مهندسی همزمان، نوعی روش طراحی برای توسعه محصولات و ساخت آنهاست که فرایندها را نیز به‌طور همزمان در نظر می‌گیرد. این روش بر شالوده کار تیمی و استفاده از برخی تکنیک‌های کاری بنا شده و کارایی سازمان را افزایش می‌دهد. در این روش، با استفاده از تیم‌های چند تخصصی می‌توان تفکر مفهومی، طراحی محصول و برنامه‌ریزی تولید را همزمان انجام داد. هدف این روش، ملزم کردن افراد به در نظر گرفتن تمام عوامل چرخه عمر محصول شامل نیازهای مشتری و تأمین‌کنندگان نظیر؛ عملکرد، کیفیت، هزینه، برنامه اجرایی، تعمیر و نگهداری، از همان ابتدای کار است.

دو اصطلاح مهندسی همزمان و مهندسی موازی، هنوز در صنعت کاربرد دارند، اما با انتخاب نام Concurrent Engineering توسط وزارت دفاع امریکا، این نامگذاری به‌تدریج بر نامگذاری‌های دیگر غالب شده است (در این مقاله، مهندسی همزمان معادل همین روش انتخاب شده است). با توجه به اینکه امروزه رقابت جهانی در ارائه محصول جدید بسیار فشرده است، زمان ارائه محصول به بازار وجه تمایز بسیار مهمی بین شرکت‌های موفق و ناموفق است. شرکت‌های موفق یاد می‌گیرند که چگونه زمان و استفاده از پیشرفت‌های تکنولوژی را مدیریت کنند. مهندسی همزمان، یکی از پیشرفت‌های ملموس در این زمینه بوده و به عنوان تکنیکی بسیار موفق تکامل یافته است. در این تکنیک، مهندسی طراحی محصول و مهندسی طراحی فرایند به‌طور همزمان اجرا می‌شوند. مهندسی طراحی محصول، محصول نهایی را به صورت دستورالعمل‌های مهندسی (مدل‌های هندسی و مشخصات مواد) تعریف و تعیین می‌کند. این دستورالعمل‌ها آنچه را که قسمت خرید باید تهیه کند و نیز آنچه را که قسمت ساخت باید تولید و مونتاژ کند، شامل می‌شوند. مهندسی طراحی فرایند، فرایندهایی را تعیین می‌کند که ضمن بیان آرایش ماشین‌آلات و ایستگاه‌های کاری، نشان می‌دهد محصول مورد نظر چگونه باید ساخته و مونتاژ شود. مهندسی همزمان، به دنبال تحقق اهداف زیر است:
1 . کاهش تعداد تغییرات مهندسی
2 . ایجاد حداکثر تغییرات در شروع پروژه
3 . کاهش زمان رسیدن محصول به بازار
4 . کیفیت
5 . افزایش بهره‌وری
6 . افزایش فروش
7 . رضایت مشتری
8 . برگشت سرمایه
تعاریف مهندسی همزمان
مفهوم اولیه مهندسی همزمان، کاهش زمان توسعه محصول بود، اما امروزه مهندسی همزمان دیدگاهی سیستماتیک و یکپارچه است که به‌طور همزمان، طراحی محصولات و فرایندهای مرتبط ساخت و خدمات پس از فروش را مشخص می‌سازد.
[(توابع چرخه عمر) موازی بودن] => CE
-  CE دیدگاه سیستماتیک توسعه یکپارچه محصول است که بر پاسخ به نیازها و انتظارات مشتری تأکید می‌کند.
- [(توابع چرخه عمر) d (زمان)اCE= min
- حداکثر کردن کیفیت= CE
[کاهش هزینه‌ها و کاهش زمان آماده‌سازی و حداکثر کردن کیفیت]=CE
[یکپارچگی طراحی محصول و فرایند]= CE

