1

T.C.

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ

ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

SEMİNER

TESİS PLANLAMASI VE KULLANILAN YAZILIMLARIN KARŞILAŞTIRILMASI

DANIŞMAN

Öğr. Grv. Mevlüt KIZIL

HAZIRLAYANLAR

051203030 İsmail YAVUZ

KONYA, 2008

2

ÖNSÖZ

3

ÖZET

4

GİRİŞ

Tarih boyunca insanlığın başarısı, malzeme ve alet kullanımındaki başarısı ile birebir

bağlantılı olmuştur. Gerçekten de, insanın alet yapma kabiliyetinin 2-3 milyon yıl öncesine

dayandığına dair arkeolojik kanıtlar var (Mair, 1993). Bugün kullandığımız anlamıyla

imalatın (üretimin) izlerine MÖ 5000 ila 4000 yıllarındaki odun, metal ve seramik

malzemelerden yapılmış aletlerde rastlamak mümkündür (Kalpakjian, 1995). Fabrika sistemi

ve iş bölümü olarak biçimlenen modern üretim organizasyonu ise 18.yüzyılda Sanayi Devrimi

ile doğmuştur. Modern imalat prosesinin kökleri, 18.yy sonlarında Eli Whitney tarafından

Amerika’da (Amstead ve arkadaşları, 1987) geliştirilen pamuk işleme tezgahlarına ve Henry

Maudsley tarafından İngiltere’de (DeGarmo ve arkadaşları, 1988) geliştirilen ve ilk metal

işleyen torna tezgahına uzanmaktadır. 19.yüzyılın ilk yarısında İngiltere’de Marc Isambard

Brunel’in 1803 yılında seri imalat tekniklerini kullanması, Whitney’in haddeleme makinasını

bulması ve 1804’te Fransa’da otomatik kontrollü baskı tekniklerinin kullanılmaya başlanması

ile imalat prosesleri gelişmesini sürdürmüştür.

1913 yılında Henry Ford’un Model T arabalarının üretiminde işbölümü ve

uzmanlaşmayı kullanması sonucu seri üretim dönemi başlamıştır. Bu sayede Model T

arabalarının birim maliyeti 575$’dan 290$’a düşürülmüştür. Bu üretim hızı yanında bazı

geliştirme ihtiyaçları getirmiştir. Bu gelişmelere ek olarak, çıkan dünya savaşları süreçlerin

kalitelerinin artırılması ve yeni birçok tekniğin gelişmesine neden olmuştur. Bugün halâ

imalat endüstrisindeki gelişmeler ağırlıklı olarak imalat proseslerinin, malzemenin ve yeni

ürünlerin geliştirilmesi üzerine yoğunlaşmaktadır. Hiç şüphe yoktur ki bu önemli tekniklerden

biri bilgisayar destekli sistemlerin kullanılması olmuştur. Yöneticiler bu sayede artan üretim

ve hesaplama yüklerini bilgisayarlara yıkmıştırlar. Bilgisayarların kullanılması ile kalitede

gözle görülür bir artış sağlamıştır ki bu şekilde ülkelerin can damarları olan imalat sanayileri

hızla gelişmiştir.

Günümüzde globalleşmenin etkisi ile artık rekabet etmek isteyenlerin maliyetlerini ve

israflarını minimuma, çıktılarını ve verimliliklerini ise maksimuma taşımaları gerekmektedir.

Bu amaçla kullanılan tesis tasarımı teknikleri ve yazılımları, yapılacak yatırımların ayakta

kalabilmesi için kaçınılmazdır.

5

İÇİNDEKİLER

T.C. ............................................................................................................................................. 1 ÖNSÖZ ....................................................................................................................................... 2

ÖZET .......................................................................................................................................... 3 GİRİŞ ......................................................................................................................................... 4 İÇİNDEKİLER ........................................................................................................................... 5 1-ÜRETİM KAVRAMI ............................................................................................................. 6

1-2- Üretim sistemi nedir ....................................................................................................... 7

1-2-1- Bir üretim sisteminin girdi ve çıktıları ........................................................................ 7 1-2-2- Bir üretim sisteminin genel özellikler ......................................................................... 8

1-3- İmalat stratejisinin geliştirilmesi .................................................................................... 8 1-4- İşletmelerin Yapılanmaları ............................................................................................. 9

1-4-1- Fonksiyonel yapılanma ............................................................................................. 10

1-4-2- Ürün esaslı yapılanma ............................................................................................... 11 1-4-3- Matris yapılanma ....................................................................................................... 11

2-İMALAT SİSTEMLERİNİN SINIFLANDIRILMASI ........................................................ 11

2-1- İmalat yöntemleri göre .................................................................................................. 11

2-1-1- Birincil (Primer) Üretim ............................................................................................ 11

2-1-2- Analitik Üretim ......................................................................................................... 12

2-1-3- Sentetik Üretim ......................................................................................................... 12

2-1-4- Fabrikasyon Üretim ................................................................................................... 12

2-1-5- Montaj Üretim ........................................................................................................... 12

2-2- İmalat miktarlarına göre ............................................................................................... 12 2-2-1- Proje İmalatı .............................................................................................................. 13

2-2-2- Atölye İmalatı ............................................................................................................ 13

2-2-3- Grup İmalatı .............................................................................................................. 14

2-2-4- Seri İmalat ................................................................................................................. 14

2-2-5- Sürekli İmalat ............................................................................................................ 15

3- TESİS PLANLAMA ............................................................................................................ 17

3-1- Fabrika yerleşimi nedir ................................................................................................. 17

3-2- Fabrika yerleşim çeşitleri .............................................................................................. 18

3-2-1- Sabit pozisyonlu yerleşim ......................................................................................... 17

3-2-2- Proses esaslı yerleşim ................................................................................................ 17

3-2-3- Ürün bazlı yerleşim ................................................................................................... 19

3-2-4- Melez yerleşimler ...................................................................................................... 20

SONUÇ ................................................................................................................................... 29 KAYNAKÇA ..................................................................... Hata! Yer işareti tanımlanmamış.

6

1- ÜRETİM KAVRAMI

1-1- Üretim nedir

Bu bölümün başında imalatın bir ülkenin kalkınmasında ve zenginliğinde oynadığı

rolden bahsetmiştik. ”İmalat/üretim nedir?” sorusu üzerinde ilerlemeden önce aşağıdaki

açıklamalar faydalı olacaktır. Her ne kadar imalatın temel izleri MÖ. 5000-4000 yıllarına

kadar uzansa da İngilizce’de “manufacturing” sözcüğünün kullanımı 1567 yılına kadar

görülmemektedir, imalat ise, bundan yaklaşık 100 yıl sonra 1683 yılında başlamıştır

(Kalpakjian, 1995). “Manufacturing” kelimesi Latince “manus” (el) ve “facere” (yapım)

kelimelerinden türetilmiştir. Bu iki Latince kelime sonradan el yapımı manasında

birleştirilmiş ve “manufactus” kelimesi doğmuştur. Ayrıca İngilizce’de fabrika manasına

gelen “factory” kelimesi de buradan türemiştir. En yaygın biçimiyle imalat şöyle tarif edilir

(DeGarmoet al., 1988):

Malzemelerin cisme dönüşümü.

Bununla birlikte Collins English Dictionary’de (1998) daha açık olarak şu tarife yer

verilmektedir:

Büyük ölçekli operasyonlar vasıtası ile özellikle makinalar kullanılarak

hammaddelerden ürün yapımı.

Modern dilde bu tanım aşağıdaki şekilde genişletilebilir:

Belirli girdilerin birtakım işlemlerden geçirilerek mamul veya hizmet haline

dönüştürülmesidir.

Yeni bir fiziksel varlık veya hizmet ile sonuçlanan bir fayda yaratmak amacı ile

girişilen faaliyetlerdir.

Prosesin aşamalarında hammadde, bir ürünün ya da ürünlerin parçası olarak değişime

uğrar. Sonunda bir pazar değeri kazanır. Dolayısıyla imalat, esas anlamda bir “katma

değer”dir. Kurumun bu prosesten kar sağlayabilmesi için proses sırasında malzemeye ilave

edilen değer, proses masraflarından fazla olmalıdır. Dolayısıyla katma değer şöyle tarif

edilebilir (ICMA, 1974):

Malzeme ve servis maliyetleri haricinde bir ürünün formundaki, lokasyonundaki veya

elde edilebilirliğindeki değişimler sonucunda pazar değerinin artması.

Son olarak, bir organizasyonun toplam maliyeti ürün fiyatından çıkarıldıktan sonra,

elde kalan gelir de katma değer veya ilave değer olarak adlandırılır (Gilchrist, 1971). Geçmiş

organizasyonlar, bu tanımdan yola çıkarak çalışanlarına bonus veya teşvik uygulamışlardır.

Dolayısıyla, bu tarife göre, bir imalat organizasyonunun, sadece bir ürünün üretilmesi ile değil

7

fakat aynı zamanda satışı ile de başarısı değerlendirilecektir. Bu, imalatın (üretimin) daha

kapsamlı bir şekilde tanımlanmasına izin verir.

