PAU ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ. IENG Üretim Planlama ve Kontrolü 2

Transkript

1 PAU ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ IENG Üretim Planlama ve Kontrolü 2 1

2 Dersin amacı Endüstri mühendisliğinin temel konularından biri olan üretim planlaması ve kontrolü ile ilgili temel kavram ve tekniklerin öğretilmesidir. 2

3 Konular Üretim kavramı, üretim sistemi değerlendirme Kapasite planlamaya giriş Kapasite gereksinim planlaması Montaj hatlarının dengelenmesi Montaj hatlarının dengelenmesi yöntemleri Çizelgelemeye giriş Üretim programlama İş rotalama, iş yükleme İş sıralama Dönem projesi sunumu 3

4 Kaynaklar Ders notları: hgoren.pau.edu.tr/courses/production Planning and Control 2 Steven Nahmias, Production and Operations Analysis, 6th Edition, McGraw Hill, Baskak M., Tanyaş M. Üretim Planlama ve Kontrol, 1. Baskı,İrfan Yayınevi, Groover, M. P., Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing, Prentice-Hall, Bülent Kobu, Üretim Yönetimi, Beta Yayıncılık,

5 Ara Sınav 30 % Proje 20 % Final 50 % Değerlendirme 5

6 Üretim kavramı ve üretim sistemleri 6 Bu ders notları, Prof. Dr. Mehmet Tanyaş ve Yrd. Doç. Dr. Murat Baskak ın «Üretim Planlama ve Kontrol» kitabından faydalanarak hazırlanmıştır.

7 Üretim kavramı Ekonomik bir anlamı olan herhangi bir şeyi ortaya çıkarmak için ortaya konan faaliyet üretim olarak tanımlanır. Üretimin temel amacı bir mamul veya hizmet yaratmaktır. 7

8 Üretim başlıca dört yolla gerçekleştirilir. Biçim değişikliği yoluyla (ağaçtan sandalyeye, kumdan sıvaya vb.) Yer değişikliği yoluyla (nakliye vb.) Zaman değişikliği yoluyla (soğuk hava depoculuğu vb.) El değiştirme yoluyla (ticaret) 8

9 Üretim kavramı Ekonomistler: Fayda yaratmak Mühendisler: Bir fiziksel varlık üzerinde onun değerini arttıracak bir değişiklik yapmak veya hammadde veya yarı mamulleri kullanılabilir bir mamule dönüştürmek 9

10 Üretim yönetimi Üretim yönetimi işletmenin elinde bulunan malzeme, makine ve insan gücü kaynaklarının belirli miktarlardaki ürünün istenilen niteliklerde (kalitede), istenilen zamanda ve en düşük maliyetle üretimini sağlayacak biçimde bir araya getirilmesidir. 10

11 Üretim Sistemi Girdiler: Doğa Emek Sermaye Üretim Yönetimi açısından girdiler: Malzeme İşçilik Sermaye Enerji Diğer 11

12 12

13 Üretim Sistemlerinin Tarihsel Gelişimi 13

14 Üretim Sistemlerinin Sınıflandırılması 14

15 Üretim Sistemlerinin Sınıflandırılması Geleneksel Üretim Sistemleri Çağdaş Üretim Sistemleri 15

16 Geleneksel Üretim Sistemleri Ürüne uygulanan stok politikası açısından: Stok için Üretim (Make-to-Stock) Sipariş için Üretim (Make-to-Order) Siparişe göre Son İşlemler (Assemble-to-Order) Ürün Çeşidi ve Üretim Miktarı açısından: Proses tipi üretim Kitle üretimi Parti üretimi Proje tipi üretim 16

17 Ürüne uygulanan stok politikası açısından 17

18 Stok için Üretim Müşteri eğer alacağı ürün tipi itibariyle ön hazırlık ve montaj süresini bekleyemeyecek durumda ise, bu durum stok için üretim e uygundur. Müşteri, ürün üzerinde bir özelleştirmeden sözedemez. Bu tür bir üretim tipi firmaların içinde bulundukları sektör veya pazar açısından riskli olabilir, çünkü ürüne sürekli ve düzgün bir talebin olması gerekir. Cıvata, somun gibi çok sık kullanılan parçaların üretiminde veya çimento, kömür vb. ürünlerin üretiminde görülür. 18

