Temel yerleşim tipleri. Sistematik tesis planlaması. Mühendislik Fakültesi Endüstri Mühendisliği Bölümü

Transkript

1 Mühendislik Fakültesi Endüstri Mühendisliği Bölümü Temel yerleşim tipleri Doç. Dr. Nil ARAS ENM411 Tesis Planlaması Güz Dönemi Sistematik tesis planlaması

2 2 YER SEÇİMİ X YERLEŞİM DÜZENLEMESİ YER SEÇİMİ Tesis boyutları toplam arazide çok küçük kaldığından ihmal edilir. Tesisler birer nokta ile gösterilir Bölüm alanları, toplam alanla karşılaştırılabilir büyüklüktedir. Tesisler nokta değil, alanlarıyla orantılı büyüklüklerde gösterilir. YERLEŞİM DÜZENİ

3 HANGİSİ DAHA ÖNCE GELİR? Yerleşim düzeni planı mı, malzeme aktarma sistemi planı mı? 3 Önce yerleşim planını yap, sonra malzeme aktarma sistemini tasarla. GELENEKSEL DÜŞÜNCE ÇAĞDAŞ DÜŞÜNCE Her ikisini de eşzamanlı tasarla. (Aktarma donanımının tipi, kapladığı alan, stok noktaları vs. yerleşim düzenini etkileyebilir.)

4 4 HANGİSİ DAHA ÖNCE GELİR? Blok yerleşim planı mı, ayrıntılı yerleşim planı mı? (Önerilen) Öncelikle her bölüm için temel gereksinimlerin belirlenmesi (alan ihtiyacı vb.) Alternatif blok yerleşim planlarının oluşturulması Blok plan kararlaştırılınca, her bölüm için ayrıntılı yerleşim planlarının hazırlanması

5 5

6 1. Ürün akışına göre yerleşim 2. Sürece göre yerleşim 3. Sabit konumlu ürüne göre yerleşim 4. Hücresel yerleşim 5. Melez yerleşim

7 7

8 8 Ürünün rotası esas alınır. Rotaların bir hat boyunca sürmesi hedeflenir. Sabit otomasyon ve özellikle iletim hatları, bu tür yerleşime dayanır.

9 Süreçler 2 Konveyör bandı 5 Ofis

10 10

11 11

12 12 Üstünlükleri Basit, düzgün, anlamlı akış hatları oluşur. Ara stoklar çok azalır. Birim üretim süreleri düşer. Daha az malzeme aktarımı olur. Özel amaçlı basit makineler de kullanılabilir. Akış süreleri kısalır. Daha sade bir üretim planlama ve kontrol sistemi yeterli olabilir. Niteliksiz işgücü kullanılabilir.

13 13 Sakıncaları Süreç esnekliğinden yoksundur. Zamanlamada esneklik yoktur. Büyük yatırım gerektirir (özel amaçlı donanım). Bir tezgahın arızası, hattın bütünüyle durmasına sebep olur. Üretim hızını en yavaş olan tezgah belirler. Ürün tasarımında değişiklik, hattı kullanılmaz hale getirir. İşçiler için monotonluk demektir.

14 14

15 15 Fonksiyona göre yerleşim/ tezgaha göre yerleşim Benzer işi yapan makineler bir araya getirilir. En yaygın olan yerleşim şekli

16 16 Testere tezgahları Ofisler Matkaplar Takımhane

17 Bir atölyede sürece göre yerleşim 17 Grinding Forging Lathes Painting Welding Drills Office Milling machines Foundry

18 18 Grinding Forging Lathes Painting Welding Drills Office Milling machines Foundry

22 22 Üstünlükleri Donanım ve işgücünün atanması esnektir. Genel amaçlı tezgahlar kullanılabilir. Tezgah kullanım oranları daha yüksektir. Daha az yatırım yapılır (tekrarlanan tezgah yok). İşçi ve amirinde uzmanlaşma sağlanır. Monotonluk daha azdır.

23 23 Sakıncaları Monotonluk daha azdır. İmal edilen parçalar atölye içinde karışıklığa neden olur. Malzeme aktarma verimsizdir. Büyük ara stoklar oluşur. Boş beklemeler çoktur. Üretim planlaması ve kontrolü karmaşıktır. Nitelikli işgücü gerektirir. Ayar süreleri ve öğrenme süreci, verimi düşürür.

