Döngüsel malzeme sistemi tasarımı için çok amaçlı model önerisi ve bir beyaz eşya fabrikası için uygulama

Abstract

elişmekte olan dünya ile, işletmeler arası rekabetlerden ötürü, maliyet ve teknolojik üstünlük kapsamında önde olma çabası çok üst seviyelere ulaşmıştır. Bu üstünlük göstergelerini iyileştirmenin birçok potansiyel alanı olmak ile beraber lojistik faaliyetleri bunların en önemlilerinden biridir. Bu kapsamda, birçok işletme hem iç hem de dış lojistik operasyonlarında verimlilik arttırıcı yöntemlere başvurmaktadır. Bu çalışmada, bir beyaz eşya fabrikasının iç lojistik operasyonuna ait araç rotalaması üzerine bir gerçek hayat problemi ele alınmıştır. Çalışmada adı geçen fabrikada bulunan montaj hatlarının ihtiyaçlarını karşılamak için süpermarketten montaj istasyonlarına belirli periyotlarda taşıyıcılar ile malzeme dağıtımı gerçekleştirilmektedir. Bu taşıyıcılar insansız malzeme dağıtımı yapan, elektrikli ve otonom bir şekilde yönlendirilen AGV (Automated Guided Vehicles)'lerdir. Dağıtılacak malzemeler süpermarket adındaki fabrika içinde bulunan ara malzeme deposuna getirildikten sonra, burada elleçlenip, AGV'lere yüklenir. Ardından AGV'ler atanmış olan istasyonlara uğrar ve rotasını tamamlayan AGV'ler süpermarkete geri dönmektedirler. Problemde her bir AGV'nin belirli bir taşıma kapasitesi olduğu var sayılmaktadır. Çalışmada, montaj istasyonlarının ihtiyacını karşılamaya yönelik malzemelerin süpermarketten istasyonlara teslimini içeren AGV rotalama problemi üzerinde durulmuştur. Bununla birlikte her bir AGV'nin tek bir rotada ve periyotta hizmet ettiği kabul edilmiştir. Problem, literatürde NP-Zor olarak adlandırılan araç rotalama problemlerinin bir türü olan kapasite kısıtlı araç rotalama problemi olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışma Türkiye'de faaliyet gösteren bir beyaz eşya firmasının yeni kurulacak olan fabrikası için uygulanacaktır. Kullanılan veriler yeni kurulacak olan fabrikadaki gerçek verilerdir. Bu kapsamda istasyonların ihtiyacına göre malzeme dağıtımının yapılacağı, AGV'lerin izleyecekleri rotaların ve periyotların belirlendiği, bunun yanında da ana amaçlar olarak AGV'lerin vardiyada aldıkları tur sayılarının ve istasyonların toplam bant başı stoklarının minimize edileceği çok amaçlı karma tamsayılı bir lineer matematiksel model geliştirilmiştir. Bu çok amaçlı matematiksel modelin çözümü için ise AUGMECON2 (Arttırılmış 𝜀 𝑘𝚤𝑠𝚤𝑡 yöntemi) uygulanmıştır. Metodun sonucunda problemdeki pareto optimal çözümler elde edilmiş olup, çözümlerin sonuçlarına göre yönetsel kararlar uygulanmıştır. Bu kapsamda, firma stratejileri doğrultusunda ideal bant başı stok değerleri ve vardiyadaki tur sayılarını belirlemiştir. Bunun yanında farklı amaç ve değişen parametreler ile matematiksel model değiştirilmiş ve model her bir durum için tekrar çözdürülmüştür. Modeldeki bu değişkenlerin sonuca etkisi incelenmek istenmiştir. Bunun sonucunda ise daha esnek ve verimli, uygun maliyetli üretim operasyonuna ulaşılmak hedeflenmiştir. Öncelikli olarak model 4 farklı amaç ile tekrardan çözdürülmüş olup, yeni rotalar, periyot ve rota süreleri, AGV'lerin doluluk oranları ve batarya durumları ve de bant başı stok alanlarının değişimi incelenmiştir. Bu 4 amaç sırasıyla, istasyonlardaki maksimum bant başı stokunun minimize edilmesi, AGV'lerin her periyotta aldığı rota sürenin minimize edilmesi, AGV sayısının minimize edilmesi ve AGV'lerin boşta kalma sürelerinin minimize edilmesidir. Akabinde ise modeldeki parametre değişikliklerinin modelin sonucuna etkisi incelenmek istenmiştir. Burada talep değişkenliği ve periyot sürelerindeki değişiminin, AGV kapasitesinin ve AGV sayısındaki değişiminin çıktılara etkisi incelenmiş olup, yönetsel karar destek mekanizmaları geliştirilmiştir.