19 Sipariş için Üretim Bazen müşteri, ürün üzerinde mutlaka bir özelleştirmeye gerek duyuyor olabilir ve üretim için geçecek toplam süreyi beklemeyi göz alabilir. Bu tip üretimde, elde salt hammadde stoğu bulunur ve ilk önce bunlar işlenir. Daha sonra bu parçalar birleştirilerek veya birşekilde biraraya getirilerek üretim tamamlanır. Terzilik bu tip üretime örnek olarak verilebilir. 19

20 Siparişe Göre Son İşlemler Stok için üretim ve sipariş için üretim politikalarının karışımı gibidir. Bu tip üretim tipinde ana parçalar, alt montaj grupları ve isteğe bağlı parçalar üretilir veya satın alınarak stoklanır. Standart ürünleri veya model farklılığı olan benzer ürünleri sipariş üzerine yapan firmalarda kullanılır. Bilgisayar üretimi buna örnek olarak verilebilir. 20

21 Ürün Çeşidi ve Üretim Miktarı açısından 21

22 Proses tipi üretim İmalat sürecini oluşturan malzemelerin akışkan olduğu üretimşeklidir. Kimya sanayisi (deterjanlar), sıvı ürünlerin imalatı (meşrubat), çimento, bira, zeytinyağı, tel, kağıt üretimi Bu tip ürünlerin talepleri oldukça düzgün ve çeşit azdır. Birkaç çeşit benzer ürünün büyük miktarlarda üretildiği sistemlerdir. Hızlı olması amacıyla özelleşmiş ve yatırımı yüksek donanım kullanır. Verimlilik yüksektir. Nitelikli işgücü gerekli değildir. 22

23 Kitle Üretimi Üretilen ürünle için üretim hatlarının kurulduğu, aynı tip ürünün kitleler halinde çok büyük miktarlarda üretildiği üretimşeklidir. Üretim hatlarındaki makinalar ve tezgahlar özel amaçlıdır, üretimin amacı hızlı ve çok sayıda ürün üretmektir. Ürün çeşidi fazladır. Ürünlertek tek birimler halinde, birbirini izleyen iş istasyonlarından geçerler ve bunlara akış hatları denir. Otomobil ve beyaz eşya üretimi örnek olarak verilebilir. 23

24 Kitle Üretimi Kitle üretiminin önemli sorunları: Üretim hattının iyi dengelenmesi Hat tezgahlarının güvenilirliği ve bakımı Zamanında hammadde gelmesi Uygun ara stok miktarının belirlenmesi 24

25 Parti Üretimi Kısıtlı miktarda üretim söz konusudur. Her partide aynı tür mal üretilir; ürün değiştiği zaman başka bir partinin üretimine geçilmiş olur. Böylece, üretim hattı sıra ile farklı ürünlere ayrılmış olur. Otomotiv sanayi için radyatör fanı üretmek örnek olabilir. 25

26 Proje Tipi Üretim Bu tip üretimde, üretilecek ürün genelde yer değiştirmez. Ürün tasarımı, müşterinin isteği doğrultusunda gerçekleşmiştir. Gerekli malzeme, ekipman ve tezgah üretim alanına getirilir. Tüm malzeme ve iş akışı üretilen ürünün etrafında döner. 26

27 Proje Tipi Üretim Proje tipi üretimin temel özelliği, özellikleri belirlenen ürünün üretiminin bir veya birkaç kereye özgü olarak yapılması ve talebin önceden kesin olarak bilinmesidir. Gemi, köprü, diğer inşaat işleri ve yazılım programı hazırlama veya yeni bir ürünün tasarımı ve piyasaya sürülmesi örnek olarak verilebilir. 27

28 Üretim miktarına göre sınıflandırılmış üretim sistemlerinin karşılaştırılması 28

29 Sürekli (seri) üretim Yüksek miktarlarda üretilen ama düşük düzeyde çeşitlilik gösteren ürünler için uygulanan üretimşeklidir. Ürün akışı ve tesislerin üretilecek ürüne göre tasarlanmasıdır. Proses tipi üretim: işlenen hammadde ve ürünler, doğal yapıları itibariyle kendiliğinden akarlar. Çimento, şeker, petrokimya ve gıda maddeleri gibi. Kesikli seri üretim: Tek tek birimler halinde birbirini izleyen iş istasyonlarındaki gerekli işlemlerin yapılmasıyla oluşur. 29

30 Aralıklı üretim Belirli bir siparişi veya talebi karşılamak için benzer veya aynı cinsten ürünler, partiler halinde üretilir. Bir parti bitmeden diğerinin üretimine geçilmez. Talep süreklidir. İki ana sorun; parti büyüklükleri ve parti miktarlarının saptanarak çizelgelenmesidir. 30

