Türkiye petrokimya sektöründe üretim planlaması: Bir doğrusal programlama uygulaması
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 26295
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜKSEL İŞYAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ekonomi, Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Economics, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1993
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Sosyal Bilimler Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Ekonometri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 353
Özet
126 8. ÖZET Bu çalışma ile Türkiye Petrokimya Endüstrisi' nin iki büyük kuruluşundan Aliağa' da kurulu entegre üretim tesisleri için doğrusal programlamaya dayalı bir üretim planlama çalışması takdim edilmektedir. Kuruluş, birbirlerine yoğun bir ürün, ara ürün ve enerji al ışver işiyle bağlı, oniki proses fabrikası, altı yardımcı birim ile çok sayıda destek birimlerinden meydana gelen bir kompleksdir. Kuruluşun, yıllık 2 000 000.- ton civarında olan üretim kapasitesi, 4 000' e yaklaşan çalı şanı, 1989 yılı itibariyle 2.5 trilyon TL. aktifler top lamı, yine aynı yıla göre 1.7 trilyon TL. satış hasılatı ile (2) yurt ekonomisinde önemli bir yeri vardır. Gerek üretim kapasitesi, gerek üretim çeşitliliği, gerekse faaliyetlerinin mali değerlerinin büyüklüğü, kuru luşunun Üretim planlamasının optimizasyonuna yer veren bi limsel yöntemlere dayandırılması görüşüne önem kazandır maktadır. Kompleks, proses fabrikaları olarak Kİ or- Al kal i, Vinil KlorUr Monomer, Polivinil Klorür. Etilen Oksit/Eti len Glikol, Alçak Yoğunluk Polietilen, Nafta Parçalama, Yüksek Yoğunluk Polietilen, Pol ipropi len, Akri loni tri 1, Aromatikler, Saf Teref tal ik Asit, Ftalik Anhidrit fabrika larından» ve üretim için gerekli elektrik enerjisi, çeşit li basınçlarda buhar, proses suyu, ham su, soğutma suyu, demineral ize su, oksijen, fabrika ve enstrüman havası üre-127 ten yardımcı birimle*. ııe atölye, bakım, atık giderme, ortak boru şebekesi, deniz ve kara dolum/boşaltım tesisle ri ve idari birimler olarak destek birimle» den oluşmakta dır. Stadtherr ve Rudd' un çalışmalarında (1976) *>« diğer yazarların yayınlarında (11,12,14,15,16,21) belirtildiği üzere petrokimya endüstrilerinin ortak özelliği; sistemle rin büyüklüğü, üretim ve tüketim ilişkilerinin karmaşıklı ğıdır. Sistemin bütünü içinde yalnızca hava ayırma fabri kasının; proses fabrikalarının ihtiyaçları olan azot. ok- ^jt:, *-“Vı”ika ve enstrüman havasını sağlaması yanında, yardımcı birimlerin ürettiği elektrik, soğutma suyu ve yüksek basınçlı buharı ve kendi ürettiği enstrüman havası nı tükettiğini ve bu Uretim-tüketim ilişkisinin diğer fab rikalar için de değişik ürünler temelinde olsa da geçerli olduğunu belirtmek sistemin karmaşıklığı hakkında bir fi kir verebilir. Üretim planlamasına konu olan üretim ve tüketim mik tarlarını belirleyebilmek ve formülasyonu tamamlayabilmek için modelde 351 karar değişkeni ve 464 kısıt kullanılmış tır. Problem f ormü la sy onunun oluşturulabilmesi için siste mi oluşturan tüm birimlere ait verilerin derlenmesi, bi rimler arası tüketim ilişkilerinin saptanması, formül asyo- nun eksiksiz ve hatasız tamamlanabilmesi için unun ^î» kü rece yayılan yoğun bir çalışma yapmak get ektnişt i t fotmii- lasyon tamamlandıktan sonra model değişik parametrelerle sınanmış ve uygulanabilir olduğu görülmüştür.128 Çalışmalar sırasında birim mal iyet 1 er in ve dolayısıyla amaç fonksiyonu katsayılarının değişimi etüd edilmiş ve amaç fonksiyonunun doğrusal programlama modelinin doğrusal lık varsayımından az da olsa sapma gösterdiği gözlenmiştir. V^Lır!