Üretİm Nedİr ?
En kaba şekliyle üretim,
"emek, sermaye, toprak ve bunların birleşiminden doğan ve buna
eklenen organizasyon öğesinin
yarattığı mal ve
hizmet" 1 olarak
tanımlanmaktadır. Tanımdan da anlaşılabileceği gibi, üretim bir dönüşümü ifade eder.
Dönüşüm, çıkış noktasında dünyadaki kısıtlı kaynakları tükettiği için,
çıktıların mümkün olduğunca fazla, etkili ve faydalı olması gerekmektedir. Aynı
nedenden dolayı üretim faaliyetinin etkinliği de sorgulanabilir.
1. Esnek
Üretim Sistemleri
1.1. Tarihsel Gelişim
Esnek Üretim Sistemleri,
son yıllarda uygulama alanı bulan bir sistemdir. Kökeni 1960'lar sonrasında
yaşanan pazar değişimlerinde bulunabilir. O tarihten önce pazar yapısının nasıl
olduğunu, otomasyonun ve kitle üretiminin yaratıcısı sayılan H. Ford'un bir
sözü çok
net açıklamaktadır :
"Siyah olmak koşuluyla
istediğiniz renk araba alabilirsiniz." Bu sözün söylendiği tarihlerde kapasite /
talep dengesi üretimden yanaydı ve üreticiler ürettikleri her malı
satabilmekteydiler. O günlerin pazar yapısı ve yüksek büyüme hızları kitlesel
üretimi egemen hale getirmiştir. Bu sistem, firmalara ölçek ekonomisini
kullanma şansı tanımaktaydı ve doğal olarak kitlesel talep tarafindan
desteklenmesi şarttı. İstediği şartları bulan sistem, üretimi şirketlerin
anahtar fonksiyonu haline getirdi. Ford ve Taylor'un üretim - yönetim
anlayışları döneme damgasını vurmuştur.
1960'lardan sonra ise,
ekonomideki yavaşlamanın işletmelere yansıdığını, büyüme hızlarının düşüp,
enerjinin pahalandığını görmekteyiz. Enformasyon ve ulaşım alanlarında yaşanan
gelişmeler, rekabetin boyutlarını artırmıştır. Artan ve keskinleşen
uluslararası rekabet, maliyet, kalite, teslim hızı ve güvenilirliği gibi
özellikleri sorgulanır hale getirmìştir.
Bu süreç içinde,
üretimden beklenen artık sadece üretim değil, daha çeşitli üıünlerin daha küçük
ölçeklerde daha kaliteli olarak üretilmesiydi. O ana kadar geliştirilen üretim
stratejileri bu üç unsuru bir arada sağlamamaktaydılar. Geleneksel yöntemlerin
uygulanması pahalı ve kalitesiz ürün üretimi sonucunu doğurmaktaydı.
Teknolojideki gelişmeler,
üretim araçlarına da
yansıdıktan sonra, yönetim anlayışının da değişmesiyle,
`Hücresel Üretim Sistemleri' ya da `Grup Teknolojisi' adı verilen kavram doğdu.
Geleneksel tezgahlara bir kontrol işlemcisinin eklenmesiyle oluşan nümerik
kontrollü ( NC ) tezgahlar, hücresel üretimin temelini oluşturmuşlardır. NC
tezgahlar, donanımı değiştirmeden bir parça ailesini işlemeyi olanaklı kılan
esnekliği sağlamaktadır, çünkü tezgahlar farklı işlemleri yapmak üzere
programlanabilmektedir. Bu konuda
ilk çabalar 1960'ların
başında İngiliz Molins
firmasında görevli Theo Williamson'a atfedilmektedir.
Williamson'un 1965 yılında aldığı patent, `Esnek Üretim Sistemi' kavramını
içermeden 24 saat adamsız çalışabilecek bilgisayarlı bir üretim sisteminin 264
detay noktasını içeriyordu.