31 Sipariş tipi üretim Küçük miktarlarda üretilen ama yüksek düzeyde ürün çeşitliliğini içeren belirli siparişleri karşılamak üzere yapılan üretimdir. Çok fonksiyonlu makineler kullanılır, daha nitelikli elemana ihtiyaç duyulur. Yüksek düzeyde imalat ara stokları, düşük tezgah ve işçi kullanımı, yüksek iş akışı söz konusudur. Uzay, havacılık endüstrisi, makina takım ve aparatları örnek olarak verilebilir. 31

32 Sipariş tipi üretim Sipariş tipi üretim, talep düzenine ve düzeyine bağlı olarak üçşekilde gerçekleştirilir. Az sayıda ürünün bir kez üretilmesi Az sayıda ürünün talep oldukça belirli aralıklarla üretilmesi Az sayıda ürünün talep oldukça belirsiz aralıklarla üretilmesi 32

33 Üretim sürecine göre sınıflandırma 33

34 Sipariş Tipi Atölye (Job Shop) Daha çok genel amaçlı takım tezgahları kullanılır. Sisteme giren farklı siparişler, makinalardan boş olanlarda veya boş yoksa makinalar arkasında kuyruğa alınmak yoluyla üretime sokulur. Yüksek makine kullanım süresi ve verimlilik söz konusudur. Uzun üretim süresi, büyük süreç içi stoklar, yüksek taşıma değerleri ve kötü kalite gibi sorunlar ortaya çıkabilmektedir. 34

35 35

36 Akış Tipi Atölye (Flow Shop) Sisteme giren birimler, ardışık olarak aynı sıradaki etkinlikler ile üretilirler. Bir yandan, hammadde ve yarı ürün olarak alınan malzemeler, hattan işlemleri tamamlanmış veya ürün durumuna gelmiş olarak ayrılır. Üretim sırasında her tezgahın işlemi için belirli bir süre ayrılmıştır. Bu sayede, duraklama ve bekleme süreleri en aza indirilmiştir. Hat üretiminde boş beklemeler, gecikmeler ve ara depolardaki yığılmalar, işlem süreleri arasındaki farklardan oluşur. Bunun için, hat dengelemesi yapılır. 36

37 37

38 Sabit Konumlu Atölye Bu sistemde ürün sabit olup, her türlü üretim etmeni ürünün yanına getirilir ve üretim bu noktada gerçekleştirilir. Gemi, uçak inşaatı gibi. 38

39 Üretim tipi ve maliyetler 39

40 40

41 Çağdaş Üretim Sistemleri Hücresel Üretim Sistemi (Grup Teknolojisi) Sistem içinde benzer imalat özelliklerine sahip belirli parça gruplarının ayrı yerlerde imalatı için işlem, insan ve makine gruplarının oluşturduğu sistemlerdir. Hücredeki tüm birimler hücreye giren tüm parçaları kendi kendine yeter bir düzeyde imal etmek üzere organize edilmiştir. Grup teknolojisi, parçaların birbirine benzer olduğundan hareketle, benzer parçaları bulan ve böylece elde edilen gruplar için tek çözüm arayan bir yaklaşımdır. İş akışını basitleştirmektedir. 41

42 Hücresel Üretim Sistemi Uygulanmasındaki zorluklar: Sistem değişikliklerini uygulamanın doğasından gelen bir zorluk vardır. Tüm üretim sistemini değiştirmek oldukça karmaşık ve zor bir iştir. İşletmeler, ürün yenilikleri için serbestçe para harcar, ama süreç yeniliği için harcamak istemeyebilirler. Değişime karşı olan direnç etkilidir. Karar verme için yanlış kriterler seçilebilir. Çalışanların ilgisizliği sıkıntı yaratabilir. 42

43 Hücresel Üretim Sistemi Hücresel üretimin getirdiği üstünlükler: Benzer parçaların işlendiği tezgahlar bir arada tutulacağından, tezgahlardaki hazırlık süreleri çok büyük farklılıklar göstermeyecek, böylece hazırlık süreleri düşecektir. Bir parçaya ilişkin tüm işlemler bir hücreye toplandığında, malzeme taşınmasına harcanan zaman ve para azalacaktır. Benzer tezgahların kullanımından sorumlu işçiler geleneksel sistemdeki kadar nitelikli olmak zorunda değildir. 43

