Ergonomik personel çizelgeleme problemi: Savunma sanayinde bir uygulama

Abstract

Son yıllarda gelişen teknoloji ile birlikte ülkeler savunma sanayinde için büyük yatırımlar yapmaya devam etmektedir. Çünkü bir ülkenin dışarıdan hiçbir izin, bilgi ve malzemeye ihtiyaç duymadan yerli ve milli imkanlarını kullanarak kendi tasarımlarını ve üretimlerini yapması hem ekonomisinin gelişmesini hem de dışa olan bağlılığının ortadan kalkmasını sağlamaktadır. Türkiye de kara, hava ve deniz savunmasında daha çok kendi yerli ve milli ürünlerini kullanmaktadır. Bu nedenle Türk mühendisler tarafından tasarlanan ve üretilen yerli ve milli çalışmalara yatırımlar yaparak gücüne güç katmaktadır. Hızlı ve dinamik bir çalışma temposu olan savunma sanayinde insan gücüne olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. Devletin sağladığı birçok teşvik ve istihdam ile birlikte özel sektör bazında çok fazla küçük ölçekli firma kurulmaktadır. Bu firmalar hızlı ve titiz üretim yaparken, çalışanları için rahat bir çalışma ortamı sağlayarak verimliliklerini arttırmayı hedeflemektedir. Firmaların iş güvenliği önlemlerini almaları, iş sağlığına önem vermeleri ve personelin verimli çalışabileceği ortamları ergonomik olarak doğru planlaması sektörde ön plana çıkmasına yardımcı olmaktadır. Ergonomik riskler göz önüne alınarak yapılan çizelgelemeler meslek hastalıklarını ve iş kazalarını azaltmakta, gerekli işçilik maliyetlerini azaltmakta ve çalışanların verimliliğini arttırmaktadır. Bu tez çalışması, savunma sanayisinin alt tedarikçisi olan bir firmada iki çalışma şeklinde gerçekleştirilmiştir. Ankara İvedik Organize Sanayi Bölgesi'nde bulunan firma Türk savunma sanayisi projeleri için talaşlı imalat yapmaktadır. Firmanın üretim bölümünde torna, freze ve beş eksen olmak üzere 3 makine grubundan toplam 15 makine bulunmaktadır. Personellerin 34'ü operatör, 8'i tesviye personeli, 10'u kalite kontrol personeli ve 8'i temizlik personeli olmak üzere toplam 60 personel haftanın 6 günü üç vardiya çalışmaktadır. İlk çalışmada firmadaki çalışan bu 60 personel için ergonomik personel çizelgeleme problemi çalışması gerçekleştirilmiştir. Çalışmada ilk olarak operatörlerin makinelerdeki yetkinlikleri ve özel istekleri tespit edilmiştir. Bu bilgiler göz önünde bulundurularak bir aylık vardiyalara atanmalarındaki sapmaları minimize edecek matematiksel model kurulmuştur. Daha sonra departmanlardaki görevler belirlenmiş ve görevlerin ergonomik risk değerleri REBA (Rapid Entire Body Assessment) yöntemi ile hesaplanmıştır. Elde edilen risk değerlerini kullanarak görevlere atanmadaki toplam risk puanını en küçükleyecek matematiksel model kurulmuştur. Operatörler ve diğer personeller için kurulan iki ayrı matematiksel model ILOG CPLEX Studio IDE programında çözülüp, çalışanlar için ergonomik riskler de göz önünde bulundurularak en uygun aylık çalışma çizelgeleri elde edilmiştir. İkinci çalışma olarak tesviye, kalite kontrol ve temizlik departmanlarındaki görev sayısı ve personel sayısı arttırılarak ergonomik personel çizelgeleme yapılmıştır. Departmanlar için yapılan iki çalışmanın sonuçları karşılaştırılmıştır. Bu çizelgeler sayesinde hem operatörlerin makinelere dengeli ve eşit atanması sağlanmış hem de departmanlardaki personellerin atandıkları görevlerdeki toplam ergonomik risk değerinin en aza indirgenmesi sağlanmıştır.

With the developing technology in recent years, countries continue to make large investments in the defense industry. Because a country's own designs and productions by using its domestic and national resources without the need for any permission, information and material from outside ensures both the development of its economy and the elimination of its dependence on foreign countries. Turkey mostly uses its own domestic and national products in land, air and sea defense. For this reason, it adds strength to its power by investing in domestic and national studies designed and produced by Turkish engineers. The need for manpower in the defense industry, which has a fast and dynamic work pace, is increasing day by day. With many incentives and employment provided by the state, many small-scale companies are established on the basis of the private sector. While these companies produce fast and meticulously, they aim to increase their productivity by providing a comfortable working environment for their employees. The fact that companies take occupational safety measures, attach importance to occupational health and ergonomically correct planning of environments where personnel can work efficiently helps them to come to the fore in the sector. Scheduling, taking into account ergonomic risks, reduces occupational diseases and work accidents, reduces the necessary labor costs and increases the productivity of the employees. This thesis study was carried out in two studies in a company that is a sub-supplier of the defense industry. Located in Ankara İvedik Organized Industrial Zone, the company carries out machining for Turkish defense industry projects. In the production department of the company, there are a total of 15 machines from 3 machine groups, namely lathe, milling and five axes. A total of 60 personnel, including 34 operators, 8 leveling personnel, 10 quality control personnel and 8 cleaning personnel, work in three shifts, 6 days a week. In the first study, ergonomic personnel scheduling problem study was carried out for these 60 personnel working in the company. In the study, first of all, the competencies and special requests of the operators on the machines were determined. Considering this information, a mathematical model was established to minimize the deviations in their assignment to one-month shifts. Then, the tasks in the departments were determined and the ergonomic risk values of the tasks were calculated with the REBA (Rapid Entire Body Assessment) method. Using the obtained risk values, a mathematical model was established to minimize the total risk score in assignment to tasks. Two separate mathematical models established for operators and other personnel were solved in the ILOG CPLEX Studio IDE program, and the most appropriate monthly work schedules were obtained, taking into account ergonomic risks for employees. As a second study, ergonomic personnel scheduling was made by increasing the number of duties and personnel in the leveling, quality control and cleaning departments. The results of the two studies for the departments were compared. Thanks to these charts, both the balanced and equal assignment of the operators to the machines have been ensured, and the total ergonomic risk value of the personnel in the departments in their assigned tasks has been minimized.