Üretim Yönetim Sistemi ve MES

Konu Anlatımı

Üretim Yönetim Sistemi ve MES

Üretim yönetim sistemi, üretim hattındaki makinelerin, operatörlerin ve malzeme akışının veriye dönüştürülerek planlama, izleme ve karar verme süreçlerinde kullanılmasını sağlayan yapıdır. Bu sistemde veri; sensör, sayıcı, barkod okuyucu, ağırlık ölçer ve elle girilen kayıtlar gibi farklı kaynaklardan toplanır, ortak bir veri tabanında zaman damgasıyla saklanır.

Sistem Katmanları ve Görevleri

Katmanlı yapıda en altta saha düzeyi vardır. Bu katmanda PLC, sensör ve sürücüler üretim verisini üretir. Bir üstteki SCADA katmanı, ekranlar üzerinden süreçleri gösterir, alarm üretir ve operatör müdahalelerine izin verir. MES (Manufacturing Execution System) katmanı ise üretim emrini, reçeteyi, parti bilgisini ve ölçüm sonuçlarını bir araya getirerek planın gerçekle gerçekleşmesini karşılaştırır. En üstte ERP katmanı, satın alma, stok ve finans verileriyle üretim planını bütünleştirir.

Saha Verisinin Toplanması

Veri toplama biçimi seçilirken doğruluk, hız ve maliyet birlikte değerlendirilir. Doğrudan algılayıcı ile alınan veri elle girilene göre çok daha güvenilirdir, ancak her makine için sensör ve devre çözümü gerektirir. Barkod ve RFID okuyucular, malzeme hareketini ve doğru ürünün doğru hatta yüklendiğini belgelemek için kullanılır. Elle giriş ise yalnızca algılanamayan bilgiler için örneğin bir kusur açıklaması gibi devrede tutulmalı, kişinin adı ve zaman damgasıyla kaydedilmelidir.

Planlama, İcra ve İzleme Döngüsü

Planlama katmanında günlük ve vardiyalık üretim emri açılır, ürün reçetesi ve hattaki sıra belirlenir. İcra sırasında hat, plan adedine ulaştığında otomatik olarak bir sonraki ürüne geçebilir; ancak reçetedeki bir adım atlanmamalıdır. İzleme katmanında ise plan ile gerçekleşen adet, vardiya bazında karşılaştırılır. Sapma çıktığında sapma nedeni kodlanır. Duruş, hata, malzeme bekleyişi, ayar ve plan eksikliği en sık görülen sapma nedenleridir.

Performans Göstergeleri

Verim, açılabilirlik, kalite ve kayıp zaman oranı temel göstergelerdir. Verim, gerçekleşen üretimin plana göre oranını ölçer. Açılabilirlik, makinenin planlı sürede ne kadar çalışabildiğini gösterir. Kalite oranı, sağlam üretilen adedin toplam üretime oranıdır. Bu üçünün çarpımı genel ekipman etkinliğini verir. Kayıp zaman oranı ise vardiya süresinin ne kadarının üretim dışında geçtiğini ortaya koyar.

• Her kayıt; hat, vardiya, ürün, parti ve zaman damgası bilgisiyle saklanmalıdır.
• Verim ve açılabilirlik hesapları aynı saat dilimine göre yapılmalıdır.
• Kalite verisi, üretim sayacından bağımsız olarak kontrol edilmelidir.
• Kayıp zaman nedenleri ayrıntılı seçilmezse önlem kararı gecikir.
• Sapma, sorumluluk atfetmeden kayıt altına alınmalıdır.

Raporlama ve Karar Döngüsü

Vardiya raporunda plan, gerçekleşen, sapma miktarı ve sapma nedeni yan yana gösterilir. Haftalık ve aylık raporlarda ise kümülatif kayıp zaman dağılımına bakılarak en büyük kaybın hangi nedenden geldiği saptanır. Önceliklendirme, en büyük kaybı veren nedenin seçilmesiyle yapılır; küçük kayıplar toplamı büyük olsa bile ilk yatırım genellikle en büyük tek kalemdedir.

Uygulama ve Dikkat Edilecekler

Sistemin faydalı olması, verinin zamanında ve doğru girilmesine bağlıdır. Kurulum sonrası kalibrasyon, sayaç doğrulaması ve vardiya tanımı kontrol edilmelidir. Kullanıcıların hangi veriyi nereden alacağı netleştirilmezse raporlar güvenilmez hâle gelir. Buna karşılık disiplinli veri toplama, kayıp zamanın izlenebilir olmasını ve önlemlerin etkisinin sayısal olarak gösterilmesini sağlar.

