Dinamik yerleşim düzeni problemi ve çözüm yaklaşımları
Dynamic facility layout problem and solution approaches
Yazar: BETÜL TURANOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKAY AKKAYA
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Günümüzde işletmelerin kaynaklarını verimli bir şekilde kullanmaları, rekabet avantajı sağlamaları için oldukça önemlidir. Üretim faktörlerinin optimum yerleştirilmesiyle elde edilen etkin bir yerleşim düzeni, toplam işletme maliyetini en aza indirerek karlılığın artırılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Teknolojik yenilikler, ürün tasarımındaki ve ürün talebindeki değişkenlik gibi nedenlerden dolayı tesis düzenlerinin zaman içerisinde değiştirilmesi gerekebilir. Yeniden bir tesis düzeni kurmak pahalı gibi görünse de, müşterilerin taleplerini yerine getirememe ihtimaline kıyasla çok daha uygun maliyetlidir. Belirli zaman periyotlarındaki talep değişkenliğini ele alan yerleşim düzeni problemlerine, dinamik yerleşim düzeni problemi (DYDP) adı verilmektedir. DYDP'nde malzeme taşıma maliyetleri ile yer değiştirme maliyetleri arasında bir denge sağlanır. DYDP, karmaşık ve NP-Zor bir optimizasyon problemidir. Bunun için, DYDP'ni çözmek için analitik çözüm yöntemleri çoğu zaman yeterli olmayabilir. Ayrıca, makul zamanlarda bir çözüm elde etmek gerekir. Bu tez çalışmasında, bütçe kısıtsız ve kısıtlı DYDP için yeni sezgisel yöntemler geliştirilmiştir. Bunlardan birincisi, bütçe kısıtsız DYDP için önerilen hibrid sezgisel algoritmadır. Bu algoritmada, DYDP'ne daha önce hiç uygulanmamış olan Bakteriyel Besin Arama Optimizasyonu (BBAO) kullanılmıştır. Böylece, BBAO'nun DYDP'ne nasıl uygulandığı gösterilmiştir. İkinci sezgisel yaklaşım ise, bütçe kısıtlı DYDP için geliştirilen Tavlama Benzetimi (TB) algoritmasıdır. Bu yeni çözüm yaklaşımları, literatürdeki test problemleri üzerinde test edilmiş ve makul CPU zamanlarda oldukça güzel sonuçlar elde edilmiştir. Bunlara ek olarak, yerleşim düzenleme problemlerinin çözümünde kullanılan bölümler arası yakınlık ilişki skorları, DYDP modeline bir parametre olarak eklenmiştir. Bu skorların belirlenmesi için sistematik bir yaklaşım olarak birkaç girdi türünü entegre eden bulanık bir karar verme sistemi önerilmiştir. Önerilen yaklaşım, altı bölüm ve beş periyottan oluşan bir DYDP örneği üzerinde denenmiştir.

Abstract:
Nowadays, the efficient use of the resources of the enterprises is very important to provide a competitive advantage. An efficient facility layout which is achieved by optimum placement of production factors plays an important role in increasing the profitability by minimizing the total operating cost. Plant layouts may need to be changed over time due to reasons such as technological innovations, product design and variability in product demand. Although it may seem expensive to rebuild a facility, it is much more cost-effective than the likelihood that customers cannot meet their demands. The facility layout problems that address the demand variability at certain time periods are called the dynamic facility layout problem (DFLP). The DFLP provides a balance between material transportation costs and relocation costs. The DFLP is a complex and NP-Hard optimization problem. Therefore, analytical solution methods may often not be enough to solve the DFLP. A solution should also be obtained at reasonable times. In this thesis, new heuristic methods are developed for budget unconstrained and constrained DFLP. The first one is the hybrid heuristic algorithm which is proposed for the budget unconstrained DFLP. In the algorithm, Bacterial Foraging Optimization (BFO), which has never been applied to the DFLP, is used. Thus, it is shown how BFO is applied to the DFLP. The second heuristic approach is Simulated Annealing (SA) algorithm which is developed for the budget unconstrained DFLP. These new solution approaches are tested on the test problems in the literature and have achieved very good results at reasonable CPU times. In addition, closeness relationship scores between departments used in the solution of facility layout problems are added as a parameter to the DFLP model. As a systematic approach to determining the scores, a fuzzy decision-making system that integrates several types of inputs is proposed. The proposed approach is tested on a sample of DFLP that consisted of six departments and five periods.