75
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Banu SARIKAYA OTOMOTİV YAN SANAYİNDE BİR ÜRETİM ÇİZELGELEME PROBLEMİNİN İNCELENMESİ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2005

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİyada çizelgeleme kuralları sistem için bazı performans ölçütlerinde çok iyi sonuçlar verdikleri halde bazılarında kötü sonuçlar verebilirler

  • Upload
    others

  • View
    10

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ

    FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

    YÜKSEK LİSANS TEZİ

    Banu SARIKAYA

    OTOMOTİV YAN SANAYİNDE BİR ÜRETİM ÇİZELGELEME

    PROBLEMİNİN İNCELENMESİ

    ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

    ADANA, 2005

  • İÇİNDEKİLER SAYFA

    ÖZ…………………………………………………………………………………….I

    ABSTRACT……………………………………………………………………….....II

    TEŞEKKÜR………………………………………………………...……………….III

    İÇİNDEKİLER………………………………………………………………...……IV

    ŞEKİLLER DİZİNİ …………………..…………………...….…………………....VI

    ÇİZELGELER DİZİNİ …………….……………….……...…………...……......VII

    1.GİRİŞ……………………………………………….……………………..…..…....1

    1.1. Problemin Tanımı………………………………………………………..1

    1.2. Çalışmanın Amacı………………………………………………………..3

    1.3. Çalışmanın Adımları……………………………………………………..4

    1.4. Tezin Organizasyonu…………………………………………………....4

    1.5. Varsayımlar…….………………………………………..……………....5

    2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR………………………………………………….……..6

    3. MATERYAL VE METOD………………………………………………………14

    3.1. Materyal………………………………………………………………...14

    3.1.1.Mevcut Sistem Performans Ölçütleri………………………….19

    3.2. Metod……………………………….…………………………………..20

    3.2.1. Mevcut Sistemin Analizi………...……………………………20

    3.2.2. Geliştirilen Algoritmanın Notasyonu…….…………………..21

    3.2.3. Algoritma Öncelikleri………………….......……………...….22

    3.2.4. Geliştirilen Algoritmanın Akış Diyagramı……………............25

    3.2.5. Algoritmanın Hedefleri……………………...………………..26

    3.2.6. Montaj Hattı Dengelenmesinde Simülasyon Tekniği………...26

    3.2.7. Simülasyon Dilleri ve SIMAN……………………………….27

    3.2.7.1. Simülasyon Aşamaları …..…………….....…………28

    3.2.7.2. Simülasyonun Avantajları ve Dezavantajları.………30

    4. BULGULAR VE TARTIŞMA……………………………………….…………..31

    4.1. Performans Ölçütlerinin Değerlendirilmesi ...……...…………………..32

    4.1.1. Siparişlerin Gelişlerarası Süresi ile Ortalama Akış Süresi…...32

    IV

  • 4.1.2. Siparişlerin Gelişlerarası Süresi ile Maksimum Akış Süresi ...33

    4.1.3. Siparişlerin Gelişlerarası Süresi ile Geciken Parça Sayısı……35

    4.1.4. Sipariş Gelişlerarası Süresi -Erken Biten Parça Sayısı……….36

    4.1.5. Sipariş Gelişlerarası Süresi -Toplam Geç Kalma Süreleri...….38

    4.1.6. Sipariş Gelişlerarası Süresi -Toplam Erken Bitme Süreleri…..39

    5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER……………………………………………………41

    KAYNAKLAR……………………………………………………………...………43

    ÖZGEÇMİŞ……………………………………………………...………………….46

    EK 1.………………………………………………………………………………...47

    EK 2.…………………………………………………………………………...……48

    EK 3.…………………………………………………………………………...……53

    EK 4.……………………………………………………………………………...…59

    V

  • ŞEKİLLER DİZİNİ

    Şekil 3.1. A ürünü iş akış şeması…………………………………………….……...15

    Şekil 3.2. B ürünü iş akış şeması ………………………………………….………..16

    Şekil 3.3. C ürünü iş akış şeması ………………………………..…………………17

    Şekil 3.4. D ürünü iş akış şeması ……………………………...…………………....17

    Şekil 3.5. Kuyruktaki bekleyen parçaları dengeleme………….……………………22

    Şekil 3.6. Bekleyen parçaların minimizasyonu………………………….....………..23

    Şekil 3.7. Toplam iş yükünü dengeleme…………..….………………..……..…..…24

    Şekil 3.8. Geliştirilen Algoritmanın Akış Diyagramı………………….……………25

    Şekil 4.1. Gelişlerarası Süre -Ortalama Akış Süresi……………………………...…33

    Şekil 4.2. Gelişlerarası Süre -Maksimum Akış Süresi……………………………...34

    Şekil 4.3. Gelişlerarası Süre -Geciken Parça Sayısı………………...…….………..36

    Şekil 4.4. Gelişlerarası Süre -Erken Biten Parça Sayısı……………....…………….37

    Şekil 4.5. Gelişlerarası Süre -Toplam Gecikme Süreleri……………....…...…...….39

    Şekil 4.6. Gelişlerarası Süre-Toplam Erken Bitme Süresi…………………..……...40

    VI

  • ÇİZELGELER DİZİNİ

    Çizelge 4.1. Gelişlerarası Süre – Ortalama Akış Zamanı İlişkisi…………………...32

    Çizelge 4.2. Gelişlerarası Süre – Maksimum Akış Zamanı İlişkisi……….....……...34

    Çizelge 4.3 Gelişlerarası Süre -Geciken Parça Sayısı İlişkisi…………………....…35

    Çizelge 4.4. Gelişlerarası Süre – Erken Biten Parça Sayısı İlişkisi…...……….……37

    Çizelge 4.5. Gelişlerarası Süre – Toplam Geç Kalma……………………...……….38

    Çizelge 4.6. Gelişlerarası Süre– Toplam Erken Bitme…………….……………..…39

    VII

  • 1. GİRİŞ Banu SARIKAYA

    1. GİRİŞ

    1.1. Problemin Tanımı

    İşletmelerin günümüz rekabet ortamında ayakta kalabilmeleri, ürettikleri ürün

    ya da hizmeti hem daha kaliteli hem de daha ucuza mal etmeleri ile mümkün

    olmaktadır. Üretim faaliyetleri, her geçen gün gelişen üretim teknikleri ve büyüyen

    üretim sistemleri nedeniyle karmaşıklaşmış, basit üretim kontrol faaliyetleriyle başa

    çıkılmaz bir hale gelmiştir. Eskiden basit yaklaşımlarla iş sahipleri tarafından bile

    kontrol edilebilen üretim faaliyetleri; zaman içinde, kullanılan yöntem, araç ve

    teknoloji değişikliklerine bağlı olarak karmaşıklaşmış ve ancak üst düzeyde eğitimli

    ve gelişen yöntemleri takip eden kişilerce yapılmasını zorunlu kılmıştır.

    Üretim planlama ve kontrol faaliyetleri, üretilecek ürünün belirlenmesi,

    gerekli donanımın saptanması,ürünlerin istenen sürede, doğru zamanlarda ve istenen

    miktarlarda üretimini sağlayacak çizelgeleme ve programlama çalışmalarını kapsar.

    Üretim planlama ve kontrol süreci, uzun dönemli planlama, orta dönemli

    planlama ve kısa dönemli planlama olarak incelenebilir.

    Uzun Dönemli Planlama: Kalite ve fiyat seviyelerinin, pazar payı

    hedeflerinin, üretim gruplarının sermaye gerekleri ve yatırımların gerekliliği

    açısından olurlu olup olmadığını kontrol eder. Uzun dönemli üretim hedeflerinin

    yapılması için gerekli tesis, donanım ve işgücü ihtiyaçlarını belirleyerek, firmanın 2

    yıldan 10 yıla kadar amaçlarını ve hedeflerini içeren planlama faaliyetlerini belirler

    (Acar, 1984).

    Orta Dönemli Planlama: Toplu üretim planlama temel ürün aileleri bazında

    18 aya kadar gerekli işgücü ve stok seviyelerinin toplam üretim maliyetlerini

    minimize edecek şekilde belirlenmesidir.

    Ürün Talep Tahmini: Belli ürünler ve yedek parçalar için talep tahminlerinin

    yapılmasını sağlar. Bu tahminler toplu üretim planı ile bütünleştiğinde ana üretim

    çizelgesi ortaya çıkar.

    Ana Üretim Çizelgesi: Her bir son ürün için üretim miktarlarının ve

    tarihlerinin belirlenmesidir. Genellikle 6-8 hafta gibi kısa dönemler için sabitlenir.

    1

  • 1. GİRİŞ Banu SARIKAYA

    Yaklaşık Kapasite Planlama: Kapasite kısıtlarının olup olmadığını, yeterli

    ekipman ve işgücünün mevcudiyetini ve önemli tedarikçilerin yeterli kapasiteye

    sahip olup olmadığını kontrol eder (Acar, 1983).

    Kısa Dönemli Planlama: Malzeme planlama’da belirlenen son ürün

    ihtiyaçlarını planlar ve alt montajlara kadar detaylandırır. Malzeme planı, parçaların

    veya alt montajların üretilmesi veya satın alınması için gerekli iş emirlerini

    belirleyerek, ürünlerin üretim çizelgelemesine göre üretilmesini sağlar.

    Kapasite İhtiyaçları Planlama: Malzeme planında görülen planlanmış ve açık

    iş emirlerine kapasite planının geçerliliğinin kontrolüdür.

    Girdi/Çıktı Planlama ve Kontrol: Malzeme planında çıkartılan taleplerin ve

    kapasite kullanımına ait çeşitli periyodik raporların çıkartılmasıdır.

    Üretim Faaliyetleri Kontrolü: Çizelgeleme ve atölye kontrol faaliyetlerini

    kapsayan yeni bir kavramdır. Üretim tesislerindeki günlük faaliyetlerin planlanması

    ve kontrolüdür. Bu noktada ana üretim çizelgelemesi günlük iş programları

    önceliklerine dönüştürülür.

    Atölye tipi üretim sistemleri; yapısı itibarıyla üretim kontrolünün ve

    çizelgelemesinin yapılması en zor olan üretim sistemleridir. Atölye tipi üretim

    sistemlerinde çok sayıda sipariş olması ve her siparişin kendine özgü bir işlem

    sırasının bulunması ve işlem sırasına bağımlı hazırlık süreleri çizelgeleme problemini

    çok daha zor ve karmaşık hale getirecektir. Bu sebeple her geçen bu konudaki

    çalışmalar artmakta ve yeni yaklaşımlar geliştirilmeye çalışılmaktadır (Acar, 1983).

    Bu çalışmada, otomotiv sektöründe yer alan bir yan sanayi firmasının üretim

    hattı incelenmiş olup istasyonlar üzerinde simülasyon tekniği araç olarak kullanılarak

    bir takım analizler yapılmış ve elde edilen sonuçlar irdelenmeye çalışılmıştır.

    Özellikle otomotiv sektörünün seçilmesinin nedeni, sektörün müşteri ihtiyaçlarının

    sürekli değişmesi, buna uygun olarak teknolojinin hızla gelişmesi ve rekabetin

    yoğun olarak yaşanmasıyla birlikte montaj hattının bu sektörde özellikle rastlanan bir

    üretim sistemi olmasıdır.

