Malzeme Yönetimi

Malzeme yönetimi, bir malzemenin akışının planlanması, tedarik edilmesi, depolanması, miktar ve zaman yönlerinden kontrol edilmesidir. Hammadde ve diğer araç ve gereçlerin üretime hazır olduğu zaman ile bunlara ihtiyaç duyulan zamanın olabildiğince birbirine yakın olmasına çalışır. Malzeme taşımanın üretim üzerine etkisi büyüktür. Malzeme taşıma süreçleri tezgahların ve onları çalıştıran işçilerin verimine, tezgahlar arasında bulunması gereken yarı mamul envanterinin miktarına, genel imalat giderlerine doğrudan etki ederler. Bu nedenle taşıma şeklinin mümkün olduğu kadar ekonomik, taşıma uzaklığının mümkün olduğu kadar kısa ve taşıma için ayrılacak tesis alanının da mümkün olduğu kadar küçük olması sağlanmalıdır. Gelişen teknoloji malzeme taşıma şekillerini de değiştirmiş ve geliştirmiştir. Bilgisayar destekli sistemlerin kurulmasıyla malzeme taşıma da daha etkin, daha verimli ve daha ekonomik bir hal almıştır.

Bilgisayar Destekli Malzeme Taşıma
Bilgisayar destekli malzeme taşıma; fabrika içindeki mal hareketlerinin otomatize edilerek bilgisayarlar aracılığıyla kontrol edilmesi ve yönlendirilmesidir. Bilgisayar Destekli Malzeme Taşıma (Computer Aided Handling-CAH) CIM (Computer Integrated Manufacturing – Bilgisayarla Bütünleşik Üretim) yapısının modüllerinden biridir. CIM kültüründe CAE (Computer Aided Engineering – Bilgisayar Destekli Mühendislik), CAD (Computer Aided Design – Bilgisayar Destekli TAsarım), CAPP(Computer Aided Process Planning – Bilgisayar Destekli Proses Planlama), MRPII (Materials Requirement Planning – Malzeme Gereksinim Planlama), CAQ(Computer Aided Quality – Bilgisayar Destekli Kalite), CAM (Computer Aided Manufacturing – Bilgisayar Destekli Üretim), CAH (Computer Aided Handling – Bilgisayar Destekli Malzeme Taşıma ) modülleri birlikte çalışırlar.
Pazardan gelen talep, CAE’nin AR_GE (araştırma Geliştirme), CAD’nin Konstrüksiyon (yapı), CAPP’nin iş hazırlığı, MRPII’nin Üretim Planlama ve Kontrolde, CAM’in imalatta, CAQ’nun son kalite kontrolde, CAH’nin malzeme hareketlerinde (Depolama ve sevk) kullanılmasıyla üretilen ürünün pazara arz edilmesiyle karşılanmış olur.
Fabrika içinin Planlanması ve Kurulması
Hem üretim, hem de hizmet endüstrilerinde malzemelerin nasıl, ne zaman ve kim tarafından taşınacağı önemli bir teknolojik seçimdir. Malzeme taşıma, bir ürünün taşıma, paketleme ve depolama süreçlerinin bütünüdür. Her sürecin zaman ve para maliyeti olmasına rağmen bunlar ürüne herhangi bir katma değer katmazlar. Bu nedenle operasyonlarla ilgilenen mühendisler her zaman malzemenin bir operasyondan diğerine akışını otomatize edecek yollar ararlar.

Otomatize Malzeme Taşıma
Mantıklı malzeme taşıma otomasyonunun nereye kadar uygulanacağı yerleştirme stratejisine dayanır. Operasyonlar proses odaklı olduğunda ürünün takip edeceği iş adımları farklılaşır ve malzeme taşımada çok az bir tekrarlılık söz konusu olur. Böyle durumlarda otomasyon kurulamaz ve işçiler malzeme ve ekipmanlar üstü açık konteynerlarda, kartlarda veya kaldıraçlı araçlarda (transpalet) taşırlar.
Operasyonlar ürün odaklı olduğunda ise yüksek tekrarlılık söz konusudur ve taşıma otomatize edilebilir. Buna ek olarak bu iki ayrı uçtaki üretim şekillerinin arasında kalan yerleştirme stratejileri olan firmalar için başka esnek otomasyon tipleri de mevcuttur. Bu tiplerden biri AGV (Automated Guided Vehicle) otomatik kontrollü araçlardır.