“T,.1 esas olarak, üretim miktarlarının değişimiyle giderlerin birim mal iyetleri içindeki payının değişmesinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca, kısıtlama bağıntılarında kulla nılan katsayıların sabit değerler olmaları koşulunu içeren modelin deterministik olma varsayımı ele alınan sistem için her planlama girişiminde sağlanamayabi 1 ir. Zira, bir prob lem çözümünde kullanılan verilerin; çözüm sonrası elde edi len optimum ürün bileşimine karşılık gelecek birim maliyet leri ile tam tutarlılık içinde bulunması her zaman beklene mez. Ancak, modelin deterministik olma varsayım ve özelli ğinin gerçek problemlerde tam sağlandığı durumlara oldukça seyrek rastlandığı hemen tüm yöneylem araştırması yayınla rında belirtilmektedir (23). Modelin, sistemin özelliklerini olabildiğince doğru yansıtması önem ar zet t iğinden konu ile ilgili kuramsal ça lışma ve bu kapsamda olmak üzere literatür taraması yapıl mıştır. Literatür araştırması; petrokimya kuruluşları için yapılan çalışmalar yanında, bu kuruluşların prosesleri ile benzerlikler göstet en petrol rafinerileri ile ilgili ça lışmaları da kapsamıştır. Ayrıntıları literatür özeti bö lümünde verilen yurtdışı ve yurtiçi çalışmaların incelen mesinden doğrusal programlamaların bu tür problemler için yaygın bir şekilde kullanıldığı anlaşılmıştır.129 Kar enbüyükl ernes ini amaçlayan modelin amaç fonksiyo nu, gerçekte, ikinci dereceden ifadeler içerdiğinden sis tem için ikinci dereceden (quadratic) programlama, ayrıla bilir (separable) programlama veya standard doğrusal prog ramlama modelinden hangilerinin uygulanabilir oldukları ayrı ayrı irdelenmiştir. îkinci dereceden programlama; her bir ürün türü için birim maliyet ve kar değişimini tam yansıtacak fonksiyonların oluşturulmasında karşılaşılacak güçlükler ve program algoritmasının gerektirdiği işlemler nedeniyle söz konusu sistem için uygulama şansı olmayan bir model olarak görülmektedir. Ayrılabilir programlama yöntemi ise, boyutları itibariyle zaten oldukça büyük olan problem matrisini olağanüstü boyutlara çıkartacağı için gerçek uygulama alanında kullanılması düşünülmemiştir. Uygulama alanı bulabilecek model doğrusal programla ma olduğuna göre, bu model çerçevesinde amaç fonksiyonunun gerçek değişimi yansıtması derecesine bağlı olarak üzerinde çalışmaya değer bulunan iki yaklaşım öneri olarak ele alın- i.ia^tii. Uu yaklaşımlardan birincisi, üretim planlaması yapılacak döneme ait ürün talep tahminlerinden giderek ”tah min edilen“ üretim miktarlarına göre ve kompleksin tümü için yardımcı ürün/enerji miktarlarının yaklaşık olarak saptanması ve belirlenecek yardımcı ürün/enerji maliyetle rini değişmez kabul ederek her proses fabrikası için birim maliyetin değişiminin diğer fabrikaların kapasite kullanım oranlarından bağımsız olarak belirlenmesine dayanmaktadır. Bu yaklaşımda her bir