    2

  • 1. GİRİŞ Banu SARIKAYA

    1.2. Çalışmanın Amacı

    Atölye üretim sistemlerinde yukarıda bahsedildiği gibi çok sayıda sipariş

    olması ve her siparişin kendine özgü bir işlem sırasının bulunması ve işlem sırasına

    bağımlı hazırlık süreleri nedeniyle çizelgeleme problemi çok daha zor ve karmaşık

    hale gelmektedir. Bazı statik atölye tipi üretim sistemleri için optimal çözüm bulan

    üretim çizelgelemeleri yaratmak mümkün olduğu halde, sistemler çoğunlukla

    dinamik bir yapıya sahip olduklarından optimal çözüm yerine optimal sonuca yakın

    değerler veren çizelgeleme algoritmaları kullanılması neredeyse zorunlu bir hal

    almıştır.

    Her sistem için gerçekleştirilmesi istenen performans ölçütü aynı olmayabilir,

    yada çizelgeleme kuralları sistem için bazı performans ölçütlerinde çok iyi sonuçlar

    verdikleri halde bazılarında kötü sonuçlar verebilirler.

    Genel olarak çizelgeleme kurallarının hedefleri:

    - Gecikme sürelerinin minimizasyonu,

    - Geciken iş sayısının minimizasyonu

    - Ara stok düzeyi minimizasyonu

    - Akış zamanlarının azaltılması

    - Makine kullanım oranlarının ayarlanması

    - Hazırlık sürelerinin azaltılması

    olarak sıralanabilir.

    Bu çalışmada geliştirilen algoritma ile hedeflenen amaç ise şöyledir:

    - Siparişlerin gecikme sürelerinin minimizasyonu,

    - Makinelerin kullanım kapasitelerinin dengelemesi

    3

  • 1. GİRİŞ Banu SARIKAYA

    1.3. Çalışmanın Adımları

    Çalışma aşağıdaki sırayı izlemektedir

    1. Problemin tanımı, amacı, adımları ve varsayımları belirlenmiştir.

    2. Detaylı bir şekilde geçmiş çalışmaların araştırması yapılmış ve bu teze olan

    katkıları ortaya çıkarılmıştır.

    3. Analiz edilecek olan problem için algoritma geliştirilmiştir.

    4. Geliştirilen algoritmanın mevcut sisteme göre performansının güçlü ve zayıf

    yanları ele alınmıştır.

    5. Karşılaştırma yapılacak algoritmalar seçilmiştir.

    6. Performans kriterleri ile geliştirilen algoritma ve mevcut sistem karşılaştırılmıştır.

    7. Simülasyon deneyinde kullanılacak model tasarlanmıştır.

    8. Algoritma için simülasyon modeli çalıştırılarak sonuçlar şekil ve çizelgeler ile

    özetlenmiştir.

    9. Geliştirilen algoritma ile başka sezgisel algoritmaların karşılaştırılması yapılmıştır.

    10. Sonraki çalışmalar için öneriler ve sonuçlar vurgulanmıştır.

    1.4. Tezin Organizasyonu

    Tez organizasyonunun ilk adımı, problemin tanımı, çalışmanın amacı,

    adımları, tezin organizasyonu ve varsayımlardan oluşan giriş bölümü ile

    başlamaktadır. Geçmiş yıllarda yapılan çalışmaların incelenmesiyle oluşan literatür

    taraması ise ikinci adımı oluşturmaktadır.

    Üçüncü bölüm olan materyal ve metotta, sistemin genel özellikleri

    belirlenecek, geliştirilen algoritma, performans kriterleri, algoritmayı uygulamak için

    araç olarak kullanılan simülasyondan ve SIMAN simülasyon programlama dilinden

    bahsedilecektir. Bu sonuçların analiz edilmesi ve açıklanması ile literatürdeki mevcut

    çalışmalarla karşılaştırılması bulgular ve tartışma bölümü olan dördüncü bölümü

    oluşturmuştur.

    4

  • 1. GİRİŞ Banu SARIKAYA

    Sonuçların ve ileride konu ile ilgili yapılabilecek çalışmalara ışık tutabilecek

    bir takım önerilerin geliştirilmesiyle de son bölüm olan sonuçlar ve öneriler ile

    çalışma noktalanmıştır.

    1.5. Varsayımlar

    Çalışmada sistem ile ilgili olarak aşağıdaki varsayımlar ele alınmıştır;

    • İstasyonlarda arıza söz konusu değildir, belirlenen kapasite

    doğrultusunda çalışılmaktadır.

    • Siparişler tek parti halinde üretilmektedir. Sipariş bölünmesi

    yapılamaz.

    • Kaynak yetersizliği v.b. dolayısıyla fazla mesai yaptırılamaz.

    • Aynı işi yapan istasyonlar aynı kapasiteye sahiptirler.

    • İş istasyonları arasında taşıma süreleri ihmal edilmiştir.

    • İstasyona gelen sipariş reddedilemez.

    • Kalitesizlik v.b. durumlardan dolayı siparişlerin tekrar ele alınması

    söz konusu olamaz.

    • Hazırlık zamanı iptal edilmiştir.

    5

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

    Anderson, A., Nyirenda, B., (1990), gecikme zamanlarını minimize etmek

    için, öncelik kurallarını incelemişler ve simülasyon teknikleri ile test etmişlerdir.

    Biri, en kısa işlem zamanı ile kritik oran kurallarının kombinasyonunu diğeri, teslime

    kalan zamanın kalan iş zamanı olmak üzere iki dağıtım kuralını dikkate almışlar ve

    diğer tekniklerden daha iyi performans verdiklerini gözlemişlerdir.

    Stern, D., Avivi, S., (1990), firmalarda siparişlerin kapasitesinin çok üzerinde

    olduğu bir sistemi incelemişlerdir. Siparişlerin tesliminde teslim edilmesi şartıyla,

    kabul edilecek siparişlerin satış gelirini maksimize edecek şekilde, siparişlerin

    bazılarının red edilmesi gerektiğini ve red edilecek siparişlerin tespit edilmesi

    konusunda çalışmalar yapmışlardır. Gerçek sistemlerden alınan verilerle,

    geliştirdikleri algoritmanın en iyi sonuçtan en kötü durumda %4 sapma yaptığını

    ifade etmişlerdir.

    Chang, E., Sullivian, C., (1990), siparişlerin sıklık zamanlarının belli

    olmadığı, her işlem için alternatif makinaların bulunduğu dinamik atölye tipi bir

    işletme için Giffer ve Thampsons’un (1960) buldukları sezgisel metodu

    geliştirmişlerdir.

    Bu metod, dinamik üretim sistemi için olabilecek tüm çizelgeleme

    alternatiflerini üretmekte, yalnız Giffer ve Thampsons’un metodu ile büyük çaplı

    işletmelerin çizelgelemelerin hazırlanması çok fazla bilgisayar zmanı almasından

    dolayı verimli kullanılamazken, Chang ve Sullivian oluşturulabilecek tüm

    çizelgelemelerin sayısını azaltmak için, siparişlerin teslim zamanlarına, makinalara

    proses rotasına göre işleri gruplandırmışlardır ve algoritmayı geliştirerek hem büyük

    çaplı işletmeler çizelgelenebilmiş hem de çizelgeleme hemen revize edilerek

    herhangi beklenmedik olay durumunda da performans kriterlerine uygun çizelgeleme

    yapabilmişlerdir.

    Stoyenko, S., Georgiadis, E., (1991), gecikme zamanları konusunda yapılan

    çalışmaları incelemişler ve EDD, teslim zamanı en küçük olan birinci önceliklidir,

    dağıtım kuralının kısıtlı iş sayısı olan ve işlem sürelerinin, teslim zamanlarının,

    6

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    işlerin sisteme gelme zamanların bilindiği sistemlerde, gecikme zamanlarının

    minimize edilmesi konusunda en iyi sonuçları verdiğini ifade etmişlerdir.

    İşlem sürelerinin, işlerin sisteme varma zamanlarının, teslim zamanlarının ve

    işlerin sınırsız olduğu bir sistemde, gecikme zamanlarını minimize etme konusunda

    EDD kuralını ele almışlardır. EDD kuralının, gecikme zamanlarını işlerin geliş

    zamanlarının çok sık olduğu durumlarda dahil minimize ettiğini, sistemde bir işin

    akış süresini maksimize ettiğini, sistemde teslimi gecikmiş işin var olduğu süreyi

    minimize ettiğini belirtmiştir.

    Aynı sistemde EDD ve SPT (En kısa işlem süresine sahip olan işin önceliği)

    kuralının kombinasyonu şeklindeki dağıtım kuralını ele almışlardır. Bu kuralın

    geciken iş sayısını daha fazla azalttığını, diğer performans kriterlerinde belli fark

    olmadığını belirtmişlerdir.

    Lio, I., You, G., (1992), m makineli n işli atölye tipi üretim sisteminde

    çizelgeleme problemine tamsayı programlama tekniği ile yaklaşmışlardır.

    1961 yılındaki Manne modelini kendilerine baz almışlar ve amaç

    fonksiyonuna, alt ve üst sınırlar getirerek ve Manne’nin tamsayı olarak tanımladığı

    bazı değişkenleri sürekli değişken olarak tanımlayarak bilgisayardan çok daha kısa

    sürede sonuçlar alabilmişlerdir. Tüm işlerin tamamlanma süresi ve akış zamanlarını

    azaltma kriterlerinde olumlu sonuçlar vermemiştir.

    Serafini, I., Sperenza, Z., (1992), tekstil endüstrisinde üretim çizelgeleme

    konusunda çalışmalar yapmışlardır. Toplam gecikmeyi minimize etmeyi

    hedefledikleri çalışmalarında, tüm tezgahların aynı olduğu, siparişlerin müşteriyle

    anlaşılarak teslim edildiği bir sistemi analiz etmişlerdir.

    Gecikmeyi minimize etmek için, ne zaman tezgaha tipin girilmesi ve kaç

    tezgahta ne kadar miktarda olması gerektiğini belirlemek gerektiğini ifade

    etmişlerdir. Doğrusal programlama yaklaşımıyla probleme çözüm getirmişlerdir ve

    optimal çözümü bulmanın mümkün olduğunu, fakat bilgisayarda hesaplama

    zamanının hala ciddi bir problem olduğunu belirtmişlerdir.

    Nakasuka, Y., Yoshida, B., (1992), atölye tipi üretim sistemlerinde

    kullanılan dinamik kuralların, gerçek sistem bilgisinden yoksun olarak

    hazırlandığını, bu sebeple noksanlıkları olduğunu ifade etmişlerdir.

    7

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    Geliştirdikleri sistem, bir yandan gerçek üretim sistemini analiz etmekte ve

    SPT (Shortest Proses Time), MST (Minimum Slack Time) ve SRPT (Shortest

    Remaining Proses Time) dağıtım kuralı kullanarak çizelgeleme yapmakta ve üç

    dağıtım kuralından en iyi sonucu vereni uygulamakta, oluşan kısıtları kaydetmekte

    ve ikili karar ağacı sistemi ile çözüm üretmişlerdir.

    Sun, D., I.in, L., (1994), her bir işin kendine ait bir işlem rotasının

    bulunduğu, her bir makinenin aynı anda bir iş yapabildiği, bir işlem yapılırken, işlem

    bitene kadar kesinlikle durdurulmadığı ve her bir işlemin ne kadar süreceği kesin

    olarak önceden bilindiği varsayılarak n işin m makinenin bulunduğu dinamik yapıya

    sahip atölye tipi üretim sistemlerinde çizelgeleme problemine, MRP ve JIT

    sistemlerinde kullanılan geri çizelgeleme yöntemini kullanarak çalışmalar

    yapmışlardır.

    Birçok statik geri çizelgeleme problemi çözülerek, sistemin bütününün

    çizelgelemesini yapmışlardır. Ovacık ve Uzsoy’un yaptığı çalışmalarda, bir

    makinenin önünde bekleyen işler kümesi, kesin olarak bilinmemekte iken bu

    algoritmada bilinebilmekte ve ilk işlemine başlanılacak sipariş belirlenebilmekte ve

    yeni bir işin teslimini hesaplamak mümkün olmaktadır.

