Karma modelli montaj hattı dengeleme problemi için kısıt programlama modeli ve arama stratejileri
Constraint programming model and search strategies for the mixed model assembly line balancing problem
Yazar: HACI MEHMET ALAĞAŞ
Danışman: PROF. DR. BİLAL TOKLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Farklı modellerin, yığın üretimi yapılmadan, belirlenen sıralamada birbiri ardınca üretildiği montaj hattı tipine karma modelli montaj hattı denilmektedir. Bu tez çalışmasında, karma modelli montaj hattı dengeleme problemi ele alınmıştır. Hattın dengelenmesinde sabit istasyon sayısı kısıtı altında çevrim süresinin minimizasyonunu amaçlanmıştır (Tip 2). Problemin çözümünde kısıt programlama yöntemi kullanılmıştır. Tip 2 karma modelli montaj hattı dengeleme problemi için kısıt programlama modeli kurulmuştur. Modelin etkinliğini artırmak amacıyla, karma modelli montaj hattı dengeleme problemine özgü çözüm arama stratejileri oluşturulmuştur. Bu arama stratejileri değişken seçimi ve değer seçimi olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Her iki aşama için, görev süreleri ve görevler arasındaki öncelik ilişkileri dikkate alınarak probleme özgü seçim kuralları oluşturulmuştur. Kısıt programlama modeli ve kurallar literatürde yer alan deney setleri ile test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar ile matematiksel model sonuçları karşılaştırılarak iyi sonuç veren kurallar belirlenmiştir. Oluşturulan kurallara ek olarak, bir dinamik arama sezgiseli de geliştirilmiştir. Bu sezgiselin değişken seçim aşamasında, önerilen değişken seçim kurallarından iyi sonuç elde edilen kurallar kullanılmıştır. Değer seçimi aşamasında ise, istasyon sürelerinin anlık değerleri dikkate alınarak hangi görevin hangi istasyona atanacağının kararı verilir. Deneysel çalışmalar ile önerilen sezgiselde kullanılacak parametre değerleri ve değişken seçim kuralları belirlenmiştir. Sonuç olarak, karma modelli montaj hattı dengeleme problemleri için, kısıt programlamada kullanılacak etkin arama stratejileri ve özellikleri ortaya konulmuş ve etkin bir dinamik arama sezgiseli önerilmiştir.

Abstract:
Mixed model assembly line is a type of assembly line where different models are produced successively in determined order without mass production. In this thesis study, mixed-model assembly line balancing problem is discussed. Minimization of cycle time is used as an objective while number of station in the line is fixed (as called Type 2 problem). Constraint programming method is used to solve the problem. Constraint programming model is established for Type 2 mixed model assembly line balancing problem. In order to increase the effectiveness of the model, specific solution search strategies have been developed for the problem. These search strategies consist of two steps; variable selection and value selection. For both steps, problem-specific selection rules have been established taking into account task times and priority relationships between tasks. Constraint programming model and the rules are tested with experimental sets in the literature. The results obtained with constraint programming are compared with mathematical model results and the better rules are determined. In addition to the established rules, a dynamic search heuristic is established. In the variable selection step of this heuristic, the rules obtained the best results from the proposed variable selection rules are used. In the value selection step, the tasks are assigned the stations taking into account the current values of the station times. Parameter values and the variable selection rules that are used in the heuristic are determined by experimental studies. Consequently, effective search strategies and the features of these strategies are determined for the problem and the effective dynamic search heuristic is proposed to be used in constraint programming.