سبک موازی: این سبک سبب می شود تا زمان اجرای کوتاهتری را با اجرای چندین مرحله به صورت موازی و یا با همپوشانی به دست آوریم. این کارمستلزم بهروزرسانیهای بلادرنگ و مبتنی بر رخداد است.
سبک حتمی: این سبک ترکیب مناسبی از تمامی شبکه ها و زنجیره تامین را از بخشهای کوچکتر فراهم میآوردکه تقریباً به صورت مجزا مدیریت میشوند.
سبک رفتاری: شبکه های ترکیبشدهای را به صورت پویا فراهم میآورد که ازلحاظ داده های مبتنی بررویداد و منطق وتمامی تعاملات به یکدیگر وابستهاند.
سبک تکراری: این سبک براین حقیقت تاکید دارد که ماهیت این ساختارها دائماً در حال تکامل است و نتایج تکرار در تغییرات بایستی در طول مراحل ساختاری منتشر شود.
برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت tinoz.ir مراجعه کنید.
سبک کپسولهسازی: این سبک این امکان را فراهم میآورد تا بتوان شبکه ها و فرایندهایی را ایجاد کرد که عناصررابا هم ترکیب می کند تا موجودیتهای اتمی به وجود آورد تا داده های تولید را بر حسب نیاز بایکدیگر تبادل کنند[۴].
مفهوم شبکه ای بودن در تولید جایگزین مدیریت سلسلهمراتبی شدهاست که بدون شک مزایای رقابتی بسیای را به همراه خواهد آورد و به طبع آن دیگر رویکردهای کنترل فعلی کارآمد نخواهد بود که این موضوع یکی از مهمترین چالشهای سیستمهای تولید توزیعشده است.ضن آنکه زمانبندی تولید به صورت پویا، قابلیت کار متقابل عناصر و تامین یکپارچگی بهینه سایر مشکلات پیش روی این رویکرد هستند[۴].
۲٫۳٫۳ توسعه محصول همروند
طبق اصطلاح قدیمی که همواره حق با مشتری است، این اصطلاح، در دنیای امروز و در شرایطی که مشتریها به جای خرید آنچه تولید کننده میسازد، خودشان هستند که تصمیم میگیرند تولید کننده چه چیزی برای آنها تولید کند نیز صادق است. درک ویژگیهای چنین تولیدی سبب می شود تا مدیریت تولید جدید و موثری داشته باشیم. فاکتورهای موفقیت در تولید در چنین شرایطی به دو گروه تقسیم می شود:
ویژگیهای فرایند: فاکتورهایی که ماهیت فرایندهای تولید جدید را ضبط می کنند. معمولاً فاکتورهایی هستند که قابل کنترلند( انجام دادن درست پروژه)
ویژگیهای انتخابی: فاکتورهایی که پروژه های جدید محصولات و شرایط آنها را شرح میدهد و خارج از کنترل رهبر پروژه و تیم است( انتخاب پروژه درست)[۱۰]
با وجود چنین فاکتورهایی تولید در سازمانهای گسترده مبتنی بر ۵ رویکرد است:
استراتژی تولید: هدف استراتژی تولید سازمانهای توسعه یافته این است که همه محصولات را به نحوی به هدف اصلی خود برساند و به دنبال جستجو برای محصول جدید باشد و اصولاً بر چهار تابع طراحی جامع- تکنولوژی محور، بازار محور، مبتنی بر پندار و کاربر محور- استوار است[۱۱].