    Algoritma, bu yönüyle, diğer yaklaşımlara göre üstünlük taşımaktadır.

    Yalnız, teslim zamanlarının hesaplanmasında, akış zamanlarının minimize edilmesi

    ve işlerin zamanında bitirilmesi konularında daha iyi sonuçlar alınması için daha

    fazla çalışmalar yapılması gerektiğini ifade etmişlerdir.

    Ovacık, M., Uzsoy, R., (1994), hazırlık zamanlarının sürelerinin işlem

    sırasına bağlı olduğu, tek makineli bir üretim sisteminde hazırlık zamanlarını

    minimize etmek için geliştirdikleri sezgisel algoritmayı simülasyon modelleri

    oluşturarak test etmişlerdir.

    Bu sezgisel algoritmayı tek makine için test edip, dal-sınır tekniği ile bir çok

    alt problemi çözerek çok karmaşık atölye tipi üretim sistemlerini

    çizelgelemektedirler.

    Geliştirilen algoritma, dinamik sistemler için geliştirilmiş olup,

    çizelgelemenin yapılabilmesi için sistemin, her an için sistemde hangi işlerin

    8

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    beklediği, o an için işlem görüp görmediği, yapılmamış işlemler, teslim zamanı ve

    makinalardaki hazırlık zamanları ve duruş zamanlarının bilinmesi gerekmektedir.

    Atölye tipi üretim sistemlerinde kullanılan dağıtım kurallarından en büyük

    farkı, sistemin bir kısmını dikkate almaktansa, tüm sistemi bütün olarak dikkate

    alarak çizelgeleme yapılabilmesidir. Algoritmanın test edildiği üretim sisteminde,

    sipariş sayısı sınırsız, teslim zamanları, işlem süreleri ve işlerin sisteme gireceği

    zaman bilinmektedir.

    Algoritma, her bir makine için t zamanı içinde gerçekleştireceği iş kümesini

    belirliyor ve bu kümeden en erken teslim zamanına sahip k kadar iş seçiliyor. Bu k

    kadar iş dal-sınır metodu ile optimal olarak sıralanmaktadır. Çizelgelemesi yapılan

    bu k kadar işin içinden de x kadar iş çizelgeleniyor ve makineye ataması yapılıyor.

    Zaman t, çizelgelemesi yapılan işlerin en sonuncusunun bitme süresine

    eşitlenmektedir. Kalan işler için tekrar aynı işlemler uygulanıyor ve bu tür sistemin

    çizelgelemesi yapılıyor.

    Algoritma 1000 ayrı sistemde, 72 parametre kombinasyonu için test

    edilmiştir. Yapılan simülasyon çalışmalarında, en iyi performans veren değerleri

    belirlendikten sonra, EDD ve EDD-LI dağıtım kuralından sırasıyla %152, %132

    daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.

    Stankovic, R., Ramamritham, W., (1994), sistemlerin doğru işletilmesi,

    elde edilen sonuçların makul olması yanında, bu sonuçların ne zaman elde

    edildiğinin de önemli olduğunu söyleyerek, çizelgeleme problemlerinde sistemi

    dinamik olarak ele alan yaklaşımların başarılı olacağını ifade etmişlerdir.

    Bilaut, C., Roubellat, Z., (1995), her siparişi bir teslim zamanı ve en erken

    başlama zamanının olduğu, işlerin çok işlevli makinalarda aynı anda yapıldığı bir

    dinamik üretim sistemi için bir karar-destek modeli tasarlamışlardır. Her kaynak için,

    işlemlerin öncelik sıraları dikkate alınarak, yapılabilecek işlemlerin grupları

    oluşturulmuş ve hem gruplar hem de grup içindeki işlemler sıralanarak alternatif

    çizelgeler oluşturmuşlardır.

    Ovacık, M., Uzsoy, R., (1995), hazırlık zamanlarının sürelerinin işlem

    sırasına bağlı olduğu, tek makineli bir üretim sisteminde hazırlık zamanlarını

    9

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    minimize etmek için geliştirdikleri sezgisel algoritmayı, paralel aynı makineler için

    simülasyon modelleri oluşturarak test etmişlerdir.

    Birçok bilgisayar hesaplamaları yaparak, diğer dağıtım ile kıyaslamışlar ve

    hem ortalamada hem de en kötü değerlerde geliştirilen algoritmanın, belirlenen

    performans kriterlerine göre daha iyi sonuç verdiğini gözlemlemişlerdir.

    Geliştirilen algoritmanın, gelen siparişlerin makine kapasitesinden fazla

    olduğu sistemlerde, çok daha etkili olduğunu ifade etmişlerdir.

    Kaschel, A., Teich, C., Kobernik, S., Meier, M., (1995), ise çizelgeleme

    konusundaki farklı metodların karşılaştırmasını yapmışlardır. Herbir kural iki farklı

    yolla test edilmiştir. İlk olarak sonradan aktif hale çevrilecek yarı-aktif çizelgeleme

    için test yapılmıştır.

    İkinci olarak ise, kural tek adımda aktif çizelge yapmak için

    gerçekleştirilmiştir. İkinci adımda öncelik kurallarının basit kombinasyonları test

    edilmiştir.

    Kopfer, F., Bierwirth, G., Mattfeld, R., Rixen, E., (1995), dinamik üretim

    çizelgelemede genetik algoritmalardan faydalanmışlardır.

    Dinamik model üç başlıktan oluşmaktadır;

    1. Üretim Sistemi: m adet makine olduğu düşünülmüştür ve bununla beraber

    sistemin ideal olduğu hiçbir makine bozulmasının gerçekleşmediği varsayılmıştır.

    Sadece makine ilk olarak kullanılacağında hazırlık zamanı söz konusu olabilir, bunun

    dışında diğer operasyonlar için hazırlık zamanları göz önünde bulundurulmamıştır.

    2. Üretim Programı: n adet iş vardır. (Ji.....Jn) Herbir iş belli bir sırada

    planlanmıştır.

    3. Performans ölçümü: Makespan değeri ve ortalama akış süresi hesaplanır.

    Duenyas, E., Van, C., Oyen, S., (1996), tek servisli paralel heterojen

    kuyrukların olduğu bir sistemde ortalama bekleme maliyetini düşürmeyi

    hedeflemişlerdir. Öncelikle iki kuyruklu bir sistemde, bir işin diğer kuyruğa

    geçmesinin en doğru zamanı belirlemek için sezgisel bir algoritma geliştirmişler ve

    bu kuralı birçok kuyruklu sistemde simülasyon tekniği ile test etmişler, geliştirdikleri

    sezgisel yöntemin birçok problemde etkili olduğunu ifade etmişlerdir.

    10

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    Garrido, A., Salido, A., Barber, T., López, W., (1996), üretim çizelgeleme

    problemini şu şekilde ele almışlardır; J işlemler kümesinde J1’den Jn’e kadar

    işlemler vardır. R ise mevcut kaynaklar kümesi olarak belirtilmiştir ve herbir Ji işi Qi

    operasyonlarından oluşmaktadır. Qi operasyonları teslim zamanlarına ve mevcut

    kaynaklara göre belirlenmektedir. Başlangıç zamanı Sti olarak kabul edilmiştir.

    Bu çerçevede üretim çizelgeleme problemine, iki aşamada kısıtların yeterli

    düzeye getirilmesi olarak çözüm sağlanmaktadır. İlk aşamada; öncelikli kısıtlar

    belirlenir. Mevcut üretim ile ilgili olarak ağaç diyagramı oluşturulur ve bundan

    faydalanılır. İkinci aşamada ise kapasite kısıtları tespit edilir. R kümesindeki her bir

    kaynak yalnızca bir operasyonda kullanılmaktadır. Ayrıca olurluluk ve çizelgenin

    etkinliği olmak üzere üretim çizelgelemede iki ana unsur olduğunu vurgulamışlardır.

    Jensen, M., Hansen, T., (1997), üretim çizelgeleme problemlerine robust

    çözümler sunan bir teknik üzerinde çalışmalarını gerçekleştirmişlerdir. Bu çalışmaya

    göre makespan değeri bir performans ölçütü olarak düşünülmüştür. Çizelgenin

    makespan değeri prosesin başlama zamanından en son bitiş zamanına göre

    tanımlanmıştır. Ayrıca α ve β olmak üzere J(α,β) şeklinde iki binary değişken

    tanımlanmıştır. Eğer çizelgede α, β’dan önce ise J(α,β) 1 değerini, aksi halde 0

    değerini alır.

    Bistline, V., Banerjee, S., (1997), çizelgeleme problemlerinin çözümünde

    interaktif karar destek sistemi geliştirmişlerdir.

    Geliştirilen bu sistemin adımları şu şekildedir;

    1. Karar vermede önemli olan parametrelerin tanımlanması ve bu

    parametrelerin ölçülmesi

    2. Çizelgeleme parametrelerinin belirlenmesi

    3. Bir kontrol parametresinin zaman niteleyici olarak spesifik hale

    getirilmesi

    4. Mevcut sistemin darboğaz oluşturan durumlardan kurtulması için daha iyi

    bir sistem geliştirilmesi

    5. Her bir makinadaki operasyonların gruplandırılması için objektif bir

    parametrenin tanımlanması

    6. Gerçekleştirilecek prosedürün tanımlanması

    11

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    Luh, H., Zhao, L., Thakur, R., (1998), ise yaptıkları çalışmada h adet

    makine türü ile I adet çizelgelenecek işlem olduğunu ve işlemlerin k zaman zarfında

    yapılması gerektiğini belirtmişlerdir. Her bir işlemin teslim tarihi Di’dir ve önceliği

    Wi’dir. İşlemlerin tamamlanması için sıra ile Ji operasyonlarının uygulanması

    gerekir.

    Bir makinada yapılacak proses ancak bir önceki operasyonun

    tamamlanmasıyla gerçekleşebilir, operasyonun yarıda bırakılması söz konusu

    değildir. Bununla beraber operasyonların sayısı k zamanında h çeşit makine

    sayısından daha az yada eşit olmalıdır. Çizelgeleme probleminin çözümünde Lagranj

    çarpanından (LRNN) yararlanılmıştır.

    Thom, T., Lou, L., Ngin, G., (1998), EDD, SPT ve WINQ kurallarını göz

    önünde bulundurarak çalışmalarında MQD (minimum kuyrukta bekleme süresi)

    algoritmasını geliştirmişlerdir. MQD algoritmasının mevcut platform üzerinde

    simülasyonu gerçekleştirilmiş ve sonuçlar dal-sınır algoritmasını kullanarak ideal

    durum ile karşılaştırılmıştır.

    Yapılan deneyler sonucu ideal durum ile MQD algoritmasının verdiği

    sonuçlar arasındaki maximum fark kabul edilebilir ölçüde küçük çıkmıştır ve bu da

    MQD algoritmasının kabul edilebilirliğini göstermektedir.

    MQD algoritmasındaki varsayımları şu şekilde sıralamak mümkündür;

    1. Her bir makine belli bir zamanda yalnızca bir işi yapabilir.

    2. Bir iş, başka bir proses işleme alınmadan önce tamamlanmalıdır.

    Kesintiler söz konusu olamaz.

    3. Makine sayısı haricinde bir kısıt yoktur.

    4. Makinaların bozulmadığı varsayılmıştır.

    5. Paralel olarak çalışan makine yoktur.

    Dirk, C., Mattfeld, F., Christian, B., (1999), çalışmalarında makespan

    değerinin minimizasyonunu çizelgenin performansını ölçmek için yeterli

    görmemişlerdir. Çünkü makespan değeri en son teslim tarihine sahip ürüne bağlıdır.

