الأدوات الأساسية للمهندسين الصناعيين: من جانت تشارت إلى تحليل باريتو

والمهندسون الصناعيون هم مهندسو الكفاءة، الذين يكلفون بتصميم وتحسين وتركيب نظم متكاملة من الناس والمواد والمعلومات والمعدات والطاقة، ولتنفيذ هذه المهمة، يعتمدون على مجموعة أدوات وأطر قوية تحول البيانات التشغيلية المعقدة إلى أفكار عملية، ومن تصور الأطر الزمنية للمشروع إلى الكشف عن الأسباب الجذرية للعيوب النوعية، فإن التطبيق السليم لهذه الأدوات يفصل بين عملية تصنيعية ذاتية مؤثرة من خلال ممارسة سوقية مُستمرة.

الأدوات الأساسية لعملية التصور والتخطيط

وقبل إدخال أي تحسن، يجب أن يفهم المهندس الصناعي أولا الحالة الراهنة للعمليات، كما أن أدوات التصور تمكن الأفرقة من رؤية العمليات والجداول الزمنية وتدفقات الموارد بوضوح، وبدون نماذج بصرية دقيقة، يقوم صنع القرار على التخمين.

Gantt Charts: Scheduling and Resource Allocation

وتظل الخرائط المصغرة من أكثر الأدوات استخداما لإدارة المشاريع وجدولة الإنتاج، وهي أدوات وضعها هنري جانت في أوائل القرن العشرين، وتظهر المهام كقضبان أفقية على جدول زمني، حيث تمثل كل حانة تاريخ بدء النشاط ومدته وتاريخ انتهاء نشاط محدد، كما أن الخرائط الحديثة للمخططات الصغيرة تبين أيضا وجود أعوام في المهام، والمعالم الرئيسية، ومواعيد تخصيص الموارد.

Flowcharts: Mapping Process Sequences

فلوتشوستات توفر تمثيلاً بصرياً تدريجياً لعملية تستخدم رموزاً قياسية - رموزاً للبدء/النهاية، وروايات للإجراءات، والماس لاتخاذ القرارات، والسهام في اتجاه التدفق، ويستخدم المهندسون الصناعيون رسوماً متحركة لتوثيق العمليات الحالية (الحالة الأولى) وتصميم عمليات المستقبل (الحالة إلى الحد الأقصى)

رسم خرائط لإطارات القيمة: رؤية الصورة الكاملة

وفي حين تركز رسوم التدفق على تسلسل الخطوات، فإن رسم خرائط مسار القيمة (VSM) يأخذ نظرة أوسع عن طريق إدراج تدفقات المعلومات وتدفقات المواد، إذ يبرز نظام إنتاج تيوتا، حيث تُضاف القيمة، وحيث تحدث النفايات (مودا)، وتضع الخريطة جدولا زمنيا في القاع يبين نسبة الوقت المضاف إلى القيمة المضافة إلى مجموع مؤشرات التموين الزمني التي تسمى كفاءة دورة الإنتاج.

أدوات لتحليل المشاكل وتحديد أسبابها

وعندما تنشأ عيوب أو أوجه قصور في الكفاءة، يجب على مهندس صناعي أن يتجاوز الأعراض التي تكتنف تحديد الأسباب الكامنة، كما أن الأدوات التحليلية الهيكلية تضمن أن الحلول تعالج السبب الجذري بدلا من تطبيق حل مؤقت.

تحليل الطريق: التركيز على الشاحنات الحيوية

تحليلات المهد، التي تستند إلى مبدأ " باريتا " (التي تسمى عادة قاعدة 80/20)، هي تقنية لتحديد أولويات المشاكل، ويفيد المبدأ بأن 80 في المائة من الآثار تأتي من 20 في المائة من الأسباب، وأن المهندسين الصناعيين الذين يرسمون خرائط " باريتوز " ، وهي مواد موزعة حسب ترتيبها، وتظهر نسباً إجمالية من حيث أنواع العيوب، أو فئات التأخير، على سبيل المثال.

Diagrams and the 5 Whys

لمَ لم يُطهر المُشكلات المُخصّصة، فلماذا لم يُطهر المُهندسون الصناعيون، لأنّه لم يُطهر، لأنّه لم يُطهر،

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA)

ويستخدم المهندسون الصناعيون الناشطون في مجال الزراعة والكهرباء في توقع الإخفاقات المحتملة قبل حدوثها، ويقيّم هذا النهج المنظم كل عنصر من عناصر العمليات أو المنتجات، ويخصص أرقاماً ذات أولوية المخاطر استناداً إلى الشدة، والحدث، والكشف، ثم يحدد الإجراءات الرامية إلى خفض المواد ذات الشبكة العالية، ويستخدم نظام المعلومات المالية البيئية على نطاق واسع في صناعة السيارات والفضاء الجوي والجهاز الطبي، ولكنه ينطبق أيضاً على عمليات التدفق المستقاة.

أدوات لمراقبة الجودة ورصد العمليات

وبمجرد تنفيذ التحسينات، يتحول التحدي إلى الحفاظ على المكاسب والكشف عن التحولات بسرعة، ويتيح مراقبة العمليات الإحصائية وأدوات الجودة ذات الصلة الرصد في الوقت الحقيقي.

