وجود انعطافپذیری یکی از اهداف اصلی سیستمهای اجرایی تولید میباشد که برای رسیدن به آن بحث توزیعشدگی مطرح شده است ولی رسیدن به انعطاف پذیری در بهترین حالت نیز خود مستلزم نحوه استقرار توزیعشدگی است که محیط ابر این موضوع را به خوبی فراهم میآورد.
استانداردسازی تولید
استانداردسازی تولید مبتنی بر ابر، بنا بر خاصیت سرویسگرایی که دارند خود به خود الزامی برای استانداردسازی فراهم میآورند. گسترش هرچه بیشتر استانداردسازی به معنای تلفیق هر چه بیشتر و بهتر سازمانهای تولیدی مختلف و در نهایت رسیدن به نتیجه بهتر است.
امنیت اطلاعات تولید
اطلاعات هر سازمانی جزء مهمترین دارایی های آن سازمان محسوب می شود و همین موضوع سبب می شود که سازمانها خواهان آن باشند تا اطلاعات را در محیط محلی خود نگهداری کنند و تحلیل مطلوبی مورد نیاز است تا مدیران را بر قرار دادن اطلاعات در محیط ابرمتقاعد کند، کمااینکه وجود قراردادهای سطح سرویس مطلوب و همچنین قراردادهای استفاده از محیط ابر نیز اجتنابناپذیر است.
یکپارچهسازی اطلاعات تولید
وجود اطلاعات یکپارچه جزء مهمی از سیستمهای اجرایی تولید توزیعشده ابر است و وجود شکاف و یا تاخیر بین اطلاعات موجود در ابر و اطلاعاتی که عملاً در محیط کف کارخانه محقق می شود، به عنوان عاملی بازدارنده در به کارگیری ابر در سیستم اجرایی است، اما از آنجا که سیستمهای اجرایی تولید بحثی گسترده بوده و تمامی بخشهای آن الزام به استفاده از اطلاعات بلادرنگ ندارند، وجود یک برنامه ریزی بلندمدت بر گذار نرم به محیط ابر الزامیست.
۴٫۷ سیستم های اجرایی تولیدمبتنی بر ابرفعلی
مدل محاسبات ابری پتانسیل های بسیاری برای استقرار سیستم های مختلف از جمله سیستم های اجرایی تولید به همراه آورده است اما از آنجا که هنوز خود این مدل درحال تکامل بوده و با چالش هایی روبرو است، خود این چالش ها مانعی در برابر استقرار کامل سیستم اجرایی تولید در محیط ابر است، با وجود چنین شرایطی بسیاری از شرکت ها که راه حل های سیستم های اجرایی تولید را برای کارخانه ها و محیط های صنعتی ارائه می دهند طرح های آتی خود را بر این مبنا قرارداده اند (از جمله شرکت plex و Bellwalk) در ادامه چندین شاخص فنی که مبنای قیاس این شرکت ها است معرفی شده است و نهایتا مقایسه ای اجمالی بین این شرکت ها و شرکت هایی که درحال حاضر راه حلی مبتنی بر ابربرای سیستم های اجرایی تولید خود ارائه نداده اند صورت می گیرد.
OEE[42] : این مقدار در حقیقت شاخصی برای اثربخشی تجهیزات و ماشین آلات موجود در کارگاه تولیدی است. به عبارتی کسری از درصد اشتغال تجهیزات به کل زمان در دسترس بودن تجهیزات است.
تفاوت بار پردازش ماکزیمم و بار پردازش مینیمم: این شاخص برای ارزیابی ظرفیت کاری ماشین ها است، به عبارتی ظرفیت کاری ماشین هادر کارگاه ، حد بالا و پائین دارد که تفاوت آنها شاخص مناسبی برای ارزیابی است.
نرخ دوباره کاری: به تاخیر افتادن کارها، عدم دسترسی به منابع به موقع در هر کارگاهی در بعضی مواقع منجر به اجرای مجدد آن کار می شود و این به منزله هدر رفتن منابع می باشد و هرچه این نرخ کمتر باشد، بازدهی آن کارگاه بیشتر خواهد بود.
هزینه استقرار MES: این شاخص در حقیقت به تفاوت استقرار سیستم متمرکز و توزیع شده و آن هم در محیط ابر باز می گردد.
همانطور که اشاره شد شرکت بل هاک(Bell Hawk) سیستم اجرایی تولید جدید خود را مبتنی بر ارائه داده است. این سیستم شامل کنترل رویداد ها مبتنی بر ابر است از جمله دسترسی از راه دور برای چاپ بارکد، به عبارتی عمل چاپ بارکد که مقدمه ای برای پیگیری کارهای درحال اجراست مستقل از مکان و به عنوان یک سرویس صورت می گیرد، ضمن اینکه این شرکت همواره درصدد بوده تا سیستم اجرایی تولید خودش را با لایه برنامه ریزی منابع سازمان یکپارچه سازد
شرکت بل هاک(Bell Hawk) مدعی است با اجرای سیستم اجرایی تولید مبتنی بر وب سرویس هایش تحت عنوان Web Hawk باعث کاهش هزینه ها شود و به طور متوسط با پیاده سازی فعلی در فروشگاه های وال مارت، و چندین بیمارستان باعث کاهش ۲۰درصدی هزینه ها شده است، مقدار واقعی با استقرار هرچه بیشتر این سیستم مشخص می شود. برای ارزیابی در دسترس بودن منابع، وب هاک، همانطور که از نام آن مشخص است، وب پرتالی را ارائه میدهد که این وب پرتال، وب سرویسهای مختلفی را برای دسترسی و کنترل مستقیم بر منابع ارائه میدهد. این سیستم نرخ دوبارهکاری را به ۲ درصد کاهش داده است.
