Endüstri Mühendisliğinin Tarihsel Gelişimi

Endüstri Mühendisliği tarihine geçmeden önce mühendislik faaliyetleri nasıl ve nerede ortaya çıktığına bir göz atalım. Mühendisliğin bir kimliğe kavuşması ile birlikte belirli bir standart ve koşullara uyması 19. yüzyılda gerçekleşmiş olarak bilinse de mühendislik faaliyetleri hemen hemen medeniyet ile birlikte başlamıştır. Meslek olabilme koşulları göz önüne alındığı zaman ilk mühendislik mesleğinin Makine Mühendisliği olduğu görülmüştür. Bunun görüldüğü tarih ise Amerika Makine Mühendisleri Odasının kuruluş tarihi olan 1880’dir. Böylece dünya da ilk mühendislik Makine Mühendisliği olmuştur. Makine Mühendisliğinin kurulmasının ardından onu izleyen mühendislikler ise şöyle; Elektrik Mühendisliği 1884’de, Kimya Mühendisliği 1908’de kurulmuştur. Amerika da Endüstri Mühendisliği Odasının kuruluşu ise 1948’de gerçekleşmiştir. Bu gün diğer mühendislik disiplinleri tarafından bir mühendislik olarak kabul edilmeyen Endüstri Mühendisliği, dünyanın en eski mühendisliklerinden biri olduğu görülmektedir.

Mühendisliğin öngörülen niteliklere sahip bir meslek olarak geçmişi yüzyıldan biraz fazla olmakla birlikte, mühendislik faaliyetlerinin çok daha uzun bir geçmişe sahip olduğu inkar edilemez bir gerçektir. Bunun en belirgin kanıtlarını Eski Mısır’da görmek mümkündür. Eski Mısır’da sulama kanalları İnşaat Mühendisliği’nin en ilginç örneklerini sergilemektedir. Tasarım, projeleme, örgütleme ve proje kontrolü açılarından, manivela dışında hiç bir mekanik aracın bulunmadığı bir ortamda yapılan piramitlerin inşaatları tüm zamanların en iyi mühendislik çalışmaları olarak değerlendirilmektedir. Her biri 2,5 ton ağırlığındaki 2.300.000 bloktan oluşan bir piramidin bugünün olanakları ile yapılması bile oldukça zor bir iştir. Bu olayları izleyen yıllarda ve çağlarda, insanların ve toplumların yaşam savaşı içinde bilim ve onun çeşitli konulardaki uygulamaları olan mühendislikte artan bir hızda gelişmeler olmuştur.

Adam Smith; Ulusların Zenginliği

Endüstri Mühendisliği’nin nasıl ortaya çıktığı ve ilk temelleri kim tarafından atıldığına gelecek olursak, Endüstri Mühendisliğinin kavramlarının ortaya çıkışı ve yaygın olarak kullanılmaya başlanması 19. yüzyılın başlarına kadar gittiğini yukarıda değinmiştik. Kapitalist ekonominin öncüsü olarak bilinen Adam Smith Ulusların Zenginliği adlı eserinde iş bölümünün öneminden ve faydalarından bahsetmiştir. Adam Smith'e göre her bir işçinin birçok hareket yerine sadece özel bir hareket üzerinde yoğunlaşması, üretimdeki verimliliğin artmasında çok büyük öneme sahiptir. Adam Smith’in çalışanların hareketi üzerine değinmesinin ardından 1830'lu yıllarda, personel yönetiminin gerçek babası olarak bilinen Robert Owen, yalnızca tesis yerleşim düzeni değil, aynı zamanda çalıştığı işçilerin kullandıkları metotları üzerine de eğilmiştir. 1832'de ise Charles Babbage da "Makina İktisadı ve İmalatçılar Üzerine" adlı kitabında iş bölümü, organizasyon çizelgesi ve işçi ilişkileri gibi konuları incelemiştir. Bu çalışmalarla Endüstri Mühendisliğinin temel almış olduğu birtakım kavramlara değinmiştir.

Robert Owen; Tesis Yerleşim Düzeni

Babbage, daha az üretim maliyetine yol açacağı inancıyla, uzmanlaşmayı savunmuştur. Yani, Babbage'a göre, işlerin belli bölümlere ayrılması ve her bölümün o konuda ustalaşmış ve uzmanlaşmış çalışanlar tarafından yapılması üretimi arttıracağı gibi, ekonomi de sağlayacaktır.

