Control and performance analysis of three station make-to-stock production lines
Üç istasyonlu stoğa üretim hatlarının kontrolü ve performans analizi
- Tez No: 691642
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖNDER BULUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yaşar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Üretim sistemleri üzerine yapılan çalışmalar, on yıllardır rastgelelik, müşteri gereksinimleri, üretim süreçlerinin belirli özellikleri ve sistem maliyetleri ile başa çıkmaktadır. Stoğa üretim, müşteri hizmet düzeyini artırıp üretim, envanter ve kıtlıklarla ilişkili maliyetlerin dengelenmesini kolaylaştırır. Bu çalışma, stoğa üretim ortamında seri olarak düzenlenmiş üç istasyondan oluşan üretim sistemlerinin üretim kontrolü ve performans değerlendirmesini ele almaktadır. İlk olarak, tek makineli istasyonlar, istasyonlar arasında yer alan yarı mamül stokları ve bitmiş ürün stoğu içeren üretim sistemlerinin eniyi kontrol problemleri incelenmiştir. Taleplerin bir Poisson sürecine göre geldiği bu çalışmada, son ürün stoğundan anında karşılanamayan talepler için kayıp satış bedeli ödenir. Üstel olarak dağıtılmış işlem sürelerine sahip makinelerden oluşan sistem ana model olarak tanımlanırken, genişletilmiş modellerde arıza veya yeniden işleme oluşumları olan daha karmaşık sistemleri incelemek için iki fazlı Coxian işlem süreleri dikkate alınmıştır. Çalışmanın amacı, uzun vade ortalama sistem maliyetini en aza indiren eniyi kontrol politikasını bulmaktır. Markov karar süreci kullanılarak eniyi politikaların yapısı ortaya konmuş ve çalışma çeşitli sayısal örnekler ile zenginleştirilmiştir. İkinci olarak, eniyi kontrol politikaları bulmada karşılaşılan zorlukların üstesinden gelmek adına uygulaması kolay bir politika önerilmiştir. Önerilen politika birçok durumda eniyi politikaya yakın performans göstermektedir. Performansı eniyi politikadan uzak olan durumları iyileştirmek adına, önerilen yaklaşımın geliştirilmiş bir versiyonu da dikkate alınmıştır. Tez kapsamında yapılan son çalışma, iki-fazlı Coxian işlem süreleri, paralel makineler ve sonlu tamponlar içeren üretim hatlarının kesin bir Markov analizini sunar. Hammadde tedariği ve son ürün talebinin bağımsız Poisson süreçleri uyarınca geldiği bu problem, sürekli zamanlı bir Markov zinciri olarak modellenmiş ve geçiş hızı matrisini oluşturmak için özyinelemeli algoritmalar önerilmiştir. Genel özyinelemeli form 3-istasyon 4-tampon sistemlerine özgü olmasına rağmen, durum sayısını hesaplama ve durumları üretme rutinleri herhangi bir M-istasyon (M+1)-tampon sistemi için çalışmaktadır. Geliştirilen model, kararlı durum dağılımını ve verim, sistemdeki ürün sayısı ve ortalama sistem maliyeti gibi performans ölçütlerini hesaplamaya olanak sağlar. Önerilen metodoloji, daha uzun hatların performans analizi için bir ayrıştırma bloğu olarak da kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
For decades, studies on production systems cope with randomness, customer requirements, specific features of production processes, and system costs. Make-to-stock production enhances the level of customer service and facilitates balancing costs associated with production, inventory and shortages. This thesis considers production control and performance analysis of production systems consisting of three stations arranged in series in a make-to-stock environment. First, optimal control problems of production systems with single-machine stations, intermediate buffers and a finished goods buffer are studied. Demands arrive at the finished goods buffer according to a Poisson process, and those that cannot be immediately satisfied are lost. The system consisting of machines with Exponentially distributed processing times is defined as the basic model, while two-phase Coxian processing times are included to examine more complex systems with failure or rework occurrences in extended models. The objective is to find an optimal control policy that minimizes the long-run average system cost. The structure of optimal policies is revealed using the Markov decision process, and the study is enriched with various numerical examples. Secondly, an easy-to-apply alternative policy is introduced to overcome the challenges of finding optimal control policies. Computational results show that the proposed policy performs near-optimal in various instances. The settings with a relatively higher optimality gap are identified, and a modified version of the proposed approach is developed to improve the performance. This thesis lastly presents an exact Markovian analysis of production lines with two-phase Coxian processing times, parallel machines and finite buffers. Raw materials supply and finished goods demand are generated according to independent stationary Poisson processes. We model the line as a continuous-time Markov chain and propose recursive algorithms to generate the transition rate matrix. Although the general recursive form is specific to 3-station 4-buffer lines, routines for calculating the number of states and generating the states work for any M-station (M+1)-buffer systems. The developed model allows us to obtain steady-state distribution and performance metrics such as throughput, the average number of items in the system, and average system cost. The proposed methodology can also be used as a decomposition block for the performance analysis of longer lines.
Benzer Tezler
- Atölye tipi üretim için modüler çizelgeleme ve kontrol paketi
Modular scheduling and control package for job shop production
EMİN GÜNDOĞAR
Doktora
Türkçe
1991
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. MURAT DİNÇMEN
- Atölyede iş çizelgeme
Operations scheduling in job shops
GÖKHAN KIPÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ATAÇ SOYSAL
- Kanban esaslı bir üretim hattında benzetim çalışması
Simulation study of a kanban based production line
M.NEJAT TANCA
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. GÖNÜL YENERSOY