Esnek imalat sistemleri

Teknolojinin hızla derişmesi, rekabetin artması, imalat maliyetlerinin ve stokların minimum düzeyde tutulması istedi küçük partilerin imalatını gerekli kılmaktadır. Küçük partilerin imalat maliyetlerinin yüksek oluşu ise, firmaları, mamullerin standardizasyonunu geliştirip, otomasyona geçmeye itmektedir. Gerek imalat adedindeki azlık, gerekse iş parçaların - da görülen çeşitlilik nedeniyle imalat araçlarının çok amaçlı olması zorunluluğu, atölye tipi imalatı otomasyona en yatkın imalat olarak karşımıza çıkarmaktadır. Gelişmenin etkisiyle işletmeler, en düşük maliyetle, daha fazla imal etmeye ve büyümeye çalışırlar. Fakat bunun beraberinde, çalışma parametrelerini arttırma ihtiyacı ve i - malat sisteminin yapısındaki karmaşıklık giderek artar. Bu nedenle imalat sisteminde, malzeme, bilgi ve enerji akısı tamamen otomatikleştirilmelidir. İş parçalarının çeşitli ve partilerin küçük oluşu, sistem elemanlarının programlanabilir olmasını zorunlu kılar. Sistem elemanlarının programlanabilir olması sisteme belli bir esneklik kazandırır. Sistemin esneklik düzeyi, şu esnek - lik ölçütlerine bağlı olarak derişir : 102103 - Mamul esnekliği, - Miktar esnekliği, - iş rotalama esnekliği, - Tezgah esnekliği, - Operasyon esnekliği, - Proses esnekliği, Sistem dizaynında esneklik düzeyi belirlenirken, bunun sistemin üretkenlik düzeyini ne şekilde etkileyeceği de göz önüne alınmalıdır. Eğer iyi bir seçim yapılamazsa, sis - temin esneklik düzeyi yüksek olsa da, üretkenlik düzeyi düşük olur. İmalat sisteminin etkinliğini arttırmak ve imalat maliyetlerini azaltmak amacıyla, atölye tipi imalatın esnekliğinden ve transfer hatlarının üretkenlik özelliğinden yararlanılarak Esnek İmalat Sistemi oluşturulmuştur. EİS' leri daha çok talaşlı imalat, talaşsız imalat ve montaj alanlarında uygulamaya sokulabilmiştir. İmalat sistemlerini nümerik kontrollü tezgahların sayısı, yerleştirme şekli, imal edilebilecek is parçası çeşidi ve parti büyüklüklerine bağlı olarak şu sınıflara ayırmak mümükündür : - Esnek İmalat Modülü, - Esnek İmalat Hücresi, - Esnek İmalat Sistemi, - Esnek Transfer Hattı, - Rijit Transfer Hattı, 104 EİS'nde imal edilecek iş parçaları, geometrik yapıları, malzemesi ve kullanılan takım sayısı ile sınırlıdır. Bu nedenle Grup Teknolojisi yaklaşımından yararlanılarak, iş parçası aileleri ve buna bağlı olarak ta tezgah grupları veya hücreleri oluşturulur. Bir EİS'nin temel bileşenlerişunlardır : - İş istasyonları, - Malzeme Taşıma Sistemi, - Bilgisayarlı Kontrol Sistemi, Bir iş istasyonunda tornalama, frezeleme, taşlama, ısıl işlem ve montaj gibi işlemler gerçekleştirilebilir. Çeşitli talaş kaldırma işlemleri için NC/CNC takım tezgahları ve işleme merkezleri kullanılır. Bu tezgahlar çok çeşitli iş parçalarını, küçük partiler halinde işlemeye elverişlidir. Malzeme taşıma faaliyetleri, ham malzemenin sisteme girişinden bitirilip depoya kaldırılmasına değin vardır. Et - kin bir malzeme taşıma sistemi, iş istasyonlarının et - kinlisini arttırır, sisteme girecek olan malzeme miktarını çoğaltır. Bilgisayarlı kontrol sisteminin ana amacı, imalat p - rogramını istenilen süre, miktar ve kalitede gerçekleştirmektir. Bu amaçla kontrol bileşenlerinin su fonksiyonları yerine getirmeleri istenir : - CNC donanımın kontrolü, - Malzeme taşıma sistemi donanımının kontrolü, 105 - Sistem içindeki iş parçası hareketlerinin kontrolü, - Sistem performansının ölçülmesinde kullanılan bilgilerin kontrolü. Sistemin etkin olarak kontrol edilebilmesi için, bilgisayarlar, arabirimler, alıcılar, görüntü ekranları, programlanabilir kontrolörler ve iletişim sistemleri kullanılır. EİS'ne geçiş aşamasında maliyet, kalite ve zaman fak - törlerinin optimizasyonu saklanmalıdır. 'Sistemden istenen nedir, yeni teknoloji ne saklayabilir' sorularına cevap aran- malıdır. EİS'nde yer alan otomasyon ve esneklik kavramlarının ışığında tüm sisteme etki eden iki karar türü ortaya çıkar. Stratejik karar ve taktik karar. EİS'lerini sadece klasik değerlendirme teknikleriyle değerlendirmeye kalkmak yanlış olur. Stratejik açıdan sağlayacağı faydalar da göz önüne alınmalıdır. Bir EİS'nin sağlayacağı stratejik- faydalar şu şekilde sıralanabilir : - Genel performansın iyileşmesi, - Rekabet avantajı, - Kısa ömürlü mamullere uyarlanabilme yeteneği, - Mühendislik ve işletme uygulamalarının iyileşmesi, - Personel sorunlarının azalması, - Yeni mamulleri pazara çabuk sunabilme yeteneği, - Hisse senetlerinin değerlerinin yükselmesi. İşgücü ve malzeme kullanımı, fire miktarları ve işçilerin kalifiye olma derecelerine bağlı olarak direkt maliyetlerde %3 ile %66 arasında azalmalar oluşabilmektedir. 106 EİS'nde karşılaşılan problemler, dizayn problemleri ve işlemsel problemler olarak iki grupta incelenebilir. Dizayn problemlerinde, EİS'nin tüm bileşenlerinin optimal seçimi, işlemsel Problemler de ise, onların optimal kullanımı söz konusudur. Dizayn problemlerişu şekilde sınıflandırılabilir : - EİS'nin ekonomikliğinin ispatı, - EİS'nde imal edilecek iş parçalarının seçimi, - Takım tezgahlarının seçimi, - Depolama sisteminin seçimi, - Malzeme taşıma sisteminin seçimi, - Palet ve baklama papuçlarmın seçimi, - Bilgisayar yazılım ve donanımının seçimi. İşlemsel problemler ise şu şekilde sınıflandırılabilir: - Planlama, - Gruplama, - Tezgah yükleme, - Programlama. EİS'lerin yükleme ve takım tahsis problemi, toplam işleme maliyetlerinin minimize edilmesi, takımların tezgahlara tahsisi ve iş parçalarının rotalarının belirlenmesi amaçlarına yönelik olarak bir model geliştirildi. Bu modelin da - ha kolay çözülebilmesi için bazı kısıtlar yumuşatıldı. Bunun için Lagrangean yumuşatma yöntemi kullanıldı.