Eş Zamanlı Mühendislik

8. Eş Zamanlı Mühendislik Uygulama Metodları ve Teknikleri
Eş zamanlı mühendislik sistematik bir yaklaşımdır ve özellikle ürünün yaşam çevrimini oluşturan tüm fonksiyonlar üzerinde etkilidir. Bu nedenle bazı teknik ve metodlar kullanılarak, takım üyeleri tarafından ürün ile ilgili olarak verilen tasarım bilgileri değerlendirilir. Aynı zamanda verilen bu bilgilerden yararlanılarak mühendislik analizlerinin yapılmasına imkan sağlanmış olur. Özellikle eş zamanlı mühendislikte kullanılan teknik ve metodlar, tasarım prosesini kolaylaştıran, daha güvenilir ve pratikte anahtar noktalardaki kararların verilmesinde bir araç niteliği taşıyan özellikler olup çoğu son 15 yıl içerisinde ortaya çıkmıştır. Teknoloji her geçen gün büyük bir hızla ilerlemektedir. Bazı işletmeler, bu yeni teknolojileri kullanarakpazar içindeki paylarını artırma isteği içindedirler. Bu durum, özellikle bu teknikleri kullanmayan işletmeler üzerinde büyük bir baskı unsuru oluşturmaktadır. Bu nedenle, gelecekte de pek çok yeni teknik ve metodlarla karşılaşılacaktır. Son 15 yıl içinde geliştirilen teknikler şunlardır:

• Kalite Fonksiyonları Açılımı (Quality Function Deployment – QFD)
• İmalat ve Montaj İçin Tasarım (Design for Manufacturing and Assembly - DFMA)
• Taguchi Metodu
• Benchmarking
• Rekabet Analizi (Competitive Analysis )
• Hata Türleri ve Etkileri Analizi ( Failure Mode and Effects Analysis - FMEA )
• Dizayn Aksiyomatiği
• Değer Analizi
• Deneysel Tasarım Teknikleri (Experimental Design Techniques )
• Lojistik Dizaynı

8.1. Kalite Fonksiyonları Açılımı (Quality Function Deployment)
Kalite fonksiyonları açılımı (QFD), ürün, hizmet ve süreç planlama, geliştirme iyileştirme için kullanılan etkin bir yaklaşımdır. Toplam kalite ve eş zamanlı mühendislik anlayışının gerektirdiği bu yaklaşımı, günümüzde rekabette önde gelen kuruluşların büyük bir bölümü kullanmaktadır. QFD, firmaların ürün ve hizmetlerini, piyasaya daha kaliteli, daha kısa zamanda ve daha ucuza sunabilmelerini sağlar. QFD müşteri hizmet ve beklentilerinin, tasarım hedeflerine ve üretimde kullanılacak kalite güvence noktalarına doğru bir şekilde çevrilmesine yarar. QFD yoluyla, ürün veya hizmet henüz tasarım aşamasında iken kaliteyi güvenceye almak mümkündür. Mevcut ürün veya hizmetler için yapılacak QFD çalışması ise, bu ürün veya hizmetlerin iyileştirilmesinde etkili olur. Zira kalite bir ürünü seçerken dikkat edilen en önemli unsurlardandır. Kaliteyi ürünün performansı ve özellikleriyle ölçebiliriz. QFD’de kalite müşteri memnuniyetinin bir ölçüsüdür. Kaliteyi iki şekilde tanımlayabiliriz:

• Pozitif veya latent kalite - > Müşteri talebiyle ilgilenir.
• Negatif veya expressed kalite - > Müşteri şikayetleriyle ilgilenir.

QFD varolan bir ürünü geliştirmek için kullanılabileceği gibi tamamen yeni bir ürün yaratmak için de kullanılabilir. QFD sadece fiziksel bir ürünle sınırlı değildir. Servis kalitesini ve diğer aktiviteleri geliştirmek için kullanılabilir. Eğer QFD yeni bir ürün yaratmak için kullanılıyorsa, müşteri talepleri göz önüne alınır ve bu proses baştan aşağı tüm birimlerde kullanılır. Eğer bir ürünü geliştirmek için kullanılıyorsa, müşteri şikayetleri göz önüne alınıp tüm sebepler analiz edilir. Örneğin müşterinin araba kapısından üç yıllık bir beklentisi olsun. Bu beklenti “üç yıl boyunca kapının açık havada kalması durumunda üzerinde gözle görülebilir paslanmanın olmaması” şeklide bir dizayn parametresine dönüştürülür. Bir sonraki aşama dizayn parametresinin parça karakteristiğine dönüştürülmesidir. Bu da örnek için “2-2.2 gr/m2 boya kalınlığı” olabilir belirlenen bu karakteristik bir başka matrisle “ parçanın boya kabinine üç kez batırılıp çıkarılması” şeklinde bir proses planına dönüştürülür. Son olarak bu proses planı teknik parametreler cinsinden tanımlanarak “boya kabinine batırma süresi minimum iki dakika, asit seviyesi 15-20 ve sıcaklık 50 derece” gibi spesifikasyonlara dönüştürülür. Böylece QFD sayesinde müşteri istekleri şirketin mühendislik fonksiyonlarını yönlendirir ve pazara müşteri beklentilerini tatmin edecek yeni ürünün kısa sürede çıkmasını sağlar.

