Bütünleşik Tasarım ve İmalatla Gezegeninizi Koruyun, Kârınızı Artırın

İmalatçı olarak, değişimin ne kadar hızlı olduğunu çok net görebiliyorsunuz. Ve bildiğiniz üzere, tüketici talepleri, teknolojik gelişmeler ve iş gücü geçişlerinde süregelen eğilimlerden dolayı değişim hızlanıyor. Ancak tasarımınızı ve imalat süreçlerinizi birbirine bağlamanın, hem finansal hem de çevresel olarak muhtemel etkilerini hiç düşündünüz mü?

Mevcut imalat eğilimlerinin birleşimi, kaosa sebep olabileceği gibi fırsatlar da yaratabilir. Bu değişimlerden en iyi şekilde yararlanmak için imalatçıların, üretim ve teslimat araçlarını yeniden değerlendirmesi gerekmektedir. Uygun biçimde faydalanılırsa, bu değişimler, hem iş dünyasının hem de çevrenin yararına olabilir. Ancak üç temel alanda yapılması gereken işler var:

1. İmalatçıların daha fazla nesne imal etmesi gerekiyor

Belki bizleri hayrete düşürecek ama dünya nüfusunun 2050’de 10 milyara ulaşması bekleniyor ve bu nüfusun yarısı orta sınıfa dahil olacak. Bu, şehir hayatına ayak uydurmak adına daha fazla ürün talep eden ve harcanabilir geliri olan, çok daha fazla kişi anlamına geliyor. Bu talebin karşılanmasının yanı sıra, 2050’de 600 zetabayta ulaşması beklenen devasa kullanıcı verisinin yönetilmesi de uğraştırıcı olacak.

2. İmalatçılar, nesneleri daha iyi imal etmek için teknolojiden faydalanmalı

Donanım ve yazılım teknolojileri çok daha sofistike hale geliyor. Yapay zeka ve makine öğrenimi alanındaki gelişmeler, ürün tasarımcılarının daha hızlı yenilik yapmak üzere, muazzam boyuttaki müşteri verisinden faydalanmasına olanak tanıyor. Nesnelerin İnternetinin endüstriyel kullanımıyla ve yeni otomasyon teknikleriyle imalat, çok daha fazla bütünleşik donanıma eşlik ediyor. Bu gelişmiş teknolojiler bir araya gelerek, daha yüksek ürün kalitesi, çeşitlilik ve performans sağlıyor.

3. İmalatçılar, gezegenimize olumsuz etkisi daha düşük ürünler imal etmeli

İmalat sektörü, ABD’deki 1,3 milyar metrik ton karbondioksit salımından sorumludur; bu miktar ülkenin toplam salımının ve küresel salım oranının yaklaşık beşte birine karşılık geliyor. Dünya’daki 8,3 milyar ton plastiğin %60’ı çöplüklerde veya doğal çevrede. Şu anda Çevre Koruma Ajansının Ulusal Öncelikler Listesinde 1.345 tane Superfund alanı bulunuyor. (Superfund: Zararlı maddelerle kirletilmiş olan ve ABD federal hükümetinin temizlenmek üzere fon ayırdığı bölgelere ve programa verilen isim.) Bunlar, son 100 yıl boyunca piyasa büyümesine ve değişime karşılık verme çabalarının istenmeyen sonuçlarıdır.

Daha fazla ve daha iyi ürünler imal etmek ve ürünlerin olumsuz etkilerini azaltmak için imalatçıların, değişen müşteri ihtiyaçlarını daha doğru tahmin etmek, bu değişimlere ayak uydurmak ve tasarım ve imalat süreçlerini birbirine daha sıkı bağlamak üzere oluşturdukları veriyi kullanmaları gerekecek.

Bütünleşik bir tasarım ve imalat süreci çok önemlidir; çünkü bu süreç daha önce tamamen farklı olan faaliyetleri birbirine bağlayarak gizli değerleri ortaya çıkarır. Sürdürülebilir tasarım ve mühendislik uygulayıcıları, sistemi düşünme yönteminin ve ürünlerin etkilerinin erkenden, genellikle de tasarım sürecinde değerlendirilmesinin önemini vurguluyor. Sistemi düşünme yönteminin ve bütünleşik olmanın mantığı, tüm süreçte gizli ve olası beklenilmedik olanakları bulmak; ve maliyet açısından engelleyici olmadan önce, bu olanaklardan faydalanabilmektir. Sistemi düşünme yöntemine imkan vermenin en iyi yolu, sistemin tüm parçalarını anlamaktan ve tasarımdan üretime kadar olan sürecin her aşamasında elde edilen verileri birbirine bağlamaktan geçiyor.

