Çoklu zaman pencereli ve çok kullanımlı araç rotalama probleminin çözümü için iki amaçlı sezgisel yaklaşım
The bi-objective heuristic approach for solving the multiple time window and multiple use vehicle routing problem
Yazar: GÜLNUR EŞGÜNOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. DERYA DELİKTAŞ
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Rekabetin hızla arttığı günümüz dünyasında firmaların devamlılığını sürdürebilmesi için üretimdeki israfları minimize etmesi en önemli faktörlerden biridir. Üretimdeki israfların büyük bir kısmını da gereksiz yere olan duruşlar oluşturmaktadır. Bu çalışmada, medikal sektörde faaliyet gösteren ve laboratuvar sarf malzemeleri üreten bir firmanın duruşları incelenmiştir. İnceleme sonucunda duruşların, istasyonlara hammadde ve yarı mamul tedariği esnasında meydana geldiği saptanmıştır. İstasyonlara yarı mamul ve hammadde tedarik edecek bir su örümceği ile mevcut duruşların engellenebileceği öngörülmüştür. Duruşların engellenmesi için gerekli olan su örümceğinin rota probleminin zaman pencereli araç rotalama problemi (ZPARP) olduğu belirlenmiştir. Su örümceğinin istasyon zaman pencerelerini dikkate alacak şekilde toplam seyahat süresini ve toplam gecikme süresini enküçükleme amacıyla karma tamsayılı doğrusal matematiksel model kullanılmıştır. Ele alınan gerçek hayat probleminin çözümü için iki amaçlı genetik algoritma önerilmiştir. Her iki amaç fonksiyonu ağırlıklı-toplam skalerleştirme yöntemi ile birleştirilmiştir. Genetik algoritmanın parametreleri sonuç üzerinde etkisi olduğundan deney tasarımı ve irace yöntemi ile parametre kalibresi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, deney tasarımı ile önerilen parametre değerleri sonucu elde edilen sonuçları irace yönteminden daha iyi sonuç verdiğini göstermiştir. Ağırlıklı-toplam skalerleştirme yöntemine ek olarak, iki amaçlı problem konik ve chebyshev skalerleştirme yöntemleri kullanılarak da birleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, chebyshev ile bütünleştirilen genetik algoritmanın diğer skalerleştirme yöntemlerden daha iyi performans gösterdiğini kanıtlamıştır. Sonuçlar, modelin uygulanabilir olduğunu ve firmanın önerilen rotada kullanabileceği bir su örümceği ile duruşları engelleyerek kullanılabilirlik oranını arttıracağını göstermektedir.

Abstract:
In today's world, where competition is rapidly increasing, minimizing production waste has become a key factor for firms to maintain their continuity. A significant portion of production waste results from unnecessary downtimes. This study examines the downtimes encountered by a company in the medical sector that produces laboratory consumables. The analysis reveals that these downtimes primarily occur during the supply of raw materials and semi-finished products to workstations. To mitigate these downtimes, it is proposed that a "water spider" could be utilized to supply the necessary materials to the workstations. The routing issue of the water spider is identified as a Time-Window Vehicle Routing Problem (TWVRP), given its objective of minimizing the total travel and tardiness times while adhering to the time windows for each workstation. A bi-objective genetic algorithm is proposed to solve the real-life problem. Both objective functions are combined using the weighted-sum scalarization method. Since the parameters of the genetic algorithm impact the results, experimental design and parameter calibration with the irace method were performed. The results indicate that the parameter values proposed by the experimental design yielded better outcomes than those obtained through the irace method. Additionally, the bi-objective problem was combined using other scalarization methods, namely conic and Chebyshev scalarizations. The findings demonstrate that the genetic algorithm integrated with Chebyshev scalarization outperforms other scalarization methods. The results confirm that the model is feasible and that implementing the proposed route with a water spider will reduce downtimes, thereby increasing the firm's utilization rate.