OTOMATİK YÖNLENDİRMELİ ARAÇ (OYA) SİSTEMLERİ VE DEPO BAKIMINDA ROTALAMA PROBLEMİ

Transkript

1 PAMUKKALE ÜNİ VERSİ TESİ MÜHENDİ SLİ K FAKÜLTESİ PAMUKKALE UNIVERSITY ENGINEERING COLLEGE MÜHENDİ SLİ K BİLİMLERİ DERGİ S İ JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES YIL CİLT SAYI SAYFA : 2003 : 9 : 2 : OTOMATİK YÖNLENDİRMELİ ARAÇ (OYA) SİSTEMLERİ VE DEPO BAKIMINDA ROTALAMA PROBLEMİ FathYİĞİT*, Ertan GÜNER** *90. Hava Aracı Ana Depo ve Fabrka Komutanlığı, Ankara **Gaz Ünverstes, Mühendslk-Mmarlık Fakültes, Endüstr Mühendslğ Bölümü, Maltepe/Ankara Gelş Tarh : ÖZET Fabrka otomasyonunun tam otomasyona geçş aşamasında malzeme taşıma sstemler oldukça önem taşır. Malzeme taşıma sstemler arasında en fazla teknolok gelşmeler otomatk yönlendrmel araçlar (OYA) üzernde yoğunlaşmıştır. OYA lar brm yükü dışarıdan gelen rehber snyaller vasıtasıyla br yerden başka br yere taşıyan sürücüsüz araçlardır. Bu araçlar sahp oldukları esneklk özellkler le günümüzde hzmet sektöründen üretm sektörüne br çok alanda kullanılablmektedr. Bu çalışmada, hava araçlarına at parçaların (AH-W model helkoptern) bakım, onarım ve yenleştrme şlemlernn yapıldığı depo bakım atölyelernde (avyonk atölyeler) parçaların etkn ve hızlı br şeklde dağıtılıp toplanması şlemlernde OYA ların kullanımı ele alınarak OYA tasarımı ve OYA ların rotalanması problem ncelenmştr. OYA ların rotalanması problem gezgn satıcı problem le benzer br problemdr. Bu problem 0- tamsayılı programlama model olarak modellenmş ve LINGO paket programı kullanılarak çözülmüştür. Anahtar Kelmeler : OYA, Depo bakımı, OYA sstem tasarımı, En kısa yol AUTOMATED GUIDED VEHICLE (AGV) SYSTEMS AND ROUTING PROBLEM IN DEPOT MAINTENANCE ABSTRACT When full automaton s realzed n factory automaton, materal handng systems (MHS) have a farly mportant role. The most technologcal development among MHS s has been concentrated on Automated Guded Vehcle (AGV) systems. An AGV s an unmanned vehcle capable of followng an external gudance sgnal to delver a unt load from destnaton to destnaton. Nowadays, there are a lot of applcatons le along servce sector to ndustral sector because of flexbltes of AGVs. In ths study, these subects have been appled on the Army Avaton Depot Mantenance where arcraft s and arcraft parts can be mantaned and overhauled s an applcaton felds of AGV, requrng AGV numbers and AGV routng. The AGV routng problem and travelng sales person (TSP) problems are dentcal problems; where the AGV routng problem s formulated as a zero one nteger programmng. Examples are presented to demonstrate the approach and LINGO has been used to solve the example. Key Words : AGV, Depot mantenance, AGV system desgn, Shortest path. GİRİŞ Yüksek teknoloye sahp fabrkaların genş çeştllkte, yüksek kaltede ürünler üretmes ve merkez br blgsayardan gelen br snyal le br üründen başka br ürünün üretmne geçlmes endüstrdek son dönem gelşmelerdr. Şrketler arası rekabette otomasyon öneml br rekabet 269

2 strates olup vermllk ve esneklğn artırılması, kaltenn yükseltlmes, malyetlern ve teslm tarhlernn azaltılması ve müşter servs mkanlarının gelştrlmes otomasyon le daha kolaydır. Tam otomasyona geçş aşamasında malzeme taşıma sstemler (MTS) oldukça önem taşır. Ürünlern fabrka çersnde taşınması ve depolanması şlemler çn öneml br zaman harcanmaktadır. Taşıma ve depolama şlemler toplam üretm malyetnn % 0-80 arasında br yer tutar. Dolayısıyla toplam üretm malyetnn azaltılması konusunda MTS ler potansyel elemandır. Malzeme taşıma sstemler çnde se en fazla teknolok gelşmeler otomatk yönlendrmel araçlar (OYA) üzernde gerçekleştrlmştr. Otomatk yönlendrmel araçlar, brm yükü dışarıdan gelen rehber br snyal vasıtasıyla br noktadan dğerne taşıyan sürücüsüz araçlar olup, yüksek esneklk, zeka ve çok yönlü kullanım özellğne sahp MTS sınıfı elemanlarıdır. OYA'lar uygun malzemenn uygun yerde ve zamanında bulunmasına yardım eden, yan taşımanın otomatkleştrlmesnde kullanılan en öneml araçlar