Hücresel imalat sistemine göre mobilya endüstrisinde ergonomik hücre tasarimi ve modellenmesi
Ergonomic cell design and modeling in furniture industry according to cellular manufacturing system
Yazar: HASAN HÜSEYİN CİRİTCİOĞLU
Danışman: PROF. DR. SERPİL EROL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Ergonomi = Ergonomics ; Hücresel üretim = Cellular manufacturing ; Matematiksel programlama = Mathematical programming ; Mobilya endüstrisi = Furniture industry

Özet:
Günümüzde tüketicilerin ekonomik, coğrafi ve kültürel farklılıkları nedeniyle ürünlere olan talepleri çeşitlilik göstermektedir. Aynı zamanda bu çeşitlilik ürün yaşam döngülerini de kısaltmıştır. Hücresel imalat (Hİ) sistemi tüketici beklentilerindeki bu çeşitlilik ve kısa ürün yaşam döngüsüne üretim sistemlerinin hızlı bir şekilde adaptasyonunu sağlayan önemli bir uygulamadır.Hİ sistem tasarımında iki önemli problem vardır. Bunlardan ilk ve en önemli olanı hücre formasyonlarının (parça aileleri, makine hücreleri) oluşturulmasıdır. İkinci problem ise Hİ sistemindeki harici elemanların (harici parça, darboğaz makine) eliminasyonudur.Hİ sistem tasarımı ile ilgili daha önce yapılan çalışmalar değerlendirildiğinde iki önemli eksiklik belirlenmiştir. Görülen ilk eksiklik harici eleman eliminasyonu için kullanılan mevcut yöntemlerde (fason imalat, hücreler arası taşıma, darboğaz makine satın alma) fazla mesaili üretim ile harici parçaların eliminasyonu alternatifinin göz önünde bulundurulmamasıdır. İkinci önemli eksiklik ise hücre formasyonunda ergonomik faktörlerin göz önünde bulundurulmamasıdır.Bu çalışmada literatürde görülen bu eksikliklerin giderilmesi amacıyla gürültü faktörlü ergonomik hücre tasarımı modeli önerilmiştir. Önerilen model harici eleman eliminasyonu maliyetlerinin minimizasyonunu amaçlayan ve harici eleman eliminasyonu ile hücre formasyonu problemlerini birlikte ele alan 0-1 karışık tamsayılı programlama modelidir.Geliştirilen modelin uygulamaya esas üretim sistemi (panel mobilya üretimi) gereksinimleri göz önünde bulundurularak genişletilmesiyle üç farklı model geliştirilmiştir. Geliştirilen modeller ve gerçek üretim sistemi verileri kullanılarak oluşturulan problemler GAMS/CPLEX 10.2 paket programı aracılığıyla çözülmüştür.Elde edilen çözüm sonuçları yorumlanmış ve uygulamaya esas sistem için uygun talep miktarları ve hücre formasyonları önerilmiştir.Önerilen modellerin, gerçek yaşamda karşılaşılabilecek bir Hİ sistem tasarımı problemi için hücre formasyonu ve harici eleman eliminasyonu problemlerinin yanı sıra ergonomik faktörleri de ele alması nedeniyle gerek mobilya endüstrisi gerekse diğer endüstri dalları için etkin ve faydalı bir araç olmaya aday olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
Today, the demands on products vary due to the economic, geographic and cultural differences of consumers. At the same time, this diversity has shortened the product life-cycles. Cellular Manufacturing (CM) system is an important application, which enables the production systems to quickly adapt to the diversity of consumer expectations and short product life-cycles.There are two big problems in CM system design. The first and the most important one is the formation (part families, machine cells) of cells. The second problem is the elimination of the exceptional elements (exceptional parts, bottleneck machine) of the CM system.When the existing literature on the CM system design is examined, two considerable deficiencies have been observed. The first deficiency observed is that over time production alternative is not taken into account with exceptional part elimination in the existing methods (subcontracting, intercellular transfer and bottleneck machine duplication) used for the elimination of exceptional elements. The second important deficiency is that the ergonomic factors are not considered in the cell formation.In this study, a noise factored ergonomic cell design model was suggested to overcome the mentioned deficiencies observed in the relevant literature. Suggested model is a 0-1 mixed integer programming model, which aims to minimize the exceptional element elimination costs while undertaking the exceptional element elimination and cell formation problems together.Three different models are developed by the expansion of the suggested model with respect to the requirements of the production system (panel furniture production) in practice. Developed models and the problems generated by using real production systems data are solved by GAMS/CPLEX 10.2 package program.Obtained solution results are interpreted and appropriate demand quantities and cell formations are suggested for the system in practice.It is observed that, as the proposed models undertake the cell formation and exceptional element elimination problems along with ergonomic factors for CM system design problem that can be faced in real life, they are efficient and useful tools both for the furniture industry and other branches of industry.