Charles Babbage; Organizasyon Çizelgesi

Henry Ford; otomobil endüstrisinde nakil bantları yardımıyla iş akış hattında imalat ilkesini uygulamaya başlatmasıyla birlikte iş organizasyonu ve iş tekniği alanında bir dönem yaratan bu girişim, 19.yüzyılın büyük keşiflerine eşdeğer sayılabilmektedir.

Henry Ford; Nakil Bandı

19. yüzyılda bilim ve mühendislikteki gelişmelerin yanı sıra buhar gücünden de yararlanmanın sonucunda Birinci Endüstri Devrimi gerçekleşmiştir. Endüstri devriminin oluşumu ile birlikte planlama, örgütleme ve yönlendirme daha zor olan ve yönetimi için özel beceriler gerektiren üretim sistemleri geliştirilmeye başlanmıştır. 

Endüstri devrimi öncesi yakın kişisel denetimle gerçekleştirilen özellikle planlama ve örgütleme işlevlerindeki yetersizlikler sistemlerin karmaşıklaşmasıyla daha da artmıştır. Böylece insan, makina ve malzemeden oluşan sistemlerin tasarım, geliştirme ve kuruluşu ile ilgilenecek ve özellikle sistemin insan boyutuna önem verecek bir mühendislik dalına da gereksinim duyulmaya başlanmıştır. Bu gereksinim bugün Endüstri Mühendisliği olarak bilinen çalışmaların başlamasına neden olmuştur. 

Frederick Winslow Taylor (1856-1915)

Endüstri mühendisliği konusunda ilk disiplinli çalışmalar 1856-1915 yılları arasında yaşayan ve çoğunlukla Endüstri Mühendisliği’nin kurucusu olarak kabul edilen bir Amerikalı Makine Mühendisi olan Frederick W. Taylor ile olmuştur. Taylor, fabrikada bizzat çalışan, sürekli gözlem ve analiz yapan, düşündüklerini uygulayan ve geliştiren bir kişidir. Taylor’ın çalışmaları 1881’de metal kesimi konusuyla başlamış ve 25 sene devam etmiştir. 1907 yılında 200 sayfalık bir makale yayınlamıştır. Bu çalışmanın yapılmasından önce kesici şekli hızları ve ilerleme miktarları deneyimlere göre belirlenmekteydi. Bu çalışma sayesinde Taylor ve yardımcıları söz konusu belirleme işine bilimsel bir nitelik kazandırmışlardır. Taylor, kronometrik zaman etüdünü ilk kullanan kişi olmakla birlikte, iş ve zaman etüdü gibi kavramların yaratıcısıdır. 

İş gereksinimlerinin ve bir faaliyeti gerçekleştirmenin yöntemi için çözümlemeler günümüzde “iş tasarımı” veya “metot etüdü” olarak isimlendirilmektedir. Taylor’ın başlangıçtaki çalışmaları iş tasarımına ilişkin olmakla birlikte, iş ölçümlemesinin başlangıç çalışmalarını gerçekleştirmiştir.  Bu nedenle de iş ölçümünün kurucusu olarak bilinir. Çalışmalarını çeşitli makalelerde yayınlamıştır. Makaleleri, Parça Oranı Sistemi,  Atölye Yönetimi, Bilimsel yönetimin ilkeleri konularında odaklaşmıştır. Makalelerinde yer verdiği bazı kavramlarda Taylor’ın hala ne kadar güncel olduğunu göstermektedir. Metot etüdü, Zaman etüdü, Aletlerin standartlaştırılması, Planlama bölümü, Yönetimin ayrıcalık ilkesi, İşçiler için yönerge kartları, Metal kesimi için hesap cetveli, Parça ve ürünler için sınıflandırma sistemi, Rotalama sistemi, Maliyetlendirme yöntemleri, İşe bağlı olarak işçi seçimi, işin belirli bir sürede tamamlanması durumunda prime izin veren bir görev düşüncesidir.

Buna göre Taylor;

• İşlerin daha kolay, daha etkin ve verimli yapılabilmesi için yeni iş metotları bulunmasına yönelik Metot Etüdü
• şlerin işlem sürelerinin belirlenmesine yönelik Zaman Etüdü
• İş bölümü, işçilerin yapacakları işe göre seçimi ve eğitilmesi, işçi-işveren ilişkileri, planlama ve kontrol fonksiyonlarının işçiler tarafından değil yönetim tarafından gerçekleştirilmesi konularına çok önemli katkıları olmuş ve bilgi ve deneyimlerini “Shop Management and The Principles of Scientific Management” isimli kitabında toplamıştır.

