Ürün ağacı(ÜA) basitçe tanımlamak gerekirse, bir ürünün imali için gereken parçaların bir listesidir. Bu parçalar hammadde, yarımamul ve doğrudan ürüne katılmayan ancak imali için gerekli bileşenlerden oluşur. ÜA’ında her bir seviyedeki bileşen, bir alt seviyedeki bileşene göre "baba", alt seviyedeki bileşen ise "oğul" bileşendir. Bu ilişkiye ÜA’ında "baba oğul ilişkisi" adı verilir. (Şekil 4.1)

Bir ÜA tek bir seviyeden oluştuğu gibi(Şekil 4.1), üretim sürecindeki akışa ve rotalara göre birden çok seviyeye sahip olabilir (Şekil 4.2). ÜA 'nın tek seviyeden oluştuğu, yani sadece ürün ve ürünü oluşturan parçaların yeraldığı ÜA 'lara "parça listesi" adı da verilir.

ÜA bir şirket dokümanıdır. Şirkette ÜA' yı kullanan herkes ÜA'nın müşterisidir. ÜA' yı tüm müşterilerinin kullanma hakkı olmasına rağmen kimse onu sahiplenemez, sadece ona en çok ihtiyaç duyan, yani onu en çok kullanan bölümden söz edilebilir. Tablo 4.1' de tüm departmanların ÜA kullanım sebepleri belirtilmiştir. Ürün ağaçları tüm bu kullanım ihtiyaçlarını karşılayabilmelidir. Aslında ÜA şekillenirken Planlama Depatmanın istekleri yerine getirildiğinde diğer tüm departmanların istedikleri de yapılmış olacaktır. Bunun sebebi bu departmanın ÜA doğruluğuna en çok ihtiyaç duyan departman olmasıdır.

1. ÜA' da doğru parça numaraları olmalıdır. - Olması gereken ama yazılmayan ve olması gerekmeyen ama yazılan parça numarası olmaması.

2. Her bir kalemin belirtilen ölçü birimine göre doğru miktarı belirtilmelidir.

ÜA’nda doğruluk oranı en az % 98 olmalıdır. Yani ürün ağacının en az % 98 'inde hiç bir bileşende veya miktarda hata olmamalıdır. Ancak bu % 98 'lik seviyeye erişmek yetmez. ÜA sürekli kontrol edilerek gerekli önlemler alınmalı ve hedef % 100 olmalıdır. Bu aşamada bir de ürün ağaçlarına eklenmesi gerekenleri sıralayalım: (GARWOOD, 1993)

ÜA’ları seviyelerine, kullanıldıkları departmana ve işlevlerine göre farklı isimler almakla birlikte, bir şirkette, bir ürün için aslında tek bir ürün ağacı olmalıdır. Her departmanın kendi ihtiyaçları doğrultusunda farklı bir ÜA hazırlaması söz konusu olduğunda bu ağaçların hepsinin bakımının yapılarak tam olarak güncellenmeleri fiilen mümkün değildir. ÜA’ların böyle dağınık ve kopuk olduğu firmalar genelde informal şekilde yönetilen, departmanlararası iletişimin kopuk olduğu eski tip işletmelerdir. Yeni yönetim yaklaşımıyla gelen departmanların entegrasyonu işte bu noktada şirket içinde her bir ürün için tek bir ürün ağacının ortaya konmasıyla başlar. Ürün ağaçlarıyla ilgili problemler baş gösterdiğinde, doğru parçanın, doğru zamanda ve doğru miktarda alınması zorlaşır, hesaplanan maliyetlerin doğruluk oranı düşer. Ürün ağacı problemleri sonucu oluşanları şöyle özetleyebiliriz:

• Kaçırılan Siparişler : Üretim akışınızda bir sorun yoksa bile malzemelerinizin gerektiği kadarını, gerektiği zamanda üretime sokamazsanız doğal olarak siparişleriniz yetişemez. Malzeme İhtiyaç Planlaması mucizevi bir araç değildir ki, yanlış ürün ağacı ile doğru malzeme ihtiyaç planını ortaya koysun!
• Gereğinden Fazla Envanter : Üretim hatlarında malzeme yokluğundan meydana gelecek aksamaların önüne geçmek için pek çok firma ürün ağaçlarını tekrar şekillendirmek yerine sermayelerini envantere bağlayarak gereğinden fazla envanter ile çalışırlar.
• Verimsiz Üretim : Üretime yanlış parçalar ve yanlış adette parçalar için emir açıldığında üretim karmaşıklaşır ve düzensizleşir. Üretim kaynakları verimsiz kullanılır.
• Zamanında Devreye Sokulamayan Tasarım Değişiklikleri : Mühendislik Departmanının yaptığı tasarım değişiklikleri ürün ağacına hemen yansıtılmaz ve revize edilmiş ürün ağacı tüm ilgili departmanlara yollanmazsa ürün fiilen son revizyonuna göre değil Üretim Departmanının elindeki revizyona göre yapılır, maliyet hesapları ( bu süreç hep böyle sürdüyse ) çok olasıdır ki daha da önceki bir revizyona göre yapılmaktadır. Kısacası tasarım değişikliği son derece baş ağrıtıcı bir hâl alır.
• Yanlış Hesaplanan ve Yüklenen Maliyetler : Yukarıda da belirtildiği gibi yanlış hesaplar sonucu ürettiğimiz malın maliyeti gerçeğinden düşük çıktıysa zarar ederiz, fazlaysa ürünün fiyatında gereksiz bir yükseliş ve bunun sonucu rekabet kaybı gündeme gelir. Yanlış maliyetlerin üretim genel maliyelerinin yüklenmesinde kullanılması ise tam bir felakettir, çünkü tek bir üründeki maliyet hatası tüm diğer ürünleri de etkileyecektir.
• İşi Yürütme Maliyeti Artışı : Daha çok envanter, farklı ürün ağaçlarının güncellenmesi ve siparişlerin yetiştirilebilmesi için alınan ek tedbirler daha çok maliyet getirerek işi yürütmemizi zorlaştırır.
• İletişim ve Takım Ruhu Eksikliği : Birbirinden kopuk departmanların iletişimsizliği sonucu sistem iyi işlemeyince, görevini lâyıkıyla yaptığını düşünen herkes haksızlıklığa uğradığını, suçun diğer çalışanlarda olduğunu düşünür, bu da takım ruhunu zedeler, oluşmasını engeller.
• Demotivasyon ve Hayal Kırıklığı : Çalışanların yukardaki anlatıldığı gibi düşünmeleri onları demotive eder, çalışmalarının boşa gittiğini görmek hayal kırıklığı yaratır. Yönetim açısından iyi işlemeyen bir şirketin başında bulunmak da rahatsız edicidir. Motivasyon eksikliği olan bir yönetimi ve çalışanları olan bir şirkette geleceğe dair umut yoktur.

