BİRLEŞİK YAPAY SİNİR AĞLARI İLE DİNAMİK SANAL İMALAT HÜCRESİ OLUŞTURMA PROBLEMİ VE BİR UYGULAM


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İMALAT MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Burcu ADIGÜZEL

Danışman: Yunus Kayır

Özet:

Hücresel İmalat, Yalın Üretim yöntemi olarak uzun yıllardır uygulanmaktadır. Ancak hücresel imalat sistemini kurmanın ve yürütmenin zorlukları bulunmaktadır. Bu nedenle yeni yaklaşımlar geliştirilmiştir. Sanal Hücresel İmalat Sistemi (VCMS-Virtual Cellular Manufacturing Systems) ve Dinamik Hücresel İmalat Sistemi (DCMS-Dynamic Cellular Manufacturing Systems) bu yeni yaklaşımlardan ikisidir. Ayrı ayrı uygulanması durumunda her bir sistemin kendi içinde avantajları ve dezavantajları mevcuttur. Günümüzde bu iki sistemin birlikte kullanılmasına yönelik yeni çalışmalar yapılmaktadır. Dinamik Sanal Hücresel İmalat Sistemi (DVCMS-Dynamic Virtual Cellular Manufacturing Systems) bu iki sistemin birlikteliği ile ortaya çıkan yeni bir yöntemdir. Tezgahların fiziksel yerleşimden bağımsız olduğu ve üretim ortamının değişken talepler karşısında yeniden şekillenebildiği bu sistem, imalat hücrelerinin kurulmasında büyük imkânlar sunmaktadır. Bu çalışma kapsamında dinamik sanal imalat hücresi oluşturma problemi ele alınmış ve çözümünde birleşik yapay sinir ağları kullanılmıştır. Yapay sinir ağlarının birleştirilmesinde model karmaşıklığını azaltmak ve genel sistemi daha kolay anlamak ve geliştirmek amacıyla modüler yaklaşım uygulanmıştır. Birleşik ağlara dahil edilen her bir yapay sinir ağı öncesinde farklı ağ mimarileriyle çalıştırılmış, performans karşılaştırması sonucunda en iyi değerleri sunan ağlar seçilerek birleştirilmiştir. Çözüm aracı olarak MATLAB R2021a programı Neural Network (NN) ve App Designer modüllerinin kullanıldığı çalışma temel olarak 3 aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada NN Fitting uygulamasında parça, tezgâh ve operasyon bilgilerini kullanarak parçaları tezgâhlara atayan Çok Katmanlı İleri Beslemeli bir yapay sinir ağı kurulmuştur. İkinci aşamada NN Clustering uygulamasında imalat hücreleri oluşturmak üzere Rekabetçi Yapay Sinir Ağı ile tezgahlar kümelenmiştir. Son aşamada ise denetimli ve denetimsiz iki yapay sinir ağı önce operasyonları tezgâhlara, sonra tezgâhları hücrelere atayacak şekilde App Designer modülünde geliştirilen DVCM App programında birleştirilmiştir. Geliştirilen program uygulama işletmesinin imalat atölyesinde kullanıma sunulmuş, çizelgelemenin kolaylaşmasını ve riskli durumların öngörülebilmesini sağlamıştır. 

Anahtar Kelimeler : Sanal hücresel imalat sistemi, birleşik yapay sinir ağları, talaşlı imalat, imalat hücresi oluşturma, kümeleme