    Çizelgelemede bunun yerine akış zamanına bağlı başka bir kriter kullanılabilir.

    Özellikle orta seviyedeki proseslerin devamı için stoktan kaynaklanan elde

    bulundurma maliyeti konusunda yarar sağlar.

    12

  • 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Banu SARIKAYA

    Bu konuda ayrıca, müşteri servisini geliştirmek yada teslim tarihinin

    gecikmesini önlemek için bir takım kriterler de geliştirilmiştir. Standart atölye tipi

    üretimde n adet işin uygulanacağı m adet makine vardır.

    Operasyon proses zamanları sabittir ve bilinmektedir. İşler önceden belirlenen

    sırada gerçekleşir. Her iş her makinadan belli sayıda geçerek toplam n*m adet

    operasyon gerçekleştirilir. Tüm işlerin mevcut olan makinaların hepsinden geçmesi

    şart değilken, herhangi bir makineden birden fazla sayıda işlem gerçekleştirilebilir.

    Holthaus, H., (1999), ise çalışmasında teslim tarihini objektif olarak ele alıp

    işlemlerin çizelgelemesini buna göre gerçekleştirmiştir. Yapılan araştırmada Baker

    (1974), Haupt (1989) ve Ramasesh (1990)’in çalışmaları baz alınmıştır.

    Her operasyon başladığında kesintisiz olarak devam ettirilip

    tamamlanmalıdır. Gerekli hazırlık zamanları proses zamanlarına eklenir ve taşıma

    zamanları göz önüne alınmaz. Proses zamanları stokastiktir. Makine boşalınca hangi

    işin makinaya yükleneceği genelde bir öncelik zamanına göre yapılır.

    13

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3. MATERYAL VE METOD

    3.1. Materyal

    Çalışmanın bu bölümünde otomotiv yan sanayi olarak çalışan bir işletmede

    üretilen ana mamullerin verimli olarak üretilmesi için gerekli üretim çizelgeleme

    çalışmaları yer almaktadır. İstasyonlarda; delik delme, levye montajı, zımpara, küre

    çakma, kapak takma, markalama ve yüzey temizleme ve ambalajlama işlemleri

    gerçekleşmektedir. Her istasyonda ise bu işlemleri gerçekleştiren paralel makineler

    yer almaktadır.

    Otomotiv sektörüne parça imalatına yönelik üretim yapan bu işletmede

    özellikle dört ana ürün üretilmektedir. Firmadaki son iki yılın satış bilgileri bilgileri

    baz alındığı takdirde A, B, C ve D simgeleriyle ifade edilen bu ürünlerin toplam

    siparişlerine göre ürün karışım oranları; A için %28, B için %26, C için %20, D için

    ise %26 olarak sıralamak mümkündür.

    İşletme politikası gereğince termin süresinin verilmesi ise yapılan son beş

    işlemin ortalamalarının alınmasıyla belirlenmektedir. Böylece termin süresinin

    belirlenmesinin dinamik bir yapıya sahip olduğunu vurgulamak da mümkündür.

    14

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    A ürünü için iş akışı Şekil 3.1.’de açıklanmaktadır.

    Şekil 3.1. A ürünü iş akış şeması

    Şekil 3.1.’de de görüldüğü üzere A ürününün üretiminde gerçekleşen işlemler

    sırasıyla; Delik delme-Levye Montajı- Zımpara- Delik delme- Zımpara-Levye

    montajı-Delik delme- Ambalajlama şeklindedir.

    15

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    B ürünü için ise iş akışı Şekil 3.2.’de açıklanmaktadır.

    Şekil 3.2. B ürünü iş akış şeması

    Şekil 3.2.’de de görüldüğü üzere B ürününün üretiminde gerçekleşen işlemler

    sırasıyla; Levye Montajı- Delik delme- Levye montajı- Ambalajlama şeklindedir.

    Üçüncü ürün olan C ürünü için iş akışı Şekil 3.3.’de belirtilmiştir.

    16

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    Şekil 3.3. C ürünü iş akış şeması

    Şekil 3.3.’de ifade edilen C ürününün imalatında gerçekleşen işlemler

    sırasıyla; Delik delme- Zımpara- Levye montajı-Delik delme- Ambalajlama

    şeklindedir.

    D ürünü iş akışı Şekil 3.4.’de yer almaktadır.

    Şekil 3.4. D ürünü iş akış şeması

    17

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    Şekil 3.4.’de yera alan D ürününün üretiminde gerçekleşen işlemler sırasıyla;

    Zımpara- Delik delme- Zımpara- Levye Montajı- Zımpara-Levye montajı

    Ambalajlama şeklindedir.

    Ürünlerini, ana otomotiv sanayi kuruluşlarına mamul olarak ve iç/dış piyasa

    ihtiyacı için yedek parça olarak üreten işletmede artan otomotiv sanayi üretimi ve

    yüksek piyasa yedek parça talebi nedeniyle kapasite yetersizliği ve terminlerin

    zamanında karşılanamama sorunu ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle üretim

    kapasitesinin arttırılması açısından üretim çizelgeleme çalışmalarının önemli katkısı

    olacağı öngörülmektedir.

    İşlem benzerlikleri ve ortak işlemlerin bulunması nedeniyle hattın değişik

    mamuller için hazırlanması kolay ve hazırlık maliyeti düşük olacaktır. Böylece aynı

    hat üzerinde ürünlerin partiler halinde üretilmesi sonucu sabit maliyetler de

    düşecektir. Üretim çizelgeleme gerçekleştirerek, istasyon sayısı arttırılarak metot

    etüdü çalışmaları yapılarak veya bunlar gibi üretim hızını arttırıcı çalışmalarla

    kapasite yeterli hale getirilebilecektir. Ancak gerekli olan üretimin durmaması

    açısından ana sanayi kuruluşlarının talebinin zamanında karşılanması ve piyasa

    talebinin temrini içinde üretilip satılabilmesi, müşteri kaybı ve pazar payının

    düşmesinin önlenmesi açısından çok önemlidir.

    Mevcut terminlerin zamanında karşılanabilmesi için bu durumda mamul

    üretim ve sevkıyat periyotlarının daralması gerekecektir. Bu da değişik mamul

    partilerinin hatta daha sık girmesi ve üretilecek belli mamul partilerinin miktarlarının

    azalması durumunu ortaya koymaktadır. Değişik partilerin hatta daha sık olarak

    girmesi hazırlık çalışması maliyetlerini arttırmaktadır. İncelenen mamullerin

    üretildiği işletmede imalatı, diğer yan sanayilerde fason olarak üretilen parçaların

    temini, kalite kontrolü, hatta alınması ve bu parçaların hat üzerinde montajı, kontrolü

    ve ambalajlanması şeklinde gerçekleştirilmektedir. Üretim programı günlük

    teslimatlarda ve bunu belirleyen siparişlere göre oluşturulmaktadır. Bu nedenle hatta

    meydana gelecek arıza ve aksamlar temrin programını önemli ölçüde

    aksatmaktadırlar. Üretilen mamullerin bir kısmı ana sanayi kuruluşlarında montaj

    hattına alınmakta, kalanı ise iç ve(ya) dış piyasaya yedek parça olarak sunulmaktadır.

    18

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3.1.1. Mevcut Sistem Performans Ölçütleri

    Mevcut sistemin incelenmesinin ardından belirlenen bir takım performans

    ölçütleri ile çalışma irdelenmiştir. Materyal olarak kullanılan bu kriterlerin ilişkisi şu

    şekilde sıralanmaktadır;

    • Siparişlerin Gelişler Arası Süresi & Ortalama Akış Süresi

    • Siparişlerin Gelişler Arası Süresi & Maksimum Akış Süresi

    • Siparişlerin Gelişler Arası Süresi & Geciken Parça Sayısı

    • Siparişlerin Gelişler Arası Süresi & Erken Biten Parça Sayısı

    • Siparişlerin Gelişler Arası Süresi & Toplam Geç Kalma Süresi

    • Siparişlerin Gelişler Arası Süresi &Toplam Erken Bitme Süresi

    • Teslim Süresi-Ortalama Akış Süresi

    • Teslim Süresi-Maksimum Akış Süresi

    Yukarıda belirtilen performans kriterleri çerçevesinde elde edilen sonuçlar

    yorumlanarak, karşılaştırılan algoritmalar ile geliştirilen algoritma arasında bir

    kıyaslama yapılması mümkündür. Elde edilen sonuçların grafiklere aktarılması ile de

    sipariş geliş hızları için belirtilen aralıklar arasında meydana gelen dalgalanmalar

    gözlemlenebilecektir.

    Böylece grafikteki her zaman aralığı için geliştirilen ve karşılaştırılan

    algoritmaların performansları analiz edilebilecektir.

    19

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3.2. Metod

    3.2.1. Mevcut Sistemin Analizi

    Analizi yapılacak olan hat k iş istasyonu bulunan, iş rotası belli n kadar işin

    geldiği ve di teslim zamanına sahip bir üretim hattıdır. Hattın özellikleri ile göz

    önüne alınacak varsayımlar ise şu şekilde özetlenmektedir;

    • İstasyonlarda arıza söz konusu değildir, belirlenen kapasite

    doğrultusunda çalışmaktadır.

    • Siparişler tek parti halinde üretilmektedir. Sipariş bölünmesi

    yapılamaz.

    • Kaynak yetersizliği v.b. dolayısıyla fazla mesai yaptırılamaz.

    • Darboğaz oluşturan makineler haricinde başka bir arıza söz konusu

    değildir.

    • Aynı işi yapan istasyonlar aynı kapasiteye sahiptirler.

    • İş istasyonları arasında taşıma süreleri ihmal edilmiştir.

    • İstasyona gelen sipariş reddedilemez.

    • Kalitesizlik v.b. durumlardan dolayı siparişlerin tekrar ele alınması

    söz konusu olamaz.

    • Hazırlık zamanı iptal edilmiştir.

    20

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3.2.2. Geliştirilen Algoritmanın Notasyonu

    Geliştirilen algoritmada istasyonların ortalama iş yükleri ortalama kuyrukta

    bekleme süreleri siparişlerin geriye kalan aylak zamanları gibi birtakım bilgiler

    gerekmektedir. Dolayısıyla böyle bir algoritma için öncelikle iyi bir veritabanına

    ihtiyaç vardır.

    Problem formülasyonu için kullanılan notasyon aşağıdaki şekildedir;

    i :sipariş numarası i=1,2,3,……n

    k :istasyon numarası k=1,2,3,…..s

    di :i siparişinin teslim tarihi

    z :Üretime başlanan tarih

    qi :i siparişinin miktarı (adet)

    Si :i siparişinin aylak zamanı (dakika)

    Wk(ort) :k istasyonunun ortalama kuyrukta bekleme süresi (dakika)

    Pk :k istasyonunun kuyruk uzunluğu (adet)

    Pk(ort) :k istasyonunun ortalama kuyruk uzunluğu (adet)

    Pi(k→n) :i siparişinin k istasyonundan sonra uğrayacağı bir sonraki

    istasyondaki kuyruk uzunluğu

    tik :i siparişinin k istasyonundaki birim işlem süresi (adet/dakika)

    ti(k→li) :i siparişinin k istasyonundan sonra uğrayacağı istasyondaki birim

    işlem süresi (adet/dakika)

    Kk :k istasyonunda bekleyen gecikmeli parçaların kümesi

    Mk :k istasyonunda makinelerin yapmakta oldukları işleri bitirme

    zamanlarının kümesi

    Ykm :Atama yapılacak olan k istasyonundaki m makinesi

    li : i siparişinin son istasyonu

    21

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3.2.3. Algoritma Öncelikleri

    Asıl amacı gecikme sürelerinin minimizasyonu olarak saptanan bu

    algoritmanın önceliklerini şu şekilde açıklamak mümkündür;

    1. Öncelik: Kuyrukta beklerken oluşmuş beklemeli parçalar

    İş istasyonundaki bir işlem tamamlandığında ve yerine hangi parça

    alınacağına karar verilirken işlem görmek için bekleyen parçaların önce aylak

    zamanları hesaplanır. En küçük değere sahip olan sipariş işlenmek üzere seçilir. Bu

    önceliğe göre;

    Si = di-z-( ti(k→li).qi) hesaplanır, sonra;

    Si < 0 değilse üçüncü önceliğe geçilir

    Si < 0 ise min(Si) є Kk değerine sahip olan parça boş istasyona atanır

    Şekil 3.5. Kuyruktaki bekleyen parçaları dengeleme

    22

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    2.Öncelik: İstasyondaki İş yükünü dengeleme:

    Gecikebilecek parça olmadığı zaman istasyonlardaki iş yükünü dengelemeye

    yönelik öncelik ilk olarak göz önüne alınan husus olur. Bu gerekçe ile; her bir iş

    istasyonunun kuyruktaki parça sayıları hesaplanır.