1-2- Üretim sistemi nedir

Genel olarak, bir imalat sistemi şu şekilde tarif edilebilir:

Kâr sağlamak amacıyla bir ürüne değer eklemek için hammaddenin içinde bulunduğu

şekilden başka bir şekle sokulduğu sistem.

Detayda bütün endüstrileri kapsayacak bir kavram yoktur. Dolayısıyla yukarıda

tanımlanan kavram sadece genel olarak kullanılmaktadır. Mamafih bir imalat sisteminin neyi

temsil ettiğine dair pek çok detaylı açıklama bulunabilir. Bunlardan bir tanesi de Lucas

Engineering and Systems (1992) tarafından yapılan tanımdır. Bu tanıma göre bir imalat

sistemi:

Uluslararası düzeyde rekabet edebilen ekonomik ürünler imal etmek amacıyla

bilgisayarların, kontrol sistemlerinin, haberleşmenin, organizasyonel yapının, insanların,

mekanik sistemlerin, proseslerin bütünleşmesidir.

Tarif edilen sistemin değişken hedefleri de karşılaması gereklidir. Üretim miktarı,

maliyetler gibi birtakım hedefler nicel iken; sorumluluklar, esneklik, hizmet kalitesi gibi

birtakım hedefler ise nicel olmaktan uzaktır. Bununla birlikte sistem, hedeflerin karşılanıp

karşılanmadığını sistematik olarak kontrol eden mekanizmalara sahip olmalı ve gerektiğinde

gerekli değişiklikleri yapabilmelidir. Bu tanımın bazı kısımları ileride bu bölümün içinde daha

geniş kapsamlı olarak yer alacaktır. Bunlar, insanlar, yapılanmalar ve proseslerin

organizasyonu olarak adlandırılabilir. Fabrika ise;

Fiziksel üretimin yapıldığı belirli ve sabit bir alan içinde yer alan bina ve tesislerdir.

1-2-1- Bir üretim sisteminin girdi ve çıktıları

Şekil 1-1

8

Genel olarak bir imalat sisteminin girdi ve çıktı analizi Şekil 1-1’de gösterildiği gibi

olacaktır. Bu şekilden de anlaşılacağı üzere sistemin her türlü girdi üzerinde mutlak bir

kontrolü ya da etkisi olmayabilir, bu duruma örnek olarak sosyal baskılar verilebilir. Bunun

anlamı bir sistemin, girdideki değişimlere ayak uydurabilecek kadar esnekliğe sahip olması

gerektiğidir. Aynı zamanda teknolojideki değişimlere, pazardaki ve üründen beklentilerdeki

değişimlere hızla uyum sağlamalıdır (Evans, 1996).

Üretim sisteminin ana çıktısı hiç kuşkusuz ürün veya maldır. Bu çıktılar tüketici

ürünleri ve üretici ürünleri olarak sınıflandırılabilir. Tüketici ürünleri genel olarak pazarda

doğrudan satılabilen mallardır. Üretici ürünleri ise başka bir organizasyon tarafından kendi

ürünlerinde doğrudan veya işlendikten sonra kullanılmak üzere satın alınan ürünlerdir.

Böylelikle bir sistem için çıktı olan ürün başka bir sistem için girdi olmaktadır. Sistemler

arasında önemli seviyede karşılıklı alışveriş mümkündür. Son olarak bütün çıktılar ölçülebilir

nitelikte değildir. Örneğin, imalat sisteminde en önemli faktörlerden biri olan ‘saygınlığın’

nasıl ölçülebildiği soru işareti taşımaktadır.

1-2-2- Bir üretim sisteminin genel özellikler

Ürünün niteliğinden ve her organizasyonun kendi doğasından bağımsız olarak bütün

üretim/imalat sistemlerinin birtakım genel özellikleri vardır. Bunlar:

1. Bütün sistemler, en uygun maliyeti ulaşmak üzere spesifik çalışma hedeflerine

sahip olmalıdır.

2. Bütün sistemler, genelde fonksiyonları temel alan birbirine bağlı alt sistemlerden

oluşur.

3. Bütün sistemler alt sistemlerini ve tüm sistemi bütün olarak kontrol altında

tutmalıdır.

4. Sistemi düzgün olarak çalıştırmak için bütün sistemler bilgi akışına ve karar verme

proseslerine ihtiyaç duyar.

Yukarıda bahsedilenler hızla değişen, rekabete açık küresel pazar ortamında var

olabilmek için üretim sisteminin içinde bir bütün olarak uygulanmalıdır. Her işletme kendine

has hedefleri ve problemleri olan üretim sistemlerine sahiptir.

1-3- İmalat stratejisinin geliştirilmesi

Daha önce de belirtildiği gibi her üretim sisteminin, işletme tarafından verilmiş, yerine

getirmesi gereken özel bir çalışma hedefi vardır. Bu çalışma hedefleri, sonradan çalışma

9

stratejisini oluşturmakta kullanılır. Çalışma stratejisi, işletmenin hedeflerini yakalaması için

oluşturulur, fakat stratejinin değişikliklere uyum sağlayacak şekilde esnek yapıda olması

gereklidir. Çalışma stratejisi, hem pazar hem de imalat stratejilerini içinde barındırmalıdır. Bu

stratejilerin yerine getirilmesi için gerekli insanlar ve prosesler vardır.

İmalat stratejisi, çalışma hedeflerinin ve çalışma stratejisinin karşılanmasına destek

olacak şekilde üretim sisteminin kaynaklarının uzun soluklu bir plan dahilinde kullanılması

şeklinde tarif edilebilir (Cimorelli ve Chandler, 1996). Bu tarif, imalat stratejisinin formüle

edilmesi için birtakım kararlar verilmesini gerekli kılar. Altı temel karar kategorisi

belirlenmiştir, bunlar (Hayes ve Wheelright, 1984):

-Kapasite Kararları – Burada mevcut kaynaklar ve bunların gereksinimleri göz

önünde bulundurularak müşteri isteklerinin nasıl karşılanacağının kararı verilir. Sorulması

gereken önemli sorular, ne üretileceği, üretilirken nelerin kullanılacağı, ne zaman ve nasıl

üretileceğidir.

-Proses Kararları – Burada temel karar, hangi tip sistemin kullanılacağıdır. Buradaki

zorluk pek çok şirketin melez sistemler kullanmasındadır. Bu karar dört değişik proses

stratejisi ile bağlantılıdır.

-Yerleşim Kararları – Burada ana karar, özelliği olan ürünlere göre ana işletme

içinde hangi atölyenin seçileceğidir. Kullanılan çeşitli fabrika yerleşim planı tipleri, daha

sonra ele alınacaktır.

-Üret veya satın al kararı – Bu kararın özü, nelerin işletme içinde yapılacağı, nelerin

dışarıdan alınacağıdır. Bu, proses kararlarını, kapasiteyi ve imkânları etkilemesi açısından

önemlidir.

-Altyapı kararları – Burada çalışma hedeflerini yakalamak için gerekli organizasyon

ve politikaların kararı verilecektir. Özellikle, üretim planlamasına, kontrol sistemine, kalite

güvence sistemine ve organizasyon yapısına bu noktada karar verilir.

-İnsan kaynakları kararı – Daha önce verilmiş olan diğer kararlar bu konu üzerinde

karar vermekte büyük etkiye sahiptir. Oluşturulacak organizasyon yapısına göre verilecek

kararlar netleşir. Bunun yanında ödemeler, primler, ödüller de verilmesi gereken

kararlardandır.

1-4- İşletmelerin Yapılanmaları

Fonksiyonların organizasyon içinde nasıl yer alacağı organizasyonun büyüklüğüne

bağlıdır. Örneğin, küçük işletmelerde birtakım fonksiyonlar tek çatı altında toplanabilir. Satın

alma, muhasebe ve finans birleştirilebilir. Bunun yanında büyük organizasyonlarda ise ilave

10

alt gruplar oluşturulabilir. Bunların nasıl organize edileceği birtakım başka faktörlere

bağlıdır. Bu faktörler, ürün çeşitliliği, ürün imalatının karmaşıklık derecesi, işletmedeki bina

sayısı ve yerleşim alanı olarak sıralanabilir. Son olarak, yönetim stili başka bir deyişle

merkezi veya lokal yönetim biçimi yapılanmanın belirlenmesinde kilit rol oynar. Merkezi

yönetim biçiminde yönetim sorumluluğu ve otorite, organizasyonun üst kademelerinde

tutulur. Fakat, lokal yapılanmada bazı sorumluluklar ve yetkiler daha alt seviyelere verilir.

Bu, ara elemanların daha etkili kararlar almalarını sağlar. Gün geçtikçe kıdemli yöneticilerin

serbestçe karar almaları yaygınlaşmaktadır. Yukarıda bahsedilenleri göz önüne aldığımızda

imalatta üç çeşit organizasyonel yapının bulunduğu söylenebilir (Coward, 1998):

• fonksiyonel yapılanma;

• ürün esaslı yapılanma;

• matris yapılanma.