مراقبة العملية الإحصائية

وتستخدم مؤسسة " ميزيتا " أساليب إحصائية لرصد ومراقبة عملية ما، وضمان تشغيلها بكامل طاقتها، وأكثرها شيوعا هو مخطط الرقابة، الذي يرسم نقاط البيانات على مدى الزمن ضد حدود الرقابة (الانحرافات القياسية من الناحية التقليدية) وعندما تخرج النقاط عن الحدود أو تظهر أنماطا غير حرارية (مثل الجرارات أو الاتجاهات)، تعتبر العملية خارج نطاق السيطرة وتتطلب إجراء تحقيق.

الشياطين وأشعة الهوتوغرام

وتوفر صحائف التحقق شكلا بسيطا من أشكال جمع البيانات، وقد يسجل مهندس، أثناء دراسة عملية، الطول إلى جانب فئات محددة مسبقا مثل أنواع العيوب أو أوقات التحول، ثم يعرض الأشعة التوزيع المتكرر للبيانات المجمعة، ويكشف عن الاتجاه المركزي والانتشار، ويقدم معا، صحائف التفتيش ورسوماته موجزا بصريا سريعا لأداء العمليات دون إحصاءات معقدة، وكثيرا ما تكون الأدوات الأولى المستخدمة عند دخول منطقة جديدة.

6 Sigma DMAIC Methodology

وتضع ستة من هذه المشاريع إطارا شاملا يدمج العديد من الأدوات التي نوقشت حتى الآن، وتضع خطط التحليل والتقييم والتحليل والتحسين والهيكلات الأساسية للتحكم في المراحل الصناعية بمراحل واضحة وقابليات للتنفيذ، وفي مرحلة تحديد المشاريع ورسومات المشاريع الخاصة بالمراكز الصناعية (الموردون، والمدخلات، والعملية، والمخرجات، والدوائر الصناعية) نماذج لتحديد النطاق.

أدوات تنظيم أماكن العمل والتحسين المستمر

فالكفاءة لا تتعلق بتحليل البيانات فحسب؛ بل تتطلب أيضا بيئة عمل مُنضبطة يمكن فيها للناس العمل بأمان ودون إهدار.

5S Methodology

5S stands for Sort, Set in Order, Shine, Standardize, and Sustain, it originated in Japanese manufacturing and is a cornerstone of lean. Industrial engineers lead 5S events to organize work areas by removing unnecessary items (Sort), arranging necessary items for easy access (Set in Order), clean and inspecting (Shine), creating visual standards (Standardize), and auditing to maintain discipline (us).

نظم كانبان: مراقبة الإنتاج باستخدام نظام سحب

إن كانبان )الكلمة اليابانية لـ " لوحة الإشارة " ( هو نظام جدول يتحكم في مخزون العمل في التجهيزات، وباستخدام البطاقات البصرية أو الإشارات الالكترونية، فإن عمليات سحب المواد من المراحل الأولى من المجرى لا تؤدي إلا عند الحاجة، وهذا يحول دون الإفراط في إنتاج أكبر النفايات، ويضع المهندسون الصناعيون حلقات الكنبان بحساب أحجام الحاويات، والوقتيات، ودرجات الحافظة، على سبيل المثال، في خط تجميع للإذن كهربائي

دراسات الوقت والتنقل: قياس العمل

ولوضع أوقات قياسية للمهام، يقوم المهندسون الصناعيون بإجراء دراسات عن الوقت والحركة باستخدام أجهزة التوقيف، أو تحليل الفيديو، أو نظم وقت الحركة المحددة مسبقا (مثل جهاز ام تي أم تي أو أكثر)، وتشمل دراسات الوقت مراقبة مشغل مدرب يؤدي مهمة دورية، وتطبيق تقييمات للأداء لحساب الوقت العادي، ثم إضافة بدلات للإجهاد، والتأخيرات، والاحتياجات الشخصية، ويصبح الوقت المعياري الناتج عن ذلك الأساس لتخطيط الإنتاج، ووضع برامجيات، والحوافز.

إدماج الأدوات في تدفق عمل مهندس صناعي

فالقدرات في فرادى الأدوات قيمة، ولكن القدرة الحقيقية تأتي من معرفة متى تستخدم أي أداة وكيف تجمع بينها، فعلى سبيل المثال، يمكن أن يبدأ مشروع نموذجي لتحسين العمليات بخارطة مجرى للقيمة لتحديد منطقة الاختناقات، يليها تحليل مطوي لأسباب التأخير، ثم يستخدم المهندس رسما بيانيا لفرض الأسباب الجذرية، ويجمع البيانات مع مجموعات من المحركات، ويضع مخططات اختبارية،

ويستفيد المهندسون الصناعيون أيضا من شهادات الجير و " سيغما " التي تعلم هذه الأدوات بطريقة منظمة، كما أن منظمات مثل أسك، ومعهد مهندسي الصناعة والنظم، وجمعية مهندسي الصناعة التحويلية توفر الموارد، والشبكات الإلكترونية، ومسارات التصديق، بالإضافة إلى ذلك، فإن التعلم من دراسات الحالات التي نشرها معهد ليان للمقاولات أو مجلة الهندسة والإدارة الصناعية يوفر سياقا حقيقيا.

خاتمة

إن مجموعة أدوات المهندس الصناعي واسعة وعميقة، إذ إن من البساطة البصرية لرسومات غانت إلى التصلب التحليلي لمراقبة العمليات الإحصائية، كل أداة تؤدي إلى هدف محدد في السعي دون هوادة إلى تحقيق الكفاءة والجودة، وتوجّه التحليلات المفضية إلى بذل الجهود نحو أكثر المشاكل تأثيراً، بينما تؤدي رسم خرائط الأسماك والخمسة أسباب التخفي عن الأسباب الجذرية.