olmuştur. Hacmsel esneklğ, çzelge esneklğ, yazılım esneklğ, telaf esneklğ, donanım esneklğ, gerçek zaman kontrolü, ş gücü malyetlern azaltma, nsana yaraşır ş çevres mkanları oluşturma, kalte, ürüne zarar vermeme gb br çok faydası sebebyle fabrkalardan hastahanelere, posta servslerne kadar pek çok alanda kullanılmaktadır. OYA sstemlernn endüstrdek kullanım alanları, geleneksel kullanımdan, blgsayar kontrollü monta sstemler le robotk arayüz oluşturmaya kadar gelşmştr. Modern malat ortamlarında artan lg gören OYA'lar değşk taleplere karşılık vereblmek çn son yıllarda daha karmaşık ve esnek hale gelmş, sstem tasarım, rotalama ve çzelgeleme htyaçları da eş zamanlı olarak artmıştır. Kng ve Wlson (99), OYA üzerne yapılan çalışmaları sstem tasarımı, rotalama ve çzelgeleme ve sebep-etk olmak üzere üç kısma ayırmıştır. Sstem tasarımı üzerne yapılan çalışmalar genel olarak gerekl OYA ların sayısı, kullanılacak OYA tp ve OYA ların hareket edeceğ çevrenn tasarımı ve tespt üzernedr. Gerekl araç sayısının hesaplanması üzerne lk çalışma Maxwell (98), Maxwell et al., (982) tarafından yapılmıştır. Sstem tasarımı üzerne sırasıyla Kuhn and Schmdt (985), Egbelu (987), Tanchoco et al., (987), Maety and Wang, (995), Xe-Mng (995), Hwang et al., (996), Hseh and Sha (997), Raota et al., (998a) çeştl çalışmalar yapmışlardır. Sebep-etk üzerne yapılan çalışmalar, OYA sstemlernn ekonomk olarak ne şeklde uygulanacağı, uygulama sonunda ne gb sonuçlarla karşılaşılacağını, uygulanan sstem üzerne ne gb etkler yapacağını önceden belrleme le lgl çalışmalardır. Bu konuda, Dahlstrom (98), Muller (98), Burton (985), Clavette (986), Knll (988), Gourgand et al., (995), Tng and Tanchoco, (997), çeştl çalışmalar yapmışlardır. Rotalama ve çzelgeleme üzerne yapılan çalışmalar; araçların malzeme taşıma esnasında gdecekler yolun belrlenmes, araçlara atama yapılması, atanacak aracın seçlmes, stasyonlara hang araçların geleceğnn belrlenmes gb konuları kapsamaktadır. Psarafts (980), tek araçlı durumlar çn br dnamk programlama çözüm metodu gelştrmştr. Br OYA sstem dğer malzeme taşıma sstemlernde olduğu gb malzemenn hareketyle lgldr. Araç sstemnn etkl olması mümkün olduğu kadar malzeme akışının etkl olmasına bağlıdır. Bu amacı karşılamak çn Maxwell and Muckstadt (982), malzeme taşımayı tatmn edecek şeklde araç rotasını ve gerekl araç sayısını mnmum yapacak eş zamanlı br metot gelştrmştr. OYA rotalama problem br çok özellğ le araç rotalama problemne benzer. Bodn et al., (983), çeştl rotalama problemlern çeren araç rotalama problemn ncelemşler ve br dz metot tavsye etmşlerdr. Bu metotlar; gezgn satıcı, çnl postacı problem, okul otobüsü rotalama, cadde süpürme ve telefon konuşmaları aktarımı problemlern çermektedr. Burada telefon konuşmalarını aktarma problem, OYA rotalama problem le lşkldr. Çünkü nsanların konuşmalarının bell yerlere aktarımının sağlanması, OYA'ların malzemeler taşımasıyla benzerdr. Egbelu and Tanchoco (984), OYA dağıtım kurallarını k sınıfa ayırmışlardır: İş merkezl atama, ve araç atama. İş merkezl atamada taşınacak tek br yük bulunduğunda aynı anda boş olan en yakın araca atama yapılmaktadır. Araç atamada se aynı anda taşınacak brden fazla yük bulunduğunda boş araç yükün bulunduğu en yakın stasyona atanır. Blar (985), durağan durumlarda OYA rotalama problemlernn k tp modellenmesn sunmuştur. Blar et al., (987), çalışmalarında, araç rotalarını belrlemek çn tamsayılı programlama teknklern kullanmışlardır. Yaklaşımlarının amacı maksmum mesafede br aracın yolculuğunu mnmze yapacak br araç rotalama çzelges gelştrmektr. Hodgson et al., (987), OYA rotalama çn br kontrol startes gelştrmştr. OYA rotalama problem br Markov Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)

