Otonom bakım sisteminin aksiyomlarla tasarımı
Axiomatic design of autonomous maintenance system
Yazar: HAKKI SÜLEYMAN MÜFTÜOĞLU
Danışman: PROF. DR. EMRE ÇEVİKCAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
İnsan unsurunun yanısıra aralarında ekipmanın da  bulunduğu birçok bileşenden oluşan karmaşık üretim sistemlerinin, kısa sürede, başlangıçta hedeflenen performans kriterlerlerine uygun bir biçimde hayata geçirilmesi, şüphesiz önemli bir rekabet avantajıdır. Ayrıca, sistemin devreye alındıktan sonra performans kriterlerinde geriye düşmemesi yani yaratılan avantaj ve yapılan yatırımın  korunması gerekir. 
Bu çalışmada, bir ekipman bakım stratejisi olan  Toplam Verimli Bakım ana bileşenlerinden olan Otonom Bakım (OB) gerçekleştirme projeleri için başarıyı ve sürdürülebilirliği teminat altına almayı amaçlayan bir tasarım sunulmaktadır. Tasarım yöntemi olarak, bu tür sistemlerin tasarımında kanıtlanmış olan Aksiyomlarla Tasarım yöntemi kullanılmıştır.
OB günlük ekipman bakımı işlerini, merkezi bakım bölümünden alarak üretim bölümüne yani işgörenlere aktaran bir iş dönüşüm projesidir. Dönüşüm neticesinde, işgören takımı merkezi hizmetlerden özerk (otonom) ve ekipmanla ilgili küçük sorunları anında çözebilen bir hale gelmekte; bakım teknisyenleriyse daha artı değerli işlere yönelmektedir. 
Aksiyomlarla Tasarım, amaçlar ve araçların birbirinden ayrılması; birbirinden bağımsız amaçların en uygun araçlarla sağlanması ilkelerine dayanır. Amaçlar tasarımın ne yapacağını belirlerken, araçlar ise nasıl yapılacağının cevabını bulmayı hedefler. Amaçlar "İşlevsel Gereksinim", bunlara tekabül eden araçlar ise "Tasarım Parametresi" olarak anılır. İşlevsel Gereksinimler, hayata geçirilebilir tasarım parametreleri elde edilene kadar işlevsel bileşenlere ayrılır. Ayrıştırma olarak anılan bu süreç, üst düzey uzun erimli amaçların önce taktiksel, daha sonra da operasyonel düzeylere indirilmesini sağlar, bu düzeylerin birbirleriyle uyumlu olmalarını teminat altına alır; bir iletişim ve işbirliği vasıtası sağlar.
Tasarımda, üstün bir üretim sistemi olduğu alanda kanıtlanmış olan Yalın Üretim Sisteminin çözüm kümesinden yararlanılmıştır. Gereksinimler için,  en uygun yalın araçların seçilmesi; uygun uygulama sırasının tespiti ve üretimde kullanılan yalın çözümlerin OB gibi farklı nitelikte bir  sisteme uyarlanması gerekmiştir.
Sistemin ana amacı insan-makina bileşiminin yetkinliğini geliştirmek olarak tespit edilmiştir. Tasarım dört aşamadan oluşmaktadır ve hazırlık aşaması dışında diğer tüm aşamalarda, ana amaç ışığında,  ekipman iyileştirilmesi ve insani gelişim beraber ele alınmıştır.
Çalışmada hazırlık sürecine, literatürde gözlenenin ötesinde bir önem atfederek yaklaşılmıştır. Takım liderinin yalın örgütlerdeki konumuyla hizalı bir "eğitmenlerin eğitimi" süreci tasarlanmıştır. Takım lideri eğitmenlerin ve daha sonra işgörenlerin eğitiminde ve eğitim planlanmasında, yapılandırılmış  iş üstünde eğitim yöntemi olan Endüstride Eğitim (Training Within Industry) araçlarından  yararlanılmıştır.
Hazırlığı takiben mevcut kaotik durumu ve ekipman güvenilirliğini stabilize eden bir "tepkisel" (reactive) aşama tasarlanmıştır. Tepkisel Otonom Bakım Sistemi, yıllardan beri ihmal edilmiş temizlik, yağlama ve sıkılama işlemlerini düzenler. Bu aşamanın bitiminde ekipman sadece kullanıma bağlı doğal yıpranmaya maruz kalır. Üçüncü aşamanın amacı bunu  ekipman kontrolleriyle ölçmek ve olası sorunları önlemektir. Bu yüzden bu aşama "önleyici" (preventive) olarak adlandırılır. Son aşamadaysa, henüz ortaya çıkmamış sorunlar tespit edilerek potansiyel tehlikeler engellenir. Bu tür bir yaklaşım nedeniyle  son aşama "önalıcı" (proactive) olarak tanımlanır.
Planla-Uygula-Kontrol Et-Önlem Al (PUKÖ) çevrimleri yalın uygulamada sürekli gelişme ve iyileştirmenin motorudur. Bu döngü, alanda operasyondan aşama yapısına kadar farklı konumlarda kullanılmış; tasarım parametrelerinin seçiminde "PUKÖ ile iyileştirilebilir" olmak ana kriter olarak kullanılmıştır.
Uygulamanın zaman içinde idame ettirilebilmesi için, "standartlara uyum", birbirine koşut "süreç iyileştirmesi" ve" insani gelişme" ile "otonom denetim" unsurlarından oluşan bir "sürdürülebilirlik çerçevesi" tasarlanmıştır. Bu çerçeve her operasyonel aşamada yeniden kullanılmıştır.

Abstract:
Manufacturing  systems are composed from many components including humans and equipments. The implementation of these complex systems in a short time,  in line with the performance criteria targeted at the beginning is both challenging and once done an important competitive advantage. In addition, the system should not fall behind its performance criteria after the implementation; that is, the created advantage and the investment should be protected.
In this study, a design that aims to ensure success and sustainability for Autonomous Maintenance implementation projects is presented.  Autonomous Maintenance (AM) is one of the main components of Total Productive Maintenance which is a viable maintenance strategy. The adopted design method is Axiomatic Design (AD) which is proven in the design of manufacturing systems.
AM is a maintenance organization  where daily routine maintenance tasks such as cleaning are performed by the operator, independently from the services of a central maintenance department. In a typical manufacturing setting, the central maintenance department is often busy with more important and urgent tasks such as breakdown maintenance.  The duty of daily equipment care is then neglected which may be causing serious and costly equipment problems. 
AD stands on a separation of objectives and the means to achieve those objectives; it is based on the basic principles of achieving independent requirements with the most appropriate means. Design objectives define what the design is expected to accomplish, while the means answer to the question of how those objectives are going to be met. In AD terminology objectives are called "Functional Requirements" (FR's) and the means "Design Parameters" (DP's). FR's are split to sub-FR's until fully implementable DP's are obtained. This process is called "decomposition". The decomposition ensures top level strategic objectives are first converted to tactical and then to operational level objectives. The process serve to harmonize those levels and create an infrastucture of communication and collaboration.
The design uses the toolset of the Lean Manufacturing System as DP's. Lean Manufacturing System is proven in the field as a superior manufacturing system. We selected the most appropriate lean tools as DP's; determine their most appropriate deployment  sequence and adapt already used lean tools in manufacturing to a manufacturing support context.
The main first level objective of the Autonomous Maintenance System is set to increase equipment reliability, and alongside to develop human development aspects.The system design consists of four phases; except the first preparation phase, in all other operational phases, human development and equipment improvement are considered together.