ÜRETİM VE SERVİS SİSTEMLERİNDE PLANLAMA VE ÇİZELGELEME

Yard. Doç. Dr. Zehra KAMIŞLI ÖZTÜRK

26.09.2012

Sıralama

Bir dizi işin belirli özelliklerine göre sıraya dizilmesi işlemi

Sıralamanın farklı sonuçlar verdiği heryerde çizelgeleme vardır!

Çizelgeleme nedir? Birçok üretim ve hizmet endüstrisinde

düzenli olarak kullanılan bir karar verme süreci

• Kıt kaynakların görevlere zamanı gözeterekamaçları eniyileyecek şekilde tahsisi

• Bir ürünü oluşturan iş parçalarının eldeki tek veya çok sayıda makinelerde hangi sırada, ne zaman işleneceğinin saptanmasıdır

Etkili ÇizelgelemeZamanı En iyi Biçimde Kullanmak İçin

Planlama Yapmak

Belirli sayıda FAALİYETin, sınırlı sayıdaki KAYNAK ve ZAMAN DİLİMİne belirli koşulları sağlayacak şekilde atanması

Zaman Dilimi Hafta Gün Saat…

Günlük Yaşamda Çizelgeleme Zamanınızı gerçekçi olarak kullanabilmeyi anlamak Mevcut zamanı eniyi şekilde kullanabilmek için

planlamak Kesinlikle yapmanız gereken şeyler için yeterli zaman

bırakın «beklenmedik» durumlar için acil zaman Kendinize ve başkalarına aşırı bağlılıktan kaçınarak

stresini azaltın TakvimGünlükPDAOutlook …vs.

Stres

Etkinlik

Üç unsur• faaliyet (üretim…vb.)

• kaynak• zaman

İşgücü Çizelgelemedoğru kişi doğru zamanda doğru yerde

Ana Üretim Planlama Modeli Detaylı planlama modelinin temel

girdilerini sağlar. Eldeki kaynakların planlama sürecinde

en uygun kullanımını sağlayacak temel üretim politikalarını tespit eder.

3 ay-1 yıl

Detaylı üretim planlama modeli

Ana planın belirlediği politikalar çerçevesinde, Yapılacak işlerin sırasının belirlenmesi Bu işlere ayrılacak enuygun (optimum)

kaynak miktarının belirlenmesi Kısa dönem planlama Üretim çizelgeleri İş programları 1-2 hafta

Üretimde Çizelgeleme Üretim olanaklarının en etkin biçimde

kullanılması. Müşteri taleplerine olabildiğince çabuk

cevap verilmesi. İşlerin, teslim tarihlerinde gecikmeye

neden olunmadan tamamlanması. Yarı mamul envanterinin en

küçüklenmesi. Fazla mesai çalışmalarının en

küçüklenmesi.

Üretim Uygulamaları Proje çizelgeleme Atölye çizelgeleme Esnek montaj hatlarının çizelgelenmesi Ekonomik parti çizelgeleme Tedarik zincirinde planlama ve

çizelgeleme AGV çizelgeleme ve rotalama

Çizelgelemenin çözümüne yardımcı olduğu sorunlar

Siparişlerin geç teslim edilmesi, Kurulu kapasitenin tam kullanılmaması, Üretim sürecinde uzama, Üretimde darboğaz tespiti, Müşterilerin memnuniyetsizliği, Müşteri kaybı.

Servis uygulamaları Otel / havayolu / araba rezervasyon

sistemleri Hastanelerde hemşireleri hastalara

atama(nurse rostering problem)

Hastanelerde ameliyathanelerin kullanımı

Taşıma ve dağıtım sistemlerinde çizelgeleme

Tanker çizelgeleme Tren tarifesi Havayolu tayfası çizelgelemesi Uçak rotalama

Zaman çizelgesi

Zaman çizelgesi Üniversitelerde derslerin çizelgelenmesi

Personel için iş çizelgeleme (hastaneler, fabrikalar vs)

Ligler (futbol, basketbol vs) Hava alanlarında iniş / kalkışlar

Ayrıca,Uydu çizelgeleme vb…??

