END3061 SİSTEM ANALİZİ VE MÜHENDİSLİĞİ İMALAT SİSTEMLERİNİN ANALİZİ

İmalatın Amacı İdealist yaklaşım: İşlevsel yönden “gereksinimleri karşılayan”, estetik yönden “memnun edici”, çevresine karşı “güvenli”, ekonomik olarak “uygun maliyetli”, “yüksek güvenililirlik” düzeyine sahip ve “en yüksek kalitede” ürünlerin üretimiyle toplumun zenginleşmesini sağlama.

İmalatın Amacı Daha gerçekçi bir yaklaşım: “Müşterinin işlev, kalite ve güvenilirlik konusundaki isteklerini en düşük maliyetle karşılama”.

Sorumluluklar İmalat Yönetiminin Sorumluluğu: öncelikleri ve amaçları belirlemek performansı izlemek İmalat/endüstri mühendisinin sorumluluğu: emek, teknoloji, sermaye, enerji, malzeme ve bilgi girdilerini amaçlara erişmek için en iyi nasıl kullanabileceğini belirler.

İmalat Sistemleri Kesikli parça imalatı: TV setleri, motor blokları üretimi. Çizelgeleme, malzeme kontrol ve işçi atamaları önemlidir. Süreç endüstrileri: Petrol rafinerileri, kimyasal endüstriler. Sermaye yoğundur ve kapasite önemlidir.

İmalat Sistemlerinde Temel İşlevler Ürün tasarımı Süreç planlama İmalat işlemleri Malzeme akışı/tesis yerleşimi Üretim planlama ve kontrol Bu işlevleri sürdürmek, aralarındaki eşgüdümü sağlamak ve kurum amaçlarıyla uyumlarını ölçmek için bilgi akışı gereklidir. Bilgi akışı muhasebe, satınalma, pazarlama, finansman, insan kaynakları ve diğer idari işlevlerle de etkileşim halindedir.

İmalat Sistemlerinde Temel İşlevler Ürün tasarımı: Pazarlama bölümünden müşteri istekleri bilgisini alarak bu istekleri karşılamak için kârlı biçimde üretilebilecek ürünlerin tanımlarını yapmaktan sorumludur. Süreç planlama: Hammaddeleri bileşenlere dönüştürmek ve daha sonra bileşenleri ürünler halinde birleştirmek için gerekli işlemlerin sırasını tanımlamaktan sorumludur. İmalat işlemleri: Hammaddeden gereksiz kısımların çıkarılması veya daha uygun bir biçim verilmesi anlamına gelen işleme ya da çeşitli bileşenleri bir araya getirerek daha yararlı bir ürün elde etmek için birleştirme (montaj). Malzeme taşıma ve tesis yerleşimi: Malzeme taşıma, parçaları, takımları ve atık maddeleri tesis içinde hareket ettirmeyle ilgilidir. Tesis yerleşimi ise imalat süreçlerinin tesis içindeki fiziksel yerleşimi ile ilgilidir. Üretim planlama, çizelgeleme ve kontrol: Üretim planlama, müşteri talep düzeyi, üretim kapasitesi ve mevcut envanter düzeyi bilgisine dayanarak orta ve uzun vadede ürün ailelerinin üretim miktarlarını belirlemekle yükümlüdür.

İmalat Sistemlerinin Türleri Ürün odaklı imalat Süreç odaklı imalat Grup teknolojisi (Hücresel imalat) Sabit konumlu imalat

Ürün odaklı imalat İş Merkezi 1 İş Merkezi 2 İş Merkezi 3 İş Merkezi 4

Süreç Odaklı İmalat Döküm Frezeleme Torna Taşlama Boyama Matkap Ofis Kaynak Dövme

Grup Teknolojisi Hücre 3 T F G Hücre 1 Hücre 2 Montaj Alanı M D Bitmiş Ürün Çıkışı Malzeme Girişi

İmalat Türlerinin (Yerleşim Tiplerinin) Genel Özellikleri Ürün odaklı Süreç odaklı Grup teknolojisi Sabit konumlu Akış süresi Düşük Yüksek Orta Süreç içi stok Yetenek düzeyi Ürüne bağlı Orta-yüksek Karışık Ürün esnekliği Talep esnekliği Makina kullanım oranı Orta-düşük İşçi kullanım oranı Birim üretim maliyeti

