Montaj Hatti Tasarımı ve Analizi - 3

Transkript

1 Balıkesir Universitesi, Endustri Muhendisligi Bolumu Bahar Yariyili Montaj Hatti Tasarımı ve Analizi - 3 Yrd. Doç. Dr. Ibrahim Kucukkoc

2 Düzgünlük Indeksi (Smoothness Index) Düzgünlük Indeksi (SI): Montaj hattındaki iş istasyonlarının işlem sürelerinin düzgülüğünü gösterir ve su sekilde hesaplanir: SI : Düzgünlük indeksi SI(%) = σ WT max WT k 2 K C WT max : İş istasyonu sürelerinin en büyüğü WT k K C olmak üzere; : k. iş istasyonunun süresi : Toplam istasyon sayisi : Cevrim suresi 100 ( WT max = max k=1,,k WT k ) Istasyon Zamanlari WS 1 WS 2 WS 3 WS 4 WS 5 WS 6 WS 7 WS 8 Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 2

3 Oncelik diyagrami yanda verilen problem asagidaki gibi dengelenmistir. Cevrim suresi 7.2 dakika olduguna gore bu atama cozumunun duzgunluk indeksini hesaplayiniz. ORNEK (SI) (Islem sureleri dakika cinsindendir) Istasyon No Atanan Isler 1,2,5 4,6 7 3,8 Istasyon Zamani (dk) Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 3

4 Zaman Birimi ORNEK (SI) Istasyon Zamanlari ,4 7,2 6,8 7 WT max = 7.2 dk SI % = σ WT max WT k 2 K C = (%) ISTASYON 1 ISTASYON 2 ISTASYON 3 ISTASYON 4 Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 4

5 Kuramsal Etkinlik (TE): Kuramsal Etkinlik (TE) Gerekli minimum istasyon sayisi (K min ) baz alinarak hesaplanan ve dengelenecek hattin sahip olabilecegi maksimum etkinligi ifade etmek icin kullanilir. TE % = σ i=1 N t i K min C 100 C t i : Cevrim zamani : i gorevinin islem suresi Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 5

6 ORNEK (TE) Oncelik diyagrami yanda verilen ornek problemin cevrim zamani 7.2 dakikadir (islem sureleri dakika cinsindendir). Bu problemin kuramsal etkinligi asagidaki sekilde hesaplanir: TE % = σ N i=1 ti 100 K min C TE % = (NOT: K min degerinin nasil hesaplanacagi bir onceki derste anlatilmistir.) Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 6

7 ORNEK (TE) Bu problem asagidaki sekilde dengelenmis ise, hattin etkinlik (LE) degerini hesaplayarak kuramsal etkinlik (TE) degeri ile kiyaslayiniz. Istasyon No Atanan Isler 1,2,5 4,6 7 3,8 Istasyon Zamani (dk) LE % = σ i=1 N K C t i 100 = TE % = σ i=1 N t i K min C 100 = K = K min Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 7

8 Sıra Kuvveti (SK) ve Esneklik Oranı (EO) Sıra Kuvveti (SK) ve Esneklik Oranı (EO) bir montaj sürecinin öncelik yapısının belirlenmesinde kullanılan ölçütlerdir ve dengelenecek montaj hatti probleminin zorluk derecesini ifade ederler. Bu olcutler oncelik iliskileri diyagrami ve oncelik iliskileri matrisi kullanilarak hesaplanir ve montaj hattinin goreli oncelik iliskileri sayisini belirlerler. Ayrica, bu iki olcut, problemin cozumunde elde edilebilecek uygun cozum sayisinin da birer olcusudur. SK ve EO nun alabilecekleri degerler 0 ole 1 arasinda degisir. EO, SK nin tersi niteligindedir, yani EO nun sifira yaklasmasi durumunda SK degeri 1 e yaklasacaktir. Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 8

9 SK = Burada; Sıra Kuvveti (SK) ve Esneklik Oranı (EO) 2 P N(N 1), EO = 2 Y N(N 1) N: Oncelik diyagramindaki gorev sayisini Y: Oncelik matrisindeki 0 degerlerinin sayisini P: Oncelik diyagramindaki gorevler arasindaki baglantilarin sayisini ifade etmektedir Gorevleri arasinda hic oncelik iliskisi bulunmayan bir problem icin EO=1, SK=0 olur. Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/2018 9

10 ORNEK (SK, EO) Oncelik diyagrami asagida verilen problemin sira kuvvetini ve esneklik oranini hesaplayiniz. Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