• Parça numarası ve ürün ağaçları kayıtlarındaki bilgiler şirketteki her müşterinin - Mühendislik, Üretim, Planlama, Satınalma, Finans, vb departmanları - ihtiyaçlarını karşılayabilmelidir.
• Parça numaraları her parça için tek (unique) olmalıdır. Bir parçada yapılan revizyon sonucu meydana gelen şekil, büyüklük veya işlev değişikliği ile artık yeni bir parça meydana geldiğinden yeni bir parça numarası gereklidir.
• Ürün ağaçlarındaki numaralar parça numaralarıdır, şekil numaraları değil. Her ne kadar çoğunlukla iki numara aynı olmakla da beraber ikisinin de işlevi farklıdır.
• Zaman fazında çizelgelenmesi gereken her parça ÜAda yeralmalıdır.
• ÜAda iş gücü değil, malzemeler gösterilir.
• ÜAdaki seviyeler mümkün olduğunca az olmalıdır.
• ÜAda değişiklik yapılacağı zaman firmadaki ilgili tüm departmanların onayı alınmalıdır.

Seviyelerine, kullanıldıkları departmana ve işlevlerine göre farklı ürün ağaçları olduğunu daha önce anlatmıştık. Şimdi bu ÜA çeşitlerinden bazılarını inceleyelim:

Üretim Ürün Ağaçları : Üretimin fiilen bağlı olduğu ürün ağacıdır. Üretim Ürün Ağacı (ÜÜA) doğrudan yapılan üretimi yansıtacak şekilde şekillendirilir. ÜÜA için Şekil 4.5' e bakılabilir. ÜÜA' da, MÜA 'da yapılmış revizyonlar hayata geçirilir. Her parçanın yanında devreye girdiği ve devreden çıkacağı tarih belirtilir. Bu tarihler planlamacılar tarafından eldeki stokların miktarı ve revizyonun aciliyetine bağlı olarak belirlenir.

Varyant Ürün Ağacı : Ţekil 4.2' de Siyah tükenmez kalem için ÜA verilmiştir. Aşağıda Şekil 4.6' da Mavi Tükenmez Kalem için ÜA görülmektedir.

İki şekil karşılaştırıldığında hem yapılarındaki, hem de parçalarındaki benzerlik dikkat çekmektedir. Aslında aralarındaki tek fark, iki ayrı kalem türünün rengini belirten özel parçalardır. İşte Varyant Ürün Ağacı (VÜA) bu özel parçalar dışında kalan standart parçaların aynı kaldığı, farklı parçaların yanlarında, hangi model için hangi tür parçanın kullanılacağını belirten açıklamalar bulunan, özellikle çok modelli ürünlerin her bir modeli için farklı bir ÜA gereksinimini ortadan kalıdıran faydalı araçlardır. Bir VÜA örneği Şekil 4.7' de görülmektedir.

Modüler Ürün Ağaçları : Modüler Ürün Ağaçları varyant ürün ağacının gerektiği durumlarda, farklı modellerin talep tahminlerinin hesaplanmasında kullanılan bir araçtır. Her bir ürünün farklı modellerinin talep oranları bulunur, daha sonra her bir model için ayrı ayrı talep tahmini yerine ürünün tümü için tahmin yapılarak, daha sonra toplam talep verilen oranlarla çarpılarak her bir modelin talebi ortaya çıkar. Şekil 4.8 'de bir Modüler Ürün Ağacı örneği mevcuttur.

Konfigüratör : Son yıllarda modüler ağaçlarda daha da ileri gidilerek konfigüratör kavramı ortaya çıkmıştır. Şekil 4.9 bir konfigüratör örneğidir. Konfigüratörde, müşterinin istediği opsiyonlara göre ürün şekillendirilebildiği gibi, ortaya çıkabilecek yüzlerce ayrı model için ÜA tutulmaz. Şekil 4.9' daki Ford Escort marka otomobilin sadece gövde, motor ve trim opsiyonları olsa ve diğer tüm opsiyonlar sabit kalsa bile ortaya 3 x 3 x 2 = 18 çeşit ortaya çıkar. Konfigüratör ile bu sayı bire iner ve müşteri isteklerinin, doğrudan ürünü şekillendirmesi sağlanır.