1-4-1- Fonksiyonel yapılanma

Her bir bölümün fonksiyonlarına göre organizasyon içinde yer almasıdır. Bu çeşit

yapılanma doğası gereği hiyerarşiktir. Bu tip yapılanmanın en büyük faydası bilgi ve

deneyimin bir noktada yoğunlaşmasıdır. Fakat bununla birlikte büyük organizasyonlarda

bölümler arasında çatışmalar ya da çekişmeler görülebilir. Örneğin üretim bölümü kendi

hedefleri doğrultusunda envanterin yüksek seviyede olması gibi bir istekte bulunduğunda;

finans bölümü yüksek maliyetten dolayı ve kendi hedefleri ile uyuşmadığı noktada, bu isteği

reddetme eğiliminde olabilir. Son olarak fonksiyonel yapılanma genelde merkezi bir yönetim

stilini kullanmaktadır.

1-4-2- Ürün esaslı yapılanma

Pek çok büyük imalat organizasyonunun ürünlerinin çeşitliliği geniş bir yelpaze

oluşturmaktadır. Bu tip organizasyonlarda ürün esaslı yapılanma uygulanır. Genel olarak

bunun anlamı, organizasyonun üretim bölümlerine göre parçalara ayrılmasıdır. Bu bölümler

özel ürünlerin imalatı için gereken fonksiyonları işbirliği yaparak gerçekleştirir. Bunun

yanında satış, pazarlama, finans, muhasebe, insan kaynakları gibi yan fonksiyonlar, gruplar

arasında pay edilir. Her bir ünite, yarı bağımsız bölümler olarak davranma eğilimindedir.

Böyle bir yaklaşımın en büyük avantajı, gerekli deneyimin tek bir noktada birleştirilmesidir.

Dezavantajı ise bölümler arasında aynı fonksiyonların tekrarlanmasıdır. Son olarak ürünsel

yapılanma lokal yönetim biçimine eğilimlidir.

11

1-4-3- Matris yapılanma

Matris yapılanma, hem fonksiyonel hem de ürünsel yapılanmanın faydalarını elde

etme amacına sahiptir. Ürünsel yapılanmada olduğu gibi bir yönetici bir alandaki ürünlerden

ve fonksiyonlardan sorumludur. Fakat ana farklılık matris gruplarının geçici olmasındadır. Bu

yapılanma her grubun kaynaklarının karşılıklı değişimine müsaade eder. Bu, her grup için

uygun olan kaynakların sürekli olarak tazelenmesini sağlar. Bu da matris yapılanmaya ürünsel

yapılandırmaya göre büyük bir esneklik kazandırır. Son olarak matris yapılanma lokal

yönetim stiline uygundur.

2- İMALAT SİSTEMLERİNİN SINIFLANDIRILMASI

İmalat sistemleri 2 farklı boyutta inceleyebiliriz, bunlar:

İmalat yöntemine göre;

İmalat miktarı ve akış tipine göre.

2-1- İmalat yöntemleri

5 alt sınıfa ayırabiliriz:

Birincil (Primer) Üretim;

Doğada bulunan hammaddelerin işlenmek veya kullanılmak üzere çıkarılmasıdır.

Üretilen maddeler, yeryüzünde üretilen tüm mamullerin esasını oluşturduğundan bunlara

temel hammaddeler adı verilir. Demir, bakır, petrol, ormancılık, balıkçılık, vs.

Analitik Üretim;

Temel hammaddelerin bazılarının daha sonra ayırıcı işlemlerle parçalanıp işlenerek

çeşitli mamullere dönüştürülmesidir. Ham petrolden benzin, şeker pancarından şeker, melas

(yan mamul), sütten yağ üretimi, vs. Damıtma, elektrokimyasal reaksiyon vb teknikler

kullanılır.

Sentetik Üretim;

Temel hammaddelerin bazılarının daha sonra birleştirici işlemlerle yeni mamullere

dönüştürülmesidir. Sentetik kauçuk, alaşımlı çelik, plastik, cam (kuvars+feldispat+dolamit),

vb. üretimi.

12

Fabrikasyon Üretim;

Temel veya diğer hammaddelerden şekil verme yolu ile yeni mamuller elde

edilmesidir. Döküm, tornalama, kesme, kaynak, pres, vs. imalat (Manufacturing) kavramı ile

anlatılmak istenen fabrikasyon üretimdir.

Montaj Üretimi;

Çeşitli hammadde, yarı mamul ve parçalar sistematik biçimde bir araya getirilerek

karmaşık bir mamul üretilir. Otomobil, televizyon, traktör, buzdolabı montaj yolu ile üretilen

mamullerdir.

2-2- İmalat miktarına göre

Yine 5 alt sınıfa ayırabiliriz:

Proje imalatı

Atölye imalatı

Grup imalatı

Seri imalat

Sürekli imalat

Proje imalatı

Proje imalatının özelliği az sayıda ürünün çok yavaş olarak imal edilmesidir. İmal

edilecek olan ürün boyutlarının ya da ağırlığının fazlalığı sebebiyle sabit olarak belli bir

noktada durur. İşçiler ve bütün alet ve ekipmanlar ürünün etrafında toplanarak çalışır. Ürünün

yarı montajlı ya da tam montajlı parçaları başka yerlerde imal edildikten sonra ana ürünün

bulunduğu noktaya taşınarak ana yapıya eklenir. Çalışanlar genelde kalifiyedir ve malzeme

taşıma oranı çok yüksektir. Bu tip imalatlar için örnek olarak gemi, uçak, uzay taşıtları,

köprüler, binalar vb. verilebilir. Bu tip imalat birtakım avantajlar sunar:

Malzeme hareketinde azalma,

Takım çalışması yoluyla işin devamlılığının yüksekliği,

Ürün tasarımında, hacminde olabilecek değişikliklere karşı esneklik.

Bununla birlikte birtakım dezavantajları da mevcuttur:

Personel ve ekipman hareketliliği fazladır;

Gereken ekipman sayısı artabilir;

Alan gereksinimi artar.

13

Atölye imalatı

Atölye imalatının özelliği çok geniş bir ürün yelpazesinin imalatına izin vermesidir.

İmalat sıklıkla müşterinin özel istekleri doğrultusunda gerçekleştirilir. Bunun anlamı, düşük

üretim kapasiteli ve genellikle bir kez imal edilen ürünlerden oluştuğudur. Mamafih, bazı

atölyelerin imal etmiş olduğu ürünler çoğu kez yeni keşiflerle doludur. Buralarda çok çeşitli

ürünler imal edildiği için, çok çeşitli imalat proseslerine ihtiyaç duyulur. Ürün çeşitliliği, aynı

zamanda değişik ihtiyaçlara cevap verebilecek yüksek kabiliyetli çalışanların gerekliliğini

doğurur. Atölye imalat tipindeki işletmelerin tipik ürünleri arasında özel amaçlı makina

parçaları ve uzay endüstrisinin parçaları sayılabilir.

Atölyedeki imalat ekipmanları ve aletler genel amaçlıdır ve bunların fabrika içindeki

yerleşimi de değişik ürünlerin imalatına elverişlidir. Örneğin torna tezgahları bir bölümde,

freze makinaları veya delme presleri başka bir bölümde tutulur. Buna proses odaklı yerleşim

denilmektedir ki bu da atölyeye geniş bir ürün yelpazesinin imalatına cevap vermesinin

olanağını açar. Her bir farklı parça üzerinde uygulanacak işlemler için imalat sistemleri

arasında uygun olan rotayı takip eder. Genellikle forkliftler ya da el arabaları malzemenin bir

prosesten diğerine taşınmasında kullanılır. Tahminlere göre atölye tipi imalatçıların % 75’i,

50 adet ya da daha az aynı parçadan oluşan ürün yapmaktadır (DeGarmo et al., 1988). Sonuç

olarak atölye sistemi önemli bir imalat metodudur.

Grup imalat

Grup imalatının en önemli özelliği ortalama sayıdaki ürünün tek seferde ya da birkaç

seferde belirli bir zaman süresi içinde işlem görerek imal edilmesidir. Parti büyüklüğü 5-1000,

hatta daha fazla olabilir. Burada da ürün çeşitliliği yüksektir; gerekli proses sayısı fazladır,

dolayısıyla ekipmanlar çok amaçlı olarak kullanılır. Atölye sistemindeki gibi elemanlar

özellikli ve değişik ürünlerin imalatı için esnek olmalıdır. Ayrıca atölyenin proses

organizasyonu da grup imalatına uygundur. Dolayısıyla atölye ve grup imalatı birbirine

karıştırılır, çünkü ikisi de aşağıdaki ortak özelliklere sahiptir:

İmalatın akış hızı orta seviyededir,

Bazı parçalar müşteri isteğine göre bazıları da stok için üretilir,

Ürün çeşitliliği yüksektir,

Siparişleri zamanında yetiştirmek için imalat esnasında süre kontrolü gereklidir,

14

Atölye ve grup imalat sistemi arasındaki fark, bileşen sayısıyla değil fakat imalatın

organizasyon şekliyle belirlenebilir. Örneğin (Timmings, 1993), beş parçadan oluşan bir parti

düşünelim, atölye sisteminde her bir parça üzerinde gerekli işlemler beş ayrı operatör

tarafından ayrı ayrı yapılmaktadır. Başka bir deyişle her operatör, bir parçayı baştan sona

bitirmektedir. Bu, atölye imalatının normalde nasıl işlediğine örnektir. Oysaki her bir parça

için gerekli işlemler seri olarak bir operatörden diğerine nakledilerek başka bir deyişle aynı

parça üzerinde birden fazla operatör seri olarak çalıştığında gerçekleştirilebilir, bunun ismi

grup imalatı olur.

