Otomasyon mu? Otonomasyon mu?

Tanay Ceylan
Kontrol ve Bilgisayar Mühendisi
TSC Otomasyon ve Bilgi Sistemleri
tanay@tsc.com.tr

Giriş

Okuduğumuz bu derginin de adını oluşturan otomasyon sözcüğü, ingilizce automation sözcüğünden gelmektedir. Bilinen bir kavram olduğu için daha fazla açıklamaya gerek olmadığını düşünüyoruz.

Yaklaşık 15 yıldan beridir bilinen ve son zamanlarda sıkça duyduğumuz benzer bir sözcük daha var: OTONOMASYON

Bu sözcük otomasyonu çağrıştırsa ve içeriği otomasyonu kapsasa da farklı bir kavramı temsil etmektedir.
İngilizce autonomation = autonomous + operation = kendi kendini idare eden operasyon anlamına geliyor. Bu sözcüğün temeli Japonca JIDOKA = JI + DOU + KA sözcüğüdür. Ve yalın üretim sisteminin 2 temel kolonundan birisidir.

Bu kavramı açıklamadan önce yalın üretim sistemi nedir? Onu incelemekte yarar var.

Yalın Üretim
Ürün akışı boyunca kayıpları (israfı-katma değer yaratmayan faaliyetleri) tanımlayan ve ortadan kaldıran sistematik bir yaklaşımdır. Diğer bir tanımla müşteri siparişiyle müşteriye teslimat arasındaki süreci kısaltan ve bu süreç boyunca kayıpları yok eden bir üretim felsefesidir.

Yalın üretim sistemi tanımı, 4 yıllık bir çalışma ile farklı ülkelerdeki 50’den fazla otomotiv endüstrisinin kapsamlı incelenmesi (*) sonucunda oluşturulmuştur. Bu sistemin özünde, kaynakların katma değer taşıyan faaliyetlere yöneltilmesi ve katma değer taşımayan işlemlerin yok edilmesini vardır.

Yalın bir fabrikada, çalışan sayısı, üretim alanı, sermaye yatırımı, malzeme ve siparişten teslimata kadar geçen süre aynı işi yapan yalın olmayan fabrikalara göre daha azdır.

Klasik satış formülü çağımızda değişmek zorunda kalmıştır.

Eski formül: Ürün Fiyatı = Maliyet + Kâr
Yeni formül: Kâr = Ürün fiyatı – Maliyet

Matematiksel olarak her iki formül aynı görünse de aralarında ciddi bir yaklaşım farkı bulunmaktadır. Eskiden bir ürünün maliyetinin üzerine, elde edilmek istenen kar eklenerek satış fiyatı oluşturuluyordu. Bu formül, üretimin az-talebin fazla olduğu dönemlerde, özel yasalarla korunan sektörlerde, sadece bir üreticinin bulunduğu dönemlerde geçerli bir yaklaşımdı.

Bu yaklaşımda maliyet kısmının içine her türlü başarısızlık dahil edilmekteydi. Ve bu bedel müşterilerden alınmaktaydı. Dolayısıyla başkasına yansıtılabilen bir gideri azaltmak için çaba harcamaya gerek yoktu. Bu modelle istenilen kar elde edilmekteydi.

Ancak günümüzde eski üretim modelinin hayatta kalmasını sağlayabilecek ortam kalmadı. Artık, üretim arttı-talep azaldı (arz fazlası oluştu), sektörleri koruyan kalkanlar (yasalar, gümrük duvarları vb.) kalktı, aynı işi yapan (iç-dış) çok fazla firma oluştu.

Bu durumda üreticiler için iki seçenek kaldı; ya fiyatını kendisinin belirleyeceği, rakiplerinin olmadığı işler yaratmak ya da fiyatı (rekabet çokluğundan dolayı rakipler ve müşteriler tarafından) başkalarınca belirlenen üründe elde etmek istenilen karı sağlayabilmek için maliyetleri düşürmek.

