Enjeksiyon Makinalarının Çizelgelenmesi Problemi

Plastik malzeme üretim yöntemlerinden birisi enjeksiyondur. Enjeksiyonla üretilen plastik parçaların dünya çapında çok geniş bir pazarı vardır. Bu nedenle oldukça önemli bir sektördür.

Enjeksiyon yönteminde belli bir sıcaklığa getirilerek eritilmiş plastik, belirli bir basınçla kalıba enjekte edilir. Bir süre soğuması için bekletildikten sonra kalıp açılır ve parça alınır. Bu üretimin gerçekleştirilmesini sağlayan enjeksiyon makinası, enjeksiyon grubu ve mengene grubu olmak üzere iki ana gruptan oluşur. Enjeksiyon grubunda hammadde haznesi yer alır. Bu grup, hammaddenin ısıtılıp eritilmesi ve uygun basınç ve hızda kalıba enjekte edilmesi görevini yerine getirir. Mengene grubu ise kalıbın bağlandığı ve kapanıp açılmasının sağlandığı hareketli bölümdür. Mengene bölümünün

üzerinde hareket ettiği silindirler arasındaki mesafeye kolon aralığı denir. Enjeksiyon makinasının ana bölümleri Şekil 6.1’de görülmektedir.

Bir kalıbın, enjeksiyon makinasına bağlanabilmesi için kalıp en ve boyunun makinanın kolon aralığından küçük olması gereklidir. Mengene bölümünün kapatabildiği en küçük ve en büyük aralığa ise enk., enb. kapama aralığı denir. Yine bir kalıbın enjeksiyon makinasına bağlanabilmesi için kalıbın derinliğinin kapama aralığı ile uyumlu olması gereklidir. Sonuç olarak; bir kalıp, sadece teknik kısıtları sağlayan makinalara bağlanabilmektedir.

Mengene Grubu Kalıp Enjeksiyon Grubu Hidrolik Sistem

Kontrol Sistemi

Şekil 6.1: Enjeksiyon Makinasının Şematik Gösterimi

EMÇP’nin incelendiği, örnek işletme Starplast Plastik Kalıp ve Metal İşleri Ticaret ve Sanayi Ltd. Şti. 1988 yılında 130 tonluk bir enjeksiyon makinası ve 4 personeli ile Eskişehir Baksan Sanayi Sitesinde 150 m²’lik bir alanda üretime başlamıştır. 1995 yılında Nur Plastik ile birleşen firma, aynı yıl Eskişehir Organize Sanayi Bölgesindeki 2975m²’lik fabrika binasına taşınmıştır. 1996 yılında Güveniş Plastik ile birleşerek makina parkını büyütmüştür. Bugün 90 ton ile 850 ton arasında farklı tonajlarda 36 adet makinası, serigrafi ve gruplama bölümleri ile 5200 m²’lik

alanda ortalama 150 kişilik ekibi ile plastik sektöründe hizmet vermektedir. İşletmede ayda ortalama 250-300 ton plastik hammaddesi kullanılmakta ve yaklaşık 6 milyon adet parça üretilmektedir. Üretimin %99’u Arçelik A.Ş. Eskişehir Buzdolabı İşletmesi için yapılmaktadır. Ana faaliyet alanı plastik enjeksiyon olan işletme, Eskişehir’de plastik sektöründe Arçelik’in en büyük yan sanayisi konumundadır.

Plastik parça üretimi, enjeksiyon makinalarında, kalıbın makinaya bağlanması, plastik hammaddesinin ve gerekiyorsa boyanın hammadde haznesine uygun miktarlarda konması ve makinanın uygun ısı ve basınç ayarlarına getirilmesi ile gerçekleştirilmektedir. Üretilen plastik parça, boyama, serigrafik baskı, gruplama gibi bir ek işlem görmeyecekse, üretim tek bir aşamadan oluşur, enjeksiyon makinasından çıkan ürün nihai üründür. Örnek işletmede üretilen ürünlerin önemli bir kısmının üretimi tek aşamalıdır. Ek işlem gerektiren tüm parçalar ise mutlaka enjeksiyon sürecinden geçmektedir ancak bu ürünler enjeksiyon makinasında çizelgelenirken müşterinin istediği tarih değil ek işlemin gerektirdiği süre kadar öne çekilmiş tarih dikkate alınmalıdır. Dolayısıyla, enjeksiyon makinalarının çizelgelenmesinin, tüm işletmenin çizelgelenmesi anlamına geleceğini söylemek yanlış olmayacaktır.

Üretimin tamamına yakını Arçelik A.Ş. Eskişehir Buzdolabı İşletmesi için yapıldığından, her ayın başında ana sanayinin üretim programı kullanılarak hangi parçalara, hangi tarihte, ne kadar gereksinim duyulacağı hesaplanmaktadır. Ancak ana sanayinin programı çok sık değiştiğinden aylık programın günlük olarak gözden geçirilmesi kaçınılmazdır.

Parçaların zamanında üretilememesi, ana sanayinin üretiminin durması anlamına geleceğinden bedeli çok ağırdır. Yapılan anlaşma gereği üretimin durdurulduğu süreler saatlik 1500 Avro üzerinden faturalandırılmaktadır, ancak daha önemlisi her duruş ana sanayinin güvenini sarsacağından gelecekte mevcut işlerin rakip firmalara kaydırılması riskini de arttırmaktadır. Bu nedenle tercih edilmemesine rağmen gerekli durumlarda zamanından önce üretim yapılarak stok tutulmasına izin verilmektedir.