Konfigüratörlerde üç önemli parça özelliği vardır. Yani bir parça veya parça grubunun seçilmesi diğer parça veya grupları etkileyerek üç durum ortaya çıkartır. Bu durumlar:

• İçerilmiş (included)
• Hariç tutulmuţ (excluded)
• Zorunlu (required)

ţeklindedir. Bunları bir bilgisayar örneği ile açıklayalım: Bazı Pentium modellerinde hard disk kontrol kartı ana kartın üzerindedir. Siz bu anakarta sahip bir Pentium bilgisayar seçerseniz hard disk kontrol kartı içerilmiştir. Bilindiği üzere 386 tabanlı bilgisayarların ana kartlarında LBA modu denen opsiyon yoktur ve 540 MB' ın üzerinde sabit disk kullanmak imkansızdır. Bu durumda 540 MB' ın üzerindeki sabit diskler hariç tutulmuştur. Bir Multimedia kiti alacağınızda ses kartı bu setin içindedir. Ses kartı olmadan aldığınız diğer ekipmanı kullanamazsınız. İşte bu durumda ses kartının seçilmesi zorunludur.

Hayalet Ürün Ağaçları : Bazı ürün ağaçları bir anda pek çok işe yarayan araçlardır ve bunlardan biri de hayalet ürün ağacıdır (Phantom Bill of Material). Bu aynı zamanda hiç stoklanma eğilimi bulunmayan parçalar için kullanıldığından geçici (transient) adını da alır. Daha açarsak, biz bu geçici aramontaj için planlanmış emirler vermeyi istemeyiz ve onu hayalet olarak tanımlar, ön zamanını sıfır, parti büyüklüğünü (lot for lot) duyulan ihtiyaç kadar kesikli belirleriz. (LUNN, 1992)

Bunu bir örnekle açıklayalım. Mühendislik ve Pazarlama Departmanlarımız bize üst kapaklarında farklı şirketlerin logoları bulunan doldurulabilir kurşun kalemler üretmeye başlayacağımızı söylemiş olsun. Bu sebeple kalemlerin, alt kısım aramontajı, silgi ve dört adet kurşun parçasından meydana gelen alt kısmına bir parça numarası vermemiz istenmiş olsun. Oysa atölyede, biliyoruz ki, bu yeni aramontajlar için üretim emri verilmeyecektir. Yapılacak olan, tüm uygun parçaların bir seferde elle monte edilmesidir.Bu yüzden verilen yeni parça numarası sadece montaj hattına gelene dek geçerli olacaktır. Bu MİP sistemine, yeni aramontaja gelindiğinde onu atlayarak altıdaki parçaların ihtiyaçlarını çıkarma imkanı sağlar, mühendislik hâlâ bu parça numarasını kullanabilir ve planlama bölümünün sadece bu aramontajdan kalmış envanter varsa bu parça numarasını kullanmasına gerek vardır. (LUNN, 1992)

Planlama Ürün Ağacı : Planlama ürün ağaçları da modüler ağaç mantığı ile ortaya konmuşlardır. Bu ağaçların amacı toplu üretim planlarının, ürünlerin gerçekte varolmayan gruplar altında birleştirilerek ürün ağaçlarına yansıtılmasını sağlamaktır. Örneğin kurşun ve tükenmez kalemler üreten bir fabrikada "tüm kalemler" ürün grubunun ağacı çizilirse bu bir planlama ağacı olacaktır. Bu ÜAlara "Süper Ürün Ağacı ( Super Bill of Material ), Sahte Ürün Ağacı ( Pseudo Bill of Material ) " gibi isimler de verilir.

Patlatma - Toparlanma ( Explosion - Implosion ) : Patlatma deyimi bir ürün ağacının en üst seyiyesinden başlanarak, tüm satınalınan bileşenlerin ihtiyaçlarının hesaplanması sürecidir. Bunun tam tersi olan toparlanma, özellikle bir parçanın hangi araürün/ürünlerde kullanıldığını öğrenmek için kullanılır.

Rotalar : Rota, bir ürünün sırasıyla hangi iş merkezlerinden geçtiğini gösterir. Rota kağıtlarında bu iş merkezlerindeki hazırlık ve işleme zamanları da belirtilerek işgücü planlamaya veri aktarımı yapılır.

Mühendislik Çizimi : Bu çizimler ürünlerin üretimine görsel yolla yardımcı olan araçlardır. Ancak ürün ağaçlarının mühendislik çizimleri üzerinde taşınması sonucu hem ÜA bakımı daha uzun zaman, hem de daha yüksek maliyet gerektirdiğinden, bu çizimlerin ÜA bilgilerinin taşınması için geliştirilmediği akıldan çıkmamalıdır.

4.2. MALZEME GEREKSİNİMİN BELİRLENMESİ(MİP)

Ana üretim programında (Master Production Schedule - MPS) yer alan ürünlerin üretiminde kullanılan malzemelerin ne zaman ve ne miktarda gerektiğinin belirlenmesi çalışmasına Malzeme Gereksinim Planlama (Materials Requirement Planning - MRP) adı verilmektedir. Böylece stokları kontrol altına almak, satınalma ve üretim emirlerini zamanında oluşturmak, ürün teslim tarihlerine uyabilmek olanaklı duruma gelmektedir. Malzeme Gereksinim Planlama çalışmasının yapılabilmesi için, ürünlerde kullanılan malzemeleri üretim kademesine göre gösteren Ürün Ağaçlarına (Bill Of Material-BOM) gereksinim vardır.

