ERGONOMİK MONTAJ HATTI DENGELEME PROBLEMİNE FARKLI ÇÖZÜM YAKLAŞIMLARI

Montaj hattı dengeleme problemlerinde (MHDP) istasyon sayısı, çevrim zamanı gibi ekonomik kısıtların yanında yapılan işlemler nedeniyle oluşabilecek zorlanma riskleri de hesaba katılmalıdır. Çünkü montaj istasyonlarında tekrarlı işler ve bu işler sırasındaki statik gövde duruşları Kas İskelet Sistemi Rahatsızlıklarının (KİSR) oluşmasına neden olarak çalışanların ve dolayısıyla montaj hatlarının verimliliğini ve etkinliğini olumsuz etkilemektedir. Bu çalışmada istasyonun çevrim zamanını ve istasyonların ergonomik risk skorundan pozitif sapmaların toplamını enküçükleyen iki amaçlı bir matematiksel model geliştirilmiştir. Çok amaçlı modelin çözümünde, ağırlıklı toplam, konik skalerleştirme, epsilon kısıt ve melez yöntemleri uygulanmıştır. Bu yöntemler karşılaştırılarak her bir yöntemde elde edilen pareto noktalar incelenmiştir. Geliştirilen modelin gerçek hayat uygulaması bir beyaz eşya fabrikasında gerçekleştirilmiştir. Toplam 32 istasyon, 78 iş elemanından oluşan tek modelli basit montaj hattında REBA (Rapid Entire Body Assessment) analizi yapılarak çalışma duruşlarına ilişkin ergonomik risk skorları belirlenmiştir. Montaj hattından günlük elde edilmek istenen çıktı miktarına göre çevrim süresi 41 saniye olarak belirlenmiştir. Model ve çözüm yöntemleri GAMS (The General Algebraic Modelling System) programında kodlanarak çözdürülmüş ve sonuçlar verilmiştir. Konik Skalerleştirme Yöntemi ergonomik MHDP’ de ilk kez kullanılmış, klasik çözüm yöntemlerinin tarayamadığı çözüm alanlarında farklı pareto çözüm elde edilmiştir. Ergonomik riskler dikkate alınarak elde edilen çözümlerde yüksek riskli istasyon sayısında azalma olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Montaj Hattı Dengeleme, Ergonomik Risk, REBA, Çok Amaçlı Matematiksel Programlama