اجزای مهندسی همزمان
1. ساختار multidisciplinary یا تیم‌های متشکل از افرادی با تخصص‌های مختلف و چند نقش.
- ارتقای روحیه نوآوری و خلاقیت
- سرعت درگیری تأمین‌کنندگان و پیمانکاران در پروژه
2. هم‌افزایی و کار تیمی
- توانمندسازی
- کارمندیابی (چه کسی برای چه شغلی مناسب است)
- سازماندهی
- رهبری
- اندازه‌گیری
- استقلال
- حافظه فنی یا دانش know how
3. جهانی شدن
- ایجاد شرکای خارجی
- هماهنگی با پیمانکاران و تأمین‌کنندگان

شروع مهندسی همزمان
در آغاز به نظر می‌رسید که CE مورد توجه شرکت‌های بزرگ بوده و می‌تواند تغییرات مورد نیاز آنها را ایجاد کند. بعدها مشخص شد که این روش بتدریج مورد توجه پروژه‌های کوچک نیز قرار گرفته و شرکت‌های کوچک نیز نیازهای خود را از طریق اجرای آن برطرف کرده‌اند. شاید علت اصلی این بود که اغلب کارکنان این نوع شرکت‌ها، مسئولیت‌های مختلفی دارند و این یعنی همان تیم‌های چند تخصصی. برخی نیازهای اولیه برای اجرای CE عبارتند از:
1. ایجاد حرکت‌های بزرگ
حرکت‌های بزرگ، محرک فکرهای جدید و عملکردهای نوین است. ایجاد تغییر در طرز تفکر کارکنان نسبت به توسعه محصول، کلید موفقیت است. فرهنگ مشارکت باید بین کارکنان ایجاد شود. زیرا تغییر فرهنگ‌های کاری، بسیار مشکل است. مفهوم CE بسیار ساده ولی اجرای آن بسیار مشکل است. تغییرات فرهنگی به دو صورت محقق می‌شوند:
الف- تغییر در نگرش تمامی کارکنان به کیفیت و پیش نیازهای کسب و کار.
ب- تغییر در فرهنگ کاری به نحوی که قدرت کافی به تیم‌های کاری تفویض شود.
در مشارکت‌ها، کارکنان باید بدانند آنچه از کیفیت درک می‌کنند ممکن است با درک مشتریان متفاوت باشد. کارکنان باید به طرز تفکر خود هنگام خرید اجناس و محصولات از بازار توجه بیشتری کنند. مثلاً، زمانی که یک مهندس پروژه برای خریدهای شخصی خود به بازار می‌رود و می‌خواهد یک میز ناهارخوری بخرد، دقت می‌کند که قطعات میز مقاوم باشد و نیز به شکل و اندازه آن توجه می‌کند، اما هنگامی که در حال ساخت یک میز است، علاوه‌بر توجه به شکل و اندازه و مقاومت میز، باید به کوچکترین خراش و خط موجود در این محصول توجه کرده و از خرید آن خودداری کند. این طرز توجه، مثالی از اختلاف کیفیت بین مشتری و فروشنده است.
2. اخذ نقطه نظرات مشتری
3. برنامه‌ریزی برای ایجاد تغییر
4. تفویض قدرت به تیم‌های کاری
5. ارائه آموزش‌های لازم (امری حیاتی است)
شرکت باید اعضای تیم‌های CE را از طریق ارائه دوره‌های آموزشی: QFD، DFMA و آموزش تاگوچی، آموزش دهد.
مهندسان طراح محصول، نیاز به آموزش در زمینه فرایندهای تولید دارند که تعیین جزئیات آن منوط به اندازه شرکت است. کارکنان باید با توجه به نقش‌های جدیدشان در تیم‌های کاری، به فرایندهای تولید و محصولات، توجه بیشتری کنند. آنها باید بدانند محصولات از آنچه که قبلاً فکر می‌کرده‌اند، بسیار پیچیده‌ترند.
مهندسان ساخت و تولید، باید در زمینه بهبود بازده تجهیزات و کاربرد آنها در زمینه‌های DFMA، FMEA آموزش ببینند. هر عضو تیم‌های کاری و واحدهای ستادی، باید بداند که هدر رفتن زمان، فاقد ارزش افزوده است و فقط با ارزش افزوده در هر عملیات شرکت می‌تواند سود تولید کند که این نیز به بهبود محصول و حفظ رقابت در بازار بستگی دارد.

