طراحی قلب تپنده توسعه محصول می‌باشد. شناسایی نیازمندی و ایجاد راه حل برای آن به نحوی که تمام ذینفعان را خشنود کند کاری خلاقانه است این وظیفه در فرآیند توسعه محصول به عهده واحد طراحی است.

برای کاهش زمان توسعه محصول و افزایش کیفیت و قابلیت اطمینان، دانش مهندسی همزمان کمک شایانی می کند. این مهم تنها با سهیم کردن زنجیره تامین و سازندگان، خطوط تولید و همبندی و زنجیره خدمات پس از فروش از آغاز فرآیند توسعه و مدیریت صحیح ارتباطات بین تمامی گروه های درگیر در طرح امکان پذیر است. همچنین تعریف درست شرایط مرزی و ارتباط آن با نیازمندی های مشتری تخصصی است که ایپکو در توسعه محصول از آن بهره می گیرد که می توان به شاخه های مختلف از آن اشاره نمود:

• طراحی برای عملکرد
• طراحی برای ساخت
• طراحی برای همبندی
• طراحی برای جانمایی
• طراحی برای قیمت تمام شده
• طراحی برای تعمیرپذیری
• طراحی برای قابلیت اطمینان
• طراحی برای نمونه سازی
• طراحی برای ...

طراحی از بالا به پایین روشی نظام‌مند در توسعه محصول است که در آن، طراحی از نیازهای کلی محصول و عملکرد مورد انتظار آغاز می‌شود و به‌تدریج به زیر مجموعه ها و قطعات می‌رسد. در این روش، ابتدا تصویر کلان محصول مشخص می‌شود و سپس هر بخش بر اساس نقشی که در تحقق عملکرد کلی سیستم دارد، تعریف و طراحی می‌شود.

یکی از عناصر مهم طراحی از بالا به پایین، تعریف صحیح رابط‌ها (Interfaces) است. ابعاد اتصالات، نقاط نصب، مسیرهای انتقال نیرو، جریان سیال، انرژی، سیگنال و اطلاعات باید پیش از طراحی مستقل قطعات تعیین شوند. در محیط طراحی سه بعدی نیز می‌توان هندسه‌های مرجع، فضاهای مجاز، نقاط اتصال و مشخصه های اصلی را در یک مدل مرجع (Skeleton) تعریف کرد و طراحی قطعات را بر مبنای آن توسعه داد. در نتیجه، ارتباط میان اجزا حفظ می‌شود و احتمال بروز ناسازگاری هنگام مونتاژ کاهش می‌یابد.

به‌عبارت دیگر، محدودیت‌ها، مشخصه ها و روابط اصلی در سطح بالاتر محصول، مانند مدل مرجع یا مجموعه اصلی، تعریف و سپس به مجموعه‌ها و قطعات زیرمجموعه منتقل می‌شوند. بنابراین، تغییر کنترل‌شده یک مشخصه در سطح بالاتر می‌تواند قطعات وابسته را نیز به‌صورت هماهنگ بروزرسانی کند.

مهم‌ترین مزایای طراحی از بالا به پایین عبارت‌اند از:

• هماهنگی بهتر میان قطعات و زیر مجموعه ها
• کاهش تداخل‌ها و مشکلات مونتاژی
• حفظ ارتباط طراحی قطعات با نیازهای اصلی محصول
• مدیریت بهتر تغییرات مهندسی
• امکان توسعه هم‌زمان توسط تیم‌های مختلف
• کاهش دوباره‌کاری در مراحل طراحی، ساخت و آزمون

در مجموع، طراحی از بالا به پایین فقط یک روش مدل‌سازی نیست، بلکه رویکردی مهندسی برای تبدیل نیازهای کلان محصول به راه‌حل‌های جزئی و قابل‌ساخت است. در این رویکرد، هر قطعه بر اساس نقشی که در سیستم دارد طراحی می‌شود و تصمیم‌های سطح قطعه همواره با عملکرد و اهداف کلی محصول ارتباط دارند.

شرکت ایپکو از ابتدای فعالیت خود، فرایند طراحی محصولات را بر اساس رویکرد طراحی از بالا به پایین (Top-Down Design) انجام می‌دهد. به‌کارگیری این روش موجب شده است فرایند توسعه محصول و اعمال تغییرات در قطعات با سهولت و سرعت بیشتری انجام شود و در نتیجه، زمان لازم برای دستیابی به طرح نهایی کاهش یابد.

در مرحله طراحی و توسعه، حجم زیادی از اطلاعات مانند مدل‌های سه‌بعدی، نقشه‌ها، مدارک فنی، محاسبات، نتایج شبیه‌سازی، گزارش‌های آزمون، ساختار محصول و لیست مواد ایجاد می‌شود PLM ارتباط میان این اطلاعات را حفظ می‌کند و مشخص می‌سازد که هر مدرک یا فایل به کدام محصول، قطعه، طرح، نسخه یا پیکربندی تعلق دارد.

یکی از مفاهیم اساسی در PLM، ایجاد یک منبع اطلاعاتی معتبر و واحد است. یعنی کاربران به‌جای نگهداری نسخه‌های مختلف فایل‌ها در رایانه‌ها، ایمیل‌ها یا پوشه‌های پراکنده، اطلاعات کنترل‌شده محصول را از یک سامانه مرکزی دریافت می‌کنند. این موضوع احتمال استفاده از نقشه قدیمی، اشتباه در انتخاب نسخه قطعه و مغایرت میان مهندسی، تولید و تأمین را کاهش می‌دهد.

