Çok objektifli esnek atölye çizelgeleme problemlerinin sezgisel yöntemlerle modellenmesi, analizi ve çözümü

Üretim sistemleri için etkin ve tam çizelgelemenin önemi bilinmektedir. Üretim teknolojilerindeki hızlı gelişmeler sonucunda esnek sistemlerin ortaya çıkması ile bu sistemlerin kontrolü için daha gelişmiş, yeni yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Klasik atölye çizelgeleme problemlerine göre çok daha karmaşık ve yapısı gereği çözümlenmesi zor bir problem olan esnek atölye çizelgeleme problemi bunlardan birisidir. Gelişen üretim teknolojilerine bağlı olarak, çok amaçlı otomatik makinelerin üretim atölyelerinde yaygın kullanımı ile birlikte, bir iş için tek bir proses planının, bir operasyon için tek bir makinenin uygun olduğu varsayımı ile yapılan üretim çizelgeleme, geçerliliğini artık yitirmiştir. Klasik varsayımlar üzerine geliştirilen çizelgeleme yöntemleri ile esnek atölyelerin çizelgelenmesi ciddi performans problemlerine ve mali kayıplara sebebiyet verebilir. Esnek sistemler, müşteri taleplerine hızlı bir şekilde cevap verebilecek nitelikte tepkisel olmalıdır. Buna bağlı olarak, esnek atölye çizelgeleme problemleri, esneklikten kaynaklanan potansiyel performans düzeyini yakalayabilmek için, kendi özel durumları göz önüne alınarak modellenmeli ve çözülmelidir. Ayrıca değişen çevre ve talep durumlarına göre birçok üretim parametresi optimize edilmeli, yani sistem çok objektifli bir yapıya sahip olmalıdır. Bu gelişmeler doğrultusunda çalışmada, esnek atölye çizelgeleme problemine proses plan esnekliği entegre edilerek kapsamı genişletilmiş ve problem, çok objektifli optimizasyon problemi olarak ele alınmıştır. Çok objektifli esnek atölye çizelgeleme problemine modern sezgisel optimizasyon teknikleri ile çözüm yaklaşımı geliştirilmiştir. Esnek atölye çizelgeleme problemlerinin modellenmesi için Dil Teorisi kapsamında yer alan Bağlam Bağımsız Gramer yapısı kullanılmıştır. Bu yaklaşım ile problemin 11 karmaşık yapısall özellikleri, Bağlam Bağımsız Gramer tanımlamasına dayalı basit bir gösterimle ifade edilmiştir. Bu çalışmada, proses plan esnekliği içeren ve gramer modeli oluşturulan esnek atölye çizelgeleme problemine, çok objektifli tabu aramaya dayalı optimizasyon tekniği ile çözüm algoritması geliştirilmiştir. Önerilen algoritma, esnek atölye çizelgeleme problemi için; proses plan seçimi, operasyonların makinelere atanması ve bu makinelerde sıralanması alt problemlerine eş zamanlı olarak çözüm geliştirmektedir. Pareto optimizasyona dayalı çok objektifli yaklaşım, çözüm sonucunda karar mekanizmasına, birden fazla uygun çözüm arasından seçim yapabilme imkanı sunmaktadır. Önerilen çözüm yöntemi için, C/C++ programlama dili ile etkin veri yapıları kurularak, pek çok farklı yapıda çizelgeleme problemine uyarlanabilecek esneklikte bir yazılım geliştirilmiştir. Çalışmada, esnek atölye çizelgeleme problemleri için ürün teslim tarihlerinin gerçekçi olarak belirlenmesine yönelik yeni bir yaklaşım ortaya konulmuştur. Bu yaklaşımla, iş sisteminin özelliklerini, yapısı gereği öğrenebilme ve yansıtabilme niteliğine sahip olan genetik programlama yöntemi kullanılarak, çizelgeleme sistemine özel teslim tarihi belirleme denklemleri oluşturulmuştur. Önerilen yaklaşım, yapay sinir ağları ve regresyon analizleri ile karşılaştırılmış ve etkinliği ortaya konulmuştur. Çalışmanın sonunda, esnek atölye çizelgeleme problemleri için geliştirilen genel çözüm algoritması ile türetilen hipotetik problemler üzerinde deneysel çalışma ve analizler gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, esnek atölye çizelgeleme performansı üzerinde etkili olan faktörler ve bu faktörlerin en iyi düzeyleri belirlenmiştir. Sıralama kuralları ile makine esneklik düzeyleri arasındaki ilişki, seçilen bir performans kriterine etkileri açısından irdelenerek analiz edilmiştir. Ayrıca literatürde yer alan, çok objektifli esnek atölye çizelgeleme problemleri çözülerek, önerilen yaklaşımın geçerliliği ortaya konulmuştur.