İmalat Sistemlerinin İlkeleri (Little Yasası) Süreç içi stok = Üretim Hızı * Akış Süresi (Kararlı durumdaki sistemde) Süreç içi stok, akış süresine orantılıdır ve ikisi arasındaki oran üretim hızına eşittir. Sistemdeki malzeme miktarı korunur. Sistem büyüdükçe daha az güvenilir hale gelir. Sistemin karmaşıklığı bileşen sayısına bağlı olarak üstel biçimde artar. Teknoloji sürekli gelişmektedir. Sistem bileşenleri rassal davranışlarda bulunmaktadır. İnsan algılaması sınırlıdır. Birleştirme, basitleştirme ve yok etme zaman, para ve enerji tasarrufu sağlar.

Etkinlik - Etkililik Etkinlik (efficiency): Bir işi doğru biçimde yapmak. Etkililik (effectiveness): Doğru işi yapmak. Örnek: Tek makina çizelgeleme problemi Etkin bir çalışan, işleri makinada en yüksek çıktı ve en düşük bekleme zamanlarını sağlayacak şekilde sıralar. Etkili bir çalışan ise, makina için bekleyen işlerin önceliklerini belirler ve parçaları gerektiği zaman bitecek şekilde çizelgeler.

Etkili Çalışma Yolları Etkili çalışmayı sağlamak üzere aşağıdaki israflardan kaçınmayı tüm güncel imalat yönetim politikaları önermektedir: Aşırı üretim israfı Bekleme zamanı israfı Taşıma israfı İşleme israfı Envanter israfı Hareket israfı Ürün hatası israfı “Satılacak ürüne bir değer eklemeyen her eylem bir israftır.”

İmalat Sistemlerinin Tarihsel Gelişimi Zanaat (craft) üretimi El yapımı bileşenler ve beceri gerektiren montaj işlemleri, pahalı ürünler, az sayıda üretim Kitlesel (seri) üretim Montaj hattı, basitleştirilmiş işler, karşılıklı değişebilir parçalar, ucuz ürünler, çok sayıda üretim Yalın üretim Hücreler veya esnek montaj hatları, geniş kapsamlı işler, daha fazla çeşit, maliyetlerin azaltılması

“Yalın”ın Tanımı Fabrikadaki insan çalışma süresinin yarıya düşürülmesi Bitmiş üründeki hataların yarıya düşürülmesi Mühendislik çalışma sürelerinin üçte bire düşürülmesi Aynı çıktı için kullanılan fabrika hacminin yarıya düşürülmesi Süreç içi envanterin onda birinin altına düşürülmesi Term “lean” coined by John Krafcik, one of the research members on Jim Womack’s MIT team for the 5 year study. Kaynak: Dünyayı Değiştiren Makine, Womack, Jones, Roos 1990

AYNI KAVRAM, PEK ÇOK İSİM Toyota Production System Pull Manufacturing Just-In-Time Lean Manufacturing JIT/TQC/EI/TPM Short Cycle Manufacturing One-Piece-Flow Cellular Manufacturing Demand Flow Manufacturing Stockless Production Focused Flow Manufacturing Agility Value Adding Manufacturing Group Technology Time Based Management Synchronous Flow Manufacturing End-Lining Operations Continuous Flow Manufacturing

Yalın Üretim İsrafı yok ederek müşteri siparişi ile ürün sevkiyatı arasındaki süreyi kısaltan üretim felsefesi Müşteri Siparişi İsraf Ürün Sevkiyatı Zaman Geleneksel Üretim The sooner product ships, the sooner Cedar Works gets paid The faster material moves through the system Less money tied up in inventory in the system Müşteri Siparişi Ürün Sevkiyatı Zaman (Daha kısa) İsraf Yalın Üretim

Yalın Üretimin Yapısı Yalın üretim ne değildir? Özellikleri Tanım JIT Kanban Özellikleri Temel değişiklik Kaynaklar Sürekli iyileştirme Tanım “Kaynakları israf etmeden ürün veya hizmetleri üretmek için var olan bir sistem”

Yeni Düşünce: Suçlamama Kültürü Yönetim aşağıdaki kültürü oluşturmalıdır: Sorunlar fırsat olarak görülür. Makul hatalar yapmak mümkündür. Artan güven nedeniyle sorunlar daha fazla açığa vurulur. İnsanlar sorun değildir – onlar sorun çözücüdür. Vurgu, onu “kimin yaptığı” değil çözümlerin bulunması üzerinde olmalıdır.