Seri imalat

Seri imalatın ana özelliği, yüksek hacimli ürünlerin imalatında kullanılmasıdır. Çok

sayıda ürün üretildiği için seri üretim olarak adlandırılır. Bu sistem yüksek üretim

kapasitesine ve hızına sahiptir.

Bu imalat yönteminde kullanılan ekipmanlar, özel imalata uygun olacak biçimde

değişik özelliklere sahiptir. Prosesler genelde belirli bir ürün üretmek için tasarımlanmıştır.

Bunun anlamı, özel makinaların ve aletlerin yatırım masraflarının çok yüksek olduğudur.

İşgücünün kabiliyeti atölye ve parça imalatında çalışanlara göre daha düşüktür. Bunun sebebi

imalat yeteneğinin operatörden özel olarak tasarımlanmış makinalara geçmesindedir.

Ürünlerin operasyon noktaları arasındaki transferleri konveyör ya da diğer transfer

cihazları vasıtası ile olur. Bu transferler önceden belirlenip sabitlenmiş zaman aralıklarında

gerçekleşir. İmalat hattı üzerindeki proses ekipmanları ürün odaklıdır. Bu tip imalat

sistemlerinde ekipmanların yerleşimi ürünün geçireceği operasyon süresi ile bağlantılıdır.

Buna göre, ekipmanlar bir hat üzerine her biri değişik bir işlem yapacak şekilde yerleştirilir.

Bazen zaman problemi ortaya çıkar ise hat üzerindeki bazı ekipmanlar çift olarak

yerleştirilebilir. Hat tek bir ürün veya düzenli ürünler için organize edilir.

Sürekli üretim/proses imalatı

Sürekli [:Continius] imalat ya da proses imalatı, herhangi bir kimyasal ya da fiziksel

ürünün kesintisiz olarak imal edilmesi sürecidir. Çimento, şeker veya gübre üretimi bu imalat

çeşidine örnektir. Bazen proses imalatı olarak da adlandırılan sürekli imalatın ana özelliği,

operasyondaki ekipmanların günde 24 saat haftalarca bazen aylarca hiç durmadan

15

çalışmasıdır. Parçalı imalat yoktur. Proses sonrası çıkan ürün kütle halinde olup ağırlığı ile ya

da hacmi ile ölçüm yapılır, başka bir deyişle bu ürünler adet olarak sayılamaz.

Proses ekipmanları yüksek derecede ürüne özeldir ve genelde otomatik olarak çalışır,

dolayısıyla pahalıdır. Ekipmanların yerleşimi tamamen ürünün özelliğine odaklanarak yapılır.

Çalışan elemanların ustalık seviyeleri sistemde aldıkları role göre değişir, örneğin bakım

ustaları ya da yarı usta operatörler olabilir. Sürekli imalat en verimli fakat aynı zamanda en az

elastik olan imalat sistemidir. Bu tip imalatta yan ürünler de elde edilebilir.

Proses imalatının aşağıdaki ortak özelliklerinden dolayı üretim yüksek hacimlidir.

Üretim kesintisizdir;

Üretim müşteri siparişiyle birebir bağlantılı değildir;

Ürün yelpazesi sınırlıdır;

Üretim miktarı sıkı bir şekilde kontrol altındadır.

Sürekli imalat ile diğer imalat biçimini birbirinden ayırmanın yolu, sürekli imalatta ürünün

fiziksel olarak akmasıdır, örneğin petrol, demir çelik, kimyasal prosesler vb. gibi. Yukarıdaki

açıklamalardan da anlaşılacağı üzere geleneksel beş üretim sistemi ürün miktarı ve ürün

çeşitliliğine göre birbirlerinden ayrılır. Bu Çizelge 1.1’de gösterilmiştir. Çizelgenin üst

sırasında yer alan proje bazlı imalatta yüksek ürün çeşitliliğine karşın düşük üretim miktarı

görülür. Çizelgede aşağıya doğru ilerledikçe ürün çeşitliliği azalmakta ama buna karşın üretim

miktarı artmaktadır, en sonunda sürekli imalatta ürün miktarı bire kadar düşmektedir.

Çizelge 1.1 – Geleneksel üretim sistemlerine ilişkin özet çizelge

İmalât sistemi Tanım Örnekler

Proje imalatı Çok düşük imalat

hızlarıyla uzun bir

periyot boyunca tek-

olarak üretilmiş ürün

imalatı/yapılışı

Köprüler, gemiler, petrol

kuleleri, genel amaçlı

büyük tezgahlar

Atölye imalatı Tek bir operatör ya da

operatör grubu kullanan

tek-olarak üretilmiş ürün

Uzay gemisi bileşenleri

ve özel amaçlı tezgahlar,

alt-birimler

16

ya da küçük ölçekli ürün

imalatı

Grup imalat Siparişe göre 5 ilâ 1000

birimin imalatı ya da

bazen sipariş miktarına

göre imalat

Uçak ve otomotiv ürün-

leri için yedekler/bileşen-

ler, genel amaçlı tezgah-

lar, elektronik alt

birimler

Seri imalat Müşteri siparişlerine

göre stok için büyük

oranlarda imalat

Araba, televizyon, buz-

dolabı, ocak gibi ev

aletleri

Sürekli

imalat/proses

imalatı

Müşteri siparişlerine

göre hammaddelerin

girdiği ve son ürünlerin

envanterde olduğu büyük

bir proses

Plastik, cam, petrokimya

imalatı, çelik

3- TESİS PLANLAMASI

Bu noktada fabrikanın yerleşim tasarımı üzerinde odaklanılacaktır. Bu öncelikle

yerleşim tipinin seçilmesi ve daha sonra da detaylı tasarımından oluşur. Daha önceki

bölümlerde sistem ve proses stratejilerinden yola çıkarak uygulanacak prosesin kararının

verilmesine yönelik düşünceler açıklanmıştı. Bu bölümde de binaların konumlandırılması,

başka bir deyişle fabrika tasarımının kararı açıklanacaktır. Bu konu üç başlık altında

toplanabilir. Yardımcı binaların yerleşim tasarımı, fabrika yerleşim tasarımı, malzeme nakil

sisteminin tasarımı (Tompkins et al., 1996).

Yardımcı sistemler tasarımı: Isıtma, soğutma, havalandırma, basınçlı hava, su -

aydınlatma gibi altyapı ihtiyaçlarının tasarımı.

Fabrika yerleşim tasarımı: İmalatla ilgili her türlü ekipman, makina, aletlerin

yerleşim düzeni, bazen personel alanını da kapsar.

17

Malzeme nakil sistemi tasarımı: Malzemelerin, personelin veya ekipmanların bir

yerden başka bir yere imalat prosesi içinde nakledilmesini ele alır.

3-1- Fabrika yerleşimi nedir

Sanayide üretimlerin gerçekleştirildiği yapılar, üretim özelliklerine göre birbirinden

ayrıldığı gibi üretim kapasitelerine göre de ayrımlar gösterebilir. Bu bağlamda, sanayi

üretimlerinin gerçekleştirildiği yerler, küçük bir atölyeden geniş alanlar üzerinde kurulu yapı

gruplarına kadar değişik tür ve boyutta olabilir.

Sanayi yapılarının mimari programı içinde yer alan temel işlevler; üretim, yönetim ve

sosyal işlevlerdir. Sanayi yapılarının tasarımında temel işlevler arasındaki ilişkilerin doğru bir

biçimde programlanması gerekir. Bu ilişkilerin programlanmasında, günün önemli bir

bölümünü üretim hacminde geçiren işçilerin türlü gereksinimlerini karşılayabilecekleri sosyal

hacimlere kolay ulaşımının sağlanması önem taşır. Yönetim alanlarının da benzer biçimde

üretimin ilgili alanları ile ilişkisinin kurulması önemlidir.

Fabrika yerleşim tasarımının kapsamında genel olarak imalatla ilgili bölümlerin,

bölüm içindeki iş gruplarının, makinaların, stok noktalarının fiziksel olarak düzenlenmesi

vardır. Bu saydığımız noktalar bazen iş merkezleri ya da ekonomik aktivite merkezleri olarak

da adlandırılır. Tasarımdaki ana hedef insanları ve ekipmanları verimli ve temiz iş üretecek

şekilde yerleştirmektir. Genel olarak yerleşim üzerine karar verilirken göz önüne alınan

girdiler şunlardır (Chase et al., 1998):

Yerleşim tasarımı değerlendirilirken kullanılmak üzere ana kriter ve hedeflerin

özellikleri. Örneğin fabrikanın kaplayacağı alan, merkezler arası mesafe vb.;

Sistemin üretim kapasitesi;

18

Proses gereksinimleri, başka bir deyişle gerekli operasyon sayısı; malzemelerin

makinalar arasındaki akış seyri;

Bina içerisindeki müsait boş hacim veya yeni bina kurulacaksa özellikleri.

