Montaj hattı işçi atama ve yeniden dengeleme problemi için bir yapay arı kolonisi algoritması
An artificial bee colony algorithm for assembly line worker assignment and rebalancing problem
Yazar: ASLIHAN KARAŞ
Danışman: DOÇ. DR. FERİŞTAH ÖZÇELİK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Seri üretim sistemlerinin en önemli parçalarından olan montaj hatları, verimliliğin artırılması konusunda büyük rol oynamaktadır. Gerçek hayatta, çeşitli aksaklıklar ve değişimler hattın yeniden dengelenmesi ihtiyacını ortaya çıkarmaktadır. Literatürde bulunan montaj hattı yeniden dengeleme çalışmalarında, görev sürelerinin sabit ve işlemi gerçekleştiren işçiden bağımsız olduğu varsayılarak işçi atamaları göz ardı edilmiştir. Ancak, pratikte işçilerin görevleri gerçekleştirmek için ihtiyaç duydukları süreler çeşitli sebepler dolayısıyla değişkenlik göstermektedir. Bu nedenle, montaj hattında meydana gelen değişimler sonrasında sadece görevlerin değil işçilerin de istasyonlara yeniden atanması gerekmektedir. Bu çalışmada, montaj işlemleri konusunda farklı performanslara sahip işçilerin bulunduğu montaj hatlarının bir veya birkaç iş istasyonu herhangi bir sebeple kullanılamaz duruma geldiğinde yeniden dengelenmesi problemi ilk kez tanımlanmıştır. Yeniden dengeleme sebebiyle çevrim süresinde ve görev-iş istasyonu atamalarında meydana gelen değişimlerin enküçüklenmesi amaçlanmıştır. Problemin çözümü için matematiksel model ve iyileştirilmiş yapay arı kolonisi algoritması önerilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre her iki yöntem de küçük boyutlu problemlerde optimal çözümlere ulaşabilmiştir. Bu problemlerin oldukça büyük bir kısmında algoritma, en başarılı çözümlere ulaşma süresi açısından matematiksel modeli geride bırakmıştır. Büyük boyutlu test problemlerinde ise geliştirilen algoritma, matematiksel model ile verilen süre limiti içinde elde edilen çözümlere kıyasla daha başarılı çözümleri oldukça makul süreler içinde elde etmiştir.

Abstract:
Assembly lines which are one of the most important parts of mass production systems play a major role in increasing efficiency. In real life, various disruptions and changes bring about the need to rebalance the line. In assembly line rebalancing studies in the literature, worker assignments were ignored, assuming that task times were constant and independent from the worker performing the operation. However, in practice, the time periods that workers need to perform tasks vary for various reasons. Therefore, after changes to the assembly line, not only the tasks but also the workers should be reassigned to the stations. In this study, the problem of rebalancing assembly lines with workers with different performances in assembly operations when one or more workstations become unusable for any reason has been identified for the first time. It was intended to minimize changes in cycle time and task-workstation assignments due to rebalancing. A mathematical model and an improved artificial bee colony algorithm were proposed for solving the problem. According to the results obtained, both methods were able to achieve optimal solutions in small-sized problems. In a large number of these problems, the algorithm outperformed the mathematical model in terms of time to reach the most successful solutions. In large-scale test problems, the algorithm developed achieved more successful solutions in fairly reasonable times compared to solutions obtained by the mathematical model within the time limit given.