ürün için sabit bir birim kar değeri sap-130 tartmaktadır. Proses fabrikalarından NSC ve A roma t i k ! er fabri kalarının satılabilir üretim temelinde kompleksin toplam üretim miktarının % 22' sini; AYPE, YYPE, PP ve PVC fabrikalarının % 49.4' ünü ürettikleri ve aynı fabrikaların satış tutar larının kompleksin toplam satışlarının % 78 ' i civarında olduğu (24) dikkate alınarak, bu birimlerin ürünlerine du yulan talepten gidilerek birim maliyetler için bir ön belirleme yapmak bu yaklaşımın esasını oluşturmaktadır. Bu yaklaşımda, optimizasyon sonucu elde edilecek üretim miktarlarına karşılık gelen maliyet ve kar katsayılarının başlangıçta varsayılan kat sayılarla tam uyum içinde olmaları beklenmemektedir. Kuruluşta balen uygulanmakta olan yaklaşım, opt imi - zasyona yönelik bir yöntem uygulamaksızın talep tahminle rine dayalı üretim planlaması yapmaktır. Bu çalışmada ise prosesler gereği üretilip de tüketim ve/veya satış yoluyla değerlendirilemeyen ürünler nedeniyle kayıpların da dikka te alındığı optimizasyon yapılması yanında, program algo ritmasının kapsamış olması nedeniyle duyarlılık analizi sonuçları da verilmektedir. Doğrusal programlama modeli çerçevesinde uygulanabi lecek ikinci yaklaşım; bir yıl gibi uzun dönemli planlama lar için yukarıda açıklanan birinci yaklaşımla tahmin edi lecek üretim miktarları etrafında maliyetleri doğrusal yaklaş tırma (linear appr^^^Mon) ile saptamak, doğrusal ifadeler toplamı şeklini alacak amaç fonksiyonundaki sabit terimleri (intercept) fonksiyon dışına alarak standard simpleks algo- ritmasıyla optimum sonucu bulmaktır. Ayrılabilir programlama131 yönteminde konkav fonksiyonlar parçalı doğrusal yaklaştırırla (piecewise linear approximation) ile amaç fonksiyonunun ger çek değişime uyumu sağlanırken burada, değişken s«y-ı=M ola ğanüstü boyutlara ulaştırılmadan tahmin edilen tek bir aralık içinde doğrusal yaklaştırma yapılması önerilmektedir. Bu yak laşımın uygulaması için girişimde bulunulmuş, tüm ürün çeşit lerinin kar fonksiyonlarının doğrusal yaklaştırma ile deği şimlerini verecek bilgisayar programı da yazılmış, ancak ilgi- 1 ^ ?s ' maliyetlerin üstel değişimlerinin saptanması uzun bir sürece dayanacak bir ekip çalışmasını gerektirdiğinden kuramsal ilgi düzeyinde bırakılmıştır. Yine de bu yaklaşı mın uzun dönemli planlamalar için uygulama alanında denen mesinin, çözümlerin hassasiyetinin mali sonuçları dikkate alınarak faydalı olacağı düşünülmektedir. Problemin formülasyonu amacıyla, ilk aşamada, proses fabrikaları ile yardımcı birimlerin teknik verileri sap tanmıştır, îkinci aşamada proses fabrikaları arasındaki ü- retim ilişkileri, fabrikaların birbirlerine kademeli ola rak bağlanmasıyla formülasyon kapsamına alınmış, üçüncü aşamada yardımcı üretim birimleriyle proses fabrikaları madde ve enerji tüketim bağıntıları kısıtlara dahil edil miştir. Kısıtlar; enaz ve en yüksek üretim, üretim ve tü ketim oranları, iç ve dış piyasa talepleri, hammadde arz kısıtları, denge bağıntıları ile sistemin özelliklerine ilişkin diğer kısıtlardan oluşmaktadır. Formülasyon öncesi derlenen verilerin tümünün tek aşamada ele alınması denenmiş ise de sistemin büyüklük ve132 karmaşıklığından kaynaklanan güçlükler nedeniyle çalışma nın hatasız ve eksiksiz tamamlanabilmesi için formu lasyo- nun aşamalı bütünleştirilmesi zorunlu bir çalışma biçimi olarak ortaya çıkmıştır. Sistemin yapısına özgü durumlar ve ös:el durumlar (”tür“ lü üretimlerde birim maliyeti için ortak örnek uy gulaması, HSC fabrikasında nafta türlerinin Etilen' e dö nüşüm oranları, CA fabrikası hidrojeninin kullanımı, poli- mer fabrikalarının standard dışı üretimleri, bir ürün için piyasa talebinin sorunlu üretimden düşük olması durumu, li reti.