PDF

___

KAYNAKÇA Battaïa, O., & Dolgui, A. (2013). A taxonomy of line balancing problems and their solution approaches. International Journal of Production Economics (142), 259–277. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2012.10.020.
Battini, D., Calzavara M., Otto, A. & Sgarbossa, F. (2016). The integrated assembly line balancing and parts feeding problem with ergonomics considerations. IFAC-Papers OnLine 49 (12), 191–96. http://dx.doi.org/10.1016/j.ifacol.2016.07.594.
Battini, D., Delorme, X. & Dolgui, A. (2016). Ergonomics in assembly line balancing based on energy expenditure: a multi-objective model. International Journal of Production Research 54 (3), 824–45. http://dx.doi.org/10.1080/00207543.2015.1074299.
Bautista, J., Rocío, A. & Batalla-García, C. (2016). Maximizing comfort in assembly lines with temporal, spatial and ergonomic attributes. International Journal of Computational Intelligence Systems 9 (4), 788–99. http://dx.doi.org/10.1080/18756891.2016.1204125.
Bautista, J., Batalla-García, C. & Alfaro-Pozo, R. (2016). Models for assembly line balancing by temporal, spatial and ergonomic risk attributes. European Journal of Operational Research, 251(3), 814–29. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2015.12.042.
Baykasoğlu, A , Demi̇rkol Akyol, Ş . (2014). Ergonomik montaj hatti dengeleme. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi , 29 (4), https://doi.org/10.17341/gummfd.00296
Baykasoglu, A., Tasan, S., Tasan, A. & Akyol, S. (2017). Modeling and solving assembly line design problems by considering human factors with a real-life application. Human Factors and Ergonomics In Manufacturing 27 (2), 96–115. https://doi.org/10.1002/hfm.20695.
Becker, C. & Armin, S. (2006). A survey on problems and methods in generalized assembly line balancing. European Journal of Operational Research 168 (3), 694–715. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2004.07.02.
Becker, D., Battaïa, O., Cegarra, J. & Lazarev, A. (2018b). Work planning in low-volume assembly lines under ergonomic constraints. Procedia CIRP 72, 786–89. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.03.019.
Boenzi, F., Digiesi S., Mossa, G., Mummolo, G. & Romano, V. (2013). Optimal break and job rotation schedules of high repetitive - low load manual tasks in assembly lines: an ocra - based approach. IFAC Proceedings Volumes 46 (9), 1896-1901. http://dx.doi.org/10.3182/20130619-3-RU-3018.00625.
Bortolini, M., Maurizio, F., Mauro, G., & Francesco, P.(2017). Multi-objective assembly line balancing considering component picking and ergonomic risk. Computers and Industrial Engineering, 112, 348–67. http://dx.doi.org/10.1016/j.cie.2017.08.029.
Carnahan, Brian J., Norman, Bryan A. & Redfern, Mark S. (2001). Incorporating physical demand criteria into assembly line balancing. IIE Transactions (Institute of Industrial Engineers) 33 (10), 875–887. https://doi.org/10.1023/A:1010926722609
Chankong, V. & Haimes, Y.Y. (1983). Multiobjective decision making: theory and methodology. Elsevier Science Publishing Co, New York.
Cheshmehgaz, H.R., Haron, H., Kazemipour, F. & Desa, M.I. (2012). Accumulated risk of body postures in assembly line balancing problem and modeling through a multi-criteria fuzzy-genetic algorithm. Computers & Industrial Engineering, 63 (2), 503-512, https://doi.org/10.1016/j.cie.2012.03.017.
Choi, G. (2009). A goal programming mixed-model line balancing for processing time and physical workload. Computers and Industrial Engineering 57 (1), 395–400. http://dx.doi.org/10.1016/j.cie.2009.01.001.
Colombini, D., & Occhipinti, E. (2006). Preventing upper limb work-related musculoskeletal disorders (UL-WMSDS): new approaches in job (re)design and current trends in standardization. Applied ergonomics, 37(4), 441–450. https://doi.org/10.1016/j.apergo.2006.04.008.
Di Benedetto, R., & Fanti, M. (2012). An integrated tool to support engineers for WMSDs risk assessment during the assembly line balancing. Work (Reading, Mass.), 41 (1), 2329–2333. https://doi.org/10.3233/WOR-2012-0460-2329 EASHW (European Agency for Safety and Health at Work). (2012). Promoting active ageing in the workplace.
Gasimov R.N. (2001) Characterization of the Benson Proper Efficiency and Scalarization in Nonconvex Vector Optimization. In: Köksalan M., Zionts S. (eds) Multiple Criteria Decision Making in the New Millennium. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems. 507. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-56680-6_17.
Güner, B, Hasgül, S . (2013). Sürdürülebilir denge için ergonomik faktörleri içeren u-tipi montaj hatti dengelemesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 27 (2) , . Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/gazimmfd/issue/6692/88655
Hignett, S., & McAtamney, L. (2000). Rapid entire body assessment (REBA). Applied ergonomics, 31(2), 201–205. https://doi.org/10.1016/s0003-6870(99)00039-3
Jaturanonda, C., Nanthavanij, S. & Das, S.K. (2013). Heuristic procedure for the assembly line balancing problem with postural load smoothness. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics, 19 (4), 531-541, https://doi.org/10.1080/10803548.2013.11077017.
Kahya, E , Şahi̇n, B , Daşdelen, E , Doğru, S . (2018). Ergonomik risk kisitlari altinda yeni bir montaj hatti dengeleme modeli geliştirilmesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, Özel Sayı: ERGONOMİ 2017 , 49-57 . https://doi.org/10.21923/jesd.363560.
Kara, Y., Atasagun, Y., Gökçen, H., Hezer, S. & Demirel, N. (2014) An integrated model to incorporate ergonomics and resource restrictions into assembly line balancing, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 27 (11), 997-1007, https://doi.org/10.1080/0951192X.2013.874575.
Otto , A. & Battaïa, O. (2017). Reducing physical ergonomic risks at assembly lines by line balancing and job rotation: a survey. Computers and Industrial Engineering 111, 467–80. http://dx.doi.org/10.1016/j.cie.2017.04.011.
Otto, A., & Scholl, A. (2011). Incorporating ergonomic risks into assembly line balancing, European Journal of Operational Research 212 (2), 277–86. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2011.01.056.
Özgörmüş E., “Ergonomik Koşullar Altında Montaj Hattı Dengeleme”, Yüksek Lisans Tezi, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, 2007.
Bautista, J., Alfaro-pozo, R. & Batalla, C. (2016). Advances in artificial hands. The Sciences 5 (10), 9–12.
Rajabalipour, C., Haron, H., Kazemipour, F. & Desa, M. (2012). Accumulated risk of body postures in assembly line balancing problem and modeling through a multi-criteria fuzzy-genetic algorithm. Computers and Industrial Engineering 63 (2), 503–12. http://dx.doi.org/10.1016/j.cie.2012.03.017.
Salveson, M. E. (1955). The assembly line balancing problem. Journal of Industrial Engineering, 6, 18–25.
Schneider, E., & Irastorza, X. (2010). Work-Related Musculoskeletal Disorders in the EU. European Agency for Safety and Health at Work, Luxembourg: Publications Office of the European Union.
Şahin, B. Kahya, E. (2018). Hedef programlama modeli ile ergonomik kisitlar altinda montaj hatti dengelemesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, Özel Sayı: Ergonomi 2017 , 188-196 . http://dx.doi.org/10.21923/jesd.358709.
Takanokura, M., Tanaka, T., Watanebe I., Kakehi, I., Utsuki, H. & Nakamura, M. (2017). Posture-Based risk assessment for improvement of physical workload: case study for an assembly line. Journal of Japan Industrial Management Association 67 (4), 338–47.
Xu, Z., Jeonghan K., Cochran, D. & Jung, M. (2012). Design of assembly lines with the concurrent consideration of productivity and upper extremity musculoskeletal disorders using linear models. Computers and Industrial Engineering 62 (2), 431–41. http://dx.doi.org/10.1016/j.cie.2011.10.008.