شکل 1: محدوده و مقایسه کامل به‌کارگیری مهندسی همزمان

راهکارهای مدیریت CE
تعهد به CE و تغییر روش‌های قدیمی، مهم‌ترین عامل مدیریت دیدگاه‌های جدید در CE است. راهکارهای مهم در مدیریت CE که بعضاً به مدیریت و متدولوژی‌ها مربوط می‌شوند، عبارتند از:
1. مدیریت ارشد، نیازمند ایجاد تیم‌های کاری و حمایت از آنهاست. او باید از آمادگی تغییرات و ایجاد بهبود و اثربخشی در CE برخوردار باشد. به سرمایه‌گذاری در امر آموزش و تأمین تجهیزات جدید نیز نیاز است. مدیریت، به برنامه‌ریزی بلندمدت نیاز دارد به‌طوری که براساس آن، زمان‌های آماده‌سازی کاهش یابند و برنامه محصولات جدید با سرعت بیشتری نسبت به قبل اجرایی شوند.
2. مهندسان طراح محصول، باید در زمینه تکنیک‌های محصول آموزش ببینند. آنها باید ارزش افزوده محصول را بدانند و به جزئیات محصول آگاه شوند.
3. به ساختاری رسمی برای تیم‌های کاری نیاز است تا اعضای تیم دریابند عملکرد شغل‌هایشان می‌تواند با یکدیگر مرتبط باشد. آنها نباید در بخش‌های خود بمانند بلکه باید در جلسات هفتگی و ماهانه شرکت کنند. ایده‌آل این است که اعضای تیم در کنار یکدیگر و در یک دفتر کار کنند تا روحیه تیمی قوی‌تری حاکم شود.
4. برای اعضای تیم باید سند کاری مشترکی تدوین شود تا بیانگر اهداف تیم باشد. اعضای تیم با اهداف موافق بوده و برای تحقق آنها متعهد خواهند شد.
5 . اعضای تیم‌ها باید جلساتی منظم داشته باشند. در شرکت‌های بزرگتر، تیم‌های کاری شامل تعدادی تیم‌های کوچکترند که معمولاً به صورت بسیار نزدیک با هم، کار کنند.
6 .اعضای تیم باید زمان قابل توجهی را با مشتریان بگذرانند. البته طبیعی است که تمام اعضا نمی‌توانند جلساتی را با مشتریان برگزار کنند، اما در دوره‌های زمانی مختلف می‌توانند با مشتریان مختلف، جلساتی بگذارند.
7. مدیران خرید باید با دیدی بازتر نسبت به هزینه محصول و عملکرد آن بنگرند. آنها باید فرایند سازمان خود را بشناسند، پیمانکاران را زیر نظر داشته باشند و رابطه کاری طولانی با آنها برقرار کنند.
8 . تأمین‌کنندگان عمده محصول، باید بسیار زودتر در پروژه درگیر شوند. فرایند انتخاب آنها باید کوتاه‌تر شود تا به سرعت درگیر پروژه‌های بهبود مستمر محصول شوند.
9. تأمین‌کنندگان منتخب باید نمونه‌سازی محصول را انجام دهند. با این کار، شبیه‌سازی محصول قبل از مواجهه با مشکلات، انجام می‌شود و مشکلات آن قبل از رسیدن به بحران، براساس نمونه ساخته شده بررسی می‌شود.
10. طرح اولیه محصول نباید تا زمانی که آنالیز فرایندهای محصول و قیمت آن انجام نشده است، منتشر شود. باید از تکنیک‌هایی نظیر DFMA استفاده شود.
11. یکی از مشکلاتی که می‌تواند به محصول آسیب برساند، تغییرات ناگهانی در بازار یا رقباست. تیم‌های کاری باید عملکردهای مناسبی در این گونه موارد از خود نشان دهند.
12. موقعیت‌های شغلی اعضای تیم باید حفظ شود زیرا آنها زمان زیادی را در تیم‌ها می‌گذرانند و باید مطمئن باشند که شغل‌شان پس از بازگشت به بخش‌های اصلی خود، حفظ شده است.

