نوآوری در شرکت‌های تولیدکننده سخت‌افزار

شرکت بوش (Bosch)

 

در دهه اخیر، تولیدکنندگان برای رقابتی ماندن در بازار پرفشار جهانی، بیش‌ازپیش به فناوری روی آورده‌اند تا عملیات‌های خود را دیجیتالی و خودکار کنند. CB Insights گزارش می‌دهد که به لطف پیشرفت‌های کلیدی در فناوری، بازده تولید در پنج سال آینده، هفت برابر نرخ رشدی خواهد بود که از سال 1990 تا کنون مشاهده شده است[i]. بعلاوه، در اثر چالش‌های بیماری کرونا از سال 2020 بخش تولید به‌شدت تغییر کرده است؛ با این حال، شرکت‌های سخت‌افزار در بهره‌گیری از اتوماسیون، دیجیتال‌سازی و سایر نوآوری‌های مبتنی بر فناوری، کندتر از همتایان نرم‌افزاری خود عمل کرده‌اند؛ این بدان معناست که هنوز فضای زیادی برای رشد در مورد مشاغل مبتنی بر سخت‌افزار وجود دارد. این شرکت‌ها باید توجه داشته باشند که با اجتناب از توسعه سخت‌افزار، فرصت‌های بزرگ زیادی را برای کسب‌وکار خود از دست می‌دهند؛ پس بهتر است که ضمن آگاهی از این مسیر، در آن گام نهاده و از رقبا پیشی بگیرند.

در بخش اول این مقاله، ابتدا سه روند تعیین کننده آینده تولید سخت‌افزار را بررسی می‌کنیم، سپس به تمایزهای اصلی تولید سخت‌افزار در مقابل توسعه نرم‌افزار و مزایای سازمانی نوآوری محصولی در شرکت‌های تولیدکننده سخت‌افزار می‌پردازیم. در بخش دوم، به بررسی نوآوری در شرکت بوش اختصاص داده شده است.

 

 

 

بخش اول: نوآوری در سخت‌افزار

 

سه روند موثر بر آینده تولید سخت‌افزار

به‌عنوان یک کارآفرین در حوزه تولید سخت‌افزار، حتماً شنیده‌اید که کسب‌و‌کار شما نسبت به همتایان نرم‌افزاری‌تان، هزینه‌برتر است؛ به‌سختی به مقیاس می‌رسد و باتوجه‌به طولانی بودن افق بازگشت سرمایه، در این زمینه باید متحمل ریسک بالایی شوید. اما امروزه با آمدن موج جدید فناوری صنعتی و انقلاب صنعتی چهارم، شاهد کسب‌و‌کارهایی در حوزه سخت افزار هستیم که چابک‌تر، مولدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند. در ادامه، سه روند (چاپ سه بعدی، تولید درون مرزی و هوش مصنوعی) که در شکل گرفتن آینده تولید سخت افزار موثر هستند را بررسی می‌کنیم:

 

1 – چاپ سه‌بعدی

در گذشته توسعه محصول در استارتاپ‌های سخت‌افزاری بسیار سخت بود؛ چرا که ایجاد و اصلاح طرح‌های پروتوتایپ، زمان و هزینه زیادی را صرف می‌کرد؛ همچنین اعمال بازخورد مشتریان به سادگی امکان‌پذیر نبود و معمولاً به ایجاد تغییرات قابل‌توجهی در محصولات موجود نیاز داشت اما اکنون با وجود پیشرفت‌هایی که در چاپ سه‌بعدی رخ‌داده، رؤیای نمونه‌سازی سریع به واقعیت پیوسته و استارتاپ‌های سخت‌افزاری می‌توانند تقریباً به‌سرعت استارتاپ‌های نرم‌افزاری به نیازهای مشتریان پاسخ دهند.

 

طبق گزارش Forbes در سال 2019، اکثر شرکت‌های دارای فناوری چاپ سه‌بعدی، از آن برای سرعت بخشیدن به فرایند توسعه محصول و به طور خاص در مراحل اولیه توسعه محصول؛ مانند اثبات مفهوم (proof of concept) و ساخت پروتوتایپ (prototyping) استفاده می‌کنند (نمودار زیر را ببینید) [ii].

بیشترین استفاده شرکت‌ها از پرینت سه‌بعدی، در سرعت بخشیدن به توسعه محصول بوده است.

