Rassal görev süreli U-tipi montaj hatlarının yeniden dengelenmesi için karınca kolonisi optimizasyonu algoritması

Abstract

Montaj hattı yeniden dengeleme, mevcut olan bir montaj hattının ürün yapısında veya talep hacminde meydana gelebilecek herhangi bir değişiklik doğrultusunda daha etkili bir şekilde dengelenmesidir. Bu çalışmada, rassal görev süreli (stokastik) tek modelli U-tipi montaj hattı yeniden dengeleme problemi için çevrim süresinin değişmesiyle ortaya çıkacak yeniden dengeleme maliyetlerini minimize etmeye yönelik bir yaklaşım geliştirilmiştir. Yeniden dengeleme maliyetleri istasyon işletme maliyeti, yer değiştirme maliyeti ve istasyon açma/kapatma maliyetinden oluşmaktadır. İstasyon işletme maliyeti hattın ne kadar süre işletileceğini bağlı olarak ortaya çıkarken, yer değiştirme maliyeti ise görevlerin mevcut hat dengesine göre görev yerleri değişen görevlerin toplam yer değiştirme maliyetlerinden oluşmaktadır. İstasyon açma/kapatma maliyeti ise mevcut hat dengesine göre istasyon sayısının değişmesi sonucu hatta artan veya azalan işçi sayısının maliyetinden oluşmaktadır. Yeniden dengeleme maliyetlerini minimize etmeyi amaçlayan bir karınca kolonisi optimizasyonu algoritması önerilmiştir. Ayrıca montaj hattı yeniden dengelemede, görevlerin yer değiştirmesine izin verilmeden tüm görevlerin mevcut hat dengesindeki konumları sabit kalmak kaydıyla istasyonlara gruplandırılma alternatifleri değerlendirilerek, görevlerin yer değiştirmesine izin verilen ve izin verilmeyen durumlar için maliyet kıyaslamaları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, 1.320 problemin 1.252'sinde yani %94,8'inde görevlerin yer değiştirmesine izin verilmeyen durumun maliyetlerinin, görevlerin yer değiştirmesine izin verilen durumun maliyetlerinden daha iyi veya eşit olduğunu göstermektedir.

Assembly line re-balancing is effectively balancing the existing assembly line when a change occurs in product characteristics or demand. This study proposed a cost based approach for solving single model U-shaped stochastic assembly line re balancing problem for the purpose of minimizing re-balancing cost produced by changes in cycle times. Cost of re-balancing consists of station operating cost, relocation cost, and cost of opening or closing a station. Station operating cost depends on the planning horizon. Relocation cost consists of the total relocation cost based on the changes in places of the tasks according to existing line balancing. Cost of opening or closing a station depends on the changes the number of stations or workers in an assembly line. In this study an ant colony optimization algorithm proposed to minimize the re-balancing costs of an assembly line. In addition, task grouping alternatives for stations are evaluated and cost comparisons is made for allowed and disallowed relocation of tasks. The results show that costs of disallowed relocation of tasks are better than the costs of allowed relocation of tasks in 1.252 (94,8%) of 1.320 problems or equal to it.