Murat SAHİN, Talip KELLEGÖZ, İsmet SÖYLEMEZ

Çok işçili montaj hatlarında istasyon ve kaynak yatırımı maliyetinin enküçüklenmesine yönelik tavlama benzetimi ve tam sayılı doğrusal programlamaya dayalı yeni bir algoritma

Standardize edilmiş ürünlerin üretiminde yaygın olarak kullanılan montaj hatları önemli bir akış tipi üretim şeklidir. Bu hatların dengelenme problemleri üretim ve kaynak yatırımı maliyetlerinin minimizasyonu açısından büyük önem arz etmektedir. NP-zor bir yapıya sahip olan probleme endüstriyel ortamlarda yaygın olarak karşılaşılmasına karşın makul süreler içerisinde kesin çözüm yöntemleri ile çözümü mümkün olmayabilmektedir. Bu çalışmada yenilenebilir kaynak yatırımı maliyetini de dikkate alan çok işçili montaj hattı dengeleme problemine yönelik yeni bir algoritma sunulmuştur. Önerilen algoritmada tamsayılı doğrusal programlama ile çözülecek olan alt problemler tavlama benzetimi yöntemi ile belirlenmiştir. Literatürde montaj hattı dengeleme problemlerinde sıklıkla tercih edilen rassal sayılar dizisi kullanılarak görevlerin hangi önceliklerle atanacağı belirlenmiştir. Tavlama benzetimi ve tamsayılı doğrusal programlamanın birlikte kullanımına dayanan algoritmanın etkinliği test problemleri üzerinde ölçülmüştür. Tavlama benzetimi sezgiseli C# programlama dilinde kodlanmış ve oluşturulan her bir alt problemin tamsayılı doğrusal programlama modeli CPLEX 10.2 çözücü kullanılarak 3.2 GHZ /4 GB Ram’a sahip bilgisayarda koşturulmuştur. Tavlama benzetiminde aynı alt problemler oluşturulması durumunda hafızada kaydedilen çözüm ve atamalar kullanmıştır. Bunun temel nedeni matematiksel model ile çözülen alt problemlerde aynı modelin oluşturulması durumunda elde edilecek sonuçlara daha önceden ulaşılmış olmasıdır. Bu sayede algoritmanın daha hızlı bir şekilde çalışması gerçekleştirilmiş olup, çözülen ve tekrarlanan matematiksel model sayıları özetlenerek sunulmuştur. Geliştirilen algoritmanın orta ve büyük boyutlu problem örneklerinde kabul edilebilir kalitede çözümler üretebildiği gözlemlenmiştir. Montaj hattı problemlerine ilişkin literatürde bulunan çalışmalar dikkate alındığında, ilgili problem üzerindeki çalışmaların eksikliğine vurgu yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Tavlama benzetimi, matematiksel modelleme, montaj hattı dengeleme, çok işçili montaj hattı, kaynak kısıtı

PDF

___

Ağpak, K., ve Gökçen, H. (2005). Assembly line balancing: Two resource constrained cases. Int. Journal of Production Economics, 96, 1, 129-140.
Akagi, F., Osaki, H., ve Kikuchi, S.(1983). A method for assembly line balancing with more than one worker in each station. The Int. Journal of Production Research, 21, 5, 755-770.
Becker, C., ve Scholl, A. (2009). Balancing assembly lines with variable parallel workplaces: Problem definition and effective solution procedure. European Journal of Operational Research, 199, 2, 359-374.
Bukchin, J., Darel, E., ve Rubinovitz, J. (1997). Team-oriented assembly system design: A new approach. International Journal of Production Economics, 51, 1, 47-57.
Bukchin, J., ve Tzur, M. (2000). Design of flexible assembly line to minimize equipment cost. IIE Transactions, 32, 7, 585-598.
Cevikcan, E., Durmusoğlu, M., B., ve Unal, M., E., (2009). A Team Oriented Design Methodology for Mixed Model Assembly Systems. Computers & Industrial Engineering, 56, 2, 576-599.
Corominas, A., Ferrer, L., ve Pastor, R. (2011). Assembly line balancing: general resource-constrained case. International Journal of Production Research, 49, 12, 3527-3542.
Dimitriadis, S. G. (2006). Assembly line balancing and group working: A heuristic procedure for workers’ groups operating on the same product and workstation. Computers & Operations Research, 33, 9, 2757-2774.
Fattahi, P., Roshani, A., ve Roshani, A. (2011). A mathematical model and ant colony algorithm for multi-manned assembly line balancing problem. The Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 53, 363-378.
Graves, S. C., ve Lamar, B. W. (1983). An integer programming procedure for assembly system design problems. Operations Research, 31, 3, 522-545.
Gutjahr, A. L., ve Nemhauser, G. L. (1964). An algorithm for the line balancing problem. Management Science, 11, 2, 308-315.
Hazır, Ö., Delorme, X., ve Dolgui, A. (2014). A survey on cost and profit oriented assembly line balancing. IFAC Proceedings Volumes, 47, 3, 6159-6167.
Kara, Y., Özgüven, C., Yalçın, N., ve Atasagun, Y. (2011). Balancing straight and U-shaped assembly lines with resource dependent task times. International Journal of Production Research, 49, 21, 6387-6405.
Kopanos, G. M., Kyriakidis, T. S., ve Georgiadis, M. C. (2014). New continuous-time and discrete-time mathematical formulations for resource-constrained project scheduling problems. Computers & Chemical Engineering, 68, 96-106.
Kellegöz, T. (2017). Assembly line balancing problems with multi-manned stations: a new mathematical formulation and Gantt based heuristic method. Annals of Operations Research, 253, 1, 377-404.
Ogan, D., ve Azizoglu, M. (2015). A branch and bound method for the line balancing problem in U-shaped assembly lines with equipment requirements. Journal of Manufacturing Systems, 36, 4, 46-54.
Pekin, N., ve Azizoglu, M. (2008). Bi criteria flexible assembly line design problem with equipment decisions. Int. Journal of Production Research, 46, 22, 6323-6343.
Petropoulos, D. I., ve Nearchou, A. C. (2011). A particle swarm optimization algorithm for balancing assembly lines. Assembly Automation, 31, 2, 118-129.
Roshani, A., Roshani, A., Roshani, A., Salehi, M., ve Esfandyari, A. (2013). A simulated annealing algorithm for multi-manned assembly line balancing problem. Journal of Manufacturing Systems, 32, 1, 238-247.
Roshani, A., ve Giglio, D. (2017). Simulated annealing algorithms for the multi-manned assembly line balancing problem: minimising cycle time. International Journal of Production Research, 55, 10, 2731-2751.
Scholl, A. 1999. Balancing and Sequencing of Assembly Lines. Heidelberg: Physica-Verlag.
Sivasankaran, P., ve Shahabudeen, P. (2014). Literature review of assembly line balancing problems. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 73, 9-12, 1665-1694.