Havacılık sanayinde bir çizelge uygulaması
A scheduling application in aerospace industry
Yazar: DİDEM CAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KURT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Havacılık endüstrisi = Aviation industry ; Tam sayılı programlama = Integer programming ; Çizelgeleme = Scheduling

Özet:
Çizelgeleme problemleri üretim sistemlerinin en temel konularından biridir. Parçaların üretim süreçlerine ve problemde çözülmesi hedeflenen asıl amaca göre pek çok farklı yaklaşım ve model geliştirilmiştir. Bu çalışmada havacılık ve uzay sanayinde hizmet veren bir firmanın darboğaz istasyonlarından biri incelenmiş ve çok amaçlı sıra bağımlı hazırlık süreli tek makine çizelgeleme problemi olarak ele alınmıştır. Problemin asıl amacı; öncelikli olarak son işin tamamlanma süresinin ve ardında toplam geciken iş sayısının en aza indirilmesidir. Ele alınan problem literatürde NP-Zor olarak yer almaktadır ve çözümü için karmaşık problemlerde bile kısa sürede iyi sonuçlar vermesiyle bilinen Genetik Algoritma yöntemine başvurulmuştur. Küçük bir küme çözümü için Karma Tam Sayılı Doğrusal Programlama ve GA yöntemlerine uygulanmış ve GA'nın iyi sonuç bulmadaki performansı gösterilmiştir. Farklı popülasyon büyüklükleri, elit yüzde, çaprazlama oranı, mutasyon oranı ve jenerasyon sayıları değerleri küçük bir örnek küme üzerinde denenmiş ve en iyi sonucu veren kombinasyon tüm problemin çözümünde kullanılmıştır. Literatürde havacılık ve uzay sanayinde hizmet veren herhangi bir firma için çok amaçlı sıra bağımlı hazırlık süreli tek makine çizelgeleme problemine rastlanmamıştır. Bu çalışma bu konuda ilk olmaktadır. Sonuçta GA yöntemi kullanılarak 367 iş için kısa sürede iyi bir çözüm elde edilmiştir.

Abstract:
Scheduling problems are one of the most fundamental issues of production systems. Many different approaches and models have been developed according to the production processes of the parts and the main purpose of the problem. In this study, one of the bottleneck stations of a company serving in the aerospace industry is analyzed and considered as a multi-objective single machine scheduling problem with sequence dependent setup times. The main objective of the problem is primarily minimizing the span time and then the total number of tardy jobs. This types of scheduling problems are considered as NP-Hard in the literature. The Genetic Algorithm method is known to give a good results in a short time even in complex problems. For a small sample set solution, Mixed Integer Linear Programming and GA methods have been applied and the performance of GA in finding good results has been demonstrated. Different population sizes, elite percentage, crossover rate, mutation rate and generation number values are tried on another small sample set and the combination that give the best result is used to solve the whole problem. In the literature there is no seen of case study of a multi objective single machine scheduling problem with sequence dependent setup times for any company serving in the aerospace industry. This study is the first in this regard. As a result, a good solution is obtained in a short time for 367 jobs by using the GA method.