Hücresel imalat sistemlerinde gruplar arası sıra bağımlı hazırlık zamanlı grup çizelgeleme problemi ve bir çözüm yaklaşımı
Group secheduling problem with sequence dependent setup times in cellular manufacturing systems and a solution approach
Yazar: GÖKÇE KILIÇ ÖGER
Danışman: DOÇ. DR. FEYZAN ARIKAN ÖKTEMER ; PROF. DR. ZÜLAL GÜNGÖR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Bu çalışma, grup çizelgeleme probleminin Sıra Bağımlı Hazırlık Zamanı (SBHZ) söz konusu olduğunda, toplam ağırlıklı Erken tamamlanma/Gecikmeyi (E/G) en küçüklemeyi amaçlayan modelinin çözümüne dair bir matematiksel model ve bir çözüm yöntemi sunmaktadır. Grupların teslim tarihlerinin birer karar değişkeni olduğu ve E/G maliyetlerinin gruptan gruba değişiklik gösterebildiği düşünülmüştür. Ayrıca, permütasyon olmayan çizelgelere izin verilmesi ile her aşamada parçaların ve grupların birbirinden farklı sıralanabilmesi esnekliği de dikkate alınmıştır. Yapılan literatür araştırmalarına göre, problem bu hali ile daha önce ele alınmamıştır. Söz konusu problemin çözümü için, son yıllarda gerçek yaşam problemlerinin çözümünde hem kesin algoritmaların hem de meta sezgisel algoritmaların avantajlarını birarada sağlaması nedeniyle sıkça tercih edilen, hibrit bir çözüm yöntemi önerilmiştir. Bu yöntemde tabu arama algoritması ile matematiksel programlama işbirliğinden yararlanılmıştır. Geliştirilen yöntemin etkinliğinin araştırılması için, literatürdeki mevcut parametreler ile üretilen kısa, orta ve uzun hazırlık zamanlarına sahip problemler çözülmüştür. Sunulan matematiksel modelin bir saat çözüm süresi kısıtı altındaki sonuçları ile önerilen hibrit meta sezgisel yöntem sonuçları karşılaştırıldığında önerilen yöntemin çok daha kısa koşum zamanlarında iyi sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Gerek matematiksel model önerisi gerek önerilen hibrit meta sezgisel yöntem ile bilime katkı sağlayan bu çalışma, günümüzde önemi gittikçe artan grup çizelgeleme problemine uygulanabilir ve etkin çözümler üretmesi ile öne çıkmaktadır.

Abstract:
This study presents a mathematical model and a solution approach for group scheduling problem which aims to minimize weighted sum of Earliness/Tardiness (E/T) with sequence dependent setup time (SDST).  The case that due dates of the groups are decision variables and costs of E/T differ from group to group is considered. Furthermore, flexibility of different sequences of the parts and the groups at stages is taken into account by letting non-permutation schedules. According to the literature survey, the problem is not investigated in that case before. For solution of the problem, a hybrid solution approach, which is highly desirable in recent years exploiting both exact algorithms and meta heuristic algorithms advantages especially on real life problems, is proposed. In this approach collaboration of tabu search and mathematical programming is imposed. Problems having short, medium and long setup times are generated based on the problem parameters from the literature and solved to investigate the effectiveness of the solution approach.  The proposed hybrid meta heuristic approach gives good solutions at shorter run time as compared to the proposed mathematical model solutions having maximum one hour run constraint. This study becomes prominent by generating efficient and considerably applicable solutions to group scheduling problem which increasingly significant recently with both proposed mathematical model and proposed hybrid meta heuristic.