Design and evaluation of an educational game for assembly line balancing using lean concepts

Abstract

Montaj hatları ve montaj hatlarındaki üretkenlik artırma çalışmaları fabrikaların en önemli aktivitelerinden ve endüstri mühendislğinin merkezi konularından biridir. Toyota Üretim Sisteminden gelen Yalın Düşünce montaj hatlarındaki üretkenlik artırma çalışmalarıyla doğmuştur. Yalın Düşünce'de Yamazumi olarak adlandırılan montaj hattı dengeleme çalışmaları sadece üretkenlik artırma faaliyetlerinde değil; buna ek olarak sürdürülebilir bir üretken şirket kültürü yaratmak için önemlidir. Sürdürülebilir şirket kültürünü yaratmada, insanları etkilemek ve sürekli gelişim aktivitelerini yürütmede eğitimler önemli rol oynar.Bu çalışma, insanları motive etmek ve uygulama öncesi onlara deneyim kazandırmak için deneyimsel öğrenme metodolojisini temel alan, Yalın Kavramlar kullanarak tasarlanmış bir montaj hattı üzerinden kurgulanmış bir eğitici oyun tasarımı önermektedir.Bu oyun, katılımcılara Yalın Kavramları kullanmanın hat verimliliğini iyileştirdiğini göstermeyi amaçlamaktadır. Örnek ürün üzerinden bir montaj sürecini simüle etmek için LEGO® parçaları kullanılmıştır. Bu eğitsel oyun üç aşamadan meydana gelmektedir: Birinci aşamada katılımcılar montaj operasyonlarını öğrenmek için tüm ürünü ayrı ayrı kendi başlarına montajlarken; ikinci aşamada bir takım olarak çalışarak eş iş yüküne sahip ideal bir montaj hattı tasarlamaya çalışırlar, üçüncü aşamada ise Yalın Kavramlarla tanışan katılımcılar, montaj hattını öğrendikleri bilgilere göre yeniden tasarlarlar. Hat verimliliğinde yalın tekniklerin etkisini ölçmek için ikinci ve üçüncü aşamada tasarlanmış montaj hatlarına ilişkin kilit performans göstergeleri karşılaştırılır. Bu oyun, farklı sektörden katılımcılardan oluşan birçok takıma oynatılmıştır. Sonuçların istatistiksel analizi, montaj hattında uygulanan yalın tekniklerin hat performansını iyileştirdiğini göstermiştir.

The activities that aim to increase the productivity of assembly lines are among the very important activities in factories and they are considered as the origin of Industrial Engineering. Lean Thinking, coming from Toyota Production System was born with studies increasing productivity of assembly lines. Assembly line balancing activities are called as Yamazumi activities in Lean Thinking. These are not only important for increasing productivity but also critical for creating a sustainable culture for productive companies. This study develops an educational game on assembly line design using lean concepts. The game uses the experiential learning technique, which is an effective tool that make the participants learn the assembly line design by experiencing working on an assembly line in an entertaining atmosphere. The game aims to show the participants that using lean techniques improves the line efficiency. LEGO® parts are used as educational material to simulate the assembly process of a selected product. This educational game has three phases: in Phase 1, the participants assemble the entire product individually to get used to doing assembly operations; in Phase 2, working as a team, they design an assembly line with workstations that ideally have equal workload, while in Phase 3, they are introduced to lean concepts and then they are allowed to redesign the line. Using the assembly lines designed in phases 2 and 3 a number of products are assembled, and key performance indicators are compared to see the lean effect on line efficiency. This game has been played by several teams from different manufacturing sectors. A statistical analysis of the results shows that the performance of the simulated assembly lines has improved after applying the lean techniques.