Öz

Otomotiv endüstrisi başta olmak üzere birçok alanda gün geçtikçe tüketim süreleri kısalmakta ve buna bağlı olarak da talep sayısı ve ürün çeşitliliği artmaktadır. Bu durum, şirketlerin kaliteden ödün vermeden ürün geliştirme süresini düşürmeye itmektedir. Ürün geliştirme süresinin kısalması hem ürün geliştirme maliyetini düşürdüğü için, hem de pazara giriş süresini kısalttığı için şirketlere fayda sağlamaktadır. Müşterilerin farklı taleplerini tek seferde karşılayabilmek, daha hızlı ve doğru hizmet verebilmek, Varyant Yönetimi ile mümkündür. Bu sistemde ana ürün, bütün alternatifleri ile tasarlanır ve ilişkilendirilir. Olasılık dahilinde gelebilecek bütün taleplerin yeni bir ürün geliştirme sürecine ihtiyaç olmadan yazılım altyapısı ile hatasız bir şekilde karşılanması mümkündür. Bu çalışmada Varyant Yönetimi’nin uygulaması ve ürün yaşam döngüsünün tüm adımlarına yaptığı katkılar incelenmiştir.

Anahtar sözcükler: Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi, Konfigürasyon Yönetimi, Varyant Yönetimi, Otomotiv, Ürün ailesi mimarisi

1.      Giriş

Yirminci yüzyılın başında, endüstriyel otomobil üretiminin öncüsü olan Henry Ford, ünlü T modelini müşterilerin “siyah olduğu sürece herhangi bir renkte” satın alabileceğini belirtmiştir. Bu açıklama, bu dönemde otomobilin saf donanım parçalarından ibaret olduğu, fabrikada yekpare bir mal olarak bir araya getirildiğini ve varyant yönetiminin eski zamanlarda nasıl ele alındığını açıkça göstermektedir. O zamandan günümüze kadar geçen sürede, artan teknoloji ve müşteri talepleriyle birlikte modern ürünler gittikçe daha karmaşık ve çeşitli hale geldi.[6]

Günümüzde ise varyant yönetimi, otomobil üreticilerinin karşılaştığı temel zorluklardan biridir. Otomotiv endüstrisinde, tüm seri üretim üreticileri müşterilerine çeşitli araba modelleri ve çok çeşitli kişiselleştirme seçenekleri sunar. Örneğin, AUDI 2016 yılında 49 farklı araba modeli ve her bir modelin altında yüzlerce yapılandırma seçeneği sunmaktadır. Tüm bu varyantların ele alınması hem tasarım hem de imalat sırasında önemli bir sorundur.[14]

Tüm alt bileşenleri ve bilgilerini, gerçek ve satılabilir ürünlere entegre etmek, modern ürün yaşam döngüsü yönetimi süreçlerinde en zorlu konulardan biridir. Bu zorluğun sistematik olarak yönetilmesi için, ilgili tüm ürün mühendisliği ve yapılandırma bilgilerine her aşamada sistematik olarak zamanında erişilmesi gereklidir.[14]

2.      Varyant ve Varyant Yönetimi Nedir?

Aynı kategorideki ürün gruplarının çeşitliliğini oluşturan, modellerin değişken yapılarını mevcut ürünlere dayalı yeni tasarımlar ile sağlandığı ürün ve ürün ailesine varyant denir. Özet olarak varyant aynı sınıftaki ortak ürüne göre en az bir özelliği farklı olan alternatif üründür. Bu ürünlerin sistematik bir şekilde yönetilmesi ise varyant yönetimi olarak adlandırılır.

Teknolojik birikimin ve bununla birlikte rekabetin artması, pazarın müşteriler tarafından yönetilmesini sağlamıştır. Günümüzde müşteriler sadece fonksiyonel ihtiyaçlarını karşılayacak bir ürün değil, aynı zamanda beklentilerine göre uyarlanmış ürünleri talep etmektedir. Ürün çeşitliliğinin artması sonucunda pazara giriş süresi gibi faktörler işletmeleri varyant ve konfigürasyon yönetimine yöneltmiştir.