Toplam olarak aylık makina doluluk oranları incelendiğinde, çoğunlukla bu oranın %100’ü aşmadığı görülmesine rağmen, taleplerin genellikle ayın belirli dönemlerinde ve belli özellikteki makina gruplarına yoğunlaşması, gecikmesiz bir üretimi gerçekleştirebilecek çizelgelerin hazırlanabilmesini oldukça güçleştirmektedir.

Öte yandan çoğu kez bir ürünün aylık talebinin tek bir parti olarak bir kerede üretilebilmesi tüm ürünlerin zamanında üretilmesi gerekliliği nedeniyle mümkün olamamaktadır. İlgili ürünün enjeksiyon kalıbının makinadan sökülüp, yeniden aynı ya da farklı makinaya bağlanması ise her seferinde yeni bir hazırlık zamanı gerektirmekte ve toplam üretim süresini arttırmaktadır.

Bir diğer önemli konu da birbirine benzemeyen ürünlerin aynı makinalarda üretilmesinin hazırlık zamanlarını oldukça arttırabilmesidir. Sözgelimi siyah renkli bir üründen beyaz renkli bir ürünün üretimine geçilebilmesi hammadde kazanlarının ve ocaklarının tamamen boşaltılmasını gerektirdiğinden bazen hazırlık zamanı bir vardiyalık bir süreye kadar uzayabilmektedir. Bazı hammaddeler şeffaf özellikte olduklarından öncesinde farklı yapıda bir hammadde kullanıldıysa yine hazırlık zamanları normalin çok ötesinde uzayabilmektedir.

İşletmede farklı tonajlara sahip toplam 36 enjeksiyon makinası ve bu makinalara bağlanmak üzere 313 farklı enjeksiyon kalıbı mevcuttur. Bir ürünün üç karakteristik özelliği vardır; kalıp, hammadde ve renk. İki ürünün aynı stok numarasına sahip olabilmesi ancak bu üç özelliğinin de aynı olması ile mümkündür. Bu nedenle firmada 313 enjeksiyon kalıbı olmasına rağmen enjeksiyon makinalarında üretimi yapılmakta olan parça çeşidi 682’dir. İşletmede 20 farklı cins hammadde ve 8 farklı renk seçeneği mevcuttur. Genellikle bir kalıp tek bir hammadde cinsi ile çalışmaktadır. Temelde aynı çalışma prensibine sahip olsalar da bir ürünün tüm makinalarda üretilebilmesi teknik olarak mümkün değildir. Bir kalıbın bir enjeksiyon makinasına bağlanabilmesi için;

• Makinanın kolon arası ile kalıbın boyutları uyumlu olmalıdır,

• Kalıbın eni, bağlanacağı enjeksiyon makinasının en küçük kalıp aralığından büyük, en büyük kalıp aralığından küçük olmalıdır,

• Eğer kalıbın özel bir maçası varsa enjeksiyon makinasının bu maça programını desteklemesi gerekmektedir.

Bu teknik kısıtlar dışında, gramajına göre her ürünün üretilmesi için uygun olacak makina tonajı vardır. Bu nedenle 36 makina birbirlerine tonaj açısından tamamen alternatif olarak kabul edilebilecek 7 gruba ayrılmıştır. Grupların hangi makina tonajlarını içerdiği ve kaçar adet makinadan oluştuğu Çizelge 6.1’de verilmiştir.

İşletmenin ilk ve en önemli amacı müşterisinin istediği tüm ürünleri zamanında teslim edebilmektir. Bu nedenle kimi zaman aynı kalıbın gün içinde birden fazla kere sökülüp bağlanmasına zorunlu kalındığı durumlar bile yaşanabilmektedir. Öte yandan hazırlık zamanlarının olabildiğince azaltılması bir diğer amaçtır. Bu ise birine benzeyen ürünlerin aynı makinalara atanmasıyla, müşteri siparişlerinin mümkün olduğunca az kalıp, renk ve hammadde değişikliği tamamlanması ile sağlanabilecektir. Hazırlık zamanının düşürülmesi, bu sürenin üretime kazandırılmasının yanı sıra, ayar sırasında oluşan fire miktarının da düşürülmesi anlamına gelecektir. Yine üretim için kullanılacak

Çizelge 6.1: Enjeksiyon Makinalarının Tonajlarına Göre Grupları

Grup

No Tonaj Makina

Sayısı Makina No Gereken Hazırlık Süresi (dk.) 1 > 100 9 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 45 2 120-150 7 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 50

3 160-240 3 17, 18, 19 60

4 250-300 6 20, 21, 22, 23, 24, 25 75

5 320-420 5 26, 27, 28, 29, 30 90

6 450-485 2 31, 32 100

7 500-650 4 33, 34, 35, 36 120

sürenin artması işlerin zamanında yetiştirilmesi olasılığını da dolaylı olarak arttıracaktır.

Tüm bu sayılanların başarılması ise işletme için küçümsenmeyecek bir kazanç anlamına gelmektedir.