Yalın’ın 3 M’si muda – israf mura - tutarsızlık muri - mantıksızlık

Bir üretim sistemini “yalın” yapan özellikler Temel Unsurlar: Hızlı takım/kalıp değişikliği, hazırlık süresi azaltımı (SMED: single minute exchange of dies) Çekme sistemi (kanban) İşyeri düzenleme Değer akış analizi Toplam üretken bakım Hücresel imalat

Bir üretim sistemini “yalın” yapan özellikler Destekleyici Strateji ve Kavramlar: Tek parça akışı Görsel kontroller (poka-yoke, andon) Sabit hızlı üretim (TAKT time) Takım oluşturma Dengeli akış Kaynağında kalite İşgörenlerin yetkilendirilmesi Sorunsuz işlemler Standartlaştırma Sürekli iyileştirme Donanımların yenilenmesi

7 İsraf (Muda) Türü Aşırı (veya erken) üretim Gecikmeler Taşıma (süreçlere doğru ve süreçten uzağa) Envanter Muayene Hatalar ve düzeltme Süreçlerin verimsizliği ve süreç içindeki diğer değer katmayan hareketler

Yalın Üretimin Yararları % 50 - 80 israf azaltımı Süreç içi envanter Envanter Hacim Personel Ürün tedarik süresi Taşımalar Kalite, maliyetler, teslimat

Temellerin Atılması Organizasyonu değerlendirme Yalın üretim analizi Yönetim kültürü İmalat kültürü Yalın üretim analizi Değer akışı (müşteri bakış açısından) İşgücü değerlendirme Süreç içi envanter Envanter Kapasite planlama Tedarik zinciri yaklaşımı

Değer Akış Analizi

Değer Akışı Simgeleri I Envanter Müşteri / Tedarikçi Emniyet stoğu   I Envanter Müşteri / Tedarikçi Emniyet stoğu Ayrıntılı Süreç Taşıma   Dış sevkiyat Bilgi kutusu İtme İş hücresi Süpermarket Malzeme çekme Konveyör

Değer Akışı (devam) Üretim kontrolü Sıralı çekme Rapor iletimi Kaizen gereksinimi Üretim kontrolü Sıralı çekme Rapor iletimi Yük dengeleme İşçi(ler) Elektronik bilgi iletimi MRP/ERP sistemi Üretim kanbanı Görsel bilgi alma Değer ekleyen / eklemeyen süreçler Çekme kanbanı Sözlü bilgi alma Sinyal kanbanı Kanban noktası

Yalın Üretimin Araçları İsraf azaltımı (% 50-80) Tam katılım, eğitim, öğrenme Hücresel imalat Esnek imalat Kaikaku (temel değişiklikler) Kaizen (sürekli iyileştirme) ve standard iş 5S Seiri (sort): ayıklama Seiton (set in order): sınıflama Seiso (shine): temizleme Seiketsu (standardize): standartlaştırma Shitsuke (sustain): sürekliliği sağlama Jidoka (autonomation, özerkleştirme) Poka-yoke (hata önleyici tasarım) Shojinka (işçi sayısının işin gereklerine göre ayarlanması) Teien sistemi (işçi önerileri)

Araçlar (devam) Sürekli Akış (% 10-25) SMED (Kalıpların 10 dakikadan kısa süre içinde değiştirilmesi) (Shingo) Andon (hedef ve gerçekleştirilen üretimi gösteren bilgi panoları) Takt time (ardışık iki ürünün tamamlanması arasında geçen süre) Montaj hattı dengeleme Nagara (kararlı üretim hızı) Müşterilerin ürün çekişi (% 10-25) Tam zamanında üretim Kanban

Yalın Üretim Başarı Faktörleri Tedarikçiler Çalışanların Yetkilendirilmesi Yerleşim Yalın Üretim Kalite Envanter Önleyici Bakım Çizelgeleme