Karmaşıklığın yönetimi, bir şirketi yönetmede önemli bir başarı faktörüdür. Bir yandan, dış karmaşıklığı belirleyen müşteri ihtiyaçlarının karşılanması gerekmektedir. Öte yandan, maliyetlerden tasarruf etmek için şirketin iç karmaşıklığının en aza indirilmesi gerekmektedir[2]. Artan karmaşıklığı gidermek için, sorunu bölümlere ayırmak ve ölçeklenebilirliği artırmak için bir böl ve fethet yaklaşımı önerilmektedir.[14]

Ürün ve ürün bileşeni modellerine dayanan gelişmiş model tabanlı sistem mühendisliği yaklaşımı, tüm Ürün Yaşam Döngüsünün farklı aşamalarında yaşanabilecek engellere karşı çözümler sunabilmektedir.[11]

Havacılık-Savunma, bilişim, otomotiv, tekstil, endüstriyel ekipman uygulamaları başta olmak üzere hemen hemen tüm sektörlerde varyant yönetimi uygulanmaktadır. Şekil 1’de bulaşık makinasına ait örnek bir varyant yönetim sistemi ve ürün aile yapısı gösterilmiştir.

Şekil 1 Örnek ürün aile yapısı [16]

2.1   Varyant Yönetiminin Faydaları

-         Müşteri beklentilerine hızlı cevap verilmesini sağlar.

-         Daha hızlı ve esnek ürün geliştirme imkanı sağlar.

-         Yeni ürün geliştirmede ve test aşamalarında mühendislik zamanını kısaltır.

-         Yeni ürün geliştirmede yatırım maliyetini düşürür.

-         Aynı kategorideki ürün çeşitliliğini arttırma kolaylığı sağlar.

-         Hatalı kombinasyonların oluşumu sistem tarafından engellenir.

-         Tek platformda tüm ürün gamının yönetimi ve takibi sağlanır.

-         ERP sistemleri ile entegrasyon sağlanarak işgücünü düşürür. Birçok işlem otomatik gerçekleşeceği için hata oranını azaltır.

-         Değişiklik yönetimini kolaylaştırır.

-         Üretim ve tasarım maliyetlerinde azalma sağlar.

-         Ürünleri modüler alt yapılara bölerek ürün geliştirme ve üretim kolaylığı sağlanabilir.

-         Farklı ürünlerde aynı parçalar ya da gruplar kullanılarak maliyet avantajı sağlanabilir.[5],[9],[10]

3.      Otomotiv Endüstrisinde Ürün Geliştirme ve Varyant Yönetimi

Teknolojinin gelişmesi ve rekabetin artması, şirketlerin kaliteden ödün vermeden ürün geliştirme süresini düşürmeye zorlamaktadır. Aşağıdaki görselde otomotiv endüstrisinde ürün geliştirme ve kullanım sürelerinin zamanla değişimleri şematik olarak gösterilmektedir.

Şekil 2 Otomotiv endüstrisinde geçmişte, günümüzde ve gelecekteki ürün geliştirme ve kullanım süreleri [12]

Otomotiv endüstrisinde bir ürünün yaşam döngüsü aşağıdaki görseldeki V diyagramı ile özetlenebilir. En kısa sürede ve hatasız bir şekilde ürün geliştirme sürecini tamamlayabilmek için PLM ve varyant yönetimi araçlarına çok fazla ihtiyaç vardır.

Şekil 3 Ürün Yaşam Döngüsü - V Diyagramı [15]

Farklı firmaların farklı tanımları olmakla birlikte genel olarak sınıflandırmalar aşağıdaki gibidir:

1.Model / Ürün Ailesi: Ana ürünün (Örnek: araba) alt ürünleridir. Gerçek ürün değil, pazarlama kategorisidir. (Örnek: SUV tipi araç)

2.Model Versiyon / Ürün Aile Grubu: Modelin versiyonudur, yani otomotiv şirketi tarafından kullanıcıya sunulan ana üründür.

3.Varyant ve Opsiyonlar/Spesifikasyonlar: Varyant, model ve model versiyonlara tanımlanan fiziksel ve fonksiyonel özelliklerdir. Varyantlar teklidir, yani bir üründe aynı anda iki varyant seçilemez. (Örnek: Şanzuman/Motor) Opsiyon ise müşteriye sunulan alternatiflerdir. Aynı anda birden fazlası seçilebilir. (Renk/Döşeme/Aksesuar)

4.Üst Düzey Varyantlar/Spesifikasyonlar: Belirli bir modelde bulunan varyant ve opsiyonların paket halindeki sunumudur. Pazarlama stratejisi ile ilişkilidir. (Ör: Style/Titanium Paketler)

5.Ürün Konfigürasyonları: Ürün yapılanması, seçilen model, üst düzey varyant, varyant, opsiyonların bir listesidir. Müşterinin özelleştirilmiş ürününün tarifidir.