3 karar proses olarak analz edlmştr. Solomon (995), zaman kısıtı altında araç rotalama ve çzelgelemes üzerne değşk algortmalar sunmuştur. Rehber Yol Yerleşm (RYY) tasarımı, br OYA sstemnn etknlğ çn öneml br tasarım değşkendr. Rehber yol yerleşmnn, sstem şletm performansı üzernde doğrudan br etks vardır. Gaskns and Tanchoco (987), RYY problemn 0- tamsayılı doğrusal programlama problem olarak lk kez formüle etmşlerdr. Yaptıkları formülasyonun amacı toplam taşıma mesafesn mnmum yapmaktır. Kasp and Tanchoco (990), RYY problemlerne alternatf br formülasyon sundular. Problem, Gaskns and Tanchoco (987), tarafından yapılan 0- tamsayılı doğrusal programlama problem gb formüle edlmş, dal-sınır teknğ le çözülmüştür. Tunalı (995), esnek malat sstemlernde OYA çzelgeleme kuralları üzerne br çalışma yapmıştır. Langevn et al., (996), esnek malat sstemlernde dnamk programlama temelne dayalı br algortma kurarak bütün görevlern tamamlanması esnasında harcanan zamanı mnmum yapacak br rota gelştrmşler, değşk sonuçları değerlendrmşlerdr. Malzeme taşıma sstemlernde OYA ların çzelgelenmes problemleryle lgl olarak br başka çalışma Bng (998), tarafından yapmıştır. Raota et al., (998b), esnek malat sstemlernde rota tesptnde statk ve dnamk yaklaşımları ncelemşlerdr. Çok yönlü br araç akışında en hızlı olacak araç rotasının bulunmasında Dkstra algortmasını kullanılmış, sstem performansının değerlendrlmes çn (araç bloke olma zamanını azaltma ve sstem potansyel çıktılarını gelştrme) br smülasyon deney yapılmıştır. Havacılık depo bakımında OYA ların kullanılmasına yönelk olarak br çalışma lteratürde bulunmamaktadır. Oysa helkoptern seyr chazlarının, haberleşme chazlarının, kendn savunma ve koruma chazlarının, kontrol chazlarının, uyarı chazlarının, saldırı teçhzatlarının kontrolünü sağlayan chazlardan oluşan ve oldukça pahalı olan avyonk chazlarının onarım veya revzyon amacıyla geldğ avyonk atölyelernde etkn ve hızlı bçmde taşınması, çok pahalı olan bu parçaların zarar görmemes oldukça önemldr. Bu noktada, avyonk chazların avyonk atölyelerne OYA'lar kullanılarak en kısa yoldan taşınması problemyle karşılaşılmaktadır. Bu çalışmada, örnek olarak AH-W Süper Kobra helkopter ve bu helkoptere at parçalar dkkate alınmış, OYA sstem tasarımı (gerekl OYA sayısı, OYA sstem kategors, kontrol sstem...vb.) ve OYA rotalanması gerçekleştrlmştr. 2. DEPO BAKIMINDA OYA SİSTEMLERİ Büyük br kısmı nsan gücüne bağlı olarak çalışan ve taşımanın hç de etkn ve kolay yapılmadığı havacılık depo bakım yerlernde genellkle yapıca büyük, karmaşık ve pahalı sstemlerden oluşan araçların (uçak, tank, gem, helkopter, obüs, uçaksavar, vb.) ve bunlara at parçaların yenleştrme, modernzasyon, genel revzyon, büyük onarımlar, komple parça değşmler, monta, ayar ve tadlat şlemler gerçekleştrlmektedr. Bu çalışmada daha önceden ele alınmamış havacılık depo bakım atölyelernde OYA'ların kullanımı ele alınmıştır. Bu kapsamda OYA tasarımı ve rotalama problem ncelenmştr. Karmaşık ve pahalı sstemlerden oluşan hava aracı ve parçalarının depo bakımına revzyon ve onarım amacıyla gelmesnden tbaren, yapılacak şleme göre en alt sevyedek parçasına kadar sökülerek revzyon ve onarım şlemler gerçekleştrlr ve parçalar sonra tekrar monte edlerek araç hzmete hazır hale getrlr. Asker sektör çersnde OYA uygulamalarına pek rastlanılmamaktadır. Blnen tek uygulama yer, kara havacılık depo bakımıyla eşdeğer br faalyet gösteren ABD dek CCAD (Corpus Chrsty Army Depot) dr. Oysa, havacılık depo bakım yerlernde yapılacak OYA sstem uygulamaları büyük faydalar sağlayacaktır. Çünkü revzyon veya onarım amacıyla depo bakım atölyelerne gelen br araç veya sstem aşağıda örnekler verlen br çok olumsuz durumla karşı karşıya kalablmektedr: Taşınan parçalar çok pahalı ve hassas malzemeler olablmektedr. Bu tür parçaların manuel olarak taşınması durumunda zarar görme olasılığı çok yüksektr. Özellkler dolayısıyla OYA'lar taşıma esnasında olablecek zararları tamamen ortadan kaldırablrler. Ayrıca parçaların bölümlere dağıtılması ve toplanması esnasında geçen zaman uzundur ve malyet yüksektr. OYA'ların çzelge esneklğ, telaf esneklğ, kalte, şgücü malyet ve gerçek zaman kontrolü özellkler le geçen zamanı azaltmak ve taşıma malyetn düşürmek mümkündür. Dğer taraftan, gelen sparşlern, taşınacak parça boyutlarının ve sparşlern takp edeceğ alt rotaların farklı olması, dğer MTS'lernn depo bakımında kullanılmasını oldukça güçleştrmektedr. Bu olumsuz durumlar OYA ların donanım ve yazılım esneklğ, çzelge esneklğ, hacmsel esneklğ, araç esneklğ, alan hacm koruması özellkleryle ortadan kaldırılablr. Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)

