Energy efficient scheduling in flow-shop and parallel machine robotic cells

Robotik hücre çizelgeleme problemleri çoğunlukla hücrenin üretim hızını artırmaya odaklanır. Ancak, son zamanlarda enerji tasarrruflu ve çevreye duyarlı üretim operasyonları daha önemli hale geldi ve yakın zamanda yapılan çalışmalarda daha fazla ilgi çekmekte. Bu tezde, iki robotik hücre çizelgeleme problemi ele alındı. Bir robotik hücrede makineler ve elleçleme robotu yer alır. Bu tezde robot enerji tüketimini minimize etme hedefini üretim hızını maksimize etme hedefi ile birlikte ele aldık. Bu problemlerde bu iki hedef için etkin çözümler bulmayı amaçladık. Önce birden fazla parça üreten iki makineli akış tipi robot hücresi, daha sonra ise iki paralel makineli robot hücresi ele alındı. Akış tipi çizelgelemede parçalar her iki makinede de sabit bir sırada işlenirken paralel makineli çizelgelemede parçalar iki makineden birinde işlenir. Her iki robot hücresinde de tüm taşıma ve yükleme-boşaltma işlemleri bir robot tarafından gerçekleştirir. Robot taşıma işleri sırasında enerji tüketir. Bu çalışmada enerji tüketiminin robot hızına göre dışbükey doğrusal olmayan bir fonksiyon olarak formüle edilebileceğini varsayıyoruz. Bu tezde robot enerji tüketimini ve maksimum işbitim (ya da çevrim süresi) hedeflerini minimize etmek için en iyi robot hareket dizisini, robot hareket hızlarını bulmayı amaçlıyoruz. Aynı zamanda parça sırası ve makine-parça atama kararları da veriliyor. Akış tipi robotik hücresi için, çevrim süresi ve enerji tüketimi hedefleri için etkin çözümleri bulan bir matematiksel model önerdik. Bu modeli karışık tamsayılı ikinci derece konik programlama problemi olarak çözdük. Paralel makineli robotik hücre çizelgeleme problemi için, enerji tüketimi ve işbitim zamanı hedeflerini minimize edecek çözüm yöntemleri önerdik. İlk olarak bir matematiksel model geliştirdik ve konik gösterimini çözdük. Daha sonra Tavlama Benzetimi kullanan komşuluk arama algoritmaları önerdik. Her iki problem için önerilen çözüm yöntemlerinin hesaplama performansını test ettik. Ayrıca robot hız kontrol yaklaşımının bu problemlerde sağladığı enerji tasarrufunu gösterdik.