44 Hücresel Üretim Sistemi-Örnek 44

45 45

46 Bilgisayarla Bütünleşik Üretim Sistemleri (CIM) Tüm imalat işlevlerinin bilgisayar aracılığıyla bütünleştirilmesidir. CNC (Bilgisayar Sayısal Kontrol), CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım), CAM (Bilgisayar Destekli İmalat), Robot, CAE (Bilgisayar Destekli Mühendislik), CAQ (Bilgisayar Destekli Kalite), FMS (Esnek Üretim Sistemi), MIS (Yönetim Bilişim Sistemi) ve CAMP (Bakım Planlama) gibi birçok teknolojiyi içermektedir. 46

47 Esnek Üretim Sistemi Bir merkezi kontrol sistemi ile birbirine bağlanmış bir grup sayısal kontrollü tezgah ve otomatik taşıma ve depolama donanımı ile yapılan üretim sistemidir. Değişik bir parça işlendiğinde her seferinde hazırlık süresini en aza indirmek, en önemli özelliğidir. Belirli bir zaman içinde parçaların istenen karışımını sorunsuz üretmek Tezgah önlerindeki beklemeyi azaltarak küçük parti üretiminde tezgahtan elde edilen yararı arttırmak 47

48 48

49 Optimum Üretim Teknolojisi (OPT) Optimized Production Technology Bir işletmedeki tüm iş merkezleri için öncelik ve kapasite kısıtlarını göz önüne alarak optimuma yakın iş çizelgeleri hazırlar. Amaç, darboğaz tezgahların kullanımı en büyükleyerek üretim miktarını artırmak, süreç içi stok düzeyleri ile tezgah hazırlık sürelerini enazlamaktır. Atölyedeki tezgahları, darboğaz ve darboğaz olmayan tezgahlar olmak üzere ikiye ayırır. İki grupta işlerin çizelgelenmesi için farklı yaklaşımlar kullanır. 49

50 Optimum Üretim Teknolojisi (OPT) Sistemde, partiler transfer partisi (bir operasyondan diğerine taşınan miktar) ve süreç partisi (atölyeye çıkarılan toplam miktar) olarak tanımlanır. OPT sistemi, bu parti büyüklüklerini kendi hesaplar ve darboğaz tezgahlar için zaman içinde ileriye doğru çizelgeleme yaklaşımını kullanarak üretim miktarını enbüyükler. 50

51 Tam Zamanında Üretim (TZÜ) Japon Toyota firmasında düzgün üretim akılını sağlamak amacıyla geliştirdiği yaklaşımdır. Ürün ya da süreçte sürekli iyileştirme yapma esasına dayanmaktadır. Özellikle stok düzeylerinin azaltılması Japonlar için sürekli bir amaç olarak benimsenmiştir. Gerektiği zaman gerektiği kadar üretmektir. Talep çekişli bir stok sistemi olması ve tampon stokla çalışma ilkesinin bırakılmasıdır. 51

52 TZÜ için gerekli alt sistemler Hücresel Üretim Sistemi Hazırlık ve tip değiştirme sürelerinin en aza indirilmesi Hatasız üretim için Toplam Kalite Yönetimi uygulaması Küçük İmalat Partileri ile Üretim Tam Zamanında Satınalma Sistemi Kanban Sistemi 52

53 TZÜ nün yararları Düşük stoklar Yüksek esneklik Kısa hazırlık süreleri Kısa imalat süreleri Kısa taşıma süreleri Kısa arızi duruşlar Yüksek verimlilik Daha az alan gereksinimi Yüksek kalite Düşük maliyet 53

54 54

55 Üretim Planlama Faaliyetleri Uzun Dönemli Planlama: Talep tahminleri İşletme stratejik planı Satış ve üretim planlaması Kaynak planlaması Finansal planlama 55

56 Üretim Planlama Faaliyetleri Orta Dönemli Planlama: Dağıtım Gereksinimleri Planlaması Dağıtım Kaynakları Planlaması Sipariş Yönetimi Ana Üretim Çizelgesi Kaba Kapasite Planlama Malzeme Gereksinim Planlaması Kapasite Gereksinim Planlaması 56

57 Üretim Planlama Faaliyetleri Kısa Dönemli Planlama: Üretim Çizelgeleme Son Montaj Programı Bakım Planları Üretim Kontrolü Satınalma Çizelgeleme ve Kontrol 57