4 Havacılık depo bakımında OYA ların kullanılması le parçaların bölümlere hızlı ve etkn bçmde dağıtılması ve toplanması sağlanacaktır. İşte bu noktada yapılan faalyetler bakımından keskl veya sürekl üretm sstemlerne benzemeyen depo bakım faalyetlernde en kısa yolun bulunması (yan OYA ların rotalanması) problemyle karşılaşılmıştır. En kısa akış yolunun belrlenmes problem, gezgn satıcı problem (GSP) le aynı tp problemdr. Bu nedenle, hava araçları depo bakım atölyelernde örnek olarak ele aldığımız rotalama problem, gezgn satıcı problem yaklaşımı kullanılarak çözümlenmştr. Problem, 0- tamsayılı programlama kullanılarak modellenmş, LINGO paket programı kullanılarak çözülmüştür. Akış yol yerleşm tasarımı da (AYT), br OYA sstemnn şletm etknlğ çn öneml br tasarım değşken olup, sstem şletm performansı üzernde drekt br etks vardır. Bu nedenle çalışmada ayrıca, OYA sstem tasarımı yapılarak gerekl OYA sayısı, OYA sstem kategors, kontrol sstem...vb. özellkler belrlenmştr. 3. AKIŞ YOL TASARIMI VE GEZİN SATICI PROBLEMİ Akış yol yerleşm tasarımı (AYT), br OYA sstemnn şletm etknlğ çn öneml br tasarım değşkendr. AYT sstem şletm performansı üzernde drekt br etks vardır (Moshe et al., 990). OYA'lar büyük veya küçük brm yükler br yerden başka br yere taşımakta kullanılan nsansız araçlarıdır. Bu araçlar rehber yollu veya rehber yolsuz şeklde şletlr ve br blgsayarla kontrol edlr. Sstem denetleycler br araçtan fazla aracın sstemde bulunduğu zamanlarda trafk düzennden sorumludur. Araçlara ve denetleyclere ek olarak OYA'nın 3 üncü br ana bleşen akış yoludur (AY). AY boyunca trafğn yönü tek yönlü yada k yönlü olarak tanımlanablr. Tek yönlü akış sonuçları verlen br bölünmüş AY'da yalnızca aracın tek yönde yolculuğuyla sınırlandırılablr. Dğer yandan k yönlü akışın yolculuk zamanında azalma avantaına sahptr. İk yönlü akışın zn verldğ durumlarda tek yönlü yolculukta br araç br noktadan dğerne daha büyük br mesafey katederek gder. Dğer yandan tek yönlü akış daha az kontrol gerektrr ve daha ekonomktr. İster tek yönlü ster k yönlü olsun her ksnde de amaç toplam yüklü yolculuğun mnmze edlmesdr (Kasp et al., 990; Sun and Tchernev, 996). Br AYT problemnde, problem düğüm-ark şebekes şeklnde formüle edlr. Düğümler, Doldurma/Boşaltma stasyonları (D&B) ve yol kesşm noktaları olarak formüle edlr. Bu formülasyon çn amaç fonksyonu toplam taşıma mesafesnn enazlanmasıdır. Problemde k tür kısıt vardır. Br, düğüme gren arkın aynı düğümden çıkmasını garant eden brleştrclk kısıtı, dğer her düğüme dğer br düğümden erşlebleceğn garant eden erşleblrlk kısıtıdır. Akış yolunun mnmze edlmesn sağlayan blnen problem türü gezgn satıcı problem (GSP) dr. GSP, br noktadan başlayarak çeştl noktalara uğrayan, aynı yoldan knc br kez geçmemek kaydıyla başlangıç noktasına en kısa yoldan dönülmesn sağlayan br şebeke problemdr. Bu problem tanımda da belrtldğ gb br şebekedek tüm noktalara en kısa yoldan ulaşılması, aynı yoldan knc br kez geçlmemesnn şart koşulduğu problemlere uygulanır. Problem 0- tamsayılı programlama modeln çerr. GSP problemnde şu blgler bulunmalıdır: Bölümlern br yerleşm, ara yollar, yükleme ve boşaltma stasyonları, bu stasyonların yerleşm ve aralarındak uzaklıklar (Ahua et al., 993; Wnston, 993). Bu blglere göre düğüm-ark şebekes oluşturulur. Düğümler, köşeler, kesşm noktalarını, D&B stasyonlarını temsl eder. Arklar se mümkün kordorlar boyunca yolculuk yönler yerne kullanılır. Bunları tanımlamak çn her düğüme br numara atanır. Br ark X gb br değşkenle tanımlanır. Örneğn düğüm 'den düğüm 2'ye olan ark X 2 olarak belrtlr. Bu değşkenlern değer 0 veya dr. Şayet X = se o zaman bu ark son akış yol tasarımına dahldr. Dğer durumda dahl değldr. C, fade eder ve çn atölyesnden atölyesne mesafey C = M olması bzm atölyesnden ayrılır ayrılmaz atölyesne ger dönmeyeceğmz garant eder. Amaç fonksyonu ; mn Z = () C X br turdak arkların toplam uzunluğunu verr. Kısıtlarda her br atölyeye br defa uğranmasını ; = N X = (2) = Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)

