FBE- Endüstri Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/32

Gözat

Yazar "Aslan, Dicle" ile FBE- Endüstri Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Takım çalışması esaslı demontaj hattı için optimizasyon yaklaşımı: beyaz eşya endüstrisinde bir uygulama
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Aslan, Dicle ; Çevikcan, Emre ; 10247261 ; Endüstri Mühendisliği ; Industrial Engineering
    Çevre üzerinde hızlı kentleşmenin yanı sıra sanayileşme baskısı nedeniyle ürün geri kazanımı giderek daha kritik hale gelmiştir. Dünya nüfusunun artması, tüketim alışkanlıklarının değişmesi ve teknolojinin hızla gelişiyor olması ile paralel olarak atık miktarında da hızlı bir artış görülmektedir. Dünyada genel olarak sürdürülebilir bir çevre ve ekonomik fayda sağlamak amacıyla atık yönetimi ile ilgili çeşitli yasalar ve yönetmelikler yürürlüğe alınmıştır. Yasa ve yönetmelikler ile atıklar kontrol altına alınmaya çalışılmaktadır. Ancak son yıllarda hızla değişen yaşam alışkanlıkları ve teknoloji ile özellikle elektrikli ve elektronik atıklar dünya üzerinde oldukça fazla artış gösteren atık grubunu oluşturmaktadır. Bu artış hızı ile elektrikli ve elektronik atıklar, evsel atık miktarındaki yıllık artış hızını bile geçmeye başlamıştır. Elektrikli ve elektronik ürünün atık olması, o ürünün tekrardan kullanılamaz, tamir edilemez, çalışamaz ve kusurlu olması anlamına gelmektedir. Yalnız bu elektrikli ve elektronik atıklar, bileşenleri ve çevreye olan etkileri bakımından oldukça fazla öneme sahiptir. Elektrikli ve elektronik atıklar içerdikleri metaller bakımından oldukça zengindir ki; altın, gümüş, bakır, çinko, demir ve alüminyum gibi metal bileşenler ve plastik içeriyor olması sebebiyle ekonomik bir değere sahiptir. Elektrikli ve elektronik atıklar artış hızı ve bileşenleri bakımından ayrıca çevresel ve ekonomik bir tehdit de oluşturmaktadır. Genel olarak yaşam ömrünü tamamlamış ya da kullanılmış ürünlerin geri kazanımı hem çevresel hem de ekonomik avantajlara sahiptir. Bu nedenle tekrardan kullanılamayacak durumda olan bu ürünlerin çevresel ve ekonomik sürdürülebilirlik sağlanması bakımdan ürünlerin geri kazandırılması fikri oluşmuştur ve bu kapsamda elektrikli ve elektronik atıkların geri dönüşümü ile ilgili bir düzenlemenin gerekliliği ortaya çıkmıştır. Tüm bu olumsuz etkileri ortadan kaldırmak ve ekonomik anlamda katkı sağlamak amacıyla Avrupa Birliği özellikle elektrikli ve elektronik atıkların geri dönüştürülmesi konusunda bir yönetmelik yayınlamış ardından yürürlüğe koymuştur. Söz konusu yönetmelik kapsamında atık elektrikli ve elektronik eşyaların (AEEE) kontrolüne ilişkin çevresel zararları ortadan kaldırmak amacıyla kurallar yer almış ve bu kapsamda üretici ve tüketicilere sorumluluklar yüklenmiştir. Atıkların yönetimi Türkiye'de temel olarak Çevre ve Şehircilik Bakanlığının direkt ya da dolaylı olarak yaptığı çalışmalar ile yürütülmektedir. Atıkların geri kazanımı ve çevreye olan etkilerin minimuma indirilmesi konusunda Avrupa Birliği ile Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından belirlenen yönetmeliklere göre üreticiler ve tüketiciler de sorumluluklar taşımaktadır. Ülkemizde elektrikli ve elektronik ürünlerin geri kazanımı konusunda devlet tarafından