Eğitimsel Zaman Çizelgeleme(educational scheduling)

BireylerÖğreticilerGözetmen

lerÖğrenciler

Faaliyetler

Sınavlar

Dersler

Kaynaklar

Derslikler

Zaman dilimleri

Eğitimsel Zaman Çizelgeleme

Eğitimsel Zaman Çizelgeleme

Problemi

Sınav Çizelgeleme ProblemiDers Çizelgeleme Problemi

•Ders-zaman dilimi ataması•Ders-derslik ataması•Ders-öğretici ataması•Ders-derslik-zaman dilimi ataması•Ders-öğretici-derslik-zaman dilimi ataması

•Sınav-zaman dilimi ataması•Sınav-derslik ataması•Sınav-gözetmen ataması•Sınav-derslik-zaman dilimi ataması

Üretim ModelleriKaynak sayısı/makine sayısıMakinelerin özellikleriOtomasyon seviyesiMalzeme taşıma sisteminin türüFarklı planlama ve çizelgeleme

modelleri

Üretim modelleri Kaynak: makine Görev: iş

• Tek bir operasyon• Farklı türde

makinelerde yapılacak olan bir dizi operasyon

İş

Üretim modelleri

• Genellikle bir iş bir ya da uygun olan makinelerde yapılacak olan operasyonu içerir

Tek/paralel makine

• Farklı makinelerde gerçekleşecek farklı operasyonları içerir

Atölye modelleri

Atölye modelleri Her işin kendi rotası Bir ya da daha fazla amaç

Enküçük tamamlanma zamanı Enküçük #geçiken iş

Özel durum: AKIŞ TİPİ Tüm işler sistem içinde aynı rotayı izlemeli makine 1 makine 2 makine 3 …

Esnek üretim sistemleri Malzeme taşıma, konveyör sistemi vb. Amaç: enbüyük çıktı sayısı

Otomotiv endüstrisi

Parti Çizelgeleme Modelleri Orta ve uzun dönem üretim planlama Üretim ve talep süreçleri süreklidir Amaç: enküçük toplam envanter

maliyetleri enküçük toplam hazırlık maliyetleri

Özellikle petrol rafineleri gibi süreç endüstrisinde

Tedarik zinciri modelleri Parti çizelgeleme ve atölye çizelgeleme

modellerinin entegrasyonu Amaç: enküçük envanter taşıma

maliyeleri enküçük ulaştırma (taşıma) maliyetleri

Üretim modelleri

Kesikli

proje Atölye Esnek montaj

Tedarik zinciri

Sürekli

Parti çizelgele

meTedarik zinciri

Tamsayılı progamlama/disjunctive programing

Doğrusal programlama/doğrusal olmayan programlama

Deterministik Modeller İş ve makine sayısı sınırlı

n : iş sayısım : makine sayısı

Kümeler I: makineler kümesi J: işler kümesi

(i,j) j işi i inci makinede işlenecek

Formülasyon-statik veri

: işlem zamanı (processing time) j inci işin i inci makinede harcadığı süre

: iş başlangıç tarihi (release date) j inci işin başlayabileceği en erken

tarih

: son teslim tarihi (due date)müşteriye taahhüt edilen tarihceza!!

Formülasyon : ağırlık (weight) – bir öncelik faktörü

j inci işin göreceli olarak sistemdeki diğer işlere göre önemi

j inci işi sistemde bir birim zamanda tutma maliyeti Envanter bulundurma maliyeti …vb.

: j tipi parçalar için makine üretim hızıBirim zamanda üretilen parça sayısı

𝑄 𝑗=1𝑝 𝑗

Formülasyon-dinamik veri

: j inci işin i inci makinede işlenmeye başlama zamanı

: j inci işin sistemde ilk işlenmeye başladığı an

: j inci işin i inci makinede tamamlanma zamanı

: j inci işin sistemi terk ettiği an

Formülasyon-dinamik veri

: terminden sapma (lateness)

: gecikme (tardeness)

: erken teslim (earliness)

Formülasyon-dinamik veri

: t anında bekleyen iş sayısı

: t anında işlem görmekte olan iş sayısı

: t anında tamamlanmış olan iş sayısı : t anında tamamlanmamış olan iş sayısı

+ + = n

Formülasyon-dinamik veri

+ = ? = ? = ? = ?

Makine Konfigirasyonu Tek makine modelleri

Karmaşık modellerde alt modellerGenellikle eniyi çözüm elde edilen modeller

EDD: en erken teslim tarihli önce teslim tarihine göre artan sırada sırala amaç: enbüyük gecikmenin en küçüklenmesi

SPT: en kısa işlem süreli önce amaç: işlem görmek için bekleyen ortalama iş sayısını enküçüklemek

Makine Konfigürasyonu Paralel makine modelleri

Paraleldeki makinelerin hepsi aynı olmayabilir!

İşlem hızı, makine yaşı, bakım…

Makineler bazen «kişiler» olabilir.

İşlem süresi: ???

İşlem süresi: hem işe hem de operatöre bağlı olarak değişir

Örnek:Kalkış saati

Gazete okuma sırası

Eren 8:30 A (60 dak.)

B (60 dak.)