5 kısıtı sağlar. Her atölyeden br defa ayrılmayı se ; = N X = (3) = kısıtı sağlar. U U + NX N (4) kısıtı se formülün anahtarı olup alt turları ortadan kaldırarak tam br tur oluşmasını sağlar. Buna göre GSP problem aşağıdak şeklde modellenr (Wnston, 993): Amaç fonksyonu : mn Z = Kısıtlar: (5) C X = N X = ( =, 2,,..N) (6) = = N X = ( =, 2,,..N) (7) = U U + NX N ( = çn, = 2, 3,,..N; = 2, 3,,..N) Tüm X = 0 veya, tüm U 0 4. UYGULAMA (8) Asker sektör, kar amacı gözetmeden varolan br kamu sektörü olup brncl amacı kamu çn servs sağlamaktır. Bu amaç asker sektör bünyesnde, slah araç ve gereçlernn her zaman göreve hazır bçmde tutulması doğrultusunda brlk, sahra ve depo bakımlarının yapılmasıyla sağlanır. Havacılık brlk bakımı, bakım le lgl görevler genellkle hava aracı ve yer destek teçhzatı üzernde yapılması gereken onarımlar, ayarlar, komple parça değştrme, programlı bakımlar, arıza teşhs, temzleme, yakıtyağ mühmmat kmal gb faalyetler yürüterek destekledkler hava araçlarının azam sayıda tam göreve hazır bulunmaktan sorumludur. Havacılık sahra bakımı, destekledğ brlklern bütün hava araçlarının, yer destek teçhzatı ve alt sstemlernn yetk çzelgelernde belrlenen onarım, kısm revzyon ve ayarlarını yapar. Yetksne gren bakım faalyetler, komple modül, malzeme ve parçaların etkn br şeklde özel htsas sahb personel tarafından onarım ve değştrlmes sağlar. Havacılık depo bakımı, hava araçlarının ve teçhzatlarının yenleştrme, genel revzyon, ast kademe yetklerne grmeyen onarımlar, komple parça değşmler, monta, yedek parça ve özel takım mal, ayarlar ve tadlat yapar (Anon., 997). Havacılık depo bakım yerler kompleks ve pahalı sstemlerden oluşan, genellkle yapıca büyük ve pahalı araç veya sstemlern ve bunlara at alt sstem ve parçaların yenleştrme, genel revzyon, büyük onarımlar, komple parça değşmler, monta, ayar ve tadlat amacıyla geldğ, yedek parça ve takım mal edldğ yerlerdr. Örnek problem olarak, depo bakımına yenleştrme amacıyla gelen br AH-W Süper Kobra helkopterne at avyonk chazlarla lgl parçaların revzyon ve onarım amacıyla avyonk atölyelerne dağıtılması ve onarım/revzyon gördükten sonra toplanması ele alınmıştır. AH-W Süper Kobra helkopter br taaaruz helkopter model olup, avyonk chazları sırasıyla şu elemanlardan oluşur: Haberleşme sstem chazları, seyrüsefer sstem chazları, hava radar sstem chazları, slah sstem chazları, elektro optk sstemler, karşı tedbr sstemler, bordo aletler, kontrol ve uyarıcı chazlar, kart onarımı ana elemanları. Helkoptere at bu avyonk chazlar sstem monta atölyesnde söküldükten sonra yukarıda belrtlen atölyelere OYA vasıtasıyla en kısa rota zlenerek dağıtılacak, revzyon ve onarımı tamamlanan parçalar atölyelerden aynı rota zlenerek toplanıp, tekrar sstem monta atölyesne getrlp montaı tamamlanacaktır. Avyonk Chaz atölyelernde br dz krtern değerlendrlmes, analz ve br ser manuel hesaplamadan sonra aşağıdak OYA sstem tasarım sonuçlarına ulaşılmıştır (Hammond, 986; Tanchoco et al., 987; Castleberry, 99; Hwang et al., 996; Raota et al., 998; Yğt, 2002): Sstem kategors olarak araçların uzaktan kontrol edldğ yan aracın otomatk yönlendrldğ kategor 2 seçlmştr. Depo bakımında kullanacağımız OYA'lar ş stasyonlarına onarılacak, yenleştrlecek, bakımı yapılacak parçaların getrlmesnde; onarılıp, yenleştrldkten sonra parçaların ş stasyonlarından alınarak lgl yerlere taşınmasında kullanılacaktır. Burada arayüz, ş stasyonlarıdır. Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)

