تولید سفارشی؛ ویژگی‌‌ها و چالش‌ها، مزایا و محدودیت‌ها

تولید سفارشی چیست؟

تولید سفارشی فرایند طراحی، مهندسی و تولید محصولات براساس جزئیات خاص ارایه‌شده توسط مشتری از جمله: ساخت قطعات براساس سفارش (MTO)، ساخت یکبارمصرف، زمان ساخت محدود و سفارشی‌سازی انبوه است. تمرکز نظریه‌های جدید تولید بر استفاده از ابزارها و به‌روش‌هایی‌ست که به‌دنبال به‌حداکثر رساندن درآمدها با تولید محصولاتی با قیمت حداقلی است. طراحی روش‌های تولیدی‌ای که بتواند حجم زیادی از محصولات را با قیمت مناسب به‌دست مصرف‌کننده برساند و برای تولیدکننده نیز حاشیه سود مناسبی داشته باشد یا استفاده از راهکار مدیریت تولید از جمله روش‌های مهم‌  کسب‌وکارهای تولید‌ی است.

تولید یک محصول روش‌های مختلفی دارد، برخی از این روش‌ها برای تولید بیش‌تر کالاها مناسبند و برخی دیگر فقط منحصر به تولید چند کالای خاص هستند. انواع اصلی سیستم‌های تولید شامل این روش‌ها است: تولید پروژه ای، تولید دسته ای، تولید پیوسته، تولید سفارشی، تولید کارگاهی و تولید انبوه. در این مقاله می‌خواهیم با تولید سفارشی بیش‌تر آشنا شویم.

قطعات کوچک و سفارشی مثل جواهرات، قطعات الکترونیکی تخصصی و خاص و اندام مصنوعی که با اندازه‌های خاص افراد طراحی و تولید می‌شود، محصولاتی‌اند که برای تولید به فرایندهای خاص و در نتیجه روش تولید خاصی نیاز دارند. یکی از روش‌های مدرن تولید که در تولید سفارشی کاربرد زیادی دارد، تولید افزوده یا Additive Manufacturing است که به اختصار (AT) نامیده می‌شود. ابزار اصلیِ این نوعِ تولید، پرینترهای سه‌بعدی‌اند که استفاده از آن به‌خصوص در دهه اخیر افزایش داشته است. تولید با پرینتر سه‌بعدی از این رو مورد توجه تولیدکنندگان محصولات سفارشی است که انعطاف‌پذیری بالایی دارد، فرایندهای ساخت آن نیاز به ابزار ندارد و زمان پاسخ‌گویی آن به تقاضای بازار سریع است.

انواع تولید سفارشی

تولید سفارشی به‌طورکلی به دو شکل محصولات را تولید می‌کند. یا برای نمونه اولیه است یا محصول نهایی که قرار است به‌دست مشتری برسد. خارج از دوشکل تولید نمونه اولیه و تولید نهایی، تولید سفارشی شکل دیگری از تولید را ندارد.

ساخت نمونه اولیه

ساخت نمونه اولیه در تولید سفارشی دو هدف اصلی دارد:

• بررسی ویژگی‌های قطعه و اعمال تغییرات روی بخش‌های مختلف آن پیش‌از تولید نهایی؛
• نشان‌دادن قطعه به مشتری‌ها و خریداران و نشان‌دادن ویژگی‌های مختلف آن؛

تولید سفارشی در بخش ساخت نمونه اولیه شامل تولید ماکت‌ها و قطعه‌های آزمایشی است. در این مرحله از ساخت، تولید فقط محدود به ساخت یک مدل یا نمونه از چیزی است (مثل یک قطعه از موتور خودرو). این نمونه معمولا برای آزمایش، تحلیل و ایجاد تغییرات برای بهینه‌سازی محصول ساخته می‌شود تا عملکرد آن در شرایط واقعی سنجیده ‌شود. همچنین این نمونه‌های اولیه‌ کاربرد بازاریابی هم دارند تا خریداران و مشتری‌ها از نزدیک با محصول و ویژگی‌های آن آشنا شوند.