1.2. Esnek Üretim Sistemi
Tanıtımı
Esnek Üretim
Sistemleri'nin ( EİS ya da FMS - Flexible
Manufacturing System ) farklı tanımları yapılabilir.
Bir tanıma göre EİS,
"yarı - bağımsız nümerik kontrollü tezgahların malzeme taşıma ve işleme
ağı prensiplerine göre bağlanmasından oluşan bilgisayar kontrollü üretim
sistemi"dir. 3
Yapıya ağırlık veren bu
tanımın yanısıra, işleme göre tanımlama yapılarak EİS, "farklı parça ve ürünleri
önemli bir değişiklik ve tezgah duruşuna ( atıl zaman ) gerek kalmaksızın
üretebilme yeteneği olan sistemler" şeklinde de tanımlanabilir.
Daha detaylı ve kapsayıcı
bir tanım ise şu şekilde yapılmaktadır : "Fiziksel olarak biraraya
kümelenmiş, özgün olarak aletleriyle donanmış, bir birim olarak çizelgelenmiş
makinalardan oluşan küçük, özel hücrelerde malzeme, ölçü ve geometrileri bir
miktar farklılık gösteren, benzer prosesleri gerektiren parçaların küçük ya da
orta ölçeklerde, partiler halinde imal etmek için kullanılan bir
tekniktir." 5
1.3. Hücresel Üretimin Esnek Üretim İçindeki Yeri
Esnek İmalat Sistemleri,
bu bakış açısıyla ele alındığında, yukarıdaki özellikleri içeren her türlü
üretim sisteminin ortak adıdır. Daha net bir çözümleme için incelemeyi biraz
daha detaylandırmak gerekmektedir. Literatürde bu sınıflandırmanın genel kabul
görmüş bir yönteminin olmadığı gözlemlenmiştir. Aşağıdaki sınıflandırma,
yapılabilecek önerilerden bir tanesidir
2. Hücresel
Üretimin Karşılaştığı Sorunlar
Bir Hücresel Üretim
Sistemi'nin tasarım ve işletim aşamalarında bazı güçlüklerle karşılaşılabilir.
Bu problemler, uzun dönem ve kısa dönem problemler olarak iki ana başlık
altında incelenmektedir. Donanımın yapısal değişiklikleri, örneğin yatırım
kararları, dönem planlama problemleri
altında, işletime ait güçlükler
ise kısa dönem problemler altında ele
alınabilir.
2.1. Hücresel Ü.
Sistemlerinin Uzun Dönem Planlaması
Hücresel Üretim
Sistemlerine yapılan bir yatırım, 5 ila 100 milyon dolar arasında öngörülebilecek
yatırım miktarı ve uzun yatırım ömrü düşünüldüğünde ( süre genelde ürün çevrimi
olarak kabul edilir ), stratejik bir karardır. Bir HÜS'ün uzun dönemli
planlanması, işletmenin uzun dönemli ürün ve kapasite planlamasıyla, onun da
ötesinde işletmenin teknoloji stratejisiyle doğrudan alakalıdır. Yüksek yatırım
miktarı yüzünden, ve yatırım planlama
birimleriyle gerekli ilişkilerin kurulmuş olması gerekmektedir.
HÜS uygulanmasını içeren
bir yatınm kararının farklı nedenleri olabilir :
· Yönetim, modern
üretim tekniklerine yapılacak
yatırımı, gelecekteki rekabet
edebilirlik açısından ve üretim konsundaki teknolojik gelişmelerden uzak
kalmamak amacıyla gerekli görüyor olabilir. Ekonomik
faktörlerin HÜS lehine işlemediği
durumlarda dahi, bu teknolojiye erken giriş yapmış olmak, daha sonra
daha zor bir dönüşüm ihtiyacını ortadan kaldırmak açısından yararlı olabilir.
