Petri net ile bir esnek üretim sisteminin modellenmesi ve analizi

Üretim sektöründe gün geçtikçe ortaya çıkan teknolojik ve ekonomik gelişmelerle birlikte güçleşen rekabet ortamında işletmelerin sürekli değişen ürün talep ve çeşitlerini zamanında karşılayıp hızlı cevap verebilmeleri zorunluluğu doğmuştur. Bu rekabet ortamında yerini koruyup geliştirmek isteyen firmaların belirtilen piyasa değişikliklerine hızlı ve etkili bir şekilde uyum sağlayabilmesi için sahip oldukları üretim sistemlerini söz konusu şartlara uyumlu hale getirmeleri gerekmektedir. Bu da üretim sistemlerinde "esneklik" kavramını ortaya çıkarmaktadır. Esneklik çok boyutlu bir kavram olmakla birlikte üretilen parça çeşitliliğinin fazla olması ve bunun yanında sürekli değişim gösteren piyasa isteklerine hızlı ve etkili bir şekilde cevap verebilme yeteneği olarak tanımlanabilir. Günümüz dinamik, belirsiz ve rekabetçi piyasa koşullarının üretim sistemlerinde esnekliği bir gereklilik haline getirmesi nedeniyle "Esnek Üretim Sistemleri" (EÜS) güçlü bir rekabet aracı olarak çağdaş üretim sistemleri arasında öne çıkmaktadır. EÜS otomasyon yoğun, personel müdahalesini en aza indiren, bilgisayar destekli makineler tarafından desteklenen ve otomatik programlanabilen taşıma sistemleri, robotlar ve konveyörlerden oluşan birden fazla adette ve çeşitte parçayı etkin bir şekilde üretebilen sistemlerdir. Bu tür kompleks sistemlerin modellenmesi ve analizi güçlü modelleme araçları gerektirir. Bu çalışmada bir esnek üretim hücresi (EÜH), "Petri ağları" (PA) modelleme aracı kullanılarak modellenmiş ve performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Ele alınan PA yöntemi; hem sistem verimliliği, hem de sistem etkinliği analizini mümkün kılar. Geleneksel matematiksel yöntemler ile tanımlamanın zor olduğu karakteristik özellikler gösteren EÜH gibi kompleks sistemleri güçlü matematiksel özellikleri sayesinde kolaylıkla tanımlayan cebirsel sonuçlar elde edip farklı matematiksel araçlar geliştirilmesine imkan tanıyan ve diğer grafiksel gösterim yöntemlerinden farklı olarak daha anlaşılır ve ayrıntılı bir şekilde mantıksal etkileşimleri ortaya koyabilen PA, bu özellikleri ile güçlü bir modelleme aracıdır. Karmaşık mekanik sistemlerde hidrolik, pnömatik, elektriksel nedenlerle meydana gelen güç kayıpları, bu sistemlerde belirsizlik durumuna sebebiyet verir. Stokastik değişkenlikle açıklanamayan bu belirsizlikler "bulanık modellerle" tanımlanabilir. Çünkü EÜS'lerdeki girdi/çıktı parametrelerindeki bazı belirsizlikler sadece kesin olmayan ölçümlerden kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada EÜS'lerde işlem sürelerinde meydana gelen belirsizlikler için "bulanık küme teorisi" kullanılarak parametrelerin bulanıklaştırıldıktan sonra sisteme entegre edilebileceği düşünülmüştür. Ayrıca bulanık parametreler kullanılarak oluşturulan modelin sistemin gerçek yapısını yansıtma derecesini ölçmek amacıyla ele alınan EÜH, üç farklı yaklaşımla modellenmiştir. İlk modelleme yaklaşımında bulanık parametre kullanılmamışken, ikinci modelleme yaklaşımında sadece bazı parametreler bulanıklaştırılmıştır. Önerilen üçüncü yaklaşımda ise, benimsenen bulanık küme teorisi ile modeldeki tüm belirsiz parametreler bulanıklaştırılmıştır. Geliştirilen yöntem bir EÜH'nin modellenmesi ve performans analizinde kullanılmıştır. Bu amaç doğrultusunda MATLAB PN Toolbox programından yararlanılmıştır. Sonuçlar, bulanık parametrelerin kullanıldığı "Bulanık Geçiş Zamanlı PA Model" inin sistemi en doğru şekilde yansıtan model olduğunu göstermiştir.