Örneğin, fabrikasyon sürecinin tasarıma bağlanmasıyla, hibrit eklentili veya çıkarmalı süreçler gibi, gelişmiş imalat tekniklerinin uygulanması, muhtemel tasarım seçeneklerini veya aksi takdirde keşfedilemeyecek kısıtlamaları ortaya çıkarabilir. Bu süreçleri birbirine bağlamak için makine öğreniminden yararlanılabilir. Yazılım, parçaların sürdürülebilirliğini en üst düzeye çıkarmak, malzeme seçiminde mevzuata uygunluğu sağlamak ve üretim maliyetlerini kontrol etmek gibi karmaşık tasarım hedeflerini ve dengelerini optimize eden yeni tasarımlar üretmek üzere, fabrikasyon verilerini kullanabilir.

Airbus’ın uçakları için ürettiği daha hafif kabin bölmelerinin biyonik tasarımı, uçtan uca süreçlerin birbirine bağlanmasının ilk örneklerinden biridir. Airbus, uçaklardaki hacimli bölmelerinin ağırlığını, üretimsel tasarımı kullanıp, veri ve makine öğrenimini, fabrikasyonla ve tasarımla birleştirerek azalttı. Üretimsel tasarım, birçok tasarım seçeneği üretmek için, tasarım hedeflerini ve kısıtlarını değerlendiren bir süreçtir. Yapısal bütünlüğü ve güvenliği korurken, ağırlığı düşürmeyi amaçlayan Airbus, bu sayede 10.000’den fazla tasarım seçeneği üretmiştir. Sonunda Airbus, fabrikasyonu tasarım sürecinin ilk aşamalarında ele alarak, bölmesinin ağırlığını yüzde 45 oranında azaltabilmiştir. Yıllık 1,3 milyar dolar yakıt masrafıyla birlikte, uçakların ağırlığından bilinçli bir şekilde azaltılan her bir gram, hem şirketin bilançosu hem de gezegen için cidden olumlu bir etki anlamına geliyor.

Uçtan uca süreçlerin verilerle birleştirilmesiyle hız kazanacak bir diğer önemli ve gelişen eğilim ise döngüselliktir. Döngüsellik, tedarik zincirini ve kaynak yığınlarını, ürünlerin hurdaya çıkma tarihlerine bağlayarak kaynakların defalarca “ileri dönüşümünü” içeren bir kavramdır. Ham maddelerin çıkarılıp işlenmesi maliyetli bir iştir ve emtia fiyatlarındaki dalgalanmalardan etkilenir; ayrıca, çok fazla atık üreterek yerel çevreyi kirletir. Saf alüminyumun çıkarılıp üretilmesi işlemi tek başına, küresel sera gazı salımının yüzde birine denk geliyor. Bu oranın, gün geçtikçe artan elektronik atık miktarıyla beraber 2018’de yıllık 50 milyon tona çıkması bekleniyor; problem de tam bu noktada gün yüzüne çıkıyor.

Kısa bir süre önce Apple, yalnızca yenilenebilir ve geri dönüşümlü malzeme kullanacağını açıkladı. Apple bunun çözüm yolunu, bir iPhone’u sadece 11 saniyede sökebilen (bu da yılda yaklaşık 1,2 milyon iPhone anlamına geliyor) Liam adlı robotu kullanarak ve müşteri ürün geri alımını ve hurda ürünleri tedarik zincirinin başlangıcıyla birleştirerek sağlayacak. Sökülen bu parçalar daha sonra geri dönüştürülüyor ve yeni iPhone’lar üretmek üzere tekrar imalata giriyor; böylece şirketin yeni ham madde işleme gerekliliği azalıyor. Bu fırsatları tespit etmek ve geçerli kılmak, veriyi etkili bir şekilde paylaşıp anlamlandırarak, süreçlerin uçtan uca bağlanmasını gerektiriyor; tıpkı ürün yaşam döngüsü yönetiminin, söküm makinelerine ve tasarım sistemlerine bağlanmasında olduğu gibi. Apple, kullanım ve söküm süreçlerinden dersler çıkarıp, bunları Liam robotları sayesinde artırılmış dayanıklılık, ürün geri alımını düşürme ve daha hızlı söküm için, yeni tasarımlara uygulayabilir.