تولید‌کنندگانی که از روش ساخت سفارشی استفاده می‌کنند از ساخت ماکت برای قطعاتی که خیلی بزرگ‌اند یا شکل‌های غیرمعمولی دارند، مثل بال هواپیما، استفاده می‌کنند. از آن‌جایی که محصول نهایی نیازمند منابع مالی و زمانی زیادی برای ساخت است استفاده از نمونه اولیه برای ایجاد تغییرات در محصول هم به‌صرفه است و هم منطقی. تولیدکنندگان سفارشی از روش نمونه‌سازی سریع هم استفاده می‌کنند. نمونه‌سازی سریع به تولیدکنندگان امکان می‌دهد ابتدا محصول را با استفاده از نرم‌افزارهای سه‌بعدی طراحی کنند و تغییرات را روی نرم‌افزارها انجام دهند. زمان پایین و هزینه کم مهم‌ترین ویژگی این روش است.

تولید نهایی

بعد از این‌که تولید نمونه اولیه انجام شد و تغییرات صورت گرفت و تایید نهاییِ خریدار گرفته شد، فرایند تولید محصول آغاز می‌شود. در این مرحله، تولیدکننده، محصولات را در حجم‌ زیاد و با هدف ارایه به بازار تولید می‌کند. یکی از ویژگی‌های تولید سفارشی این‌ است که مثلا کارخانه‌ی خودروسازی می‌تواند تعداد زیادی از خودروهای سفارشی‌شده را در زمان کم و با حجم بالا تولید کند تا هم زمان رسیدن به سود را کاهش دهد و هم قیمتی که ارایه می‌کند مناسب باشد. «تولید سریالی» یکی از بخش‌هایی‌ست که در ساخت سفارشی محصولات اهمیت فراوانی دارد و مثال آن‌هم همان کارخانه خودروسازی است.

فرایندهای تولید سفارشی

تولید سفارشی از دو فرایند اصلی برای تولید محصولات استفاده می‌کند: کاهشی و افزوده. هرکدام از این روش‌ها در حوزه‌های خاصی قابل استفاده‌اند و ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را دارند. در ادامه هردوی آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

تولید کاهشی

فرایند تولید کاهشی به زمان و نیروی انسانی کم‌تری نیاز دارد. در این روش مواد به‌جای این‌که به محصول اضافه شوند، از روی آن براشته می‌شوند. این فرایند هم به‌نوعی سفارشی‌سازی تولید است. ممکن است در زمان تولید برخی از ویژگی‌ها دیده‌نشده باشد و در محصول نهایی به‌عنوان ضایعات در‌نظر گرفته شوند. تولید کاهشی، محصول‌نهایی را بازتولید می‌کند اما نه به‌شکل سنتی، یعنی تمام محصول را برای حذف یا تغییر بخشی از آن نابود نمی‌کند، بلکه مواد را از روی آن برداشته می‌شود و مواد کم می‌شوند. یکی از مزایای تولید کاهشی این‌ است که کسب‌وکارها می‌توانند قطعات خاصی را تولید کنند که با روش‌های دیگر تولید ساخته‌شده که هزینه کم‌تری دارد. حالا این قطعات با تولید کاهشی تغییرات موردنظر را پیدا می‌کند و فرایند ادامه می‌یابد. برای تولید کاهشی روش‌های زیادی وجود دارد مثل:

• برش CNC،
• برش پلاسما،
• برش واترجت،
• ماشین‌کاری با تخلیه الکتریکی (EDM)،

نوع دیگری از تولید کاهشی به این شکل است که حجم مشخصی از مواد خام در اختیار تولید‌کننده قرار می‌گیرد و با دستگاه‌های مختلف طبق نقشه‌ها و طراحی‌های موجود، مواد از بخش‌های مختلف جدا می‌شود و محصول نهایی شکل می‌گیرد.

تولید افزایشی

هدف اصلی استفاده از تولید افزایشی در روش تولید سفارشی، دادن برتری رقابتی به آن نسبت به تولید انبوه است. برعکس تولید کاهشی که مواد از روی محصول کم می‌شد تا قطعه نهایی ساخته شود، تولید افزاشی مواد را به قطعه اضافه می‌کند. از تولید افزایشی برای ساخت قطعات پیچیده‌تر و اضافه‌کردن ویژگی‌های بهینه‌تر به محصولات استفاده می‌شود. مزیت اصلی تولید افزایشی ساخت محصولات با درجه بالایی از سفارشی‌سازی است. روش کار در تولید افزوده به این شکل است: ابتدا مدل سه‌بعدی محصول با استفاده از نرم‌افزارهایی مثل CAD و... انجام می‌شود. این مرحله دراصل چارچوب‌سازی تولید است. بعد از تایید طرح سه‌بعدی، متریال مورد نیاز تهیه و با استفاده از دستگاه‌های تولید سفارشی مثل پرینتر سه‌بعدی فرایند تولید آغاز می‌شود. محدودیت بزرگ این روش این‌ است که بعد از شروع فرایند ساخت، امکان ایجاد تغییرات صرفا با پرداخت هزینه‌های گزافی ممکن است.

