Sistem dizaynı ve iyileştirme çalışmalarının amacı, girdileri zamanında,verimli ve düşük maliyetle istenen çıktılara dönüştürmektir. Sistemin verimliliğini ölçmek ve yapılan iyileştirmeyi değerlendirmek için çeşitli performans ölçütleri kullanmak gereklidir. Üretim veya servis sistemlerinde kullanılan bazı genel performans ölçüt kriterleri aşağıda verilmiştir.

» Çevrim Süresi (cycle time) : Parça üretim veya müşteri servis süresidir.

» Kaynak Kullanımı ( resource utilization) : Ekipman ya da personelin verimli kullanıldığı zaman yüzdesidir.

» Katma değerli zaman( value-added time) : Parça üzerinde gerçek işlem zamanı ya da müşterinin gerçek hizmeti alırken harcadığı süredir.

» Bekleme süresi (waiting time) :Müşteri ya da malzemelerin servis almak ya da işlem görmek için bekledikleri süredir.

» Proses (işleme) oranı ( process rate) : Parça üretim veya müşteri servis hızıdır.

» Kalite (quality) : Beklenen standartlara uygun üretim veya servis oranı 

» Maliyet (cost) : Sistemin işletim maliyetidir.

» Esneklik ( flexibility) : Sistemin çeşitlilik ve boyut açısından meydana gelen dalgalanmalara karşı adaptasyon kabiliyetidir.

Sistemin performans hedeflerine ulaşmak için, bulanık hedefler ve kısa dönemli aşamalar elimine edilmelidir. Eğer hedefler, daha özel ve ölçülebilir amaçları içeriyorsa ulaşılması daha kolaydır.Sistem performans hedefleri şirket hedefleriyle uyum sağlamalıdır.

Gerçek performans hedefleri, endüstri özelliklerine ve operasyonların yapısına bağlıdır. Özellikli ve ölçülebilir hedeflere örnek olarak şunlar verilebilir.

» En az % 80 kaynak kullanımını sağlamak

» Ara-stok seviyesini 50 birimin altında tutmak

» Üretim maliyetindeki yıllık artışı yüzde 10’un altında tutmak

» Bekleme zamanını 15 dakikanın altında tutmak

Yeni bir sistem dizayn etmek ya da var olan bir sistemde iyileşmeler sağlamak, basitçe sistem elemanlarını tanımlamak ve performans hedeflerini belirlemekten daha çok şey gerektirir. Sistem elemanlarının birbiriyle olan ilişkilerini ve bütün performans hedeflerini anlamak gerekir. Sistem elemanları arasındaki “iletişimi” ve “etkileşimi” dikkate alan sistem dizaynı yaklaşımı, “sistem yaklaşımı” olarak adlandırılır. Sistem elemanlarını bağımsız inceleyerek sistemin nasıl davranacağına karar vermek mümkün değildir. Sistem şekilsel olarak bölünebilir olmasına rağmen fonksiyonel olarak bölünemez. Sistem performansını artırmak için, sisteme bir bütün olarak bakmak gerekir. Özellikle sistemdeki neden-sonuç ilişkileri ortaya çıkarılmalıdır. “Neden-sonuç” ilişkileri sistemin dinamik yapısını tanımlayarak, sistemin nasıl işlediğini gösterir. Sistemdeki bütün “hareketler”in belirlenmesi ve bunlara sebep olan, koşullar, olaylar ve diğer etkenlerin ortaya çıkarılması, neden-sonuç ilişkilerini tanımlama açısından ilk adımdır. Bir “karar değişkeni” ( decision variable), belirli bir sistem elemanına ait özelliklerdir. (Kaynak miktarı, işlem süresi, ...gibi). Bir sistem, karar değişkenlerinin tanımladığı şekilde çalışır. “Tepki değişkenleri” (responce or performance variables) ise, sistemin belirli karar değişkenlerine verdiği tepkiye göre sistemin performansını ölçer. Her karar değişkenine sistemin nasıl tepki verdiğini incelemeye gerek yoktur. Önemli olan “anahtar” karar değişkenleriyle performansın nasıl etkilendiğini bilmektir.

Simülasyon, sistemdeki neden-sonuç ilişkilerini bilgisayara taşıyarak, değişik koşullar altında gerçek sisteme ait davranışların bilgisayar modelinde izlenmesini sağlayan bir modelleme tekniğidir. Similasyon işlemi modelde yer alan bütün hareketlerin istatistiksel özetini de üretir. Simülasyonun çalıştırılmasından sonra çıkan sonuçlar sistem performansı için ölçülebilir değerler verir. Bu açıdan bakıldığında simülasyon bir değerlendirme aracıdır. Bir simülasyon modeli, temel olarak “ne-eğer” (“what-if”) analizlerinin yapılmasını sağlayan bir araç olarak ele alınmalıdır. Kullanıcısına değişik dizayn ve işletim stratejilerinin genel sistem performansı üzerindeki etikisini gösterir.