Yerleşim tasarımı bir işletmenin sadece operasyonel seviyesini etkilemekle kalmaz

fakat aynı zamanda stratejik olarak da etkide bulunur. Örneğin, yerleşimin bir işletmenin

hedeflerine ulaşmasında nasıl rol aldığı aşağıda verilmiştir (Krajewski and Ritzman,1996):

Malzeme ve bilgi akışını kolaylaştırır;

Ekipmanın ve işçilerin verimli kullanılmasını sağlar;

Çalışanların iş kazası oranlarını azaltır;

Çalışanların moralini artırır;

3.1 İşyeri Düzeninin Oluşturulması

Sanayi yapısında işyeri düzeni, işgücü-makine -malzeme arasındaki ilişkileri

programlayarak, ürünün en az işgücü ile, en kısa sürede ve en ekonomik şekilde ortaya

çıkması için gerekli altyapıyı oluşturur. İşyeri düzeninin, bir sanayi yapısında üretim hacminin

tasarlanması için en temel verileri içermesi gerekir. Sanayi yapısında, işyeri düzeninin

oluşturulması süreci, iş akışının programlanması, üretim sisteminin belirlenmesi, makine

yerleşim düzeninin oluşturulması ve fiziksel etkenlerin değerlendirilmesi işlerini kapsar.

İşyeri düzenini etkileyen etmenler;

• Ürün tipi ve üretim hacmi,

• Makine – araç ve donatının özellikleri, ( kullanım özellikleri, , çevreye yaydıkları ısı,

titreşim, gürültü, atık maddeler vb.)

• Malzeme dolaşımının en kısa yoldan en kolay biçimde sağlanması,

• İleride gerekebilecek değişikliklere veya gelişmelere olanak sağlaması gibi sıralanabilir.

3.1.1 İş Akışının Programlanması

Sanayide ürünün ortaya çıkması için gereksinim duyulan üretim sürecinin

tanımlanması, iş akışının programlanmasını gerekli kılar. İş akışının programlanması, işyeri

düzeninin oluşturulması için atılmış ilk adım sayılabilir. İş akışının programlanması, ürün

haline getirilecek anamaddenin, depolardan üretim bölgelerine dağılımı, üretim işlemlerinin

birbirleri ile ilişkileri, ardışık sıralanma durumu ve ürünün depolara ulaştırılması süreçlerinin

kroki olarak anlatılmasıdır. Bu krokide malzeme akışı ile üretim işlemleri arasındaki ilişkiler

19

tanımlanır. Bu krokiden yararlanarak değişik üretim sistemleri arasından, üretimin verimliliği

açısından amaca en uygun üretim sisteminin belirlenmesi gerekir.

3.1.2 Üretim Sisteminin Belirlenmesi

Üretim sisteminin belirlenmesinde, iş akışının gerektirdiği yerleşim düzenini

sağlayabilecek üretim sisteminin belirlenmesi amaçlanır. Buna bağlı olarak sürekli, oluşuma

göre ve gruplar ile üretim sistemlerinden yararlanılabilir.

• Sürekli üretim sistemleri : Sürekli üretim sistemleri, malzemenin kesintisiz akışını ve

değişik işlemlerden geçmesini gerekli kılan durumlarda kullanılan sistemlerdir. (şeker,

çimento, kimya sanayindeki gibi)

Şekil 2.2 Malzeme Akışı – Üretim İlişkileri Bakımından Sürekli Üretim

Sistemleri. (Altay, D., 1979)

Sürekli üretim sistemlerinde, üretim işlemlerinin süreklilik taşıması bunların aynı

hacmi içinde toplanmasını gerektirir. Bu nedenle, kesintisiz üretim akışının istendiği

durumlarda sürekli üretim sistemi tercih edilir. Bu sistemde, tüm üretim işlemlerinin aynı kat

düzeyinde ve genellikle zemin kotunda planlanması söz konusudur. Böyle bir üretim

sisteminde, üretimin süreklik göstermesi, üretim işlemlerinin ayrı hacimlerde planlanmasını

güçleştirebilir.

• Oluşuma göre üretim sistemi : Oluşum, üretim sürecinde bir parçanın üretilmesi veya bir

ürünün montajı gibi belirli bir sonuca götüren üretim eylemlerinin sıralanışı şeklinde

tanımlanabilir. Oluşuma göre üretim sisteminde aynı sonuca götüren üretim işlemlerinin bir

yerde toplanması söz konusudur. (motor ve makine sanayinde olduğu gibi)

20

Şekil 2.3 Oluşuma Göre Üretim Sistemi (Altay, D., 1979)

Oluşuma göre üretim sistemlerinde, birbirinden ayrı özellikler içeren üretim

işlemlerinin ayrı hacimlerde planlanması olanaklıdır. Bu işlemlerin ardışık sıra izlemesi

koşulu olmadığı gibi, oluş süreleri de birbirinden ayrı olabilir. Oluşuma göre üretim sistemi,

işlemlerin ayrı planlanmasına izin verdiği için; toz, zararlı gazlar, değişik atıklar ya da

gürültülü işlemler söz konusu olduğunda, bunların planlamada üretim alanından ayrılması

sağlanabilir.

• Gruplar ile üretim sistemi : Gruplar ile üretim sistemi, bir ürünün ortaya çıkabilmesi için

birbirinden ayrı üretim süreçlerinin bir araya getirilmesini gerekli kılar. Bu nedenle, gruplar

ile üretim sisteminde, ürünün elde edilmesi için birbiri ile ilişkisi fazla bölümler bir araya

getirilir. Bu şekilde üretilen bitmiş parçalar daha sonra bir araya getirilerek son ürün elde

edilir. (otomobil sanayindeki gibi)

Şekil 2.4 Gruplar ile Üretim Sistemi. (Altay, D.,1979)

3.1.3 Makine Yerleşim Düzeninin Oluşturulması

Sanayi yapılarının tasarlanmasında gerek duyulan planlama verileri, makine yerleşim

düzenine bağlı olarak oluşturulan işyeri düzeni ile elde edilir. Makine yerleşim düzeni, üretim

sürecinde yer alan her bir oluşum evresinin verimliliğini en üst düzeye çıkaracak şekilde bir

arada organizasyonunu amaçlar. Bu nedenle, makine yerleşim düzeninin oluşturulması,

21

malzeme akışının planlanması, makine – insan ilişkilerinin tanımlanması ve dolaşım

alanlarının belirlenmesi işlerini kapsar.

Makine yerleşim düzeninin;

• Makine sıralaması,

• Makine aralıkları,

• Makine kullanım alanları,

• Gerekli dolaşım alanları gibi bilgileri içermesi gerekir.

Sanayi yapılarında, mekanik donanımlardan kaynaklanan gürültülerin denetlenmesi;

sanayi çalışanları yönünden önem taşımaktadır. Bu nedenle makine yerleşim düzeni,

makinelerin kullanımları için gereksinim duyulan alanlar ile çalışanların ve malzemenin

dolaşım alanları yönüyle değerlendirilmesinin yanında gürültü açısından da etüt edilmelidir.

3.2 Yapı Programının Oluşturulması ve Tasarım Aşaması

Sanayi yapılarının mimari programlama süreci, üretim – sosyal – yönetim ile ilgili

işlevlerin tanımlanmasının ardından hacimler arasındaki ilişkilerin kurulmasını içerir. Sanayi

yapılarının programı içinde yer alan birimler sanayi yapısının türüne, üretimin özelliğine ve

üretim kapasitesine göre değişiklik göstermekle beraber, farklı işlevleri üstlenen bu birimlerin

yapı genelindeki dağılımı :

Üretim alanı:

- Tüm üretim süreçlerinin aynı yerde toplandığı kesintisiz bir üretim alanı ve / veya

- Üretim süreçlerinin birbirinden ayrıldığı bağımsız birimler,

- Depolar,

- Anamadde deposu

- Malzeme depoları,

- Bitmiş ürün deposu

- Destek birimler (jeneratör, kompresör, , klima santrali, transformatör vb.)

Yönetim Alanı:

- Yönetici büroları,

- Toplantı Odası,

- Satış büroları

- Teknik personel odaları (Mühendis, teknisyen odaları),

- Yemekhane, kantin

- WC

22

Sosyal Alanlar:

- Seminer Salonu

- Yemekhane, kantin,

- Dinlenme Salonu,

- Spor salonu,

Servis Hacimleri:

- Mutfak,

- Soyunma Odaları – Duşlar,

- WC,

- Depolar

Teknik ve Sosyal Altyapı Donatıları:

- Destek birimler (Trafo, jeneratör, soğutma kulesi, klima santrali arıtma tesisi vb)

- Tamir atölyeleri

- Spor alanları,

- Lojmanlar

- Otopark alanı,

- Gelişmeye açık alan

Sanayi yapılarının tasarım sürecinde, arsa üzerinde yerleşim aşamasında genellikle iki

farklı yaklaşım söz konusudur :

- Üretim – yönetim – sosyal alanların aynı yapı içinde ve çoğunlukla aynı taşıyıcı sistem

içinde tasarlanması,

- Yönetim ve sosyal alanlarla ilgili işlevlerin tümünün ya da bir bölümünün üretimin

gerçekleştiği yapıdan ayrı bağımsız yapı veya yapılarda tasarlanması,

• Bütün işlevlerin aynı yapıda toplanması durumu : Bu durumda yapının yapım ve

işletme giderleri azalır, ancak bu durum beraberinde bazı sakıncalar getirebilir ;

- Üretim hacminde ya da destek ünitelerinde çıkabilecek yangının,

- Gürültü ve titreşimin,

- Gaz - toz- koku gibi hava yoluyla yayılan atık maddelerin, yönetim birimleri ve sosyal

donatı alanlarını içeren tüm birimlere yayılma durumu olabileceği gibi değişik hacim

yükseklikleri, değişik yükler ve belli hacimler için gelişme olanaklarının kısıtlanması gibi

mimari zorlamalara neden olabilir.