· Eski üretim tekniklerinin
yeni teknolojilerle değiştirilmesi, kalite ve teslim süresi konusunda artan pazar taleplerini karşılama
açısından önemli olabilir. İşletmenin büyümesi yüzünden yapılacak yatırımlar da
ekonomik motivasyonlar
olarak kabul edilebilir. İhtiyaç
duyulan kapasite, uzun dönemli üretim planlarından çıkarılabilir. İhtiyaç duyulan kapasitenin
eldeki kurulu kapasite ile karşılaştırılması yönetime bir fıkir verecektir.
Başlangıçta işparçası
skalası denetlenmelidir. Verili
geometrik ve teknolojik kriterler altında, HÜS tarafindan üretilebilen iş
parçaları, işletmenin ürettiği tüm parça
skalasıyla karşılaştırılmalıdır. Teknolojik kriter, gerekli kalite düzeyi ve
işparçası çeşitleme sayısını içerir. Parça tipi tanımlamalarının
belirlenmesiyle yanıtlanması gereken iki önemli soru açığa çıkar :
1. Hangi
parça tipleri HÜS tarafından üretilmelidir ?
Bu soruya verilen yanıt,
HÜS ve bileşenleri tarafından sağlanması gerekli kapasite ve esneklik konusunu
açıklar.
2. HUS'e
hangi bileşenler eklenmelidir ?
Bu soruya verilen yanıt
ise, yatırım gereksinmeleri ve işletme maliyetleri konusunu açı klığa
kavuşturur.
Karşılaşılan yatırım
probleminin karmaşıklığı, HÜS'ün kullanım hayatı boyunca işparçası skalası, proses planları ve üretim
miktarlarında olması beklenen değişimler de düşünüldüğünde iyice artmaktadır. Bu
değişimler, ve üretim ihtiyaçları
kesinlikle belirlenemez. Bu durum probleme stokastik doğasını
vermektedir.
Olası HÜS seçeneklerinin
değerlendirilmesinde teknik, ekonomik ve
sosyal hedefler değerlendirilmelidir. Bunların birçoğunu sayısallaştırmak
mümkün olmaz. Yine bütünlükçü bir anlayışla tüm hedefler değerlendirilmelidir.
Bu konuda klasik "Çok Özellikli Karar Verme Modeli"
uygulanabilir. Üretim sistemlerinin
geliştirilmesinde özelleşmiş bir kavramı, Troxler ve Blank ( 1989 )' da bulmak
mümkündür.
2.1. Üretim Safhasında
Karşılaşılan Güçlükler
HÜS'lerin uygulamada
karşılaştığı sorunlardan biri de, üretilen parça çeşidinin tezgahların
üretkenliği üzerine yaptığı etkilerdir. Yapılan çalışmalarda görülebilmiştir
ki, sistemin üretkenliği ve çıktı seviyesi, belli bir çeşit değerine kadar
artma eğilimindeyken, parça çeşidi belli bir değerin üzerine çıktığı andan
itibaren hızla düşmektedir. Bu olayın sebebi iki karşıt gelişim içinde
bulunabilir. Bunlardan birincisi, çeşitli işparçası tipleri farklı makina
ihtiyaçlarını daha rahat dengelemektedirler ve daha dengeli bir tezgah işyükü
dağılımı daha yüksek üretim seviyelerine çıkılmasını sağlamaktadır. Bu durum,
baştaki çıkışı açıklar.
Hücrede NC ve CNC
makinalar kullanıldığı zaman, diğer tezgahların kapasite olarak bunlan
desteklememesi durumunda NC ve CNC tezgahlar yüksek ara stokları birikime neden
olabilir. Diğer bir sorun da, yüksek teknoloji tezgahların çeşitli nedenlerle
çalışmadıkları zaman oranlarının geleneksel tezgahlara göre daha yüksek
olmasıdır. ( NC tezgahlarda % 20 kayıp zamana karşılık geleneksel tezgahlarda %
2 )
Üretimin başlamasından
sonra, yani yatırımlar tamamlandıktan sonraki bir tarihte üretim hattının
kimlik değiştirmesi, yani bazı üıünlerin üretiminin son bulması veya yeni
ürünler oluşturulması hücrelerin yanıtlamakta zorlandığı bir başka problemdir.
