Hybrid meta-heuristic approaches for single and multi-objective buffer allocation problems in manufacturing systems
Üretim sistemlerinde tek ve çok amaçlı ara stok yerleştirme problemleri için hibrid meta-sezgisel yaklaşımlar
- Tez No: 442387
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZCAN KILINÇCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 213
Özet
Ara stok yerleştirme problemi, bir üretim hattının etkinliğini arttırmak için gereken ara stok alanlarına stok miktarını belirlemeyi içeren NP-zor kombinatoryal optimizasyon problemidir. Bu alanda çalışan araştırmacılar, farklı tip üretim sistemi konfigürasyonları için problemin çözümüne yönelik çeşitli optimizasyon teknikleri önermişlerdir. Bu doktora çalışmasının esas amacı, seri üretim hatlarında tek amaçlı ve çok amaçlı ara stok yerleştirme problemleri için etkin ve güçlü hibrid çözüm yaklaşımları ortaya koymaktır. Tek amaçlı ara stok yerleştirme problemini çözmek üzere, üretim hattında ara stok alanlarında belirli miktarda stoğun dağıtımı için Genetik Algoritma ve Tavlama Benzetimi Algoritmasını birleştiren bir hibrid meta-sezgisel algoritma tabanlı simülasyon optimizasyon yaklaşımı önerilmiş ve bu doğrultuda üretim sisteminde üretim miktarının arttırılması sağlanmıştır. Bu yaklaşım, generatif ve değerlendirici yöntemlerin birlikte ele alınmasını içermektedir. Hibrid algoritma, ara stok miktarlarını gösteren konfigürasyonları oluşturmak için generatif yöntem olarak kullanılmıştır. Sistemin performansını değerlendirmek üzere ise ortalama üretim miktarını belirlemek için kesikli sistem simülasyon modellemeye başvurulmuştur. Önerilen hibrid yaklaşımın performansını test etmeden önce algoritma parametrelerinin en iyi değerlerini belirlemek amacıyla deneysel bir tasarım çalışması yapılmıştır. Belirlenen parametre değerlerini kullanarak farklı seri üretim hatlarında hibrid yaklaşımın gücünü araştırmak amacıyla istatistiksel analizi de içeren kapsamlı bir deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu doktora çalışmasının ikinci kısmında ise üretim miktarı maksimizasyonu ve toplam ara stok miktarı minimizasyonu gibi birbiriyle çelişkili iki amacı optimize etmeyi amaçlayan çok amaçlı ara stok yerleştirme problemi ele alınmıştır. Bu amaçla, generatif yöntem olarak Seçkinci Baskın Olmayan Sıralamaya Dayalı Genetik Algoritma-II ile Çok Amaçlı Tavlama Benzetimi Algoritmasının özel bir uyarlamasının hibridlendiği evrimsel bir algoritma kullanılmaktadır. Hibrid algoritma için en uygun parametre değerlerini belirlemek için yapılan deneysel çalışma sonrasında önerilen hibrid yaklaşımın ara stok yerleştirme problemlerinde etkinliğini göstermek amacıyla farklı seri hat konfigürasyonlarında karşılaştırmalı bir çalışma gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The buffer allocation problem is an NP-hard combinatorial optimization problem involving the determination of the number of buffers in buffer locations required to increase the efficiency of a production line. Researchers in this field have proposed various optimization techniques to solve the problem for different types of production system configurations. The main purpose of this Ph.D study is to introduce efficient and robust hybrid solution approaches for both single and multi-objective buffer allocation problems in serial production lines. In order to solve single objective buffer allocation problem, a hybrid algorithm combining Genetic Algorithm with Simulated Annealing Algorithm -based simulation optimization approach is proposed to allocate of a certain amount of buffers among the buffer areas of a production line so as to maximize the production rate of the system. This approach involves the use of a generative tool and an evaluative tool. The hybrid algorithm is employed as a generative tool to create candidate buffer size configurations. As a performance evaluative tool, discrete event simulation modeling is used to obtain the average production rate of the line. Prior to testing the performance of the proposed hybrid approach, an experimental design study is conducted to identify the best values/scheme for the hybrid algorithm parameters. Moreover, using these best hybrid algorithm parameters, a comprehensive experimental study along with statistical analysis is carried out to investigate the power of the hybridization for various serial line configurations. In the second stage of this Ph.D thesis, multi-objective buffer allocation problem which has two conflicting objectives, i.e. production rate maximization and total buffer size minimization is considered. For this purpose, the generative method is based on an evolutionary algorithm in which Elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm and a special version of a Multi-objective Simulated Annealing Algorithm are hybridizied. Following the experimental study to identify appropriate values for the hybrid algorithm parameters, a comparative study is carried out to present effectiveness of the proposed hybrid approach on solving buffer allocation problems for various serial line configurations.
Benzer Tezler
- İşgören yetkinliklerini ve tampon istasyonları dikkate alan çok modelli montaj hatlarının tasarımı
Design of multi model assembly lines considering labour competencies and buffer stations
KADİR TUNÇ DOLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BÜLENT DURMUŞOĞLU
- Bulut sistemlerde görev çizelgeleme için yenilikçi tek ve çok amaçlı metasezgisel yöntemlerin geliştirilmesi
Development of innovative single and multi-objective metaheuristic methods for task scheduling in cloud systems
CEBRAİL BARUT
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR YILDIRIM
- Metaheuristic pansharpening based on symbiotic organisms search optimization
Ortak yaşam arama algoritması tabanlı metasezgisel pan-keskinleştirme
ÇİĞDEM ŞERİFOĞLU YILMAZ
Doktora
İngilizce
2020
Jeodezi ve FotogrametriKaradeniz Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ GÜNGÖR
- Ulusal şebekede darboğaz yaşanan iletim koridorlarında HVDC-HVAC yapılarının birlikte kullanımı ve analizi
The use and analysis of HVDC-HVAC structure in transmission corridors where bottleneck occurs within the national grids
EDA KARACA
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH MEHMET NUROĞLU
- Çok amaçlı enerji verimli atölye çizelgeleme problemi için yeni bir çözüm yaklaşımı: WASPAS tabanlı NSGA-2
A new solution approach for multi-objective energy efficient job shop scheduling problem: WASPAS based NSGA-2
MİNE BÜŞRA GELEN MERT
Doktora
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPARSLAN SERHAT DEMİR