Farklı işgören kaynaklarının varlığında çok amaçlı demontaj hattı dengeleme problemi

Abstract

Demontaj işlemi, sürdürülebilirlik faaliyetlerinin gerçekleştirilmesinde kilit rol oynamaktadır. Demontaj işleminin etkin bir şekilde gerçekleştirilmesinde ise demontaj hatlarından yararlanılmaktadır. Demontaj hatlarında gerçekleştirilen görevlerin çevresel ve bireysel ergonomik riskler nedeniyle işçiler üzerinde oluşturduğu tehlike, işçilerin yerine robotların veya işbirlikçi robotların kullanımı ile azaltılabilmektedir. Elbette bu durum maliyet artışını da beraberinde getirmektedir. Bu çalışmada literatürde ilk kez eşzamanlı olarak maliyet en küçüklenirken ergonomik yararın en büyüklenmesine yönelik heterojen işçiler, robot ve işbirlikçi robotların varlığında demontaj hattı dengeleme ve işgören atama modeli geliştirilmiştir. İkinci amaç fonksiyonu çevresel ve bireysel ergonomik risklerden kaynaklı işçiye yönelik tehlikenin en küçüklenmesi şeklinde ifade edilmiştir. Çok amaçlı modelin çözümünde epsilon kısıt yönteminden yararlanılmış olup, elde edilen Pareto en iyi çözümler arasından karar vericinin seçeceği çözüme destek olabilmek amacıyla entropi tabanlı TOPSIS ve PROMETHEE yöntemlerine dayalı bir yöntem geliştirilmiştir. İdeal noktaya uzaklık ve etkinlik yüzdesine ilave olarak otomasyon oranı adlı yeni bir ölçüt önerilmiştir. Çalışmada ayrıca tam faktör deney tasarımı ile görev sayısı, işçi sayısı ve heterojen işçiler arasındaki süre değişkenliği olmak üzere üç faktörün çözüm süresine etkilerinin istatistiksel olarak anlamlı olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ilk iki faktörün birleşik etkisi de istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Elde edilen sonuçların, demontaj hatları konusunda çalışan akademisyenlerin yanısıra demontaj hattı yöneticilerinin otomasyondan faydalanarak işçilere yönelik tehlikenin azaltılması konusunda yol göstereceği düşünülmektedir.

The disassembly process plays a key role in the realization of sustainability activities. Disassembly lines are used to perform the disassembly process efficiently. The danger posed by the tasks performed on disassembly lines on workers due to environmental and individual ergonomic risks can be reduced by the use of robots or collaborative robots instead of workers. Of course, this causes an increase in costs. In this study, for the first time in the literature, the disassembly line balancing and worker assignment model was developed in the presence of heterogeneous workers, robots and collaborative robots to maximize the ergonomic benefit while simultaneously minimizing the cost. The second objective function was expressed as the minimization of the danger to the worker caused by environmental and individual ergonomic risks. The epsilon constraint method was used to solve multi-objective model and entropy-based TOPSIS and PROMETHEE method was developed to support the the decision maker to select among the best Pareto-optimal solutions obtained. In addition to the distance to the ideal point and efficiency, a new criterion called automation rate was proposed. In the full factor experiment design, the effects of number of tasks, the number of workers, and the time variation between heterogeneous workers on solution time, were all found statistically significant. The interaction effect of the first and second factor was also found statistically significant. It is expected that the results will guide both academicians as well as managers working on disassembly lines to reduce the danger to workers by using automation.