24 24

25 Gemi, uçak gibi taşınması güç, büyük ve ağır ürünler sabit bir konumda (kızak veya montaj kolaylığının üzeri, temel, zemin, vb.) dururlar, gerektiğinde işçiler ve makineler bu ürünün ilgili noktalarına gelirler. Bu tip imalat için, imalattan daha çok inşaat tabiri kullanılır. (Çelik inşaat, gemi inşası gibi.) 25

26 26 26

27 27 Üstünlükleri Malzeme hareketleri azalır. Takım çalışması ile süreklilik, sorumluluk ve dolayısıyla kalite bilinci sağlanır. İş zenginleştirme fırsatları doğar. Ürün tasarımı, ürün karışımı ve üretim hacmindeki değişikliklere karşı oldukça esnektir. Parça bölümden bölüme dolaşmadığından yeniden eğitim ve görevlendirme problemleri yoktur. Taşıma maliyetleri ve hasar tehlikesi azalır.

28 28 Sakıncaları Yetenekli ve esnek işçiler gerektirir. İnsan ve makinelerin araziye taşınması pahalı olabilir. Donanımdan yararlanma oranı düşük olabilir. Aynı donanımdan birkaç adet gerekebilir. Daha geniş alan ve daha fazla yarı mamul gerekebilir. Üretimin çizelgelenmesi ve kontrolünde daha çok eşgüdüm gerekir.

29 29

30 Aynı işlemleri gören parçalar, aynı hücrelerde üretilir. Bir üretim hücresinde, o parça ailesini üreten birkaç tezgah, o tezgahları kullanan birkaç işçi (bazı durumlarda da tezgahlar arasında malzeme aktarma işlemlerini yapan bazı donanımla, bunların tümünü koordine eden bir bilgisayar sistemi) yer almaktadır. 30

31 Tek işçi, çok tezgah Makina 1 Makina 2 31 Makina 3 Malzeme girişi Bitmiş ürün çıkışı Makina 4 Makina 5

32 32 Ürün aileleri

33 33

34 34 Lathing Milling Drilling L L M M D D L L M M D D Grinding L L M M G G L L A Assembly A G G Receiving and Shipping A A G G

38 38 L L M D Cell 1 Cell 2 G A Assembly area A Receiving L M G G Cell 3 L M D Shipping

42 42 Üstünlükleri Ürüne ve sürece göre yerleşimin iyi yönlerini kendinde birleştirmiştir. Ürünlerin gruplanmasıyla, tezgah kullanım oranları yükselebilir. Oldukça düzgün akışlar ve kısa taşıma mesafeleri sağlanır. Takım çalışması ve iş genişletme olanakları vardır. Genel amaçlı, ucuz donanım kullanılabilir.

43 43 Sakıncaları Takım çalışması, daha yüksek yetenek gerektirir. Hücre içi ve hücreler arası yük dengeleme problemleri vardır. Tampon stoklar gerekebilir. Ürüne ve sürece göre yerleşimin iyi yönlerini olduğu kadar kötü yönlerini de bünyesinde birleştirmiştir. Özel amaçlı tezgah kullanma şansını azaltır.

44 44

45 45 Prototip yerleşim şekilleri, kavram planında oldukları için; bunlara uygulamada bu saf halleriyle değil, birbirlerinin bir karışımı olarak rastlanabilir. Bu yüzden, bütün yerleşim şekillerinin bir çeşit melez yerleşim olduğu düşünülebilir. Örneğin, yüksek güçlü dizel motoru parçaları üreten bir makine atölyesinde, yerleşim genellikle sürece göre yapılmışken, silindir gömleği ve su ceketi gibi benzer parçaların imali için ayrı bir hücrenin oluşturulduğu görülebilir.

46 46 Bir tesis planlaması çalışması sonunda temel yerleşim düzenlerinden birinin ağırlıklı olarak yer aldığı bir yerleşim planı ortaya çıkacaktır.

47 47 Pareto kuralı İtalyan ekonomist Pareto nun gözlemi: Dünyadaki servetin %85 i, insanların %15 i tarafından kullanılmaktadır. Çalışma hayatında karşılaşılan sorunların nedenleri genellikle Pareto kuralına uygundur. Bu kurala göre, sonuçların % 80 i, bir sorunun nedenlerinin %20 sine bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Pareto analizi, bir problemde en fazla önem taşıyan hususun ne olduğunu tespit etmek için kullanılır.

48 Pareto kuralı tesis planlamasında nasıl uygulanır? Üretim hacminin % 85 i, ürünlerin % 15 ine aittir Tesis planı, en yüksek üretim miktarına sahip parçaların % 15 i için seri üretim alanı ve ürün karmasının kalan % 85 i için atölye tipi üretim alanından oluşmalıdır. Başlangıçta bunun bilinmesi, tesis planı geliştirme aşamasını önemli derecede basitleştirebilir. 48

49 Pareto kuralı tesis planlamasında nasıl uygulanır? Hacim-çeşit bilgisi, kullanılacak yerleşim tipinin belirlenmesinde çok önemlidir. Yerleşim tipi, malzeme aktarma seçenekleri, stok politikaları, birim yükler, binanın şekli, alma/bırakma noktalarının konumunu etkiler. Pareto kuralının geçerli olmadığı durumlar için de (hiçbir ürün, üretim akışında baskın değil) genel bir atölye tipi üretim tesisi önerilebilir. 49

50 Pareto kuralının uygulanabileceği bir örnek 50

51 51

52 Pareto kuralının uygulanamayacağı bir örnek 52

53 53

54 Richard Muther in Yaklaşımı

55 MUTHER in Yaklaşımı (SİSTEMATİK TESİS PLANLAMASI) 55 Tesis planlaması, nereden başlayacağının kestirilmesi kolay olmayan ve sonu da gelmeyen karmaşık bir süreçtir. Muther in SLP (Systematic Layout Planning) adıyla önermiş olduğu yöntem, yararlı bir yol gösterici ve kılavuz olarak görülebilir.

56 56 (SİSTEMATİK TESİS PLANLAMASI) STP, tesis planlamasını dört safhada ele alır: 1. Tesis yerinin seçimi 2. Bölümlerin yerleştirilmesi 3. Ayrıntılı yerleşim 4. Uygulama planlarının hazırlanması

57 57 STP SAFHALARI 1. Muther, yer seçimi için, belli bir yöntem önermemektedir. 2. Hem bölümlerin yerleştirilmesi 3. Hem de ayrıntılı yerleşim için aynı akış safhaları izlenmektedir. Tek fark, ayrıntı düzeyidir. (2. safhada, fabrika içindeki bölümler, 3. safhada bu bölümlerin iç düzenlemesi) 4. Teknik düzeydeki daha ayrıntılı çalışmalar (planların uygulanabilirliğini sağlamak için)

58 58

59 Verilerin Toplanması 59 Malzeme Akışı Faaliyet İlişkileri Faaliyet İlişki Diyagramı Analiz İstenen Alanlar Elde Edilebilir Alanlar Alan İlişki Diyagramı İyileştirme -Geliştirme Çalışmaları Yerleşim Planı Seçenekleri Uygulama Güçlükleri - İmkansızlıkları Seçenek Türetme Seçim ve Değerlendirme Değerlendirme

60 60

61 61 Verilerin toplanması ile başlar. STP, faaliyet ilişkilerine dayanan bir yöntemdir. Sayısal değerlerin derlenmesi zor kişisel tercihler önemli Sayısal değerleri dönüştürmek için: değerleri büyükten küçüğe diz en baştaki ilk %5'e A ilişkisi ata sırayla devam et

62 62

63 63 Akışlar, faaliyet ilişkileri Gezi diyagramı simetrik? n adet tesis n(n-1) / 2 ilişki Toplamak zor Faaliyet ilişki çizelgeleri ÖNERİLEN A ve X %5, E %10, I %15, O %20

64 64 Faaliyet ilişki diyagramı Faaliyet ilişki çizelgesi faaliyet ilişki diyagramı bölüm şekilleri ve alanları arasındaki farklılıkları - geçici olarak- göz ardı et eşit alanlı kareler karelerin yerlerini değiştir son şekli ver Faaliyet ve ALAN ilişki diyagramları, ÖZELLİKLE ayrıdır.

65 65

66 66 Karelerin Konumlandırılması En küçük potansiyel enerji analojisi Sistemler, potansiyel enerjilerini enküçükleyerek bir denge durumuna ulaşır. Bölümlerin birtakım çekici lastik bağlar ve itici yaylarla birleştirildiği düşünülür. Bölümler arasında A ilişkisi isteniyorsa 4, E isteniyorsa 3, I isteniyorsa 2 ve O için de 1 lastik bağ bulunduğu varsayılır. Sistem serbest bırakıldığında, istenen ilişkilerin eniyi şekilde sağlanacağı düşünülür. Dört paralel çekici bağ dolayısıyla A ilişkisi olan bölümlerin yan yana gelmesi, itici yay dolayısıyla X ilişkisi olan bölümlerin uzaklaşması beklenir.

67 67

68 68 Karelerin Konumlandırılması önce yakınlık ilişkisi yüksek olan bölümleri yan yana getirmek, sonra da, sırasıyla diğer bölümleri bunların yanına yerleştirmek

69 69 Alan İlişki Diyagramına Geçiş

70 70

71 71 alan ilişki diyagramları ölçekli planlar Komşuluk ilişkilerinin çoğu Bölümlerin gerçek alanları ve bu şekilleri Bir faaliyet ilişki diyagramı birden fazla alan ilişki diyagramı seçeneklerin türetilmesine yön verecek fikirler. Alan ilişki diyagramları oluşturuldu analiz evresi tamamlandı, İzleyen evre seçenek türetme.

72 72

73 73 Eldeki taslaklar üzerinde iyileştirici, geliştirici tadilatlar Uygulamadan gelecek imkansızlıklar, güçlükler ve diğer kısıtlar da göz önüne alınır. Bu evrenin ürünü, yerleşim planı seçenekleri.

74 74

75 75

76 Yerleşim planı seçenekleri, seçenek türetme evresindeki çalışmaların ürünüdür. Burada problem çözme, genel tasarım süreci konularında yapılan tüm açıklamalar; geçerlidir. Son evre olan değerlendirme elde edilen seçeneklerin karşılaştırılıp birinin benimsenmesi. Her bir bölümün kendi iç yerleşimi de, akış diyagramında gösterilen bu adımların aynen tekrarlanmasıyla yapılır (3. Safha). Uygulamaya koyma planları tamamlandıktan sonra da, yöntemin uygulanması sona ermiş olur. Gerçekte ise, ne bu safhaları, ne evreleri ne de adımları birbirlerinden kesin çizgilerle ayırmak mümkün değildir. Üstelik bu adımlar sık sık geriye dönüşleri de içerir. 76

77 77 Toplam taşıma maliyetine göre seçeneklerin değerlendirilmesi

78 78 Yerleşim planlarının karşılaştırılmasında en çok benimsenen ölçütlerden biri, bölümler arası Akış x Uzaklık x Birim maliyet toplamının enküçüklenmesidir.

79 ÖRNEK : Mevcut ve önerilen planları, toplam taşıma maliyetinin enküçüklenmesi amacına göre karşılaştırınız. 79 A A A C B B B B B A A A C B B B B B A A A C B B B B B Mevcut yerleşim A A A B B B B B C A A A B B B B B C A A A B B B B B C A B C A B 2-7 C Akış matrisi Önerilen yerleşim

80 80 Uzaklık matrisi (mevcut durum) Bölümlerin ağırlık merkezleri arasındaki uzaklıklar A A A C B B B B B A A A C B B B B B A A A C B B B B B A B C A B 5-3 C birim

81 81 Uzaklık matrisi (önerilen durum) Bölümlerin ağırlık merkezleri arasındaki uzaklıklar A A A B B B B B C A A A B B B B B C A A A B B B B B C 4 birim A B C A B 4-3 C 7 3 -

82 82 Toplam taşıma maliyetleri (uzaklık x akış x birim maliyet) TM(mevcut) 10(5) 6(2) 2(5) 7(3) 93 TM(önerilen) 10(4) 6(7) 2(4) 7(3) = 18 birimlik bir artış olacağından, değişiklik uygun değildir.

83 83 Yakınlık ilişkisine göre seçeneklerin serim yöntemi ile değerlendirilmesi

84 84

85

86 86