• İşlevlerin ayrı yapılarda yer alması durumu : Üretim hacmi, sosyal donatı alanları ve

yönetim birimlerinin ayrı yapılarda planlanabilmesine olanak tanıyan bu tip yerleşimde

arsanın sağladığı olanaklar iyi değerlendirilmelidir. Bu tip yerleşimde farklı işlevlere yönelik

23

hacimler daha esnek planlanabilir, aynı zamanda gelişme olanaklarının kısıtlanması önlenir.

Bu durumda bağımsız yapıların yapım teknikleri ve strüktürel kurguları birbirinden ayrı

olabilir. (Altay, D., 1979)

Yapı programının belirlenmesinin ardından planlama aşamasında, yapı içinde yer alan

farklı işlevlere hizmet eden hacimlerin boyutları belirlenerek fiziksel büyüklükleri ortaya

çıkarılmalıdır. Sonraki aşamada ise yapının arsa üzerindeki konumuyla ilgili temel kararların

alınması gerekir. Göz önünde bulundurulması gereken konular;

• Ana üretim alanının (fabrika, atölye) arsa içinde işlevine en uygun şekilde yerleştirilmesi,

yön, giriş, çıkış; arsa topoğrafyasını en az değiştirecek yer ve düzenin bulunması,

• Birinci kararla bağlantılı olarak yönetim ve sosyal alanların en kısa iç ulaşımı sağlayacak

şekilde yerleştirilmeleri,

• Bütün işlevlerin kendi içinde genişleme olanaklarının sağlanması,

• Yük ve insan ulaşımının en az yol yüzeyi ile gerçekleştirilmesi ve bunun giriş-çıkış

kontrolünün sağlanması gibi fonksiyonel problemlerin çözüme ulaştırılması olarak

sıralanabilir. (Etüd ve Proje, 1980)

Sanayi yapılarının tasarımında, değişik işlevleri üstlenen birimler arasındaki

bağlantıların kurulmasından sonra mekansal büyüklüklerin saptanması gerekir. Kütlelerin bir

araya getirilerek mimari kurgunun tasarlanması süreci sonraki aşamayı oluşturur. Bu süreçte

düşünülmesi gerekenler; yapı strüktürünün kurgulanması, fiziksel ortam koşullarının

değerlendirilerek yapı kabuğu ve malzemesinin belirlenmesi gibi konulardır.

Bir sanayi yapısında üretim – yönetim – sosyal alanlar belli tasarım ilkeleri

doğrultusunda planlanmalıdır. Bu temel bileşenler içinde, sanayi yapısında ana işlevi üstlenen

üretim alanının tasarlanması ayrı önem taşır. Sanayi yapılarında üretim etkinlikleri genellikle

zemin kotunda planlanmakla birlikte, iş yeri düzenine bağlı olarak ayrı kat düzeylerine de

dağıtılabilir. Yayıldığı alan ve hacimsel büyüklük olarak da yönetim ve sosyal alanlardan

ayrılan bu hacmi tasarlarken, mekansal düzenlemelerde, yapı strüktürünün belirlenmesinde ve

döşeme-duvar-çatı gibi yüzeylerde kullanılacak yapı malzemelerinin seçiminde, strüktürel ve

fonksiyonel gereklilikler dışında üretimin özelliğine ve çalışanların konfor gereksinimlerine

göre karar verilmelidir. Bu bağlamda yapılacak olan çalışma, üretim hacmi için belirlenen

gerekimler arasında denge kurularak yürütülecek bir optimizasyon çalışmasıdır.

Sanayi yapılarında üretim hacminin fiziksel koşullarının belirlenmesinde ışık, ses, ısı –

nem gibi etkenler önem taşır. Bununla birlikte üretimin özelliğine bağlı olarak değişiklik

gösteren çalışma koşulları, üretim hacminde sağlanması gereken konfor koşullarını

farklılaştırır. Sanayi yapılarının planlanmasında, üretim hacminde ısı –nem, ışık, ses ve koku

24

yönünden uygun fizik ortam koşulları sanayi yapısının, mimari tasarım süreci içinde ele

alınmalıdır.

Taşıyıcı sistemin kurgulanması sanayi yapılarında önemli bir karar aşamasını

oluşturur. İş yeri düzenine bağlı olarak belirlenen aks aralıkları yapı iskeletinin (taşıyıcı

sistemin) kurgulanması için gerekli verileri sağlar. Taşıyıcı sistemi tasarlarken geçilecek

açıklık, rüzgar yükü ve deprem gibi faktörler değerlendirilir.

Sanayi yapılarında yapı kabuğunun tasarlanmasında, duvar, döşeme ve çatı gibi

elemanların gereçsel özelliklerinin iyi bilinmesi önem taşır. Yapı kabuğunda yer alan

malzemelerin, fiziksel ve kimyasal etkilere karşı dayanıklılıkları ve mekandaki fiziksel konfor

koşulları konusundaki belirleyici özellikleri göz önünde tutulmalıdır.

4.KULLANILAN YAZILIMLARIN İNCELENMESİ

-FactoryCAD(tecnomatix)

-FactoryFlow(tecnomatix)

-Plant Simulation(tecnomatix)

-Automod

-Witness

-Promodel

-Plantapt

-SimFactory

-Plant4D

-Simul8

-FlexSim

Bu bölümde tesis tasarımında kullanılan kabul görmüş yukarıdaki yazılımlardan

bazıları incelenecektir.

4.1. FactoryCAD YAZILIMININ İNCELENMESİ

FactoryCAD ülkemizde Boğaziçi yazılımın distribütörlüğünde ile başarılı bir şekilde

kullanılmaktadır. Programı tanıtmadan önce yapımcısının EDS(electronic data system) şirketi

olduğuna ve Siemens PLM(Product lifecycle management) ürünü olan Tecnomatix bilgisayar

destekli tesis yerleşimi tasarım, analiz ve simülasyonu olduğuna

değinmek gerekir.

AutoCAD üzerinde çalışan Tecnomatix FactoryCAD

tarafından üç boyutlu hale getirilmektedir. Çıktı yine DWG

25

formatında olmakta, ama 3D geometrinin kendisi değil, geometriyi yaratan matematiksel

formüller sadece saklandığı için çok büyük fabrika modellerinin dahi dosya boyutu büyük

değildir.

FactoryCAD, kütüphanelerinde bir fabrikanın

gerektirdiği hemen her türlü ekipmanı içermektedir.

Konveyörler, sütunlar, birçok marka ve modelde robotlar,

forklifler, duvarlar, kapılar, çatı elemanları, havalandırma, elektrik, boru tesisatları, palet ve

kasalar, asma kat ve merdiven gibi farklı kategorilerde yüzlerce geometri AutoCAD’de çizgi

çizermiş gibi kolaylıkla yaratılabilmektedir. Örneğin konveyör kütüphanesi otomotiv

sektöründe kullanılan skid taşıyan konveyörlerden rulolu ya da

kayışlı konveyörlere kadar farklı

çeşitleri içermektedir.

Kütüphanede bulunmayan

konveyörler FactoryCAD’in akıllı

modelleme modülü ile bir kereliğine modellenir ve ardından

kolayca kullanılabilir. Akıllı modellerin avantajı, örneğin konveyörün boyu uzatıldığında

gerektiği kadar ayak ve tahrik motorunun kendiliğinden eklenmesidir. Benzer şekilde birçok

farklı makine modeli, fikstür ve ürün geometrisi dışarıdan CAD dosyası olarak alınarak

kütüphanelere yerleştirilebilir. Hatta bu şekilde FactoryCAD’e kazandırılan yeni geometriler,

örneğin havai konveyörlerdeki özel askılar ve onlara bağlanan ürünler yerleşim planına

eklenebilir ve animasyonları yapılabilir.

FactoryCAD, ABB, Fanuc, Kuka ve Kawasaki gibi robot üreticilerinin birçok robot

modelini ve kinematiğini kütüphanelerinde saklamaktadır. Yazılım, örneğin tesise konulan

robotların erişim alanlarını hesaplayarak güvenlik çitlerinin nereye

çizilmesi gerektiğini gösterir.

Tesis yerleşimi planlanırken yerleşim alanının nasıl

kullanıldığı, hangi tür ekipmandan ne kadar satın alınması

gerektiğine dair raporlar otomatik üretilir. Yerleşim planındaki tüm

geometriler analiz edilir, birbirine fazla yakın yerleştirilmiş ekipmanlara karşı kullanıcı

uyarılır.

