Hücre Oluşturma Yöntemleri

Literatürde çeşitli hücre oluşturma yöntemlerine rastlanmaktadır. Bu yöntemler:

 Görsel Yöntem,

 Sınıflandırma ve Kodlama,

 Üretim Akış Analizi (PFA).

olmak üzere üç ana grupta toplanabilir [59].

Görsel sınıflandırma yönteminde parçalar, fiziksel karakteristiklerine ( geometri, malzeme vb. ) görsel olarak bakılarak kabaca parça ailelerine atanırlar. Şekil 4.2’ de, 10 parça geometrik şekillerindeki benzerliklerine göre 4 parça ailesinde toplanmıştır.

Yöntemin başarısı, gruplamayı yapan kişinin teknik bilgi ve tecrübesine bağlıdır. Söz konusu yöntem hızlı, basit ve ucuz olmasına karşılık, hataya açık özellikle de çok sayıda parçanın söz konusu olduğu durumlarda etkisi azalan bir yöntemdir. Küçük atölye üretimlerinde çeşidi az olan parçalar söz konusu olduğunda kullanılabilir.

Büyük ölçekli fabrikalara uygulandığında beklenen faydayı sağlamaz [53].

Şekil 4.2. Parça aileleri [60]

Sınıflandırma ve kodlama yöntemi ise her parçaya, geometrik şekil ve karmaşıklığı, boyutu, malzeme tipi ve hammaddelerin biçimleri gibi özelliklerine göre tasarım kodları, imalat kodları ve bu ikisinin bileşiminden oluşan kodlar verilmektedir.

Yönteme göre, kodları birbirine yakın olan parçalar aynı ailede birleştirilir ve bir

veya daha fazla aileyi işleyebilecek makine hücreleri oluşturulur. Brish, Code, Cutplan, Dclass, Multiclass, Opitz kodlama sistemlerinden bazılarıdır [61].

Üretim akış analizi (production flow analysis, (PFA)) ise parçaların hangi makinelerde işlendiği bilgisini kullanır. Makine grupları için parça yönlendirmeleri bilinmelidir. Bölüm, bu yönlendirme bilgisini sağlamak için parça işlemlerini belirli makinelere kümelemek için bir yöntem sunmaktadır [62].

Temel fikir şudur:

 Aynı işlemlerle / aynı ekipmanla yapılmış parçalar tanımlanır.

 Bu parçalar bir parça ailesinin içine dahil edilir.

 Malzeme taşıma gereksinimlerini en aza indirgemek için hücreye gruplanır.

Kümeleme yöntemleri aşağıdakiler olarak sınıflandırılabilir [62]:

 Parça ailesinin gruplandırılması: Parça aileleri oluşturmak ve daha sonra makine gruplarını hücrelere yerleştirmek

 Makine gruplama: Parçanın yönlendirilmesindeki benzerliklere dayanan makine hücreleri oluşturmak ve daha sonra parçaların hücrelere tahsis edilmesi

 Makine ve parçaların gruplanması: Parça aileleri ve makine hücrelerini aynı anda oluşturmaktır.

En tipik yöntem makine ve parçaların gruplanması yöntemidir. Tipik olarak, parçaların hangi makine türünü gerektirdiğini gösteren bir matristen başlar. Amaç, bir çeşit blok diyagonal yapının elde edileceği şekilde parça çeşitlerini ve makinelerı sıralamaktır. Ancak soru, bu sıralama nasıl yapılacağıdır. Çeşitli sezgisel ve kesin yöntemler geliştirilmiştir. En basit olan, derece sırası kümelemesi veya King'in algoritması olarak da bilinen ikili sıralamadır [62].

i. Derece Sırası Kümeleme-DSK (Rank Order Clustering-ROC) Tekniği

Makine hücrelerinin oluşturulmasında kullanılan nicel yaklaşımlardan biri olan Derece Sırası Kümeleme-DSK (Rank Order Clustering-ROC) tekniği King [15]

tarafından ortaya konmuştur. Üretim akış algoritması olarak bilinen DSK tekniği belirli makinelere parça numaraları yerleştirmek amacıyla hücreler oluşturmak için kullanılır. İmalatta atanmış makineler aracılığıyla belirli bir parça numarası akışı oluşturmak için onları yönlendirmek önemlidir. Bu aynı zamanda üretkenliği artırır ve hattaki çapraz akışı ortadan kaldırır [63].

