Çift tutuculu malzeme taşıyıcı robotlu hücrelerde enerji duyarlı çizelgeleme
Energy conscious scheduling of dual gripper material handling robots in robotic manufacturing cells
- Tez No: 569760
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN GÜLTEKİN, PROF. DR. SİNAN GÜREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Robotik hücreler, belirli sayıda makine ve bu makineler arası parça taşınmasını sağlayan bir elleçleme robotundan oluşan seri üretim sistemleridir. Sistemdeki robotlar aynı zamanda, makinelerin yükleme/boşaltma işlemlerini de gerçekleştirmektedir. Akademik literatürde ve iş dünyasında, robotik hücrelerde büyük çoğunlukla, üretim çizelgelerinin optimize edilmesinde sistemlerin çevrim zamanlarının minimizasyonuna odaklanılmaktadır. Bu amaçla paralel olarak, robot hareketlerinin maksimum hızda yapıldığı varsayılmakta, hızın dinamik olarak değiştirilmesiyle elde edilebilecek enerji tasarrufu göz önüne alınmamaktadır. Bu çalışma kapsamında, çift tutuculu robotların hareket hızlarının değiştirilebilir olmasından yola çıkılarak, robot hareket sıralaması ve robotun en uygun çalışma parametrelerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Diğer bir deyişle, problem enerji tüketimi ve üretim hızı amaçlarını eş zamanlı ele alan, iki kriterli bir yapıda incelenmiştir. Bu iki kriterli modelin çözümü için epsilon-kısıt yaklaşımı kullanılarak amaçlardan bir tanesi kısıt olarak yazılmıştır. Problem için doğrusal olmayan karma tamsayılı matematiksel model (MINLP) geliştirilmiştir. Modelin çözüm etkinliğini artırmak için problem karesel kısıtlı karma tamsayılı matematiksel model (MISOCP) olarak yeniden formüle edilmiştir. Yapılan bilgisayar deneyleri ile, MINLP modelin iki ve daha çok makineli sistemlerde istenilen sürede optimal sonucu garanti edemediği görülmüştür. MISOCP modelinin ise altı ve daha çok makineli sistemler için yetersiz kaldığı görülerek, Etkin Çözüm Türetme Algoritması (ETA) adında sezgisel bir çözüm yöntemi geliştirilmiştir. Hesaplamalı çalışmalar yapılarak geliştirilen çözüm yöntemlerinin performansları oluşturulan veri kümeleri ile test edilmiştir. Ayrıca yapılan testler ile robot hareket hızlarının değiştirilebilir olması durumunda ortalama %17.7 enerji tasarrufu sağlandığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Robotic cells are serial production systems that consist of a number of machines and a material handling robot that transfers parts between the machines. At the same time, the robots in the system function to load/unload the machines. In the academic literature and the business world, minimization of the cycle time is the dominant objective for the optimization of production schedules. In parallel to this objective, robot movements are assumed to be at their maximum speeds and the energy savings that can be attained with the dynamic adjustment of the speeds is not taken into account. Within the scope of this study, considering the controllability of the move speeds of the dual-gripper robot, it is aimed to determine the optimal robot move sequence and the operation parameters of the robot. In other words, we considered the energy consumption and throughput rate objectives simultaneously as a bi-criteria optimization model. In order to solve this bi-criteria model we used the epsilon-constraint approach, one of the objectives is written as a constraint. For the problem, a mixed integer non-linear mathemetical model (MINLP) is developed. In order to increase the solution efficiency, the problem is reformulated as a mixed integer second order constrained mathematical model (MISOCP). Computational tests revealed that the MINLP model cannot guarantee the optimal solution in reasonable times for systems with two or more machines. Since it is also observed that the MISOCP model is not efficient for the systems with six or more machines, a heuristic solution method called Efficient Solution Generation algorithm (ETA) is developed. By using the created data sets, these three solution approaches are investigated through a computational study. Additionally, as a result of these tests, it is observed that an average energy savings of 17.7\% can be attained by considering controllability of robot move speeds.
Benzer Tezler
- Çift tutuculu robotik hücrelerde üretim hızının en büyüklenmesi: Sade çevrimler
Pure cycles in dual gripper robotic cells
ÖZDEN ONUR DALGIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN GÜLTEKİN
- Piezoelektrik tutucunun dizayn ve analizi
The design and analysis of piezoelectric gripper
SEMİH SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİKMET KOCABAŞ
- Ahşap iskelet yapıda taşıyıcılık ve koruyuculuk sorunları
Structural preservative problems of timber framework structures
DORET BARDAVİT
- Marburg çift kron tutuculu implant üstü protezlerin biyomekanik analizi
Biomechanical analysis of marburg double crown retained implant overdentures
FATMA ŞEHNAZ KAZOKOĞLU
Doktora
Türkçe
2010
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKALTAN
- Adana ilinde içilen içme sularının alüminyum düzeylerinin belirlenmesi
Determination of aluminum levels of drinking waters in Adana Province
MEHMET MİKTAT DOĞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Beslenme ve DiyetetikHacettepe ÜniversitesiToplu Beslenme Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA DİKMEN