11 P=10 (oncelik diyagramindaki gorevler arasindaki baglantilarin sayisi) N=8 (oncelik diyagramindaki gorev sayisi Y=5 (oncelik matrisindeki 0 degerlerinin sayisi) SK = EO = 2 P N(N 1) = Y N(N 1) = Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

12 Montaj Hatti Dengeleme Problemlerinin Siniflandirilmasi Amaca Gore (Tip-1, Tip-2, Tip-E, Tip-F) Hat Konfigurasyonuna Gore (duz, U-tipi, iki yonlu, parallel vb.) Urun Cesidine Gore (tek modelli, karisik modelli, cok modelli) Gorev Surelerinin Durumuna Gore (deterministik, stokastik) Hibrid Hatlar Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

13 Istasyon Sayisi (K) Amaca Gore Siniflandirma Dengeleme amacina gore montaj hatti dengeleme (MHD) problemi dört gruba ayrilabilir: Cevrim Zamani (C) Verilen Minimize Verilen MHD-F MHD-2 Minimize MHD-1 MHD-E MHD-1: Amac, cevrim zamani (C) verilmisken istasyon sayisini (K) minimize etmektir. MHD-2: Istasyon sayisi (K) verilmisken cevrim zamanini (C) minimize etmek amaclanir. MHD-E: K ve C birlikte minimize edilmeye calisilir (amac fonkiyonu genelde hattin etkinligini maksimize etmeye calisir). MHD-F: Verilen K ve C degerleri icin uygun bir cozum bulunmaya calisilir. Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

14 Hat Konfigurasyonuna Gore Siniflandirma DÜZ HAT Salveson (1955): Duz Montaj Hatti (straight assembly line) Başlangıç w-1 w-2 w-3 w-4 w-5 w-6 w-7 Bitiş Hattin Girisi Ön Miltenburg and Wijngaard (1994) U-tipi Montaj Hatti (U-shaped assembly line) Capraz istasyon sayesinde etkinligi yuksek hat tasarimi Dolayisiyla daha az atil zaman Normal Istasyon Hattin Cikisi WS-1 WS-2 Arka WS-3 Capraz Istasyon (Karsiya Gecisli) Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

15 Hat Konfigurasyonuna Gore Siniflandirma Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

16 Hat Konfigurasyonuna Gore Siniflandirma Feasible? Hattin ön ve arka kisimlari arasindaki mesafeye dikkat edilmeli. Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

17 Hat Konfigurasyonuna Gore Siniflandirma Gokcen et al. (2006): Paralel Montaj Hatti (parallel assembly line) Cok-hatli istasyon Normal istasyon Hat-I WS-1 WS-3 WS-4 WS-2 WS-5 Hat-II Farkli cevrim surelerine sahip olabilen hatlar Her bir hattin uzerinde farkli urun uretebilme opsiyonu Cok hatli istasyon sayesinde daha etkin hat tasarimi Cozumu acisindan daha karmasik problem Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

18 EMM4208-Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /02/

19 Hat Konfigurasyonuna Gore Siniflandirma Bartholdi (2003): Cift Tarafli Hatlar (two-sided lines) Buyuk hacimli urunler (otobus, kamyon, pick-up vb.) Bos Zaman Sol Sag 1 WS WS2 WS3 WS4 Eşlenik Istasyon-I Eşlenik Istasyon- II Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

20 Urun Cesidine Gore Siniflandirma Tek-modelli (single-model) montaj hatti: Tek bir model veya ürünün üretimine ayrılmış hatlardir Model A Model A Model A Model A Karisik-modelli (mixed-model) montaj hatti: İki veya daha çok benzer ürünün veya bir ürünün farklı modellerinin aynı anda ve karışık olarak üretildiği montaj hatlarıdir. Model A Model B Model B Model A Cok-modelli (multi-model) montaj hatti: Farklı ürünler veya aynı ürünün iki ya da daha çok benzer tipinin, ayrı yığınlar halinde üretildiği montaj hatlaridir. Model E Model E Model E Set-up Model D Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

21 Urun Cesidine Gore Siniflandirma Beiqi Foton Chevrolet Man EMM4208-Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /02/ Renault-Nissan