A KADEME 0

B(2) C(3) KADEME 1

D(1) E(2) D(2) F(2) KADEME 2

Ţekil 4.10'da parantez içinde yer alan rakamlar, sözkonusu malzemelerden gereken miktarları belirtmektedir. Ana üretim planında A ürünü için 100 adet gözüküyorsa, her bir parçadan gereken miktarlar;

B : 2* 100 = 200

C : 3* 100 = 300

D : 1* 200 + 2* 300 = 800

E : 2* 200 = 400

F : 2* 300 = 600

olacaktır. Şu ana kadar zaman boyutunu düşünmedik. A ürününün teslim tarihini bildiğimizden, bu tarihten geriye doğru hareketle bir üretim ve sipariş programı oluşturulabilir. Bazı malzemeler işletmede üretilen, bazıları ise dışarıdan alınan malzemelerdir. Bunların üretim ve tedarik sürelerinin de belirlenmiş olması gerekmektedir. Bu problemde A için 1, B için 2, C için 2, D için 2, E için 1 ve F için 1 hafta üretim ve tedarik süresi gerektiğini varsayalım. Bu durumda malzeme gereksinim planı, Şekil 4.11'deki gibi olacaktır.

Fire oranları dikkate alınarak brüt malzeme gereksinimleri hesaplandıktan sonra, bu malzemelerden stoklarda olup olmadığına bakılması ve bunun sonucu net gereksinimlerin belirlenmesi gerekir. B, C, D, E ve F parçalarından elimizde sırasıyla 112, 157, 50, 75 ve 421 adet stok olduğunu varsayalım. Bu durumda malzeme gereksinim planı, Şekil 4.13'deki gibi olacaktır. Burada malzeme gereksiniminin azalması sonucu parça tedarik süresinin azalmayacağı varsayımı ile malzeme gereksinim planı oluşturulmuştur. Parça tedarik süresinin de azalması durumunda parça tedarik zamanları değişecektir.

3. MATRİS YÖNTEMİ İLE HESAPLAMA

Matris Yöntemi kullanılarak malzeme ihtiyaçları aşağıdaki gibi hesaplanabilir :

olmak üzere; i ürününe ait malzeme listesi,

: n. seviyedeki stok vektörü,

olmak üzere,

Şekil 4.16’da X ve Y ürünlerine ait ürün ağaçları görülmektedir. Parantez içindeki rakamlar, o malzemelerin / parçaların bir üst seviyedeki kullanım miktarlarını göstermektedir. Şekil 4.16’daki ürün ağaçları için, Tablo 4.1’deki gibi bir ürün ağacı matris yapısı elde edilebilir. Bu tabloda satırlar ürünlerin hangi parçalardan ve hangi malzemelerden oluşturulduklarını; sütunlar ise, parçaların ve malzemelerin nerelerde hangi miktarlarda kullanıldıklarını ifade eder. Örneğin, X ürünü iki birim A ve bir birim C parçalarından yapılmaktadır veya 1 malzemesinden, Y ürünü için üç adet ve B parçası için de bir adet gerekmektedir.

.

Her MRP sistemi; üretilen ve satın alınan parçalar için parti büyüklükleri de belirler. Büyük partiler hazırlık maliyetlerini azaltır. Ancak bu durumda envanter taşıma maliyetleri artar. Aşağıda bazı parti büyüklüğü belirleme yöntemleri kısaca açıklanmıştır:

Sipariş verme maliyeti yüksek olduğu durumlarda net ihtiyaçları karşılayacak şekilde sabit sipariş miktarı belirlenir. Planlanan sipariş toplamı net ihtiyaç toplamından farklıdır. Ayrıca herhangi bir dönemde net ihtiyaç sabit sipariş miktarını aşıyorsa, o dönem için sabit sipariş miktarı net ihtiyaç miktarına yükseltilir.

Bu teknik sadece her dönem için ne kadar gerekiyorsa o kadar sipariş verir. Bu çok kullanılan bir tekniktir. Sadece envanter yatırımını minimuma indirmemekte dahası temin süresinin azalmasına ve üretimin esnek olmasına izin verir. Bu tam zamanında üretimin amaçları olan tek parti büyüklüğü ve sıfır hazırlık zamanı maliyeti ile tutarlılık göstermektedir. Tablo 4.5 ihtiyaç kadar verilen sipariţleri göstermektedir.

Ekonomik sipariş miktarı (ESM) hazırlık ve sipariş verme maliyetleri ile envanter taşıma maliyetlerini dengeleyen bir formüle dayanmaktadır:

Tablo 4.6 ESM 150 olarak hesaplandığında planlanan siparişleri göstermektedir.

Dönem sipariş miktarı ESM tekniğine dayanan bir hesaplamadır. Bu hesaplama sürekli ve tekdüze olmayan (kesikli talep varsa) net ihtiyaçlara göre ayarlanır. Tablo 4.7 aylık net ihtiyaçları göstermektedir. Yıllık 1200 birimlik net ihtiyaca dayanarak, ESM 200 olarak hesaplanır. Dönem sipariş miktarı için sipariş verme aralığı şu şekilde hesaplanır.

• Önceliklerin gözönüne alınmadığı toplam iş yükü hacmi ve
• Mevcut ürün özellikleri, iş gücü, ürün karşımı ve teçhizatla elde edilebilecek en yüksek çıktı miktarı olarak tanımlanmaktadır.