8.2. İmalat ve Montaj İçin Tasarım (Design For Manufacturing and Assembly)
İmalat için tasarım (DFM) tekniği ürünün nasıl üretileceğini öncelikli olarak düşünülmesini içermektedir. Özellikle, sadece bir veya birkaç operasyonla hiç montaja girmeden müşteriye sevk edilmek durumunda olan bir ürün söz konusu olduğunda DFM yapılmalıdır.
Toplam imalat işleminin bir alt takımı, parçaların montajıdır. Başarılı bir DFM için, montaj için tasarım (DFA) işlemi önemli bir anahtardır.
DFM ve DFA tekniklerinin bütünleşmiş uygulaması imalat ve montaj için tasarımdır (DFMA). DFMA nın hedefi, günümüz koşullarında geçerli rekabet faktörlerinin gereklerini yerine getirecek şekilde ürün geliştirmektir. DFM, DFA ve DFMA dahilinde uygulanan metotlar katı uygulama planları içermeyip oldukça esnek olmamalarına karşın amaç birliği içinde hareket etmeyi gerektirirler.
HP, DFMA yöntemini kullanarak özellikle yeni ürün geliştirme çalışmalarında önemli iyileşmeler sağlamıştır. Ürünlerde kullanılan parça sayısının, montaj zamanının, operasyon sayısının ve bağlayıcı sayısının azalması bu önemli iyileşmeler arasında sayılabilir. Özellikle bu başarıda, üretim ve montaj için tasarım yönteminin etkisi büyüktür. DFMA sonucu elde edilen iyileştirmeler aşağıda gösterilmektedir:

• Malzeme maliyetlerinde
• Üretim maliyetlerinde
• Montaj zamanında
• Ortalama bakım (tamir) süresinde
• Mekanik parça sayısında
• Bağlayıcı sayısında
• Bir yıllık mühendislik değişikliklerinde
• Ekipmanlar arası bağlantı olan veya olmayan ayarlamalarda
• Son montaj parça sayısında
• Toplam parça sayısında
• Envanter maliyetlerinde

önemli oranlarda azalmalar sağlanmıştır.

8.3. Taguchi Metodu
1960’dan beri kaliteyi geliştirmek için bu metot Japonlar tarafından başarıyla uygulanmaktadır. Kalite kontrole Taguchi yaklaşımı ürünün tasarım aşamasından üretime kadar imalatını ve tüm işlemlerin gelişimi sağlar. Bu metodu açıklamak için ilk olarak Taguchi’nin kalite tanımı şöyledir:

“Kalite ürünün fabrikadan çıkışı ve müşteriye ulaşmasından sonraki kayıplardır”.

Kayıpları ikiye ayırabiliriz:

1. Fonksiyonel özelliklerden doğan kayıplar - > Ürün umulan performansı göstermediği için bu kayıplar doğar.
2. Zararlı etkilerden doğan kayıplar - > Kirlilik, gürültü vb. faktörlerle bağlantılı kayıplardır.
Taguchi’nin metotları ürün dizaynlarının kontrol edilemeyen faktörlere karşı dirençli olması fikrini baz alır.

Taguchi kaliteyi ölçmek için kayıp fonksiyonu adını verdiği fonksiyonu kullanmıştır. Kalite bu fonksiyonun minimize edilmesiyle en etkin olarak sağlanır.

Taguchi’nin Kayıp Fonksiyonu: L=k(y-m)

Dizaynda istenen ürün kalitesini elde etmek için Taguchi üç basamaklı işlem öneriyor:

1- Sistem Dizaynı - > Yeni fikirlerin, bilgilerin ortaya çıktığı bölüm.
2- Parametre Dizaynı - > Varyasyonlara karşı daha az hassas dizayn yaratmak.
3- Tolerans Dizaynı - > Parametre dizayn aşamasından sonra istenen kalite yakalanamadıysa, varyasyonlar üzerinde en büyük etkisi olan faktörler ayarlanır.