Talepteki değişimler de sistemi
aynı şekilde zorlar.
Hücre sistemleri genelde
ürün bazlı tasarlandıklarından, tüm
üretim sisteminin farklı ürünler üretecek şekilde veya farklı hacimlerde üretim
yapacak şekilde değiştirilmeleri, başlamış olan üretimi aksatacak veya tamamen
durduracaktır.
3. Hücresel Üretim Sisteminden Sağlanan Kazançlar
Bu teknolojinin
uygulanmasıyla elde edilen kazanımlar iki grup altında ele alınabilir. Kısa
dönemde atölyede gözlemlenen kazanımlar ve uzun dönemde sistemin genel
yapısında gözlenen olumlu etkiler.
3.1. Kısa Dönem
Kazanımlar
Mühendislik ve Proses Değişimleri : NC ve CNC
tezgahlarının kullanımıyla, CAD/CAM sistemlerinin de kaçınılmaz olarak devreye
girmesiyle, ürün veya proseslerde yapılacak değişimler son derece kolay
yapılabilir bir hal alacak, pazardaki değişimler daha kolay yakalanabilecektir.
Tezgahların Boş Kalmaması : İşlemeden önce parçaların
fikstürlere bağlanıp hazır edilmesi gereken hallerde, parçalar makinalar önünde bir kuyruğa
sokulurlar. Bu durumda, boşalan
makinanın hemen işleme başlayabileceği bir yarıürün paleti hazır olur. Böylece
yüksek bir kullanım oranı gerçekleştirilebilir.
Takım Hataları : Takımların kırılması veya arıza yapması durumunda
tezgahın devreleri hatayı farkederek tezgahı durdurur ve ana bilgisayar
sistemine arızayı haber verirler.
3.2. Uzun Dönem
Kazanımlar
Ürün
Hacminin Artması : Ürün hacmindeki artışın doğru kullanılabilmesi halinde sıstemin
sağlıklı gelişmesı zor olmayacaktır.
Farklı Ürün
Karışımları
: Bazı özellikleri paylaştıklan sürece, HÜS farklı geometrileri işleyebilir. Bu
özellikler şekil, boy, ağırlık, işleme adımları veya malzeme uyumu gibidir.
Yeni
Ürünler
: Varolan ürün ailelerine yeni parçaların katılması, veya tezgahların işleme
kapasiteleri içinde yeni ürünlerin tasarımı ve tanımlanması son derece
kolaydır.
Üretim sistemlerinin amaçlarından olan
işgücünün düşürülmesi, tezgah kullanım oranlarının artırılması, operasyonel
kontrolün artırılması ve stokların azaltılması halleri de, H.Ü.S'ün ait
olduğu Esnek Üretim
Sistemleri teknolojisinin ulaşmak
istediği amaçlardandır. Bu amaçlara ulaşma yöntemleri, aynı zamanda
üretim sistemlerinde gelişmeler olarak da değerlendirilebilir.
İşgücünün Azaltılması
· Tezgah başından
operatörlerin uzaklaştırılması.
· İnsansız çalışma
hallerinde yüksek nitelikli çalışma gücüne ihtiyacın azalması.
· İnsansız çalışma
araçlarının sisteme dahil olması.
Tezgah Kullanım Oranının
Geliştirilmesi
· Tezgah hazırlık
sürelerinin azaltılması.
· Elle yapılan işlemlerinin
yerini otomatize edilmiş prosedürlerin alması.
· Makinaların üretim
çevrimi içinde kalmalarını sağlayacak çabuk transfer yapabilen araçların
devreye girmesi.
Operasyonel Kontrolün Geliştirilmesi
· Kontrol edilemeyen
değişken sayısının azaltılması.
· Plandan sapmaları çabuk
algılayıp tepki verebilen araçların kazanılması.
· İnsan iletişimine
ihtiyacın azalması.
|
·
Modern İmalat Sistemlerine
Giriş Ders Notları
·
İşletme Fak. Kütüphanesi (Eski
Projeler)
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder