Ticari Araç Koltuk Üretiminde Yerleşim ve Süreç İyileştirilmesi

In this study, the actions of the automotive seat manufacturer company within the framework of various constraints in order to meet the demand for capacity increase from 2015 to 2020 were examined. It is an applied project work aimed at solving the problem. Literature equivalents of basic concepts, such as production, product complexity, factory layout, assembly lines, line balancing, and ergonomics were examined and related to the subjective application project topic. After analysing the customer expectation, the working steps are laid out step by step in a way to respond to it. In the research, the mathematical modelling difficulty of the operational structure that will respond to the increase in capacity and product variety has been revealed within the framework of sector-specific constraints. Because of this difficulty, the importance of industry-specific solutions based on experience and intuition has been emphasized. KeywordsAutomotive, Layout, Process, Assembly Line, Flexible Manufacturing 1*Sorumlu yazar iletişim: hasanalaf@gmail.com (https://orcid.org/0000-0003-4218-8542) Endüstri Mühendisliği, Mühendislik Fakültesi, Sakarya Üniversitesi Esentepe Kampüsü, Sakarya, Türkiye 2İletişim: tover@sakarya.edu.tr (https://orcid.org/ 0000-0002-9614-8119) Endüstri Mühendisliği, Mühendislik Fakültesi, Sakarya Üniversitesi Esentepe Kampüsü, Sakarya, Türkiye BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi 8(2), 722-731, 2021 BSEU Journal of Science https://doi.org/10.35193/bseufbd.953931 e-ISSN:2458-7575 (https://dergipark.org.tr/tr/pub/bseufbd) 723 I. GİRİŞ Uluslararası Motorlu Araç Üreticileri Organizasyonu (OICA) verilerine göre araç satışları son on yılda ciddi bir artış göstererek yüz milyon sınırına yaklaşmıştır [1]. Bu artışlara paralel olarak Tablo 1’de gösterildiği gibi ticari araç satışlarında da yükselme gözlenmektedir. Global eğilime paralel şekilde, Otomobil Sanayi Derneği (OSD) verilerine göre 2019 yılında Türkiye’de 982.642’si binek otomobili olmak üzere 1.461.244 araç üretildi. Otomotiv toplam ihracatımız 31,2 milyon dolara ulaştı. Bu finansal değer otomotivin Türkiye ekonomisindeki önemini gözler önüne sermektedir. Yine OSD verilerine göre otomotiv, toplam ihracatımızın %15’ini oluşturmaktadır ve son on beş yıldır en büyük ihracat sektörümüzdür. Üretilen araçların %85 ihraç edilmektedir. GSYH’mizin %3’ü bu sektörden kaynaklanmaktadır. Türkiye özellikle hafif ticari araç üretiminde Avrupa’nın en büyüğü haline gelmiştir ve dünyanın en büyük 14ncü otomotiv üreticisi konumundadır [2]. Şekil 1. Yıllara göre dünyada ticari araç satışı adedi [1] Bu çalışma koltuk tedarikçisi firma ana sanayi müşterisinin 2015 – 2020 dönemindeki kapasite ve ürün çeşidindeki artış talebini operasyonel kısıtlar çerçevesinde çözmektedir. Çözüm incelenirken konu hem dünyada hem de pazarda değişkenlik, belirsizlik, karmaşıklık ve muğlaklık (VUCA) kavramı bağlamında ele alınmıştır. II. LİTERATÜR ARAŞTIRMASI Otomotiv endüstrisinde gittikçe artan talebe yönelik olarak tedarik zincirinde kapasite planlaması ve sipariş çeşitliliği yönetimi matematiksel modellemesi zor bir problem haline gelmiştir. Bu problemin çözümüne yönelik olarak otomotiv endüstrisindeki çevik üretim stratejileri, sıralama ve planlama konusunda yeni zorlukları beraberinde getirmiştir. Problemin zorluk derecesi, ürün çeşitliliği, zaman baskısı, talep artışı, tesis yerleşimi, kalite kriterleri ve maliyet gibi etkenlerle yükselmektedir [3]. Bu gerçeği Mc Kinsey & Company otomotive yönelik olarak yapmış olduğu 2020 ve sonrasına işaret eden çalışmasında teyit etmekte, raporunda bulgularından ilkini ürün çeşitliliği ve maliyet baskısı olarak vermektedir [4]. Anılan etkenler, içinde bulunduğumuz dalgalanma, belirsizlik, karmaşıklık ve muğlaklık (VUCA) çağı bağlamında değerlendirilmelidir. Pandemiler, bölgesel savaşlar, terör, ekonomik buhranlar, hızla gelişen teknoloji, siyasi gerilimler gibi olaylar hemen hemen hayatın her yönünü etkilemektedir. Diğer yandan sektöre özel pazar ve müşteri tarafında da aynı belirsizlikler bulunmaktadır. Bu durum, hem kişisel hem de organizasyonel bazda çok yönlü düşünme, çeviklik, inovasyon, adaptasyon, esneklik ve iletişim becerilerinin gelişmesini zorunlu kılmaktadır. VUCA kavramının çerçevesi Şekil 2’de verilmiştir [5]. Kapasite ve ürün çeşitliliği artış talebi değerlendirilirken bilinmesi gereken temel kavramlar sırasıyla tam sırasında üretim (JIS), ürün kompleksitesi, fabrika yerleşimi, montaj hatları, hat dengeleme ve son olarak da hat ergonomisidir. BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi 8(2), 722-731, 2021 BSEU Journal of Science https://doi.org/10.35193/bseufbd.953931 e-ISSN:2458-7575 (https://dergipark.org.tr/tr/pub/bseufbd) 724 Şekil 2. VUCA kavramsal çerçevesi [5] A. Tam Zamanında Üretim (JIS) JIS üretim felsefesi, JIT üretim felsefesinin bir türevi olarak ele alınabilir. Otomotiv özelinde değişkenliği olan müşteri siparişlerine göre (EDI: Electronic Data Interchange) otomotiv ana sanayi fabrika üretimiyle, tedarikçi fabrika üretimleri arasında eşgüdümü sağlamayı amaçlar. Bu amaçla ara nakliye sürecini optimize eden tedarikçi parkları kavramı ortaya konulmuştur. Aynı yerleşke içerisinde tüm tedarikçilerin ana sanayiyle birlikte çalışması sağlanmış olur. JIT üretim felsefesinde tanımlanan israf noktaları hatalı parça üretimi, üretim fazlası, stok fazlası, gereksiz ve uygun olmayan işler, gereksiz hareketler, gereksiz nakliye ve bakım işleri, ölü zamanlar, müşteri beklentilerini karşılamayan ürün ve hizmetlerdir [6]. JIS üretim felsefesinde özellikle nakliye ve stok alanında kayıplar en aza indirilir ve odak olarak alınır. JIT ve JIS proseslerin görsel ifadesi Şekil 3’te verilmiştir [7]. Şekil 3. JIT ve JIS üretim süreci [7] B. Ürün Kompleksitesi Üretim yapan tesislerde ürün çeşitliliği giderek zorlayıcı bir etken olmaktadır. Bunun ana sebeplerinden bir tanesi de müşteri talebinin değişkenliği ve öznelliğidir. Diğer yandan ürün ömrü de pazarın beklentisiyle uyum içerisinde giderek kısalmakta ve yeni ürünlerin piyasaya sürülmesi gerekmektedir. Otomotiv sektörü bu ürün çeşitliliğinden lojistik özelinde çok etkilenmektedir. Sonuç olarak artan ürün kompleksitesi, daha karmaşık lojistik süreçlerini beraberinde getirmektedir. Öte yandan ürün esaslı kompleksiteyi yönetmek için belirlenmiş kapsayıcı BŞEÜ Fen Bilimleri Dergisi 8(2), 722-731, 2021 BSEU Journal of Science https://doi.org/10.35193/bseufbd.953931 e-ISSN:2458-7575 (https://dergipark.org.tr/tr/pub/bseufbd) 725 bir performans göstergesi henüz tanıtılmış değildir. Ürün esaslı kompleksitenin temel etkenleri Tablo 1’de verilmiştir [8]. Tablo 1. Kompleksitenin temel etkenleri [8] Etken Etken Tanımı Etken Açıklaması 1 Araç Modeli Sayısı Artan her araç modeli beraberinde artan parça sayısını getirir. 2 Parça Referans Sayısı Varyant parçalar ülke özgü üretimler, opsiyonel ekipmanlar gibi sebeplerden gerekebilir; her varyant parça artan alan ihtiyacı doğurur dolayısıyla sıralamalı tedarik zinciri gerektirir. 3 Platform Sayısı Platform stratejisi, modeller içindeki parça ortaklığını arttırır. 4 Ortak Olmayan Parçaların Ortak Parçalara Oranı Yüksek ortak parça oranı, tesisteki toplam parça sayısını azaltır. 5 Üretim Artışı Sayısı Tedarik süreçleri ayarlanmak zorundadır ve yeni parçalar mevcut yapıya entegre edilmelidir. 6 Ölen Araç Modeli Sayısı Tedarik süreçleri ayarlanmak zorundadır. 7 Ara Model Sayısı İlave ürün çeşitliliği ve değiştirilen parçalar entegre edilmelidir. 8 Üretimin Hacmi Yüksek üretim hacmi, yüksek tedarik hacmi demektir. C. Fabrika Yerleşimi Tesis yerleşim problemi 1950’lerden bu yana üzerinde çalışılan bir konudur. Tesis yerleşim problemine yaklaşımda temel problemler, detay ve temsiliyet seviyesine karar verme, nesnel fonksiyon bileşenleri (malzeme elleçleme maliyeti, tekrar yerleşim maliyetleri, dolaşımdaki envanter, akış zamanları) ve malzeme akış karakteristikleridir (deterministik, stokastik, statik ya da dinamik). Statik malzeme akışında ürün çeşidi ve hacmi planlanan zaman dilimi içerisinde sabitken, dinamik malzeme akışında hem ürün çeşidi hem de hacmi değişkenlik göstermektedir. Deterministik malzeme akışında her ikisi de öncesinde tam anlamıyla bilinmektedir. Stokastik malzeme akışında ise öncesinde bu bilgilere sahip değilizdir. Konvansiyonel yerleşim tasarımları ürün, süreç, hücresel ve sabit ürün yerleşimleridir. Geleneksel yerleşim planları günümüz üretim gerekliliklerini karşılamamaktadır. Örneğin esneklik ve yenidendüzenlenebilirlik. Üreticiler beraberinde getirdiği maliyet ve kayıplardan ötürü yerleşim planı değişimlerine sıcak bakmamaktadırlar.Geleneksel yerleşim planları benzer ürünlerin uzun zaman boyunca üretileceği şekilde tasarlanmışlardır. Proses yerleşim planları, uzun zaman, büyük süreç içi envanter ve verimsiz malzeme elleçleme gerektiren karmaşık ve dinamik üretim planları için uygun değildir. Benzer şekilde hücre yerleşim planlarında benzer gereklilikleri olan ürün aileleri için tasarlanmışlardır. Bu da talep dalgalanmaları ve yeni ürün tanıtımlarında verimsizlik getirmektedir. Literatürde ürün çeşitliliğinin ve talebin dalgalandığı dinamik üretim şartları için yapılmış pek az çalışma vardır ve yeni nesil yerleşim planlamalarına ihtiyacı ortaya koymaktadır [9]. D. Montaj Hatları Seri üretim yapan tesislerdeki üretim hatları akış hatları olarak tanımlanmaktadır. Bu hatlar ürün özelliklerine göre tasarlanırlar ve gerekli işlemlerin ardıllık ilkesine göre istasyonlarda yapılmasıyla faaliyet gösterirler. Sürekli olarak aynı ya da benzer ürünler hattan çıkar. Seri üretimin dört ana ilkesine göre tasarlanır ve işletilirler. İş akışı ilkesi, ikame parça ilkesi en az uzaklık ilkesi, iş yükü dağılımı -hat dengeleme ilkesi. İki tip üretim hattı sınıflandırılması yapılabilir. Transfer hatları ve montaj hatları. Otomotivde ağırlıklı olarak montaj hatları kullanılır [10]. Tablo 2’de verilen geleneksel iki hat tipinin de modern pazar ihtiyaçlarına cevap verecek şekilde karmaşık hatlara evrilmesi gerekliliği bulunmaktadır. Bu tür karmaşık hatlar Endüstri 4.0 şartlarını yerine getiren