6 Taşınacak ürünler hava araçlarına at hassas, pahalı, onarılablr, yenleştrleblr, bakımı yapılablr, değşk boyutlarda, kompleks yapıda parçalardır. Taşınan yüklern ş stasyonlarına teslm ve alımı esnasında faalyetn özellğne göre özel yaklaşımlar (yan manevralar) gerektreceğ tespt edlmştr. Seçlecek araç tpnde aranan şartlar se OYA'ların kullanılacağı depo bakım yerndek kısımlara göre değştğ tespt edlmş ve avyonk chazlar atölyelernde kullanılacak OYA'lara at şu özellklere karar verlmştr: Operasyon modu olarak "otomatk mod" seçlmştr. Kullanılacak araçlarda konsol panel alfanumerk klavye, dtal gösterge, anahtar ve ndkatörden oluşacaktır. Tekerlekler % 0'luk eğm tırmanacak tpte olacaktır. Ayrıca araç akülernn şarı zemn le tekerlek arasında oluşacak temasla sağlanacağından tekerlekler bu özellğ yansıtacak şeklde olacaktır. Araçta kullanılacak anten sayısı 6 adettr. Bunlardan brs aracı durdurma düzenn kontrol edecek, k anten araç dümenn kontrol edecek, brs araçla letşm sağlayacak ve dğer k anten se özel araç fonksyonlarını yerne getrecektr. Antenlern araç üzerndek yerleşm öneml değldr. Aracın ler ve ger hareket çn k adet sürüş (hareket) teker olacaktır. Bunun dışında araçta 4 adet boş tekerlek bulunacaktır. Bu tekerlekler araç üzerndek yük ağırlığını sürüş tekerlekleryle brlkte taşıyacaktır. Araçlara yükleme ve boşaltma manuel yapılacağından araçta palete htyaç yoktur. Araçlara yükleme ve boşaltma manuel yapılacağından stasyonlarda araç pozsyonlama noktaları olacak olup, artı/eks metrelk br toleransa zn verlecektr. Taşınacak yükler boyut olarak küçük ve sayı olarak fazladır. Hassas olan bu yüklern taşınması çn 0.5 kg-00 kg kapastel araçlar yeterldr. Taşınacak brm yük sayısı br defada - 50 kalem arası olup bu yüklern brden fazla araca paylaştırılması gerekmektedr. Çünkü hassas olan bu yüklern stflenmes mümkün değldr. Belrtlen kısıt tplernden sürücüsüz trenler en uygun araç olarak seçlmştr. Rehber yol olarak üç boyutlu rehber yol sstem seçlmştr. Avyonk chazlarla lgl uygulamada rampalar en fazla % 0 eğme göre tasarlanmıştır. Kapılar ve asansörler, OYA kapı ve asansöre gelmeden önce açılacak, geçşn tamamladıktan sonra kapanacak şeklde br tasarım oluşturulmuştur. Örnek uygulamada nsanların güvenlğn tehlkeye düşüreblecek durumlarda nsanları uyaracak, kazaları ve zararları önleyecek standart OYA güvenlk ekpmanları tasarlanmıştır. OYA'ların güç kaynağı olan aküler şar sstem otomatk olarak yapılacak şeklde tasarlanmıştır. OYA kontrol felsefes olarak merkez kontrol sstem uygun görülmüştür. OYA'larla sağlanacak letşm türü olarak kızıl ötes letşm kullanılacaktır. Uygulamada kullanılacak araç sayısı hesaplamalar sonucunda br vardyada 4 araç olarak bulunmuştur. Depo bakımına gelen bell sınıftak (avyonk, motor, güç aktarma, motor aksesuar vb.) parçaların, bunların tümünün veya br kısmının bölümlere dağıtılması veya tekrar revzyon-onarım şlem gördükten sonra toplanması rotası farklıdır. Bu uygulamada, AH-W Süper Kobra helkopterne at avyonk chaz parçaları dkkate alınmıştır. Bu parçalar haberleşme sstem chazları, seyrüsefer sstem chazları, hava radar sstem chazları, slah sstem chazları, elektro optk sstemler, karşı tedbr sstemler, bordo aletler, kontrol ve uyarıcı chazları ve kart onarım elemanlarından oluşur. Bu parçaların avyonk atölyelerne dağıtılıp toplanması esnasında ortaya çıkan en kısa yolun (rotanın) belrlenmes problem, 0- tamsayılı programlama model olarak modellenmştr. Modeln kapalı gösterm aşağıdadır: mn Z = = 9 = Kısıtlar: = 9 = = 9 = ( = 9 X = C (9) X = ( =, 2,..,9) (0) X = ( =, 2,..9) () U U + NX N = çn, = 2, 3,.., 9, = 2,3,..,9) Tüm X = 0 veya, tüm U 0 (2) Modelde gerekl olan Avyonk chaz atölyeler arasındak uzaklık değerler Tablo 'de verlrken, problemn şebeke gösterm Şekl 'de gösterlmektedr. Model LINGO paket programı kullanılarak çözülmüştür. Çözüm sonucuna göre, Depo Bakımında avyonk chaz atölyelernde kullanılacak olan OYA'ların parçaların dağıtılıp toplaması esnasında kullanacağı en kısa yol 93 metre olarak bulunmuştur. Belrlenen en kısa yol sıra le; haberleşme sstem chazları-hava radar sstem chazları-slah sstem chazları-seyrüsefer sstem chazları-kontrol ve uyarıcı chazlar-karşı tedbr sstemler-elektro optk sstemler-kart onarım-bordo aletler-haberleşme sstem chazları rotasını takp edecektr. Bu rota nümerk olarak şeklnde de fade edleblr (Şekl 2). Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)