8.4. Benchmarking
Benchmarking, işletmeyi performansının doruğuna çıkarmak amacıyla içinde bulunduğu sektördeki rakip firmaların her alandaki en iyi uygulamalarının araştırılması ve uygulamaların işletmenin kendi değerleriyle çelişmeyecek şekilde bütünleştirilmesi suretiyle yeniden tasarlanarak, en iyi sanılan bu uygulamaları aşmak için oluşturulan belli bir sisteme dayanan ve süreklilik arz eden bir süreçtir veya her işletmenin diğerlerinden iyi durumda bulunduğu en az bir yönü olduğundan ve bu iyi yönlerine ait bilgileri, paylaşma yoluyla en iyiye ulaşabileceklerinden hareket eden bir yönetim süreci yaklaşımıdır. Örneğin bir işletme "pazara yeni ürün sunma", diğeri "düşük birim maliyeti", öbürü de "pazarlama" konusunda çok başarılıdır. Bu üç işletme, kıyaslama tekniği kullanılarak en başarılı oldukları alanlara ait bilgilerini paylaşıp en önemli iki kaynak olan para ve zamandan tasarruf sağlayacaklardır.
Benchmarking;

• Bir işletmenin bağlı olduğu iş kolunun içinde veya dışında sınıfında en iyi olanları saptama, işi nasıl iyi yaptıklarını anlama ve öğrenilenleri uygulamadır.
• Verimlilik ve kaliteyi iyileştirmek için yeni işlem ve sistemlerin hayata geçirildiği bir süreçtir.
• İyileştirme stratejilerini, uygulamaları, operasyonları, hizmet ve/veya ürünleri sınıfında en iyiye karşı ölçmeye dayanan bir süreçtir.
• Bir taklit etme sürecidir
• Rakibe yetişmek için bir yol değildir.
• Bir pazar analizi tekniği değildir.
• Endüstriyel casusluk değildir.

Benchmarking, işletmelerin şu an nerede olduklarının, gelecekte nerede olmayı beklediklerinin ve buraya nasıl ulaşacaklarının yanıtını bulmalarında bir yol gösterici, program belirleyici ve standart koruyucudur. İşletmeler Benchmarking uygulamasından önce mutlaka şu soruları sormalıdır:

• Ne yapmalı?
• Niçin Benchmarking yapmalı?
• Kim yapmalı?
• Nasıl yapmalı?
• Benchmarking ne sağlar?

Bu sorulara alınacak cevaplar ve gerekli ön koşullar yerine getirildikten sonra işletmelerin kendileri için en uygun Benchmarking modelini uygulamaları gerekmektedir.

8.5. Rekabet Analizi (Competitive Analysis)
Sun Microsistem firması içinde, İleri İmalat Teknolojileri (Advanced Manufacturing Technologies) olarak adlandırılan bir takım, pazar araştırması yaparak rakip firmaların ürünleri hakkında bilgi toplamakta ve bu ürünleri satın almaktadır. Bu aşamadan sonra firma içerisinde, Rekabet Analizi olarak adlandırılan ve satın alınan ürünlerin analizini ve demontajını yapmak üzere bir takım kurulmaktadır. Özellikle satın alınan ürünlerin analize yapılırken;

• Maliyet
• Hizmet
• Test
• Teslim
• Pazara sunma zamanı
• Garanti
• Kalite
• İmal edilebilirlik için tasarım

faktörleri dikkate alınmaktadır. Böyle bir karşılaştırma yöntemi kullanılarak, firmanın istediği hedefe daha kısa zamanda ulaşması sağlanmıştır.

8.6. Hata Türleri ve Etkileri Analizi (Failure Mode and Effects Analysis)
Eş zamanlı mühendislik takımlarının sık kullandığı tekniklerden bir diğeridir. FMEA özellikle proseslerde problemlerin kaynaklarının saptanmasında çok faydalı bir tekniktir. Teknik, takım içinde proses hakkında bilgi sahibi herkesin katıldığı bir sinerji ortamında uygulanır. Söz konusu problem müşterinin bir şikayeti olabileceği gibi, yok edilmesi veya hafifletilmesi durumunda üretilebilirliği arttırılması, maliyetinin düşürülmesi, servis kolaylığının sağlanması gibi konularda fayda sağlatacak bir yapıda olabilir. Hangi türde olursa olsun uygulanacak adımlar aynıdır. FMEA çalışmalarına aşağıdaki durumlarda başvurulur:

• Yeni prosesler tasarlanırken,
• Mevcut prosesler değiştiriliyorken,
• Hala süregelen prosesler yeni uygulamalarda veya yeni çevrelerde kullanılacaksa,
• Bir problem çalışması tamamlandıktan sonra problemin yeniden ortaya çıkmasını önlemek için,
• Ürün ilk çizimleri tamamlandıktan sonra,
• Olası çözümler araştırılırken, faydası bilinen çözüm uygulamalarından, kabul edilebilir risk oranlarına göre seçim yapmak için,
• Faaliyetleri planlarken, planda oluşabilecek riskleri öncelik sırasına göre belirlemek ve bunlara karşı alınacak önlemlerin belirlenmesi için kullanılır.

