Çok dönemli, çok ürünlü imalat sistemlerinde optimal siparişkabul/ret ve stok kararları için matematiksel bir model ve uygulama
A mathematical model for optimal order acceptance/rejection and inventory policies in multiperiod, multi-product manufacturing systems and its application
Yazar: ALİ ÖZAYDIN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLAL ERVURAL
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Günümüzde, üreticiler genellikle istikrarsız piyasa talebine dayalı satış ve üretim kararları almak zorundadır. Bu üretim ortamında, şirketler sınırlı kaynaklar altında hangi müşteri siparişlerini yerine getireceklerini veya hangi ürünleri stoklayacaklarını belirlemek zorunda kalabilmektedirler. Bu amaçla çalışmada, çok dönemli ve çok ürünlü hibrit siparişe üretim - stoka üretim sistemlerinde optimal sipariş kabul/ret ve stok kararlarını belirlemek amacıyla bir karma tamsayılı matematiksel programlama modeli önerilmiştir. Modelde stok maliyetleri, üretim maliyetleri, stok bulundurmama maliyetleri, bütçe, üretim süresi, işgücü kısıtları ve her bir sipariş için maliyetler dikkate alınmaktadır. Her bir dönem için model, stok için üretim veya sipariş kabul/ret kararı verirken kaynak kullanımını, üretim teslim sürelerini, stok maliyetlerini ve stoksuz kalma maliyetlerini dikkate alır. Ayrıca, model stok için üretim, sipariş için üretim ve güvenlik stok seviyelerinin miktarlarını belirlemekte ve tüm bunları nihai kâr hedefine göre optimize etmektedir. Çalışmada üretim stratejileri, stok maliyetleri ve stok türleri kapsamlı bir şekilde tartışılmaktadır. Çalışmada önerilen matematiksel modelin doğruluğunu test etmek amacıyla bir dizi çalışma gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, bir kimya işletmesinden elde edilen veriler kullanılarak gerçek hayat uygulaması gerçekleştirilmiştir. Ele alınan problem farklı senaryolar altında araştırılarak modelin duyarlılığı ve yetenekleri test edilmiştir. Ayrıca, problem boyutunun arttığı durumlarda matematiksel modelin sınırlılıklarını analiz etmek amacıyla bir deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla farklı boyutlarda test problemleri geliştirilerek önerilen matematiksel modelin etkinliği ölçülmüştür.

Abstract:
Manufacturers often have to make sales and production decisions based on unstable market
demand in today's business environment. In this production environment, companies may need to determine
which customer orders to fulfill or which products to stock under limited resources. To achieve this
objective, this study proposes a mixed-integer mathematical programming model to determine optimal
order acceptance/rejection and inventory decisions using in a multi-period and multi-product hybrid maketo-order (MTO) and make-to-stock (MTS) system. The model considers inventory costs, production costs,
stockout costs, budget constraints, production lead time, labor constraints, and costs for each order. For
each period, the model considers resource utilization, production lead times, stock costs, and stockout costs
when making decisions on production for stock or order acceptance/rejection. Additionally, the model
determines the production quantities for stock and order, and safety stock levels, optimizing them based on
the ultimate profit objective. The study extensively discusses production strategies, stock costs, and types
of inventory. A series of analyses are conducted to validate the accuracy of the proposed mathematical
model. Firstly, a real-life application is performed using data obtained from a chemical plant. The problem
is investigated under different scenarios to test the model's sensitivity and capabilities. Furthermore, an
experimental study is conducted to investigate the limitations of the mathematical model as the problem
size increases. For this purpose, test problems of different sizes are developed to measure the effectiveness
of the proposed mathematical model.