ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Mesut AKDAĞ
Anabilim Dalı : Makina Mühendisliği
Programı : Konstrüksiyon
MAYIS 2010
OTOMOTĠV SANAYĠ ĠÇĠN ÜRÜN GELĠġTĠRME VE DÜġÜK MALĠYETLĠ YENĠ ÜRÜN TASARIMI
MAYIS 2010
ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Mesut AKDAĞ
( 503951033 )
Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 06 Mayıs 2010 Tezin Savunulduğu Tarih : 10 Mayıs 2010
Tez DanıĢmanı : Yrd. Doç. Dr. R. Murat TABANLI (ĠTÜ) Diğer Jüri Üyeleri : Prof. Dr. ġafak YILMAZ (ITÜ)
Doç. Dr. Tijen ERTAY (ĠTÜ)
OTOMOTĠV SANAYĠ ĠÇĠN ÜRÜN GELĠġTĠRME VE DÜġÜK MALĠYETLĠ YENĠ ÜRÜN TASARIMI
ÖNSÖZ
Bu çalıĢmada öncelikle otomotiv sanayinde yeni ürün geliĢtirmede düĢük maliyetli ürün tasarımının gereçekleĢtirilebilmesi için kullanılan eĢzamanlı mühendislik metodolojisi incelenmiĢtir. EĢzamanlı mühendislik metodunda kullanılan üretilebilir ve monte edilebilir tasarım, standartlaĢtırma, teknoloji kullanımı ve kalite teknikleri detaylı olarak ele alınmıĢtır. Ürün geliĢtirme mühendislerine yaptıkları tasarımlarda yol göstermesi ve farkındalık yaratması için üretilebilirlik ve monte edilebilirlik tasarım ilkeleri çıkarılmıĢtır. DüĢük maliyetli ürün tasarımının yapılabilmesi için üretim ve ürün maliyetini oluĢturan ana kalemlerin maliyetlerinin düĢürülebilmesi için izlenecek metodoloji tariflenmiĢtir. Uygulama kısımlarında yeni bir üründeki katma değerli parçalarda bu metodun nasıl uygulanabileceği anlatılarak sağlanılan kazançlar listelenmiĢtir.
Bu konuda bana tez yapma imkanı veren, çalıĢma sırasında desteğini esirgemeyen hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. R. Murat Tabanlı` ya, kaynaklara ulaĢmamda bana yardımcı olan Makina Yük. Müh. Armağan Fatih Karamanlı`ya, Makina Yük. Müh. Gökhan Deniz`e, Metalurji Yük. Müh. Ali KürĢat DurmuĢ‘a ve bu zamana kadar bana emeği geçen bütün hocalarıma, iĢ arkadaĢlarıma ve aileme teĢekkür ederim.
Aralık 2009 Mesut AKDAĞ
ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa ÖNSÖZ ... v ĠÇĠNDEKĠLER ... vii KISALTMALAR ... ix ÇĠZELGE LĠSTESĠ ... xi
ġEKĠL LĠSTESĠ ... xiii
ÖZET ... xv
SUMMARY ... xvii
1.GĠRĠġ ... 1
1.1.Tezin Amacı ... 1
1.2.Literatür Özeti ... 2
1.3.ĠĢe Dedike OlmuĢ Ekip ÇalıĢması Esastır ... 3
1.3.1.Ürünün tanımlanması ... 5
2.EġZAMANLI MÜHENDĠSLĠK ... 7
2.1.EĢzamanlı Mühendislik Tanımları, Kültürü, Tarihçesi ... 8
2.2.EĢzamanlı mühendislik kültürü ... 9
2.3.Tarihçesi ... 9
2.4.Neden EĢzamanlı Mühendislik? ... 10
2.5.EĢzamanlı Mühendisliğin BaĢlatma Adımları ... 12
2.6.EĢzamanlı Mühendisliğin Temel Unsurları ... 13
2.7.EĢzamanlı Mühendislikte Tasarım Yöntemleri ... 14
2.7.1.Aksiyomlarla tasarım ... 15
2.7.2.Ġmalata uygun tasarım ... 16
2.7.3.Montaja uygun tasarım ... 17
2.7.4.Dayanıklı Tasarım Ġçin Taguchi Metodu ... 18
2.7.5.Ġmalat yöntemi tasarım kuralları ... 19
2.7.6.Bilgisayar destekli tasarım ... 20
2.7.7.Grup Teknolojisi ... 20
2.7.8.Hata değerlendirme analizi ... 20
2.7.9.Kalite değerlendirme tekniği ... 21
2.8.EĢzamanlı Mühendislikle Ürün GeliĢtirme ... 22
2.9.EĢzamanlı Mühendislik Metodolojisini BaĢarılı ve BaĢarısız Kılan Faktörler . 25 2.10.EĢzamanlı Mühendislikte Kalite Teknikleri ... 26
2.11.EĢzamanlı Mühendislik Uygulama Örnekleri ... 27
2.11.1.Honda` da uygulamaları ... 27
2.11.2.Amerikan ve Japon otomobil endüstrisi ... 28
3.ÜRETĠLEBĠLĠR TASARIM ... 31
3.1.Ürün Maliyetinin Zamanla ĠliĢkisi ... 32
3.2.DüĢük Maliyet Ġçin Tasarım ... 32
3.3.Üretilebilir Tasarımın Temelleri ... 34
3.4.Ürün GeliĢtirme Takımları ... 34
3.5.Ġlk Seferde Doğru Yapma Stratejileri... 34
3.6.Üretilebilir Tasarımın Faydaları... 35
4. MONTAJ VE DEMONTAJ DĠZAYNI ... 37
4.1.Montaj Dizaynı ... 38
4.1.1.Neden montaj ... 38
4.1.2.Montaj prensipleri ve anahatları ... 39
4.1.3.Montaj dizaynının anahatları ile özeti ... 41
4.1.4.Otomatik montaja karĢı elle montaj ... 46
4.2.Demontaj(Sökme)-Dfd Dizaynı ... 48
4.2.1.Dfd‘nin anahatları ve montaj dizaynına etkileri ... 49
4.2.2.Montaj üzerindeki pozitif etkileri ... 50
4.2.3.Montaj üzerindeki negatif etkileri... 50
5.MONTE EDĠLEBĠLĠRLĠK DEĞERLENDĠRME METODLARI ... 51
5.1.Hıtachı Mont edilebilirlik Değerlendirme Metodu ... 51
5.1.1.Montaj değerlendirme metodlarıınn hedefleri ... 51
5.1.2.Değerlendirme teorisi ... 52
5.1.3.Değerlendirme prosedürü ... 53
5.2.Lucas Dfa Değerlendirme Metodu ... 54
5.2.1.Değerlendirme prosedürü ... 55
5.2.2.Montaj iĢ akıĢ sıralaması ... 57
5.3.Boothroyd – Dewhurst Dfa Metodu ... 57
5.3.1.Basit bir ürünün yeniden dizaynı ... 59
5.3.2.Elkitabı kullanımı ... 61
5.3.3.Sonuç ... 67
6.STANDARTLAġTIRMA ... 69
6.1.Parça ÇeĢitliliği Neden Çok Artar ... 69
6.2.Neden StandartlaĢtırma Çok Önemlidir ... 69
6.3.Ham malzeme StandartlaĢtırma ... 70
6.4.Pahalı Malzemelerinin StandartlaĢtırılması ... 71
6.5.Özellik StandartlaĢtırma ... 71
6.6.Üretim Takım StandartlaĢtırma ... 73
7.TASARIM YARDIMIYLA MALĠYETLERĠN AZALTILMASI ... 75
7.1.Dizayn Sonrası Maliyetlerin DüĢürülmesi Neden Zordur ... 75
7.2.Dizayn Yardımıyla Maliyetlerin DüĢürülmesi ... 76
7.3.Endirekt Maliyetlerin Azaltılması ... 76
7.3.1.Ürün geliĢtirme masraflarının azaltılması ... 77
7.3.2.Kalite maliyetlerinin azaltılması ... 77
7.3.3.Ürün yaĢam döngüsü maliyetlerinin azaltılması ... 77
8.ÜRÜN DĠZAYNI ĠÇĠN ÜRETĠLEBĠLĠR DĠZAYN ĠLKELERĠ ... 79
8.1.Monte edilebilirlik Ġlkeleri ... 79
8.2.Bağlama ilkeleri ... 80
8.2.Parça Tasarım Ġlkeleri ... 81
8.3.Seri Üretilen Parçalar Ġçin Üretilebilirlik Ġlkeleri ... 83
9.ÜRÜN GELĠġTĠRMEDE TEKNOLOJĠ ... 87
9.1.Dijital Mühendislik ... 87
9.2.Toyota'da Tasarım Teknolojisi ... 87
9.3.Toyota'da Dijital Montaj ... 88
9.4.KAOS, ve Toyota'da Sonlu Elemanlar Analizi ... 90
9.5.Ġmalat Mühendisliği ve Alet Yapımı için Araçlar ... 91
10. ÜRÜN VE PROSES KIYASLAMA ... 93
10.1. Finansal Performans Ölçütleri ... 94
10.2. Ürün Performans Ölçütleri ... 95
10.3. Birim ĠĢlem Değerlendirmemeleri ... 95
10.4. Sistem ĠĢlemsel Ölçütler... 96
10.5. Toplu Performans Ölçütleri ... 96
10.6. Benchmarkıng ÇalıĢması Kontrol Listesi ... 97
11.1.Malzeme Maliyetini DüĢürmek Ġçin Metodoloji ... 102
11.2.Üretim Maliyetini DüĢürmek Ġçin Metodoloji ... 104
11.3.Montaj Maliyetini DüĢürmek Ġçin Metodoloji ... 106
12.MALĠYET DÜġÜRME METODOLOJĠSĠNĠN OTOMOTĠV SANAYĠNDE UYGULAMA ÖRNEKLERĠ... 109
12.1.Malzeme Maliyeti DüĢürmesi Metodolojisiyle Uygulama Örnekleri ... 109
12.2.Üretim Maliyeti DüĢürmesi Metodolojisiyle Uygulama Örnekleri ... 115
12.3.Montaj ĠĢçilik Sürelerinin Azaltılması Önerileri ... 125
12.4.Maliyet DüĢürme Metodolojisiyle Sağlanılan Kazanç ... 130
12.5.Cad Programları Yardımıyla Üretilebilirlik Problem Tespitleri ... 131
12.6.Üretim Takımlarında Maliyet DüĢürme ... 132
13.SONUÇLAR ... 133
KAYNAKLAR ... 137
EKLER ... 138
KISALTMALAR
KAOġ : Kuzey Amerika Otomobil ġirketi
DFD : Design for Disassembly – Demontaj Ġçin Tasarım
FMEA : Failure Mode and Effect Analysis – Olası Hata Türü ve Etkileri Analizi
CALS : Computer Aided Logistic Support – Bilgisayar Yardımıyla Lojistik CAD : Computer Aided Design – Bilgisayar Yardımıyla Tasarım
DFA : Design for Assembly – Montaj Ġçin tasarım PDM : Product Data Management – Ürün Data Yönetimi
QFD : Quality Function Deployment – Kalite Fonksiyon Yayılımı
DM : Dijital Montaj