Bilgisayar simülasyonu, sistem dizaynı ve analizinde hızla popüler olan bir araçtır. Simülasyon, mühendis ve planlamacılara sistemin dizaynı ve işletimiyle ilgili zamanında ve zekice kararlar vermeleri için yardımcı olur. Simülasyon tek başına problemleri çözemez fakat problemi açıkca tanımlar ve sayısal olarak altrenatif çözümleri değerlendirir. Koşul “what-if” analizi yapabilen bir araç olan simülasyon önerilen herhangi bir çözüm için sayısal ölçüm ve analiz yapabilir ve kısa zamanda en iyi alternatif çözümü bulmaya yardımcı olur. Yeni bir sistemi kurmadan veya işletme politikalarını test etmeden önce bilgisayarda sistemi modelleyerek, sistem ilk çalıştırıldığında karşılaşılabilecek bir çok tuzağı önceden görmemize yardımcı olur. Devreye alma aşamasında iyi ürün elde etmek için aylar belki de yıllar süren çalışmalar simülasyonla günlere hatta saatlere sıkıştırılmış olur.

Yeni bir sistemin dizaynında, sisteme ait denemeler sadece sisteme ait oluşturulacak bir model üzerinde yapılabilir, çünkü gerçek sistem henüz ortada yoktur. Simülasyon, sistemin kuruluş aşamasında gerekli olan hata bulma ve sisteme ait “hassas-ayarlar” için harcanan zamanı önemli ölçüde azaltır.

Var olan bir sistemde, iyileştirme çalışmaları yapmak için simülasyon kullanıldığında mevcut sistem üzerinde hiç bir değişiklik yapmadan, model üzerinde senaryo analizleri yapılabilir. Simülasyon modelindeki hayali nesneler ve kaynaklar, sisteme yapılan değişikliklerin sonuçlarını değerlendirme açısından , hem daha fazla esneklik sağlar hem de maliyet açısından gerçek yatırımlara göre çok daha ucuzdur.

Temelde bir dizayn aracı olarak kullanıldığında ister yeni bir sistem dizaynı olsun ister var olan bir sistemin iyileştirme çalışmaları olsun simülasyon şu alanlarda kullanılabilir.

» Metodların Seçimi : Aktivitelerin hepsi bir iş istasyonunda mı gerçekleşecek yoksa belirli operasyonlara mı bölünecek?

» Teknoloji Seçimi : Manuel işlem yerine otomasyonu seçmenin etkisi nelerdir?

» Optimizasyon : En iyi performans amaçlarına ulaşmak için optimum kaynak sayısı nedir?

» Kapasite Analizi : Sistemin çıktı kapasitesi nedir?

» Kontrol Sistemi Kararları : Hangi iş hangi kaynağa verilmelidir. ?

Simülasyon’un bir sistem analiz aracı olarak, sistem dizaynındaki yerine bakacak olursak, şöyle bir benzetme yapabiliriz, ürün dizaynı çalışmalarındaki mühendislik analizi ve üretim operasyonlarındaki denetleme işlemleri (inspections), sistem diyaznında simülasyona eşdeğerdir. Yani simülasyon, hataları “maliyetli” olmadan yakalayan bir test aracıdır. Sistemin gelişme aşamalarına bakacak olursak, sistem üzerinde yapılacak iyileştirme çalışmalarının maliyeti her aşamada katlanarak artar. 

Simülasyon çalışmasının ana fikri,sistem değişiklik maliyetlerini minumunda tutmak için kavram geliştirme ve dizyan aşamasında mümkün olan bütün iyileştirmeleri yapmaktır.

Dizayn aşamasında hiç bir problemle karşılaşılmasa dahi, sistematik yapı oluşturmak ve sistemin operasyonel açıdan uygun olduğundan emin olmak için simülasyon çalışması yapmak faydalı olacaktır. Simülasyon ayrıca, başka şekilde elde edilmesi zor olan , sistemin dinamikliğine ait bilgileri ve neden-sonuç ilişkilerini ortaya çıkması açısından önemlidir.

“Çalışacak” bir sistem dizaynı geliştirmek için, sadece hangi işlerin yapılacağını ve hangi kaynakların kullanılacağını belirlemek yeterli değildir. İşin “nasıl” yapılacağının da belirlenmesi gerekir. Dizayn aşamasında üretimdeki operasyonlara yoğunlaşılamadığından, bu ayrıntılar genelde gözden kaçırılır. Simülasyonla sistemin ayrıntıları çok önce belirlendiğinden çıkacak sorunlar önceden çözülmüş olur.

Proses dizaynına bir disiplin getirmesi ve sistemin bütününe bir bakış açısı getirmesi dahi simülasyon kullanmak için yeterli bir sebeptir.