İşte yalın kelimesi burada yaşamsal önem kazanıyor.
Yıllardır kökleşmiş üretim süreçlerini, üretim ilişkilerini ve üretim düşüncesini farklılaştırmak gerekiyor. Ve bu farklılaşma, düşünce, yönetim ve üretim süreçlerine yansıtılarak ve bunu sadece bir kez değil sürekli yapmak gerekiyor.

Yalın üretim sisteminde temel hedefin, kayıpların (ısrafın) yok edilmesi ve katma değer yaratan işlerin yapılması olduğuna göre nelerin ısraf olduğunu tanımlamak gerekiyor.

Değer, Katma Değer ve İsraf
Değer, en genel tanımıyla müşterinin karşılığında bedel ödediği, yada bedel ödemeye hazır olduğu belli özelliklere sahip ürün ve/veya hizmet, katma değer ise değeri oluşturan işlerdir. Ürün oluşturma sürecinde yapılan ancak kaynak tükettiği halde değere katkısı olmayan işlere de israf diyoruz.

Bu üç kavramı ürün fiyatı oluşum şemasında incelersek;
Ürünün Fiyatı = Katma değer yaratan işler + Katma değer yaratmayan işler (Zorunlu işler + israf) + Kar
olarak oluşuyor.

Görüldüğü gibi belirlenen satış fiyatında, müşterimizden kendisi için değer oluşturmayan ve kendisinin yararlanmadığı işlerin de parasını talep ediliyor.

İşte yalın firmalarla yalın olmayan firmaların arasındaki fark burada kendini gösteriyor. Yalın firmalar ısrafı yok ettikleri (en azından azalttıkları) için müşterilerinden bunun bedelini talep etmiyor, daha düşük ürün fiyatıyla (aynı, hatta daha fazla kar ederek) ürünlerini sunarak rakiplerinin yetişemeyeceği bir rekabet fırsatı yaratıyor.

Yalın firmanın ürettiği ürünün fiyat oluşum şeması ; İki yaklaşımı karşılaştırdığımızda Net olarak görüldüğü gibi, katma değer yaratan işlerde ve katma değer yaratmadığı halde yapılan zorunlu işlerde herhangi bir geliştirme yapılmasa dahi, sadece ısrafı azaltarak elde edilen getirinin bir kısmı satış fiyatına yansıtıldığında, hem kar artırılmış hem de rakiplere göre ciddi rekabet avantajı yakalamış olur.

Burada katma değer yaratmadığı halde zorunlu yapılan işlere olarak, pazarlama faaliyetleri, ikram, ambalajlama vb. örnek verilebilir.

Neler İsraftır?

• Stok: Bir sonraki prosesin ihtiyacından daha fazla üretmek
• Taşıma: Ürüne değer eklemeyen her türlü hareket
• Envanter: Aşırı stok
• İşlemler: ihtiyaçtan daha fazla işlem yapmak
• Bekleme: Operatör veya makinanın beklemesi
• Düzeltme : Müşteri ihtiyaçlarını karşılamak için sonradan yapılan ek işlemler
• Hareket: Parça seçmek ,taşımak, stoklamak için boşa harcanmış hareketler

İsraf her an bizimle birlikte olan gördüğümüz, ama farkına yeterince varamadığımız bir kavram. Bu kavramı görebilmek için aşağıdaki soru zinciri bize yol gösterebilir.
Yaptığımız işleri tek tek incelediğimizde:
Bu iş katma değer yaratıyor mu?
Yanıt evet ise: Bu işi en doğru yöntemle mi yapıyoruz?
Yanıt hayır ise: Ortadan kaldırabilir miyiz?
- Yanıt hayır ise: Nasıl azaltırız?

Otonomasyon

Otonomasyonu; Otomasyon + Poka Yoke + Andon + Çokişlevsel operatör olarak formüle edebiliriz.