Ne Öğreneceğiz

Üretim yönetim sistemi katmanlarını, sahadan veri toplama yollarını, planlama ile izleme akışını ve performans raporlamasını birlikte ele alan ileri düzey bir konudur. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Üretim yönetim sisteminin katmanlarını ve her katmanın görevini açıklar.
• MES ile ERP, SCADA ve PLC arasındaki veri akışını ayırt eder.
• Verim, açılabilirlik, kalite ve kayıp zaman oranlarını hesaplar.
• Bir vardiya raporundaki sapmayı okuyup yorumlar ve düzeltici öneri üretir.
• Saha verisinin toplanma yöntemlerini karşılaştırır ve hata riskini değerlendirir.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• MES katmanı, sahadaki makinelerden gelen veriyi üretim planıyla karşılaştıran ara katmandır.
• Her veri kaydı zaman damgası, vardiya, hat ve ürün bilgisiyle birlikte saklanmalıdır.
• Elle veri girişi hata oranını yükseltir; sayılabilen her büyüklük saha cihazından okunmalıdır.
• Verim ve açılabilirlik hesapları aynı zaman dilimine göre yapılmazsa karşılaştırma anlamsızlaşır.
• Kayıp zaman nedeni seçilmeden kayıt alınan bir duruş, önlem kararını geciktirir.
• Sistem durdurmadan gelen üretim adedi kaybı, raporda ayrı bir kalem olarak gösterilmelidir.
• Reçete ve sıra bilgisi olmadan toplanan veri, üretim planlamasında kullanılamaz.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: Bir hattın günlük planı 800 parçadır. Gün sonunda sayaçta 760 adet okunmuştur. Verim yüzdesi nedir?

1. Planlanan üretim adedini ve sayaçtan okunan gerçek adedi belirle.
2. Gerçek adedi plana bölerek oranı bul.
3. Oranı 100 ile çarpıp yüzde değerine dönüştür.

Sonuç/cevap: 760 ÷ 800 = 0,95 olduğundan verim 0,95 × 100 = %95 olur.

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Üç istasyonun işlem süreleri sırasıyla 20, 15 ve 10 dakikadır. İstasyonlar arası taşıma süresi 30 dakikadır. Bir parçanın hattan çıkması için geçen süre nedir?

1. Her istasyonun işlem süresini topla.
2. Taşıma süresini toplama ekle.
3. Gecikmeyi dakika cinsinden yaz.

Sonuç/cevap: 20 + 15 + 10 = 45 dakika işlem; 45 + 30 = 75 dakika toplam gecikme bulunur.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Günlük planın gerçekleşme oranı konusunun adımları:

1. Planlanan üretim adedini ve sayaçtan okunan gerçek adedi belirle.
2. Gerçek adedi plana bölerek oranı bul.
3. Oranı 100 ile çarpıp yüzde değerine dönüştür.

Karşılaştırma Tablosu

Özet

Üretim yönetim sisteminde temel ölçütler verim, açılabilirlik, kalite oranı ve kayıp zamanıdır. Verim = (gerçekleşen ÷ planlanan) × 100 bağıntısıyla 800 parçalık planda 760 parça üretildiğinde verim %95 bulunur. Açılabilirlik = (planlı süre − duruş) ÷ planlı süre × 100 ile 480 dakikalık vardiyada 40 dakika duruş varsa %91,7 elde edilir. Kalite oranı sağlam adedin toplama oranıdır; bu üçünün çarpımı genel ekipman etkinliğini verir ve %92, %95, %98 değerleriyle %85,7 hesaplanır. Parti değişimi kaybı, ayar süresinin parti sayısıyla çarpımıdır; 25 dakikalık ayarın 6 partideki toplam kaybı 150 dakikadır. Saha verisi sensör, sayıcı ve barkod gibi kaynaklardan alınmalı, her kayıt zaman damgası ve vardiya bilgisiyle saklanmalıdır.

Kendini Dene

Soru: Sekiz saatlik bir vardiyada planlanan üretim 600 parçadır. Vardiya içinde 90 dakika duruş olmuş, üretim sayacı 585 adet göstermiş, kalite kontrolünde 9 adet hatalı bulunmuştur. Verim, açılabilirlik, kalite oranı ve genel ekipman etkinliğini hesaplayınıp hangi bileşende önlem alınması gerektiğini gerekçesiyle açıklayınız.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: Verimin (585 ÷ 600) × 100 ile %97,5 olarak bulunması (4 puan); açılabilirliğin (480 − 90) ÷ 480 ile %81,3 olarak bulunması (4 puan); kalite oranının (585 − 9) ÷ 585 ile %98,5 olarak bulunması (4 puan); genel ekipman etkinliğinin 0,975 × 0,813 × 0,985 çarpımıyla %78,0 olarak bulunması (4 puan); en düşük oranlı bileşenin açılabilirlik olduğu ve duruş azaltmanın öncelikli olduğu yönündeki gerekçenin yazılması (4 puan).

Sık Yapılan Hatalar

<b>Verim hesabını açılabilirlikle karıştırmak:</b> Verim üretilen adede, açılabilirlik ise çalışma süresine bakar. İkisini ayrı hesapla ve raporda ayrı göster.

<b>Toplam ekipman etkinliğinde yüzdeleri olduğu gibi çarpma:</b> Yüzdeleri önce ondalık orana çevirmek gerekir; 92 × 95 × 98 işlemi anlamsız bir sayı verir.

<b>Duruş süresini verim payında saymak:</b> Duruş, açılabilirliği düşürür; aynı anda verimde de hesaba katılırsa aynı kayıp iki kez yazılmış olur.

<b>Elle girilen veriyi ölçüm verisi gibi kullanmak:</b> Elle girişte kaynak, zaman damgası ve doğrulama bilgisi bulunmalıdır; aksi hâlde kayıp nedeni bulunamaz.

<b>Parti sayısını kayıp zamanlı saymamak:</b> Her parti değişimi ayar kaybı doğurur; parti sayısı arttıkça kayıp doğrusal olarak büyür.