SEA : Sonlu Elemanlar Analizi
YÜGS : Yeni Ürün GerçekleĢtirme Sistemi
AEM : Assembly Evolution Methos – Monteedilebilirlik Değerlendirme Metodu
ÇĠZELGE LĠSTESĠ
Sayfa
Çizelge 1. 1 : Tasarımdaki ÇalıĢma Saatleri [2] ... 5
Çizelge 2. 1 : Kalite Teknikleri [2] ...26
Çizelge 5. 1 : Orjinal tasarım...62
Çizelge 5. 2 : Manuel Elleçleme ĠĢleme Kodu [5] ...63
Çizelge 5. 3 : Manuel Takma Kodu [5] ...64
Çizelge 5. 4 : Manuel Takma Kodu [5] ...65
Çizelge 5. 5 : Parça Sayısı Azaltmak Ġçin Yeniden Tasarım [5] ...67
Çizelge 5. 6 : Parça Elleçleme ve Takma Güçlüklerinin Azalt.Ġçin Yen. Tas. [5] ..67
Çizelge 10. 1 : Ürün benchmark örneği ...98
Çizelge 12. 1 : Ön Suport Malzeme Maliyet Mukayesesi ... 111
Çizelge 12. 2 : Ġçi dolu kesitli ön aks komplesi maliyet analizi ... 112
Çizelge 12. 3 : Ġçi boĢ kesitli ön aks komplesi maliyet analizi ... 113
Çizelge 12. 4 : Yan Sac Fire Azaltma Tasarrufu ... 115
Çizelge 12. 5 : Aks kovan rops bağlantı yüzeyi iĢleme maliyet tasarrufu ... 116
Çizelge 12. 6 : Aks kovan rops bağlantı yüzeyi iĢleme maliyet tasarrufu ... 117
Çizelge 12. 7 : ġanzuman gövde iç cidar iĢleme iptaliyle sağlanılan kazanç ... 118
Çizelge 12. 8 : Support gereksiz iĢleme iptaliyle sağlanılan kazanç ... 119
Çizelge 12. 9 : Çamurlukta Ġptal Edilen Parça ve Operasyonlarının Kazancı ... 121
Çizelge 12. 10 : Çamurlukta Ġptal Edilen Parça ve Operasyonlarının Kazancı ... 121
Çizelge 12. 11 : Merkez aks azaltılan operasyonlar ... 123
Çizelge 12. 12 : Merkez aks azaltılan operasyonların maliyet kazancı ... 123
Çizelge 12. 13 : Emniyet çerçevesi iyileĢtirmesiyle sağlanılan kazanç ... 126
Çizelge 12. 1 : ġanzuman sürgü mili bağlantı iyileĢtirme kazancı ... 130
Çizelge 12. 1 : Maliyet düĢürme metodolojisi uygulanarak sağlanılan kazançlar . 131 Çizelge A. 1 : CNC Tezgah Maliyeti ... 139
ġEKĠL LĠSTESĠ
Sayfa
ġekil 1. 1. : Geleneksel Mühendislik Ve EĢ Zamanlı Müh. ĠĢ Planlaması [1] ... 4
ġekil 1. 2 : Entegre edilmiĢ ürün ve proses geliĢtirme metodolojisi [3] ... 6
ġekil 2. 1 : Geleneksel Ve EĢzamanlı Mühendislikte Değ. Sayısı Mukayesesi[2] . 7 ġekil 2. 2 : EĢzamanlı mühendislikte fonksiyonlar arası etkileĢim [2] ... 8
ġekil 2. 3 : Çapraz fonksiyonlu ekip çalıĢması [2] ...13
ġekil 2. 4 : EĢ Zamanlı Mühendislik Tasarımı Ġle Ürün GeliĢtirme Çevrimi [2] ...23
ġekil 2. 5 : EĢ Zamanlı Tasarımda Ürün GeliĢtirme AĢamalar [2] ...24
ġekil 2. 6 : ġasi Braketinde poka-yoke uygulaması ...27
ġekil 3. 1 : Ürün tasarım fazları ve maliyet iliĢkisi [4] ...32
ġekil 4. 1 : Toplam parça sayısının azaltılmasına örnekler [3]...42
ġekil 4. 2 : a) Parça say. tipi azlt. b)Mümkün olduğunca geçme bağ. Kul. [3] ...42
ġekil 4. 3 : a) Kendinden ayarlı b) Merkezleme özellikeri [3] ...43
ġekil 4. 4 : EĢzamanlı operasyonlarda kaçınma [3] ...44
ġekil 4. 5 : EĢzamanlı operasyonlarda kaçınma [3] ...44
ġekil 4. 6 : Tek doğrultuda montaj yapılması [3] ...45
ġekil 4. 7 : Simetrik özelliklerle dizayn [3] ...47
ġekil 4. 8 : Simetri kullanılmadığı durumlarda asimetri azaltılmalıdır. [3] ...47
ġekil 5. 1 : Montaj değerlendirmesi ve tasarım iyileĢtirmeleri [5] ...52
ġekil 5. 2 : Montaj Değerlendirme metodu sembolleri ve ceza skorları [5] ...53
ġekil 5. 3 : Monte edilebilirlik değerlendirme ve geliĢtirme örnekleri [5] ...54
ġekil 5. 4 : Lucas DFA sistemi genel gösterimi [5] ...55
ġekil 5. 5 : Lucas DFMA prosedürü [5] ...56
ġekil 5. 6 : Alt Komple [5] ...60
ġekil 5. 7 : Entegre bağlayıcı çözümüyle, yeniden dizayn çözümü [5]...60
ġekil 5. 8 : Daha yeniden dizayn çözümü [5] ...61
ġekil 6. 1 : Kaynaklı Parçadaki FlanĢ GeniĢliği Sınırlamaları ...72
ġekil 6. 2 : ¾ ve 5/8 inch direnç kaynağı standart uçları için parça kesit öz. ...72
ġekil 6. 3 : Askılı punta uç konfigürasyonu için dizayn ...73
ġekil 8. 1 : Diamond Pim [4] ...79
ġekil 8. 2 : Sac Parçalar Ġçin Dizayn Ġlkeleri [3] ...84
ġekil 8. 3 : ĠĢleme parçalar için dizayn ilkeleri [3] ...85
ġekil 10. 1 : 2 araçta parça sayısı kıyaslaması ...99
ġekil 11. 1 : Maliyet Ana Kalemleri ... 101
ġekil 11. 2 : Ham malzeme ve Satınalınan Malz. Maliyet DüĢ. Metodolojisi ... 103
ġekil 11. 3 : Üretim Maliyetleri DüĢürme Metodolojisi ... 105
ġekil 11. 4 : Üretim Maliyetleri DüĢürme Metodolojisi ... 107
ġekil 12. 1 : On Suport Teknik Resmi ... 109
ġekil 12. 2 : Malzeme Tipi DeğiĢtirerek Maliyet DüĢürme Metodolojisi ... 110
ġekil 12. 3 : Ön Suport Sonlu Elemanlar Analizi ... 110
ġekil 12. 4 : Ön Suport Loder Testi ... 110
ġekil 12. 5 : Dolu Kol Kesitli Ön Aks Teknik Resmi ... 111
ġekil 12. 6 : Dolu Kesitli Ön Aks Komplesi iĢ AkıĢ ġeması ... 111
ġekil 12. 7 : Malzeme kesiti değiĢtirerek maliyet düĢürme metodolojisi ... 112
ġekil 12. 9 : Ġçi BoĢ Kesitli Ön Aks Komplesi ĠĢ AkıĢı ... 113
ġekil 12. 10 : Ġçi BoĢ Kesitli Ön Aks Komplesi ... 114
ġekil 12. 11 : Çamurluk Tutamakları Malzeme Tipi DeğiĢim Örneği ... 114
ġekil 12. 12 : Ham malzeme maliyet düĢürme metodolojisi ... 114
ġekil 12. 13 : Yan Sac laser Kesim Planı ... 115
ġekil 12. 14 : ĠĢleme yüzeyleri azaltılması metodolojisi ... 115
ġekil 12. 15 : Aks kovan rops bağlantı yüzeyi iĢlemesi ... 115
ġekil 12. 16 : Aks kovan rops bağlantı yüzeyi alternatifleri kesici takım yolu ... 116
ġekil 12. 17 : Diferansiyel kutu bağlantı deliği iĢleme alternatifleri ... 116
ġekil 12. 18 : ĠĢleme süresi azaltma metodolojileri ... 116
ġekil 12. 19 : Diferansiyel kutu iĢlemede kullanılabilecek kombine takım ... 117
ġekil 12. 20 : ġanzuman Gövdede Delik ĠĢlenmesi ... 117
ġekil 12. 21 : ġanzuman gövde iç cidar iĢlenmesi ... 118
ġekil 12. 22 : ġanzuman gövde kesit takımla iĢlenmesi ... 118
ġekil 12. 23 : ĠĢleme yüzeylerinin iptalinde uygulanabilecek metodoloji ... 119
ġekil 12. 24 : Ön suport iĢleme iptali ... 119
ġekil 12. 25 : Çamurluk ĠyileĢtirme ... 120
ġekil 12. 26 : Çamurluk Komplesi BaĢlangıç Tasarım ĠĢ AkıĢı ... 120
ġekil 12. 27 : Kaynak Süresi Azaltma Metodoloji ... 121
ġekil 12. 28 : Çamurluk Komplesi ĠyileĢtirilmiĢ Tasarım ĠĢ AkıĢı ... 122
ġekil 12. 29 : Merkez aks ve ön aks iyileĢtirilmesi ... 122
ġekil 12. 30 : Çamurluk üretim operasyonu baĢlangıç iĢ akıĢı ... 123
ġekil 12. 31 : Çamurluk sacı kesme ve kordon çekme operasyon layoutu ... 124
ġekil 12. 32 : ġanzuman gövde draft tasarımı – öncesi ... 124
ġekil 12. 33 : ġanzuman gövde tasarımı – sonra ... 125
ġekil 12. 34 : Montaj parça sayısı azaltma metodolojisi ... 125
ġekil 12. 35 : Emniyet çerçevesi alternatif tasarımları ... 126
ġekil 12. 36 : Eski Emniyet Çerçevesi Montajı ... 127
ġekil 12. 37 : Emniyet Çerçevesi ( Eski ) Montaj Sırası ... 128
ġekil 12. 38 : Yeni Emniyet Çerçevesi Montajı ... 128
ġekil 12. 39 : Emniyet Çerçevesi Önerilen Tasarım Montaj Sırası ... 129
ġekil 12. 40: ġanzuman sürgü mili bağlantı detayı ... 130
ġekil 12. 41: Çamurluk sacı form verilebilirlik analizi ... 131
ġekil 12. 42 : Otobüs gövdesi çatma fikstürü ... 132
OTOMOTĠV SANAYĠ ĠÇĠN ÜRÜN GELĠġTĠRME VE DÜġÜK MALĠYETLĠ ÜRÜN TASARIMI
ÖZET
Rekabetçi ekonomik koĢullar otomotiv firmalarını düĢük maliyetli ve yüksek kaliteli ürünleri hızlıca geliĢtirmeye ve ilk seferde doğru yapılabilen üretilebilir tasarımlar yapmaya zorlamaktadır. Bu amacın gerçekleĢtirilebilmesi için otomativ firmalarının eĢzamanlı mühendislik gibi metodojileri uygulamalarını gerektirmektedir.