Otonomasyonda, operatörle makinanın işleri birbirinden ayrılmıştır. Birlikte uyumlu çalışma sözkonusudur. Bu yaklaşımda ;
* Kendi kendine çevrim
* Uygun parametreler yoksa çevrimin durması
* Ürün uygun üretilmediyse çevrimin durması
* Sistemde (makina) veya üründe anormallik durumunda sesli ,ışıklı alarm ile uyarı
* Kendi kendine malzeme besleme
* Kendi kendine işlenmiş ürünü boşaltma
* Her çevrimde yeniden start için bekleme (opsiyonel: Üretim prosesine ve ürüne bağlı)
gibi ilkeleri görüyoruz.
Otonomasyon kavramını oluşturan bileşenleri incelediğimizde; Bu kavramı oluşturan bileşenlerden en önemlisi POKA YOKE dir.

Poka Yoke:

Poka ve Yokeru sözcüklerinden oluşmuş ve hatadan korunma anlamına gelen Japonca bir deyimdir. Bu kavram önce Baka Yoke (aptallıktan korunma) olarak çıkmış, daha sonra bu kavramın rahatsızlık yaratmasıyla birlikte Poka Yoke olarak kullanılmaya başlamıştır.

Bu kavramı ileride sizlere ayrı bir yazıda anlatmak üzere kısaca özetlersek, bir takım mekanik, elektronik mekanizmalarla, sensörlerle veya uygun tasarımlarla hata çıkmasını imkansızlaştırma sistemi olarak tanımlayabiliriz.

Bir makine, proses veya üretim hücresi tasarlarken özellikle insanların insani zaaflarının oluşturabildiği hataları POKA YOKE uygulamalarıyla yok edebiliriz.

Bu sistem uygulanmış bir makinada;
• parçayı makinaya uygun pozisyonda yüklemediğimizde,
• yanlış parçayı makinaya yüklediğimizde,
• birden fazla yüklenmesi gereken parçalardan birini veya birkaçını yüklemeyi unuttuğumuzda,
• makina uygun işlemi yapmadığında,
• işlemin herhangi bir nedenle yarım kalmasında,
• proses parametrelerinde sapma olduğunda
makina işlemi yapmaz ve uygun andon (ışıklı, sesli uyarılar) araçlarıyla bizi haberdar eder. Böylelikle o operasyondan hatalı ürün çıkmaz, hatalı ürün çıksa dahi bizim kontrol etmemize gerek kalmadan makine bizi bilgilendirir.

Andon:

Andon –Japonca bir kavram olup görsel, işitsel uyarı sinyali anlamına gelmektedir. Bu kavram JIDOKA (Otonomasyon) yı oluşturan araçlardan birisidir. Bu kavramı değerlendirmeden önce üretim süreçlerine bir göz atalım.

Üretim süreçlerinde iki temel akış vardır.
1. Malzemenin akışı: Hammaddeden bitmiş ürüne, tedarikçiden müşteriye doğru
2. Bilginin akışı: Müşteriden firmaya, firmadan tedarikçiye ve firma içindeki süreçlere, bölümlere, kişilere doğru

Firmalar malzemenin akışına gösterdikleri çabanın çok azını bilgi akışına gösterir. Yolunda gitmeyen projelerin, üretim aksamalarının, müşteri memnuniyetsizliğinin nedeni araştırıldığında bilgi akışındaki yetersizlik kök neden olarak karşımıza çıkar.