Geleceğin fırsatları

Geleceğin iş akışları Airbus veya Apple örneklerinin çok daha ötesinde vaatler sunuyor. İmalattan gelen veri patlamasıyla elde edilen yeni tasarım ve imalat kabiliyetleri, makine öğrenimi ve yapay zeka ile birleştiğinde, yakın zamanda imalatın tek bir düğmeyle yapılmasına imkan tanıyacak. Bas-çalıştır imalat yönteminin anahtarı, tüm iş akışı hakkında bir anlayış kazanmakta, mümkün görünmeyen çözümleri ortaya çıkarmakta; ayrıca tedarik zinciri, tasarım, imalat, ürün kullanımı ve kullanım ömrü gibi süreçleri, yenilikçi ve son derece gelişmiş yollarla birbirine bağlamakta yatıyor. Airbus tasarım ve imalat süreçlerini birbirine bağladı. Apple atık ve malzeme yığınlarını birbirine bağladı. Geleneksel doğrusal süreç içinde veya ileri teknoloji olmaksızın bunların hiçbiri mümkün olamazdı.

Yönetimlerin Etkisi

Her ne kadar teknoloji hızla evrimleşiyor olsa da; hemen şimdi daha azla daha çok ve daha başarılı işler yapmak ve süreçlerle verilerin birbirine bağlanmasını başlatmak için başka acil nedenler bulunuyor. Öteden beri yönetim inisiyatifleri imalattan kaynaklanan çevresel etkileri azaltmak için çaba göstermektedir; bunlara örnek olarak, Avrupa Birliğinin geri dönüşüm ve zehirliliğe yönelik direktifleri ve tarihi Paris Antlaşması gösterilebilir. Çok sayıda ülke, salımın azaltılmasına yönelik enerji tedarikçileri ve taşımacılık üzerine odaklansa da; Çin, imalatçılar için etkileri olabilecek kaynak ve enerji verimliliği önlemlerini açıkça destekliyor.

Üç tüketiciden biri, daha sürdürülebilir markalardan alışveriş yapmayı tercih ediyor.

Bu yönetimsel eğilimler, kişisel elektronik eşyalardan, otomobil ve ev aletlerine kadar her şeyde piyasa talebini de etkiliyor. Güncel araştırmalar, üç tüketiciden birinin daha sürdürülebilir markalardan alışveriş yapmayı tercih ettiğini ve Y kuşağının neredeyse dörtte üçünün sürdürülebilir seçenekler için daha fazla para ödeyeceğini ortaya koyuyor.

Şirketler de bu durumu dikkate alıyor. Walmart kısa bir süre önce imalat ortaklarıyla işbirliği yapıp, süreçlerin ve verilerin şirketler çapında bağlantılı hale getirilmesini zorunlu kılarak, tedarik zincirindeki karbondioksit salımını bir milyon ton azaltacağını açıkladı. Araba imalatçıları, arabalarını tamamen yeniden tasarlayarak ve süreçlerin tümüne sistemler yaklaşımını uygulayarak, yalnızca elektrikli arabalar üretmek için birbiriyle yarışıyor.

Performansı, kişiselleştirmeyi ve ürünlerin kalitesini artırmak ve süreçleri geliştirmek, rekabet edebilmenize ve ayakta kalabilmenize olanak tanıyacaktır. İmal ettiğiniz ürünler ve üretim şeklinizle ilgili doğru kararlar vermek, insanlar ve çevre üzerindeki olumsuz etkiyi hem azaltacaktır hem de daha azla daha fazlasını başarmanıza imkan verecektir. Bütünleşik iş akışlarından yararlanmak ve daha azla daha fazla ve kaliteli ürün imal etme fırsatı artık elinizde.

Bu makalenin bir versiyonu Manufacturing Leadership Journal dergisinin Şubat 2018 sayısında yayımlanmıştır. İzin alınarak alıntı yapılmıştır.