Hoshin Kanri sistematiği altında aksiyomlarla ürün ve süreç tasarımı: Perakende sektöründe bir uygulama
Axiomatic product and process design under Hoshin Kanri approach: An implementation at retail sector
Yazar: AYŞEGÜL ÖZKAVUKCU
Danışman: PROF. DR. MEHMET BÜLENT DURMUŞOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Aksiyomatik tasarım = Axiomatic design ; Hedef programlama = Goal programming ; Hizmet süreçleri = Service processes ; Kalite fonksiyon yayılımı = Quality function deployment ; Sistem geliştirme = System development ; Strateji geliştirme = Strategy development ; Ürün geliştirme = Product development

Özet:
Tez kapsamında ürün ve süreç geliştirme konusu ile hoshin kanri sistematiğinin birlikte ele alındığı bir metodoloji geliştirilmiştir. Yeni geliştirilen metodolojinin ana amacı hoshine dayalı ürün ve süreç tasarımını gerçekleştirmek ve bütünsel bir bakış açısı sunmaktır. Ürün ve süreç tasarımı konusu bütünsel olarak ele alındığında organizasyonun neredeyse tüm birimlerine etki eden sonuçlarının olduğu görülmektedir. Son 30 yıldır ürün gerçekleştirme sürecinin bütünleşik bir yaklaşım dahilinde ele alınması, birbirinden farklı disiplinlerden gelen çalışanlardan oluşan takımların ortak çalışması ile süreçlerin planlanması gereği iyice anlaşılmıştır. Ürün ömrünün %10-%15'inin tasarım evresinde geçip aynı evrede ürünün ömrü boyunca karşılaşılacak maliyetlerin %75-%85'inin belirlendiği söylenebilir. Bu gerçeklik altında süreç tasarımının da ürün tasarımı aşamasında iken yapılması daha israfları oluşmadan, kaynağında yok edecek bir bakış açısıdır. Bununla birlikte ürün ve süreç geliştirme konusu stratejik bir niteliğe sahip olup organizasyonun stratejileri ile konuşması gerekmektedir. Stratejilerin, taktiksel ve operasyonel seviyelere indirgenmesini; operasyonel seviyede yapılan en ufak bir faaliyetin bile en tepede yer alan stratejilere hizmet etmesini amaçlayan hoshin kanri sistematiği tezin iskeletini oluşturmaktadır.
Bir organizasyonun 3-5 senelik uzun vadeli stratejik plan özetinin oluşturulmasından; bu stratejilerden tetiklenen bir ürün geliştirme projesinin başlatılması ve alternatif konsept tasarımların oluşturulması aşamasına kadar olan süreç, tez kapsamında geliştirilen metodolojinin kapsamında ele alınmıştır. Geliştirilen akış, hoshin kanri ile benzer bir felsefeye sahip olan aksiyomlarla tasarım ilkelerine göre düzenlenmiş ve böylece süreç israfının önlenmesi hedeflenmiştir. Müşteri taleplerinden hareketle ürün ve süreç özelliklerinin belirlenmesini sağlayan kalite fonksiyon göçerimi (QFD: Quality function deployment) aracı ile yeniden işleme ve süreç israfının önüne geçmeyi amaçlayan hedef maliyetlendirme konusu da çalışmada kullanılan ve metodoloji tasarımında öne çıkan araçlardandır. Çalışılan konsept tasarım alternatiflerinin maliyet, inovasyon ve müşteri memnuniyeti kriterlerine göre değerlendirilmesi aşamasında ise çok kriterli karar verme tekniklerinden biri olan hedef programlama yönteminden yararlanılmıştır. 
Metodolojinin tasarımı aşamasında hemen her sektöre hizmet edebilecek nitelikte olmasına özen gösterilmiştir. Uygulama adımında hizmet sektöründen olan perakende tercih edilmiştir. Tasarlanan ürün, imalatta olduğu gibi elle tutulan somut bir nesne de olabilir; perakende sektöründe olduğu gibi müşteriye sunulan bir hizmet şekli de olabilir. Çalışmanın literatür taraması bölümünde öncelikle hoshin kanri konulu yayınlar incelenmiş ve bu yayınlar arasında perakende ve hoshin kanriyi birlikte ele alan bir çalışmaya rastlanmamıştır. İkinci olarak ürün ve süreç tasarım ve yönetimi konulu yayınlar taranmıştır. Bu taramada göze çarpan önemli bir nokta, uygulamaya yer verilen yayınlarda endüstri uygulamalarından daha çok üniversite sanayi işbirliği niteliğindeki çalışmaların öne çıkmasıdır. Hizmet sektöründeki ürünleri ele alan çalışma sayısının oldukça az olduğu söylenebilir. Perakende sektöründe ürün ve süreç geliştirme konusu üçüncü olarak araştırılmıştır. Perakende sektörü kapsamındaki ürünlerin tasarım ve geliştirilmesi konusunun bütünleşik olarak ele alınması literatüre yenilik olarak yansıyacaktır. 