    Eğer bu değer ortalama kuyrukta bekleyen parça sayısından çok ise istasyon

    yoğun olarak çalışmaktadır ve bu yoğunluğu minimize etmek için de kuyrukta

    bekleyen ve işlem süresi minimum olan parça işlem görmek üzere boş istasyona

    atanır.

    Bu önceliğe göre;

    Pk > Pk(ort) min(tik) değerine sahip olan parça boş istasyona atanır.

    Pk < Pk(ort) 3. önceliğe geçilir.

    Şekil 3.6. Bekleyen parçaların minimizasyonu

    23

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3. Öncelik: Toplam iş yükünü dengeleme

    Gecikmesi söz konusu olan bir parça olmadığı durumlarda ve istasyon

    önünde bekleyen parça sayısı ortalama sayının altında olduğu zamanlarda daha

    sonraki istasyonların kuyrukta bekleyen parçalarını minimize etmek gerekir. Bu

    gerekçe ile kuyruktaki parçaların bir sonraki istasyondaki işlem süreleri hesaplanır ve

    minimum süreye sahip olan boş istasyona atanır.

    Bu önceliğe göre;

    min(ti(k→n)) değerine sahip olan sipariş boş istasyona atanır.

    Şekil 3.7. Toplam iş yükünü dengeleme

    24

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3.2.4. Geliştirilen Algoritmanın Akış Diyagramı

    Şekil 3.8. Geliştirilen Algoritmanın Akış Diyagramı

    25

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3.2.5. Algoritmanın Hedefleri

    Rekabetçi piyasada yer alan tüm işletmeler değişen koşullar ile amaçlarında

    da değişim göstermektedir. Öğrenen bir organizasyon olmak işletmelerin esas hedefi

    olmakla birlikte müşteri odaklı üretim yapmak da kaçınılmaz olmuştur. Temel

    amacın müşteri memnuniyeti olması doğrultusunda aşağıdaki hedefler saptanmıştır;

    • Siparişlerin toplam gecikmesinin minimizasyonu

    • İstasyonun iş yükü dengelemesi

    3.2.6. Üretim Çizelgelemesinde Simülasyon Tekniği

    Literatürde üretim çizelgeleme problemleri için geliştirilen bir çok yöntem

    bulunmaktadır. Verimlilik ölçütünü optimize edecek şekilde bir ürünün üretimi için

    gerekli işlemlerin hattaki iş istasyonlarına atanması olan üretim çizelgeleme

    problemini, bir sistem olarak ele alıp performansının incelenmesi bileşenlerin

    etkileşimi sonucuna bağlıdır. Sistemin performans değerlendirilmesi iki adımdan

    oluşur; birinci adımda matematiksel model kurulur, ikinci adımda model çözülerek

    sonuç irdelenir. Bu tür sistemlerin kompleks olması nedeniyle simülasyon tekniği,

    denemeler yapmak ve alternatif sonuçlara ulaşarak yorumlamak için uygun bir

    yöntemdir. Simülasyon mevcut sistemlerde yapılabilecek değişikliklerin,

    düzenlemelerin etkilerini önceden görebilmek için bir analiz aracı ve alternatif

    sistemlerin performansını tahmin etmek için de bir tasarım aracı olarak da

    kullanılabilir. Yaygın bir teknik olan simülasyon; gerçek bir sistemin veya bir

    prosesin çalışma zamanı boyunca işleyişinin taklit edilmesidir. Geliştirilen benzetim

    modeli ile sistemin davranışları yapay olarak bilgisayarda denenir. Bu model genelde

    sistem işleyişi ile ilgili kabullerden oluşur. Kabuller, sistemin matematiksel,

    mantıksal ve ilgilenilen objeler arasındaki sembolik ilişkiler olarak ifade edilebilir.

    Simülasyon;

    1. Karmaşık sistemlerin içindeki alt sistemlerle veya sistemin

    bütünüyle karşılıklı etkileşimlerin deneysel olarak çalışmasına

    imkan verir.

    26

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    2. Sistemin yapısı ve çevre şartları değişiklikleri taklit edilebilir ve

    bunların model üzerindeki etkileri gözlenebilir.

    3. Analitik çözüm metotlarını kuvvetlendirmek için kullanılır.

    Bütün bu amaçlarla her türlü hizmet ve üretim sektöründe ayrıca akademik

    çalışmalarda simülasyon tekniği yaygın olarak kullanılmaktadır (Dengiz, 1998).

    3.2.7. Simülasyon Dilleri ve SIMAN

    Tanımlanan problemi analiz etmek üzere SIMAN simülasyon dili araç olarak

    kullanılacaktır. SIMAN da diğer özel amaçlı simülasyon dilleri gibi belli alanlarda

    uzmanlaşmış ve kendilerine özgü komut setleri içermektedir. Bu dillerin kullanım

    avantajları genel olarak şunlardır;

    a) Simülasyon dilleri ile programlama zamanı azaltılabilir.

    b) Simülasyon diliyle kodlanan bir modelin daha sonra değiştirilmesi

    kolaydır.

    c) Simülasyon dilleri ile kodlanmış modelde hata düzeltme imkanı

    daha kolaydır.

    SIMAN, SIMSCRIPT, SLAM II en çok kullanılan simülasyon dillerinden

    olup bu tezde SIMAN IV kullanılmıştır. SIMAN, kesikli, sürekli ve/veya bunların

    her ikisinin de bulunduğu sistemlerin modellenmesinde kullanılan genel amaçlı bir

    simülasyon dilidir. SIMAN’ın bazı özellikleri aşağıda sıralanmıştır:

    1. Üretim sisteminin modellenmesinin basitleştirilmesi ve geliştirilmesi için

    oluşturulmuş özel amaçlı yapı setidir.

    2. Model kurmak, deney tanımlamak ve çıktıları görmek için etkileşimli

    grafik yeteneği vardır.

    3. Simülasyon işletiminin kontrolü ve etkileşimli gözlemlenmesini

    sağlayacak bir “Run Controller”dir.

    4. Cinema; modellenen sistemin gerçek zamanlı, yüksek yoğunluklu, renkli

    animasyonunu sağlar.

    5. Diğer analiz teknikleriyle bütünleşmeyi sağlayacak modüler bir yapıya

    sahiptir.

    27

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    3.2.7.1. Simülasyon Aşamaları

    Gerçek sistemlerin davranışlarını araştırmak için kullanılan simülasyon

    çalışmalarının aşamaları aşağıda verilmektedir.

    a) Sistemin İncelenmesi: Sistemin sınırlarını, kısıtlarını ve performans

    ölçütlerini belirleme aşamasıdır. Bu aşamada sistem davranışları gözlenerek sistemin

    işleyişi hakkında bilgi toplanır. Bu incelemede sistemin alt sistemleri belirlenerek alt

    sistemler arasındaki etkileşim de saptanır. Sistemin iç işleyişi ile beraber sistemin

    çevresi ve çevresi ile olan ilişkileri de belirlenir. İnceleme sırasında sistemin

    işleyişine ilişkin olarak belirlenen problemler ve problemlerin giderilmesi için

    çözümler geliştirilir. Problemlerin saptanması ve amaçların belirlenmesi sistemin

    işleyişine ait bilgi ve verilerin toplanmasını, derlenmesini ve yorumlanmasını

    gerektirir.

    b) Modeli Formüle Etme: Sistemi mantıksal bir iş akışı diyagramına aktarma

    işlemidir. Bir benzetim deneyinin planlanmasıyla ilgili çalışmaya başlamadan önce

    araştırmanın amaçlarının açıkça tanımlanması gerekmektedir. Problemin önceki

    durumları, problemin son uyarlamasından oldukça farklı olabilmektedir.

    Çünkü, formülasyonu genellikle devamlılık ve yeniden düzenleme gerektiren

    ardışık bir işlemdir. Simülasyon üzerinde çalışmaya iki önemli kararı verdikten sonra

    başlanabilir. İlk olarak, araştırmanın amaçları üzerinde, ikinci olarak da deney

    tarafından ulaşılan sonuçların doğruluk derecelerini değerlendirmek için bir ölçü

    üzerinde karar verilir. Belirlenen problemler ve bunların giderilmesine yönelik

    amaçların gerçekleştirilmesini sağlayacak bir model formüle edildikten sonra,

    formüle edilen modelin genel amaçlı bir programlama dilinde veya özel amaçlı bir

    benzetim dilinde bilgisayar programı yazılır.

    c) Veri Analizi: Modelin gerektirdiği verileri tanımlama, toplama ve onları

    kullanabilecek ölçülere indirgeme aşamasıdır. Sağlıklı veri derlemek benzetim

    modelinden sonuç elde etmenin temelini oluşturmaktadır. Simülasyon, gerçeğin

    temsili olduğuna göre, gerçeğin işleyişi yeterli ve doğru bilgi olmadan gösterilemez.

    Veri toplama ve kaydetme işlemleri bir arada yapılmaktadır.

    28

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    Toplanan verilerin ve kayıtların doğruluğunun kontrol edilmesi

    gerekmektedir. Çünkü bu işlemler pahalıdır ve doğrulama, kodlama düzenleme,

    hesapların kontrolünde oluşan taslaklar zaman almaktadır. Bir simülasyon modelinde

    parametre tahmini ve modelin başlangıç değerlerinin belirlenmesi, toplanan verilerle

    yapılır. Ayrıca geliştirilen modelin gerçeğe uygunluğu, gerçek verilerle

    değerlendirilebilir.

    d) Modelin Hazırlanması ve Kodlanması: Bilgisayar ortamında denenecek

    simülasyon modelinin hazırlanması şu aşamalardan oluşur;

    1.Akış şemalarının çizilmesi

    2.Kodlama; Genel amaçlı derleyici veya özel amaçlı benzetim dilleri kullanarak

    model kodlanır.

    3.Hataların ayrılması

    4.Verilerin kullanılması ve başlangıç koşullarının belirlenmesi

    5.Verilerin üretilmesi

    6.Çıktı raporlarının üretilmesi

    Akış şemasının hazırlanmasından sonra özel amaçlı bir simülasyon dilinin

    kullanılması, bilgisayar zamanından kazanç sağlar. Modelin kodlanmasında hata

    olasılığı azalır. Bu tezde SIMAN simülasyon dili kullanılmıştır.

    e) Modelin Geçerliliğini Araştırma: Modelin tüm proseslerinin ve her bir

    prosesin davranışının gerçek sistemle ve davranışıyla karşılaştırılmasıdır. Model

    geçerli ise, gerçek sistem için doğru bir benzetim olduğu söylenebilir. Modelde

    düzeltmeler yapılarak, düzeltilmiş model gerçek sistem ile karşılaştırılır. Ardından

    gerektiği takdirde modelde ilave düzeltmeler yapılarak yeniden karşılaştırılır.