PLM علاوه بر نگهداری اطلاعات، فرایندهای توسعه محصول را نیز مدیریت می‌کند. گردش تأیید مدارک، کنترل تغییرات مهندسی، مدیریت نسخه و Revision، تعیین وضعیت بلوغ محصول و ثبت مسئولیت‌ها از قابلیت‌های اصلی آن هستند. برای مثال، یک تغییر مهندسی می‌تواند از طریق فرایندهایی مانند درخواست تغییر، بررسی اثرات، تأیید تغییر، اجرای تغییر و ابلاغ آن به واحدهای مرتبط مدیریت شود.

مهم‌ترین مزایای پیاده‌سازی PLM شامل کاهش دوباره‌کاری، جلوگیری از استفاده از اطلاعات منسوخ، افزایش قابلیت ردیابی، کنترل بهتر تغییرات، کاهش زمان توسعه، بهبود همکاری بین واحدها و حفظ دانش فنی سازمان است. البته موفقیت PLM فقط به نصب نرم‌افزار وابسته نیست؛ بلکه نیازمند تعریف صحیح فرایندها، مسئولیت‌ها، ساختار اطلاعات، روش شماره‌گذاری، سطوح دسترسی و قواعد مدیریت تغییر است.

در مجموع،PLM ستون فقرات اطلاعاتی فرایند توسعه محصول محسوب می‌شود. این رویکرد ارتباط میان نیازمندی‌ها، طراحی، ساختار محصول، مدارک، تغییرات، تولید و خدمات را برقرار می‌کند و باعث می‌شود محصول در تمام مراحل عمر خود بر اساس اطلاعات معتبر، کنترل‌شده و قابل‌ردیابی مدیریت شود.

شرکت ایپکو از پیشگامان استقرار و به‌کارگیری سامانه‌های مدیریت چرخه عمر محصول (PLM) در ایران به شمار می‌رود. این شرکت در سال ۱۳۸۷ نخستین سامانه PDM خود را با استفاده از نرم‌افزار Pro/INTRALINK راه‌اندازی کرد و مدیریت متمرکز اسناد، مدارک و داده‌های مهندسی را در این بستر انجام داد. در سال ۱۳۹۳، زیرساخت موجود ارتقا یافت و سامانه Windchill راه‌اندازی شد که تاکنون نیز در شرکت مورد استفاده قرار دارد. ایپکو همچنین با تکیه بر دانش و تجربه به‌دست‌آمده، در راه‌اندازی و توسعه سامانه‌های Enterprise PLM با سایر شرکت‌ها همکاری کرده است.

عدم انجام تحلیل انباشتگی تلرانسی می‌تواند منجر به بروز مشکلاتی مانند تداخل قطعات، دشواری در مونتاژ، افزایش لقی، کاهش دقت عملکرد، افزایش ضایعات تولید و هزینه‌های دوباره‌کاری شود. در مقابل، تحلیل صحیح تلرانس‌ها به مهندسان کمک می‌کند تا پیش از آغاز تولید، نقاط بحرانی را شناسایی کرده و طراحی را به گونه‌ای بهینه‌سازی کنند که محصول نهایی با کمترین هزینه و بیشترین قابلیت اطمینان تولید شود.

روش‌های مختلفی برای تحلیل انباشتگی تلرانسی وجود دارد که هر یک با توجه به نوع محصول، فرآیند تولید و سطح دقت موردنیاز انتخاب می‌شوند. از متداول‌ترین این روش‌ها می‌توان به تحلیل بدترین حالت (Worst Case Analysis) و تحلیل آماری (Statistical Tolerance Analysis) اشاره کرد. انتخاب روش مناسب، امکان دستیابی به تعادل میان کیفیت، هزینه تولید و قابلیت مونتاژ را فراهم می‌کند.

تحلیل انباشتگی تلرانسی در صنایع خودروسازی، هوافضا، تجهیزات پزشکی، ماشین‌سازی، نفت و گاز، تجهیزات صنعتی و سایر حوزه‌های مهندسی کاربرد گسترده‌ای دارد. هرچه دقت مونتاژ و عملکرد محصول اهمیت بیشتری داشته باشد، نقش تحلیل انباشتگی تلرانسی نیز پررنگ‌تر خواهد بود.

اگر هدف، تولید محصولی با کیفیت، قابلیت مونتاژ بالا و حداقل هزینه‌های ناشی از خطاهای تولید است، تحلیل انباشتگی تلرانسی باید از نخستین مراحل طراحی در کنار سایر تحلیل‌های مهندسی مورد توجه قرار گیرد. این رویکرد، تصمیم‌گیری مهندسی را بر پایه داده‌های دقیق انجام داده و به افزایش کیفیت، کاهش هزینه‌ها و بهبود عملکرد محصول در طول چرخه عمر آن کمک می‌کند.

در شرکت ایپکو، تحلیل انباشتگی تلرانسی به‌عنوان یکی از مراحل اصلی فرآیند طراحی مهندسی در نظر گرفته می‌شود. تمامی قطعات و مجموعه‌های طراحی‌شده، متناسب با الزامات عملکردی و شرایط مونتاژ، از نظر انباشتگی تلرانسی مورد ارزیابی قرار می‌گیرند تا از انطباق ابعادی، قابلیت مونتاژ و عملکرد صحیح محصول اطمینان حاصل شود. بهره‌گیری از روش‌های مهندسی و ابزارهای تخصصی تحلیل تلرانس، این امکان را فراهم می‌کند که مشکلات احتمالی پیش از ساخت شناسایی شده و با بهینه‌سازی تلرانس‌ها، کیفیت محصول، قابلیت تولید، کاهش هزینه‌های ساخت و افزایش قابلیت اطمینان در چرخه عمر محصول محقق شود.