İşte Andon, firmalardaki bilgi akışını sağlayan araçlardan biridir.
• Alarm – Acil durum
• Uyarı
• Bilgi iletimi
fonksiyonlarını taşır. Kullanım amacına göre ;
• Işıklı lamba veya lamba grupları
• Displeyler
• Ledlerden oluşan panolar şeklindedir.
Işıklı, görsel iletişim aracıdır. Sadece lamba yada lamba kümelerinden oluştuğu gibi, dijital karakterlerden velveya ledlerden oluşmuş panolar şeklinde olabilir. Amacı bilgi iletimidir. Bu ileti kurulan sisteme göre yardım talebi şekline de dönüşebilir. Bugün bu sistemi kullanan firmalar bu araçtan etkin olarak yararlanmaktadır.
Çok işlevsel operatörler: Üretim hattında, hücresinde çalışan operatörlere birden fazla makinada çalışabilme yeteneğinin kazandırılmasıdır. Bu uygulama eğitim planlamasıyla başlar, uygulama ve deneyim kazanılmasıyla istenilen noktaya gelinir.

Sonuç
Otomasyon kelimesi akla otomatik kavramını, o da bize kendi kendine çalışan anlamını çağrıştırmaktadır. İşletmeler problemlerinin otomasyona geçince azalacağını düşünür.Çünkü makinalar, otomatik sistemler insanların yaptığı bazı hataları yapmazlar diye düşünülür.

Günümüzde kendi kendine çalışan ama problemleri çözmek bir tarafa, seri problemler üreten bir sürü örnek bulunabilir.

Örneğin;
• Pozisyonlaması iyi ayarlanmamış matbaa size saatte binlerce bozuk (renkleri kaymış) yayın üretebilir,
• Ya da toleransları iyi belirlenmemiş CNC tezgahınız size binlerce hatalı mil işleyebilir.
• Enjeksiyon makinanız saatlerce lekeli parça üretebilir.
• Presiniz siz farkedene kadar yüzlerce parçayı çapaklı presleyebilir.
Örnekleri çoğaltmak mümkün... İşte Japon Toyata mühendisleri otomasyonun (yukarıdaki zaafiyetlerden dolayı) tek başına yeterli olmadığını bunun hatasızlaştırma yaklaşımıyla bütünleştirilmesi gerektiğini belirlemiş ve OTONOMASYON = JIDOKA kavramını geliştirmiştir.

Ve bu kavram sanayide bir dönüm noktası yaratan Toyota Üretim Sisteminin (genel adıyla Yalın Üretim Sisteminin) iki temel direğinden birisidir.

Otomasyon mu, otonomasyon mu ?

Başlığımızda kullandığımız soruyu tekrarlarsak artık şu sonuca ulaşmamız gerekiyor. Bugün artık tek başına otomasyon, hayatta kalma yarışında firmalara yeterli olamıyor. Bunun Japonya’da ve bazı batı firmalarında uygulandığı gibi otonomasyona dönüşmesi yani, otomasyonla birlikte, hatadan korunma ve andon sistemleriyle bütünleştirilmesi ve insan kaynağına da eğitim / motivasyon yatırımı yapılması gerekiyor.

Firmamızın hayatta kalmasını istiyorsak, yalın bir firma oluşturmak, yalın bir üretim sistemi kurmak zorundayız. Bunu yapabilmek için de sistemin 2 temel kolonundan biri olan OTONOMASYON olmazsa olmaz olarak kendini gösteriyor.

Kurucusu olduğum ve çalıştığım firmamda yaptığımız işlerde (her ne kadar firmamın açılımında otomasyon kelimesi yer alsa da) otonomasyon yaklaşımı otomasyon yaklaşımının yerini almıştır. Müşterilerimizle birlikte, ortak aklımızı kullanarak devreye aldığımız projelerde, temel bakış açımız otonomasyon olmuştur. Yani otomasyon + poka yoke + andon...

(*) Bakınız:
1-Dünyayı Değiştiren Makine (The Machine That Changed The World - The Story of Lean Production-1990) -James P. WOMACK , Daniel T.JONES, Daniel ROOS - Türkçesi OSD Yayınları
2- Yalın Düşünce (Lean Thinking -1996) - James P. WOMACK. Daniel T.JONES- Türkçesi Sistem Yayınları