Çok Katlı Tesis Yerleşim Problemi İçin Ayrıştırma Algoritmaları Tabanlı Sezgisel Yöntemler


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Hüseyin KARATEKE

Danışman: Ramazan Şahin

Özet:

Tesis yerleşim problemi (TYP) tesiste yer alan bölümlerin en uygun alanlara yerleştirilmesi ile ilgilenmektedir. Tesis yerleşim probleminin temel amacı, bir sistem aracılığıyla iş, malzeme ve bilginin sorunsuz akışının sağlanmasıdır. TYP, tek katlı ve çok katlı yerleşim olarak iki farklı sınıfa ayrılabilir. Bölümlerin birden fazla katta yer aldığı problem türlerine çok katlı tesis yerleşim problemi (ÇKTYP) denilmektedir. Gerçek dünya uygulamalarında, bazen malzeme ve işlemlerden dolayı tesisteki bölümleri tek kat yerine birden çok kata yerleştirmek daha pratiktir. Ancak bu durum problemin çözümünü zorlaştırır. ÇKTYP’nde kat sayısı, bölüm sayısı, asansör sayısı, asansörün konumu gibi karar değişkenleri problemin karmaşıklığını arttırmaktadır. Bu tez çalışmasının motivasyonu, ÇKTYP literatürü incelenmiş ve problemin çözümünde kullanıldığına rastlanılmamış algoritmalar olan Dantzig-Wolfe ve Benders ayrıştırma algoritmalarının geliştirilmesidir. Geliştirilen yöntem iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada bölümlerin katlara atamaları yapılırken, ikinci aşamada ise, bölümler arasındaki toplam taşıma maliyetlerini minimize edecek şekilde bölümlerin kat içindeki yerleri belirlenmektedir. Bu aşamada ÇKTYP’nin matematiksel modeli ana problem ve alt problem olmak üzere iki parçaya ayrıştırılmıştır. Geliştirilen Dantzig-Wolfe ve Benders ayrıştırma algoritmalarının test edilmesi için literatürde daha önce çözümü yapılan 5, bu çalışmada ÇKTYP’ne uyarlanan 3 olmak üzere toplam 8 problemin çözümü yapılmıştır. Çözüm sonuçları incelendiğinde, geliştirilen Dantzig-Wolfe ve Benders ayrıştırma algoritmalarının literatürden alınan 5 problemin hepsi için daha iyi sonuçlar bulduğu görülmüştür. Literatürdeki test problemi eksikliği dikkate alınarak toplamda 140 tane test problemi üretilmiştir. Üretilen test problemleri geliştirilen Dantzig-Wolfe ve Benders ayrıştırma algoritmaları ile çözülmüşlerdir. Tez kapsamında ayrıca gerçek hayat uygulaması da gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda bir yağ üretim tesisi incelenmiş, modellenmiş ve geliştirilen algoritmalar ile çözülmüştür. Çözüm sonucunda mevcut yerleşim %7,5 iyileştirilmiştir.