AGV: Küçük, sürücüsüz, batarya ile hareket eden ve malzemeleri operasyonlar arasında taşıyan araçlara otomatik kontrollü araç denir. Talimatlar ya on-board yani AGV üzerindeki bir bilgisayar panelinden ya da merkezi bir bilgisayardan verilir. Birçok model yerin hemen altına döşenen kabloları izleyerek hareket eder. Ancak optik rotalar ve serbest dolaşım metotları bu araçların manevra kabiliyetlerini arttırmıştır. Koridor genişliğinde bir alanda ve düzgün bir zeminde herhangi bir yere gidebilirler.
AGVlerin üretim darboğazları ve transportasyon blokajları gibi problemlerin etrafından dolaşarak yoluna devam edebilme yeteneği üretimin pahalı ve tahmin edilemez durmalardan sakınmasına yardımcı olur.
Bundan başka, AGVler parçaların tam zamanında iletilmelerini sağlarlar. Böylece fabrikadaki stokları azaltarak para ve zaman tasarrufu sağlarlar. Otomotiv endüstrisi AGVleri bazı fabrikalarda çok ağır yükler için mobil montaj hattı olarak kullanmaktadırlar. işçiler AGVleri esnek olmayan konveyörlere tercih ederler çünkü AGVler işçi işini yapana kadar istasyondan ayrılmazlar.

AGV Kontrol Sistemleri
Ciroskop ile Kontrol
On-board (AGV üzerinde) bir ciroskopla araç yönlendirilir. Bir şifreleyici, araç tekerleğinden gidilen yolu hesaplar.

Lazer ile Kontrol
Araç, bir duvar ya da sütun gibi dikey bir yüzeye stratejik olarak yerleştirilen referans noktalarını hedeflemek üzere on-board (araç üzerinde) bir lazer sistemi kullanır. Lazer ışınları hedef referans noktasından araca yansır. Araç böylece bulunduğu yerin koordinatlarını basit geometri kurallarını kullanarak hesaplar.

Optik Kontrol
Optik, ışığa duyarlı, devamlı bir şerit yere döşenir. Araç bu şeridi algılayan özel bir sensör kullanarak gitmesi gereken yolda ilerler. Tekerleklerdeki şifreleyici bulunduğu yeri belirler.

Tel ile Kontrol
Akım taşıyan bir tel yerin hemen altına döşenir. Araç, küçük bir antenden yapılmış sensörle telden geçen akımı izleyerek ve hedefine ulaşır.

Her sistem birbirinden farklıdır. Bun nedenle her uygulama için mükemmel denebilecek bir araç dizaynı veya kontrolü yoktur. Öncelikle operasyon ve özel ihtiyaçlar belirlenmeli, sonra bu ihtiyaçları karşılayan AGV sistemi kurulmalıdır. Piyasada çok çeşitli AGV tasarımları mevcuttur ve bunlar arzu edilen kontrol tipiyle kullanılabilirler.

AGVler için Gerekli ilk Yatırım:
AGV sistemi maliyeti aracın dizaynına, gerekli araç sayısına ve sistemin karmaşıklığına bağlıdır. Forklift benzeri bir araç sistemi için araç başına 100$ ve katları, sistem için de mühendislik, kurulum, sistem kontrolü, yazılım ve donanımlar da dahil olmak üzere100$ ve katları gibi bir fiyatlandırma söz konusudur.