yönlendirilen politikalar, yapılan yeni yasal düzenlemeler ile üreticileri ürettikleri, tüketicileri de kullandıkları ürünlerin oluşturduğu olumsuz etkiler konusunda sorumlu tutmuştur. Bu kapsamda yapılmak istenen atık olarak nitelendirilen ürünlerin geri dönüşüm oranlarının artırılması hedeflenerek daha sürdürülebilir, temiz bir yaşam oluşturmaya çalışmaktır. Türkiye'de de mevzuat gereği elektrikli ve elektronik ürün üretimi gerçekleştiren şirketler üretmiş oldukları ürünlerden sorumlu tutularak; yaşam ömrünü tamamlamış ürünlerin yeniden ekonomiye kazandırılması ve böylelikle çevresel etkilerin azaltılması istenmektedir. Bu kapsamda, Türkiye'nin dayanıklı ev aletleri üretimi yapan en büyük şirketlerinden biri olan uygulama yaptığımız firma, Türkiye'de ilk ve tek şirket olma özelliğini elinde tutarak markasına bakılmaksızın yaşam ömrünü tamamlamış ya da ikinci el elektrikli ürünleri toplayarak bünyesinde yer alan geri dönüşüm tesisi çatısı altında bu ürünlerin geri kazandırılmasını sağlamaktadır. Şirket, yalnızca kendi ürettiği markalı ürünleri değil tüm elektrikli atık ürünleri toplayarak geri dönüştürmesi, çevreye yapılan olumlu etkide büyük bir paya sahip olduğunu göstermektedir. Şirket ayrıca bu ürünlerin toplanması konusunda çeşitli kampanyalar yürütülmekte; bu çalışmalar ve kampanyalar ile hem tekrardan kullanılamayacak olan ürünlere kolayca ulaşılması sağlanmakta hem de tüketicilerin teknolojik seviyesi yüksek, çevre dostu, çevreye daha az zarar verecek ürünleri kullanmasına teşvik etmektedir. Tüketicilerden de kullandıkları ürünlerin oluşturabilecek olumsuz etkilerinin farkına vararak kendilerine düşen sorumluluk kapsamında hareket etmesi ve bilinçli davranması beklenmektedir. Atık ürünlerin geri kazanılması konusunda çeşitli yöntemler uygulanmaktadır. Bu yöntemlerden en yaygın olanı demontaj sistemleridir. Ürünün kurtarılmasında hayati bir öneme sahip olan parçaların demontajı, bir ürünün kendi bileşenlerine sistematik bir şekilde ayrılması olarak tanımlanabilir. Bir ürünü oluşturan parçalar hem ekonomik hem de çevresel bakımdan önemli etkilere sahip olabilmektedir. Demontaj sistemleri her ne kadar montaj işleminin tersi gibi düşünülse de daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Montaj işlemi sırasında parçalar belli sıra ile ürüne entegre edilirken demontaj sürecinde bu adımlar kesin olarak belirlenmemiştir. Başka bir ifade ile genel olarak bir ürünün demontajı sırasında gerçekleştirilecek adımlar aynı anda yapılabilmekte ya da gruplanabilmektedir. Bu durum, çalışma sistematiğini daha karmaşık bir hale getirmektedir. Demontaj işlemi, zorlu bir süreç olması yanında çevresel sürdürülebilirlik konusundaki yasalar, politikalar, artan bilinç ve üretim sistemindeki ilerlemeler sayesinde büyük bir öneme sahip olmuştur. Bu durumda, demontaj hatlarının etkili tasarımı, kaynak kullanımı açısından demontaj performansını etkilemektedir. Demontaj faaliyetlerinin iyi yapılandırılmış demontaj hatları ile kaynak etkin yürütülmesi, ürünün geri kazanımı verimliliği üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Demontaj geri dönüşüm sistemi ile nihai ürün kendini oluşturan parçalarına ayrılarak ekonomik değere sahip olan parçalar ekonomiye kazandırılır; çevreye zararlı olan ürünler