برنامه ریزی تولید پیشرفته: توسعه محصول شتابزده برای سازمانهای توسعه یافته بسیار مهم بوده، چرا که نیازمند این هستند که همواره پیشرو باشند، پیشرو بودن بدین معنی است که محصول جدید و یا نسل جدیدی از تولید داشته باشد. مهمترین ویژگی پیشرو بودن این است که تحمل زیادی در برابر ریسک داشته باشد و چرخه حیات کوتاهی داشته باشد. هفت ویژگی چنین کسبوکارهایی عبارتست از: فرایند تعریف محصول بازارگرا، تیمهای پروژه چندعملکردی، برنامه ریزی پیشتوسعه یافته، فازهای توسعه که با هم همپوشانی دارند، تمرکز برویژگیهای کلیدی، توسعه محصول افزایشی بر اساس استفاده مجدد و حافظه سازمانی در دسترس. توسعه محصول در سازمانهای توسعهیافته، بایستی همواره با تولید خانوادهای از محصولات باشد و هستهای تحت عنوان پلتفرم شکل میگیرد که شامل معماری مشترک تمامی خانواده است[۱۲].
مدیریت هزینه های تولید: مهمترین گام در مدیریت هزینه های فرایند این است که دریابیم چگونه سه فاکتور تکنولوژی، تولید و سیستم را همراستا قرار داده تا بتوان کاهش چشمگیری در هزینهها ایجاد کرد[۱۳].
تحلیل بازار: این رویکرد شامل فعالیتهای موقعیتیابی محصول است.
هماهنگ کردن فعالیتها: این کار باعث یکپارچه شدن قابلیتهای خاص در محیط توزیعشده است.
فناوری اطلاعات، توسعه محصول را از جهات مختلف پشتیبانی کرده است و ابزارهای مختلفی برای وظایف مختلف پیشنهاد کردهاست.
نتیجه تصویری درباره فناوری اطلاعات
ابزارهایی که اجرای وظایف محصول جدید را پشتیبانی می کنند.
ابزارهایی که طراحی و کنترل فرایند را پشتیبانی می کنند.
ابزارهایی که همکاری بین بازیگران را پشتیبانی می کنند.
ابزارهایی که مدیریت اطلاعات را پشتیبانی می کنند.
تکامل مشارکتی [۱۷]
سوالی که در ابتدا مطرح می شود این است که چه تفاوتی در مفهوم شبکه های صنعتی و تولید توزیعشده وجود دارد. در شبکه های صنعتی، مهمترین مشکل موضوع همکاری است ولی تولید توزیعشده که منشا آن فناوری اطلاعات است چگونه است؟
موضوع همکاری، همانطور که در شبکه های صنعتی مطرح بود در تولید توزیعشده نیز بهعنوان یک موضوع مهم مطرح می شود ونیاز به بسط بر اساس مفاهیم فعلی دارد تا بتوان به یک تئوری پایه رسید. مبنای این تئوری پایه بایستی عبور از سیستم سلسله مراتبی و کنترل مستقیم منابع به سمت مفهوم شبکه هایی با موجودیتهای اتصال سست [۱۸]باشد.
در تولید توزیع شده مفهومی تحت عنوان تکامل مشارکتی مطرح می شود. این موضوع پیش از این در مفاهیم زیستشناسی مطرح شده و مدلهای آن برای تولید توزیعشده نیز کاربردی است و به معنای همکاری دوطرفه بین دو جفت است که به یکدیگر وابسته هستند، برای رسیدن به هدفی جامعتر. میتوان این مفهوم را برای عاملهای خودمختار در تولید که دوبهدو به هم وابستهاند نیز بسط داد[۴].
۲٫۳٫۴ انعطافپذیری و قابلیت پیکربندی مجدد با بهره گرفتن از سیستمهای توزیعشده خودمختار
تغییر سریع مرزهای سیستمهای تولید صنعتی، این نیاز را به بار آورده است تا طبق شرایط مختلف، رفتار انعطافپذیری صورت گیرد. برای امکان پذیر ساختن این انعطافپذیری پیشرفته، سیستمهای کنترل تولید، بایستی در این شرایط خود را تغییر دهند.
برای انعطافپذیری مطلوب، تکنولوژیها و معماریهای جدید در تمامی سطوح کنترل مورد نیاز است. تکنولوژیهای مختلفی برای رسیدن به این هدف مطرح شدند ولی اکثر آنها به خوبی با یکدیگر سازگار نیستند. برای رفع این چالش از معماریهای جامع شیگرا، سرویسگرا و عاملگرا استفاده می شود.