EĢzamanlı mühendislik metodolojisinda farklı disiplinlerden gelen çalıĢanlar birlikte çalıĢarak ürün, proses maliyet ve kalite konusundaki kararları birlikte alırlar. Parça üretilebilirlikleri, tasarım özellikleri montaj gereksinimleri malzeme ihtiyaçları servisedilebilirlik konuları maliyet ve zaman kıstları hakkında seçimlerde bulunurlar. Bu çalıĢma yöntemiyle geliĢtirme faaliyetlerinin erken aĢamalarında problemler görülerek gerekli önlemler alınabilir.
GeliĢtirme sürecinin baĢında tasarımların düzeltilmesiyle daha sonra karĢılaĢılacak güçlükler, gereksiz uzun süreli mühendislik değiĢikliklerine ayrılacak zamanlar elimine edilmiĢ olur. EĢzamanlı mühendisliğin diğer bir amacı daha sonra destek gruplarından gelecek yeni tasarım taleplerini ortadan kaldırmaktır. Bu grupların sürecin baĢına dahil edilmesiyle gereksiz tekrarlar ve yeniden iĢlemeler iptal edilmiĢ olacaktır. Tasarım ve üretim aktivitelerine haracan zaman seri aktivite yerine paralel hale getirildiğinde oldukça azalmaktadır. EĢzamanlı mühendislik metodolojisi yardımıyla tasarım sürecindeki kısaltmalar, ürün maliyetinde ciddi maliyet düĢümleri beraberinde getirmektedir.
Kalite fonksiyon yayılımı, üretim ve montaj için tasarım, robust tasarım, sürekli iyileĢtirme, standartlaĢtırma ve toplam kalite yönetimi gibi teknikler eĢzamanlı mühendislik metodolojisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tekniklerden kalite fonksiyon yayılımı müĢterinin sesini ürün spesifikasyonlarına dönüĢtürmekte kullanılır. Üstünlüğü müĢeterinin objektiv ve subjektif istek ve ihtiyaçlarını mühendislerin analayacağı dile çevirmesidir. Üretim ve montaj için tasarım metodu üretlebilirlik optimizasyonu yapmakta, yüksek kaliteli, düĢük maliyetli, emniyetli ve hızlı devreye alınması gereken ürünler için oldukça faydalı olan bir metoddur. Ürün ve üretim maliyetlerini ham malzeme, satınalınan malzeme maliyeti, parça üretim, parça montaj ve genel yönetim giderleri oluĢturmaktadır. DüĢük maliyetli ürün tasarlamak içinde bu maliyetlerin azaltıldığı ve aynı zamanda istenilen kalitenin sağlandığı tasarımların yapılması gerekmektedir. Bu faaliyette ancak metodolojik yaklaĢımlarla baĢarılı olabilir.
IN AUTOMOTIVE INDUSTRY NEW PRODUCT DEVELOPMENT AND DESIGN FOR LOW COST
SUMMARY
Competitve economic conditions force the automotive company to design products are manufacturable the first time and enables to quickly develop low cost, high quality products that satisfy customer needs by design. In order to reach this goal some special methodology such as concurrent engineering must be implemented very strictly by automotive company.
Concurrent Engineering brings together multidisciplinary teams, in which product developers from different functions work together and in parallel from the start of a project with the intention of getting things right as quickly as possible, and as early as possible. Multidisciplinary groups acting together early in the workflow can take informed and agreed decisions relating to product, process, cost and quality issues. They can make trade-offs between design features, part manufacturability, assembly requirements, material needs, reliability issues, serviceability requirements, and cost and time constraints. Differences are more easily reconciled early in design.
Getting the design correct at the start of the development process will reduce downstream difficulties in the workflow. The need for expensive engineering changes later in the cycle will be reduced. Concurrent Engineering aims to reduce the number of redesigns, especially those resulting from post-design input from support groups. By involving these groups in the initial design, fewer iterations will be needed. The major iterations that do occur will occur before the design becomes final. The overall time taken to design and manufacture a new product can be substantially reduced if the two activities are carried out together rather than in series. The reductions in design cycle time that result from Concurrent Engineering invariably reduce total product cost. Some techniques which are commonly used at concurrent engineering are quality function deployment, design for manufacture and assembly, robust design, continuous process improvement, standardization and total quality management.
Quality function deployment is a tool for systematically translating voice of the customer into product specifications. Its strength is to translate objective and subjective customer wants and needs into objective specifications that engineer can use to design products. Design for manufacturability is the process of proactively designing products to optimize all manufacturing functions; assure the best cost,quality, safety and time to market.
Product and production cost contains raw material cost, purchased part cost, production cost and assembly cost and indirect expenses. In order to design low cost and high quality product all these cost must be reduced by the product and process designer. This activity can only be successful by using and creating methodological approaches.
1. GĠRĠġ
DeğiĢen rekabet koĢullarında, müĢteri beklentileri ve ürün çeĢitliliklerinde ciddi artıĢ olduğundan, yeni ürünlerin yüksek kalitede, düĢük maliyette ve hızlı bir Ģekilde devreye alınmasıyla birlikte müĢteri tatmini sağlanabilmektedir. Dolayısıyla yeni ürün geliĢtirme metodojilerinin de bu talebe parelel olarak değiĢen koĢullara uyum sağlanması gerekmektedir.
Geleneksel ürün geliĢtirmede, pazarlamacılar kısmi olarak anladıkları müĢteteri taleplerini tasarımcılardan yapması için talep ederler. Tasarımcılar ürün tasrımını kendi baĢlarına yapar ve devreye alınması için üretim ve yeni ürün devreye alma mühendislerine gönderirler. BütünleĢik ve entegre bir çalıĢmanın olmadığı bu sistemde, geliĢtirme sürelerinin uzun olması, yeniden iĢlemelere sebep vermesi, tarif edilen ürünün müĢterinin talep etmediği ürün olması, tasarımda üretilebilirlik koĢulları dikkate alınmadığı için ürün ve yatırım maliyetlerinin yükselmesi olağan sonuç haline gelmektedir.
Bu bahsedilen israfların azaltılması ve yok edilmesi için entegre bir ürün geliĢtirme metodolojisinin kullanılması kaçınılmaz hale gelmektedir. Bu amaçla proses ve ürün dizaynın entegre edildiği, farklı disiplinlerin birlikte çalıĢtığı eĢzamanlı mühendislik uygulamalarının ürün geliĢtirme metodolojisi olarak kullanılmasıyla israflar azaltılır, ürünler düĢük maliyetli ve hızlı olarak devreye alınabilir.
EĢzamanlı mühendisliğin temelini farklı disiplinlerden gelen çalıĢanların birlikte takım halinde çalıĢması ve belirli kesin tekniklilerin kullanılması teĢkil eder. EĢzamanlıı mühendislik paralel mühendislik, eĢanlı mühendislik olarakta adlandırlsada farklı otomotiv firmalarında yaygın olarak kullanılır.
1.1. Tezin Amacı
DeğiĢen müĢteri tercihleri ve rekabet koĢullarında ürünlerin yenilenme süreleri 10 yıllardan 3-4 yıl mertebelerine düĢmüĢtür. Bu kadar keskin rekabet koĢullarında hayatta kalabilmenin tek yolu yüksek kaliteli ve düĢük maliyetli ürünlerin tasarlanılıp hızlı olarak devreye alınmasıdır.
Ülkemizde geçmiĢte yeni ürün projesinin devreye alınması, yeni ürün projesi yapılması baĢarı olarak değerlendirilirken günümüzde ise düĢük maliyetli yüksek
kaliteli ürünlerin daha hızlı olarak devreye alınması baĢarı olarak değerlendirilmektedir.
