Manufacturing flexibility in the justification of advanced automation investments

Abstract

ÖZET OTOMASYON YATIRIMLARININ DEĞERLENDİRİLMESİNDE ÜRETİM ESNEKLİĞİ Sıla Çetinkaya Endüstri Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Prof. Charles H. Falkner Ağustos, 1991 Son on yıl içerisinde ' üretimde esneklik ' konusunda pek çok bilimsel çalışma yapılmıştır. Ne var ki, üretim esnekliğine ilişkin ve stratejik açıdan önemli temel kavramlar tam olarak anlaşılamamıştır. Üretim esnekliği çokboyutlu bir kavramdır. Bu nedenle de anlaşılması güçtür. Bu çalışmada, geniş kapsamlı bir literatür taraması sonucu, üretimde esnekliğin anlaşılmasına ilişkin yaklaşımlar iki ana başlık altında toplanmıştır:. esneklik türlerini esas alan yaklaşım,. değişimleri esas alan yaklaşım.VI Değişimleri esas alan yaklaşım, teknolojik detaylar konusunda bilgileri sınırlı olan üst düzey yöneticilere, üretim esnekliğinin anlaşılmasında kolaylık sağlar. Bu nedenle çalışmamız kapsamında, ' değişimleri esas alan yaklaşıma ' göre esnekliğin iki bileşeni: yeterlik ve kolaylık kavramları tanımlanmıştır. Üretim esnekliği ve sistem performansı arasında ne tür bir bağlantı olduğu halen bir araştırma konusudur. Aslında enekliğin anlaşılmasına ilişkin yukarıda belirtilen iki yaklaşım, esneklik ile bağlantılı performans ölçütlerinin belirlenmesinde kullanılabilir. Çalışmamızda esneklik ile bağlantılı performans ölçütlerinin analizinde kullanılmak üzere bir yöntem :yeterlik-kolayık yaklaşımı önerilmiştir. Bir task-force tarafından uygulandığı tak tirde yeterlik-kolaylık yaklaşımı üretim esnekliği kavramının daha iyi anlaşılmasına ve bu kavramla ilişkili uygun performans ölçütlerinin belirlenmesine katkıda bulunabilir. Piyasa koşullarının belirsizliği karşısında, üretim sektörünün geleceği açısından esnekliğin önemi bilinmektedir. Ne var ki, yüksek ilk yatırım maliyetleri ve stratejik etkileri nedeniyle esneklik yatırımlarının ekonomik olurluğunu kanıtlamak güçtür. Bu güçlük gözönüne alınarak, esneklik yatırımlarının ' aşamalı uygulaması ' ( incremental implementation ) önerilebilir. Çünkü aşamalı uygulama daha düşük yıllık nakit çıktıları gerektirir. Çalışmamızda, esneklik yatırımlarının aşamalı uygulaması amacına yönelik olarak, yatırım ve üretim planlama problemleri gözönüne alınarak karışık-sıfir-bir değişkenli, doğrusal olmayan, çok makinah, çok dönemli bir model geliştirilmiştir. Bu modelde üretim maliyetlerinin sınıflandırılmasında yeni bir yaklaşım kullanılmıştır. Esneklik özelliğinin modellenmesi amacıyla yeterlik ve kolaylık kavramlarından yararlanılmıştı-r. Böylece, esnekliğin belli başlı ekonomik getirileri makina yenileme problemi bağlamında gözönüne alınmıştır. Anahtar sözcükler: Üretimde Esneklik, Otomasyon Yatırımlarının Ekonomik Analizi, Yenileme Analizi, Yatırım Planlama.

ABSTRACT MANUFACTURING FLEXIBILITY IN THE JUSTIFICATION OF ADVANCED AUTOMATION INVESTMENTS Sıla Çetiııkaya M.S. in Industrial Engineering Supervisor: Prof. Charles H. Falkner August, 1991 A substantial amount of literature pertaining to flexibility has accumulated over the last decade. Nevertheless, there are several strategically important issues underlying this concept which are not understood properly. Understanding flexibility is made difficult by its multidimensional nature. Based on a detailed review of the literature we classify the conceptual frameworks on formalizing flexibility as:. type based understanding. change based understanding. iiiIV We suggest the change based approach can provide a greater understanding of flexibility to managers whose knowledge about technological details is limited. Thus we expand Suresh's (1990.b) capability- ease definition to provide a basis for the understanding. There have been a prevailing discussion between researchers on how flexibility relates to system performance. In fact type based and change based approaches are two different ways of determining relevant performance measures associated with flexibility. We sug gest a framework capability-ease approach for the analysis of relevant performance measures. If it is followed by a task force capability-ease approach can contribute to a greater understanding of flexibility which leads to the selection of more appropriate per formance measures. It is well recognized that for the future of manufacturing, flexibility is a crucial concept. However flexibility investments have been difficult to justify because of their high initial costs and strategic implications. Over the last few years incremental implementation of flexible technology has been suggested as a remedy for the investment justification problems, because it leads to lower annual capital outlays. We develop a mixed-zero- one, nonlinear programming, multimachine, multiperiod, replacement model for incremental implementation of flexible automation. Capability and ease notions are adapted for modeling flexibility and a reclassification of costs is considered. Thus some specific aspects of designing flexibility are modeled in contrast to machine-level equipment replacement problem. Keywords: Manufacturing Flexibility, Justification of Advanced Automation, Flexible Manufacturing, Replacement Analysis, Investment Analysis.