Kapasiteye, Teorik Kapasite ( ilgili birimin üretebileceği en fazla üretim miktarı ) ve Fiili Kapasite ( ilgili birimin hazırlık, bakım, bozulma zamanları gözönüne alındığında üretebileceği en fazla üretim miktarı, APICS tanımı ) olarak bakılabilir. ( Evans, 1990 )

Tahmin edileceği üzere fiili kapasite teorik kapasiteden daha düşük olacaktır. Çıktı Miktarı ise üretimdeki fire, bozulma, yeniden işleme, hastalık vb. nedenlerden dolayı fiili kapasiteden daha düşük olacaktır. ( Çıktı Miktarı < Fiili Kapasite < Teorik Kapasite ) Aşağıda bu üç değerin farklarını gösteren bir örnek verilmiştir ;

Ufak bir atelye günde 1 vardiya, haftada 5 gün çalışmakta ve her vardiyada 500 adetlik bir üretim yapmaktadır. Buna göre atelyenin teorik kapasitesi ;

Kapasite 2 yolla ölçülebilir. İlk yol, birim zamanda üretilen çıktı miktarının kapasite olarak alınmasıdır. Tabi ki kapasite de, üretilen ürünün birimi ile ölçülecektir. Örneğin : ton / ay veya adet / dakika. Eğer bir firma tek ürün üretiyorsa, kapasitesi kolaylıkla tanımlanabilir. Örneğin bir şeker fabrikasının kapasitesi aylık üretilen şeker miktarıdır. Eğer birden çok ürün üretiliyorsa çıktı miktarı yanıltıcı olabilir. Kapasitenin ölçülmesinde ikinci yol ise girdi miktarının kapasite olarak alınmasıdır. Hizmet sistemleri için genellikle girdi olarak kapasite gösterilir. Firmanın üretim şekline ve ürünlerin özelliklerine göre değişik kapasite ölçüleri olacaktır. Örnek kapasite ölçütleri Tablo 5.1’de verilmiştir.

Bir üretim sisteminde değişik operasyonlar varsa, sistemin kapasitesi en düşük kapasiteli operasyon tarafından belirlenir. Şekil 5.1’de örnek bir üretim sistemi verilmiştir. Aşağıdaki sistemin kapasitesi C işleminden dolayı, 6 adet / gün olacaktır çünkü diğer kısımlar ( A : 10 adet / gün, B : 20 adet / gün ) ne kadar çok üretirlerse üretsinler ancak C işleminin üretimi kadar çıktı alınabilir.

Kısıtlar Kuramı ( Theory of Constraints, TOC ) sistemin kapasitesinin arttırılması için üretim zincirinin en zayıf halkası ile uğraşılması gerektiğini ( Şekil 5.1’de C işlemi ) öne sürer. C işlemi iyileştirilince ( kapasitesi arttırılınca ) D, D işlemi geliştirilince E ve E işlemi geliştirilince A işlemi darboğaz oluşturur. Bu düzeltmeler yapıldıktan ( C, D, E ve A işlemlerinin kapasitesi arttırılınca ) sonra sistemin iç kapasite kısıtı olmayacaktır çünkü en düşük değer 15 adet / gün ile talepte olur ve firma bu dış kısıt ile uğraşır. Şekil 5.2.’de düzeltmeler yapıldıktan sonraki kapasiteler verilmiştir.

Kapasite planlamasını hiyerarşik bir düzen içerisinde yürütmek firmaya iki büyük avantaj sağlayacaktır. Bu avantajlaradan birincisi hiyerarşik düzen takip edildiğinde otomatize olma miktarı artacak, böylece çok detaylı alt kademe problemler yerine üst seviyedeki plan ve kapasite problemlerini çözme imkanı doğacak ve bu durum firma için daha rasyonel olacaktır. İkinci avantaj ise, üst yönetimin detaylarla uğraşmadan stratejik karar vermeleri mümkün olacaktır. Kapasite planlarının hiyerarşik yapısı Şekil 5.3’de verilmiştir. Bu şekil incelendiği zaman birbiri ile etkileşim halinde olan planlar rahatlıkla görülmektedir. Kaynak planlama, toplu üretim planını; kaba kapasite planı, ana üretim planını; kapasite ihtiyaç planı da malzeme ihtiyaç planını geçerli kılmaktadır. Üretim aktivite kontrolü de gene kapasite planının - kısa dönemli planın - bir parçası olan girdi / çıktı kontrolüne geri besleme sağlar.

1. Kaynak (Yatırım) Planlaması

Kapasite planlama hiyerarşisinde en üstte yer alan Kaynak İhtiyaç Planlama uzun dönemli yatırım planlamadır ve sektörlere göre farklılaşmakla birlikte 3-5 yıl gibi bir süreyi de gözönüne alır. Gerekli fonların, tesislerin, donanımın ve kilit personelin temini ancak bu sürede temin edilebilir. Bu aşamada planlama ürün gruplarının satış planına göre yapılır ve kritik kaynakların öngörülen dönem için ihtiyaç duyulan miktarları belirlenir. ( Toomey, 1996 )

Örnek 1 : Bir makine üreticisi 5 yıllık dönem içinde satışlarda her yıl ortalama % 15’lik bir artış tahmin etmektedir. Mevcut dönemdeki kapasite kullanım oranı ve 5 yıllık dönem için satış tahminleri Tablo 5.2’de verilmiştir. Buna göre 3. yılda fabrika kapasitesine yükseltme yapılması gerektiği görülmektedir. ( Toomey, 1996 )

Örnek 2: Buradaki amaç 2 yıllık dönem için ürün grupları bazında ve kritik kaynaklarda planlamanın yapılmasıdır. Bu makine için kritik kaynaklar; Gerekli Finansman, İşgücü ve Torna dır. 2 yıllık dönemde ürün aileleri için satış tahminleri Tablo 5.3 ve ürün ailelerinin Kaynak Listeleri ( Bill of Resources ) Tablo 5.4’de verilmiţtir.

Her bir ürün ailesinin talebine göre her bir kaynak ihtiyacı Tüm Faktörler ile Kapasite Planlama ( Capacity Planning Using Overall Factors, CPOF ) tekniği ile hesaplanmış ve Tablo 5.5’de gösterilmiştir.Hesaplamada satış tahmini değerleri Tablo 5.4’deki birim kullanım miktarları ile çarpılmaktadır.Örneğin: B Ürün Ailesinin 6. Dönemdeki Talebi X B Ürün Ailesinin Finansman İhtiyacı = 270 X 6.000.000= 1.620.000.000 TL’dır.