Ürün ailesi ile başlayan varyant hiyerarşisini, en alt parçalara kadar sınıflandırmak ve bu parça ile gruplar arasındaki bağlantıları tanımlamak ürün tasarım ve üretimini kolaylaştırmaktadır. Şekil 4’te bir otomobil firmasının parça özelliklerinden, parçalara, parça ailelerine, modüllere, ürünlere, ürün ailelerine ve ürün portföyüne kadar varyant hiyerarşisi görülmektedir[4][9]. Varyant yönetimi ile tüm parçalar ile sistemin birbiriyle ilişkileri tanımlanabilmekte ve farklı ürünlerde aynı parçalar kullanılarak maliyet avantajı sağlanabilmektedir.

Şekil 4 Otomotiv endüstrisindeki ürün ailesi ve varyant hiyerarşisi için örnek

Varyant sisteminde tüm aşamalarda kurallar aracılığı ile sınırlandırmalar yapılabilir. Örneğin “A varyantı seçilirse C opsiyonu seçilemez” ya da “araç İngiltere’ye satılacak ise direksiyon sağda olmalıdır.” Gibi akla gelen bütün kurallar PLM uygulamalarında varyant yönetimi esnasında yapılabilmektedir.[17]

Aşağıdaki görselde belirtilen görsel bir ürün ailesinin varyant sisteminde matris yapıda nasıl yönetildiğini göstermektedir.

Şekil 5 Örnek matris yapılı varyant sistemi [16]

V diyagramındaki “Keşif ve Araştırma” aşamasında, bir ürün tasarımı yapılırken bütün varyant, opsiyon ve konfigürasyonlar Pazarlama bölümü ve Ürün Lideri ile belirlenir. Tasarım ve ürün ağacı işlemleri bu girdiye göre yapılır. Ürünün bütün alternatifleri tasarlanır. Bu durum %150 EBOM (Engineering Bill of Materials) olarak adlandırılır.

%150 olarak bütün alternatifleri hazırlanan ürün, PLM ve Varyant yönetimi uygulamaları ile müşterinin talebi olan %100 BOM haline getirilir.

Şekil 6 PLM ile varyant yönetimi [18]

%150 BOM doğru şekilde hazırlanır ve varyant süreci doğru kurgulanırsa değişkenlik kusursuz bir şekilde yönetilir ve şirkete fayda sağlar. Ancak sistemin devreye alınması ve entegrasyonu süreçlerinde çok fazla zorluk ile karşılaşılır. Bu zorlukların üstünden gelinmesi için çok fazla efor ve kaynak ayrılmalıdır. Ancak sonucu kesinlikle harcanan efora değecektir.[4]

4.      Varyant Yönetiminde PLM (Ürün Yaşam Döngüsü) Önemi

Varyant yönetimi sadece işletmelerde sadece Ar-Ge ve tasarım kısmı değil; satın alma, planlama, üretim yönetimi, pazarlama ve finans gibi birçok farklı bölümünü ilgilendiren disiplinler arası bir kavramdır.[1] Bu nedenle varyant yönetimini verimli bir şekilde uygulayabilmek için ürünün bütün yaşam döngüsüne hakim olmak gereklidir. Belirlenen ürün aileleri, varyantlar ve modüllerin, firmanın tasarım, üretim ve satış stratejileri ile uyumlu olduğundan emin olunmalıdır. Tüm parça ve ürünler arasındaki ilişkiler kusursuz bir şekilde tanımlanmalıdır. Geleneksel tasarım ve ürün yönetim süreçlerinde bu mümkün değildir. Bu noktada PLM (Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi) sistemi devreye girmektedir. Aşağıdaki görselde görüldüğü gibi PLM uygulamaları yardımıyla ürün ailesi mimarisi oluşturulup, küçük modüllere bölünebilir. Bunların birbirleri ve varyantlar ile ilişkileri tanımlanıp konfigürasyonlar yaratılır.

Şekil 7 PLM ile Konfigürasyon yönetimi[16]

Varyant yönetimini PLM sistemleriyle birlikte gerçekleştirmenin en önemli avantajlarından bir diğeri ise yaratılan model, varyant ve konfigürasyonların ürün yaşam döngüsü mantığı ile yönetilmesidir. Bu sayede geriye dönük tüm revizyonların izlenebilirliği mümkündür ve yapılan revizyonlar sistem üzerinden yönetilebilmektedir.

