An energy efficient assembly line balancing problem withhuman-robot collaboration
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GİZEM EROL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mustafa Kemal Tural
Eş Danışman: Derya Dinler
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Montaj hattı dengeleme problemleri (MHDP'ler) literatürde kapsamlı olarak çalışılmıştır. Teknolojik gelişmeler, değişen müşteri beklentileri ve enerji maliyetlerindeki artış nedeniyle, MHDP'lerin çeşitli yeni varyasyonları hala önerilmektedir. Robotların montaj hatlarına entegre edilmesi, esneklik, üretkenlik, güvenlik ve enerji verimliliği gibi çeşitli potansiyel faydalar sağlayan umut verici bir araştırma alanıdır. Bu çalışmada, robotların ve insan operatörlerin aynı iş istasyonlarında paralel olarak çalışmasına izin verilen bir MHDP'ye odaklanılmaktadır. Robotların hızlarının (izin verilen sınırlar dahilinde) ayarlanabileceği ve daha yüksek hızların daha yüksek enerji tüketimine yol açacağı varsayılmaktadır. İstenen maksimum çevrim süresi göz önüne alınarak, robotların enerji tüketimini en aza indirecek s ̧ekilde verilen sayıda robotun insan operatörlere paralel olarak çalışacağı iş istasyonlarına, görevlerin robotlara ve insan operatörlere atanmasına, ve robotların hızlarına karar vermeyi amaçlıyoruz. Problemi en iyi s ̧ekilde çözebilmek için Karışık Tamsayılı İkinci Dereceden Konik Programlama formülasyonu sunulmaktadır. Ancak bu formülasyon sadece küçük boyutlu örnekleri bir saat içerisinde çözebilmektedir. Bu sorunun üstesinden gelmek için, hız değerleri ayrıklaştırılmakta ve ayrıklaştırılmış problem için Kısıt Programlama ve Karma Tamsayılı Doğrusal Programlama formülasyonları sunulmaktadır. Ayrıca, ayrıklaştırılmış çözümleri daha da iyileştirmek için hız optimizasyonu önerilmektedir. Son olarak, görevlerin gerçekleştirilebileceği en erken ve en geç iş istasyonu için sınırlar sunulmakta ve bu sınırların dahil edilmesinin çözüm kalitesini ve süresini nasıl etkilediği incelenmektedir. Önerilen yöntemlerin çözüm kalitesini ve sürelerini değerlendirmek için kapsamlı hesaplamalı deneyler gerçekleştirilmektedir.