Conflicting weighted cost minimisation heuristic method for an assembly linescheduling problem - Karabulut, Akın (My University, 2018)
Klasik Planlama ve çizelgeleme teorileri günümüzün talep odaklı ve rekabetçi organizasyonlarının ihtiyaçlarını karşılamakta sınırlı kalmaktadır. Çoklu Kriter Analizlerine olan ihtiyacı artıran çizelgeleme problemleri sıklıkla birden fazla amaç minimizasyonu gerektirirken, üretim çizelgelemedeki genel yaklaşım ise tek amaç minimizasyonu ile ilgilidir. Bununla birlikte, bazı durumlarda çizelgeleme problemlerindeki amaçların birbiri ile çatışması bir çok teoriyi kullanılmaz duruma getirmekte ve amaç çatışması içeren problem çözümlerini gerektirmektedir. Bu çalışmada, montaj hattı üretim modelinde üretim yapan bir üretim işletmesinde gerçek bir çatışma örneği kullanılmıştır. Örnek şirket, aynı üretim çizelgesi içinde birden fazla makine ile birden fazla ürün için bileşen montajı yapmaktadır. Problem, aynı zamanda bekleme maliyeti olarak da adlandırılan Devam Eden Üretim maliyeti ve ürünlerin müşteriye sevkiyat işlemine kadar depoda bekleme süresini veya bileşenlerin üretiminden sonra üretim siparişinde tüketilene kadar depoda tutulma maliyetini içeren depolama maliyetini dahil eden iki ana maliyet çatışmasını içermektedir. Aynı üretim çizelgesi içinde bir müşteri siparişi sabit bir teslimat tarihi içeriyorsa, devam eden üretim maliyetinin ve depolama maliyetinin minimizasyonun birbiri ile çatışan hedefler olduğu gözlemlenmiştir. Çalışmada, depolamamaliyetinin ve bekleme maliyetinin minimizasyonu için doğrusal olmayan Tamsayılı Programlama modeli oluşturulmuş ve bu modelin uygulanması ile optimal çözüm değerleri üretilmiştir. İş akışının doğası gereği işletme kararlarnın kısa zaman içinde verilmesi gerekliliği düşünüldüğünde, Tamsayılı Programlama optimizasyonu uzun zaman ve güçlü cihazlar gibi ciddi miktarda kaynak gerektirdiği tespit edilmiştir. Kabul edilebilir miktarda kaynakkullanarak sonuç üretebilmek için yeni bir Sezgisel yöntem geliştirilmiş, Tamsayılı Programlama sonuçları ile maliyet ve hesaplama zamanı açısından karşılaştırılmıştır. Problem boyutu büyüdüğünde, optimizasyon sonucu üretebilmek için gerekli kaynak ihtiyacı artarken, geliştirilmiş sezgisel algoritma yoluyla az sayıda kaynak kullanarak çok kıza zaman içinde kabul edilebilir maliyet farkları ile sonuç üretilebilmektedir.

Classical planning and scheduling theories are limited in satisfying requirements of today’s demand driven and competitive organizations. General approach in production scheduling is related to a single criterion minimization while scheduling problems often can require more than one objective which increases the need of multiple objective analysis. Besides, sometimes the objectives of the scheduling problem may conflict within each other which makes several theories unusable and requires problem solving of conflicting objectives. This study is performed with the data of a real conflicting case of an assembly-line production company. The example company is doing assembly of components in order to produce more than one product by using more than one machine at the same schedule. The problem has two main conflicting costs which are WIP (Work in Process) costs also defined as waiting cost in the schedule, the warehouse cost which is the time needed to keep components in the warehouse until they are issued to production order or to keep main items in the warehouse until they are delivered to customer on the due date. When a customer order has a fixed due date, it is observed that theminimization of WIP (Work in Process) costs and the warehouse costs conflicts each other in the same schedule. This study includes constructing a nonlinear Integer Programming model for minimization of both warehouse and waiting cost objectives and processing the model to obtain optimization results. It is observed that the optimization runs of the Integer Programming model need serious resources such as long time and powerful devices, while business decisions must be made in short time periods because of the nature of the business flow. In order toproduce results by using more acceptable resources, a new heuristic is developed and compared the results with the non-linear IP optimization outputs in terms of cost and the calculation time. While the problem size increases, the optimization results require more resources however, the heuristic can produce results with very limited resources in a very short time frame. Besides, it is observed that the developed heuristic is able to produce acceptable cost differences compared to optimization results, by using very limited resources.
Keywords: ağırlıklı maaliyet minimizasyonu conflicting constraints; conflicting weighted cost; Engineering; Management; minimisation heuristic; montaj hattı çizelgeleme; Mühendislik; Yönetim