فرض کنید می‌خواهید قطعه‌ای پلاستیکی بسازید که تابه‌حال وجود نداشته و کاربرد آن‌هم فقط برای شماست. در ابتدا برای ساخت این قطعه به قالبی نیاز دارید که هم گران است و هم به‌احتمال زیاد یک‌بار مصرف؛ تولید افزایشی به شما امکان می‌دهد تقریبا تعداد نامحدودی قطعه‌ی خاص و منحصربه‌فرد را فقط با یک دستگاه تولید کنند. روش‌های متنوع تولید افزایشی از این قرارند:

• استریولیتوگرافی (سنگ‌چاپ یا SLA)،
• مدل‌سازی ریزش مذاب (FDM)،
• پخت لیزریِ گزینشی (SLS)،
• پُلی‌جِت،
• همجوشی پرتاب چندگانه (MJF)،
• ذوب لیرزی گزینشی (SLM)،
• جوش لیرزی مستقیم (DMLS)،
• سیستم پخت تابشی

البته‌ روش‌های تولید سفارشی، که به نوعی روش‌های چاپ سه‌بعدی هم حساب می‌شوند به همین‌جا ختم نمی‌شود. این روش‌ها بسیار گسترده‌تر و تخصصی‌تر هستند که در این نوشتار از بیان آن‌ها می‌گذریم.

چرا تولید‌کنندگان از روش تولید سفارشی استفاده می‌کنند؟

کسب‌وکارهای تولیدی زیادی از روش تولید سفارشی برای برآوردن نیازهای تجاری‌شان استفاده می‌کنند ادامه این دلایل را بررسی می‌کنیم.

1. ساخت محصولات سفارشی

تولید سفارشی همان‌طور که از نامش پیداست به تولیدکنندگان امکان می دهد محصولات را دقیقا مشابه با خواست و نیاز مشتریان بسازند.

2. بهبود بهره‌وری

تولید سفارشی میزان ضایعات را کم می‌کند. چراکه تولید محصولات و قطعات دقیقا مطابق با نیاز انجام می‌شود. این موضوع بهره‌وری را به‌شدت افزایش می‌دهد.

3. دقت بالاتر

ساخت محصولات، دقیقا مشابه آن‌چه نیاز است باعث می‌شود تا دقت این روش تولید در مقایسه با سایر روش‌ها بسیار بالاتر باشد. اجزای خاص، منحنی‌ها و شکل‌های منحصربه‌فرد با این روش به‌ بهترین شکل ممکن اجرا می‌شوند.

4. هزینه‌های پایین‌تر قطعات

هزینه‌های تولید سفارشی حتی می‌تواند از تولید انبوه هم کم‌تر باشد. بسته به نیازهای سازمان، گاه این هزینه‌ها می‌تواند تا ۷۵درصد کاهش یابند.

5. کاهش زمان تولید

زمان فرایند طراحی محصولات در تولید سفارشی پایین‌تر است. در این روش نیازی نیست مراحل تک‌به‌تک کامل شوند. بنابراین سازمان‌ها می‌توانند زمان تولید را کاهش دهند و بهره‌وری را بهبود دهند.

چالش‌های تولید سفارشی

تولید سفارشی مثل هر روش تولیدی دیگر (انبوه، دسته‌ای، پیوسته و...) چالش‌های خاص خود را دارد. چالش‌هایی که هم در مدل کسب‌وکار و هم استراتژی‌های سازمان خود را نمایان می‌کنند. در ادامه سه حوزه اصلی کسب‌وکارها که چالش‌ها خود را در آن نشان می‌دهند را بررسی می‌کنیم:

فرایند: تولید سفارشی معمولا از روش‌های رایج تولید و ابزارها و دستگاه‌های آن استفاده نمی‌کند. دلیل آن‌هم برمی‌گردد به ابعاد کسب‌وکارهایی که از این روش تولید استفاده می‌کنند. این کسب‌وکارها معمولا ابعاد کوچکی دارند و از پس هزینه‌های روش‌های رایج تولید برنمی‌آیند. به‌جای آن تولیدکنندگان به‌سراغ روش‌هایی می‌روند منعطف‌تر و و هزینه‌های عملیاتی کم‌تری دارند. متاسفانه روش‌های تولیدی که این ویژگی‌ها را داشته باشند یا وجود ندارند یا نیاز به نیروی کار بیشتری دارند و این چالش‌ اصلی فرایندهای تولید سفارشی است. نتیجه این چالش بالا رفتن هزینه‌های تولید هر قطعه است.