5.      Sonuç ve Tartışma

Konfigürasyon ve varyant yönetimi sayesinde her talep için özel tasarım ve ürün ağacı tanımlama ihtiyacı ortadan kalkmıştır. Bunun yerine konfigüre edilebilen daha esnek bir kod yapısı ile müşteri talepleri çok daha hızlı ve doğru bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Ürün ve parçalar arasındaki ilişki doğru bir şekilde kurgulanarak altyapı oluşturulabilir ise varyant yönetimiyle birlikte fazla efor harcamadan birçok müşteri talebinin karşılanması mümkün olacaktır. Ülkemizde maalesef çok yaygın olarak kullanılmayan bu sistem son dönemlerde başta otomotiv, havacılık ve beyaz eşya sektöründe PLM sistemleriyle birlikte uygulanmaya başlamıştır.

Kaynaklar

[1]          Akman, E. (2016). Ürün Varyant Yöneti̇mi̇. Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı.

[2]          Avak, B., (2007), Variant Management of Modular Product Families in the Market Phase, A dissertation submitted to ETH ZURICH for the degree of Doctor of Sciences.

[3]          Beuche, D., Papajewski, H., & Schröder-Preikschat, W. (2004). Variability management with feature models. Science of Computer Programming, 53(3), 333–352.

[4]          Danilo Beuche, Michael Schulze, & Maurice Duvigneau. (2016). When 150% is too much : supporting product centric viewpoints in an industrial product line. 262–269.

[5]          Dassault systems, (2012), enovıa variant Configuration Experience, Cedex, Fransa.

[6]          Deschner Christian. (2020). Enhanced model-based engineering for centrally managed configuration management in product lifecycle management. SHS Web of Conferences, 77, 03002.

[7]          Du, X., Jiao, J. and Tseng, M., (2001), “Architecture of Product Family: Fundamentals and Methodology”, Concurrent Engineering Research and Applications, 9 (4), 309–325.

[8]          Ediz, Ç. ve Coşkun, E., (2014), “Kişiye Özel Taleplerin Toplanması ve Planlanmasında Seçimli Ürün Ağaçlarının Kullanılması”, Sakarya İktisat Dergisi, 3 (1),18-32, 2014.

[9]          Elmaraghy, H., Schuh, G., Elmaraghy, W., Pıller, F., Schonsleben, P., Tseng, M. and Bernard, A., (2013), “Product Variety Management”,

[10]      Karayazı, F., Cedimoğlu, İ.H.,  (2015). Ürün varyant konfigürasyon yönetiminin ürün ağacı ve hataları üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 19(2), 187-196.

[11]      Otten, S., Glock, T., Hohl, C. P., & Sax, E. (2019, October). Model-based Variant Management in Automotive Systems Engineering. In 2019 International Symposium on Systems Engineering (ISSE) (pp. 1-7). IEEE.

[12]      Özden, H., & Ege Üniversitesi. (2019). Pdm and Plm Applications in Industrial Productions. TMMOB Makina Mühendisleri Odası.

[13]      Pohl, R., Hochsmann, M., Wohlgemuth, P., & Tischer, C. (2017). Variant Management Solution for Large Scale Software Product Lines. 2018 IEEE/ACM 40th International Conference on Software Engineering: Software Engineering in Practice Track (ICSE-SEIP), Software Engineering: Software Engineering in Practice Track (ICSE-SEIP), 2018 IEEE/ACM 40th International Conference on, ICSE-SEIP, 85–94.

[14]      Sagstetter, F. ( 1 ), Waszecki, P. ( 1 ), Steinhorst, S. ( 1 ), Lukasiewycz, M. ( 1 ), & Chakraborty, S. ( 2 ). (n.d.). Multischedule Synthesis for Variant Management in Automotive Time-Triggered Systems. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, 35(4), 637–650.

[15]      https://www.linkedin.com/pulse/sistem-ve-m%C3%BChendisli%C4%9Finin-s%C3%BCre%C3%A7leri-nelerdir-omer-ecevitoglu/ Sistem ve Sistem Mühendisliğinin Süreçleri Nelerdir? Ecevitoglu O.

[16]      http://pts-russia.com/service-support/materialy/category/30-ptc-forum-europe-2018.html?download=201:uskorenie-protsessov-part-centric-plm, PTC, 06.2020

[17]      https://www.3ds.com/uploads/tx_3dsportfolio/2012-01-04-enovia-ftr.pdf, 3DExperience, 06.2020

[18]      https://www.plm-europe.org/admin/presentations/2018/2156_PLMEurope_30.10.18-16-00_JUERGEN-BAUER_SIEMENS_PLM_SOFTWARE_teamcenter_product_configurator_and_new_variants_matrix.pdf, Bauer, J.,2018 Siemens PLM Connection Europe