Hazır giyim dikim işletmelerinde yalın üretim ve sürdürülebilir dijital yalın model tasarımı

Abstract

Hazır giyim sektörü, emek yoğun üretim yapısı, kısa ürün yaşam döngüleri, hızla değişen moda eğilimleri ve yoğun küresel rekabet koşulları nedeniyle üretim süreçlerinde yüksek düzeyde verimlilik ve esneklik gerektiren sektörlerin başında gelmektedir. Günümüz üretim ortamında hazır giyim işletmeleri bir yandan maliyetleri düşürmek diğer yandan üretim hızını ve kaliteyi artırarak müşteri taleplerine hızlı şekilde yanıt verebilmek zorundadır. Bu nedenle üretim süreçlerinin etkin planlanması, kaynakların verimli kullanılması ve üretim sistemlerinde sürdürülebilir performansın sağlanması işletmeler açısından kritik bir gereklilik haline gelmiştir. Hazır giyim üretim sistemleri incelendiğinde özellikle dikim operasyonlarının üretim performansı üzerinde belirleyici bir rol oynadığı görülmektedir. Dikim hatları, birbirine bağımlı çok sayıda operasyonun ardışık olarak gerçekleştirildiği üretim sistemlerinden oluşmaktadır. Bu sistemlerde operasyonlar arasındaki iş yükü dengesi üretim hattının toplam verimliliğini doğrudan etkilemektedir. Operasyonlar arasındaki dengesizlikler üretim akışının kesintiye uğramasına, darboğazların oluşmasına, bekleme sürelerinin artmasına ve üretim kayıplarının ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. Bu nedenle dikim hatlarında dengeli bir iş yükü dağılımının sağlanması ve üretim akışının sürekliliğinin korunması üretim yönetiminin temel problemlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Türkiye açısından değerlendirildiğinde hazır giyim sektörü yüksek ihracat kapasitesi ve geniş istihdam olanakları ile ülke ekonomisinin önemli üretim alanlarından birini oluşturmaktadır. Türkiye'nin Avrupa pazarlarına coğrafi yakınlığı, gelişmiş tekstil altyapısı ve esnek üretim kabiliyeti sektöre önemli bir rekabet avantajı sağlamaktadır. Bununla birlikte artan işçilik maliyetleri, küresel rekabet baskısı ve tüketici beklentilerindeki hızlı değişim üretim süreçlerinin daha verimli ve sürdürülebilir şekilde yönetilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu durum üretim sistemlerinde verimlilik, esneklik ve sürdürülebilirlik kavramlarının birlikte ele alınmasını gerektirmektedir. Dikim hatlarında iş yükünün dengeli dağıtılması üretim performansını doğrudan etkileyen önemli bir faktördür. Ancak operatör becerileri, öğrenme etkisi, yorgunluk, makine duruşları ve operasyonel değişkenlik gibi faktörler operasyon sürelerinde farklılıklara yol açabilmektedir. Bu durum üretim hattında iş yükü dengesizliğine neden olmakta ve üretim performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle üretim hatlarında dengeli bir iş yükü dağılımının sağlanması üretim verimliliğinin artırılması açısından kritik bir gereklilik olarak ortaya çıkmaktadır. Üretim hatlarında iş yükünün dengeli şekilde dağıtılmasını amaçlayan hat dengeleme çalışmaları üretim sistemleri literatüründe uzun yıllardır araştırılmaktadır. Geleneksel hat dengeleme yaklaşımlarında operasyon süreleri genellikle zaman etütleri ile belirlenen sabit değerler olarak kabul edilmektedir. Bu yaklaşımlarda operasyon sürelerinin üretim süreci boyunca değişmeden kaldığı varsayılmaktadır. Ancak hazır giyim üretiminin emek yoğun yapısı nedeniyle operatör performansı ve çalışma koşullarındaki değişkenlik operasyon sürelerinde farklılıklara yol açabilmektedir. Bu nedenle statik zaman değerlerine dayalı hat dengeleme modelleri gerçek üretim ortamının dinamik yapısını yeterince yansıtamamaktadır. Üretim sistemlerinde verimliliği artırmaya yönelik önemli yaklaşımlardan biri yalın üretimdir. Toyota Üretim Sistemi'nden doğan yalın üretim yaklaşımı üretim süreçlerinde katma değer yaratmayan faaliyetlerin ortadan kaldırılmasını, değer akışının iyileştirilmesini ve sürekli iyileştirme kültürünün benimsenmesini hedeflemektedir. Yalın üretim araçları sayesinde üretim süreçlerinde israfın azaltılması, süreçlerin sadeleştirilmesi ve üretim akışının iyileştirilmesi mümkün olmaktadır. Bununla birlikte geleneksel yalın üretim uygulamaları çoğu zaman gözlem temelli analizlere ve statik süreç iyileştirmelerine dayanmaktadır. Bu durum üretim ortamlarının dinamik yapısını yeterince yansıtamamakta ve bazı durumlarda yalın uygulamaların etkinliğini sınırlayabilmektedir. Son yıllarda Endüstri 4.0 teknolojilerinin gelişmesi ile birlikte üretim sistemlerinde dijital dönüşüm hız kazanmıştır. Nesnelerin