منبع: Forbes

 

2 – تولید درون‌مرزی (Onshoring)

رویکرد تولید برون‌مرزی (Offshoring) تا کنون عمدتاً برای کاهش هزینه‌های نیروی کار انجام می‌شد؛ مثال بارز آن برون‌سپاری تولیدات ایالات متحده به چین باهدف افزایش حاشیه سود بود که با وجود طولانی‌تر شدن زنجیره تأمین، موجب صرفه‌جویی زیادی از نظر هزینه نیروی کار می‌شد.

اکنون، شرایط تولیدکنندگان سخت‌افزار در سراسر جهان تغییر کرده و با پیشرفت اتوماسیون و رباتیک، تولید برون‌مرزی (در برخی موارد) در حال ازدست‌دادن مزیت رقابتی خود است. به گزارش Financial Times با درنظرگرفتن هزینه‌ – منفعت بین سرعت تولید، هزینه‌های نیروی کار، قیمت قطعات و پیچیدگی ساخت، متوجه می‌شویم که در مواردی مانند تولید روبات‌های پرنده و یا لوازم‌خانگی هوشمند، تولید درون‌مرزی ارجحیت دارد[iii]؛ به‌خصوص که برون‌سپاری همراه با پیچیدگی‌ها و هزینه‎هایی مانند حمل‌ونقل، کارمزد و دردسر استخدام و مدیریت تیم در خارج از کشور است. علاوه بر عامل هزینه، عامل زمان نیز مهم است؛ هرچه زنجیره تأمین شما طولانی‌تر و پیچیده‌تر باشد کندتر حرکت می‌کنید؛ پس در صنایعی که چابک بودن برای بقا حیاتی است، تولید درون‌مرزی در پاسخگویی به خواسته‌های متغیر مشتریان، نقش پررنگی را ایفا می‌کند. از جنبه ارزش برند نیز تولیدکنندگان ترجیح می‌دهند نام کشور خودشان بر روی محصول نهایی درج شود (مثلاً برای تولیدکنندگان ایالات متحده خوشایندتر است تا برچسب made in USA روی محصولاتشان باشد؛ نه made in China!)

 

 

3 – هوش مصنوعی

استفاده از هوش مصنوعی در تولید سخت‌افزار موجب تسریع فرایند تحقیق و توسعه (به‌خصوص، تسریع توسعه مواد جدید که معمولاً طولانی‌ترین مرحله توسعه محصول است) می‌شود.

بعلاوه، هوش مصنوعی در کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش بهره‌وری شرکت‌های تولیدی، نقش مهمی دارد؛ طبق گزارش Accenture، به عقیده 71 درصد از مدیران بخش تجهیزات صنعتی، هوش مصنوعی تأثیر قابل‌توجهی بر آینده سازمان آن‌ها خواهد داشت. به‌وسیله فناوری‌هایی مانند یادگیری ماشین (machine learning) و یادگیری عمیق (deep learning)، بینایی کامپیوتر (computer vision) و تجزیه‌وتحلیل پیشرفته (advanced alalytics)، شرکت‌ها توانایی شبیه‌سازی هوش انسانی را با هزینه کمتری دارند. این بدان معناست که فعالیت‌های گران‌قیمت قبلی نیروی انسانی را می‌توان با اتوماسیون مبتنی بر هوش مصنوعی که ارزان‌تر و دقیق‌تر است جایگزین کرد. توجه داشته باشید که علی‌رغم ترس عموم مردم از امنیت شغلی، پذیرش گسترده هوش مصنوعی در درازمدت به نفع صنایع خواهد بود؛ یکی از شواهد این امر، گزارش Accenture است که نشان می‌دهد که تا سال 2035، هوش مصنوعی تقریباً 3.7 تریلیون دلار به بخش تولید اضافه خواهد کرد[iv].

 

 

تولید سخت‌افزار در مقابل توسعه نرم‌افزار

اکثر بازیگران صنعت فناوری اطلاعات، به طور کامل تمایز بین فرایند توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار را درک نمی‌کنند؛ بنابراین نکات خاصی وجود دارد که باید آن‌ها را بدانید.

اولین نکته این است که فرایند ایجاد محصولات سخت‌افزاری را نمی‌توان با همان اصول تکرارشونده فرایند توسعه نرم‌افزار انجام داد و بر خلاف مفاهیم نرم‌افزاری، توسعه سخت‌افزار نیازمند درک فرایند توسط مهندسان سخت‌افزار از همان ابتدای پروژه است؛ این بدان معناست که هیچ تست A/B یا نقطه‌ای برای بازگشت وجود ندارد و در صورت شناسایی یک باگ، سخت‌افزار کار نخواهد کرد. از این نقطه‌نظر، سخت‌افزارها در طول فرایند توسعه به صحت مطلق نیاز دارند و در صورت بروز خطاهای جزئی، کاربردی نخواهند داشت.

