Aggregate Planning

Üretim Planlaması ve Kontrolde Aggregate Planning

Üretim planlaması ve kontrol sürecinde Aggregate Planning (Toplam Üretim Planlaması), işletmelerin talebe göre üretim kapasitesini ve kaynaklarını optimize etmelerine yardımcı olan kritik bir aşamadır. Bu süreçte, talep tahmini ve kaynak planlaması arasındaki dengeyi sağlamak büyük önem taşır.

Talep Tahmini ve Önemi

Forecasting (Talep Tahmini), endüstri mühendisliğinde temel bir konudur. Doğru bir talep tahmini, işletmelerin gelecekteki müşteri taleplerine hazırlıklı olmasını sağlar. Talebin ne kadar olacağını önceden bilmek, üretim planlamasının etkin bir şekilde yapılmasına yardımcı olur.

Aggregate Planning Nedir?

Aggregate Planning, işletmelerin belirli bir planlama döneminde (örneğin, aylık veya yıllık) toplam üretim seviyelerini belirlemelerine yardımcı olan bir süreçtir. Bu süreçte, işletmeler üretim kapasitesini, işgücü seviyelerini ve envanter miktarlarını optimize etmeyi hedefler.

Örnek Senaryo: Değişen Talep ile Üretim Planlaması

Bir şirketin ilk ayında $200$ birim, ikinci ayında ise $400$ birim talebi olduğunu düşünelim. İşçi sayısı başlangıçta $50$ olsun ve her bir işçi ayda $4$ birim üretim yapabiliyor.

Bu senaryoda iki strateji düşünebiliriz:

1. İşçi Sayısını Değiştirme Stratejisi:

   • İlk ay işçi sayısı $50$ olarak kalsın.
   • İkinci ay işçi sayısı $100$ olsun.
   • Böylece, ilk ay $50 \times 4 = 200$ birim, ikinci ay $100 \times 4 = 400$ birim üretim yapılır.
   • Envanter sıfırdır; fazla üretim veya stoklama yoktur.

2. Sabit İşgücü Stratejisi:

   • Her iki ayda da işçi sayısı $75$ olsun.
   • Her ay $75 \times 4 = 300$ birim üretim yapılır.
   • İlk ay 300 birim üretip 200 birim talebi karşılarız; kalan $100$ birim envantere eklenir.
   • İkinci ay 300 birim üretim ve depodaki $100$ birimle toplam talep karşılanır.

Aggregate Planning'de Maliyet Bileşenleri

Bu stratejileri değerlendirirken, maliyetleri göz önünde bulundurmamız gerekir. Üretim planlamasında dikkate alınacak temel maliyet bileşenleri şunlardır:

• Hiring Cost (İşe Alma Maliyeti) - $C_H$
• Firing Cost (İşten Çıkarma Maliyeti) - $C_F$
• Unit Inventory Cost (Birim Envanter Maliyeti) - $C_I$

Stratejilerin Maliyet Karşılaştırması

1. İşçi Sayısını Değiştirme Stratejisi:

   • Envanter Maliyeti: $0$
   • İşe Alma Maliyeti: $50 \times C_H$ (İkinci ay 50 yeni işçi alındı)
   • İşten Çıkarma Maliyeti: $0$ (İşten çıkarma yok)

2. Sabit İşgücü Stratejisi:

   • Envanter Maliyeti: $100 \times C_I$ (İlk ay sonunda 100 birim envanter)
   • İşe Alma Maliyeti: $25 \times C_H$ (Başlangıçta 25 yeni işçi alındı)
   • İşten Çıkarma Maliyeti: $0$ (İşten çıkarma yok)

Strateji Seçimi:

• Eğer $50 \times C_H > 100 \times C_I + 25 \times C_H$ ise, ikinci strateji toplam maliyet açısından daha avantajlıdır.
• Aksi durumda, birinci strateji tercih edilebilir.

Maliyetler Arasındaki Trade-Off

Aggregate Planning'de temel amaç, Hiring/Firing Cost ile Inventory Cost arasındaki dengeyi sağlamaktır. İşçi sayısını sürekli değiştirerek envanter maliyetlerini azaltabiliriz, ancak bu durumda işe alma ve işten çıkarma maliyetleri artar. İşçi sayısını sabit tutarak işe alma ve işten çıkarma maliyetlerini azaltabiliriz, ancak bu kez envanter maliyetleri artar.

Aggregate Planning Probleminin Parametreleri

Aggregate Planning sürecinde dikkate alınacak önemli parametreler şunlardır:

• Planning Horizon (Planlama Ufku): Toplam planlama yapılacak dönem sayısı. Örneğin, $T$ ay.
• Beginning Inventory ($I_0$): Planlama döneminin başlangıcındaki envanter miktarı.
• Desired Ending Inventory ($I_T$): Planlama dönemi sonunda istenen envanter miktarı.
• Forecasted Demand ($D_t$): Her bir dönemde ($t$) tahmin edilen talep miktarı.
• Worker Productivity ($k$): Bir işçinin bir günde üretebildiği ürün miktarı.

Aggregate Planning Stratejileri

Aggregate Planning'de genellikle iki ana strateji kullanılır:

1. Zero Inventory Plan (Sıfır Envanter Stratejisi)

Bu stratejide amaç, her dönemde üretilen miktarın talebi tam olarak karşılaması ve envanterin sıfır olmasıdır. İşçi sayısı talebe göre ayarlanır. Avantajları:

• Envanter maliyetleri minimize edilir.
• Depolama ve stoklama maliyetleri düşer.

2. Constant Workforce Plan (Sabit İşgücü Stratejisi)

Bu stratejide işçi sayısı sabit tutulur ve talep dalgalanmaları envanter seviyeleriyle dengelenir. Avantajları:

• İşe alma ve işten çıkarma maliyetleri azaltılır.
• İşgücü stabilitesi sağlanır.

İki Stratejinin Karşılaştırılması

Her iki stratejinin de kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Hangisinin seçileceği, işletmenin önceliklerine ve maliyet yapılarına bağlıdır. Karar verirken şunları dikkate almalıyız:

• Envanter Maliyetleri ($C_I$): Ürünlerin depolanması ve stoklanmasıyla ilgili maliyetler.
• İşe Alma/İşten Çıkarma Maliyetleri ($C_H$, $C_F$): İşçi sayısındaki değişikliklerin neden olduğu maliyetler.
• Üretim Kapasitesi ve Talep Tahminleri: Talebin ne kadar öngörülebilir olduğu ve üretim kapasitesinin bu talebi karşılayıp karşılamadığı.

Sonuç

Aggregate Planning, işletmelerin üretim kaynaklarını etkin bir şekilde yönetmelerine yardımcı olan kritik bir planlama aracıdır. İşletmeler, talep tahminlerini ve maliyet yapılarını dikkate alarak en uygun stratejiyi seçebilirler. Zero Inventory Plan ve Constant Workforce Plan gibi stratejiler arasında karar verirken, envanter maliyetleri ile işe alma ve işten çıkarma maliyetleri arasındaki dengeyi gözetmek önemlidir.