معماری شیگرا چشم انداز بسیار قوی است که نه تنها بر طراحی نرمافزار تمرکز دارد بلکه می تواند بسیار سریع در حوزه های دیگر نظیر سیستم کنترلی و پیادهسازی آن به کار رود. چنانچه میتوان آثار این چشمانداز را در دو معماری بعدی نیز مشاهده کرد. مهمترین ویژگی معماری شیگرا تعریف اشیا و مشخصههای داده های اشیا و واسطهای پرکاربرد و تعریف وابستگیهای مختلف در بین اشیا است. لذا معماری شیگرا دارای ساختاری است که می تواند اهداف تولید توزیعشده را برای انعطافپذیری تحت پوشش قرار دهد[۱۵].
معماریدیگر معماری عاملگرا است که مهمترین عنصر آن عامل است. با وجود تعاریف مختلف برای واژه عامل[۱۹]، عاملها موجودیتهایی هستند که به صورت مستقل از هم عمل می کنند و شامل مدل محیطی خاص خود و اهداف داخلی هستند و توانایی این را دارند که به صورت هدفمند با شرایط محیطی ارائه شده عمل کند.
در سیستمهای کنترل تولید، معمولاً سیستمهای چندعاملی برای این به کار میروند تا فرایند تصمیم گیری کنترلی را در بین موجودیتهای خودمختار اما شریک با هم توزیع کند. مهمترین مزیت معماری عاملگرا در کنترل ، امکان ایجاد کپسولهسازی مناسب از بخشهای فرایندتصمیم گیری کنترل است[۱۷].
معماری بعدی، معماری سرویسگرا است که ایده آن از سال ۱۹۹۶ مطرح شد، معماری سرویسگرا تحت عنوان چشماندازی رفتاریساختاری تعریف می شود که کاراییهای سیستم را با بهره گرفتن از کاراییهای محل و موجودیت توزیعشده بالا میبرد. مهمترین ویژگی معماری سرویسگرا، به صورت سرویساست که برای هر موجودیت و قوانینی که آنها به کار میبرند تعریفشده است. سرویسهای موردنظر بایستی توسط شبکه ای از موجودیتها در دسترس باشد و از واسطهای استاندارد استفاده کنند . بنا بر این لازم نیست دانشجزئیشده در مورد رفتار داخلی سرویسها به کاربران آموخته شود.
استفاده از معماری سرویسگرا برای کنترل یک سیستم در سالهای اخیر بسیار پرکاربرد شدهاست. مثالهایی برای این برنامهکاربردی، سیستمهای مبتنی بر وبسرویس برای پیکربندی وسایل و یا تعامل مبتنی بر وبسرویسهای سازمانها است[۱۶].
همانطور که قبلاً اشاره شد، سیستمهای کنترلی تولیدکه در حال حاضر استفاده می شود، به اندازه کافی ساختار کارآمد و رفتار مناسب و قابلیت استفاده بهینه و یکپارچگی را در رویه هایشان ندارند لذا تعدادی از اهدافی که بایستی تامین شود، با نیمنگاهی به فناوری در ادامه عنوان شده است[۱۴].
تولید بصری: هدفش تامین واسط کنترلی مناسب با بهره گیری از فناوری و خلق تصویری بزرگ از رویدادها و داده های مختلف تولید است.
تولید مشارکتی: به کارگیری فناوری در لایه های پایین تولید تمرکز دارد.
تولید واقعی: بر تعریف سیستمهای اجرایی تولید در محیط واقعی و ارائه راهحل جامع اشاره دارد.
تولید باز: تمرکز تولید توزیعشده بر رویکرد منبع باز میباشد.
تولید مبتنی بر رویداد: توسعه یک سرویس واسط برای رویدادها که امکان ثبت رویدادها، توسط تولیدکنندگان رویدادها و مصرف کنندگان رویدادها است را فراهم میآورد. در اینجا معماری سرویسگرا می تواند راهحل مناسبی باشد.
