plastik-ambalaj.com

Üretim yapan fabrikalardaki üretim hatları izlenebilirliği

Özet

Bu çalışma dünyada yeni gelişmekte olan Endüstri 4.0 kavramıyla birlikte rekabetin küresel boyutta olduğu durumda işletmelerimizin bu süreçte performanslarını sürekli olarak arttırmak zorundadırlar. Üretim yapan işletmelerde ürünlerin ortaya çıkmasında makinelerin performansı büyük ölçüde makinelere bağlı olduğundan bu makine sisteminin bir bilgi sistemi kapsamında izlenilmesi ve ölçülmesi, makinelerde yaşanan üretim kayıplarının ortadan kaldırılması aşamasında büyük önem taşımaktadır. Çalışmada üretim hatlarındaki makinelerin performansını arttırma, hammaddeden son ürün evresine kadarki izlenebilirliği ve bu sayede üretim kayıplarını, yanlış ürün oluşumları ve daha kaliteli ürün oluşturma işlemlerine faydası konu almıştır.

Anahtar kelimeler: İzlenebilirlik, Yazılım, Endüstri 4.0

GiriÅŸ

Endüstri 4.0 kavramıyla birlikte rekabetin küresel boyutta yaşandığı teknolojideki hızlı gelişmeler ve değişen dünya pazarları sonucu endüstriyel ürünlerde nitelik ve işlev olarak önemli değişimler oluşmuştur. Hızla gelişen teknoloji ve sürekli değişen Pazar koşulları, daha ekonomik ve kaliteli ürünler isterken, müşteri beklentileri ise daha esnek ve çok işlevli ürünler yönünde olmaktadır. Bu gelişmeler karşısındaki rekabetçi ortamda işletmeler kaynaklarını doğru kullanmak ve süreçlerini iyileştirmek zorundadırlar. Bununla birlikte üretim hatlarında ki kayıpların belirlenmesi, ölçülmesi, izlenmesi ve hataların ortadan kaldırılması gerekmektedir. İşletmelerde mevcut olarak birçok veriler toplanmasına rağmen toplanan verilerin düzgün yorumlanamaması veya bilgi akış sisteminin kurulamamasından dolayı üretim hattına hiçbir fayda sağlamamaktadır. Bunun içinde ilk olarak bilgi akış sisteminin ve diyagramının kurulması gerekmektedir.

Üretim hatlarında bilgi akış ve diyagram sisteminin kurulması

İşletmelerin makine performanslarını sürekli artırması ihtiyacı, makinelerde oluşan kayıpların kaydedilmesi ve izlenmesi ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Tutarlılık, güvenlik ve kolay erişebilirlik gibi birçok avantaja sahip olan bilgi sistemleri, performans yönetimi için en uygun yöntemlerden birisidir. Bilgi sistemleri genel olarak veri tabanı, model ve kullanıcı ara yüzü olmak üzere üç bileşenden oluşmaktadır.(Şekil 1)

Üretim hatlarında makine parametrelerinin belirlenmesi

Bilgi sisteminin kurulumu ve güncellenmesi senaryosunda, kullanıcılar veri ekleme, silme veya parametreleri değiştirme işlemlerini yapabilmektedir. Değiştirilebilecek parametreler şunlardır: 

• Bilgi sisteminin hesaplayacağı performans metriklerinin seçimi, 

• Seçilen performans metriklerinin istenen seviyeleri (standartlar), 

• Hat ve makinelerin planlanan üretim hızları, 

• Üretim kaybı türleri ve sınıfları, 

• Çalışan, hat ve makine bilgileri. 

Burada, üretim planlama departmanı çalışanları, sadece hat ve makinelerin planlanan hızını değiştirebilmektedir. Her üretim sisteminde farklı kayıp türleri olabileceği için, kullanıcıların üretim sistemlerinde meydana gelebilecek olası bütün kayıp türlerini tanımlaması gereklidir. Üretim kayıp türü belirleme senaryosunda, üretim kaybı türlerinin ve birimlerinin (zaman, miktar vs.) tanımlanması gerçekleştirilir. İleride karşılaşılabilecek yeni kayıp türlerinin eklenmesine olanak sağlanması da önemlidir.

Üretim kayıplarının kaydedilmesi senaryosunda, kullanıcılar üretim sırasında meydana gelen ve kategorileri önceden tanımlanmış kayıp türleri ile ilgili verileri sisteme kaydederler. Bu senaryo aynı bilginin tekrarlı kaydının önlenmesi için bir kontrol mekanizması gerektirir. Kullanıcılar bir üretim kaybı eklerken aynı zamanda kaybın başlama zamanını, arıza türü bir kayıp olduğunda bitiş zamanını, ürün kaybı olduğunda ise kayıp miktarını ve kayıp sırasında yapılan müdahale bilgilerini de eklemelidir.

Üretim süreçlerinin ve ürünlerin izlenmesi ve yönetilmesi

Bu evrede, malzemelerin üretim aşamaları boyunca belirlenen ürün ağacına ve kalite kriterlerine uygun olarak kullanımının izlenmesinin yanı sıra, ürünün satılıp müşteriye teslim edilmesinden sonra, kullanım sırasında ortaya çıkabilecek memnuniyetsizliklerde, garanti işlemlerinde gerektiğinde ürünün hangi üretimden hangi vardiyadan hangi girdi malzeme partileri kullanılarak üretildiği, hangi işlemlerden geçtiği ve bu işlemlerin doğru yapılıp yapılmadığı, üründe kullanılan girdi malzemelerin hangi malzeme tedarikçisinden ne zaman ve hangi partiyle alındığına kadar sondan başa doğru ürün hatasına neden olan kaynağın doğru bir şekilde tespit edilip geri dönülebilmesi ve bu doğrultuda üretim sürecinin iyileştirilmesini sağlayacak bilgilerin toplanması izlenebilirlik sistemlerinin faydaları arasındadır.