22 Karisik-modelli Tek-modelli

23 Cok-modelli Urun Cesidine Gore Siniflandirma

24 Gorev Surelerinin Durumuna Gore Siniflandirma Imalat / montaj hatti dengeleme problemleri, görev sürelerinin durumuna göre Deterministik MHD Problemi ve Stokastik MHD Problemi olmak üzere ikiye ayrilir. Deterministik görev süreli MHD probleminde, görev süreleri belirli ve deterministiktir. Stokastik görev süreli MHD probleminde, görev sürelerinin, ortalamasi ve standart sapmasi bilinen bir dağilima uyduğu kabul edilir. Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

25 Hibrid Hatlar Ozcan et al. (2010): Paralel cift tarafli hatlar (parallel two-sided lines) Ozcan et al. (2010): Karisik modelli parallel hatlar (mixed-model parallel lines) Line I Line II B A B A B (1,4,7) (2) (5) (6) (3) (1) (2,3) (4) (5,6,7,8) (9) E D C E D WS 1 WS 4 Simaria and Vilarinho (2009): Karisik modelli cift tarafli hatlari (mixed-model two-sided lines) Left Right a a d e h d b c b c f g e f h g j WS 2 WS 5 : Model A : Model B : Idle

26 Hibrid Hatlar Kucukkoc and Zhang (2014): Karisik-modelli parallel cift tarafli montaj hatlari (mixed-model parallel two-sided lines) Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

27 Kaynaklar Bartholdi, J.J., Balancing 2-Sided Assembly Lines - a Case-Study. International Journal of Production Research, (10): p Gökçen, H., Agpak, K., Benzer, R., Balancing of parallel assembly lines. International Journal of Production Economics 103, Kara, Y., U-tipi montaj hatti dengeleme problemleri icin yeni modeller ve otomotiv yan sanayiinde bir uygulama, Doktora Tezi, Selcuk Universitesi, Konya. Kara, Y., Uretim Planlama-II Ders Notlari, Selcuk Universitesi, Konya, Kara, Y., Ozcan, U., Peker, A., Balancing and sequencing mixed-model just-in-time U-lines with multiple objectives. Applied Mathematics and Computation 184, Kara, Y., Tekin, M., A mixed integer linear programming formulation for optimal balancing of mixed-model U-lines. International Journal of ProductionResearch 47, Kucukkoc, I., Modelling and Solving Mixed-model Parallel Two-sided Assembly Line Problems, Doktora Tezi, University of Exeter, Agustos 2015, Kucukkoc, I., Buyukozkan, K., Satoglu, S.I., Zhang, D.Z., A mathematical model and artificial bee colony algorithm for the lexicographic bottleneck mixed-model assembly line balancing problem. Journal of Intelligent Manufacturing. Kucukkoc, I., Zhang, D.Z., 2014a. Mathematical Model and Agent Based Solution Approach for the Simultaneous Balancing and Sequencing of Mixed-Model Parallel Two-Sided Assembly Lines. International Journal of Production Economics 158, , doi: Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/

28 Kaynaklar Kucukkoc, I., Zhang, D.Z., 2014b. Simultaneous balancing and sequencing of mixed-model parallel two-sided assembly lines. International Journal of Production Research 52, , doi: Kucukkoc, I., Zhang, D.Z., Type-E parallel two-sided assembly line balancing problem: Mathematical model and ant colony optimisation based approach with optimised parameters. Computers and Industrial Engineering 84, 56 69, doi: Miltenburg, G.J., Wijngaard, J., The U-Line Line Balancing Problem. Management Science 40, Ozcan, U., Cercioglu, H., Gokcen, H., Toklu, B., 2010a. Balancing and sequencing of parallel mixed-model assembly lines. International Journal of Production Research 48, Ozcan, U., Gokcen, H., Toklu, B., 2010b. Balancing parallel two-sided assembly lines. International Journal of Production Research 48, Salveson, M.E., The assembly line balancing problem. Journal of Industrial Engineering 6, Simaria, A.S., Vilarinho, P.M., ANTBAL: An ant colony optimisation algorithm for balancing two-sided assembly lines. Computers & Industrial Engineering 56, WILD, Rey, Mass Production Management, John Wiley & Sons Ltd., New York, 1972 Zhang, D.Z., Kucukkoc, I., Balancing Mixed-Model Parallel Two-Sided Assembly Lines, Proceedings of 2013 International Conference on Industrial Engineering and Systems Management, IEEE - IESM 2013, art. no , October, Rabat, Morocco, pp Zhang, David Z, Manufacturing Systems, Ders Notlari, University of Exeter, Ingiltere. Montaj Hatti Tasarimi ve Analizi /01/