Yalın üretim ortamında iç lojistik sisteminin tasarımı
The design of plant logistics in lean manufacturing environment
Yazar: HÜSEYİN SELÇUK KILIÇ
Danışman: PROF. DR. MEHMET BÜLENT DURMUŞOĞLU ; YRD. DOÇ. DR. MURAT BASKAK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Lojistik yönetim = Logistic management ; Yalın üretim = Lean production

Özet:
Üretim lojistiği, tedârik lojistiği ve dağıtım lojistiğine nazaran üzerinde daha az çalışılmış önemli ve iyileştirmeye açık bir alandır. Tez çalışması kapsamında düzgünleştirilmiş bir üretimin esas kılındığı yalın üretim ortamında iç lojistik yapısının nasıl olması gerektiği incelenmiştir. Özellikle pratik uygulamalarda hızla yerini almaya başlayan belirli zaman dilimlerinde, belirli bir rotada hareket eden döngüsel sefer trenleri bu noktada önemli bir yere sahiptir.İlgili yayınlar incelendiğinde üretim lojistiği bağlamında döngüsel sefer trenlerine ilişkin çok az sayıda yayın bulunmaktadır. İç lojistiğin kendine özgü yapısı, döngüsel sefer problemini klasik tedârik ve dağıtım lojistiğindeki araç rotalama problem türlerinden ayırmaktadır.Yapılan çalışmayla amaçlanan yalın üretimin esas kılındığı bir üretim ortamında süreç içi stok ve taşıma mâliyetlerini düşüren, katma değerli süreyi arttıran, kolay yönetilebilir, standardize edilmiş taşıma araçlarından kurulu bir iç lojistik yapısı oluşturmaktır. Bu amaçla, ilk olarak sınırlı sayıdaki literatüre ve özellikle yalın üretimin esas kılındığı çeşitli üretim ortamlarında yapılan gözlemlere dayanarak üretim içi döngüsel sefer problemi sınıflandırılmıştır. Her sınıflandırmaya ilişkin modellemeler yapılmış, belirli bir sınıf için sezgisel ve alt sınır algoritmaları geliştirilmiştir. Ayrıca yalın üretim sistemlerinde özellikle montaj hatlarının beslenmesinde önemli bir konu olan setleme sistemi incelenmiş ve döngüsel sefer yapısıyla bütünleştirilmesinde kullanılacak bir model sunulmuştur.Geliştirilen modellerin geçerliliklerinin gösterilmesi açısından yalın üretimi esas alan bir fabrikada uygulamada bulunulmuştur. Çeşitli senaryolar altında fabrika için çözüm önerileri geliştirilmiştir.Yapılan tez çalışmasının bölümlerine ait içerik bilgileri aşağıda özetlenmiştir:Tezin birinci bölümünde, tesis içi lojistik kavramı açıklanmış, tesis içi lojistikte yapılacak iyileştirmelerin ne gibi faydalar getireceği belirtilmiştir. Tezin temel bileşenleri hakkında bilgi verilmiş ve literatürdeki çalışmalardan farkı ortaya konularak ne gibi özgünlükleri olduğu ifade edilmiştir.İkinci bölümde, yalın üretim ve yalın lojistik arasındaki ilişki irdelenmiştir. Bu bağlamda yalın üretimde israfların neler olduğu, yalın üretimde israfların elimine edilmesinde kullanılan araçlar, yalın üretimde kullanılan performans göstergeleri ve ilkeler ile döngüsel sefer taşıma sisteminin yalın lojistikteki yeri üzerinde durulmuştur.Üçüncü bölümde, iç lojistik sistemi depolar, malzeme taşıma araçları, hücresel yerleşim düzeni ile akışlar adı altında sınıflandırılmış ve bu noktadaki yayınlar incelenmiştir.Dördüncü bölümde fabrika içi malzeme taşıma sistemlerinin amaçları, ilkeleri, taşıma sistemlerinde kullanılan performans göstergeleri, taşıma araç türleri ve yardımcı donanımlar, malzeme taşıma sistemleri seçiminde etkin olan kriterler ve tasarım özellikleri ile malzeme taşıma sistemi tasarımında kullanılan modeller açıklanmıştır.Beşinci bölümde, araç rotalama problemi ele alınmıştır. Araç rotalama probleminin türleri olan klasik, zaman pencereli, envanter, stokastik ve dağıtım toplamalı araç rotalama problemleri irdelenmiş, bu noktada literatür taraması yapılmıştır.Altıncı bölümde, iç lojistik sistemi kapsamında setleme üzerinde durulmuştur. Setleme sisteminin avantajlarının neler olduğu açıklanmış ve alternatif sistemlerle karşılaştırılması yapılmıştır. Ayrıca setlemeye ilişkin literatür taraması yapılmıştır.Yedinci bölümde iç lojistik sisteminde döngüsel sefer problemine ilişkin yapılan sınıflandırma ve her sınıflandırmaya ilişkin modellemeler sunulmuştur. Geliştirilen sezgisel ve alt sınır algoritmaları açıklanmış ve bütün modeller sayısal bir örnek üzerinde denenmiştir. Ayrıca setlemeye ilişkin geliştirilen karşılaştırma algoritması ve model anlatılmıştır.Sekizinci bölümde, geliştirilen modellerin gerçek üretim ortamında uygulanmasına ilişkin bilgiler bulunmaktadır. Uygulama yapılan yere ilişkin bilgiler, kullanılan modeller ve elde edilen çözümler sunulmuştur.Son bölümde, tüm tez çalışması genel olarak değerlendirilmiş, elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve çıkarımlarda bulunulmuştur. Ayrıca gelecekte konu ile ilgili yapılabilecek çalışmaların neler olabileceği üzerinde durulmuştur.