7 Şekl. Avyonk atölyeler şebeke yerleşm Şekl 2. OYA çn en kısa rota Tablo. Atölyeler Arası Mesafe (m) Haber Seyrüs Hava Rd. Slh.S Elek.Op Karşı Ted. Bordo Kont. Kart On Haber Seyrüs Hava Rd Slh ss Elk. Opt Karşı ted Bordo Kontrol Kart on SONUÇ VE ÖNERİLER Bu çalışmada Kara Havacılık depo bakımında AH- W model helkopternn avyonk parçalarının bakım onarım ve yenleştrme şlemlernn yapıldığı atölyelerde OYA sstem tasarımı ve rotalama problem ele alınmıştır. AH-W model helkopter br taaruz helkopter olup avyonk parçalarının her br uçuş emnyet gerektren hassas ve çok pahalı parçalardır. Bu parçaların manuel taşınması esnasında zarar görme olasılığı çok yüksektr. Ayrıca parçaların bölümlere dağıtılması esnasında geçen zaman da önemldr. Bu tür depo bakım atölyelerndek taşıma şlemlernde OYA sstemler en uygun seçeneklerden brsdr. Uygulanan yaklaşımda, depo bakımına revzyon veya onarım çn gelen araç veya ssteme at tüm alt sstem ve parçaların lgl atölyelere OYA tarafından en kısa yoldan dağıtılması amaçlanmıştır. Bu bakımdan problem gezgn satıcı problem olarak düşünülmüş, 0- tam sayılı programlamaya göre problem modellenmş ve model LINGO paket programı kullanılarak çözülmüştür. Kullanılan teknkle optmal sonuç elde edlmştr. Depo sevyes bakımına gelecek her araç ve sstemn takp edeceğ yol farklıdır. Bu farklılık mesafelerde ve atölyelerde meydana gelmektedr. Bu tür br değşklk söz konusu olduğunda modele değşken lave edlerek ve mesafe değerler ayarlanarak kolayca uygulanablr. Bu uygulama, sadece br helkoptern avyonk chazlarıyla lgl olarak avyonk chaz atölyeler çn yapılmıştır. Yapılan tasarım ve rotalama tüm atölyeler ve hava araçlarının tüm sstemler çn benzer şeklde düşünülerek kolayca genşletlp entegre edleblr. Bu durumunda sağlanacak fayda, etknlk ve kazanç çok daha büyük olacaktır. Yurt dışında çok çeştl uygulamaları bulunan OYA'ların yurt ç malat endüstrsnde de hızla yaygınlaştırılması gerekllğ düşünülmektedr. Ayrıca endüstr uygulamalarının yanısıra hzmet sektöründe de kullanılablr. Son yıllarda özellkle yurt dışında hapshane ve hastahane gb kuruluşlarda pek çok uygulamaları görülen OYA ların bzm ülkemzde de kullanılması büyük yararlar sağlayacaktır. 6. KAYNAKLAR Anonm, 997. KKY Kara Kuvvetler Havacılığı Hava Araçları İkmal ve Bakım. Yönerges, K. K. Basımev, Ankara. Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)

8 Ahua, R. K., Magnant, T. L., Orln, J. B Network Flows-Theory, Algorthms, and Applcatons, Prentce Hall Inc., Englewood Clffs, New Jersey. Bng, W Applcaton of Analytc Process of Reseource n an AGV Schedulng, Computer and Industral Engneerng, 35(-2), Blar, E. L Vehcle Routng to Support Automated Manufacturng Annual Internatonal Industral Engneerng Conference Proceedngs, Blar, E. L., Charnsethkul, P. and Vasques, A Optmal Routng of Drverless Vehcles n a Flexble Materal Handlng System, Materal Flow, 4, Bodn, L., Colden, B., Assad, A. and Ball, M Routng and Schedulng of.vehcles and Crews, Computers and Operatons Research, 0, Burton, J So You Want to Buy an AGV System Proceedngs of the 3rd.Internatonal Conference on AGVs, Castleberry, G. A. 99. The AGV Handbook-a Handbook For the Selecton of Automated Guded Vehcle System, Braun-Brumfeld Inc., Mchgan. Clavette, D. C Justfcaton of BOC lansng AGV system Proceedngs of the Internatonal Conference on AGVs, -. Dahlstrom, K. 98. Where to use AGV Systems, Manual Forklfts, Tradtoanal Fxed. Roller Conveyor Systems, Respectvely Proceedngs of the st Internatonal Conference on AGVs, Egbelu, P. J. and Tanchoco, J. M. A