Bu çalıĢmada düĢük maliyetli ürün tasarımın gerçekleĢtirmesi için hangi metodoloji ve tekniklerin nasıl kullanılabileceği anlatılmıĢ olup, konu gerçek projelerden örneklerle pekiĢtirilmeye çalıĢılmıĢtır. Tezin birinci bölümünde farklı disiplinlerle yeni ürün geliĢtirme projesinin nasıl yapılacağı anlatılmıĢtır. Ġkinci bölümde eĢzamanlı mühendislik metodolojisinin temel prensipleri ve alt süreçleri anlatılmıĢtır. Üçüncü ve dördünce bölümde üretim, montaj ve demontaj için tasarımın nasıl yapılacağı tariflenmiĢtir. BeĢinci bölümde yaygın olarak kullanılan monte edilebilirlik değerlendirme metotlarının detayı incelenmiĢtir. Altınca bölümde tasarımda, süreçte standartlaĢtırmanın ne kadar önemli olduğu vurgulanmıĢtır. Yedinci bölümde tasarım yardımıyla maliyetlerin nasıl düĢürülebileceği anlatılmıĢtır. Sekizinci bölümde ürün ve proses tasarımcılarına yol göstermek için üretilebilirlik, monte edilebilirlik ilkeleri verilmiĢtir. Dokuzuncu bölümde ürün geliĢtirmede teknoloji kullanımın önemi anlatılmıĢtır. Onuncu bölümde ürünün tariflenmesi sırasında benchmark yapılmasının ne kadar önemli olabileceği anlatılmaya çalıĢılmıĢtır. Onbirinci bölümde düĢük maliyetli ürün tasrımı yapılması için izlenecek metodoloji açıklanmıĢtır. Onikinci bölümde gerçek yeni ürün projelerinde, tasarım yardımıyla ürün maliyetinin nasıl azaltılabileceği örneklerle tariflenmiĢ, sağlanılan kazançların mukayesesi yapılmıĢtır. Onüçüncü bölümde de yapılan çalıĢma sonucunda varılan sonuçlar açıklanmaya çalıĢılmıĢtır
1.2. Literatür Özeti
2000 `li yıllardan itibaren yeni ürün geliĢtirme ve düĢük maliyetli ve hızlı ürün tasarımları konusunda çok fazla kitap yazımı ve çalıĢma yapılmaya baĢlanmıĢtır. Yeni ürün geliĢtirme süreci konusundaki kitaplar ve çalıĢmalar yalın üretim ve üretim teknikleri konusunda yazılan kitaplarla karĢılaĢtırılınca daha azdır. Montaj için tasarım konusundaki akademik çalıĢmalar üretim için tasarım konusuna göre daha fazla olduğu görülmüĢtür. Hartley eĢzamanlı mühendislik metodolojisini detaylı olarak incelemiĢ, çevrim sürelerinin azaltılması, kalitenin arttırılması ve maliyetlerin düĢürülmesinin anahtarı olarak görmüĢtür. EĢzamanlı mühendislikte kullanılan üretilebilir tasarım, kalite fonksiyon yayılımı, FMEA ve kalite fonksiyon yayılımı ve tasarımda CAD kullanım gerekliliğini detaylıca açıklamıĢtır. [1] Barla ve öğrencileri otomotiv endüstrisinde kullanılan eĢzamanlı mühendislik metodolojisinin prensiplerini detaylı tariflenmiĢtir. [2]
Magrab ürün ve proses geliĢtirmenin nasıl entegre hale getirileceğini tarifleyerek displinlerarası çalıĢmanın önemini vurgulamıĢtır. [3] Anderson üretim için tasarım ve düĢük maliyetli tasarım konusunu incelemiĢ ve ürün maliyetinin doğru olarak hesaplanmasının önemini vurgulamıĢtır. DüĢük maliyetli tasarım için eĢzamanlı mühendislik metodolojisinin kullanılmasını önermiĢ ve tasarımların üretilebilirlik ve monte edilebilirlik açısından değerlendirilmesi, üretim ve montaj için tasarım ilkeleri belirlemiĢtir. StandartlaĢtırmanın ürün özelliklerinde, ham malzemede, pahalı parçalarda kullanılmasını hararetle savunmuĢtur. [4] Redford montaj için tasarım ve yaygın olarak kullanılan monte edilebilirlik değerlendirme metotlarını ve bu metotların kullanımıyla ürünün yeniden nasıl tasarlanabileceğini incelemiĢtir. [5] Özdemirkıran ve arkadaĢları Bilgisayar yardımıyla montaj ve bakım için tasarım önemini uygulama örneğiyle anlatmıĢlardır. [6] Womack dünyayı değiĢtiren makina kitabında Japon firmaların çok uluslu Kuzey Amerika Ģirketlerine göre verimlilik ve üretkenlik ve hızlı ürün geliĢtirme konusunda nasıl üstünlük sağladığını gerçek hayattan örneklerle anlatmıĢtır. [7] Morgan ve Liker Toyota ürün geliĢtire sürecinin detaylı analizini yapmıĢ, Toyota`nın yeni ürün geliĢtirme sürecindeki hızlılık ve baĢarısının geliĢtirdikleri metodolojiden kaynaklandığını farketmiĢlerdir. Disiplinlerarası eĢzamanlı çalıĢma, süreçteki israfların elimine etmesi, geçmiĢteki hatalarda ders alınması, ortak mimarinin kullanımı ve müĢteri taleplerinin çok iyi analiz edilmesinin sağladığı faydalar anlatılmıĢtır. [8] Liker Toyota`nın baĢarısında ürün geliĢtirmeyi de içeren 14 ana ilkesini anlatmıĢtır. [9]
1.3. ĠĢe Dedike OlmuĢ Ekip ÇalıĢması Esastır
Tüm yeni araç projeleri tam zamanlı ve farklı disiplinlerden gelen ekip üyelerinden oluĢan takımlar tarafından yönetilmelidir. Ekip üretim, ürün geliĢtirme, satılama, pazarlama, finans, servis ve satıĢ bölümlerinden gelen ekip üyelerinden oluĢturulmalıdır.
Ekipte pazarlama üyelerinin bulunması, müĢteri beklentilerinin çok iyi anlaĢılması açısından oldukça fayda sağlayacaktır. Satınalma üyeleriyle hangi tedarikçilerle çalıĢılacağı ve hangi parçalarda değiĢiklik olacağı ve değiĢikliğin muhteviyatı konusunda oldukça yakın çalıĢılabilecektir. Servis departmanı üyelerinden geçmiĢ ürünlerde en çok rastlanan problemler ve servis edilebilirlik açısından gerekli geri beslemeler alınabilecektir. Üretim departmanı üyeleri mevcut prosesleri ve üretim kısıtlarının veyahut üretimi güçleĢtirilen ve zorlaĢtıran detaylar hakkında destek alınabilmektedir.
Faaliyet Konsept Tasarım GeliĢtirme Tasarım Tasarım Validasyonu Üretim GeliĢtirme Pazarlama Ürün Planlaması Mühendislik Test Etme Üretim Geleneksel Mühendislik
Faaliyet Konsept Tasarım GeliĢtirme Tasarım Tasarım Validasyonu Üretim GeliĢtirme Pazarlama Ürün Planlaması Mühendislik Test Etme Fizibilite Üretim Tasarımı Üretim Mühendislik Yeni Teknoloji Ana Program Test Etme Fizibilite/ Toleranslama Takımlandırma ÇalıĢmaları Takımlandırma EĢzamanlı Mühendislik
1.3.1. Ürünün tanımlanması
EĢzamanlı mühendislik yaklaĢımı, ürünün tanımlanmasına daha fazla zamana yayılmasını öngörür. Bu yöntemle prototip ve ön seri üretimleri yapılmadan önce, problemler daha önce tespit edileceğinden gerekli modifikasyonların çoğu tasarım sürecinde yapılabilecektir.
Ürünün tanımlanmasında özellikle kalite fonksiyon yayılımı oldukça faydalı bir metodudur. MüĢterinin talep ettiklerinin ve değer verdikleri detayların iyi anlaĢılıp ve mühendislerin anlayacağı dile dönüĢtürülmesi açısından faydalı bir metoddur.
EĢzamanlı mühendisliğin en önemli ilkelerinden birisi kalitenin sürecin baĢından itibaren, dizayn aĢamasında inĢa edilmesidir. Toplam kalite yönetiminde olduğu gibi, eĢzamanlı mühendislikte kalitenin organizasyondaki tüm bireylerin sorumluluğunda olduğu bir organizasyon kültürüne ihtiyaç duyar.
Çizilge 1. 1 : Tasarımdaki ÇalıĢma Saatleri [2]
AĢama Geleneksel Mühendislik EĢzamanlı Mühendislik Konsept 10000 20000 Tasarım 20000 7000 Yeniden Tasarım 30000 3000 Toplam 60000 30000
Farklı disiplinlerden yansıyan kalite, kolay montaj, kolay üretim ve kolay servis edebilme iyileĢtirme önerileri ürün tasarımına geliĢtirmenin erken aĢamasında yansıtılabildiğinden geliĢtirme maliyetleri ve pazara sunma sürelerinde ciddi azalmalara neden olmaktadır. EĢzamanlı mühendislik için alttaki maddelerin gerçekleĢtirilmesi hayati önem arzeder.
Farklı disiplinlerden gelen iĢe dedike proje ekibi
MüĢterinin üründen beklentilerinin iyi anlaĢılması ve mühendislik ifadelerine dönüĢtürülmesi
Parametrik tasarım
Montaj ve üretim için tasarım
Ürün tasarımıyla eĢzamanlı olarak proses tasarım, üretim takım tasarım, kalite ve pazarlama faaliyetlerinin yürütülmesi
Özetlenirse eĢzamanlı mühendislik özel tekniklerin farklı disiplinden gelen dedike ekip tarafından uygulanarak ürün dizaynın, fonksiyonellik yanında üretilebilirlik,
monte edilebilirlik, servis edilebilirlik, performans ve geri dönüĢüm kriterleri açısından optimize edilmesidir. Bu metot ani değiĢikliklerin ürüne hızlı adapte edilmesi esnekliği olan tek metoddur.
