Fiziksel dağıtım ağı tasarımı ve bir uygulama
Physical distribution network design and a case study
Yazar: YUSUF EMRE KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. UMUT RIFAT TUZKAYA
Hava Harp Okulu Komutanlığı / Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yöneylem Araştırması Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Tedarik zinciri içerisinde, hammadde ve yarımamullerin ürün haline geldikten sonraki safhası ile ilgilenen fiziksel dağıtım ağı tasarımı, maliyetlerini düşürmek isteyen işletmeler için çok popüler bir konu halini almaktadır. Rekabet şartlarının çok gelişmesi ve sektördeki işletmelerin var olma çabası, yeni tesisler açma, kapama ve ölçek değiştirme gibi stratejik kararların verilmesini de gerektirmektedir. İşletmeler için fiziksel dağıtım ağı tasarımı ve tesis yeri seçimini beraber incelemek kaçınılmaz olmuştur. Bu sebeple, firmalar, karşı karşıya kaldıkları sorunların çözümü için etkin bir yöntem olarak gözüken, problemi matematiksel bir modele dönüştürmeyi kullanmaktadır. Bu problemlerin içeriği ise çok çeşitli olabilmektedir. Lojistik kavramının en temel öğeleri olan, nakliye, depolama ile beraber tesis yeri seçimi konusu aynı problemde karşılaşıldığında ise bu problem çözülmesi çok zor olan NP-Zor problem olarak nitelendirilmektedir. Literatürde bu konuda çok fazla çalışma yer almaktadır ve bu çalışmada, ayrıntılı bir literatür taraması yapılmıştır. İncelenen çalışmaların, önerdikleri matematiksel modeller, amaç fonksiyonları, aşama sayıları, ürün çeşitleri, periyot sayıları, taşıma modu seçimi ve parametre tiplerine göre sınıflandırılmıştır.
Üzerinde çok fazla çalışma yapılmayan taşıma modu seçimi kriteri bu çalışmanın temelini oluşturmuştur. İki aşamalı, çok ürünlü, dinamik, gelir enbüyüklemesini amaçlayan, stokastik verilere sahip ve taşıma modu seçimini yapacak bir fiziksel dağıtım ağı modeli önerilmiştir. Önerilen modelin en temel özelliği, taşıma modlarının her birinin farklı taşıma sürelerine sahip olması ve dinamik bir planlama içerisinde, iki aşamada, birden çok ürün çeşidi için, bu taşıma sürelerinin de dikkate alındığı stokastik verilere sahip bir model olmasıdır. Çalışma içerisinde, önerilen modelin kurulum safhaları ayrıntılı bir biçimde anlatılmıştır.
Önerilen fiziksel dağıtım ağı modeli, iki aşamalı stokastik programlama metodu ile modellenmiştir. İki aşamadan oluşan modelin ilk aşamasında stratejik bir karar olan tesis yeri seçimi kararı verilirken, ikinci aşamada ise, taşınacak ve depolanacak ürün miktarları ve karşılanamayan talep miktarları ile ilgili karar verilmiştir. Kurulan iki aşamalı stokastik programlama modeli için senaryolar belirlenmiş ve bu senaryolara bağlı model oluşturulmuştur. Kurulan model için bazı geçerlilik ve etkinlik testleri yapılmıştır. Mükemmel bilginin beklenen değeri ve stokastik çözümün değeri bulunmuş, ve bu değerler ile ilgili bazı parametreler üzerinden karşılaştırmalar yapılmıştır. Çalışmada, iki aşamalı stokastik programlama metodu ve etkinlik ve geçerlilik analizi için yapılması gereken testler anlatılmıştır.
Çalışmanın uygulama bölümünde ise, oluşturulmuş bir küçük ölçekli veri setine, modelin kurulum aşamalarındaki yapısı uygulanmış ve veriler üzerinde bazı küçük değişiklikler yapılarak görülmesi gereken değişimler gözlemlenmiştir. Asıl model olan dördüncü modele ise, birçok kaynaktan elde edilen ve bazı bilimsel teknikler kullanılarak oluşturulan veriler yardımı ile kurulmuş bir problem uygulanmıştır. Problemin başlangıç durumu ve geliştirilen dört adet durum olmak üzere beş adet durum incelenmiş, geçerlilik ve etkinlik analizleri yapılmış ve sonuçlar üzerinde görülmesi beklenen değişimler ile ilgili izlenimler aktarılmıştır.

Abstract:
Within the supply chain, physical distribution network which deal with the following  phases that a product is produced from raw materials and semi products, becomes a very popular topic for the companies that aim to reduce their costs. Increasing of the competition conditions and surviving efforts of firms, require to make strategic decisions like opening, closing and changing scales of facilities. So for the companies it is named as a must to consider with th physical distribution network and location analysis together. Thus, the firms use to convert the problem to a mathematical model which seem a practical and efficient method  when they need to solve an issue. The contents of these problems may have a wide variety of logistics topics. The main subjects of logistics concept are transportation and storing. When a location analysis and decision factor is exposed with the main logistics subjects in the same problem, this problem is named as NP-Hard optimization problem. In the literature, there are many studies about the supply chain optimization problem. In this study, there is a detailed literature review section. The researched articles are classified by their proposed mathematical model, objective functions, number of echelons, number of periots, number of transportation modes and type of used parameters.
The transportation mode selection criteria which does not have enough relevancy is formed the basis of this thesis. A two-stage, multi-commodity, dynamic, profit maximization, stochastic and transportation mode selection model is suggested. The main contribution of the study to related literature and the distinction from current studies are, each transportation mode has its own lead-time and capacity and location, allocation, storage and unmet demand decision variables are considered in a two echelon distribution network by using stochastic parameters in a dynamic planning simultaneously.  In the thesis, the development steps of the proposed model are explained detailed.
The proposed physical distribution network model is modelled by Two-Stage Stochastic Programmin method. In the first stage of the two-staged model, the model tries to decide the location decision of distribution networks which is a strategic decision and  in the second stage the model aims to make a decision about the transported, stored and unmet demand quantities. Scenarios are set for the model, and according to these scenarios the model is reshaped. There are some efficiency and validaty tests for the model. those are expected value of  perfect information and value of stochastic solution. According to these values, there are some inequalities that have to be provided. In the thesis, two-stage stochastic programming method,  these two values and the inequalities are explained.
In the numerical example part of the thesis, applications are made by two ways. In the beginning, for the first three models a small data set is used and some of the parameters are changed for the observation that have to be occured with this change. The main model is the fourth model, and in the application part, a hypothetically created problem by using data from different sources and some scentific rulesis solved. For this problem five different cases are investigated, and the efficiency and validaty tests are applied. Observation about the expected changes over the results are explained.