Makine-parça grup analizi teknikleri olarak da bilinen dizi tabanlı kümelendirme teknikleri, makine ve parça gruplarının eş zamanlı oluşmasını sağlamak üzere geliştirilmiştir [64]. Çalışmada dizi tabanlı kümelendirme teknikleri arasından diğer alternatiflere göre bilgisayar desteği ile uygulandığı takdirde oldukça hızlı, kullanımı kolay ve başarılı bir teknik olan Derece Sırası Kümeleme Tekniği tercih edilmiştir.

DSK tekniğinin uygulama adımları aşağıdaki gibidir [65]:

Adım 1: Parça-makine matrisinin her j sütununa ikili ağırlık BW_j = 2^m-j atayın. Burada m toplam sütun sayısıdır.

Adım 2: Aşağıdaki formülü kullanarak her i satırın ikili değerinin ondalık eşdeğeri DE_i'yi belirleyin. Burada a_ij matris içerisindeki değerleri ifade eder.

(1)

Adım 3: Satırları DEi değerlerinin azalan sırasına göre sıralayın. Sıraları bu sıralamaya göre yeniden düzenleyin. Herhangi bir yeniden düzenleme gerekmiyorsa, durun; aksi halde 4. adıma gidin.

Adım 4: Matrisin her bir yeniden düzenlenmiş satırı için BWi = 2^n-i ikili ağırlık atayın. Burada n toplam satır sayısıdır.

1

Adım 5: Formülasyon (2)’yi kullanarak her bir j sütunun ikili değerinin ondalık eşdeğerliğini belirleyin.

(2)

Adım 6: Sütunları, DEj değerlerinin azalan sırasına göre sıralayın. Sütunları bu sıralamaya göre yeniden düzenleyin. Herhangi bir yeniden düzenleme gerekmiyorsa, durun; aksi takdirde 1. adıma geçin.

Örnek:

Küçük bir işletmede p1, p2, p3, p4, p5 ve p6 parçaları 7 adet makinede (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) işlenerek ürün haline getirilmektedir. İşletmede p1 parçası 1,4 ve 6 numaralı makinelerde; p2 parçası 2,3 ve 5 numaralı makinelerde; p3 parçası 4 ve 6 numaralı makinelerde; p4 parçası 2 ve 3 numaralı makinelerde; p5 parçası 3 ve 7 numaralı makinelerde; p6 parçası 2,5 ve 7 numaralı makinelerde işlenmektedir (Şekil 4.3).

DSK tekniği kullanılarak makinelerin nasıl gruplanabileceği aşağıda açıklanmaktadır [66].

Şekil 4.3. Derece Sırası Kümeleme Tekniği uygulamasının birinci ve ikinci adımı

1

2

m n i

j ij

i

DE ^ a







Şekil 4.4. Derece Sırası Kümeleme Tekniği uygulamasının üçüncü adımı

Şekil 4.5. Derece Sırası Kümeleme Tekniği uygulamasının dördüncü ve beşinci adımı

Şekil 4.6. Derece Sırası Kümeleme Tekniği uygulamasının altıncı adımı

Şekil 4.7. Derece Sırası Kümeleme Tekniği uygulamasının devamı

Şekil 4.8. Derece Sırası Kümeleme Tekniği uygulamasının sonuç matrisi

Bu algoritma, tüm ürünlerin aynı değere sahip olduğu ve tüm makinelerin tam olarak çalıştığı ideal bir üretim ortamında iyi çalışmaktadır. Yalnız gerçek dünyada, tüm ürünün aynı ağırlığa sahip olduğu veya tüm makinelerin aynı şekilde davranması çoğu durumda mümkün değildir. Bu bağlamda, ürünün değeri, ürünün çevrim süresine veya ürünün aylık hacmine karşılık gelir. Aynı şekilde, makinenin değeri, makinenin çalışma süresine, makinenin güvenilirliğine ve makinenin hazırlık süresine karşılık gelmektedir. Hücreleri oluştururken bu değerler önemli bir rol oynamaktadır. Araştırmada, ROC yönteminde, makinelerin gerçek zamanlı verileri ya da çevrim süresi, hacim, hücrelerin oluşturulmasında dikkate alınan hazırlık zamanı gibi sayılar dikkate alınmadığı gözlemlenmiştir [65].