ġekil 1. 2 :Entegre edilmiĢ ürün ve proses geliĢtirme metodolojisi [3]
MüĢteri MüĢteri Ġhtiyaçlarının Belirlenmesi ġirket Stratejisinin OluĢturulması Ürün amaçları Ürün yararları Pazar tanımı ve pozisyon(pay) MüĢteriler SatıĢ miktarı Uygulanabilen teknolojiler Ürünün hedeflenen maliyeti ĠĢ programı (ürünün pazardaki tarihi) Kalite planı ĠĢ planı Ürünün tanımlanması MüĢteri Ürün performansı Ürün özellikleri Benchmarking(rekab et üstünlüğünün belirleme) Fonksiyonel kısımlara ayırma Taslak dizayn spesifikasyonlarının MüĢteri Ġhtiyaçlarının Belirlenmesi Fizibil Dizayn Konsept OluĢturma Fizibil Dizaynın Değerlendirilmesi
Dizaynda vazgeçilecek noktalar Ürün konfigürasyonlarının oluĢturulması,somutlaĢtırılması ve bunların analizi
Dizayn,fabrikasyon ve üretim proseslerinin oluĢturulması,test edilmesi,değerinin tayin edilmesi ve doğrulanması
Maliyet analizlerinin Ürün amaçları Ürün yararları
Pazar tanımı ve pozisyon(pay) MüĢteriler SatıĢ miktarı Uygulanabilen teknolojiler Ürünün hedeflenen maliyeti ĠĢ programı (ürünün pazardaki tarihi) Kalite planı ĠĢ planı X için Dizayn Ürün,Pazar,proses,sos yal,yaĢam çemberi ,çevresel dizayn Proses Tasarımı Ürün amaçları Ürün yararları Pazar tanımı ve pozisyon(pay) MüĢteriler SatıĢ miktarı Uygulanabilen teknolojiler Ürünün hedeflenen maliyeti ĠĢ programı (ürünün pazardaki tarihi) Kalite planı ĠĢ planı Üretim ve Montaj
Üretim iĢ programının sürdürülmesi Ürün dizayn spec. uygulandığının doğrulanması Pazara Sunma Dağıtım Yükleme SatıĢ eğitimi MüĢteri destek Bakım Servis Eğitim Ürünün performansının izlenmesi
2. EġZAMANLI MÜHENDĠSLĠK
EĢ zamanlı mühendislik, ürünün pazara en ucuz maliyette, en hızlı ve istenen kalitede sunulması gerekliğinden doğmuĢ bir çalıĢma sistemidir. Bu sistemde ürünün üretim safhasına gelebilmesi için pazarlama, satıĢ, imalat, servis, montaj gibi bölümlerden uzmanlar bir araya gelerek; bir tasarım koordinatörüne bağlı olarak ürünün pazara sunulmasına kadar geçen sürede bir arada sorumluluklar almaktadırlar.
EĢzamanlı mühendislik yaklaĢımı öncesinde izlenen geleneksel yöntemde her bölüm üzerine düĢen görevi tamamladıktan sonra tasarımı bir sonraki bölüme aktararak tasarımı geliĢtirmekteydiler. Bu nedenle tasarım üzerinde ihtiyaç duyulan düzeltmeler tasarımın bir önceki bölüme geri gönderilmesiyle gerçekleĢmekteydi. Birden fazla defa aynı bölüme geri dönerek düzeltilen tasarım ise zaman ve iĢgücü kaybına neden olarak maliyetleri artırmaktaydı; çünkü tasarımın sonuca ulaĢma zamanı, tasarımın değiĢim sayısıyla doğru orantılıdır. Bu değiĢim sayısının en aza indirilmesi arayıĢı da bölümlerin bir arada bir takım olarak çalıĢtığı ―eĢzamanlı mühendislik‖ kavramını doğurmuĢtur. Böylece tasarım üzerinde yapılması gerekli değiĢikliklerin, her bölümün fikrinin ortaya konarak yapılmasından dolayı bir bölüm diğer bölümün yapabilirliklerinden haberdar olarak tasarımı geliĢtirmektedir. Bu da birbirinin sorumluluklarını farkında olan bölümlerin tasarım değiĢim aysısını azaltmaktadır.
Zaman
ġekil 2. 1 : Geleneksel Ve EĢzamanlı Mühendislikte Değ. Sayısı Mukayesesi[2]
Tasarım
DeğiĢim
Sayısı
Geleneksel
Mühendislik
EĢzamanl
Mühendislik
Günümüzde oluĢan rekabet ortamı dikkate alındığında, ürünün Pazara en hızlı bir Ģekilde, müĢteri isteklerini karĢılayacak özelliklere sahip olarak ve en düĢük fiyatta sunulması firmanın ürününe pazar sağlamasında etkin rol oynamaktadır. MüĢterinin isteklerini karĢılayan ürünü en ucuza ve en hızlı bir Ģekilde üretebilmek için eĢzamanlı mühendislik fikri doğmuĢ ve dünyada birçok sektörde hemen uygulanmaya baĢlanmıĢtır.
2.1. EĢzamanlı Mühendislik Tanımları, Kültürü, Tarihçesi
EĢzamanlı mühendislik, pazar veya müĢteri ihtiyaçlarını karĢılayacak yüksek kaliteli, düĢük maliyetli ürünlerin dizaynı, üretimi, geliĢtirilmesi ve dağıtılması için uygulanabilecek bir metodolojidir. Bu metodoloji, firmanın kaynaklarını ve dizayn, geliĢtirme, üretim, pazarlama satıĢ ve servislerdeki tecrübesini dizayn çevriminde mümkün olduğunca erken bir araya getirerek, baĢarılı yeni ürünler yaratmak için uğraĢırken toplam kalite yönetimi teknikleri ile bilgisayar destekli mühendislik, dizayn, üretim gibi modern mühendislik tekniklerinin uygulanmasını da içerir.
EĢ zamanlı mühendisliğin temel bileĢeni grup çalıĢmasıdır ve Ģekilde görülen blok diyagramıyla tanımlanabilir. Bu diyagramda bütün mühendisler asarıma ait önerilerini ve yorumlarını birbirinden etkilenerek düzenlemekte, tasarım kavramı bir uzman topluluğu ile oluĢturulmaktadır.
ġekil 2. 2 : EĢzamanlı mühendislikte fonksiyonlar arası etkileĢim [2] ĠMALAT SERVĠS MONTAJ TASARIM KOORDĠNATÖRLÜĞÜ FONKSĠYON KALĠTE KONTROL PAZARLAMA SATIġ PAKETLEME
2.2. EĢzamanlı mühendislik kültürü
EĢzamanlı mühendisliğin esas terimi ürün tasarımı, geliĢimi ve imalat yöntemlerinin entegrasyonudur. Bu da etkili tezgâhlara üretim metotlarına ve baĢarıyı hedefleyen takıma dayanmaktadır. EĢzamanlı mühendislik iki bölüm içermektedir:(1)GeliĢmiĢ yöntem(daha iyi planlama),(2)ÇalıĢmaları yapan takımın birbirine daha yakın olması(takım çalıĢması).
GeliĢtirilmiĢ eĢzamanlı yöntem aĢağıdaki dört özelliği içermektedir:
1. EĢ Zamanlı Yöntem: EĢ zamanlı yöntemde, ana etkinlikler aynı zamanda gerçekleĢtirilmektedir. Ġmalat sistemi ve destek sistemlerinin tasarımı, ürün tasarımı ile eĢ zamanlı olarak baĢlamaktadır. Tasarım, imalat ve lojistikler üzerindeki değiĢiklikler eĢ zamanlı olarak yapılmaktadır. Tasarım ilk prototiplerin oluĢumundan önce gerçekleĢtirildiğinden prototipler üzerinde yapılacak değiĢiklikler azalmaktadır. 2. Kalite, Maliyet ve Dağıtım Üzerine Odaklanma: Kalite, maliyet ve dağıtım üzerine odaklanma, amaçlara ulaĢtıran fikirleri oluĢturan tüm ilgili bilgilerden yararlanma genel yaklaĢımının bir parçasıdır.
3. MüĢteri Memnuniyetinin Önemi: Tüm amacını müĢteri üzerindeki etkilerin test edilmesine dayandıran müĢteri memnuniyetinin önemi, ürün geliĢiminin tüm evrelerinde vurgulanmaktadır.
4. Etkili Örnek Uygulamanın Önemi: BaĢarının en önemli kısmı dünyadaki diğer firmalarda oluĢan büyük geliĢmeleri izlemek, anlamak ve ortaya konmasında ihtiyatlı davranmaktır.
Ġyi takım çalıĢması aĢağıdaki özellikleri içermektedir:
1. GeliĢmiĢ Organizasyonlar: Her ürün iĢlem basamakları takip edilerek çok özellikli takım sorumluluğunda geliĢtirilmelidir.
2. ÇalıĢanların Katılımı: Katılımcıların tüm yeteneklerinden yararlanılmakta ve uzman oldukları alanlarda sorumluluklar verilmektedir.
2.3. Tarihçesi
EĢzamanlı mühendislik yeni bir kavram değildir. Otomobil endüstrisinin liderleri ve Japon elektronik parça üreticileri bu metodu yıllarca özel bir isim vermeksizin uygulamıĢlar ve eĢzamanlı mühendisliğin iyi bir iĢletme ve mühendislik fikri olduğunu düĢünmüĢlerdir.
1980‘lerde Amerikan otomobil endüstrisi pazar payının düĢtüğünü gören Ford Motor ġirketi, Taurus‘un geliĢtirilmesinde takım çalıĢması düĢüncesini baĢlattı. Aynı
Ģekilde diğer Ģirketler de, kısa zamanda daha ucuz maliyetli ürünleri üretmek için eĢ zamanlı mühendisliği kullandılar. AT&T Ģirketi eĢzamanlı mühendisliği elektronik bir açma kapama düğmesinin geliĢtirme zamanını yarıya indirmekte kullanırken Cadillac bu yöntemi kalitesin arttırmak için kullandı.
Yeni ürünlerin baĢarıyla geliĢtirilmesinde en kritik nokta, yeni takımların kullanılmasıdır. Yapılan ürüne uygun olan özel tezgahlar üretilmektedir. Bilgisayarlar genellikle ürünün tasarımını gerçekleĢtirirken, takım üyeleri ürünü nasıl yapacaklarını planlamaktadır. Aynı zamanda bilgisayarlar ürünü ortaya çıkaran araçları yönetmektedirler. Ama birbirleriyle irtibatlı olana kadar bu özel tezgahlar, takımlar ve bilgisayarlar etkili değildir. Bilgisayarlar aynı lisanı kullanmalıdır. EĢzamanlı mühendislik bilgisayarlar ve gerekli teknolojilere ek olarak uzmanlardan oluĢmuĢ takımada ihtiyaç duymaktadır.