    İşlemlerin bu şekilde devam etmesinin sonucunda, gerçek sistemle modelden elde

    edilen ortalamalar arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı ise, modelin gerçek

    sistemi temsil eden uygun bir model olduğu kabul edilebilir.

    f) Deney Tasarımı: İstenilen bilgiyi sağlayacak olan denemelerin tasarımıdır.

    Burada, farklı şartlar altında benzetim modelinin denenmesine karar verilebilir. Etkin

    bir çözüm için gerekli deneme sayısı belirlenir.

    g) Deneme İşlemi: Belirlenen deney tasarımı gereğince modelin denemeleri

    bilgisayarda yapılır.

    29

  • 3. MATERYAL VE METOD Banu SARIKAYA

    h) Çıktı Analizi: Simülasyon modelinden elde edilen çıktılara istatistiksel

    analiz uygulanarak performans ölçütleri tahmin edilebilir.

    i) Sonuçların Raporlanması: Modelin sonuçları için rapor düzenleme ve

    uygulamaya hazırlama aşamasıdır.

    Belirtilen aşamalar arasında beşinci aşama olan modelin geçerliliğinin

    araştırılmasından sonra model reddedilir ise tekrar modelin formüle edilmesi

    aşamasına dönülür.

    3.2.7.2. Simülasyonun Avantajları ve Dezavantajları

    Avantajları:

    1. Simülasyon, bir firmanın, endüstriyel bir sistemin, bir ekonomi

    modelinin kendisiyle veya bunların herhangi birinin bir alt sistemi

    ile, tüm karmaşık ilişkileri dikkate alarak çalışmayı ve deney

    yapmayı mümkün kılar.

    2. Simülasyon sayesinde değişik modeller yapılarak bu değişikliklerin

    sistem davranışı üzerindeki etkilerini gözleyerek bu değişikliklerin

    etkileri araştırılabilir.

    3. Modelin daha detaylı incelenmesi, sistemin daha iyi anlaşılması ve

    geliştirilmesi için yararlı olabilir.

    4. Sistemdeki değişkenler ve bu değişkenlerin etkileşimleri hakkında

    bilgi vermektedir.

    5. Sistemde yeni değişiklikler ortaya çıktığında, sistemin davranışında

    ortaya çıkabilecek değişiklikleri, sorunları ve darboğazları önceden

    belirlemek mümkün olabilir.

    Dezavantajları:

    1. Modelin çözümü için bilgisayar gerekmektedir.

    2. Hiçbir zaman optimum sonuca ulaşılamaz.

    3. Bilgisayar zamanı nedeniyle pahalı bir çözüm tekniğidir (Erol,

    2001).

    30

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    4. BULGULAR VE TARTIŞMA

    Geliştirilen algoritmanın performansının analiz edilmesi için karşılaştırma

    yapılmak üzere iki adet sezgisel algoritma kullanılmıştır. Bunlar SPT (Shortest

    Process Time=En kısa işlem süresi) ve EDD (Earliest Due Date=En erken teslim

    tarihli sıralama) kurallarıdır. Seçilen kurallar statik olup, yapılan literatür

    araştırmasında her iki kuralın da uygulamalarda sık olarak kullanıldığı ve performans

    ölçütlerinin değerlendirilmesinde oldukça iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.

    Özellikle SPT kuralının ortalama akış süresinin minimizasyonunda ve dolayısıyla da

    ara stok düzeyi ile gecikmelerde oldukça iyi sonuçlar vermesi beklenmektedir. EDD,

    temrin zamanına göre hareket eden bir kural olduğu için gecikmeleri minimize

    etmesi gerekmektedir.

    Çalışmanın başlangıcında ortalaması 140 olan üstel dağılıma göre sipariş

    gelişer arası sürenin belirlendiği bir sistem modellenmiştir. Bu sistemin EDD, SPT

    ve geliştirilen algoritmaya göre simülasyon modelleri yazılmış, modellerin

    çalıştırılmasıyla da performans ölçütleri incelenmiştir. Simülasyon modelleri EDD

    kuralı için Ek 2’de, SPT için Ek 3’de yer alırken, geliştirilen algoritmanın modeli ise

    Ek 4’de verilmiştir.

    Gelişler arası süreyle performans değişkenlerinin değişimleri Ek-1’de

    verilmiştir.

    31

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    4.1. Performans Ölçütlerinin Değerlendirilmesi

    4.1.1. Siparişlerin Gelişler arası Süresi ile Ortalama Akış Süresi

    Aşağıda belirtilen çizelge 4.1 ile şekil 4.1’de geliştirilen algoritmayla EDD ve

    SPT algoritmalarının kuralları ile birlikte, ortalama akış zamanı değişimleri

    görülmektedir.

    Sonuçlara göre, sipariş geliş hızları azaldıkça akış süreleri azalmakta, ancak

    bu azalma eğilimi EDD ile SPT algoritmalarında birbirine benzer gerçekleşmektedir.

    Çizelge 4.1. Gelişler arası süre – Ortalama Akış Zamanı İlişkisi

    (dakika) EDD SPT Geliştirilen 140 216,22 219,58 128,29 150 213,46 214,37 124,14 160 207,65 210,57 120,58 170 207,64 209,10 120,36 180 205,54 206,49 118,44 190 197,27 199,12 114,96 200 193,10 192,97 112,92 250 193,10 185,99 109,28

    Sonuçlara bakılınca SPT kuralı önceleri EDD’den daha kötü sonuçlar verdiği

    halde gelişler arası süre arttıkça EDD’ye göre daha iyi sonuçlar vermeye başladığı

    görülmektedir. Geliştirilen algoritma ise her iki yönteme göre yaklaşık olarak %40

    daha iyi sonuçlar vermektedir.

    32

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    140 150 160 170 180 190 200 250

    Gelişler arası süre (dk.)

    Orta

    lam

    a A

    kış

    Sür

    esi (

    dk.)

    EDD SPT Geliştirilen

    Şekil 4.1. Gelişler arası süre–Ortalama Akış Süresi

    Geliş sıklıklarının azalması, sistem kaynaklarının kullanımındaki

    yoğunluğunun azalmasına neden olmaktadır. Yoğunluk azalmasıyla da kuyrukta

    beklemeler söz konusu olmayabilecektir.

    4.1.2. Siparişlerin Gelişler arası Süresi ile Maksimum Akış Süresi

    Çizelge 4.2 ile şekil 4.2’de geliştirilen ve seçilen algoritmalar ile birlikte,

    maksimum akış zamanı değişimleri görülmektedir. Akış zamanının her kural için

    gerçekleşen maksimum değerine bakılarak sistemin akış dengesinin tahmin edilmesi

    açısından değerlendirilebilen bir ölçüt olarak düşünülmesi mümkündür. Bu durumda

    EDD kuralının istikrarlı bir şekilde 400 ve 500 arasında değişmekte olduğu

    gözlemlenmektedir.

    33

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    Çizelge 4.2. Gelişler arası süre–Maksimum Akış Zamanı İlişkisi

    (dakika) EDD SPT Geliştirilen 140 515,44 504,02 491,95 150 500,18 485,62 450,37 160 458,18 483,04 304,33 170 449,84 530,27 299,82 180 441,50 527,70 290,51 190 433,15 425,33 290,37 200 440,11 431,05 257,90 250 440,11 365,66 228,50

    SPT kuralı ise genelde EDD ile uyumlu gitmesine rağmen özellikle 160-190

    gelişler arası süre aralığında büyük bir dalgalanma göstermektedir. Geliştirilen

    algoritma ise gelişler arası sürenin en yoğun olduğu dönemden başlayarak istikrarlı

    bir şekilde azalmakta ve diğer kurallara göre daha iyi olduğu gözlemlenmektedir.

    0,00

    100,00

    200,00

    300,00

    400,00

    500,00

    600,00

    140 150 160 170 180 190 200 250

    Gelişler arası süre (dk.)

    Mak

    sim

    um A

    kış

    Sür

    esi (

    dk.)

    EDD SPT Geliştirilen

    Şekil 4.2. Gelişler arası süre–Maksimum Akış Süresi

    Gelişler arası sürenin artması başka bir deyişle geliş sıklıklarının azalması,

    kaynak kullanımının azalmasıyla birlikte maksimum akış sürelerinde de belli bir

    ölçüde azalmaya neden olmaktadır.

    34

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    4.1.3. Siparişlerin Gelişler arası Süresi ile Geciken Parça Sayısı

    Çizelge 4.3 ile şekil 4.3’de geliştirilen ve seçilen algoritmalar ile birlikte,

    geciken parça sayısı değişimleri görülmektedir.

    Çizelge 4.3. Gelişler arası süre– Geciken Parça Sayısı İlişkisi

    (dakika) EDD SPT Geliştirilen 140 27,00 28,00 6,00 150 25,00 22,00 4,00 160 19,00 21,00 2,00 170 18,00 20,00 0,00 180 17,00 20,00 0,00 190 14,00 17,00 0,00 200 13,00 14,00 0,00 250 13,00 11,00 0,00

    EDD, SPT algoritmalarıyla geliştirilen algoritmada gelişler arası süre

    arttığında geç kalan sipariş sayıları azalmaktadır. Bu zaten beklenen bir durumdur.

    Geliş sıklığının, kaynak kullanım değerlerini etkilemeyecek kadar azalması

    halinde, bu performans kriterinin her üç algoritma için de farkı kalmayacaktır.

    Geliştirilen algoritma ile geç kalan parça sayısında yaklaşık %78’lik bir iyileşme

    sağlanmıştır.

    35

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    0,00

    5,00

    10,00

    15,00

    20,00

    25,00

    30,00

    140 150 160 170 180 190 200 250Gelişler arası süre (dk.)

    Geç

    Kal

    an P

    arça

    Sayısı (

    adet

    )

    EDD SPT Geliştirilen

    Şekil 4.3. Gelişler arası süre–Geciken Parça Sayısı

    Geliş sıklıklarının azalması yani gelişler arası sürenin artması, hattaki

    beklemelerin azalmasına paralel olarak geç kalan parça sayılarının azalmasına da

    neden olmaktadır.

    4.1.4. Sipariş Gelişler arası Süresi -Erken Biten Parça Sayısı

    Çizelge 4.4 ve şekil 4.4’de geliştirilen ve seçilen algoritmalar ile birlikte,

    erken biten parça sayısı değişimleri görülmektedir. Simülasyon modelinin

    çalıştırıldığı süre boyunca, modellenen her algoritmada sisteme giren sipariş sayısı

    aynıdır. Bunun böyle olması karşılaştırma yapabilmek açısından da bir gerekliliktir.

    36

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    Çizelge 4.4. Gelişlerarası Süre – Erken Biten Parça Sayısı İlişkisi

    (dakika) EDD SPT Geliştirilen 140 91,00 90,00 112,00 150 83,00 86,00 104,00 160 81,00 80,00 98,00 170 80,00 78,00 99,00 180 73,00 70,00 90,00 190 72,00 69,00 86,00 200 69,00 68,00 82,00 250 69,00 50,00 61,00

    EDD ve SPT kurallarında erken biten parça sayıları arasında büyük farklar

    gözlenmemektedir. Geliştirilen algoritma ile yaklaşık %20’lik bir iyileşme

    sağlanmıştır.

    0,00

    20,00

    40,00

    60,00

    80,00

    100,00

    120,00

    140 150 160 170 180 190 200 250Gelişler arası süre (dk.)