• İki yıllık dönem içinde finansman ihtiyacı 600.000 $ ( 2.852.00 - 2.252.000 ) olacaktır.
• Eğer her işçinin dönemlik çalışma zamanı 500 saat alınırsa, İşgücü ihtiyacı 1. dönemde 83 ( 41.745 / 500 ) ve 2 yıl sonunda 132 ( 65.875 / 500 ) işçi olacaktır.
• Herbirinin kapasitesi 840 makine saat / dönem olan 2 adet torna makinası olduğu varsayılırsa 6. dönemde 3. bir torna makinası ihtiyacı ortaya çıkacaktır. Bu da yeni bir makine alımı, fason imalat veya rota değişimi ile düzeltilebilir.

Örnek 3: Tüm Faktörler ile Kapasite Planlama(CPOF) tekniğinde istenen kaynağın her an temin edilebileceği varsayılmaktadır. Oysa her bir kaynağın temini için belirli zaman gerekir ( Örneğin personel temini en az 1 dönem, torna temini en az 2 dönem gerektirir gibi) Bu eksiklik de Kaynak Profilleri yaklaşımı ile giderilebilmektedir. Kaynak planlamada gözönüne alınmış olan Gerekli Finansman, İşgücü ve Torna için kaynak profilleri Tablo 5.6’da verilmiştir. Tablo 5.9’daki Kaynak Profillerine göre hesaplanan Kaynak İhtiyacı Tablo 5.7’de verilmiţtir

• İki yıllık dönemde ortaya çıkacak olan finansman ihtiyacı 600.000.000 TL ( 2.852.000.000 - 2.252.000.000 ) 1.5 yıl sonra ortaya çıkacaktır..
• Eğer her işçinin dönemlik çalışma zamanı 500 saat alınırsa, İşgücü ihtiyacı 1. dönemde 83 ( 41.745 / 500 ) ve 7. dönem ( 8. dönem yerine ) sonunda 132 ( 65.875 / 500 ) iţçi olacaktır.
• Herbirinin kapasitesi 840 makine saat / dönem olan 2 adet torna makinası olduğu varsayılırsa 5. dönemde ( 6. dönem yerine ) 3. bir torna makinası ihtiyacı ortaya çıkacaktır.

Kaba Kapasite Planlama ( RCCP ), APICS tarafından Üretim planını ve / veya Ana Üretim Planı’nını işgücü, makine saat, depolama, envanter seviyeleri ve üretim maliyetleri gibi anahtar kaynaklara olan gereksinime çevirme süreci olarak tanımlanır. Buradaki amaç Ana Üretim Planı’nın uygulanabilir olduğunun denetlenmesidir.

Kaynak profili, gereken anahtar kaynakları, ürünlerin üretilmesi için kullanılacak olan kaynakların kapasiteleri, ürünlerin üretimlerinin tamamlanabilmesi için bu kaynaklara hangi zamanlarda ihtiyaç duyulduğunu tanımlar. Tüm kaynakların kapasiteleri, kolay ve kabaca bir mukayeseye olanak sağlaması için tek bir birimle ifade edilir. ( LANDVATER, 1997 )

RCCP ya toplu üretim planından ya da ana üretim planından(MPS) oluşturulabilir. Toplu üretim planı, satış ve üretim planlarındaki benzer ürünleri ürün aileleri olarak tanımlar. Örneğin, bisiklet üreten bir firma Şekil 5.4 ‘degörüldüğü gibi yarış ve tur bisikletleri üretsin ve tur bisikletlerini de bay ve bayan bisikletleri olarak tasarlasın. Bu durumda bay ve bayan bisikletleri tur bisikleti adında bir ürün grubunu; tur ve yarış bisikletleri de bisiklet ürün grubunu oluştursun. Firma, bisikletlerin üretimi için aynı kaynakları kullandığından bu kaynakların profili hem bay hem de bayan bisikletleri için açıklayıcı olacaktır. Kaba planlama profili kaynaklar üzerinde genel bir bakış açısı sağlar. Bu durumda, çalışma saatleri yerine çalışma günleri, tek bir ürün ya da iş merkezi yerine ürün / iş merkezleri grupları bazında planlama yapar.

Bazen de RCCP yapılırken ana üretim planı dikkate alınır. Ana üretim planı(Master Production Schedule-MPS) toplu üretim planını ürün bazında çözümler. RCCP ana üretim planının firma için olurlu olup olmadığını analiz etmede hızlı bir yöntemdir. Böyle bir analiz sonucunda MPS’nin revizyonu gerekebilir. MPS ya mevcut kapasitenin limitlerine göre tekrar planlanır ya da oluşturulan MPS korunur, fakat kapasiteyi arttırmak üzere birtakım ayarlamalar yapılır. Bu ayarlamalar: yeni vardiya açmak, mevcut vardiyadaki çalışma saatlerini arttırmak (fazla mesai), geçici işçi temin etmek, bir komponenti dışarıdan almak ya da dışarıda yaptırtmak, firma içinde taşeron çalıştırmak veya talebe bağlı olarak stoka üretim alternatifleridir.

Bu kaynaklar, üretim miktarı arttırılınca fazla yüklenirler. Planların değiştirilmesinde sorun yaratan kritik kaynaklar, ilk olarak gözden geçirilen iş merkezleridir. ( İş merkezi, bir makine, benzer iţi yapan makine grubu, imalat hücresi veya işlem hattı olabilir. ( Landvater, 1993 ) )

Kaynaklar aşağıdaki nedenlerden dolayı kritik olabilir ( Fogarty, 1991 );

• Fason imalat zor ve pahalı,
• Yeni makine alımı pahalı ve uzun temin süresi gerektirir,
• Tecrübeli operatörler kolaylıkla yetiştirilemez,
• İlgili iş merkezi normal üretimde darboğaz oluşturur ve genellikle mesai geretirir,
• Alternatif rotalar mevcut değildir veya olabilecekbir değişikliğin üretim programına etkisi çok yüksektir ve
• İş merkezinde özel bir operasyon vardır.