Amerikan federal hükümeti baĢlangıçta bilgisayar destekli lojistik desteği(CALS: Computer Aided Logistic Support) geliĢtirdi. Bu destek eĢzamanlı mühendisliği destekleyen standart verileri içermektedir. Standartlar, ürünleri imal eden firmalar ve taĢeronlar arasındaki dijital iletiĢimde sorunların giderilmesi için hükümet tarafından geliĢtirilmektedir. Bu programa bağlı olarak, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü standartları Ģekillendirmektedir. Özel endüstrilerde kurulan kurumlarla standart veriler elektronik alan taĢınmaktadır. Aynı zamanda eĢ zamanlı mühendislikle ilgili bilgisayar programları geliĢtirilmektedir.
Otomasyon ve bilgisayar teknolojisi ise bazı problemlere sahip olmakla birlikte iletiĢimin geliĢiminde büyük rol oynamıĢtır. Telefonun insanlar arasındaki iletiĢimi değiĢtirmesi gibi bilgisayarlar bu iletiĢime yeni bir boyut kazandırmıĢtır. Örnek olarak elektronik posta bireyler ve gruplar arsındaki güçlü iletiĢimi sağlamaktadır. Takımların elektronik toplantısıyla bireyler aynı zamanda aynı odada olmaksızın fikirlerini sunabilmektedirler. Bilgisayar yazılımları yardımıyla bireyler arasında doküman alıĢ veriĢi yapılabilmektedir. Çizimler, satın alma sipariĢleri ve teknik özellikler bilgisayarlar arasında hızlıca transfer edilebilmektedir. Böylece bireyler arasında kağıt gidiĢ geliĢleri ortadan kaldırılarak zaman hızlandırılmıĢ ve masalarda kağıtların beklemesi engellenmiĢtir.
2.4. Neden EĢzamanlı Mühendislik?
EĢ zamanlı mühendislik uygulamasının temelinde özellikle belirli amaç ve hedeflere yönelik olarak yürütülen ürün geliĢtirme ve tasarım çalıĢmaları yer almaktadır. EĢ zamanlı mühendislik, yeni pazarların ve yeni rekabetin gerektirdiği yeni mühendislik
felsefesi olarak Ģekillenmektedir. Çünkü küreselleĢmenin getirisi olan yeni pazarlar (yeni tüketiciler) yeni ürünlere olan gereksinimi ortaya çıkarmaktadır.
Giderek artan rekabet ortamında, farklılık yaratarak rekabetten kazançlı çıkmanın en ayrıcalıklı yolu, ürün geliĢtirme ve tasarım çalıĢmaları sonucu ortaya çıkarılan, yüksek değerli ve kaliteli ürünleri üretmekten geçmektedir.
Bu konuda esas görev Ar-Ge bölümüne ait olsa da üretim, pazarlama, finans ve diğer bölümlerde bu görevi paylaĢmak zorundadır. Ar-Ge çalıĢmalarını eĢzamanlı mühendislik uygulamasının temel öğesi kılan ve eĢzamanlı mühendisliğin uygulanmasını zorunlu hale getiren nedenler pek çok farklı baĢlık altında toplanabilir.
Küresel ekonomi getirisi olan yeni pazarlara ürün sunma gereği
Organizasyonların yeniden yapılanması, faaliyet alanlarının yeniden Ģekillenmesi
Pazarlara hakim olabilmek için yeni ürün geliĢtirme süresinin kısalmasının gerekliliği
Ürün geliĢtirmeye yönelik olarak yeni teknolojilere acil gereksinim duyulması
MüĢterilerin ürünlerin güvenilirliği ve kalitesi konularında giderek artan beklentileri
Dizayn araçlarındaki ve teknolojideki geliĢme sonucu, daha iyi ürünlerin daha hızlı üretimi ile rekabet edilebilir taleplere cevap verme
GeliĢen teknoloji sonucu firmaların yeni teknolojiyi oluĢturacak bilgiyi yakalayabilme, sunabilme, temsil edebilme, yönlendirebilme, yeniden kullanabilme isteğinin artması
Yeni teknoloji ürünü olan ürünlerin karmaĢıklığının giderek artması ve buna bağlı olarak müĢterilerin servis ve bakım konularındaki beklentilerinin artması
Çevre koruma olgusunun giderek önem kazanması ve ürünlerin bu koĢullara bağlı olarak geliĢtirilmesi gereği
Ulusal ve uluslar arası düzeyde yeni kanuni düzenlemelerin gerektirdiği koĢulların sağlanması zorunluluğu
Günümüzde lider olarak kalmada zamanın Ģirketin üretiminde, yeni ürün geliĢtirmesinde, satıĢ ve dağıtımda, rekabetçi avantajın en güçlü ve en yeni kaynağı olması
Tüm bu gerekçelerin üzerinde ürün geliĢtirme düĢüncesinin temelinde ekonomik hedefler yer alır. Ekonomik hedeflerin vazgeçilmez bir öğesi olan ürün ve pazar imajının oluĢturulması ile müĢterilerin kendine yönelmesini sağlama stratejisi de
ürün geliĢtirme düĢüncesinin diğer bir nedenidir. Gerek ürün geliĢtirme ve tasarım gerekse eĢzamanlı mühendislik yaklaĢımlarını temel olarak alacak uygulamaların gerektirdiği koĢulları bilmek, geleceğe yönelik doğru stratejileri oluĢturmak açısından son derece önemlidir.
2.5. EĢzamanlı Mühendisliğin BaĢlatma Adımları
EĢzamanlı mühendislik metodolojisini baĢlatmak kolay değildir. Bunun nedeni, bu metodolojinin insanların düĢünmekte ve uygulamakta olduğu inançların değiĢimini içermesidir. Güç problemleri çözmek için eğitilmiĢ olan ve bağımsız kararlar verebilen, oldukça zeki ve eğitimli teknik bir ekiple dahi bu tür bir uygulamayı baĢlatmak bazen zor olabilir. Ama en önemli Ģey kararlılıktır. Bu kararlılık üst düzey yöneticiler tarafından sergilenmektedir.
EĢzamanlı mühendislik faaliyetleri baĢlatılmadan önce birçok adım gereklidir ve bu adımlar Ģu Ģekilde sıralanabilir:
1. Ġlk adım eĢ zamanlı mühendislik kavramı, elemanları prosesi ve faydaları için en üst seviyedeki kilit yöneticileri ve teknik karar vericileri ortaya çıkarmaktır.
2. Kilit kara vericilerden oluĢan bir ekip ve uzmanlar, eĢzamanlı mühendislik uygulamasını planlamak için bir araya gelmelidirler. Ekip pazarlama, mühendislik, üretim, tedarik, finans ve kalite mühendisliğini temsil etmelidir. 3. Üretim ve proses geliĢtirmenin farklı aĢamalarında ihtiyaç duyulacak
çalıĢma ekipleri organize edilmelidir.
4. Üst seviyedeki bir ekip, eĢzamanlı mühendisliğin kullanılmasıyla geliĢtirilecek önemli bir yeni ürünü teĢhis etmek zorundadır.
5. Bir eĢzamanlı mühendislik ekibi yalnızca yeni bir ürünü dizaynında teknik becerilerini ortaya koymak için atanmıĢ bir uzmanlar grubu değildir. Bu gruba aynı zamanda TQM‘ nin temel elemanları konusunda
TQM prensipleri
Grup eğitimi
Yedi kalite kontrol aracı
Üretim ve montaj için dizayn
Deney dizaynı
Konularını kapsayan bir eğitim verilmelidir.
7. Kilit tedarikçiler belirlenmeli ve onlar, uygun zamanda ilgili ekiplerin üyesi yapılmalıdır.
EĢzamanlı mühendisliğin iĢletmede uygulanmasının önemi anlaĢıldığında, üst yönetimin desteğini almak önemlidir. ÇalıĢanlarında bu konudaki kurslara ve konferanslara katılmalarını teĢvik ederek bilgi ve tecrübeleri arttırılabilir ve bu sayede organizasyon içinde benzer görüĢ ve amaçlara sahip kiĢilerin sayısı arttırılabilir.
2.6. EĢzamanlı Mühendisliğin Temel Unsurları
EĢzamanlı mühendisliği alıĢıla gelmiĢ ürün geliĢtirmeden farklı kılan Ģey, eĢzamanlı mühendisliğin temel unsurlarının kombinasyonudur. Bu temel unsurlar Ģu Ģekilde sıralanabilir:
1. Çapraz fonksiyonel ekipler: EĢzamanlı mühendislikte temel olan ekip çalıĢmasıdır. DeğiĢik departmanlardan insanlar, müĢterilerin ihtiyaçlarını ve beklentilerini yansıtmak için bir ürünün fikir aĢamasından kullanılıp eskimesine kadar tüm yaĢam çevrimi boyunca bir ekip olarak bir arada çalıĢırlar. Ġdeal bir eĢzamanlı mühendislik ekibi Ģirketin kültürüne ve organizasyonuna bağlı olarak ürün ile ilgili olan tüm departmanlardan gelen kiĢilerden oluĢur. DanıĢman olan müĢteriler ise ekibin çalıĢmalarına sınırsız Ģekilde yardımcı olabilirler. EĢzamanlı mühendislik yaklaĢımında çapraz fonksiyonel ekiplerin oluĢumu Ģu Ģekildedir:
ġekil 2. 3 : Çapraz fonksiyonlu ekip çalıĢması [2]
2. EĢzamanlı ürün geliĢtirme prosesi faaliyetleri: EĢzamanlı mühendislikte yöntem adımları, alıĢılmıĢ serilik yerine paralellik içinde yerine getirilir. Böylece azalan ürün geliĢtirme operasyonları, ürünün pazara ulaĢma zamanını da kısaltır. Sonuç olarak da eĢzamanlı mühendislik metodolojisi tüm ürün geliĢtirme prosesinde oldukça önemli kısalmalara yol açar.
Çapraz Fonksiyonel Ekipler Üretim SatıĢ ve Pazarlama Ürün dizaynı Uzman tedarikçiler Makina takım tedarikçisi
Finans Satın alma
Döküm tedarikçileri
3. BütünleĢik proje yönetimi: EĢzamanlı mühendislikte proje yönetimi ürün geliĢtirme prosesinde oluĢan tüm faaliyetleri kapsayacak Ģekilde ekip üyelerince birleĢtirilir. Böylece artan bilgi paylaĢımı diğer faaliyetleri de harekete geçirir. Ürün geliĢtirme prosesinin bilgi akıĢı için hedefler belirlenir ve böylece eĢzamanlı mühendislikte faaliyetlerde bilgi yönetimine daha fazla önem verildiğinden, değiĢim yönetiminin önemi daha da belirginleĢir.
