Çok amaçlı demontaj hattı dengeleme problemi için dağınık arama algoritması tabanlı yeni bir yaklaşım
A new approach based on scatter search algorithm for multi-objective disassembly line balancing problem
- Tez No: 987937
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN HAKLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Birden çok malzemenin bir araya gelmesiyle ürün oluşmakta; bu malzemeler iş akış hattı boyunca iş gücü veya donanım kullanılarak istasyonlar arasında aktarılmaktadır. Ürünü meydana getiren işlemlerin belirli bir düzen içerisinde istasyonlarda sıralanmasıyla montaj hattı, bu sürecin tersi olan planlı söküm süreçleriyle ise demontaj hattı ortaya çıkmaktadır. Demontaj, sürdürülebilir üretim yaklaşımında geri dönüşüm, yeniden kullanım, tamir ve bertaraf süreçlerinin verimli yönetilmesi açısından kritik bir aşamadır. Bu nedenle demontaj operasyonlarının dengeli ve sistematik biçimde modellenmesi, hem kaynak kullanımını iyileştirmekte hem de endüstriyel geri kazanım süreçlerinin standartlaştırılmasına katkı sunmaktadır. Bu tez çalışmasında, bir NP-Hard problem olarak ele alınan Demontaj Hattı Dengeleme (DHD) Problemi, Dağınık Arama (Scatter Search – SS) algoritması ile optimize edilmiştir. Tasarlanan model yapısı üç temel kısıt ve dört uygunluk fonksiyonu üzerine inşa edilmiş olup algoritmanın başarımını değerlendirmek amacıyla hem referans literatür veri setleri (SALBP ve UALBP) hem de endüstriyel veri setleri kullanılmıştır. Çözüm kalitesini etkileyen yapılandırma parametrelerinin performansa etkisini ortaya koymak için yedi farklı çaprazlama operatörü dahil edilmiş; ayrıca görev sırası geçerliliğini korumaya yönelik deterministik ve stokastik öncelik onarma yöntemleri karşılaştırmalı olarak uygulanmıştır. SS algoritmasının önemli bileşenlerinden biri olan Referans Küme Boyutu (RFC - Reference Set Size) parametresi ise 20, 18, 16, 14, 12 ve 10 değerlerinde test edilerek, en verimli kombinasyonların tespiti amaçlanmıştır. Değerlendirme sürecinde çözümlerin kalitesi yalnızca uygunluk değerleri üzerinden değil, aynı zamanda hesaplama yükü, yakınsama davranışı ve çözüm üretim maliyeti gibi FEs (Function Evaluations) ve çalışma süresi göstergeleri dikkate alınarak analiz edilmiştir; ancak ayrıntılı metrikler bulgular bölümünde detaylandırılmıştır. Deneysel analizler sonucunda en yüksek çözüm başarısı, RFC 18, stokastik tip 1 öncelik onarma fonksiyonu ve tüm çaprazlama tekniklerinin birlikte kullanıldığı Birleşik Çaprazlama yaklaşımı kombinasyonunda elde edilmiştir. Referans test veri setleri üzerinde yapılan karşılaştırmalarda, literatürdeki sonuçlara göre 40 verinin 17'sinde SS algoritması daha iyi çözümler üretmiş, 5 adet veride ise eşdeğer sonuçlar elde edilmiştir. Endüstriyel veri setlerinde ise 6 adet verinin 3 tanesinde en iyi performansa ulaşılmıştır. Elde edilen bulgular, önerilen yöntemin demontaj hattı verimliliğini artırmada etkili olduğunu ve hem akademik veri kümelerinde hem de gerçek üretim ortamlarında ölçeklenebilir, etkin ve rekabetçi bir çözüm sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The formation of a product requires bringing together multiple materials, which are transferred between stations along the workflow using labor or equipment. When the operations that constitute the product are sequenced at stations in an ordered manner, an assembly line emerges, whereas the reverse of this process—planned disassembly—forms the disassembly line. Disassembly is a critical stage within the sustainable production framework, as it enables efficient management of recycling, reuse, repair, and disposal processes. Therefore, modeling disassembly operations in a balanced and systematic manner improves resource utilization and contributes to the standardization of industrial recovery procedures. In this thesis, the Disassembly Line Balancing Problem (DLBP), which is classified as NP-hard, is optimized using the Scatter Search (SS) algorithm. The proposed solution structure is built upon three main constraints and four fitness functions, and its performance has been evaluated using both benchmark datasets from the literature (SALBP and UALBP) and real industrial datasets. To examine the impact of configuration parameters on solution quality, seven different crossover operators were incorporated, and both deterministic and stochastic precedence repairing strategies were comparatively applied to preserve the feasibility of task sequencing. Additionally, Reference Set Size (RFC)—one of the key components of SS—was tested at values of 20, 18, 16, 14, 12, and 10 to identify the most efficient configurations. During evaluation, solution quality was assessed not only in terms of fitness values, but also through computational effort, convergence behavior, and solution generation cost using Function Evaluations (FEs) and run-time indicators; however, the detailed metrics are presented in the Results section. Experimental findings indicate that the highest solution performance was achieved with the configuration integrating RFC 18, stochastic type-1 precedence repairing, and the Combined Crossover approach utilizing all crossover techniques simultaneously. In benchmark tests, the SS algorithm produced better solutions in 17 out of 40 instances compared to the literature and achieved equivalent results in 5 instances. For industrial datasets, best performance was obtained in 3 out of 6 cases. The results demonstrate that the proposed method effectively enhances disassembly line efficiency and offers a scalable, competitive, and robust solution for both academic benchmark datasets and real production environments.
Benzer Tezler
- A multi-objective memetic algorithm for mixed-model two-sided disassembly line balancing problem
Karma modelli çift taraflı demontaj hattı dengeleme problemi için bir çok amaçlı memetik algoritma
SERKAN MUTLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU GÜNER
- Paralel istasyonlu çok amaçlı demontaj hattı dengeleme problemi
Multi-objective disassembly line balancing problem with parallel stations
AYYÜCE AYDEMİR KARADAĞ
Doktora
Türkçe
2012
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN TÜRKBEY
- Takım çalışması esaslı demontaj hattı işgören atama ve dengeleme problemi için oyun teorisi odaklı yaklaşımlar
Game theory-oriented approaches for multi-manned disassembly line worker assignment and balancing problem
YILDIZ KÖSE
Doktora
Türkçe
2023
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRE ÇEVİKCAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN ERTEMEL
- Sürdürülebilirlik odaklı kısmi demontaj hat dengelemede çok amaçlı optimizasyon ve metasezgisel çözümler
Multi-objective optimization and metaheuristic solutions for sustainability-oriented partial disassembly line balancing
ELİF GÜLER
Doktora
Türkçe
2026
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN BERK KALAYCI
DOÇ. DR. MEHMET ALİ ILGIN
- Integrated partial disassembly line balancing and multi-objective green vehicle routing problem
Bütünleşik kısmi demontaj hattı dengeleme ve çok amaçlı yeşil araç rotalama problemi
NİDA DURMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞENUR BUDAK