شرکتی دیگر که راهحل سیستم اجرایی تولید ابری ارائه داده است، شرکت پلکس(plex) است. این راه حل که تحت عنوان پلکس آنلاین خوانده می شود، نرخ دوبارهکاری را از متوسط ۶ درصد در میان شرکت های مشابه به کمتر از ۱ درصد کاهش داده است. این راه حل که در حقیقت تعمیمی بر راه حل برنامه ریزی منابع سازمان شرکت پلکس است که برای کنترل اجرای تولید نیز مورد استفاده قرار گرفته است.
ادعایی که پلکس مبنی بر بهبود سیستمهای اجرایی تولید داشته است این است که OEE را از متوسط جهانی که ۶۰ درصد است به ۸۵ درصد افزایش داده است. در ادامه فاکتور های تشکیل دهنده OEE و مقدار آن که توسط پلکس آنلاین به دست می آید، آمده است.
شکل۴٫۸ شاخص OEE و سیستم اجرایی تولید ابری
سایر شرکتها که در حال حاضر راه حلهای سیستمهای اجرایی تولید ارائه می دهند، شرکتهای آپریسو(Apriso)، سپ(SAP) و زیمنس (Siemens) هستند. شرکت سپ چون یک شرکت جامع است، تمرکز خاصی بر سیستم اجرایی تولید ندارد، شرکت زیمنس نیز بررویکرد عاملگرا تمرکز دارد. شرکت آپریسو نیز که در این میان شرکتی است که صرفاً برسیستمهای اجرایی تولید کار می کند نیز نسبت به کاربرد ابر در این سیستمها مردد است.
۴٫۸ جمعبندی
در این فصل چارچوب جامع سیستم اجرایی تولید در محیط ابری، برای شرکت جمساز مطرح شد. این شرکت در حال حاضر برای تولید دارای مدل فرایند خاص خود میباشد. برای ابری کردن چنین مدلی، ماژولهای اصلی که قابلیت استفاده در ابر را داشته از این مدل فرایند خارج کرده و در محیط ابر توزیع کردیم و تا حد امکان مدل فرایند داخلی، در جمساز را سبک ساختیم. تمامی سایتهای مرتبط که با همکاری یکدیگر تولید نهایی را ارائه می دهند، نیز به وضع مشابهی همینطور خواهند بود.
فصل پنجم- جمعبندی و نتیجه گیری
در این فصل خلاصه و جمعبندی از مطالب این تحقیق و نتایج آن آورده می شود و در خصوص محدودیتهای تحقیق و اقدامات آتی بحث خواهد شد.
۵٫۱ خلاصه تحقیق
در این تحقیق چارچوبی جامع برای سیستمهای اجرایی تولید با بهره گرفتن از مدل محاسبات ابری ارائه شد. در فصل نخست در خصوص تعریف صورت مسئله و تعیین حوزه و ساختار تحقیق بحث شد. در فصل دوم به بررسی ادبیات موضوع در چند حوزه مفاهیم اولیه سیستمهای اجرایی تولید، تولید توزیعشده، سرویسگرایی و مدل محاسبات ابری پرداخته شد. در خلال این فصل توابع اصلی سیستمهای اجرایی تولید بر اساس استانداردهای مختلف مطرح شد. استانداردهای اصلی استاندارد MESA بوده و استاندارد بعدی که جامعتر بوده،ANSI/ISA 95 میباشد که MESA نیزمبنای آن بوده است. این استانداردیک مدل عام برای سیستمهای اجرایی تولید ارائه میدهد که مبنای تحقیق در فصول آتی قرار گرفت.
متعاقباً بحث تولید توزیعشده مطرح شد و چشماندازها و مفاهیم تولید توزیعشده نیز مرور شد. مفاهیمی نظیر تولید هولونی و عاملگرا، سپس نقش فناوری اطلاعات در تولید توزیعشده و انواع سبکهای به کارگیری مطرح شد. توسعه محصول به صورت همروند، عنوان شد. بحثی که مبنای تکامل مشارکتی محصول است. سپس متدولوژیهای متداول که برای تولید توزیعشده به کاررفتند نیز مشخص شد. سیستمهای اجرایی تولید توزیعشده، با توجه به مواردی نظیر سفارشات غیر قابل پیش بینی، کارگاههای پویا و پیچیدگی توزیعشده، مورد بحث قرار گرفت ونهایتاً سیستمهای توزیعشده قبلی نظیر متامورف،پابادیس و الگوهای طراحی هرکدام، نظیر میانجی و مدیر سفارش با نگاهی دقیقتر بررسی شد.