Örnek ( RCCP, Tüm Faktörler ile Kapasite Planlama ) : Kaynak planlama kısımında verilen örnekteki torna için RCCP yapılacağını varsayalım. Bu üç ürün ailesi ( A, B ve C ) için Ana Üretim Planı Tablo 5.8’de verilmiştir. Planlama periyodunu ay olarak seçersek üç ay ( Temmuz, Ağustos ve Eylül ) için oluşacak Aylık Ana Üretim Planı Tablo 5.9’daki gibi olur.

Tablo 5.4’deki Kaynak Listesi’nden alınacak kaynak kullanım miktarı ile hesaplanan torna ihtiyacı Tablo 5.10’da verilmiştir. Tablo 5.10’da verilen Kaynak İhtiyacına göre ancak 6. dönemde 3. bir torna makinası ihtiyacı ortaya çıkacaktır. 3. dönemin talebi ( Tablo 5.5’de ) 1475 saattir ve 1680 saatlik kapasite ( 840 saat / makine * 2 makina ) ile karşılanmaktadır. Oysa ay bazında incelenirse Temmuz ayında kapasite ihtiyacı 4.600 saat iken, firma kapasitesi 6.720 ( 840 saat/makina * 2 makina * 4 dönem ) saattir. Diğer aylarda da torna makinası için bir ek kapasite ihtiyacı yoktur.

RCCP Sonucu Alınacak Kararlar ( Fogarty, 1991 )

Eğer firmanın ihtiyaç duyduğu kapasite, fiili kapasiteden fazla ise alınacak ilk tedbir fiili kapasitenin arttırılmasıdır. Bu da işgücünü arttırma, metot geliştirme, mesai - vardiya koyma veya fasona vermedir. Eğer fiili kapasite arttırımı mümkün olmaz ise işin başka iş merkezlerine verilmesi, üretme yerine satınalınma yoluna gidilmesi ( make or buy ) veya - en son olarak - üretim planın değiştirilmesidir. Üretim planı değiştirilirken tüm departmanların ( pazarlama, finans, malzeme, mühendislik ve üretim ) katıldığı toplantılar düzenlenmeli ve diğer firma fonksiyonlarının da konu hakkında bilgi sahibi olması sağlanmalıdır.

Üst yönetime verilecek RCCP raporunda ne fazla detaya inilmeli ( çok sayıdaki iş merkezinin bilgilerinin sunulması ) ne de tek kalemde tüm firmanın tanımı yapılmamalıdır. Olabildiğince az ve kritik iş merkezi ile firma yöneticileri bilgilendirilmelidir.

Eğer firmanın ihtiyaç duyduğu kapasite, fiili kapasiteden az ise alınacak ilk tedbir fiili kapasitenin azaltılmasıdır. Bu da iţgücünü azaltma veya mesai - vardiyaları kaldırma ile yapılabilir.

RCCP, yapılan planın gerçekçi olup olmadığının kabaca tahmini olmasına rağmen kaynak ihtiyaç planlamadan daha ince ve detaylı; ama kapasite ihtiyaç planlamasından daha az detaylıdır. Yani, RCCP, zaman fazlı MRP verilerini ve iş rotalarını kullanmaz; mevcut kapasite verilerini ve gerçekleştirilmesi beklenen kapasite verilerini kullanır. Şekil 5.5’de RCCP ve CRP kapasite planlamalarının MRP II sistematiği içindeki yerleri gösterilmiştir. RCCP, MPS’den sonra, CRP ise MRP’den sonra gerçekleştirilir.

CRP hesaplamaları, kaba kapasite planlama ( RCCP ) ile benzer şekilde yapılır. Ancak toplu üretim planı ( kaynak planlama kullanır ) veya ana üretim planı ( RCCP kullanır ) yerine MRP sistemi tarafından oluşturulan Açık İş Emirleri ( Scheduled Receipts ) ve Planlanmış Emirler ( Planned Orders ) CRP’de kullanılır. Ayrıca Kaynak Listeleri ve Kaynak Profilleri yerine rotalar kullanılmaktadır. RCCP sadece kritik kaynakları gözönüne alırken, CRP tüm iş merkezlerinin iş yükü durumunu gözönüne alır.

CRP için planlama periyodu 1 yıldan azdır. Revizyonlar haftalık veya aylık olarak yapılır. Diğer planlama faaliyetlerine nazaran daha otomatize olmuş bir faaliyettir. Parça ana dosyasından, iş emirleri dosyasından, iş merkezi dosyasından ve açık sipariş dosyasından veri temin neder. Bu nedenle gerekli veri tabanının oluşturulmuş olması gerekir.( Yıldız, 1992 )

Kapasite ihtiyaç planı iteratif bir plandır. Fabrikada üretilen parçaların iş rotalarını girdi olarak kullanır. “Rota”, parçanın hangi iş merkezlerinden geçeceğinin belirlenmesidir. Diğer bir girdi de kaynakların miktarını hesaplarken kullanılan ölçü birimidir. Kapasite ihtiyaç planı bu girdilerle beraber malzeme ihtiyaç planından gelen net ihtiyaç, açılan sipariş ve beklenen siparişlere göre, her bir iş merkezi için her bir zaman diliminde gerekli kapasiteyi tahmin eder. Gerçek verilerle ( makinelerin bakımı, arızalar, mevcut iş yükü ) tahmin edilen kapasite karşılaştırılır.