Hoshin kanri sistematiğine dayalı ürün ve süreç tasarım ve yönetimini amaçlayan bir metodoloji geliştirilmiştir. Bu metodoloji 8 adımdan oluşmaktadır. Bunlardan ilki, organizasyonu saran, stratejik hoshin plan özetinin oluşturulmasıdır. Bu adım organizasyondaki tüm bireylere, tüm faaliyetlere aynı yönde ilerleme, aynı hedefe kilitlenme yeteneğinin verilmesi için önemlidir. Sonraki üç adımda ise stratejik amaçların departmanlara indirgenmesini sağlamak için sırasıyla pazarlama stratejisi, ürün geliştirme stratejisi ve üretim/süreç geliştirme stratejisinin hazırlanması başlıkları detaylandırılmıştır. Strateji ve temel hedeflerin müşterinin sesinden tetiklenmesi gereğine dayalı olarak ilk önce pazarlama stratejisinin oluşturulması planlanmıştır. Buna paralel müşteri ihtiyaç ve beklentilerini karşılama hedefi olan ürünlerin tasarlanması ana hedefi olan ürün geliştirme stratejisi çalışılmıştır. Son olarak bu iki departmanın hedeflerinden beslenecek olan üretim/süreç geliştirme stratejisi yine temin süresini kısaltma odağı ile oluşturulmuştur. Uzun ve kısa vadeli stratejik planların oluşturulması ile birlikte bu stratejilerin hayata geçirilmesini sağlayacak projelerin tetiklenmesi gerekmektedir. Bu bağlamda beşinci adım olarak disiplinler arası işbirliğinin oluşturulması hedefine bağlı olarak proje ekiplerinin kurulumu planlanmıştır. Bu aşamadan itibaren artık ekipler proje bazında yeni geliştirilecek ürünün özelliklerini belirleme ihtiyacına yönelik çalışmaya devam edeceklerdir. Kalite fonksiyon göçerimi, hedef maliyetlendirme, teknik özelliklerin seviyelendirilmesi gibi israfların daha oluşmadan önlenmesine yönelik çalışan araçlar altıncı adımda görevlendirilmiştir. Aynı zamanda bu safhada karar vericilere alternatif konsept tasarımların birçok açıdan değerlendirilmesine olanak tanıyan hedef programlama modeli çıktıları da sunulmuştur. Yedinci adımda, geliştirilecek ürün özelliklerine göre alternatif konsept tasarımların üretilmesi planlanmış olup son adımda ise bu alternatif tasarımların alt parça ve alt süreçlerinin de yer aldığı sipariş giriş noktalarının saptanması planlanmıştır. Bununla birlikte alternatif üretim süreci ve alternatif tedarik zinciri süreçlerinin tasarlanıp en etkin değer akışına sahip olan senaryoya odaklanılması önerilmiştir. En etkin senaryonun seçiminde değer akış maliyetlendirme aracı çalıştırılmıştır. 