    Erk

    en B

    iten

    Par

    ça S

    ayısı

    (ade

    t)

    EDD SPT Geliştirilen

    Şekil 4.4 Gelişler arası süre–Erken Biten Parça Sayısı

    37

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    4.1.5. Sipariş Gelişler arası Süresi -Toplam Geç Kalma Süresi

    Çizelge 4.5 ve şekil 4.5’de geliştirilen ve seçilen algoritmalar ile birlikte,

    toplam geç kalma süreleri değişimleri görülmektedir. Siparişlerin toplam geç kalma

    süreleri karşılaştırıldığında, en kötü sonuç EDD kuralı ile elde edilirken SPT kuralı

    ile oldukça iyi sonuçlara ulaşılmıştır.

    Çizelge 4.5. Gelişler arası süre–Toplam Geç Kalma

    (dakika) EDD SPT Geliştirilen 140 62,08 71,58 42,95 150 69,03 21,23 12,74 160 57,83 34,83 20,90 170 52,46 29,46 17,68 180 0,00 0,00 0,00 190 0,00 0,00 0,00 200 0,00 0,00 0,00 250 0,00 0,00 0,00

    Geliştirilen algoritma ile EDD kuralına göre ortalama %65, SPT kuralına göre

    ise ortalama %40’lık bir iyileşme sağlanmıştır.

    38

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    0,00

    10,00

    20,00

    30,00

    40,00

    50,00

    60,00

    70,00

    80,00

    140 150 160 170 180 190 200 250Gelişler arası süre (dk.)

    Topl

    am G

    ecik

    me

    Sür

    eler

    i (dk

    .)

    EDD SPT Geliştirilen

    Şekil 4.5 Gelişler arası süre–Toplam Gecikme Süreleri

    Gelişler arası sürenin artması sonucu toplam gecikme sürelerindeki azalma

    sistemdeki yoğunluğun azalması, parçaların beklemelerinin minimize edilmesi ve

    hattın daha verimli bir şekilde daha yüksek kapasitede çalışacak durumda olması

    anlamına gelmektedir.

    4.1.6. Sipariş Gelişler arası Süresi -Toplam Erken Bitme Süresi

    Çizelge 4.6 ile şekil 4.6’da geliştirilen ve seçilen algoritmalar ile birlikte

    ortalama akış zamanı değişimleri görülmektedir.

    Çizelge 4.6. Gelişler arası süre– Toplam Erken Bitme (dakika) EDD SPT Geliştirilen 140 2105,56 2073,56 2695,63 150 2174,40 2012,20 2615,86 160 2077,91 2031,91 2641,48 170 1696,35 1650,35 2145,45 180 1719,66 1673,66 2175,76 190 1466,29 1466,29 1906,17 200 1404,78 1404,78 1826,22 250 1404,78 1226,65 1594,64

    39

  • 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Banu SARIKAYA

    EDD ve SPT kurallarında sonuçların birbirine yakın çıkmasıyla birlikte

    geliştirilen algoritmada yaklaşık %28’lik bir artış sağlanmıştır.

    0,00

    500,00

    1000,00

    1500,00

    2000,00

    2500,00

    3000,00

    140 150 160 170 180 190 200 250Gelişler arası süre (dk.)

    Topl

    am E

    rken

    Bitm

    e S

    üres

    i (dk

    .)

    EDD SPT Geliştirilen

    Şekil 4.6. Gelişler arası süre–Toplam Erken Bitme Süresi

    Gelişler arası sürenin artması başka bir deyişle parçaların sisteme geliş

    sıklıklarının azalması sonucu toplam erken bitme sürelerindeki azalma sistemdeki

    yoğunluğun azalması, kuyruktaki beklemelerinin minimize edilmesi ve hattın daha

    yüksek kapasitede çalışacak durumda olması şeklinde yorumlanabilir.

    40

  • 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Banu SARIKAYA

    5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

    Önceleri işletmelerin temel hedefi karlılık iken günümüzde temel hedef

    müşteri tatmini haline gelmiştir. Müşteri varsa işletmede vardır. Müşteriyi tatmin

    edecek ürün veya hizmeti üretecek sistemi kurmak başarının temel kriteridir. Bu

    bağlamda çizelgeleme algoritmaları sistemi kurma ve yönetmede yarar sağlar.

    Müşteriye belirlenen teslim tarihinde, gecikme olmaksızın hizmet sunabilir aynı

    zamanda kar artışı, kaynakların daha etkin kullanımı vs. konularda ilerleme

    kaydedilebilir.

    Bu noktasında sürekli üretim yapan sistemlerin çizelgeleme problemi ortaya

    çıkmaktadır. Üretim hızının arttırılması, sağlıklı bir tasarlama yapılması ve

    işletmenin ekonomik sorunlarına çözüm getirmeye yönelik olmasından dolayı,

    üretim çizelgeleme konusu endüstride büyük önem taşımaktadır. Kaliteli ve yüksek

    hızda bir üretim düzeyine ulaşmak gerçekte çizelgeleme çalışmalarının detaylı ve iyi

    bir şekilde yapılması ise sağlanır.

    Ayrıca alternatif çözümler sağlayabilmekle beraber sonuca ulaşmayı

    kolaylaştıran ve bilgisayar destekli çizelgeleme çalışmalarına kolaylıkla uyum

    sağlayan sezgisel yöntemler daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bu tür

    problemler için, son dönemlerde geliştirilen bilgisayar programlarının

    kullanılmasının sağladığı yarar da kaçınılmazdır.

    Literatürde bu konuda çok fazla çalışma gerçekleşmiştir. Optimal sonuca

    yönelik algoritmalar kadar sezgisel algoritmalara da yer verilmiştir. Bu çalışmada

    incelenen problem çoklu makine çoklu sipariş problemidir. Her siparişin kendine ait

    bir iş rotası vardır. Geliştirilen algoritmanın amacı siparişlerinin gecikme sürelerinin

    minimizasyonu, makinelerini kapasitelerin dengelenmesidir.

    Bu tez çalışmasında otomotiv yan sanayi firması olan bir kuruluştaki üretim

    istasyonları analiz edilmiş, ilgili problemler belirlenmiştir. Bu amaçla geliştirilen

    algoritma, EDD ve SPT kuralları ile karşılaştırılmıştır. Sistemin mevcut durumu için

    geliştirilen yöntem ile diğer kurallar için birtakım denemeler yapılmış ve belirlenen

    performans kriterlerinde gösterdikleri etkinlikler karşılaştırılmıştır.

    41

  • 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Banu SARIKAYA

    Sonuç olarak;

    1. Geciken parça sayılarında ortalama %78’lik,

    2. Erken biten parça sayılarında ortalama %20’lik,

    3. Ortalama akış süresinde yaklaşık %40’lık ve

    4. Toplam geç kalma sürelerinde EDD kuralına göre %65, SPT kuralına

    göre %40’lık bir iyileşme sağlanmıştır.

    Değişen durumlar için, örneğin sipariş geliş hızlarının değişmesi veya teslim

    zamanlarının farklı olması gibi geliştirilen algoritma ve EDD ile SPT kurallarının

    etkinlikleri yeniden değerlendirilmiş, farklı durumlarda bu kuralların farklı sonuçlar

    verebileceği görülmüştür. Geliştirilen algoritma ise tüm bu durumlarda, en iyi

    sonuçları verdikleri belirlenmiştir.

    Algoritmada belirli bir hedef saptanmış ve bu konudaki tüm ihtimaller

    formüle edilmeye çalışılmıştır. Yapılan çalışmada siparişlerin tek partide üretilmesi

    baz alınmıştır.

    Eğer partilerin bölünebileceği esasına göre algoritmalar geliştirilse daha iyi

    sonuçlar alınabilir.Aynı işlemi yapan makinelerin işlem sürelerinin aynı olduğu

    kabul edilmiş olup bu faktör sonraki çalışmalarda değiştirilebilir.

    Makine duruşları, tekrar işlenme v.b konular göz ardı edilmiştir. Bu konuların

    da analizi yapılarak çalışma farklı bir boyut kazanabilir

    42

  • KAYNAKLAR

    ACAR, N., 1983. Üretim Planlama Yönetim ve Uygulamaları. MPM Yayınları,

    Ankara, 230.

    ACAR, N., 1984. Kesikli Seri Üretim Sistemlerinde Planlama ve Kontrol Çalışması.

    MPM Yayınları, Ankara, 309.

    ANDERSON, A., NYIRENDA B., 1990. Soving Stochastic Job Shop Scheduling

    Problems by a Hybrid Method. University of Wolverhampton Working Paper

    Series, United Kingdom, WP006/04.

    ALPAY, Ş., YÜZÜGÜLLÜ N., 2004. Kaçırılan Teslim Zamanı Performanıs İçin Bir

    Benzetim Çalışması. YA-EM XXIV. Ulusal Kongresi, Adana.

    BAYKASOĞLU, A., ÖZBAKIR, L., 2004. Dil Teorisi Temelli Çok Amaçlı Esnek

    Çizelgeleme Algoritmasının Performans Analizi. YA-EM XXIV. Ulusal

    Kongresi,Adana.

    BILAUT, C., ROUBELLAT, Z., 1995. Constrait-Based Optimization and

    Approximation for Job-Shop Scheduling. Avenue Gallieni, France, 203-213.

    BISTLINE, V., BANERJEE, S.,1997. A Grasp For Job Shop Scheduling. AT&T

    Labs Research Technical Report,00.6.1.

    CHANG, E., ve SULLIVIAN C., 1990. Coordinated Job Shop Scheduling and

    Decision Point Bidding, Germany, 42-55.

    DENGİZ, B., ALTIPARMAK, F., and BULGAK, A.A., 1998. Optimization of

    Stochastic Systems Using Geneti Algorithms. Journal Of Operation

    Research, 9(10):43-62.

    DIRK, C., MATTFELD, F, CHRISTIAN, B., 1999. A Simulated Annealing

    Algorithm for Multi-Agent Systems: A Job-Shop Scheduling Application.

    South Bank Univeristy

    Press, United Kingdom, 103.

    DUENYAS, E., VAN, C., OYEN, S., 1996. Constrainedness and The Phase

    Transition in Job-Shop Scheduling. University of Toronto Press , Canada,

    45-55.

    43

  • ENGİN, O., FIĞLALI, A., 2002. Akış Tipi Çizelgeleme Problemlerinin Genetik

    Algoritma Yardımıyla Çözümünde Uygun Çaprazlama Operatörünün

    Belirlenmesi. Doğuş Üniveristesi Dergisi, İstanbul, 27-35.

    EROL, R., 2001. Simülasyon Ders Notları, Ç.Ü. Endüstri Mühendisliği, Adana.

    GARRIDO, A., SALIDO A., BARBER, T., LOPEZ, W., 1996. Heuristic Methods

    for solving Job-shop Scheduling Problems. University of Valencia Press,

    Spain, 0345.

    HOLTHAUS, H., 1999. Using Tabu Search to solve the Job Shop Scheduling

    Problem with Sequence Dependent Set Up Times. Computers and Operation

    Research,118-125.

    JENSEN, M., HANSEN, T., 1997. Robust Solutions for Job-shop Scheduling.

    Aarhus University Inc., Denmark,305.

    KASCHEL, A., TEICH, C., KOBERNIK, S., MEIER, M., 1995. The Application of

    Naturally-Inspired Algorithms to the Job-Shop Scheduling Problem. Rolls

    Royce Strategic Research Centre, Belgium, 28-31.

    KOPFER, F., BIERWIRTH, G., MATTFELD, R., RIXEN, E., 1995. Survey of Job

    shop Scheduling Techniques. National Instute of Satandards, Gaithersburg,

    47-55.