FactoryCAD’de çalışmalar devam ederken oluşturulan tesisin üzerinde görüşmeler

yapılmaktadır. Bu görüşmelere üst yöneticiler, şirket sahipleri de katılmaktadır. Kağıt

üzerinde tesis planlarını incelemek ve konuları anlamak çok zor olduğu gibi, bunu AutoCAD

platformunda yapmak yine de kolay olmamaktadır. Özellikle de tesisin içerdiği geometri

26

miktarı arttıkça tesisi üç boyutlu ortamda yönetmek bilgisayarları zorlamaktadır. Bu konuya

çözüm olması için tasarlanan Tecnomatix FactoryMOCKUP devrim niteliğindeki geometri

yönetimi sayesinde çok kalabalık ve kapsamlı tesis planlarının mütevazi bir bilgisayarda dahi

kolayca açabilmektedir.

FactoryMOCKUP’ta açılan tesis yerleşimi içerisinde

uçmak ve yürümek mümkündür. Tesisin içinde yürürken

istenilen yerden ölçü alınır, bir makinanın yerini değiştirmek ve

bu sırada çarpışma testleri yapılabilir.

Bu esnada toplantıya dair notlar, değişiklik talepleri

sanal tesisin içerisine eklenebilir, yapılan gezi ve bu notlar video ya da resim olarak

kaydedilir.

Tüm bu çalışmalar insanların tesisi doğru yorumlamasını sağlayarak hem zaman

kazandırır, hem de yanlış anlaşılmaları engeller. Aynı şekilde geriye dönük değişikliklerin

yapılması da kolaydır. Geleneksel çizim programlarında hatalı kısmı silip tekrar çizmek

gerekirken, FactoryCAD’de tutup çekerek bir makinanın yerini, bir asma katın şeklini

değiştirmek kolaydır.

Elbetteki bir tesisin planlanması, yerleşim planına karar verilmesi çizimden ibaret

değildir. Malzeme taşıma maliyet ve zamanlarını düşürmek için fabrikada neyin nereye

konulacağı büyük önem taşımaktadır. Taşıma ne tür ekipmanlarla yapılacak, istasyonlara ne

kadar stok alanı ve raf ayırmak gerek, ne tür kasa kullanılmalı ve kasa içi adetleri ne olmalı

gibi birçok soru etkin malzeme taşımacılığı için cevaplandırılmalıdır. Örneği olarak;

- Depolar ve ara stoklar nereye yerleştirilmeliyim ?

- Ne tür ve hangi sayıda taşıyıcı kullanmalıyım ?

- Üretim sahasında ne tür ve ne miktarda raf bulundurmalıyım ?

- Malzemeleri ne tür kasalarda taşımalıyım ?

- Kasa içi adetleri ne olmalı ? gibi sorular cevaplandırılırlar.

Programın Arayüzü

27

FactoryCAD toolbars:

Bina zemini çizimi:

Kütüphaneden Makine eklemek:

Kişisel Araç Çizimi:

Güvenlik Çiti Eklemek: Kablo Bendleri Eklemek:

28

Kütüphaneden İstenen Çizginin Seçilip Eklenmesi:

Makine Kütüphaneleri:

29

Programın Ana Yetenekleri

-CAD görüntüleyiciye gerek olmadan 3D modelleri görüntüleyebilirsiniz:

Bu teknoloji akıllı nesnelere gömülmüştür, basit görüntüleyicilere(Volo View, Viz4 ve

diğerleri) izin verir ve fabrika modellerinin görüntülenmesini sağlar.

-Taşıyıcı nesneler:

Her çeşit konveyör sistem kullanılabir. Bu kütüphanede istenen her çeşit konveyör

bulunmaktadır.

-Robot nesneleri:

ABB, Fanuc, Kuka, Kawasaki gibi ünlü robot firmalarının en detaylı birçok modeli

kullanılabilir. Yerleşik ileri kinematik sayesinde, kullandığınız robotları istediğiniz yönde

mafsallandırabilirsiniz.

-İlave malzeme taşıma nesneleri:

Köprü vinçten, vinç kolundan tutunda, kaldırıcı tabla ve konteynerler için döner tablalara

kadar sıralanmış çok geniş bir malzeme taşıma cihazları kütüphanesidir vardır.

-Nesne oluşturucu ile nesne tasarlayabilme:

Nesne oluşturucu toolkiti ile, kendi istediğiniz 3D fabrika ekipman nesneleri

oluşturabilirsiniz. Bu nesneler anında FactoryCAD kütüphanelerinde bulunanlara benzer

olarak oluşturulabilir.

-Nesnelerinizi diğer programlarla paylaşabilirsiniz:

Nesne paylaştırıcı toolkiti oluşturduğunuz yada var olan nesnelerinizi diğer autodesk

programları ile paylaşmanızı sağlar.

-Simülasyon veri değişimi(SDX) kullanılabilir:

FactoryCAD’in bütün nesneleri içlerine gömülü SDX parametreleirine (Çevrim süresi,

ıskarta, hazırlık süresi, arıza ve yüklenme gibi) sahiptirler.

-Blok ve sembol yönetme aracı:

Akıllı fabrika ekipmanı nesnelerine ek olarak, FactoryCAD yüzlerce yöresel sembol ve

bloklar içerir. FactoryCAD bize bu kütüphanelerde istediğimiz gibi dolaşıp, istediğimiz gibi

ekleme, kopyalama ve silme imkanı verir.

-Boşluk saptayıcı:

Fabrikanın tasarlanması aşamasında, devamlı olarak tasarımınızı FactoryCAD’in boşluk

saptayıcısı ile kontrol ettirebilirsiniz.

-BOM oluşturucu:

Ayrıca istediğinizde fabrikanızdaki ekipmanların akıllı BOM(Bill of metarials) raporlarını

oluşturabilirsiniz. Bu özelikle karmaşık çok segmentli ekipmanlarda(Kablolar gibi) çok

önemlidir.

30

4.2. FactoryFlow YAZILIMININ İNCELENMESİ

Tecnomatix FactoryFLOW, aynı FactoryCAD gibi AutoCAD üzerinde çalışmakta ve

çizilen iki ya da üç boyutlu yerleşim planları üzerinde malzeme taşıma analizleri yapmaktadır.

Ana hatları ile özetlemek gerekirse yazılıma üretimi

yapılacak ürün ağaçları girilir. Ardından malzeme akış

diyagramları çizilir, taşımanın nasıl yapılacağı, hangi parçanın

hangi kasa ile kaçar adet taşınacağı gibi önemli kriterler

tanımlanır. Hedeflenen üretim adetlerini üretebilmek için

yapılacak taşımaların toplam mesafesi, maliyeti ve süresi bilgisayar tarafından hesap edilir.

Bu değerlere ilaveten Spagetti diyagramları, malzeme taşıma ekipmanlarının kullanım

oranları da çıktı olarak kullanıcıya verilir.

Özellikle çok istasyonlu montaj hatlarında malzeme tedariği önem kazanmaktadır. Bu

tesislerde beli aralarla çekiciler, arkalarında kasa dolu römorklarıyla tura çıkarlar.

İstasyonlarda kasaların bitmemesi ya da fazla kasa almamaları için bu turların frekansı

belirlenmeli ve turlarda uğranacak istasyonlar planlanmalıdır.

FactoryFLOW en doğru mal dağıtım rotasını hesaplar ve tur

planlarının dökümünü yapar.

Kritik noktalardan bir tanesi de saha da belirlenen stok

alanları ve raflarının doğru hesaplanmasıdır. FactoryFLOW

hangi parçanın hangi rotaları izleyeceği ve nerede ne kadar tüketileceğini bildiği için üretimi

analiz ederek bu stok alanlarının kasalarca nasıl doldurulacağını gösterir. Kasalar raflara

yerleştirilmesi için birçok farklı kural tanımlanabilir. Kasalar, tiplerine, ebatlarına,

ağırlıklarına, içeriklerine göre gruplandırılabilir; ağır kasaların alt ve üst raflara konulmaması

sağlanabilir. Tüm bu kurallar gözetilerek en uygun yükleme durumu hesap edilir, stok ve raf

alanlarından tasarruf edilir.

FactoryFLOW aynı zamanda montaj

operatörlerinin yürüme ve iş yapma sürelerini hesap ederek kapsamlı zaman analizleri de

yapabilir. Otomotiv sektöründe istasyondaki işlerin gövde bölgeyi terk etmeden tamamlanıp

tamamlanamayacağı, özellikle birden fazla işçinin ortak çalıştığı senaryolarda kolayca

hesaplanabilir. Diğer montaj sanayi işletmelerinde buna benzer çalışmalar hazırlık istasyonları

31

ve montaj hatları arasında yapılmaktadır.