Uygulama gerek literatürde görülen boşluk dolayısıyla gerek pratik hayattan gelen ihtiyaç nedeniyle perakende sektöründe yapılmıştır. Bir gıda perakende firmasında ilerletilen uygulama adımı, metodolojinin hem imalat hem de hizmet sektöründe uygulanabilir ve çalışır olduğunu göstermiştir. Perakende sektöründe müşteriye sunulan alışveriş deneyimlerinden biri olan mağaza içerisinde müşterinin kendi cep telefonu ile yapmasına olanak tanıyan "Kendin okut kendin öde" yenilikçi müşteri deneyimi ele alınmıştır. Bu bağlamda, Türkiye'deki gıda perakende sektörü için genel pazar analizleri yapılmış ve uluslararası platformda kabul görmüş araştırma firmalarının yayınladığı müşteriye ve pazara dair raporlar incelenmiştir. Şirketin vizyon, misyon, stratejik amaçlarından başlayıp; müşterinin sesi ile devam eden, gelecekte yapılabilecek inovasyon başlıklarını dikkate alan ve nihayetinde "Kendin okut kendin öde" yenilikçi alışveriş deneyiminin tasarımı konusunun, geliştirilen metodolojiye göre ele alındığı bir akış söz konusudur. Bu ürün için hedef maliyet, hedef müşteri memnuniyeti ve hedef inovasyon derecesi kıstaslarına göre karar vericilere alternatif tasarım özellikleri hakkında bir çıktı iletilmiştir. Yenilikçi bir ürün fikrinin ortaya çıkmasından, konsept tasarımların yapılması aşamalarında sunulan alternatiflerin üç farklı boyuta göre değerlendirilmesine imkan tanıyan ve bu ürünün teknik özelliklerinin hangi müşteri talebine kaç şiddetle etki ettiğini gösteren bir aracın varlığı rekabet koşullarında ciddi bir maliyet önleme etkisi göstermiştir. Bu yenilikçi hizmet ile birlikte temin süresinin 18,5 günden 15.5 güne çekildiği söylenebilir.
Geliştirilen metodolojinin organizasyon stratejilerine hizmet etmesi, müşterinin sesinden tetiklenmesi, disiplinler arası bir işbirliğini körüklemesi, tasarlanan ürünün daha tasarım aşamasında iken ömrü boyunca oluşacak maliyetlere etki etme imkanı vermesi, yeniden işleme ve süreç israflarını ortadan kaldırmaya olan etkisi, hemen her sektörde uygulanabilir olması, aksiyomlarla tasarım ilkelerine göre ayrıştırılmış bir tasarıma sahip olması çalışmanın özgün yanlarındandır. 
Bu çalışmanın sonuçları başka akademik konulara da temel oluşturabilir. İleride değer akış maliyetlendirme aracının bu metodolojideki kritik rolüne odaklanılacaktır.

Abstract:
Within the scope of this thesis project, a new methodology is developed and then applied to a retail company. Product and process design issue and hoshin kanri are the two main tools that creates the skeleton of the developed methodology. This approach has a holistic character that ensures the linkage between the product development process and the organizational strategies. 
Product and process design results effect the whole organization directly and indirectly. In the last 30 years it is clearly understood that the product realization is a matter that must be operated by an interdisciplinary formed teams and should represent an integrated approach. About 10%-15% of a product life cycle takes place at the design phase and in the same stage the 75%-85% of the total product cost that encountered throughout the product lifecycle. To influence on total product cost from the early design ages of a product is the key which eliminates the waste just in the source. 
At the same time, the product and process design and development concept has a strategic qualification and must rely on the organizational strategies. Deployment of strategies to both tactical and operational levels and keeping the linkage between these levels live are the targets of hoshin kanri approach. This approach	 also tries to provide a multidirectional communication network throughout the organization. While the deployment of the strategies is considered, just top-bottom type communication is flashes in general.
The developed methodology is in the form of a road map. which begins with the definition of organizational strategies of a company to the phase of a selection of the appropriate concept design of a product triggered by both strategies and voice of the customer. In order to manage new product designs, a team is built which is responsible for the determination of product family attributes.Finally selection of the best concept design alternative is done. 
Axiomatic design approach is used during the design of the methodology which has a similar point of view with hoshin kanri tool so the elimination of process wastes is maintained.
 Quality function deployment which helps to identify the technical attributes of a product those are triggered from the customer expectations is also employed at the developed methodology. 
Another strategic tool called target costing is used in order to prevent the process wastes. This tool also links the successive processes in parallel design instead of serial. So this has an impact on the lead time.
Once and for all, a goal programming model is designed to use at the phase of the selection of alternative concept design. This mathematical model has objective which is a combination of three criteriaa as minimum deviation from the targets cost, target customer satisfaction score and target innovation level. 
A product which will be designed, can be both a tangible object like the output of a manufacturing company and can be a service. This methodology should be used by a range of industries from manufacturing to services. Retail sector is preferred to imply the methodology step by step. 