Characterstcs of Automated Guded Vehcle. Dspatchng Rules, Internatonal Journal of Producton Research, 22, Egbelu, P. J The Use of Non-Smulaton Approaches n Estmatng Vehcle Requrements n an Automated Guded Vehcle Based Transport System, Materal Flow, 4, Gaskns, R. J. and Tanchoco, J. M. A Flow Path Desgn for Automated Guded. Vehcle Systems, Internatonal Journal of Producton Research, 25, Gourgand, M., Sun, X. C. and Tchenew, N Choce of the Gude Path Layout for an AGV Based Materal Handlng Systems, IEEE, V 2, Hammond, G. C Automated Guded Vehcle Systems, IFS Ltd., Kompston, Bedford. Hodgson, T. J., Kng, R. E., Monteth, S. K. and Schultz, S. K Developng Control Rules for an AGVs Usng Markov Decson Processes, Materal Flow, 4, Hseh, L. F. and Sha, D.Y Heurstc Algorthm for the Desgn of Facltes Layout and AGV Routes n Tandem AGV Systems, Industral Journal of Industral Engneerng, V. 4, n, S Hwang, H., Cm, S. V. and Moon, S. W Determnaton of Optmum Unt Load Sze.of the AGV n Ana Electroncs Assembly Producton System, Internatonal Journal of Producton Research, 34 (5), Kasp, M. and Tanchoco, J. M. A Optmal Flow Path Desgn of Undrectonal. AGV Systems, Internatonal Journal of Producton Research, 28, Kng, R. E. and Wlson, C. 99. A Revew of Automated Guded Vehcle Systems Desgn and Shedulng, Producton Plannng and Control, 2 (), Knll, B How to Avod the Ptfalls of AGVs, Materal Handlng Engneerng, Kuhn, A. and Schmdt, F General EDP- Aded Plannng and Realzaton of AGV Systems Proceedngs of the 3rd Internatonal Conference on AGVs, Langevn, A.C, Lauzan, D. and Ropel, D Dspatchng, Routng and Schedulng of two Automated Guded Vehcles n a Flexble Manufacturng. System, the Internatonal Journal of Flexble Manufacturng System, 8, Maety, S. V. and Wang, M. H Termnal Locaton and Guded Path Desgn n Termnal Based AGV System, Internatonal Journal of Producton.Research, 33 (7), Maxwell, W. L. 98. Solvng Materal Handlng Desgn Problems Wth OR, Industral Engneerng, 3, Maxwell, W. L. and Muckstadt, J. A Desgn of Automatc Guded Vehcle Systems, I.I.E. Transactons, 4, Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)

9 Moshe, K. and Tanchoco, J. M. A Optmal Flow Path Desgn of Undrectonal AGV Systems, Internatoanl Journal of Producton Research, 28 (6), Muller, T. 98. Developments n Guded Vehcle Systems Possbltes and Lmtatons and the Economcs of Ther Operaton Proceedngs of the st Internatonal Conference on AGVs, Psarafts, H. N A Dynamc Programmng Soluton to the Sngle Vehcle Many-to-many Immedate Request Dal-a-rde Problem, Transportaton Scence, 4, Raota, S., Shanker, K. and Batra, J. L. 998a. A Sem-Dynamc Tme Wndow Constraned Routng Strategy n a AGV System, Internatonal Journal of Producton Research, 36 (), Raota, A. S., Shanker, R. K. and Batra, J. L. 998b. Determnaton Ofoptmal AGV. Fleet Sze for an FMS, Internatonal Journal of Producton Research,.36 ( 5), Solomon, M. M Algorthms for the Vehcle Routng and Schedulng Problems Wth Tme Wndow Constrants, Operatons Research, 35, Sun, X. C. and Tchernev, N Impact of Empty Vehcle Flow Patng for Undrectonal AGV Systems, Internatonal Journal of Producton Research, 34 (0), Tanchoco, J. M. A., Egbelu, P. J. and Tashabon, F Determnaton of Total. Number of Vehcles n an AGV-Based Materal Transport System, Materal Flow, 4, Tng, J. H., Tanchoco, J. M. A Comparson of Sngle and Mxed-Model AGV Systems, Amercan Socety of Mechancal Engneers, 9 (4), Tunalı, S Smulaton for Evaluatng Machne and AGV Schedulng Rules n an FMS Envronment, IEEE, Wnston, W. L Operatons Research- Applcatons and Algorthms, Duxbury.Press, Belmont, Calforna. Xe, M Trnocular Vson for AGV Gudance: Path Locatonzaton and Obstacle Detecton, Computer and Electrcal Engneerng, 2 (6), Yğt, F. 2002, Otomatk Yönlendrmel Araç (OYA) Sstemler ve Depo Bakımında Rotalama Problem, Gaz Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü Yüksek Lsans Tez. Mühendslk Blmler Dergs (2) Journal of Engneerng Scences (2)