اصل کار تیمی
هدف ما از تیم کاری در مهندسی همزمان، تیمی متشکل از اعضای یک یا چند بخش نیست بلکه منظور تیمی متشکل از تمامی واحدهای درگیر از ابتدا تا انتهای پروژه است. این تیم می‌تواند شامل افراد زیر باشد:
1 . مهندسین بخش طراحی
2 . مهندسین بخش ساخت
3 . مهندسین بخش بازاریابی
4 . مهندسین بخش خرید
5 . متخصصین مالی
6 . فروشندگان عمده محصول
این تیم، کار خود را از اولین مراحل تعریف نیاز شروع کرده و حیات خود را تا پایان پروژه حفظ می‌کند. به‌تدریج که پروژه به پیش می‌رود، افرادی از تیم خارج و افراد دیگری جایگزین آنها می‌شوند. از سوی دیگر، شرکت در چند تیم، به معنای اختصاص تمام وقت کارکنان به این کار نیست. مثلاً یک یا دو روز از وقت کارکنان در هفته براساس نیاز تیم به پروژه اختصاص می‌یابد و اعضا در مواقع دیگر به کارهای اصلی خود می‌پردازند.
نحوه کار تیم‌ها به این صورت است که از زمانی که محصول تنها یک نقاشی یا طرح روی کاغذ است، مهندسین بخش ساخت، به‌تدریج کار خود را آغاز کرده و به فکر امکانات و ماشین‌آلات مورد نیاز می‌افتند. این کار، به‌تدریج که مراحل طراحی عمیق‌تر می‌شود و شکل جدی‌تر و واقعی‌تری می‌یابد، تا جایی که با اتمام طراحی و محصول تقریباً تمام امکانات مورد نیاز ساخت نیز به موازات پیش‌بینی شده است.
از سوی دیگر، سایر اعضای تیم مثلاً بازاریابان هم در مورد بهینه‌سازی طرح برای موفقیت بیشتر آن در فروش نظر می‌دهند. بدیهی است که هرگونه تغییر درخواستی بازاریابان در مراحل ابتدایی پروژه هزینه کمتری نسبت به مراحل بعدی در بر خواهد داشت.
ممکن است این تلقی پدید آید که در این روش، زمان بیشتری صرف محصول می‌شود، در حالی که در روش‌های سنتی گرچه در ابتدا وقت کمتری برای شروع اختصاص می‌یابد، اما با پیشرفت پروژه وقت بیشتری صرف دوباره‌کاری و تغییرات می‌شود که به گرانتر شدن محصول و دیر به بازار آمدن آن می‌انجامد.

محرک‌های مهندسی همزمان
با توجه به فشاری که از سوی بازار جهانی درخصوص معرفی سریعتر محصولات وجود دارد، جای تعجب نیست که راهی برای کوتاه‌تر کردن این چرخه با انجام فعالیت‌ها به شیوه موازی و نه سری، کشف شده است. این روش، همان مهندسی همزمان است.
یک مهندس طراح مکانیک، معمولاً در مورد ویژگی‌های تولید از تجربه و تخصص لازم برخوردار است. مهندس تولید نیز معمولاً با تمامی مشکلات موجود در طراحی، آشنایی کافی ندارد. بنابراین، مهندسی همزمان به دلیل عدم اشتراکی که بین مهندسان تولید، طراحان تجهیزات فرایند و مهندسان طراح محصول وجود دارد، اهمیت ویژه‌ای دارد. در واقع تا چند سال اخیر، مهندسان طراح امریکایی احساس نمی‌کردند که لازم است در مورد مسائل مربوط به ساخت نیز فکر کنند، در حالی که امروزه این امر برای حفظ بقای سازمان، امری کاملاً ضروری است. البته در تعداد زیادی از سازمان‌های صنعتی کشورهای دیگر که اختلاف کمتری بین عوامل طراحی و تولید وجود دارد، مهندسان طراح با عوامل داخلی کارخانه بسیار نزدیکتر و آشناتر هستند و در بیشتر مواقع طراحی آنها برای تولید، مناسبتر است.
در سازمان‌ها و کارخانه‌های سنتی امریکا، طراحی و تولید نه تنها توسط دیوارهای سازمانی از یکدیگر جدا می‌شوند بلکه از نظر زمان و موقعیت جغرافیایی نیز با هم فاصله دارند. در بسیاری مواقع، مهندسان ساخت تا ماه‌ها بعد از تکمیل طراحی، به آن نگاه نمی‌کنند. بنابراین، طراحی‌های انجام شده توسط مهندسان طراح، ممکن است صدها مایل دورتر از محل ساخت باشند. تمامی این جدایی‌های سازمانی، جغرافیایی و زمانی، در پروژه‌های مهندسی همزمان حذف می‌شوند.