AGVlerin Konveyörlere Göre Avantajları:
AGVler kullanıma açık koridorlara izin verirler, engel teşkil edecek herhangi bir sabit yapı gerektirmezler. Malzemenin uzun mesafelere ya da çoklu girişi ve çıkışı olan yerlere taşınmasını gerektiren uygulamalarda AGV fabrikayı yüksek maliyetli sabit konveyör kullanmaktan kurtarır. Operasyonda değişimler olduğunda AGVler yeni yerleşime konveyör sistemi için gerekli pahalı değişiklikler yapılmaksızın kolayca adapte olurlar.

AGV Sisteminin Değiştirilmesi:
Bazen fabrika içinde üretimle ilgili yapılan değişiklikler malzeme taşıma sisteminin de değiştirilmesini gerektirebilir. Eğer bir sistemin genişletilmesi ya da değiştirilmesi bekleniyorsa malzeme taşıma sistemi için AGV kullanımı en uygun çözümdür. Çünkü AGV sistemleri çekme halatı, konveyör ya da tekray (monoray) gibi diğer yatay taşıma sistemleriyle karşılaştırıldığında değişimlere daha kolay adapte olurlar. Lazer kontrollü AGV sistemlerinde ise sistemin değiştirilmesi normal işleyişi etkilemeden işletmenin kendi personeli tarafından bile yapılabilir.

AGV Sisteminin Bakımı:
Geleneksel forkliftlerle ilgilenen bakım personeline sahip işletmelerde bu personel pek çok durumda AGV için gerekli bakım işini yerine getirebilirler. Yedek parça bulmak kolaydır ve genelde AGV ile birlikte parça listesi de verilir. Bir problem olduğunda AGV sisteminin personeli de bakım ve onarım hizmeti verecektir.

AGV Onboard Kontrolleri Hakkında Daha Fazla Bilgi

Standart Z80 Bus Card Rack
Hasar durumlarında müdahale etmek ve değiştirme ya da tamirat masraflarını düşürmek için tüm elektronik alt sistemlerde modüler yapılar kullanılmaktadır. Tüm düşük voltajlı, 5, 12, 24 elektronik AGV kontrolleri “Standart Bus Card Rack”tedir. Ancak yüksek voltajlı komponentler kabinin arka panelinde diğerlerinden izole edilmiştir.

Standart Bus Card Rack bir CPU (Central Processing Unit), bir analog giriş kartından, bir dijital giriş kartından, bir dijital yüksek akım çıkış kartından, bir elektrik akımı kontrol kartından, bir anten arayüz kartından ve bir güç kaynağından oluşmuştur.

Anten arayüz kartı aracın önünde, arkasında ve yanlarındaki altı birbirinden bağımsız kontrol antenini seçmek ve izlemek için kullanılmaktadır.

CPU kartı bir sistem sayacı, iki seri RS-232 uyumlu port, bir paralel I/O portu ve 64K hafızadan oluşur. Hafızanın 4Klık kısmı salt okunur (read only – ROM) olarak araç yazılımını reboot için ve gücü açmak için kullanılır. Bu tip hafızalar kullanıcıya program değişikliklerini ana bilgisayardan alıp RF (Radio Frequency) iletişim kanalıyla AGVye yüklemesine izin verir. Hafızanın 28Klık bölümü AGV kontrol yazılımı için, 8Klık bölümü veri depolama için ve 24Klık bölümü uygulama yazılımı için kullanılır.

Analog giriş kartı elle kontrol manevra kolu, kontrol ve pozisyon antenleri ve voltölçeri yönlendirmek kullanılan 8 analog kanal içerir. Kartın ayrıca 16 genel amaçlı optik olarak izole edilmiş girişi vardır.

Giriş ve çıkış kartlarının her biri 24 optik olarak izole edilmiş giriş ve çıkış kanalı içerirler.

Elektrik akımı kontrol kartı ana sürüşü kontrol etmek ve motorları yönlendirmek için iki kanala sahiptir.

Güç kaynağı kartı kartlar için gerekli akımları üretir.