Literature review is performed on three stages. First of all hoshin kanri literature is reviewed. Survey shows that hoshin kanri is a tool which is used by lean enterprises in common. When "Hoshin kanri", "Policy deployment" and "Retail" phrases are searched at literature then neither hoshin kanri &retail nor policy deployment&retail were encountered in the same article. Finally the articles can be grouped by three categories as framework generated ones, review articles and case study based ones.
Secondly, product and process design and development literature is searched. A noticeable point is that the articles which have an implementation section are focuses on the collage courses instead of an industry. It can be said that the number of papers that handles with the services are relatively few. Finally, product and process design and development and retail sector issues are search at literature. We can say that an integrated approach which covers both product and process design and development tool and implementing at the retail sector will be reflected as an innovative work to the literature.
The methodology is consists of eight stages respectively. At the first stage top management should specify the corporate strategic goals by considering company vision& mission and environmental conditions. This output called "Hoshin Strategic Plan Summary". This plan briefly shows; the strategic goals of the company, core objectives of the company which are held for reaching the strategic goals, a few of key performance indicators which are linked to the core objectives and finally the relationship between these key performance indicators and the directorates. 
Then respectively, deployment of hoshin strategic plan summary to departments is done and a product development team is built. This team is encouraged to determination of the key product features of new product which reflects the customer expectations and top management target cost. Presentation of these features and estimated cost ranges data to the decision makers are suggested in this phase. A spot of alternative concept product designs is generated and team recommends the best one to the top management. A loop can happen between the team and top management till they reach a consensus. The methodology ends up with the selection of best concept design. 
A real life case study is studied in order to evaluate the effectiveness and robustness of new methodology. Retail sector is chosen to fill the gap at literature and it was also a need which is originated from real life. It is shown that the developed methodology can be adapted to both manufacturing and retail industries. Services design also behaves like a product design which is manufactured on the shop floor, gemba. In retail gemba is the stores where the customer and the services are met. Services which are designed in order to meet cumstomer demend and improve efficiency, are directly effects the operations in stores. It is important to think about the whole life cycle of the new service. 
The customer expecriences which are served for customers in the stores are the product families of retailer. Checkout systems with a cashier and a self checkout systems are the two main services or products of the store.
An innovative customer experience called "Scan and go" is studied within the scope of this thesis. A process is driven which begins with the definition of corporate strategic goals, mision&vision statements and deploying them through to bottom levels. Then the flow continues with the making sense of customer voice and innovations of future. Finally the methodology examined at the concept design phase of a new customer experience called, scan and go. It is served to customers who are in the store physically and they can shop by their smart phone with ease. Similar of this service is served by global companies in the world but not in Turkey. So it is difficult to estimate the customer perception in Turkey grocery retail market. Understanding the customer and their mission is the most critical phase of the process.
In this context, market analysis are conducted for Turkey grocery retail market. At the same time, global reports about the grocery retail, future of retail which are published by the pioneer research companies, are examined. These reports flashed on the identification of customer expectations stage. Then all these are used to translate them into technical attributes of "scan and go". 
A levelling operation is executed under the value engineering terminology and gathered the both customer expectations and leveled technical attributes in the same diagram which is similar to house of quality. Team scored the relationship between these two. Under the targeted conditions as target number of store which are going to serve for "scan and go" experience a total cost for each and every leveled technical attribute is estimated. After this a goal programming model is run with the three objectives as target cost, target customer satisfaction score and target innovation score.
A few of alternative scenarios are presented to the decision makers by using the goal programming results. As the last stage one of the best alternative concept design of new experience is selected. Finally, it can be said that the lead time is reduced from 18.5 days to 15.5 days. 
This methodology shows a cost prevention effect due to an innovative product design which has many uncertainties. Also it allowed to use the corporate creative source by the formation of an effective team concept. Also visualized the influence of any technical attribute of this new service on the customer expectations. 
The developed methodology is said to be original by its integrated approach feature. It maps the route for design of a product which serves just for corporate strategies and customer expectations This road map is based on an effective team work and tries to eliminate the costs at the early design ages which are encountered at the whole life of the product. Proposed methodology relies on the philosophy of waste elimination rule of lean thinking. Process waste and reworking are the major ones that are seen in the strategic level. Beyond everything this methodology can be used in almost every industry. 
This study behaves like a pathfinder for future research. It emphasizes the vital role of product design phase in every industry. Shows the importance of hoshin kanri, interdisciplinary team working, target costing and axiomatic design rules and employs them in the same methodology. Future studies will be focus on the critical impact of lean accounting approach in the methodology.