Simultaneous lot sizing and scheduling for a production planning problem including shift and overtime decisions
Vardiya ve fazla mesai kararlarını içeren üretim planlama probleminde eş zamanlı parti büyüklüğü belirleme ve çizelgeleme
- Tez No: 1023052
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖRKEM YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Karma tamsayılı programlama, Matematiksel modelleme, Vardiya sistemi, Çizelgeleme, Üretim planlaması, Mixed integer programming, Mathematical modelling, Shiftwork system, Scheduling, Production planning
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Ekonomi Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, entegre bir üretim planlama ve çizelgeleme problemini incelemektedir. Geliştirilen model, parti büyüklüğü, fazla mesai, vardiya seçimi, envanter, sipariş gecikmesi, sıralama ve zamanlama kararlarını eş zamanlı olarak ele almaktadır. Birçok üretim sistemi, parti büyüklüğü ve çizelgeleme kararlarını bağımsız olarak değerlendirir. Ancak, bu kararların bağımsız olarak ele alınması, gerçek üretim ortamlarında uygulama zorluklarına yol açabilir. Bu sınırlamayı gidermek için, çok ürünlü, çok hatlı ve çok dönemli bir üretim ortamı için karma tamsayı doğrusal programlama modeli geliştiriyoruz. Geliştirilen model (Model 1), üretim miktarlarını, envanteri, sipariş gecikmesini, vardiya kararlarını, ürün sıralarını ve başlangıç-bitiş zamanlarını tek bir modelde belirler. Model 1 uygulanabilir çizelgeler üretebilse de sonuçlar ve Gantt şeması analizleri, modelin geç tamamlanma süreleri için herhangi bir ceza içermemesi nedeniyle gereksiz boş zamanın oluşabileceğini ortaya koymaktadır. Bu nedenle, geç tamamlanma süreleri için bir ceza terimi ekleyerek Model 1'i Model 2'ye genişletiyoruz. Bu, Model 2'nin daha kompakt ve gerçekçi çizelgeler üretmesini sağlar. Ancak bu, özellikle daha büyük örnekler için entegre modelin hesaplama yükünü artırır. Bu nedenle, iki aşamalı ayrıştırma tabanlı bir matematiksel sezgisel yöntem öneriyoruz. 1. Aşamada, parti büyüklüğü modeli, üretim miktarlarını, stok ve sipariş gecikme seviyelerini ve aktif hat-vardiya-dönem kombinasyonlarını belirler. 2. Aşamada, 1. Aşamadan elde edilen kararlar sabit girdi olarak kullanılır. 2. Aşamada sıralama modeli, seçilen her kombinasyon için ürün sıralarını ve başlangıç-bitiş zamanlarını belirler. Çalışmada, farklı problem boyutları ve talep seviyeleri için hesaplama deneyleri yapıyoruz. Sonuçlar, Model 2'nin çizelge kompaktlığını ve gerçekçiliğini artırdığını, ayrıştırma tabanlı matheuristic, yani matematiksel sezgisel yöntem ise model boyutunu ve çözüm süresini azaltarak hesaplama açısından daha verimli bir çözüm sağladığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis studies integrated production planning and scheduling problem. The developed model simultaneously considers lot-sizing, overtime, shift selection, inventory, backorder, sequencing, and timing decisions. Many production systems consider lot-sizing and scheduling decisions independently. However, considering these decisions independently may lead to implementation difficulties in real production environments. To address this limitation, we develop a mixed-integer linear programming model for a multi-product, multi-line, and multi-period production environment. The developed model (Model 1), determines production quantities, inventory, backorder, shift decisions, product sequences, and start–finish times within a single model. Although Model 1 can generate feasible schedules, the results and Gantt chart analyses reveal that unnecessary idle time may occur because the model does not include any penalty for late completion times. Therefore, we extend Model 1 into Model 2 by adding a penalty term for late completion times. This enables Model 2 to generate more compact and realistic schedules. However, this increases the computational burden of the integrated model, especially for larger instances. Therefore, we propose a two-stage decomposition-based matheuristic method. In Stage 1, the lot-sizing model determines production quantities, inventory and backorder levels, and active line–shift–period combinations. In Stage 2, we use the decisions obtained from Stage 1 as fixed inputs. Then, the sequencing model determines product sequences and start–finish times for each selected combination. We conduct computational experiments for different problem sizes and demand levels. The results show that Model 2 improves schedule compactness and realism, while the decomposition-based matheuristic method provides a computationally more efficient solution approach by reducing model size and solution time.
Benzer Tezler
- Takım çalışması esaslı çok-ürünlü demontaj hatlarının tasarımı ve planlanması: Optimizasyon modeli ve çözüm algoritmaları
Design and planning of multi-manned multi-product disassembly lines: A generi̇c optimization model and solution algorithms
FATMA BETÜL YENİ
Doktora
Türkçe
2023
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRE ÇEVİKCAN
- Submitted to the institutefor graduate studies in science and engineering
Başlık çevirisi yok
MEHMET ALİ BOZYEL
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara ÜniversitesiPROF. DR. LİNET ÖZDAMAR
- A lot sizing problem in deliberated and controlled co-production systems
İstemli ve kontrollü birlikte üretim sistemlerinde öbek büyüklüğü belirleme problemi
BAHADIR PAMUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ CANER TAŞKIN
PROF. DR. SEMRA AĞRALI TAŞKIN
- Heuristics for simultaneous lot sizing and scheduling problem
Eşzamanlı parti büyüklüğü belirleme ve sıralama problemi için sezgisel yöntemler
CEVDET UTKU ŞAFAK
Doktora
İngilizce
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERİNÇ ALBEY
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖRKEM YILMAZ
- Mathematical modeling and math heuristic approach for shift selection, lot sizing and worker assignment problem of Vestel
Başlık çevirisi yok
HEKİMHAN AKDENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İHSAN YANIKOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ÖNAL