بهره‌وری: در هر فرایند تولید، حفظ بهره‌وری کلید اصلی رسیدن به‌ سود است. اما این‌که بهره‌وری چگونه ایجاد می‌شود به مقیاس و روش تولید بستگی دارد. در روش‌های سنتی مثل تولید انبوه تاکید اصلی بر کاهش زمان تولید، مقیاس‌پذیری و کاهش نیروهای انسانی تا جای ممکن است. در تولید سفارشی اما تنوع محصولات قابل تولید و وجود فرایندهای مختلف مثل طراحی و... باعث شده این روش‌ها ناکارآمد باشد. به‌جای آن، تمرکز تولید سفارشی بر بهره‌وری تقاضاست،‌ تولید محصولات در این روش فقط زمانی رخ می‌دهد که سفارشی وجود داشته باشد، در نتیجه در این روش هزینه‌های مختلفی مثل انبار، پیش‌بینی و... حذف می‌شود و بهره‌وری تولید بالا می‌رود.

کیفیت: محصولاتی که به‌ روش انبوه تولید می‌شوند در طول زمان بهتر و بهتر می‌شوند، چراکه فرایندها و رویه‌های تولید آن‌ها دستخوش بهبود می‌شود. انحراف در کیفیت محصول می‌تواند با کنترل عواملی مثل سرعت و دما کاهش یابد. تولید انبوه می‌تواند به‌مرور زمان کیفیت خروجی محصولات را بالا ببرد، موضوعی که در تولید سفارشی امکان‌پذیر نیست. در این روش فقط یک عدد محصول در دوره زمانی مشخصی در حال تولید است که ویژگی‌هایی کاملا متفاوت با محصولات دوره‌های قبل و بعد از خودش دارد. به‌همین دلیل هزینه‌ی هرگونه تغییری در کیفیت و ساخت محصول می‌تواند هزینه‌زا و هزینه‌بر باشد.

تولید سفارشی به کمک کدام حوزه‌ها می‌آید؟

بهداشت و درمان، دندان‌پزشکی و جواهرسازی جزء اولین صنایعی بودند که از مزیت‌های تولید سفارشی، به‌خصوص تولید افزوده، استفاده کردند. با گذشت زمان و پیشرفت فناوری و معرفی دستگاه‌های تولید بهینه‌تر، حوزه‌های بیش‌تری به استفاده از این روش تولید روی آوردند. عبارت جدیدی که در نتیجه معرفی دستگاه‌های پیشرفته به ادبیات سازمان‌ها اضافه شد، سفارشی‌سازی انبوه بود، سرعت بالا و هزینه‌ی پایین دستگاه‌های تولید سفارشی (پرینترهای سه بعدی) امکان تولید محصولات در حجم بالا و سفارشی‌‌سازی آن‌ها را ممکن کرده است. تولید محصولات مصرفی و قطعات مورد نیاز سایر صنایع از جمله کالاهایی‌ست که تولید سفارشی قادر به تولید آن‌هاست.

تولید سفارشی و نرم‌افزار

تقریبا بیش‌از ۹۵ درصد فرایندهای تولید سفارشی در نرم‌افزارها پیش‌ می‌رود. از طراحی اولیه محصول تا تولید نمونه اولیه و انجام اصلاحات و تولید محصول نهایی در نرم‌افزار انجام می‌شود. از سوی دیگر، مدیریت تامین‌کنندگان و پایش دستگاه‌ها و برنامه‌ریزی برای تعمیرات و نگهداری آن‌ها نیز با نرم‌افزار ممکن می‌شود. استفاده از نرم‌افزاری که بتواند صفر تا صد فرایند تولید را از سفارش مواد اولیه گرفته تا مدیریت منابع انسانی را خودکار انجام دهد در این روش تولید ضروری است. هزینه‌ها در این روش پایین و سرعت و بهره‌وری در آن بالاست. استفاده از نرم‌‌افزاری یکپارچه و پویا در صنایعی که از تولید سفارشی استفاده می‌کنند می‌تواند باعث به‌وجود آمدن هم‌افزایی در این مجموعه‌ها شود.

تولید را به ثمر بسپارید