همچنین در فرایند توسعه سخت‌افزار، همه افراد درگیر باید از گام‌های ضروری مؤثر بر موفقیت محصول نهایی، آگاه باشند. به‌عنوان‌مثال، ضروری است که مدیران بازاریابی، خرده‌فروشان و تولیدکنندگان محصول، بر اساس آمادگی اولیه برای عرضه یک محصول جدید، آنچه در آینده موردنیاز خواهد بود را پیش‌بینی کنند. تعهد مشترک به این اصل، ایجاب می‌کند که همه افرادی که روی محصول کار می‌کنند به موفقیت پروژه ایمان داشته باشند.

 

مزایای سازمانی نوآوری سخت‌افزار

در توسعه یک محصول جدید، به‌واسطه مشارکت‌های بین‌المللی برای تبادل فناوری و تبلیغ محصول، به بازارهای جهانی نزدیک‌تر می‌شوید و نوآوری در ساختار کسب‌و‌کارتان رسوخ می‌کند. بعلاوه، فرایندهای داخلی‌تان تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد؛ چرا که تیم‌های مختلف در قالب یک پروژه با یکدیگر همکاری کرده و مهارت‌ها و تجربیات خود را به اشتراک می‌گذارند؛ همین امر، موجب توسعه منابع انسانی و ایجاد تأثیر مثبت بر کل افراد سازمان شده و نوآوری‌های بعدی را تسهیل می‌کند[v].

 

 

 

بخش دوم: نوآوری در بوش

 

 

نوآوری با رویکرد کاهش زمان خلق ارزش

تجهیزات هوشمند، متشکل از مجموعه‌ای از فناوری‌های پیشرفته؛ از جمله اینترنت اشیا (IOT)،‌ پردازش زبان طبیعی (NLP)، بیومتریک[1] و همچنین اجزای مختلفی از جمله سنسورها، ترموستات‌ها، ژیروسکوپ‌ها، دوربین‌ها و واحدهای بیومتریک هستند که به‌صورت یکپارچه کار می‌کنند. به این منظور، نیاز است تا تیم‌های متنوعی مانند  UI/UX، مهندسی طراحی صنعتی (IDE)، ابر و اینترنت اشیا با یکدیگر همکاری کنند. بعلاوه، نمونه‌های اولیه محصول، ساعت‌ها تحت آزمایش در شرایط سخت محیطی قرار می‌گیرند تا از انطباق با استانداردهای صنعت اطمینان حاصل شود.

پرسش اینجاست که چطور همه این تیم‌ها با هم همکاری می‌کنند تا یک ایده به مرحله صنعتی‌شدن و تولید انبوه برسد؟ آیا شرکت بوش دراین‌خصوص، رویکرد خاصی دارد؟ پاسخ مثبت است:

بوش از تفکر طراحی استفاده می‌کند: مهندسان بوش در هر مرحله از چرخه عمر محصول، از تولید گرفته تا آزمایش و انطباق، به دنبال کاهش زمان چرخه طراحی و هزینه مهندسی هستند تا محصولی پیشرفته را تولید کنند که هم قابل‌اعتماد و هم مقرون‌به‌صرفه باشد. برای انجام این کار، تیم طراحی از فرایندهایی مانند DRBFM (طراحی بر اساس حالت شکست)، FMEA (آنالیز حالت و اثرات شکست) و DFMEA (آنالیز حالت و اثرات شکست طراحی) استفاده می‌کند. برای به‌دست‌آوردن بهترین نتیجه و درعین‌حال تضمین امنیت سیستم طراحی مورداستفاده، بوش دارای ملاحظاتی از جمله نظارت از راه دور و اتصال ابری است. در ادامه، فرایند خلق یک محصول ایمن و قابل‌اطمینان را در شرکت بوش بررسی می‌کنیم (تصویر زیر را ببینید)[vi]:

مدل توسعه محصول جدید در بوش؛ منبع: bosch-softwaretechnologies.com

فرایند توسعه محصول جدید در بوش

 

گام 1: خلق ایده

گام اول با طوفان فکری شروع می‌شود و ایده یک محصول جدید از دل سازمان و یا از طریق درگیرکردن مشتری، پدیدار می‌شود. تیم مهندسی و توسعه محصول، این ایده‌ها را دریافت کرده و لیست آرزوها (wish lists) را برای محصولات جدید و مشخصاتشان ایجاد می‌کنند؛ سپس آن‌ها را با محصولات مشابه در بازار محک زده و نتایج را وارد فرایند توسعه محصول جدید می‌کنند که بر مبنای مدل State Gate است.

