Bir otomasyon teknolojileri üreticisinde standart zaman hesaplama ve montaj hattı dengeleme yazılımı geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, bir otomasyon teknolojileri üreticisinde ürün çeşitliliği yüksek olan iki montaj hattı ele alınmıştır. Montaj hatlarında üretilen ürünlerin standart zamanlarının eksik olduğu ve operatörlerin iş yüklerinde dengesizlikler oluştuğu gözlenmiştir. Bu çalışma, üretimdeki darboğazların ortadan kaldırılmasını, sürekli akışın sağlanmasını ve iş gücü verimliliğini arttırmayı hedeflemektedir. İlk aşamada, standart zamanları belirlemek için ön tanımlı zaman sistemleri olan MTM-1 ve MTM-UAS karşılaştırılmıştır. Hızlı ve doğruya yakın sonuçları nedeniyle MTM-UAS seçilmiştir. Ürünlerin özelliklerini ve üretim operasyonlarını içeren bir veri tabanı oluşturularak tüm ürünler için MTM-UAS ile standart zamanlar belirlenmiştir. İkinci aşamada, karışık modelli montaj hattı dengeleme problemi için tamsayılı programlama modeli geliştirilmiştir ve pilot bir uygulamada model doğrulanmıştır. Ancak, tüm ürünler için matematiksel model ile hızlı ve etkin bir şekilde çözüm elde edilememiştir. Bu nedenle, tavlama benzetimi tabanlı bir algoritma önerilmiştir. Önerilen algoritmanın parametreleri deneysel tasarım ile belirlenmiştir. Son aşamada, önerilen yaklaşımın firmada kullanımını kolaylaştırmak amacıyla iki modüllü bir yazılım geliştirilmiştir. Önerilen yaklaşım ile bir ürün için standart zaman hesaplama ve iş talimatı hazırlama süresi beş günden 27 saniyeye düşürülmüştür. Bunun yanı sıra, iş gücü verimliliğinde ürün başına ortalama %6 oranında iyileşme ve yıllık üretim kapasitesinde %6,7 oranında artış sağlanmıştır.

In this study, two assembly lines with high product diversity are considered in an automation technology manufacturer. It has been observed that the standard times of the products produced in the assembly lines are incomplete, and there is imbalance in the workloads of the operators. This study aims to eliminate the bottlenecks in the production, to provide continuous flow, and to increase workforce productivity. In the first phase, the predefined time systems MTM-1 and MTM-UAS are compared to determine the standard times. MTM-UAS is chosen due to its fast and close to accurate results. Creating a database that contains the product specifications and production operations, the standard times for all products are determined by MTM-UAS. In the second stage, an integer programming model has been developed for the mixed model assembly line balancing problem, and the model is verified in a pilot application. However, for all products, a solution cannot be obtained quickly and efficiently with the mathematical model. For this reason, an algorithm based on simulated annealing is proposed. The parameters of the proposed algorithm are determined by experimental design. In the last stage, in order to facilitate the use of the proposed approach in the company, a software with two modules is developed. With the proposed approach, the time needed to calculate the standard time and prepare the work order per product has been reduced from five days to 27 seconds. In addition, an average improvement of 6% in the workforce productivity of each product and an annual production capacity increase of 6.7% are achieved.