C (60 dak.)

D (60 dak.)

Doruk 8:45 B (75 dak.)

C (60 dak.)

A (60 dak.)

D (60 dak.)

Alp 8:45 C (5 dak.) B (60 dak.)

A (60 dak.)

D (60 dak.)

Rüzgar 9:30 D (90 dak.)

A (60 dak.)

B (60 dak.)

C (60 dak.)Gazete: makine

Kişi: iş

Makine Konfigürasyonu Akış tipi modeller

Tüm işlerin rotası belliÖrn: tüm işler aynı makinelerde aynı sırada işlenecekse

Atölye tipi modellerİşlerin farklı rotaları var

Varsayımlar -1 Her iş bir bütündür İş başladıktan sonra ara verilmez Her işin her biri ayrı tezgahta olmak üzere

farklı işlemleri olabilir Başlayan iş bitirilmeli (iptal edilemez) İşlem süreleri sıralamadan bağımsızdır Süreç stoğuna izin verilir Her makine tipinden bir adet var (10 adet/freze 100 parça)

Varsayımlar -2 Makineler boşta kalabilir Hiçbir makine aynı anda birden fazla iş yapamaz. (birkaç delik delebilir) Makineler hiç bozulmaz. İşlem sırasında sürekli

elverişlidirler. Teknolojik kısıtlar önceden bilinir. Rassallık yok.

Yapılan işler biliniyor ve sabit Makine sayısı biliniyor ve sabit İşlem süreleri biliniyor ve sabit Hazır olma zamanları biliniyor ve sabit Belirli bir problemi tanımlamak için gerekli tüm bilgiler

biliniyor ve sabit

Kısıtlar-1 Öncelik (precedence) kısıtları

bir iş genellikle bir başka iş bittikten sonra başlar

Makine uygunluk (eligibility) kısıtlarıparalel makine ortamında, j inci iş uygun olan herhangi bir makineye atanmaz. Sadece özel bir alt küme ’de yer alan bir makineye atanır. Paraleldeki m makine tam olarak aynı

değilse

Kısıtlar-2 İş gücü kısıtları

İşletmede ilgili makineleri kullanacak yeterli sayıda operatör olmayabilir

Herkes aynı özelliklere sahipse W

Rotalama kısıtlarıBir işin sistem boyunca izlemesi gereken rotanın belirlenmesi İşin farklı makinelere hangi sırada uğraması

gerektiği

Kısıtlar-3 Sıra bağımlı hazırlık süreleri ve

maliyetlerHazırlık süresi, «henüz biten işe» ve «yeni başlayacak işe» bağlı ise hazırlık süreleri sıra bağımlıdır.

: i işinden sonra j. İşi: maliyet

Boya işleri… açık renkten koyu rengeHazırlık… maliyet… iş gücü ve harcanan hammadde

Kısıtlar-4 Malzeme taşıma kısıtları

İş merkezleri yüksek derecede otomatikleştirilmiş ise işlem süreleri belirlidir! Değişmez.

Stoklama alanı ve bekleme zamanı kısıtlarıSüreç içi stok için sınırlı alanBir makine için bekleyen iş saysında bir üst limit

Kısıtlar-5 Yüksek öncelikli acil bir sipariş geldiğinde

çizelge değişebilir.

Taşıma kısıtlarıİki tesis arasındaki taşıma süresi

İş BEKLER

Makine BOŞ KALIR

Performans ÖçütleriTeslim Zamanına Bağlı Amaçlar

En büyük gecikmenin enküçüklenmesi

Çizelgenin en kötü performansının enküçüklenmesi

Performans ÖçütleriTeslim Zamanına Bağlı Amaçlar

Geciken iş sayısının enküçüklenmesi

Performans ÖçütleriTeslim Zamanına Bağlı Amaçlar

Hazırlık maliyetleri

Süreç içi stok maliyetleri

WIP taşıma maliyetlerini arttırır

Performans ÖçütleriTeslim Zamanına Bağlı Amaçlar

Bitmiş ürün stok maliyetleri

Erken bitirme Talebe göre emniyet stoğu miktarı

Envanter taşıma mly., hazırlık süresi ve maliyeti düşer

Taşıma maliyetleri

Taşınan miktardan bağımsız

Genel değerlendirme

Nasıl ölçülür?Bugün için önemli olmayan, yarın önemli olabilir…

Aynı andan birden fazla amaç eniyilenmeye çalışılır

Amaçlar döneme göre değişebilir.

Personel ve iş çizelgeleme birbirinden ayrı düşünülemez.

Ders materyali Pinedo, M.L., Planning and Scheduling in

Manufacturing and Services, Springer, 2005.