 

گام 2: چالش کاربر نهایی

تیم توسعه محصول در این مرحله، برای کشف چالش‌ها و مشکلات فعلی مشتریان، با آن‌ها صحبت می‌کند و در مواردی، بحث‌های گروهی انجام می‌دهد. همچنین طی مطالعات امکان‌سنجی، ارزیابی می‌شود که آیا امکان توسعه ایده مفهوم‌سازی شده از نظر فنی، مالی، محیطی و بازاریابی وجود دارد یا خیر (تصویر زیر را ببینید).

ابعاد مطالعه امکان‌سنجی در بوش؛ منبع: bosch-softwaretechnologies.com

 

 

گام 3: طراحی راه‌حل

در این مرحله، تیم توسعه محصول باتوجه‌به چالش‌های شناسایی شده، به ارائه معماری راه‌حل (solution architecture) و یا طرح محصول (product blueprint) می‌پردازد. این تیم سعی می‌کند تا از دید مشتری به مشکلات موجود نگاه کند؛ همچنین در فرایند طراحی، از شیوه‌های تفکر طراحی استفاده کرده و محیطی که محصول در آن استفاده خواهد شد، انواع کاربر نهایی و کاربردهای محصول را بررسی می‌کند.

 

گام 4: مهندسی

در این مرحله، شاهد ایجاد اولین نمونه محصول هستیم که می‌تواند به شکل یک قالب سیلیکونی یا یونولیتی باشد. پس از تأیید نمونه، نوبت به ساخت پروتوتایپ می‌رسد. برای اطمینان از اینکه آیا محصول، چالش‌های مشتری را حل می‌کند یا خیر، تغییرات زیادی در این نمونه‌ها ایجاد شده و یک تست گروهی نیز انجام می‌شود تا محصول بر اساس بازخوردها بهبود یابد.

 

 

گام 5: صنعتی‌سازی

در این مرحله، ابتدا چند نمونه از محصول برای یک مشتری یا سازنده تجهیزات اصلی (OEM) تولید می‌شود. همان‌طور که می‌دانید قبل از تولید انبوه، انجام مجموعه‌ای از آزمایش‌ها برای سنجش میزان تحمل محصول در برابر فشار، شوک، دمای شدید و غیره ضروری است. در شرکت بوش، به جهت حصول اطمینان از قابل‌اعتماد بودن و ایمنی محصول از لحاظ محیطی، الکتریکی، بهداشتی و غیره، نیاز به دریافت گواهی‌نامه تأیید محصول از آژانس‌های معتبری همچون ANSI (مؤسسه استاندارد ملی آمریکا)، TEC (تست و صدور گواهینامه تجهیزات مخابراتی) است.

 

 

تعهد بوش به ارزش‌ها و مسئولیت اجتماعی

گرچه تعهد به مسئولیت اجتماعی و پیروی از ارزش‌های مشخص، دارای منافع تجاری برای شرکت‌های نوآور است اما این همه ماجرا نیست و دنبال‌کردن یک هدف معنادار در سازمان، انگیزه و تعهد کارمندان را نیز افزایش می‌دهد. برای مثال، دستگاه Vivalytic تولیدشده توسط این شرکت، امکان انجام تست‌های PCR را در محل فراهم می‌کند[vii]. این دستگاه، شامل طیف گسترده‌ای از فناوری‌های مختلف بوده و استفاده از آن بسیار آسان است؛ به این صورت که متخصصین پزشکی برای استفاده از آن، تنها با یک صفحه‌نمایش لمسی، ورودی کارتریج، یک دکمه و یک اسکنر کار می‌کند و نیاز به حداقل آموزش دارند؛ همچنین، به جهت سرعت بالایی که دارد جواب آزمایش در کمتر از نیم ساعت حاضر می‌شود (تصویر زیر را ببینید) [viii].

دستگاه Vivalytic برای تشخیص بیماری کرونا در محل؛ تولید شده توسط بوش

 

واقعیت این است که شرکت‌های ارزش‌محور، همواره باید بین دوگانگی‌هایی همچون آزادی‌های قانونی – اخلاقیات، سودآوری – پایداری و توجه به انسان – ابزار، تصمیم‌گیری کنند. همچنین یکی از وظایف مدیریت این شرکت‌ها به‌خصوص در مواقع بحرانی، ایجاد تعادل بین سه قطب اقتصاد، محیط‌زیست و جامعه است. خوشبختانه شرکت‌هایی که با موفقیت این مسئله را مدیریت می‌کنند، به ارزش‌آفرینی پایدار می‌رسند و جایگاه بهتری نیز در بازار سهام دارند[ix].