موفقیت‌های مهندسی همزمان
یکی از کلیدهای موفقیت مهندسی همزمان، ارتباطات مؤثر در آن است که ارتباطات انسانی مؤثر و ارتباطات کامپیوتری مؤثر را در برمی‌گیرد. اتصال به ارتباطات کامپیوتری با سرعت بالا، باعث جریان مؤثر اطلاعات بین ایستگاه‌های کاری شده و از طریق دستیابی مؤثر به اطلاعات موجود در ایستگاه‌های کاری دوردست، همزمانی نیرومندی بین فعالیت‌های موجود ایجاد می‌شود.

شکل 2: بهترین زمان تغییرات

طراحی همزمان، نه تنها در مهندسی و ساخت بلکه در برنامه‌های بازاریابی و فروش نیز به زمان تولید کوتاه و تغییر سریع محصول، با پروتوتایپ فیزیکی جزئی و یا بدون آن، منجر می‌شود.
موفقیت مهندسی همزمان به تلاش مدیران ارشد سازمان برای موفقیت آن بستگی دارد. مدیریت ارشد به هر قیمتی که شده، نباید محدودیتی برای تیم کاری ایجاد کند و اعضای تیم باید بدون دخالت دیگران تصمیم بگیرند. به این ترتیب، مدیران ارشد شاهد وقوع اتفاقات زیر خواهند بود:
1. محصولات، مطابق با نیازهای مشتری طراحی و ساخته می‌شوند
2. محصولات، زودتر از معمول روانه بازار خواهند شد
3. طی مراحل طراحی تا ساخت، تغییرات کمتری صورت می‌گیرد و هزینه‌های کمتری به پروژه تحمیل می‌شود
4. عملیات ساخت، ارزان‌تر و آسان‌تر صورت می‌گیرد
5. مسائل کیفی از ابتدا لحاظ می‌شوند
6. هزینه‌های تعمیرات و نگهداری در طول عمر محصول کمتر است
7. احتمال خرابی کمتر است