Frank B. Gilbreth ve Eşi Psikolog Lilian Moller Gilbreth (1868-1924)

Taylor’ın yanı sıra Endüstri Mühendisliğine önemli katkılarda bulunan bir değer bilim adamı da Frank B.  Gilbreth’tır. Taylor, bir mühendislik eğitiminden geçmiş olmasına karşılık, Gilbreth mali yetersizlikler nedeniyle üniversite öğrenimi görememiştir. Bir tuğla ustasının yanında çalışma hayatına atılan Gilbreth, sürekli olarak yaptığı işin nasıl daha iyi olabileceği konusunda kendisine ve çevresindekilere sorular yöneltmiştir. Gilbreth çalışmaları sonucunda inşaat işlerinde büyük başarılar kazanmış ve kendi inşaat firmasını kurmuştur. Çalışırken yaptığı çözümlemeler sonucunda, bir işçinin bir saatte ördüğü tuğla sayısını yaklaşık %200’lük bir artışla, 120’den 350’ye çıkarmıştır. Ayrıca, bu artış miktarı işçinin aşırı bir çaba göstermesini gerektirmemiştir. Hatta geliştirdiği yöntemlerle verimlilikteki artışların yanı sıra yorgunlukta da azalmalar gözlenmiştir. Bir davranış bilimcisi olan eşi Lillion Moller Gilbreth ile birlikte, insanların çalışma davranışlarının çözümlenmesine yönelik araştırmalarıyla da önemli katkılar sağlamıştır.

İnsanın temel hareketleri sınıflandırılmış ve bunlara soyadlarının ters yazılışı olan Therblig Sembolleri adını vermişlerdir. Daha ayrıntılı çözümler için  “Mikro hareket etüdü” geliştirmişlerdir. Gilbreth, Endüstri Mühendisliği konusunda yaptığı çalışmalarla Taylor’dan önemli derecede etkilenmiştir. Ancak, çalışmalarında bazı önemli farklar da bulunmaktadır; Taylor’ın çalışmalarının genellikle mekanik işlemler yapan atölyelerde uygulanmasına karşılık, Gilbreth’ın geliştirdiği 17 adet Therblig sembolüyle genellikle inşaat, kanal yapımı, eğitim, tıp ve savunma konularında uygulanmıştır. İşi yapmanın en iyi metodunun belirlenmesinde ve iş eğitimlerinde bu sembollerin kullanılması önerilmiştir. Ayrıca eşinin de katkılarıyla, bu çalışmalarında “insan faktörü” ne daha fazla önem vermiştir.

Russell Robb (1864-1927); “Amaç ve Şartlarla Etkilenen Organizasyon” isimli eserinde askeri organizasyonların işletme organizasyonları için de uygun olabileceğini organizasyonların ulaşılmak istenen amaçlarla yakından ilgili olduğunu belirtmiştir.

Alexander Hamilton Church (1866-1936) ve Leon Pratt Alford (1877) Taylor’ın çalışmalarını daha da derinleştirerek fiziksel çalışma şartları ve çalışma morali arasındaki ilişkileri incelemişlerdir.

Henry Laurence Gantt ( 1861-1919); disiplinler arası niteliğe sahip Taylor'ın ekibinden bir diğeri de Henry Laurence Gantt'tır.  Kendi ismiyle anılan ve özellikle üretim çizelgelemesinde çok sık kullanılan Gantt Şemasını geliştirmiştir. Gantt Şemaları, günümüzde de üretim çizelgelemesi, gözlenmesi ve makine kullanım planlarının hazırlanmasında kullanılmaktadır. Gantt'ın bir başka çalışması da teşvikli ücret sistemleri konusunda olmuştur.  Bu ücret sistemine göre, standart olarak belirlenen çalışma hızından daha hızlı çalışan işçilere belirli oranda teşvik edici prim ödenmektedir.

Carl Barth (1886 - 1968); Taylor’ın Midvale Steel firmasındaki yardımcılarından bir matematikçidir. Metal kesimi ile ilgilenmiş ve özel amaçlı bir sürgülü hesap cetveli geliştirmiştir. Zaman etüdünde yorgunluk toleransının belirlenmesi konusunda çalışmalar yapmıştır.

Morris L. Cooke(1872 - 1960); yerel yönetimlerdeki uygulamalarıyla, Dwight W. Merrick zaman etüdü ve teşvikli ücret sistemlerindeki uygulamalarıyla tanınmışlardır.