İnterneti, gerçek zamanlı veri izleme sistemleri ve veri analitiği teknolojileri üretim süreçlerinden büyük miktarda verinin toplanmasına ve analiz edilmesine olanak sağlamaktadır. Bu teknolojiler üretim sistemlerinin anlık olarak izlenmesini ve üretim kararlarının veri temelli olarak alınmasını mümkün kılmaktadır. Yalın üretim prensiplerinin dijital teknolojiler ile bütünleştirilmesi sonucunda literatürde dijital yalın üretim kavramı ortaya çıkmıştır. Dijital yalın üretim yaklaşımı yalın üretimin süreç iyileştirme ve israf azaltma prensiplerini dijital veri analizi ile birleştirerek üretim performansının artırılmasını hedeflemektedir. Bu doktora tezinin temel amacı hazır giyim dikim işletmelerinde yalın üretim prensiplerini dijital teknolojiler ile bütünleştirerek sürdürülebilir bir dijital yalın üretim modeli geliştirmektir. Bu kapsamda hat dengeleme problemi statik bir optimizasyon problemi olarak ele alınmak yerine üretim süreci boyunca sürekli izlenen ve güncellenen dinamik bir sistem olarak değerlendirilmiştir. Bu yaklaşım sayesinde üretim hatlarında ortaya çıkan performans değişimleri gerçek zamanlı olarak izlenebilmekte ve üretim kararları güncel verilere dayalı olarak alınabilmektedir. Bu tez kapsamında geliştirilen modelin temelinde dikiş makinelerine entegre edilen Süreç İzleme Aygıtları (Process Monitoring Device – PMD) aracılığıyla elde edilen gerçek zamanlı üretim verileri yer almaktadır. PMD sistemi sayesinde operasyon başlangıç ve bitiş zamanları, operatör çevrim süreleri, makine duruşları ve üretim miktarları gibi kritik üretim verileri doğrudan üretim hattından toplanabilmektedir. Bu veriler merkezi veri tabanı altyapısında işlenerek dijital karar destek sistemi ile bütünleştirilmiştir. Böylece üretim performansı göstergeleri anlık olarak izlenebilmekte ve üretim süreçleri hakkında hızlı ve doğru kararlar alınabilmektedir. Önerilen sürdürülebilir dijital yalın üretim modeli iki aşamalı bir dijital hat dengeleme yaklaşımına dayanmaktadır. İlk aşamada müşteri talebi ve üretim kapasitesi dikkate alınarak takt zamanı hesaplanmakta ve operasyonlar için gerekli operatör sayısı belirlenmektedir. İkinci aşamada ise Sıralı Konum Ağırlıklı Hat Dengeleme (RPW) algoritması kullanılarak operasyonlar arasındaki öncelik ilişkileri dikkate alınmakta ve görevler iş istasyonlarına dengeli biçimde dağıtılmaktadır. Bu dijital algoritma üretim hattında iş yükü dengesinin sürdürülebilir şekilde korunmasına katkı sağlamaktadır. Modelin önemli katkılarından biri üretim hatlarının gerçek zamanlı olarak izlenebilmesini sağlamasıdır. Bu sayede üretim süreçlerinde oluşabilecek darboğazlar erken aşamada tespit edilebilmekte ve saha yöneticileri üretim süreçlerine hızlı şekilde müdahale edebilmektedir. Gerçek zamanlı veri izleme altyapısı üretim yöneticilerine hızlı ve proaktif karar alma imkânı sağlamaktadır. Modelin bir diğer önemli katkısı ise hat dengeleme sürecinin dijital algoritmalar aracılığıyla otomatik olarak gerçekleştirilebilmesidir. Bu sayede üretim yöneticileri sürekli hat dengeleme hesaplamaları ile uğraşmak yerine üretim süreçlerinin iyileştirilmesine, operasyonel problemlerin çözümüne ve ürün kalitesinin artırılmasına daha fazla odaklanabilmektedir. Önerilen model hazır giyim sektöründe faaliyet gösteren iki farklı üretim hattında uygulanarak test edilmiştir. Tişört ve denim üretim hatlarında gerçekleştirilen uygulamalar sonucunda operatör verimliliğinde önemli artışlar sağlanmış, hat verimliliği iyileşmiş ve hat denge kayıplarında belirgin azalmalar gözlemlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışma yalın üretim prensiplerini dijital üretim teknolojileri ile bütünleştirerek hazır giyim dikim işletmeleri için sürdürülebilir bir dijital yalın üretim modeli önermektedir. Geliştirilen model üretim hatlarının gerçek zamanlı izlenmesini, hat dengelemenin dijital algoritmalar aracılığıyla gerçekleştirilmesini ve üretim yöneticilerinin daha hızlı ve proaktif kararlar almasını mümkün kılmaktadır. Bu yönüyle model operasyonel sürdürülebilirliğin sağlanmasına katkıda bulunmakta ve üretim yöneticilerinin hat dengeleme gibi operasyonel hesaplamalar yerine üretim süreçlerinin geliştirilmesine ve ürün kalitesinin artırılmasına odaklanmasına olanak sağlamaktadır. Bu özellikleriyle önerilen model hem akademik literatüre katkı sunmakta hem de hazır giyim üretim sistemleri için uygulanabilir bir üretim yönetimi yaklaşımı ortaya koymaktadır.