Çok Katlı Tesis Yerleşim Problemi İçin Dantzig-Wolfe Ayrıştırma Algoritması-Gerçek Hayat Uygulaması


Karateke H., Şahin R.

40. Yöneylem Araştırması ve Endüstri Mühendisliği Kongresi, İstanbul, Türkiye, 5 - 07 Temmuz 2021, ss.96

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.96
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Tesis yerleşim problemi (TYP), bir üretim veya hizmet işletmesindeki üretilen mamüllerin veya hizmetlerin en uygun şartlarda üretilmesi için tesisteki bölümlerin aralarındaki ilişkiler dikkate alınarak düzenlenmesidir. Problemin amacı, bölümler arasındaki toplam malzeme taşıma maliyetini en aza indirmektir. Çok katlı yerleşim, TYP çeşitlerinden birisidir. Tesiste yer alan tüm bölümlerin tek kat yerine birden fazla kata yerleştirilmesi problemine çok katlı tesis yerleşim problemi (ÇKTYP) denilmektedir. Kentlerdeki alan eksikliği ve yüksek maliyeti nedeniyle, bölümlerin tek kat yerine birden çok kata yerleştirilmesi daha verimli olmaktadır. ÇKTYP’nin temel farkı, bölümlerin birbirleriyle aralarındaki malzeme akışının sadece yatay değil, buna ek olarak dikey taşımanında olmasıdır. Ancak bu durum problemin çözümünü zorlaştırmaktadır. ÇKTYP’nde genellikle birkaç ana kararın aynı anda verilmesi gerekmektedir ve bu problemin karmaşıklığını arttırmaktadır. Ayrıca, bölümler arası uzaklıkların hesaplanması (özellikle farklı katlarda bulunan bölümler için) ÇKTYP’deki zorluklardan birisidir. Farklı katlarda bulunan bir bölümden diğer bölüme malzeme taşımak için, akışın başladığı bölümden taşımanın yapılacağı asansöre yatay taşıma olmalı, istenilen kata asansörle malzeme taşındıktan sonra asansörden varış bölümüne tekrar yatay taşıma yapılmalıdır. Bu çalışmanın yapılma motivasyonu, bilindiği kadarıyla literatürde ÇKTYP’nin çözümü için daha önce Dantzig-Wolfe ayrıştırma algoritması kullanılan herhangi bir çalışmanın yapılmamasıdır. Çalışmamızda problemin çözümü iki aşamada gerçekleştirilmektedir. İlk olarak tesisi oluşturan bölümlerin hangi katlarda yer alacağı geliştirilen matematiksel modelin GAMS programında çözümü ile belirlenmektedir. İkinci aşamada ise katlar arası yerleşimi de göz önünde bulundurarak her bir kata atanan bölümlerin kat içerisindeki yerleşimini bulmak için Dantzig-Wolfe ayrıştırma algoritması kullanılmaktadır. Geliştirilen yöntemin performansının değerlendirilmesi için literatürdeki bazı problemlerin çözümü yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar geliştirilen yöntemin etkin olduğunu göstermiştir. Daha sonra geliştirilen yöntem ile bir gerçek hayat uygulaması yapılmıştır. Bunun için Adana’da bulunan bir yağ üretim fabrikasında yer alan iki katlı tesiste uygulama yapılmıştır. Tesiste sabit alınacak üretim sahası bölümü dahil olmak üzere toplamda 32 bölüm bulunmaktadır. Katlarda bulunan koridorlar ve iki merdivenin uzunlukları ve konumları sabitlenmiştir. Bölümler ve katlar arasında doküman, bilgi ve insan trafiği malzeme akışı olarak ele alınmıştır. Geliştirilen Dantzig-Wolfe ayrıştırma algoritması ile problem çözülmüştür. Elde edilen çözüm değeri ile mevcut yerleşim planına göre %7,5 gibi büyük bir oranda iyileşme sağlamıştır.