Harrington Emerson (1853-1931); Taylor'ın işlem çözümlemesi ilkelerinden bazılarını, SANTA FE Demiryolu İşletmesi'nde uygulamıştır. İşletmeyi yeniden düzenleyerek, standart maliyetlerin bulunması konusunda araştırmalar yapmıştır. Teşvikli ücret sistemleri konusunda da çalışmaları olmuştur. Ayrıca, muhasebe kayıtlarının kolaylıkla yapılmasını için özel amaçlı bir makina geliştirmiştir.

Endüstri Mühendisliğinin başlangıçta temel ilgi alanı olan iş etüdündeki uygulamalar başarı ulaşmasının ardından; geliştirilen ilke, yöntem ve problem çözme yaklaşımları işletmelerde oluşan başka problemler alanında da uygulanmasına yol açmıştır.

“Verimliğin 12 İlkesi” adlı kitabında yapılan işlerin amaçları açıkça bilindiğinde çok daha başarılı olacağını savunmuş; Santa Fe demiryolu çalışmalarında atölye işlerini düzenleyip standart maliyet yöntemi uygulayarak şirkete 1 milyon dolardan fazla bir ekonomi sağlamıştır.

İlk endüstriyel düzeyde Endüstri Mühendisliği uygulamaları ABD işletmeleri tarafından yapılmıştır. Teşvikli ücret sistemi 1898 Western Elektrik Şirketi’nde, kâra katılım, teşvik sistemi 1908’te Procter and Gamble şirketinde; maliyetlendirme, kalite kontrol, planlı bakım, teşvikli ücret ve iş değerlendirme sistemleri 1912 - 1914 yıllarında Armstrong Cork şirketinde uygulanmıştır. 1914’te Eli Lilly ile 1917’de Cow Chemical şirketlerinde iş etüdü ve iş değerlendirme sistemleri uygulanmıştır. 

Fransa’da Henri Fayol (1841-1925); önderliğinde bir grup planlama, organize etme, koordine etme, yürütme ve motive etme şeklindeki yönetim fonksiyonlarını tanımlamıştır. 1933 yılında Endüstri Mühendisliği alanındaki ilk doktora tezi Metot ve Zaman Etüdü adıyla kitap haline getirilen Ralph M. Barnes ‘a aittir.

H. Münsterberg 1913; yılında yayınlanan “Psikoloji ve Endüstriyel Verimlilik” adlı kitabında çalışanların iş yerlerindeki sosyal ve psikolojik özellikleri incelenmiştir.

Öncü Çağdaşlar:

Buna paralel olarak da öncü çağdaşlar adı verilen ve Endüstri Mühendisliği ilke ve yaklaşımlarını yeni problem alanlarına uygulanmasını sağlayan bilim adamları ortaya çıkmıştır. Bu bilim adamlarının önde gelenleri ve yapmış oldukları çalışmaları aşağıdaki gibidir.

Dr. Walter Shewart 1924; yılında istatistiği mühendislik çalışmalarına uygulamıştır. Ürün kalitesinin ekonomik şekilde kontrolü amacıyla kullanılması teorisi “Economic Control Of The Quality Of Manufactured Product” adlı kitabında toplanmıştır. Günümüzde istatistik, kalite kontrol, istatistik proses kontrol kalitenin güvence altına alınmasında kullanılan en önemli tekniktir.

Bu konular günümüzde klasik Endüstri Mühendisliği olarak adlandırılmaktadır. Endüstri Mühendisliği alanında önemli olan diğer bir gelişme ise matematiğin bilimsel yönteme uygulanması olmuştur.

Ford Whitman Harrıs; stok yönetiminde,  toplam maliyeti en küçükleyen sipariş hacmini bulmaya yönelik matematiksel bir model geliştirmiştir. Ancak bu model Wilson isimli başka bir araştırmacı tarafından da bulunup daha önce yayınlandığı için WILSON FOMÜLÜ olarak isimlendirilmektedir.

Fairfield Eager Raymond (1931); envanter kontrolü modellerinde

Eugene L. Grant (1930); istatistiksel kalite kontrolü konusunda Shewhart'ın yaptığı çalışmaları geliştirmiştir. Ayrıca G. W. Ireson ile birlikte mühendislik ekonomisi konusunda da çalışmalar yapmıştır. Yapılan bu çalışmalarda yoğun gelişme 2. Dünya Savaşı sırasında olmuştur.

