Havalandırma ve iklimlendirme sektöründe çok amaçlı karar verme modelleri ile operasyonel maliyetlerin ve çevresel etkilerin optimizasyonu
Optimization of operational costs and environmental impacts in the ventilation and air conditioning industry using multi-objective decision making models
- Tez No: 1022154
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DOĞAN ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme (HVAC) sektöründe proje tipi üretim yapan işletmeler, yüksek ürün çeşitliliği ve karmaşık operasyonel rotalar sebebiyle ciddi çizelgeleme sorunlarıyla yüzleşmektedir. Üretim sahasında karşılaşılan en büyük darboğaz, fabrika içi kapasite kısıtlarından ziyade dış tedarikçilerden temin edilen kritik bileşenlerin teslimat sürelerindeki belirsizliklerdir. Bu çalışmada, söz konusu belirsizlikleri statik ve varsayımsal bir şekilde ele alan yaklaşımların ötesine geçilerek, Olay Bazlı Dinamik Yeniden Çizelgeleme ihtiyacını karşılayacak bütünleşik bir matematiksel çerçeve geliştirilmiştir. Geliştirilen Karışık Tam Sayılı Doğrusal Programlama (MILP) tabanlı dinamik modele birkaç ileri düzey özellik entegre edilmiştir. İşletmenin geçmiş ERP satın alma verileri scikit-learn kütüphanesi ile K-Means algoritması aracılığıyla analiz edilerek dört ana gecikme kümesi (5, 26, 51 ve 127 gün) otonom olarak üretilmiştir. Model, krizin sisteme ulaştığı t_info anını referans alarak o ana kadar başlamış veya tamamlanmış işleri donduran olay güdümlü bir mimariye kavuşturulmuştur. Krizden sonraki beş günlük kısa vadeli ufuk kilitlenmiş, geriye kalan uzun vadeli ufuk esnek bırakılarak Yuvarlanan Ufuk stratejisi uygulanmıştır. Ayrıca gecikmenin kırk günü aşması halinde sistem, maliyet fonksiyonunu geçersiz kılarak en hızlı lojistik seçeneğini zorunlu olarak aktif etmektedir. Çok amaçlı amaç fonksiyonu; müşteri memnuniyetsizliğinden doğan finansal kayıplarını, seçilen lojistik modlarının bütçe yükünü ve operasyonların enerji maliyetlerini eşzamanlı olarak optimize etmektedir. Python 3.9 ve Gurobi 11.0 ile kodlanan model, onlarca operasyon ve değişken barındıran NP-Hard yapılı problemi 1.2 ile 2.4 saniye arasında global optimuma (%0.00 Gap) ulaştırarak çözmüştür. Hesaplamalı analizler, erken bilgi senaryosunun lojistik maliyeti 110.000 TL seviyesinde tutarken geç bilgi senaryosunun maliyeti 125.000 TL seviyesine çıkardığını ortaya koymuştur. Birim gün kazanım maliyetinin dinamik gecikme kayıplarından düşük kalması, hızlandırma kararlarının finansal olarak karlı olduğunu kanıtlamıştır.
Özet (Çeviri)
In the Heating, Ventilation, and Air Conditioning (HVAC) sector project-type production face significant scheduling challenges due to high product variety and complex operational routes. The primary bottleneck encountered on the production floor stems from uncertainties in the delivery times of critical components sourced from external suppliers, rather than internal factory capacity constraints. Moving beyond approaches that treat such uncertainties in a static and hypothetical manner, this study develops an integrated mathematical framework to address the need for Event-Based Dynamic Rescheduling.Several advanced features have been integrated into the developed Mixed-Integer Linear Programming (MILP) based dynamic model. Historical ERP procurement data of the enterprise were analyzed using the K-Means algorithm via the scikit-learn library, autonomously generating four main delay clusters (5, 26, 51, and 127 days). The model features an event-driven architecture that references the moment $t_{info}$ (when the crisis information reaches the system), freezing jobs that have already started or been completed by that point. A Rolling Horizon strategy was implemented by locking a five-day short-term horizon following the crisis, while keeping the remaining long-term horizon flexible. Furthermore, if the delay exceeds forty days, the system overrides the cost function and mandatorily activates the fastest logistics option. The multi-objective objective function simultaneously optimizes SLA penalties arising from customer satisfaction, the budget burden of selected logistics modes, and the energy costs of operations. Coded with Python 3.9 and Gurobi 11.0, the model solved the NP-Hard structured problem—containing dozens of operations and variables—to the global optimum (0.00% Gap) within 1.2 to 2.4 seconds. Computational analyses revealed that while the early information scenario keeps logistics costs at the 110,000 TL level, the late information scenario increases costs to the 125,000 TL level. The fact that the cost of gaining a unit day remains lower than the dynamic delay penalty proves that“expediting”decisions are financially profitable.
Benzer Tezler
- A new approach to increase energy efficiency of luxury high-rise residential blocks in complex buildings by utilizing advanced HVAC systems
Karma yapılardaki yüksek katlı lüks konut binalarının enerji verimliliğinin gelişmiş mekanik sistemlerden faydalanarak arttırılması için yeni bir yaklaşım önerisi
ALPAY AKGÜÇ
Doktora
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ZERRİN YILMAZ
PROF. DR. MARCO PERINO
- Araç havalandırma ısıtma sistemi tasarım analiz test ve üretimi
Vehicle ventilation heating system design analysis test and production
ALTAY TABANCACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİ ACAR
- Sınır tabaka bariyerinin S-kanal içerisindeki hava akışına etkisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile incelenmesi
The investigation of the effect of boundary layer fence on the air flow in an S-duct by computational fluid dynamics (CFD)
EMRAH AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Türkiye'de iklimlendirme sektörünün dış ticaret ve uluslararası rekabet gücü bağlamında değerlendirilmesi
Assessment of the air conditioning sector in Turkey within the context of foreign trade and international competitiveness
FATMA İZGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EkonomiNecmettin Erbakan ÜniversitesiUluslararası Ticaret Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KAVACIK
- Kalite fonksiyonu göçerimi (QFD): Ulaşım sektöründe bir uygulama
Quality function deployment (QFD): An application on transportation sector
NİHAN GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İşletmeYıldız Teknik Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ BARAÇLI