îmeyecek üriinİTM in ve proses fabrikalarında üretilen buhar ve kondensat l arın ne şekilde ele alındığı, güç üre tim merkezinde üretilen elektrik ve buhar türleri arasın daki ilişkiler vb.) ayrı bir çalışma ile belirlenmiş ve formülasyon kapsamına alınmışlardır. Kullanılan DP paket programı, velilerin sistematik kontrolünü ve sonuçların arzu edilen şekilde rapor 1 anması nı sağlamak amacıyla alt programlarla genişletilmiştir. Modelin uygulanabilmesi için verilerin derlenmesi, kontrol edilmeleri ve yapılması gereken diğer işlemler. bir uygulama akış diyagramı olarak ana metin içinde veril miştir. Programın değişik parametreler ile çalıştırılmasında uygulanamazı ık ( inf easibi 1 ity ) durumuyla karşılaşılmaması için verilerin çözüm öncesi uygulanabilirlik ön kontrolün düm geçirilmesi gerekli görülmüştür. Anılan ön koşullar;13^ yardımcı birimler in en yüksek üretim düzeyler inin kompleks genelinde ena?, tüket imi er toplamından büyük olması, piyasa taleplerinin ilgili ürünler için enaz üretin» miktarların dan büyük olması, proses fabrikaları arasındaki üretirrı- tüketim ilişkileri açısından bir ara ürün tüketiminin ara ürünü veren fabrikanın erıas üretiminden küçük o İmara 3 ko şu 1 1 ar 1 n 1 i çermek t ed i r. Bu koşullar Bölüm 5.6' da ayrıntılı olarak verilmiş tir. Kurulu kapasiteleri itibariyle bu koşulları sağlayan fabrikaların saman saman, teknik nedenlerle, uygulanabilir çözüm sınırlarının dışına çıkma durumlarıyla karşılaşıla bileceği için ön kontrol ların yapılması, kısa sürede çözü me ulaşılabilmesi yönünden faydalıdır. Zira, kontrol lar yapılmadan program çalıştırılması sonucu uygulanamaz! ık du rumuyla karşılaşılması halinde sorunun kaynağını bulmak oldukça usun saman almaktadır. Sistemin yapısında veya çalışma biçiminde meydana gelebilecek değişimlere problem f orrnü la sy onunun uyumunu sağlamak için ne tür revizyonlar yapılacağı da ayrıca ele alınmıştır. Komplekse yeni bir üretim bir iminin eklenmesi, bir birimin çalıştırılmaması, olası bir proses değişikliği ile bası ürünlerin üretim dışı kalması veya yeni bir ürü nün tanımlanması gibi durumlarda problem formu la sy onurun tümüyle yenilemek yerine, sonuçları etkilemeyecek reviz yonlar yapmak daha akılcı görülmektedir. Çal ı^”'“ kor”'--“ v”v'«iu.ş için E>P uygulaması, 1991.1M planlama yılını kapsayacak şekilde yapılmış, Ek. 3 ' de ve rilen ve ilgili dönem için kuruluş yetkililerince verilen ortalama kar marjları ve maliyet değerleri (amaç fonksiyon katsayıları) için Ek. 1 ve Bölüm 7' de verilen ürün bileşi mi elde edilmiştir. Elde edilen sonuçların, 1091 yılı program bütçesinde yer alan planlama rakamları ile aynı ulaşılabilir kapasite değerlerine göre karşılaştırılması yapılmış ve şu sonuçlar alınmıştır: 1. np ' nin formül nsyon gereği tanımlanan (üretim- (tüketim + satış)) farklılıklarının 0.0 değerli oldukları, bir başka anlatımla, optimİ7.asyonun değerlendirilmeyecek üretim miktarlarını enkü- çükleyecek şekilde belirlediği görülmüştür. II. DP, üretim önceliğini» beklendiği üzeı e, kaı marjı yüksek olan ürünlere vermiş ve AYPE, YYPE. PP polimer fabrikaları ile EO/EG ve PA proses fabrikalarının kapasite kullanımlarını program bütçe değerlerine göre daha yüksek be lirlemiştir (Bkz. Bölüm 7, Tablo 8). lii. ürün bileşiminin farklı belirlenmesine koşut olarak DP' dan beklenen net kar değeri program bütçeye göre % 5.63' lük bir fark ile daha yük sek olmuştur. IV. Satış yoluyla değerlendirilemeyen CA fabrikası ürünü Kostik' in amaç fon ksiyonunda katsayısı nın, birim maliyetinin negatif değeri olarak alınması durumunda kar beklentisindeki farklı-1V5 Ink % «.02' ye ulaşmaktadır. V. Toplam satılabilir ürün miktarı DP uygulama sında program bütçe değerine göre % 8. 2 ' lik bir düşüş göstermektedir. VI. DP uygulamasının kaynak kullanımını da yardımcı ürün temelinde etkilediği görülmektedir. Bölüm 7, Tabi: 1 n ' da verilen değerlerin incelenme sinden de görüleceği üzere, polimer fabrikala rında ağırlıklı olarak kullanılan yardımcı ürün üretiminde (oksijen, azot, soğutma suyu, proses suyu, demineralize su, bava) program bütçe de ğerlerine göre % 3.86 ile % 7.97 arasında deği şen fazlalık olması öngörülmüştür. GerceX uygulama alanında planlamacılara kolaylık sağlamak amacıyla modelin gerektirdiği tüm parametrelerin kuruluş içinde ilgili birimlerce, kendiliğinden ve bilgi işlem ortamında, planlama ve bilgi-işlem birimlerine ve rilmesini sağlayacak bir bilgi akış sisteminin oluşturul ması, planlama için çözüm seçeneklerini bulma sürecini enaza indireceği için dikkate alınmaya değer bir hususdur. Bu çalışma ile verilen model, üretim süreci içinde belirli dönemler için optimizasyona dayalı üretim planla ması yapılmasını sağlaması yanında, ileriye yönelik yatı rım planlamaları için de bir araç olarak kullanılabile cektir.
Özet (Çeviri)
Özet çevirisi mevcut değil.
Benzer Tezler
- Kimya ve petrokimya sektöründe kazalar ve Petkim örneği
Accidents in chemical and petrochemical sectors and a case study on Petkim
MURAT İBRAHİM ÇELEBİ
Doktora
Türkçe
2010
KazalarGazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERPİL EROL
- Petrokimya sanayiinde uygulanan çevre politikaları ve etkinliği
Applied environmental politics and their effectiveness in petrochemical industry
ŞENAY ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
SosyolojiAnkara ÜniversitesiSosyal Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESRİN ALGAN
- The State Oil company of The Azerbaijan Republic (SOCAR) and its European regional partnerships: 1992-2015
Azerbaycan Devlet Petrol Şirketi (SOCAR) ve SOCAR'ın Avrupa bölgesel yatırımları: 1992-2015
CEMİLE ASKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiUluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKTAY FIRAT TANRISEVER
- Kimya sektöründe uluslararası pazarlama faaliyetleri
International marketing activities in chemical industry
SEMRA BAYHAN
- Asya Türk Cumhuriyetleri ekonomik yapısı ve Türkiye ile dış ticari ilişkiler
The Economic structures of Asian Turkish Republies and their foreing trade with Turkey
YAŞAR BEDİR