ise imha edilebilir. Geleneksel demontaj hatlarında her bir işlem için bir çalışan kendisine atanan görevi yerine getirmektedir. Ancak kaynağın ve kapasitenin sınırlı olduğu gerçek üretim sistemlerinde ürün, süreç ve çalışan verimliliğini artırmak amacıyla geleneksel sistemlerden uzaklaşılmıştır. Geleneksel demontaj hattı, ürünün parçalara ayrılması ve taleplerdeki değişikliklere düşük düzeyde esneklik ve adaptasyona sahiptir. Dolayısıyla, talepteki değişiklikler işçi hareketliliğine duyulan ihtiyacı artırdığında, çalışanları istasyonlar arasında transfer etmek zorlaşır. Geleneksel hatlardaki çalışanlar, düşük seviye becerileri ve sınırlı eğitim konusunda uzmanlaşmıştır. Bununla birlikte, çalışanlar arasında uyumluluğun bulunmaması nedeniyle, kusurların hızlı bir şekilde fark edilmesi ve diğer çalışanlardan öğrenme, geleneksel hatlarda zordur. Senkronize olarak çalışma potansiyeli, geleneksel hatlardaki sökme sağlama süresini ve hat uzunluğunu azaltmak için elde edilemez. Bu kapsamda, bir grup işçinin aynı ürün üzerinde aynı anda farklı operasyonlar gerçekleştirdiği çok yönlü iş istasyonları, artan hat performansı potansiyeline sahiptir. Gerçek üretim sistemlerinde klasik demontaj hattı çalışma sistematiği yerini takım esaslı çalışma sistematiğine bırakmıştır. Geleneksel çalışma mantığında her bir istasyona bir işçinin atanıyor olmasına karşın takım esaslı çalışmada bir istasyona birden fazla işçi atanabiliyor; ayrıca işler belirli kısıtlar ve kriterler altında gruplandırılarak paralel olarak daha verimli ve hızlı bir şekilde tamamlanabilmektedir. Özetle; bu çalışma yöntemi, klasik yapıya göre kalite, verimlilik, alan kullanımı, çalışan kabiliyetleri ve teslim süresi bakımından avantajlara sahiptir. Pratikte her ne kadar üretim tesislerinde demontaj hatlarına takım esaslı çalışma entegre edilmiş olsa da henüz literatürde bu kapsamda bir çalışma yer almamıştır. Tez çalışması, demontaj hatlarına ilk defa takım çalışmasını entegre ederek literatüre katkıda bulunmuştur. Bu araştırma boşluğuna hitap eden çalışma, işçilerin ve açılan iş istasyonlarının sayısını en aza indirgemek amacıyla takım çalışması esaslı demontaj hattı dengeleme problemini çözmek için bir karma tamsayılı doğrusal programlama (KTDP) odaklı optimizasyon yaklaşımı sunmaktadır. Uygulama kısmında gerçek bir çamaşır makinası ve bulaşık makinası demontaj sistemine KTDP model uygulanmıştır. Uygulama, çamaşır ve bulaşık makinesi demontaj hattı sistemlerinde, klasik bir demontaj sistemi tasarımına kıyasla daha kısa demontaj teslim süresi (sırasıyla %47,9 ve %80,9) ve daha düşük alan gereksinimi (sırasıyla %61 ve %60,2) ile sonuçlanmıştır. Çalışma kapsamında KTDP'nin yanı sıra iki sezgisel algoritma da geliştirilmiştir. Geliştirilen her iki sezgisel yöntem de "konum ağırlığı" ve "takip eden iş öğesi sayısı" seçim kriterine göre geliştirilmiştir. Ayrıca önerilen sezgisel yöntemlerin etkili hesaplama performansı ile yeni oluşturulan büyük boyutlu test problemleri üzerinde kabul edilebilir çözümler sağladığı doğrulanmıştır. Karşılaştırma sonuçları, algoritma ve çizelgeleme metodu için sırasıyla takım çalışması esaslı demontaj hattı dengeleme sezgisel yöntemi-1 (MMDLBH-I) ve "maksimum konum ağırlığı" seçim kriterinin üstünlüğünü göstermiştir.