تغییرات سازمانی در مهندسی همزمان
یک شرکت، هنگامی می‌تواند با مهندسی همزمان تطابق یابد که فرهنگ خود را تغییر دهد. نیروی انسانی درگیر پروژه‌ها، باید انگیزه بیشتری نسبت به قبل داشته باشد. گروه‌هایی جدید در سازمان تعریف می‌شوند و مسئولیت‌های کاری برعهده نیروی انسانی است. پایگاه اطلاعات مشترک باید بین همه بخش‌های سازمان تشکیل شود و پایه‌های ساختاری جدیدی تشکیل یابند.
هر اتفاقی که در CE بیفتد، به نحوه نگرش مدیریت در شرکت بستگی دارد. به بینش و نگرش جدیدی نیاز است زیرا با اجرای سیستم CE و کار تیمی، برخی از مدیران میانی اختیارات خود را از دست می‌دهند و نیروهای خود را باید در تیم‌ها مشارکت دهند. مدیران ارشد نیز از اینکه نیروهای انسانی را دور از خود و ساختار منظم قبلی شرکت را در حال تغییر و تبدیل به تیم‌های کاری می‌بینند، نگران می‌شوند.
در اغلب شرکت‌ها، باید ساختار مجدد طراحی و مهندسی محصول، تحت نظر مدیریت به وجود آید. وقتی طراحی و مهندسی و ساخت محصول تحت نظر مدیرعامل قرار می‌گیرد، بخش‌های جدید و دارای مسئولیت‌های جدید، با یکدیگر ادغام می‌شوند. مثلاً در تولید خودرو، طراحی قوای محرکه و ساخت به یک قسمت و بدنه و تزئینات به قسمتی دیگر تبدیل می‌شوند.
در صنعت الکترونیک نیز یک قسمت کاربردهای مدار چاپی و مونتاژ آنها را انجام می‌دهد و دیگری ICها و اجزای دیگر را مونتاژ می‌کند. مهم این است که هر بخش، کاملاً مسئول تمام فعالیت‌هاست. مثلاً بخش‌های شاسی، برق، تزئینات و بدنه باید در کنار یکدیگر باشند زیرا تمامی آنها روی خودرو مونتاژ می‌شوند. اگر این بخش‌ها جدا از هم باشند، روند پیشرفت به کندی صورت می‌گیرد.
در تغییر ارتباطات، بسیاری از شرکت‌ها ممکن است منابع سود جدیدی پیدا کنند. اداره‌های مربوط به نیروهای انسانی و تیم‌های کاری در مرکز سازمان قرار می‌گیرند و بقیه بخش‌ها در اطراف آن قرار می‌گیرند. این بخش‌ها می‌توانند پلی بین بخش‌های تحقیق و توسعه و دیگر بخش‌ها باشند.

نتیجه‌گیری
وقتی شرکت‌ها تصمیم می‌گیرند به منظور سریعتر رساندن محصول به بازار از مهندسی همزمان استفاده کنند، موضوعات زیادی وجود دارد که یا باید یاد بگیرند و یا آنها را فراموش کنند. در این روش، تأکید زیادی بر عوامل انسانی، شبکه انسانی و نسل جدید مدیریت می‌شود. روابط انسانی و رویکردهای منابع انسانی قدیمی در محیط کاملاً همزمان، کارایی ندارند. از آنجا که سازمان‌ها و بخش‌های مختلف با هم ترکیب شده و یک تیم را تشکیل می‌دهند هرم سلسله مراتب قدرت به کناری می‌رود و به جای آن، نظامی جدید به صورت شبکه‌ای سازمانی که توسط علم و دانش کنترل می‌شود، جایگزین آن خواهد شد. اگر چه نیل به این هدف ساده نیست، ولی برای حفظ بقای سازمان ضروری است.
در مهندسی همزمان، تصمیم‌گیری در مورد فعالیت‌ها، ویژگی‌های محصول، روش‌های ساخت و مونتاژ و حتی هزینه‌ها، سریعاً و با اتفاق نظر اعضای تیم صورت می‌گیرد. این موضوع، تغییرات را به حداقل می‌رساند، باعث کاهش چشمگیر زمان و هزینه صرف شده در توسعه محصولات جدید می‌شود و تا حد زیادی محصولات را سریع‌تر به بازار می‌رساند.
با اجرای مهندسی همزمان، مراکز سوددهی CE در سازمان‌ها مورد توجه قرار گرفته و پایگاه اطلاعات مشترک در سراسر سازمان تشکیل می‌شود. مثلاً قدرت ایستگاه‌های CAD افزایش یافته و شبیه‌سازی بیشتر می‌شود. در بخش ساخت، اطلاعات مورد نیاز برای ساخت قالب و فیکسچرها ایجاد شده و هر بخش می‌تواند از آخرین اطلاعات و طراحی‌های اولیه و نهایی مطلع شود.

پانوشت‌ها:
1. Simultaneous Engineering
2. Parallel Engineering

منابع:
1. John R.Hartley Concurrent Engineering Productivity 1992
2. Biren Prasad Consurrent Engineering 1995
3. Thomas A.Salomone Concurrent Engineering 1995