شکل۲٫۵ چالشهای تولید توزیع شده] ۴[
۲٫۴ سیستمهای اجرایی تولید توزیع شده
با روبروشدن با نیازهای روز افزون برای انعطافپذیری و سازگاری سیستمهای تولید، غیرمتمرکزسازی کنترلهای اجرایی تولید اهمیت بسیاری پیدا کردهاست. از این رو در سالهای اخیر تحقیقات بسیار و فعالیتهای توسعهای بسیاری برای حل این مشکل انجامشده است. یکی از بهترین نتایج این فعالیتها مجموعه ای از الگوهای طراحی است که شامل شرح موجودیتهای اصلی و شمای تعاملی بین آنها است. در ادامه برخی از این الگوها شرح داده شده است و نمونههای آن در سه رویکرد [۲۰]PROSA، متامورف و[۲۱] PABADIS نشان داده شده است.
سیستمهای کنترلی متعارف امروزی با چالشهای زیر برای روبرو شدن با سیستمهای تولید مدرن روبهرو هستند.
سفارشات غیرقابل پیشبینی: مشتریان و سفارشات تولید دائماً تغییر می کنند، معمولاً زمانیکه تولید آغاز شدهاست.
کارگاهپویا: پیکربندی منابع در سطح کارگاه در طول تولید تغییر می کند، چیزی که طراحی اجرای سفارشات را دشوار میسازد.
پیچیدگی کارگاه و سفارشات: سیستمهای تولید مدرن با پیچیدگی روزافزون و نیازمندیهای انعطافپذیر سفارشات تولید و همچنین تغییر در پیکربندی کارگاه روبرو هستند.
به علت ماهیت سلسلهمراتبی سیستمهای متمرکز که به شدت ایستا بوده و به سختی خود را با این تغییرات سازگار می کنند و ضمن آنکه فرایند تصمیم گیری در لایه بالایی هرم اتوماسیون معمولاً برلایه برنامه ریزی منابع سازمان متمرکز شدهاست و در نتیجه طرح تولید به سختی در قبال تغییرات و استثناها واکنش نشان میدهد، معماری سرویسگرا پیشنهاد می شود.
در محیطی که انعطافپذیری بالایی لازم بوده نظیر تولید قطعات بسیار سفارشی شده، بهینهسازی مطلق تولید به سختی می تواند مورد غفلت قرار گیرد، اما نکته مهم این است که در محیط،دائماً در حال تغییربوده و نبود انعطافپذیری سبب می شود که نتوان مکانیزم های بهینهسازی بسیاری را لحاظ کرد.
سیستمهای کنترل توزیعشده، حل چنین مسائلی را با ارائه دو مکانیزم مورد بررسی قرار دادهاست.
انتقال فرایند تصمیم گیری از لایه برنامه ریزی منابع سازمان به لایهسیستمهای اجرایی تولید، جایی که افق برنامه ریزی کوتاهتری دارد و در نتیجه بهتر می تواند در قبال تغییرات واکنش نشان داد.
توزیع کنترل در طول مجموعه ای از موجودیتها ی مستقل که مسئولیت خاصی را برای انجام سفارش انجام میدهند.
برای اینکه بتوان انعطافپذیری بیشتری را برای کنترل و برنامه ریزی تولید فراهم کرد، چشماندازهایی از سیستم کنترل تولید تعریف شدند و به چندین معماری و مفهوم توسعه یافتند. چشمگیرترین آنها مفهوم تولید هولونی و معماریهای چشمگیر نظیر پروسا و متامورف Iو II.
ایده کلی سیستمهای کنترلی توزیعشده این است که فرایند تصمیمگیری، همانند کاراییهای سیستم در بین موجودیتهایی که مستقل عمل می کنند و تحت عنوان هولون خوانده میشوند، توزیع می شود[۴].