İkinci Dünya Savaşında ve Sonra Gelişen Endüstri Mühendisliği Konuları

• Zaman etüdü
• İş basitleştirilmesi
• Kalite kontrol
• Ücret yönetimi
• İş değerlendirme
• Teşvikli ücret (prim) sistemleri
• İş yeri düzenleme ve malzeme taşıma sistemleri
• Üretim planlama ve kontrol

Matematik, fizik, olasılık ve diğer sayısal analizle ilgili bilimlerin, savaş yönetimindeki kararların alınmasına yardımcı olarak kullanıldığı ilk savaştır. İngiltere’de 1940’ta Yöneylem Araştırması askeri problemlerin çözümünde uygulanmıştır. Aynı yaklaşım 1942’de ABD silahlı kuvvetlerinde de uygulanmıştır. Yöneylem Araştırması yaklaşımının savaş sırasında başarılı olması savaş sonrası ABD ve İngiltere öncülüğünde olmak üzere işletme yönetimi problemlerinde kullanılmaya başlanmıştır.

1947 yılında Norbert Wiener tarafından ortaya konan sibernetik biliminin de Endüstri Mühendisliği’ne önemli katkıları olmuştur.

1951 yılında L. Von Bertalanffy sibernetiğin tüm sistemlerin ortak bir özelliği olduğunu göstermiştir.

1962 yılında Jay Wright Forrester’ın geliştirdiği “Endüstri Dinamiği” adlı modelde yöneticilere değişen şartlara göre seçebilecekleri uygun karar ve politikalar üretilmektedir.

Endüstri Mühendisliği’nin gelişiminde en büyük rolü ve katkıyı elektronik bilgisayarlar sağlamıştır. Bilgisayarların işletme yönetiminde kullanılması, yönetim bilişim sistemi konusu olmuştur. 1954 yılında piyasaya çıkan ilk ticari amaçlı bilgisayarları günümüze kadar çeşitli konularda gelişmiş yenileri takip etmektedir.

Endüstri Mühendisliği konusunda 1950-1980 yılları arasındaki gelişme daha ziyade çalışanların motivasyonu üzerine olmuştur. Genellikle Japonya’da gelişen bu yaklaşımlardan bazıları 

• Kalite Kontrol Çemberleri  (geliştirme ve iyileştirme grupları olarak da adlandırılmaktadır)
• Toplam Kalite Yönetimi 
• Çalışma Hayatı Kalitesinin İyileştirilmesi
• Toplam Üretken Bakım 
• Tam Zamanında Üretim 
• Üretim Kaynakları Planlaması 
• Sıfır Hata

Endüstri Mühendisliği ile ilgili gelişmelerdir.  

Günümüzde dünyada birçok üniversitede Endüstri Mühendisliği bölümü kurulmuş durumdadır. Türkiye'de ilk Endüstri Mühendisliği bölümü kurulması 1969 yılına dayanır. İlk temel İTÜ'de 1949 yılında Takım Tezgâhları Kürsüsünde Fabrika Organizasyonu dersi verilmeye başlaması ve "Sanayi Mühendisliği" ismi ile bir bölüm kurulması ile ilgili 08.05.1968 yılında karar alınmasına dayanır. 1969 yılında ise İTÜ ve ODTÜ'de bölüm kurulmuştur. Endüstri Mühendisliği adı ile bölüm ODTÜ'de kurulmuştur.

Referanslar:

• Bilinmiyor. Eskişehir Osman Gazi Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü. http://endustri.ogu.edu.tr/. [Çevrimiçi] [Alıntı Tarihi: 28 Mayıs 2015.] http://endustri.ogu.edu.tr/Bolum_Hakkinda/EMTarih.htm.
• Endüstri Mühendisliği. http://enm.blogcu.com/. [Çevrimiçi] 11 09 2006. [Alıntı Tarihi: 28 Mayıs 2015.] http://enm.blogcu.com/endustri-muhendisliginin-tarihcesi/524527.
• Vikipedi. Endüstri mühendisliği. http://tr.wikipedia.org/. [Çevrimiçi] [Alıntı Tarihi: 28 Mayıs 2015.] http://tr.wikipedia.org/wiki/End%C3%BCstri_m%C3%BChendisli%C4%9Fi#Tarih.C3.A7e.
• Yardımcı, İlknur. İLKNUR YARDIMCI. ilknuryardimci.wordpress.com. [Çevrimiçi] [Alıntı Tarihi: 28 Mayıs 2015.] https://ilknuryardimci.wordpress.com/2014/03/25/endustri-muhendisliginin-tarihcesi/.