 

همکاری با استارتاپ‌ها

باتوجه‌به اینکه رویکرد کلی شرکت بوش، پذیرش راه‌حل‌های برتر و ایجاد نوآوری در هسته اصلی کسب‌و‌کار خود است، واحد BSH Startup kitchen به‌عنوان Venture Client (نه Venture Capital) با استارتاپ‌های حوزه لوازم‌خانگی همکاری می‌کند. این شرکت از بین استارتاپ‌های نوآور، مایل به همکاری با آن‌هایی است که در یکی از سه زمینه زیر، راه‌حل منحصربه‌فردی برای ارائه کردن داشته باشند[x]:

 

• نوآوری در محصول

در بازار لوازم‌خانگی، روزبه‌روز بر انتظارات مصرف‌کننده افزوده می‌شود؛ بنابراین این شرکت با استارتاپ‌هایی که در محصولات خود از مواد جدید و فناوری‌هایی همچون حسگرهای هوشمند و رابط‌های تعاملی جدید استفاده می‌کنند همکاری می‌کند.

 

• فناوری تولید جدید

بوش به‌عنوان یکی از بازیگران پیشرو جهان در بخش لوازم‌خانگی و باهدف بهبود عملیات خود، از فناوری‌هایی همچون رباتیک، اتوماسیون و مواد افزودنی در زنجیره تأمین و لجستیک، مدیریت طبقه فروشگاه، مدیریت کیفیت و غیره استقبال می‌کند.

 

• توانمندسازهای کسب‌وکار

بوش باهدف ارائه ارزش بیشتر به مصرف‌کنندگان، دائماً به دنبال شناسایی فرصت‌هایی برای بهبود کسب‌وکار است و در همین راستا مایل به استفاده از فرایندهای کسب‌و‌کار هوشمند، تجارت الکترونیک و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها و زیرساخت‌های فناوری اطلاعات ایمن است.

 

 

مزایای همکاری با بوش برای استارتاپ‌ها از قرار زیر است:

• اعتبارسنجی انجام شده توسط بوش بر اساس KPI مشخص و در قالب یک پروژه اثبات مفهوم (proof of concept) و فقط در مدت 10 هفته انجام می‌شود (برای متعهد بودن استارتاپ به مفهوم خود، این فرایند رایگان نیست).
• ورود به فاز خرید، تحت یک فرایند ساختارمند و دارای مراحل مشخص بوده و تنها در مدت یک ماه از شروع تعامل آغاز می‌شود.
• بوش از طریق شبکه جهانی خود به راه‌حل‌هایی که دارای تأثیر تجاری (business impact) خوبی باشند کمک می‌کند تا به مقیاس برسند.

 

 

 

نویسندگان:

زهرا مرادی؛ کارشناس نوآوری و کارشناس ارشد رشته مدیریت تکنولوژی و نوآوری از دانشگاه تهران

نازنین دانش خواه؛ متخصص نوآوری شرکت فناپ تک و دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات (IT)

 

منابع

[1] بیومتریک شامل مجموعه‌ای از فناوری‌ها است که از طریق اندازه گیری مشخصات فیزیکی یا رفتاری یک موجود زنده؛ هویت آن را تایید می‌کند.

[i] https://www.cbinsights.com/research/future-factory-manufacturing-tech-trends/

[ii] https://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2019/05/27/the-state-of-3d-printing-2019/

[iii] https://www.ft.com/content/a8c394c2-25f5-11e3-8ef6-00144feab7de

[iv] https://www.manufacturinghub.io/supply-chain/3-game-changers-that-are-shaping-the-future-of-hardware-manufacturing/

[v] https://lanars.com/blog/hardware-development-for-business-innovation

[vi] https://www.bosch-softwaretechnologies.com/media/images/products/product_engineering/innovating_for_faster_time_to_value_a_product_engineering_services_point_of_view.pdf

[vii] https://www.bosch-vivalytic.com/en/

[viii] https://www.bosch-vivalytic.com/en/vivalytic-overview/#:~:text=What%20is%20Vivalytic%3F,technologies%20in%20one%20compact%20device.

[ix] https://www.bosch.com/stories/denners-view-values-and-technology/

[x] https://www.bshstartupkitchen.com/