4. Tedarikçilerin erken ve sürekli olarak çapraz fonksiyonel ekibe dahil edilmesi: Temel ekipmanları ve komponentleri sağlayan tedarikçiler, üretim mühendisleri kadar ürün geliĢtirme çalıĢmalarına dahil edilmelidir. Tedarikçiler her türlü teknik bilgilerini ve birikimlerini paylaĢmaya hazır olmalı ve ihtiyaç duyulduğunda parça maliyetini oluĢturan tüm parametreleri ortaya koymaktan çekinmemelidir. Böylece eĢzamanlı mühendislik, üreticiler ile tedarikçiler arasındaki iliĢkilere de yeni bir boyut kazandırır.
5. MüĢterilere erken ve sürekli olarak odaklanma: EĢzamanlı mühendislik, müĢteri girdilerini temin etmek ve bunlara göre davranmak için bir fırsat sağlayarak, ekibin müĢteri ihtiyaçları üzerinde odaklanmasına yardımcı olur. 6. Çoğalan bilginin paylaĢımı ve kullanımı: EĢzamanlı mühendisliğin baĢarı ile
uygulanması için ürün geliĢtirme prosesinin tümünde, bütün elemanla arasında mükemmel iletiĢim gereklidir.
2.7. EĢzamanlı Mühendislikte Tasarım Yöntemleri
EĢzamanlı mühendislikte tasarım yöntemlerinin ortak amacı, tasarım kalitesinin ölçülmesi veya ölçülen kalitede tasarımı gerçekleĢtirmektir. Kalite; parça sayısı, montaj kolaylığı, toleransın büyüklüğü ve fonksiyonellik gibi değerlerle ifade edilmektedir.
Mevcut olan on tasarım yöntemi aĢağıdaki gibidir: 1. Aksiyomlarla (kabul edilir kurallara uygun) tasarım 2. Ġmalata uygun tasarım
3. Montaja uygun tasarım
4. Dayanıklı tasarım için Taguchi metodu 5. Ġmalat sürecindeki tasarım kuralları 6. Bilgisayar destekli tasarım
7. Grup teknolojisi
8. Hata değerlendirme analizi 9. Kalite değerlendirme tekniği
2.7.1. Aksiyomlarla tasarım
Ürünün imalatı, fonksiyonu, pazarlanması ve bakımının bir arada bir bütün olarak göz önünde bulundurulması sonucu en uygun tasarım elde edilebilir. Sadece en uygun imalatın seçilmesi ile ürünün uygunluğu sağlanmıĢ olunmaz. Bununla birlikte, tüm imalat evresini en uygun hale getiremeyiz; çünkü yönetimin tüm detayları hakkında yeterli bilgiye sahip değiliz. Uygulamaların düzeltilmesi için iĢlemin kabul edilen kurallarına uymalıyız. Bu kurallara ―Aksiyom‖ denilmektedir. Bu aksiyomlar doğru karaları oluĢturan önerileri ve kuralları içermektedir.
Aksiyomlar tasarım sürecinde iki aĢamalı bir yöntemden geçmektedir. Birinci aĢama, tutarlı ve gerekli fonksiyonları tanımlamak ve bu gereksinimleri en önemli olandan en önemsize doğru sıralamayı düzenlemekten oluĢmaktadır. Ġkinci aĢama, her tasarım kararı için aksiyomları kullanarak tasarımı ilerletmektir. Bu ilerleme sırasında tasarım aksiyomlara ters düĢmemelidir.
Aksiyomlarla tasarımın belli baĢlı önemli noktaları;
Fonksiyonel gereksinimlerin ve sınırlamaların sayısı en aza indirilmeli
Fonksiyonel gereksinimlerin önemlilik sırasına göre sıralanması
Bilgilendirme içeriği en aza indirilmeli
Fonksiyonel gereksinimler birbirine bağlı ise son tasarımın parçaları birbirinden ayrılmalı
Birbirini etkilemeyen fonksiyonel tasarımlar birleĢtirilmeli
Birçok uygun çözüm bulunabilmelidir Aksiyomların sonuçları:
Parça sayısı verimliliğin bir ölçüsü değildir
Maliyet, yüzey alanı ile orantılı değildir
Parça yüzeylerinin karmaĢıklığı ve sayısı azaltılmalıdır
Parçaların istenildiği gibi ayrılabilmesi için hatalardan kaçınılmalı
StandartlaĢtırılmıĢ veya ikame parçaların kullanılmasına özen gösterilmeli Aksiyomlar açık, anlaĢılır ve kullanımı kolay olmadığından aksiyomla tasarım zordur. Aksiyomlar gerçekten soyut ve yoruma açıktırlar. Bu nedenle kararlarda tecrübe önem kazanmaktadır. Buna ek olarak yol gösterici aksiyomlar tasarım tasarım koordinatörlerine verimli montaj ve üretimin diğer yönleri üzerinde verimli iĢlemlerin uygulanmasında rehber olurlar. Aksiyomların arkasından, tasarım koordinatörü montaj için az sayıda çok fonksiyonlu parçalar üretmek yerine çok sayıda basit
parçalar üretmeye teĢvik edilir. Bu, montajdaki her parçanın üretim maliyetini sabit tutmasına rağmen genellikle montaj maliyetlerin arttırır.
2.7.2. Ġmalata uygun tasarım
Ġmalata uygun tasarım, imalat yönetiminin ve iĢlem planlamasının beraber düĢünülmesidir. Amaç, bir ürünü kolay ve ekonomik olarak imal edilebilir bir Ģekilde tasarlamaktır. Ġmal edilebilirlik hedefleri göz önünde bulundurmak ve dikkate almak imalata uygun tasarımın gereklerindendir.
Ġmalata uygun tasarım hedefleri uzun yılların imalat ve tasarım tecrübelerinden yaklaĢık olarak elde edilmiĢ iyi tasarım uygulamaları raporlarına dayanır. Bunlar, hiçbir ispat gerektirmeyecek kadar açık, kendinden kanıtlı doğrular olan tasarım aksiyomlarından farklılık gösterirler. Aksiyomlar, tüm iĢlemlerin ve genel prensiplerin incelenmesi sonucu ortaya çıkmıĢtır. Teoremler aksiyomların uygulanmasıdır. Alternatif olarak imalat hedefi tasarımda bulunması gereken bir standarttır. Ġmalat hedefleri tasarım sürecinde kullanılan özel kurallarla ilgili araĢtırmacı tasarım koordinatörleri tarafından belirlenir.
Bu hedefler imalat maliyetinin %40‘ını iĢgücü ve ulaĢım gibi malzemeyle ilgili olmayan harcamalar olduğunu gösterir. Hedefler, çok sayıda tasarım koordinatörü ve planlamacının tecrübelerinden yararlanarak imalat giderlerinin bu bölümünü azaltmaya yararlar. Ġmalata uygun tasarım hedefleri yöntem tecrübeleri ile ilgilenir. Çok sayıda yayın, imalat ve montajın kolaylığı ve ekonomisi için tasarım hedefleri gösterir. Bunlar:
Az parçalı tasarım yapılmalı
Prototip geliĢtirilmeli
Parça çeĢitleri azaltılmalı
Parçalar çok fonksiyonlu olarak tasarlanmalı
Parçalar çok kullanımlı olarak tasarlanmalı
Parçalar kolay imal edilebilir tasarlanmalı
Farklı bağlama elemanlarından kaçınılmalı
Montaj yönleri azaltılmalı, yukardan aĢağı montaja uygun tasarım yapılmalı
Parçaların birbirine uygunluğu arttırılmalı, montajı kolaylaĢtıracak tasarım yapılmalı
Parça üzerindeki iĢlemeyi azaltmalı
Düzeltmeler ortadan kaldırılmalı
Esnek elemanlardan kaçınılmalı
Parçaların bilinen kabiliyetleri kullanılmalı
Sadece gerekli olduğunda yeni teknoloji kullanılmalı
Mümkün olan en basit iĢlemler kullanılmalı
Tasarıma müdahaleler azaltılmalı
Mühendislik değiĢiklikleri göz önünde bulundurulmalıdır.
Bu hedefler yüksek kalite, düĢük maliyet ve imal edilebilir tasarım sonucunu doğuracaktır. Tabii ki, ara sıra ödünler verilmektedir. Eğer bu hedeflerle pazarlama ve gerekli performans sağlanamıyorsa, sıradaki en iyi alternatif seçilmelidir.
2.7.3. Montaja uygun tasarım
Toplam üretim yönteminin alt grubu, parçaların montajıdır. Ġmalata uygun tasarımda baĢarılı olmanın anahtarı montaja uygun tasarımın gerçekleĢtirilmiĢ olunmasıdır. Montaj iĢlemlerinde harcanan miktar, imalat maliyetinin yaklaĢık %50‘si kadardır. Montaja uygun tasarımın iki kısmından ilki grup teknoloji metodu ile sınıflandırılan genel parça Ģekillerinin ve tiplerinin katalogudur. Montaj süreleri için tahminler verilmektedir. Tasarım koordinatörü bu kataloga baĢvurarak tüm parçaların montaj sürelerini tespit edebilir. Montaj süreleri genellikle montaj maliyetleri ile doğru orantılıdır.