    LIO, I., YOU, G., 1992. Evolutionary Algorithms for Job-Shop Scheduling. Int. J.

    Appl. Math. Comput. Science,France, 91-103.

    LUH, H., ZHAO, L., THAKUR, R., 1998. The Asymptotic Convergence of some

    Flow-Shop Scheduling Heuristics. University of Waikato Press, 9, 47-55.

    NAKASUKA, Y., YOSHIDA, B., 1992. Learning-Baesd Scheduling Of Flexible

    Manufacturing Systems Using Case-Based Reasoning. European Journal of

    Operational Research ,39, 18(3).

    OVACIK, M., UZSOY R., 1994. Exploiting Shop Floor Status Information to

    Schedule Complex Job Shops. Journal of Manufacturing Systems, 13, 73-84.

    OVACIK, M., UZSOY R., 1995. Decomposition Methods for

    SchedulingSemiconductor Testing Facilities. International Journal of

    Flexible Manufacturing Systems, 8, 357-388.

    44

  • SERAFINI, I., SPERENZA, Z., 1992. Adjustment of Heads and Tails for the Job

    Shop Problem. European Journal of Operational Research,27, 78(2).

    STANKOVIC, R., RAMAMRITHAM, W., 1994. Distributed scheduling of tasks

    with deadlines and resource. IEEE Trans. On Computers, 38, 1110-1123.

    STERN, D., ve AVIVI, S., 1990. Computer Simulation Techniques. Jon Willy

    and Sons, Inc., New York,3.

    STOYENKO, S., GEORGIADIS, E., 1991. Genetic Local Seearch for Job-Shop

    Scheduling Problem. Torino University Press, Italy, 32-39.

    SUN, D., LIN, L., 1994. Cell Formation Using Tabu Search. Computers & Industrial

    Engineering Press, 485-494.

    THOM, T., LOU, L., NGIN, G., 1998. An Adaptive Algorithm for Scheduling in a

    Dynamic Job Shop. IEEE Computer Society,42, 123-132.

    TORAMAN, A., ve GÖZLÜ, S., 1984. Üretim Planlama ve Kontrol. İstanbul Teknik

    Üniversitesi Basımevi, 116.

    USTA, Y., 2005. Robotlu Bir İmalat Hücresindeki Taşıma İşlemleri İçin Modele

    Dayalı Bir Uzman Sistem Geliştirilmesi. Gazi Üniveristesi Müh Mim Fak.

    Dergisi, Ankara, 275-288.

    45

  • ÖZGEÇMİŞ

    Banu Sarıkaya, 13 Şubat 1979 Mersin doğumludur. Mersin, İleri ilkokulunun

    sonrasında İçel Anadolu Lisesini kazanmıştır. Lisans öğrenimini 1998-2002 yılları

    arasında Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Endüstri

    Mühendisliğinde tamamladıktan sonra, 2003 yılında yüksek lisansa başlamıştır. Eş

    zamanlı olarak TEMSA Sanayi ve Ticaret A.Ş.’de çalışmaya başlamış olup, halen

    TEMSA’da Proje mühendisi olarak Ürün Geliştirme Departmanında çalışmaktadır.

    46

  • EK-1: Gelişler Arası Süreyle Performans Değişkenlerinin Değişimleri

    47

  • EK-2 EDD Kuralına Ait Experiment Dosyası:

    begin;

    project,simulation problem, BS;

    variables:

    toplamgecikme,0:toplamerken,0:gecikme,0:ortter,0:term5,0:term4,0:term3,0:term2,0

    :term1:0:

    orterkenbit,0:simson,4000;

    attributes:

    duedate: sipbuy: opttime:

    timedelikdelme: timelevyemontaji: timezimpara: timekurecakma: timekapaktakma:

    timemarkalama: timeyuzeytemizleme: gecikme:timein;

    counters:

    entnum:geckalanlar:erkenbitenler;

    queues:

    delikdelmeq,lvf(duedate): levyemontajıq,lvf(duedate): zimparaq, lvf(duedate):

    kurecakmaq, lvf(duedate): kapaktakmaq, lvf(duedate): markalamaq, lvf(duedate):

    yuzeytemizlemeq, lvf(duedate):ambalajlamaq;

    resources:

    delikdelmer:levyemontajır:zimparar:kurecakmar: kapaktakmar: markalamar:

    yuzeytemizlemer:ambalajlamar;

    stations:

    delikdelme:levyemontajı:zimpara:kurecakma: kapaktakma: markalama:

    yuzeytemizleme:ambalajlama;

    sequences:

    1,

    delikdelme,opttime=0.0033,kos=7&levyemontaji,opttime=0.0046,kos=6&zimpara,

    opttime=0.0012,kos=5&delikdelme,opttime=0.0083,kos=4&zimpara,

    opttime=0.0031, kos=3&levyemontaji,opttime=0.0026,kos=2&delikdelme,

    opttime=0.0040,kos=1&ambalajlama:

    48

  • 2,

    levyemontaji,opttime=0.0046,kos=3&delikdelme,opttime=0.0083,

    kos=2&levyemontaji,opttime=0.0026,kos=1&ambalajlama:

    3,

    delikdelme,opttime=0.0033,kos=4&zimpara,opttime=0.0012,kos=3&levyemontaji,

    opttime=0.0031,kos=2&delikdelme,opttime=0.0040,kos=1&ambalajlama:

    4,

    zimpara,opttime=0.0040,kos=6&delikdelme,opttime=0.0026,kos=5&

    zimpara,opttime=0.0031,kos=4&levyemontaji,opttime=0.0083,kos=3&zimpara,

    opttime=0.0012,kos=2&levyemontaji,opttime0.0046,kos=1&ambalajlama;

    tallies: flowtime;

    dstats:

    nq(delikdelmeq): nq(levyemontajiq): nq(zimparaq): nq(kurecakmaq):

    nq(kapaktakmaq): nq(markalamaq): nq(yuzeytemizlemeq):

    nq(delikdelmeq)+nq(levyemontajiq)+nq(zimparaq)+nq(kurecakmaq):

    nq(kapaktakmaq)+nq(markalamaq)+nq(yuzeytemizlemeq):

    nr(delikdelmer): nr(levyemontajir): nr(zimparar): nr(kurecakmar): nr(kapaktakmar):

    nr(markalamar): nr(yuzeytemizlemer);

    FILES:1,edd,”edd.txt”.SEQ.FRE;

    REPLICATE, 5,0,20000,,,2500;

    end;

    49

  • EDD Kuralına Ait Model Dosyası:

    BEGIN;

    CREATE:exponential(140,1):MARK(Timein);

    COUNT:entnum;

    assign:NS=discrete(0.28,1,0.54,2,0.74,3,1.0,4):

    sipbuy=discrete(0.4,5000,0.7,8000,1.0,10000);

    assign:duedate=tnow+ortter

    assign:term5=term4

    assign:term4=term3

    assign:term3=term2

    assign:term2=term1

    assign:term1=flowtime

    route;

    station,delikdelme;

    queue,delikdelmeq;

    seize:delikdelmer;

    assign:timedelikdelme=opttime*sipbuy;

    delay:timedelikdelme;

    release:delikdelmer;

    route;

    station,levyemontaji;

    queue,levyemontajiq;

    seize:levyemontajir;

    assign:timelevyemontaji=opttime*sipbuy;

    delay:timelevyemontaji;

    release:levyemontajir;

    route;

    station,zimpara;

    queue,zimparaq;

    seize:zimparar;

    50

  • assign:timezimpara=opttime*sipbuy;

    delay:timezimpara;

    release:zimparar;

    route;

    station,kurecakma;

    queue,kurecakmaq;

    seize:kurecakmar;

    assign:timekurecakma=opttime*sipbuy;

    delay:timekurecakma;

    release:kurecakmar;

    route;

    station,kapaktakma;

    queue,kapaktakmaq;

    seize:kapaktakmar;

    assign:timekapaktakma=opttime*sipbuy;

    delay:timekapaktakma;

    release:kapaktakmar;

    route;

    station,markalama;

    queue,markalamaq;

    seize:markalamar;

    assign:timemarkalama=opttime*sipbuy;

    delay:timemarkalama;

    release:markalamar;

    route;

    station,yuzeytemizleme;

    queue,yuzeytemizlemeq;

    seize:yuzeytemizlemer;

    assign:timeyuzeytemizleme=opttime*sipbuy;

    delay:timeyuzeytemizleme;

    release:yuzeytemizlemer;

    51

  • route;

    station,ambalajlama;

    queue,ambalajlamaq;

    seize:ambalajlamar;

    release:ambalajlamar;

    assign:gecikme=duedate-tnow

    BRANCH,1:

    İf,gecikme

  • EK-3 SPT Kuralına Ait Experiment Dosyası

    begin;

    project,simulasyon, BS;

    variables:

    toplamgecikme,0:toplamerken,0:gecikme,0:ortter,0:term5,0:term4,0:term3,0:term2,

    :term1:0:

    orterkenbit,0:simson,4000;

    attributes:

    gecikme2:kos:aylak:karar:timein:duedate:sipbuy:opttime:timedelikdelme:

    timelevyemontaji: timezimpara: timekurecakma: timekapaktakma: timemarkalama:

    timeyuzeytemizleme: gecikme:ttime;

    counters:

    entnum:geckalanlar:erkenbitenler;

    queues:

    delikdelmeq,lvf(karar): levyemontajıq,lvf(karar): zimparaq, lvf(karar): kurecakmaq,

    lvf(karar): kapaktakmaq, lvf(karar): markalamaq, lvf(karar): yuzeytemizlemeq,

    lvf(karar):ambalajlamaq;

    resources:

    resources:

    delikdelmer:levyemontajır:zimparar:kurecakmar: kapaktakmar: markalamar:

    yuzeytemizlemer:ambalajlamar;

    stations:

    delikdelme:levyemontajı:zimpara:kurecakma: kapaktakma: markalama:

    yuzeytemizleme:ambalajlama;

    sequences:

    1,

    delikdelme,opttime=0.0033,kos=7&levyemontaji,opttime=0.0046,kos=6&zimpara,

    opttime=0.0012,kos=5&delikdelme,opttime=0.0083,kos=4&zimpara,

    opttime=0.0031, kos=3&levyemontaji,opttime=0.0026,kos=2&delikdelme,

    opttime=0.0040,kos=1&ambalajlama:

    53

  • 2,

    levyemontaji,opttime=0.0046,kos=3&delikdelme,opttime=0.0083,

    kos=2&levyemontaji,opttime=0.0026,kos=1&ambalajlama:

    3,

    delikdelme,opttime=0.0033,kos=4&zimpara,opttime=0.0012,kos=3&levyemontaji,

    opttime=0.0031,kos=2&delikdelme,opttime=0.0040,kos=1&ambalajlama:

    4,

    zimpara,opttime=0.0040,kos=6&delikdelme,opttime=0.0026,kos=5&

    zimpara,opttime=0.0031,kos=4&levyemontaji,opttime=0.0083,kos=3&zimpara,

    opttime=0.0012,kos=2&levyemontaji,opttime0.0046,kos=1&ambalajlama;

    tallies: flowtime;

    dstats:

    dstats:

    nq(delikdelmeq): nq(levyemontajiq): nq(zimparaq): nq(kurecakmaq):

    nq(kapaktakmaq): nq(markalamaq): nq(yuzeytemizlemeq):

    nq(delikdelmeq)+nq(levyemontajiq)+nq(zimparaq)+nq(kurecakmaq):

    nq(kapaktakmaq)+nq(markalamaq)+nq(yuzeytemizlemeq):

    nr(delikdelmer): nr(levyemontajir): nr