Dinamik ve stokastik hücresel imalat sistemi tasarımı problemine çözüm yaklaşımları


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: HÜSAMETTİN BAYRAM

Danışman: RAMAZAN ŞAHİN

Özet:

Pazarların ve arz kaynaklarının küreselleşmesi ile müşteri taleplerinin farklılaşması ve değişkenlik kazanması, imalat sistemlerinin bu durumlara ayak uydurması zorunluluğunu doğurmuştur. Bu şartlarla baş edebilmek için benimsenebilecek üretim yaklaşımlarından bir tanesi de Hücresel İmalat Sistemidir (HİS). Hücresel imalat, atölye ve akış tipi üretim sistemlerinin avantajlı yönlerini birleştiren modern bir üretim kavramıdır. Bu yaklaşım sayesinde sistemin üretim hacminden neredeyse hiç taviz vermeden çok sayıda ürün çeşidi aynı anda üretilebilmektedir. Ancak tüm üretim sistemlerinin tasarımında olduğu gibi değişken talepler nedeniyle HİS'in tasarımında da sistem zamanla yeniden düzenlenmeye ihtiyaç duyar. Talep kaynaklı belirsizlikler HİS tasarımı esnasında göz önünde bulundurulmalıdır. Bu çalışmada talep belirsizliği ve değişkenliği şartları altında bir HİS'in tasarımı hedeflenmiştir. Bunun için öncelikle problem deterministik ve çok dönemli dinamik şartlar altında ele alınmıştır. Bu problemi çözmek için Doğrusal Programlama ve Tavlama Benzetimi temelli bir bütünleşik yaklaşım önerilmiştir. Bu yeni yaklaşımın bulduğu çözümlerin kalitesi literatürdeki farklı bir yaklaşım ve GAMS optimizasyon yazılımı ile bulunan sonuçlarla kıyaslanmıştır. Problem için bir seri alt sınır önerilmiş ve alt sınırların kalitesiyle ilgili sayısal analiz yapılmış, böylece kaliteli bir alt sınır verecek yöntem belirlenmiştir. Ardından bu çözüm yaklaşımı temel alınarak, problemin belirsizlik şartları altındaki durumu için iki farklı çözüm yaklaşımı daha önerilmiştir. Bu yaklaşımlarda Tavlama Benzetimi ve Doğrusal Programlamanın yanı sıra Monte Carlo benzetimi de kullanılmıştır. Belirsizlik şartları altındaki problem çok amaçlı optimizasyon özelliğini de barındırmaktadırlar. Son olarak ise, bu iki çözüm yaklaşımı arama uzayını aramaları esnasında elde ettikleri Pareto çözüm sayısı ve koşum zamanı açısından birbirileri ile kıyaslanarak değerlendirilmişlerdir