Montaja uygun tasarımın ikinci kısmı ise kurallar, tavsiyeler veya iki montaja uygun tasarım uygulamalarını içeren hatırlatma ve soruları kapsamaktadır. Amaçları;
Az parçalı tasarım yapılmalı
Ayrı bağlama elemanlarından kaçınılmalı
Montaj yönleri azaltılmalı
Parçaların birbirine uyması arttırılmalı, montajı kolaylaĢtıracak tasarım yapılmalı
Parça üzerindeki iĢlemeler azaltılmalıdır
Eğer bu kriterlere uyulursa, ürün tasarımının montaj maliyetinde bazı azalmalar sağlanabileceği kabul edilmektedir. Ġlk paket, ürünün otomatik montaj yapılıp yapılamayacağını tespitinde tasarım koordinatörüne yardımcı olmaktadır. Montajda gerekli bazı parçaların parametrelerine örnek olarak; parça sayısı, vardiya baĢına yıllık üretim, bazı harcamalar, farklı ürün tiplerini oluĢturmak için kullanılan toplam parça sayısı, bir montaj operatörünün yıllık maliyeti verilebilir. Diğer parametreler, robotlar gibi çeĢitli montaj araçlarının yıllık maliyetleri ve montaj süreleridir. Sonuçlar
elle ve otomatik olarak yapılan montajın tahmini maliyeti-üretim hacmi diyagramı ile oluĢturulur ve maliyet listeleri ile gösterilir. Hangi montaj metodunun uygun olacağı hemen belirlenmektedir. Kullanıcı montajı en uygun hale getirmek için bu yöntemi uygulamaktadır. Parça kodları; geometri, fonksiyon ve ilk görülen problemler ile ilgili soruların cevaplarına bağlı olarak verilmektedir. Bu kodlar, tasarım koordinatörüne montaj maliyetleri ve montajdaki engellerin yerleri hakkında bir fikir vermektedir. Son olarak, tasarım koordinatörünün teorik minimum parça sayısının belirlemesi için sorular sorulmaktadır. Yazılım, parça sayısının azaltılması gerekliliğini ve montajda parçanın çok fonksiyonlu olması için birleĢtirilmesi gerektiğini kullanıcıya belirtecektir. Bu son bölüm parça geometrileri ve bunların parça kolaylığı sağlayıp sağlayamayacağı ile ilgilidir.
Montaj uygun tasarımın örnek kısmı montaj aĢamalarının sıraya konulmasıdır. Verilen montaj edilebilecek bir grup parça için problem en uygun sıranın belirlenmesidir. Burada optimum kelimesi minimum maliyet demektir ve minimum maliyet en az sayıda montaj aĢaması, en az sayıda parçanın yeniden yerleĢtirilmesi ve en basit, güvenilir sıranın takip edilmesi anlamına gelir. Montaj sırasını oluĢturmada ek bir yöntemde bütün sökme sırasının belirlenmesi ve sonra bunların tersine çevrilmesidir. Bu teknik bazen sınırlı doğasından dolayı montaj iĢlemi kavramsallaĢtırılmaktan daha kolay ve pratiktir. Ġnsanlar sökmeyi montajdan daha kolay hayal edebilir. Diğer bir yöntem de montajdaki her parçanın maliyetini düĢürmektir.
Maliyetleri azaltmak ve imalatı optimize etmek için prosedürler oluĢturulsa bile bazen bu prosedürler tekrar değerlendirilmelidir. Her bağımsız durumun katı kurallara bağlı kalmak yerine ayrıntılı bir Ģekilde incelenmesi gerekmektedir.
2.7.4. Dayanıklı tasarım için taguchi metodu
Ġmalat ve montaja uygun tasarımın yanında ürünün yüksek kalitede üretilmesi gerekliliğini vurgulamalıyız. Parçaların ne Ģartla olursa olsun, gerekli fonksiyonları yerine getirebileceğini garanti etmeliyiz. Bu düĢünceye dayanıklı tasarım denilmekte ve ürünlerin ve yöntemlerin optimizasyonu için Taguchi metodu uygulanmaktadır. Amaç; parça fonksiyonu ve üretilebilirliği yansıtan uygun toleransları belirlemektir. Çoğunlukla toleranslar yöntemin kabul edilebileceği bir alan içerisinde bulundurulmalıdır.
Taguchi metodunda, tasarımın önemli parametrelerini seçmek ve iyi olan parça toleranslarını belirlemek için deneylerden elde edilen istatistiksel sonuçlar kullanılmaktadır. Parametreler istenilen kaliteyi vermiyorsa, Taguchi metoduna ilave
bileĢenler olarak sistem tasarımı, ürün kavramının geliĢimi, tolerans tasarımı ve özelliklerin ve toleransların değiĢtirilmesi kullanılmalıdır.
Taguchi metodunun esası parametre tasarımıdır. Ürünün fonksiyonel özellikleri gibi ürün parametrelerinin tespiti, ürünün uygun olmasını sağlamaktadır. Bu durumda hata, tüm kontrol edilemeyen tasarım faktörlerini içermektedir. Genellikle hata, istenilen toleranslarla karĢılaĢtırılan bir değiĢkendir.
Ürün kalitesi, ürünün üretilmesinden sonraki zaman içinde ürünün topluma verdiği en az kayıpla belirlenir. Dr. Genichi Taguchi‘nin bu ifadesi, ürünlerin iyi kaliteye sahip olabilmesi için topluma vermiĢ olduğu kayıpların en aza indirgenmesi gerektiğini vurgulamaktadır. Bunun için hataya maruz bırakıldığında dahi ürün, fonksiyonları yerine getirebilmelidir. Bu kayıp fonksiyonu Taguchi tarafından bir parabolle ifade etmiĢtir. Parabolün minimumu hedef performanstır. Kalite karakteristiklerine bağlı olarak idealden sapma gösterir.
Parametre tasarımının amacı, ürünü tasarım parametrelerindeki sapmalar altında fonksiyonel olarak kabul edilebilir yaparak bu kayıpları en aza indirmektir. Bu yüzden ürün performansı üzerinde en büyük etkiye sahip parametreler tespit edilmeli ve ürünü parametrelerdeki değiĢkenlerden etkilenmeyecek Ģekilde tasarım yapılmalıdır. Her deneyde kullanılan faktörlerin değerlerini tespit etmek için iki deneysel düzen kullanılmaktadır. Ġki düzen birleĢtirilerek ortagonal düzen denilen plan oluĢturulur. Bu düzende her faktörün etkisini baĢlı baĢına tespit edilmektedir. Bu tasarım analizindeki son basamak sonuçların ispatlanmasıdır. Değerlerin ispatı yapılmamaktadır. Bu yüzden kontrol edilebilen faktörlerin değerlerinin kullanılması tercih edilir. Sonuçta, Taguchi metodu ile parametre tasarımı hata faktörlerini en az duyarlılıkta dayanıklı ürün üretilmesine yardım eder. Ürünün kalitesi artar ve daha tutarlı kalitede ürünler üretilir.
2.7.5. Ġmalat yöntemi tasarım kuralları
Ġmalatçıların esas amacı, tasarım kağıt üzerinde değiĢmeyecek hale gelmeden önce imalat yöntemleri ile ilgili sınırlamaların tasarım koordinatörleri tarafından fark edilmesini sağlamaktır. Ġmalat yöntemi tasarım kuralları, belirli endüstrilere özgü imalat yöntemlerinin kurallarıdır veya önerileridir. Örnek olarak otomotiv endüstrisi araba Ģasisini üretirken saç Ģekillendirmede bu tasarım kurallarını kullanmaktadır. Minimum eğrilik yarıçapı, kalıptaki maksimum bükme açısı, Ģekillendirme ve yüzey iĢleme arasındaki iliĢki kurallarla belirlenmelidir. Tasarım koordinatörü, çok geç olmadan veya değiĢikliklerin yapılması çok pahalı olduğundan tasarım yöntemi esnasında bu kuralları göz önünde bulundurmalıdır.
2.7.6. Bilgisayar destekli tasarım
Tasarım kuralları, montaja uygun tasarım, Taguchi ve diğer teknikler tasarım koordinatörü için bilgisayar üzerinde simule edilebilir. Bunlar genellikle imalatın bir aĢamasında bile tasarımın koordinatörünün gereksinimi olan tavsiyeleri içeren özel imalat yöntemleridir. Örnek olarak plastik döküm yöntemini kullanarak bilgisayar ortamında tasarlamaktadır. Böyle bir sistem belirlenmekte ve geliĢtirilmektedir. Bu program, geometriyi tanımlamak için girdi taslaklarına izin veren, malzeme tipi hakkındaki sorulara kullanıcının cevap vermesini sağlayan parçanın spesifik özellikleri hakkında bilgi veren bir programdır. Ürünün fonksiyonelliği, üretilebilirliği ve tasarımın ihtiyaçları arasında hesaplamalar yapılıp bilgisayar ortamında detaylandırılmaktadır.
2.7.7. Grup teknolojisi
Grup teknolojisinde parçanın özellikleri çok kapsamlı kodlarla bir sisteme bağlanmaktadır. Bu kodlar, tasarımın tekrar kolay ele alınması için parçaların sınıflandırılmasında kullanılmaktadır. Grup teknolojisi, ürün kalitesinde ve tasarımın veriminde yeterli geliĢmeyi sağlamak için kullanılmaktadır. Bu tasarım yöntemi esnasında mühendis, Ģirket tarafından üretilen tüm parçaları inceleyerek parçanın özelliklerinin önceden belirlenip belirlenmediğini kontrol etmektedir. Eğer mevcutsa, yeni tasarıma gerek görülmemektedir. Elde mevcut eski tasarımda değiĢiklikler yapılarak yeni tasarım elde edilmektedir.
Sonuçlandırılan kod insan tarafından hesaplananla aynı olmayabilir ama yazılım tutarlı olduğundan bir avantajdır. Verilen parça için hep aynı kod bulunmaktadır. Ġnsan için bu her zaman doğru olmamaktadır. Kodun tutarsızlığı grup teknolojisi için tek problemdir.
2.7.8. Hata değerlendirme analizi
Lineer fonksiyonlu parçanın analizi yapılmalıdır. EĢ zamanlı mühendislikte lineer fonksiyonlu parça geometrisi arasında ve montajla imalat arasında bir iliĢki olduğu savunulmaktadır. Hata değerlendirme analizi, üründeki hataların etkilerini ve nedenleri belirlemede tasarım takımına yardımcı olmaktadır. Amaç, hataları önceden belirleyerek toplam parça kalitesini arttırmaktadır.
Hata değerlendirme analizinde ilk basamak, hatanın tüm olabilecek tiplerini listelemektir. Bu hatalar sistem üzerinde yarattıkları etkiye göre sınıflandırılmaktadır. Tüm hatalar en önemliden en önemsize doğru adreslenmektedir. Tasarım değiĢiklikleri, hatanın Ģansını azaltmak için yapılmaktadır. BasitleĢtirme, parça sayısını azaltma veya malzemede tasarruf veya üretim maliyetini düĢürmek