RCCP’ye ek olarak CRP yapılmasını gerektiren koşullar aşağıdaki şekildedir: ( LANDVATER, 1997 )

1. Planlanması gereken çok fazla sayıda iş merkezi varsa kapasite ihtiyaç planı yapılır.
1. Ürün ağaçları çok seviyeli ise kapasite ihtiyaç planı yapılır. Kapasite ihtiyaç planı, kaba kapasite planlamadan farklı olarak planlanmış siparişleri, malzeme ihtiyaç planındaki çizelgelenmiş alımları, sipariş miktarlarını ve rotaları göz önüne alır.

Makinadan yararlanma, makinenin kullanılabilir gerçek zamanlarının bir oranıdır. Kullanılabilirlik, gerçekleşebilecek makine arızalarını da dikkate alır.

İş merkezi yükü, planlı siparişleri ( planned orders ) dengelemeye çalıştığı gibi planlanmış sipariş ( open orders ) durumunu da göz önüne alır. Planlı siparişlerin çizelgesinin yanında girdi olarak parça numaraları için belirlenen operasyon sırası verilerini ve çizelgelenen iş merkezi için iş merkezi verilerini kullanır. Operasyon sırası verileri, operasyon numarasını, operasyon tanımını, standart hazırlık zamanını, standart işleme zamanını içerir. İş merkezi verileri ise kuyrukta beklemenin yanında yukarıda bahsedilen kapasite faktörleridir. Her operasyon için temin süreleri, aşağıdaki süreleri dikkate alır:

• Kuyruk - Operasyonu beklerken kuyrukta geçen zaman
• Hazırlık - Operasyona hazırlanırken geçen zaman
• İşlem - İşlenirken geçen zaman
• Bekleme - Yer değiştirmek için beklerken geçen zaman
• Taşınma - Bir sonraki yere taşınırken geçen zaman

İş yükü ise sadece hazırlık ve işlem sürelerini içerir. Kuyruk, bekleme ve taşımalar kapasite ile ifade edilmezler. Bu faktörler sadece zaman ve yer işgal ederler. Örneğin, 100 parçalık bir siparişimiz olsun. Hazırlık zamanı 2 saat ve her parçanın işlenme süresi 0.1 saattir. Bu iş merkezi 2 günlük kuyrukta beklemeyi kaldırabilmekte ve günde 8 saat çalışmaktadır. 4 saat bekleme süresi, 4 saat de taşınma süresi olarak harcanmaktadır. Bu iş merkezindeki iş yükü, bu durumda, 100 * 0.1 = 10 saat işleme + 2 saat hazırlık = 12 saattir. Parçanın bu operasyondan temin süresi 16 saat kuyruk + 2 saat hazırlık + 10 saat işleme + 4 saat bekleme + 4 saat taşınma = 36 saattir.

Atölye tipindeki bir imalat yerinde zamanın çoğu kuyrukta beklemek ile geçer. Gerçek operasyon süreleri, hazırlık ve işleme süreleridir; iş merkezi yükünü hesaplarken kullanılır. Operasyonlar arasında geçen beklemeler, taşınmalar ve kuyruk süreleri iş merkezi yükünün parçaları değildir; fakat temin süresinin büyük bir kısmını kapsadığından yarı mamul stoku (work in prosess) olarak adlandırılır.

“Sınırsız yükleme” önceden belirlenmiş olan zaman dilimlerinde, iş merkezi yükünü parça numarasını ve malzeme ihtiyaçlarını baz alarak hesaplar; kapasiteyi dikkate almaz. Bu hesaplar yapılınca yük kapasite ile kıyaslanır; eğer problemler baş gösterirse alternatif faktörler tarafından kapasite dengelenmeye çalışılır. “Sınırlı yükleme” sistemi ise herhangi bir iş merkezinin haddinden fazla yüklenmesine izin vermez; fazla yükü bir sonraki zaman dilimine taşır. “Sınırlı yükleme” planlama sırasında değil daha çok yürütme sırasında baş vurulan bir yöntemdir. Kapasite ihtiyaç planı ise “sınırsız yükleme” yöntemini kullanır.

“Sınırsız yükleme” iş merkezinin kapasite limitinden az veya fazla yükleme yaptığında kapasite ve iş yüküne bazı değişikliklerin yapılması gerekir. Mevcut kapasite vardiya ekleyerek, fazla mesai yaparak ya da işçi alarak arttırılabilir; iş yükü malzemeyi dışarıda - fason yaptırarak ya da dışarıdan satın alarak, parti büyüklüğünü küçülterek ya da zorunlu hallerde ana üretim planını değiştirerek azaltılabilir. İş yükü, siparişi erken bir tarihte serbest bırakarak, parti büyüklüğünü büyüterek, malzeme ihtiyaçlarını çoğaltarak arttırılabilir. İş yükü, alternatif iş rotalarına atanarak iş merkezlerine atanabilir; ana üretim planı revize edilebilir.

Freze’nin iş yükünün hesaplanması Tablo 5.15’de verilmiştir. Frezenin iş yükü profili Şekil 5.6’da verilmiţtir.

CRP Sonucu Alınacak Kararlar ( Landvater, 1993 )

• Kapasiye arttırma ( mesai, haftasonu çalışma, ekstra vardiya )
• İşlemlerin başka bir iş merkezine aktarılması ( off - loading )
• Fason
• Malzeme planlarının değiştirilmesi ( arttırma veya azaltma )
• Ana Üretim Planının değiştirilmesi
• Mühendislik veya Araştırma & Geliştirme ile çalışarak yeni tasarımlar, araçlar ve metotlar geliştirilmesi,
• Yeni teçhizat veya çalışan alınması