Abstract:
Plant logistics when compared to inbound and outbound logistics is a less studied subject open to improvement. Within thesis study, how a plant logistics structure should be in a lean manufacturing environment where there is smooth production is investigated. Especially, the milk-run trains, having an increasing rate of use in practical applications, travelling in a specified route and specified time periods is very important at this point.When related literature is analyzed, there are few studies about milk-run trains in plant logistics. The original structure of the plant logistics differentiates the milk-run problem from the vehicle routing problems in classic inbound and outbound logistics.It is aimed to construct such a plant logistics structure in a lean manufacturing environment that enables less work-in-process and handling costs, increasing value added time and having an easily manageable and standardized material handling system. With this aim, firstly the milk-run problem in plant is classified based on both the limited literature and especially the observations in production areas using lean production. With respect to each category, modelling is made. For a specific category, a heuristics and a lower bound algorithm are developed. Also, kitting system which is an important subject for feeding the assembly lines in lean production is analyzed and a model is developed enabling the integration with the milk-run structure.For testing the validation of the develeoped models, an application is performed in a factory where there is lean production. Under some scenarios, solution alternatives are developed.The contents of the sections in thesis study are as follows:In the first section, the plant logistics concept is explained and the benefits of the improvement activities in plant logistics are indicated. Information is given about the main components of the thesis study and original parts differentiating the thesis from the other studies are explained.In the second section, the relation between the lean production and lean logistics is analyzed. In this context, the wastes in lean production, the tools for eliminating the waste, the performance indicators in lean production and the place of milk-run material handling system in lean logistics are provided.In the third section, the plant logistics system is categorized under warehouses, material handling systems, cell layout and flows. The related literature about these subjects are given.In the fourth section, the objectives and principles of material handling systems in plant, the perfomance indicators used in material handling systems, the types of material handling systems and supporting equipments, the criteria effective in the selection of material handling system, design properties and the models in material handling system design are provided.In the fifth section, the vehicle routing problem is handled. The types of vehicle routing problems such as classic, with time windows, inventory, stochastic and pickup/delivery are analyzed and a literature review is included..In the sixth part, within the context of plant logistics, information about kitting is included. The advantages of the kitting system are explained and compared to alternative systems. In addition to these, literature review is given.In the seventh section, a classification of milk-run problem in plant logistics and modelling for each classification are presented. The develeoped heuristics and lower bound algortihm are explained and tested on a numerical example. Moreover, an algorithm for the comparison of kitting system and a model are provided.In the eight section, information about the application of developed models in a real production environment is given. Information about the application area, models used and results are presented.In the last section, a general overview about thesis study is given. The results have been evaluated and implications are made. Furthermore, relevant work to be pursued in the future is given.