Ä°zlenebilirlik iÅŸlevleri

Üretim süreçlerinin ve tüm aşamalarının sisteme yetkili kişi (üretim mühendisi, proses mühendisi, ürün mühendisi) tarafından tanımlanması, ürün bazında üretim süreçleri ve üretim istasyonlarının tanımlanması ve kurgulanması, ürün bazında kural tanımlama arayüzü ile hangi süreçlerin nasıl gerçekleştirileceğinin tanımlanması, üretim hattında işlenen yarı mamulün hatta/istasyona girişini, hareketini algılama ve 5 cm hassasiyetle yarı mamulün/ürünün hat üzerinde bulunduğu yerin anlık ve eş zamanlı olarak takip edilebilmesi, Hat girişlerinde barkod okuyucu/RFID ile ürün üzerine yapıştırılmış etiketin okutulması ve bu ürünün hat boyunca izlenebilirliğinin sağlanması, Operatörün hangi aşamada ne işi yapacağının anlık takip edilip operatöre ekranından o aktiviteyi yapması gerektiğinin tam zamanında gösterilmesi, operatörün yapılacak işin teknik detayı konusunda görsel ve grafiksel olarak bilgilendirilmesi, üretimde kullanılan PLC’lerden, üretim hattına yerleştirilen çok çeşitli sensörlerden otomatik bilgi toplanması entegre cihazlar otomatik entegrasyonları hazırdır, operatörün bu aşamada işi doğru yapıp yapmadığının, kullandığı araç gereç ile önceden kalite kriterlerince tanımlandığı şekilde gereken düzeyde güç, çevirme, sıkma, birleştirme vb işlerini uygulayıp uygulamadığının anlık kalite kontrolü. Problem noktalarında operatöre hatalı/eksik iş yapıldığının ekrandan uyarılar ile gösterilmesi. Grafik göstergelerle kullanıcı dostu olarak arayüzlerin sağlanması, işin hatalı ilerlememesi için operatörün kullandığı araç ve gereçlerin kontrolü ve gerekirse sistem tarafından bu araçların otomatik olarak durdurulması, hat çıkışına yakınlık açısından kritik mesafe aşıldığında hat üzerinde ışıklı ve sesli ikazlarla operatör ve hat sorumlusunun gerektiğinde uyarılması, üretim hattındaki ürünle ilgili üretim kritik performans göstergelerinin izlenmesi, bu sonuçlara göre problemli ürünlerin üretilmemesi için gerekirse hattın durdurulması, hatalı ürünün etiketlenmesi ve ayrılması, üretimle ilgili olarak kuruluşun ERP’ sindeki kalite sistemlerine entegre olarak hatalı/eksik olan üretimlerin detaylı bilgilerinin iletilmesi (ürün/yarı mamul kodu, üretim hattı, hatalı proses bilgileri),garanti ve satış sonrası hizmet takibi, müşteri şikayetleri için gerektiğinde ürün benzersiz kodu veya parti no bazında geriye dönük olarak üretim vardiya bilgilerine, ürün ağacına göre kullanılan malzemelerin parti/lot kullanım bilgilerine ve yapılan operasyonlara ulaşılabilmesi gerekmektedir. Bu parametrelerde tamamlanması üretim hatlarında ki izlenebilirlik işlevsellikleri sağlamamız gerekir. 

Raporlamalar

Tüm bu süreçler sonunda üretim akışlarından ürünlerin kalite değerleri, hatalı ürün sayıları, makinelerin verimliliklerinin durumlarının raporlanması gerekiyor. Bu raporlar sonucunda da ürünlerin kalite parametrelerinde değişiklikler, makinelerin bakımları ya da makinelere tanımlanan yapay zekâ iş algoritmalarında değişiklikler gösterebilir. Bunların doğrultusunda hatların durmasını ve üretim aksamaması sağlanmaktadır.

Sonuç 

Günümüz koşullarında işletmeler rekabet sağlayabilmeleri için performanslarını sürekli arttırmak zorundadır. Üretim yapan fabrikalarda rekabet koşullarına ayak uydurabilmesi için üretim hatlarının önemi çok büyük olduğu için ürün kalitelerinin, maliyetlerinin, üretim aksamaması için bu hatlar üzerinde bilgi akışlarının doğru kurulması, bunları kullanabilecek doğru algoritmaların, yazılımların ve alınan raporları iyi analiz edebilecek personellere ihtiyaç vardır. Ayrıca gelişen teknolojiye karşı sürekli olarak güncel olmaları gerekmektedir. Endüstri 4.0 kavramıyla beraber Rfid, akıllı sensörlerin birbirleriyle haberleştikleri akıllı üretim hattı bant sistemleri yerlerini almışlardır.

Kaynaklar

1. Almeanazel, O. T. R. (2010). Total productive maintenance review and overall equipment effectiveness measurement. Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering, 4(4), 517-522.

2. Ben-Daya, M., ve Duffuaa, S. O. (1995). Maintenance and quality: the missing link. Journal of Quality in Maintenance Engineering, 1(1), 20-26. 

3. Bhasin, S. (2008), Lean and performance measurement, Journal of Manufacturing Technology Management, Vol. 19 No. 5, pp. 670-684. 

4. http://www.softek.com.tr/Uretim_Izleme/EndustriyelBarkod.html

Semih Ötleş1,2,

Uğur Çamoğlu2

1Ege Üniversitesi, Ürün Yaşam Döngüsü Mükemmeliyet Merkezi

2Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi Anabilim Dalı