Production planning application for a PET resin production plant

Abstract

PET (Polietilen tereftalat) ticari olarak en önemli aromatik polyesterlerden biridir. Geniş çaplı kullanımı nedeniyle PET üretim tesislerinin sayısı tüm dünyada büyük bir hızla artmaktadır. Bu çalışmanın konusu Türkiye'de bulunan şişe sınıfı PET üretim tesislerinden birinin üretim planlamasıdır. PET üretim tesislerinde üretim planlama özellikle Türkiye'de çok kritiktir. Çünkü yalnızca üç üretici vardır ve üretim miktarlarının toplamı gerçek piyasa talebinden düşüktür. Planlamanın yapıldığı yılın gerçek verilerine göre ithal edilen şişe cinsi PET rezin miktarı, toplam şişe cinsindeki PET rezin tüketiminin % 49.1'idir. Çalışmanın yapıldığı tesis ise tek başına Türkiye'nin şişe sınıfı PET üretiminin %47.5'unu yapabilecek kapasitededir. Bu verilerin ışığında böyle bir tesiste üretim planının düzgün olmaması özellikle yerli tüketicileri etkileyecek ve ithal edilen şişe sınıfı PET miktarının artması nedeniyle sektörel cari açık artacaktır. Böyle bir planlama programı uygun üretim miktarı ile çevresel etkinin azaltılması ve kaynakların daha verimli kullanılmasını sağlamak için sürdürülebililirliği de göz önüne alarak hazırlanmalıdır. Bu amaçlarla belirlenimli (deterministik) çok dönemli çok ürünlü tek seviyeli bir karışık tamsayılı doğrusal programlama (KTDP) modeli sunulmuştur. Hedef karın en yüksek düzeye çıkarılmasıdır. Önerilen model, stok politikası, enerji kaynakları politikası ve kapasite politikasındaki farklı seçimler için uygulanmıştır. Model uygulamasının sonuçlarına göre önemli iyileştirmeler sağlandığı görülmüştür. Bu verilere göre, kar % 6.0 oranında artarken toplam maliyet ise % 6.8 oranında azalmıştır.

PET (Polyethylene terephthalate) is one of the most important aromatic polyester commercially. Therefore, number of PET production sites has increased at a great pace all around the world as time passes due to its extensive usage. Subject of this thesis is developing a production planning model for one of bottle grade PET production plants in Turkey. Production planning is very critical for PET resin production facilities especially in Turkey, because there are only three manufacturers and sum of their production quantity is lower than actual market demand. According to the actual data of the year in which the planning was made, the amount of PET resin imported in bottles is 49.1% of the total PET resin consumption in bottles. Facilities of the study alone is capable to do the Turkey's bottle grade PET production of 47.5%. As shown by these data, an improper production planning would affect especially domestic consumers and sectoral current deficit would be increased due to rising imported PET quantity. This kind of plan must be prepared considering sustainability to decrease environmental impact by sufficient production and effective use of resources. For these purposes, a deterministic multi-period multi-product single level mixed-integer linear programming (MILP) model is presented. The objective is to maximize profit. The proposed model is applied for different choices in inventory policy, energy resources policy and capacity policy. It was seen that significant improvements were achieved according to obtained results. According to findings profit increases by 6.0% and total cost decreases by 6.8%.