Programın Arayüzü

İnceleme 3 farklı aşamada anlatılacaktır ve ilk bölüm 6 aşamadan oluşacaktır:

1-Çizim ve veri dosyalarının yüklenmesi

2-Otomatik güncel yolların oluşturulması

3-Uzaklık-gider çizelgesinin oluşturulması

4-Ürün-sayı çizelgesinin oluşturulması

5-Seçime göre ürün akış yollarının izlenmesi

6-İş merkezi kullanım oranlarının hesaplanması

1.Bölüm

Çizim ve veri dosyalarının yüklenmesi

32

Otomatik güncel yolların oluşturulması

Uzaklık-gider çizelgesinin oluşturulması

Ürün-tane çizelgesinin oluşturulması

Seçime göre ürün akış yollarının izlenmesi

33

İş merkezi kullanım oranlarının hesaplanması

2.Bölüm

Bu bölüm 10 aşamadan oluşmaktadır:

1- Çizim ve veri dosyalarının yüklenmesi

2- Gezinti ağı ve otomatik dahil olan iş merkezlerinin oluşturulması

3- Malzeme taşıma mesafe ve maliyetlerinin hesaplanması

4- İş merkezlerinin taşınması ve yeni yolların oluşturulması

5- Tekrar malzeme taşıma mesafe ve maliyetlerinin hesaplanması

6- Malzeme taşıyıcı elemanların kullanım raporlarının oluşturulması

7- Malzeme taşıyıcı elemanların FFEDIT ile değiştirilmesi

8- Malzeme taşıyıcı elemanların CHGEMHU komutu ile değiştirilmesi

9- Parçaların rotalarının FFEDIT ile değiştirilmesi

10-Geçitlerin tıkanıklarının hesaplanması

Çizim ve veri dosyalarının yüklenmesi

34

Gezinti ağı ve otomatik dahil olan iş merkezlerinin oluşturulması

Gezinti Ağı ( ) ile gösterilmiştir

Malzeme taşıma mesafe ve maliyetlerinin hesaplanması

İş merkezlerinin taşınması ve yeni yolların oluşturulması

35

Tekrar malzeme taşıma mesafe ve maliyetlerinin hesaplanması

Malzeme taşıyıcı elemanların kullanım raporlarının oluşturulması

Malzeme taşıyıcı elemanların FFEDIT ile değiştirilmesi

36

Malzeme taşıyıcı elemanların CHGEMHU komutu ile değiştirilmesi

Parçaların rotalarının FFEDIT ile değiştirilmesi

37

Geçitlerin tıkanıklarının hesaplanması

2.bölüm program ile gerekli hesaplamaların yapılarak en uygun yerleşim, yolların ve

malzeme taşıyıcı elemanların sayısının ve çeşidinin hesaplandığı bölümdür. Son 10 aşamadan

sonra geldiğimiz noktada bakarsak;

- İlk yerleşim şeklimizi yükledik ve onun maliyet ve uzaklıklarını hesapladık

- Birleşik bir akış diyagramı oluşturduk

- İş merkezlerini tekrar düzenledik

- Yolları yeniden tasarladık

- Malzeme taşıyan elemanların kullanım oranlarını raporladık

- FFEDIT ile ürünleri, bölümleri, malzeme taşıyan elemanları değiştirdik

38

3.Bölüm raporlama ile ilgili olduğu için kısaca aşamalarını yazıp, üzerlerinde

durmayacağız:

1- Çizim ve veri dosyalarının yüklenmesi

2- FFEDIT’e girip ürün, bölümler ve taşıyıcılar ile ilgili bilgileri kaydederiz.

3- Parça taşıma yolları çizilir, kapsamlı bir FactoryFlow diagramı için malzeme

taşıma maliyetleri ve uzaklıkları hesaplanır

4- Son olarak bir malzeme taşıma raporu oluşturulur ve ekranda gösterilir.

4.3. PLANT SIMULATION PROGRAMININ İNCELENMESİ

Tecnomatix Plant Simulation aynı zamanda aldığımız bütün istatistik verilerini bize

raporlar halinde sunar, Excel gibi çeşitli formatlarda verileri kaydetme şansı sunar.

Tecnomatix Plant Simulation’da oluşturulan tesis simülasyon modeli şirketin ERP

veritabanından, PLC ve otomasyon sisteminden de veri okuyabilir ve bu sayede fabrikanın

güncel durumu üzerinden de farklı senaryoların denenmesi mümkün kılınır.

Tecnomatix Plant Simulation ile yerleşim planları dinamik hale gelir ve tasarlanan

üretim sistemi bilgisayala simüle edilir. Yeni bir tesisin daha planlanma aşamasındayken

beraber ve koordineli çalışacak olan makinelerin gerçek çalışma prensipleri ile çeşitli

koşullarda denenmesi sağlanır. Daha tesis kurulmadan veya yenilenmeden yapılacak

olan yatırımın karşılığını üretim bandımızda nasıl göreceğimizi bize yaptığı simülasyonların

sonuçları ile gösterir. Böylece daha tesis kurulumu gerçekleşmeden makinelerin üretim

hızlarını, konveyör hızlarını, işçilerin çalışma yoğunluklarını, kapasite kullanım oranları,

fabrikanın darboğazlarını ve daha birçok konuda bize bilgiler verir. Aldığımız bilgileri, tesis

içi değişkenleri değiştirerek bize en verimli kullanım bilgilerini de ulaştırır.

Üretim similasyonun faydaları:

Hedeflenen üretim adetlerine ve maksimum verime ulaşmak için;

- Makine ayar süreleri ve üretim zamanlarını minimuma indirmek için siparişlerimi

hangi sırada üretime sokmalıyız?

- Kaç adet makine ve işçi kullanmalıyız? Kaç vardiya çalışmalıyız?

- Ne kadar ara stok alanı ayırmalıyız?

- Otomasyon sistemim ve PLC kodlarım doğru planlanmış mı?

- Nerede darboğazlarım var ve nasıl aşarız?

Örneğin, üzerinde birçok işçinin çalıştığı bir üretim hattını ele alalım. İşçilerin mesai

saatleri üzerinde oynayarak bunun üretime etkisini görebilir, verimliliklerini ayarlayabilir,

yaptıkları görevleri tanımlayabilir, yürüme parkurlarına ve hızlarına kadar bütün verileri

girebiliriz. İşçi sayısı ile oynayarak işçilerin en uygun sayıda olmasını sağlayabiliriz.

39

Tecnomatix Plant Simulation aynı zamanda aldığımız bütün istatistik verilerini bize

raporlar halinde sunar, Excel gibi çeşitli formatlarda verileri kaydetme şansı sunuyor.

Tecnomatix Plant Simulation’da oluşturulan tesis simülasyon modeli şirketin ERP

veritabanından, PLC ve otomasyon sisteminden de veri okuyabiliyor ve bu sayede fabrikanın

güncel durumu üzerinden de farklı senaryoların denenmesi mümkün kılınıyor.

Büyük yatırımlarda Plant Simulation; tesis limanına yanaşan gemileri, gemilerden mal

indiren vinçleri, tesis içinde yük taşıyan kamyon ve tırları da simüle etmektedir. Türkiye’de

de birçok büyük tesis yatırımında üretime ek olarak gelen ve giden trafiğin lojistik

simülasyonu da yapılmakta, darboğazlar çok önceden görülmekte ve önlemler alınmaktadır.

Programın Arayüzü

40

4.4 AutoMod PROGRAMININ İNCELENMESİ

AutoMod dünyadaki sayılı simülasyon praogramlarından biridir. Kullanıcılarının

karşısına onlara, her derecede karışıklıkta tasarımlara, planlamalara izin veren ve günden güne

analiz edebilecekleri, test edebilecekleri bir program olarak çıkar.

AutoMod programı:

-AutoMod model oluşturucu ve simülasyon yapıcı desteği

-AutoStat istatistiksel analiz ve optimizizasyon desteği

-AutoView dinamik AVI desteği olan gezinme modu

-Model haberleşme modulü (MCM) 3. Parti yazılımlarla haberleşmeyi

sağlayan modül

Bu programın da taşıyıcı kütüphanesi gerçekten zengin, içerdikleri:

-Path movers (yol/araba sistemleri forklift gibi, AGVS ve insan taşıyıcılar gibi)

-Konveyörler(belt ve roller tipi olanlar da dahil

-Otomatik depo ve ASRS gibi

-Robotlar

-Köprü vinçler

-Tanklar ve borular

41

AutoMod’ un en güçlü yönleri

-Karışık modellere uygunluk ve esneklik

-Limitsiz model boyutu

-Yüksek performanslı simülasyon motoru

-Sınıfında istatistiksel analiz alanında en iyi olması

-Geometri oluturmadaki güçlü grafik çevresi

-Hiyerarşik model oluşturma

-Kapsamlı bir CAD girişi destekler

Kullanıcı Arayüzü

AutoMod sistem paleti

42

Optimizasyon çalışması grafiği

Test kontrolü sistemi

AutoMod’un 3D görüntü dünyasının özellikleri:

-Makine ve operatörleri çalıştırabilirsiniz

-Kuyruklara girebilirsiniz

-Kullanıcı tarafından tanımlanmış gecikme listesinde bekliyebilirsiniz

-Sayaçları artırıp, azaltabilirsiniz

-Değişkenlere değer atayabilirsiniz

-Bir işlemden alıp diğer işleme gönderebilirsiniz

-Şartlı testler yapabilirsiniz

43