FMEA’da öncelikle problemin olası veya bilinen sebepleri sıralanır. Daha sonra bu sebeplerin ürün veya proses üzerindeki etkileri belirlenir. Bu bilgilerin ışığında her bir hata sebebi olabilirlik, keşfedilebilirlik ve önem kriterlerinin her biri için puanlandırılır. Her bir hata sebebinin üç kriterden aldığı puanlar çarpılarak kritiklik endeksi belirlenir. Kritiklik endeksi yüksek olan hata sebepleri öncelikle üzerine gidip elimine edilmesi gereken sebeplerdir. Böylece hareket edilerek hata ortadan kaldırılır ve beklenen faydaya ulaşılır. Öncelikli hata sebepleri belirlendikten sonraki çözüm aşamasında takım uygun olan başka bir tekniği seçip kullanabilir.

8.7. Dizayn Aksiyomatiği
Dizayn aksiyomatiği bir ürünün gerektirdiklerine ulaşmanın yapıcı yollarına odaklaşmasına, konu üzerinde düşünmesine ve yaratıcılığın genel prensiplerine uymak suretiyle yapılan bir uygulamadır. Dizaynı yapan dizaynı yaparken fonksiyonunu dikkatlice inceleyip mümkün olduğunca basite indirgemeyi düşünmelidir. Bu yaklaşım iyi işleyen bir ürün dizayn etme avantajı sağlar. Beraberinde üretilebilirlik tartışmasını da getirebilir çünkü amaç en az parça sayısıyla ürünü üretmektir. Bu bazı fonksiyonların tek bir parça üzerinde toplamayı gerektirebilir.

8.8. Değer Analizi
Değer analizi ürünün performansını düşürmeden maliyetini azaltmak için geliştirilmiş bir tekniktir. Temel olarak amacı fonksiyon / maliyet oranını maksimize etmektir. Ürün üzerinde ne kaliteye ne kullanım amacına ne estetiğe ne de müşteri beklentisine hizmet eden parçalar olabilir. Bu parçaların yok edilmesi demek hiçbir kayıp vermeden maliyetin düşmesi demektir. Değer çıkmadan minimuma indirilmesi anlamına gelir ki bu rekabette çok önemli bir avantajdır.
Değer analizi pazarlama, satın alma, AR-GE, kalite, üretim ve maliyet muhasebesi departmanlarından üyelerin bulunduğu bir takım tarafından uygulanmalıdır. Önce, ürün komponentleri itibariyle parçalara ayrılır. Her bir komponent için değer endeksi hesaplanır. Bu endeks aslında o komponentin fonksiyonel öneminin maliyete bulunduğu katkıya bir oranıdır. Fonksiyonel ve mali açıdan önem belirlenirken değişik yöntemler kullanılır.

8.9. Deneysel Tasarım Teknikleri (Experimental Design Techniques)
Deneysel tasarım hem ürün hem de proses geliştirmede kullanılan bir tekniktir. Deneysel tasarım sayesinde kompleks ürünlerin spesifikasyonları kısa sürede ve sağlıklı olarak belirlenebilir. Günümüzde üretilen ürünün kalitesini belirleyen en önemli faktörlerden biride ürünün dayanıklılığı yani değişik ortamlarda zarar görmeden fonksiyonlarının devamlılığıdır. Bu ortamların deneysel olarak yaratılması ve ürünün dış etkilere hazır bir hale getirilmesi bu açıdan çok önemlidir. Proseslerin iyileştirilmesinde, özellikle çok Parametrenin bulunduğu durumlarda, deneysel tasarım vazgeçilmez bir araçtır. Bir prosesten beklenen tutarlı ve az değişen sonuçlar vermesidir. Bu da değişimin yani varyasyonun minimize edilmesi ve kontrol altına alınması ile mümkündür.

8.10. Lojistik Dizaynı
Lojistik dizaynı diğer dizayn metotlarının bir alternatifi olarak görülmemelidir. Amaç ürünün dizaynı esnasında satın alma, stoklama ve oluşabilecek ertelemelerin dikkate alınmasıdır. Mather tarafında 1987 yılında ortaya konulmuştur.