در ادامه مدل محاسبات ابری و ویژگیها و پتانسیلهای آن، نقاط قوت و ضعف آن، فرصتها و تهدیدهای آن و ویژگیهایی نظیر مجازیسازی و خاصیت الاستیکی ابر و … بحث شد. سپس بحث سرویسگرایی و شناسایی سرویسها که مبنای مدل محاسبات ابری در این تحقیق است به صورت مفصل مورد بررسی قرار گرفت.
در فصل چهارم رویکرد مورد استفاده در ادامه تحقیق مطرح شد، در حین به کارگیری رویکرد نیازمند به کارگیری متدولوژی مناسب برای شناسایی سرویسهای مورد نظر در سیستم مورد بررسی بودیم، نهایتاً در متدولوژی SOMA ، راه حل ESB برای ماژول اصلی این سیستم یعنی مدیریت سفارش انتخاب شد. درطی مراحل شناسایی سرویسها، در این متدولوژی مدلسازی سرویس-هدف و تجزیه دامنه صورت گرفت. سپس مراحل چارچوب از دید محاسبات ابری مطرح شد و نحوه توزیع این ماژولها در محیط ابر مرور شد.
ماژولهای اصلی سیستم اجرایی تولید توزیع شده، مدیریت سفارشها، مدیریت منابع، زمانبندی، پیگیری، بازرسی، مدیریت تعاریف است، برای به کارگیری تمامی این ماژولها نیازمند آن بودیم تا با نمودارهای فعالیت، نحوه تعامل آنها را با یکدیگر نشان دهیم.
ارتباط بین ماژولها بحثی است که در ادامه مطرح شد، این موضوع که مهمترین چالش به کارگیری سرویسهای توزیعشده در محیط ابر است و راهکاری مناسب برای آن پیشنهاد داده شده است و در ادامه نمودار های توالی و تعامل آنها با هم نیز نشان داده است.
در ادامه ملزومات و نیازمندیهای طرح این ماژولها در محیط ابرمطرح شد و ملزوماتی نظیر نحوه به کارگیری، مدل استقرار، نیازمندیهای کاربران، توافقات و … شرح داده شد. ضمن آنکه مدل کنترل بین ماژولها نیز در خلال این بحث مطرح شد.
۵٫۲ نتایج تحقیق
در جمعبندی نتایج این تحقیق بایستی گفت که مزیت اصلی این چارچوب طرح مسئله سیستمهای اجرایی تولید در محیط ابر میباشد، به طوریکه ماژولهای اصلی این سیستم که در حال حاضر به صورت متمرکز عمل می کنند، از پیکربندی فعلی استخراج شده و در محیط توزیعشده ابر قرار میگیرد تا سایتهای مختلف و توزیعشده قابلیت ادامه تولید همروند را با هم داشته باشند، از ترکیب مسائل مطرح شده چارچوب جدیدی عنوان شده است که از نقاط قوت محاسبات ابری بهره جسته تا روند تولید توزیعشده را به بهترین نحو یکپارچه سازد.
سیستمهای اجرایی تولید سیسستمهایی هستند که به طرز چشمگیری اجرای تولید را که همواره با مباحثی نظیر پویایی و انعطاف پذیری مطرح بوده است را مدیریت کرد و نقطه قوت آن تدوین نظاممند اصول مدیریت اجرا در تولید است. در این سیستمها با توجه به گسترش روز افزون تولید توزیعشده در نقاط مختلف، سعی شده است تا با محیطهای توزیعشده نیز بسط داده شود، تلاش های فراوانی در این زمینه صورت گرفته است، اما تا کنون اجرای تولید در محیط ابر مطرح نشده بود.
در حقیقت در این تحقیق چارچوبی ارائه شد که مبنای نظری آن سیستمهای اجرایی تولید متمرکز بودند و کم کم ساختار و شاکله چارچوب پیشنهادی با توجه به پتانسیلهای ابر شکل گرفت.
۵٫۳ مقایسه با سایر چارچوبها
برای مقایسه چارچوب فعلی با بهره گرفتن از مدل محاسباتی ابر، چارچوبهای مختلفی پیشنهاد می شود، اما اکثر آنها برای محیطهای متمرکز بوده و تا کنون در محیطهای توزیعشده تعمیم دادهنشدهاند، اما آنچه در حال حاضر، به عنوان چارچوبی توزیعشده برای سیستمهای اجرایی تولید مطرح می شود، بحث عاملگرایی که عاملهای مختلف تولید را به صورت خود مختار به کار میگیرد. در ادامه جدولی برای مقایسه رویکرد پیشنهادی و عاملگرایی با توجه به ویژگیهای تولید توزیعشده مطرح می شود.
چارچوب/ویژگی |
انعطافپذیری |
الاستیکی |
خودمختاری |
جنبه های مدل کسب و کار |
جامعیت |
تولید ابری |
* |
* |