Generating robust and stable machine schedules from a proactive standpoint

Endüstride kullanılan çizelgeleme sistemleri işletme ortamlarındaki şartlar gereği ciddi miktarda değişkenlik ve belirsizlik etkisi altında çalışmaktadırlar. Çizelgeleme sırasında karşılaşılabilecek çeşitli belirsizliklerle baş edebilme niteliği günümüz koşullarında giderek önem kazanmaktadır. Bu tez çalışmasında proaktif bir yaklaşımla iki çeşit belirsizlik etkisindeki (işlem süresi değişkenliği ve makine arızalanması) ortamlarda gürbüz ve kararlı çizelgeler üretilmesi problemleri ele alınmaktadır. Belirsizlik hakkındaki bilgi, olasılık dağılımları aracılığıyla modellenmekte ve olasılık kuramı kullanılarak sistem hakkında çeşitli çıkarımlara ulaşılmaktadır.İlk olarak tek makineli bir ortam ele alınmaktadır. İki gürbüzlük (beklenen toplam akış zamanı ve beklenen toplam gecikme) ve üç kararlılık (iş tamamlanma zamanları arasındaki farkların kareleri ve mutlak değerleri toplamı, iş tamamlanma zamanlarının toplam varyansı) ölçütü tanımlanmakta, bu ölçütlerin fazla zorlukla karşılaşmadan eniyilenebileceği özel durumlar tespit edilmektedir. Gürbüzlük ölçütlerinden biri için bir üstünlük kuralı, iki alt sınır ve problemi çözmek için bunları kullanan bir dal-sınır algoritması geliştirilmiştir. Her beş ölçüt için de büyük boyuttaki problemleri çözmek için kullanılabilecek bir demet taraması sezgiseli geliştirilmiş, kapsamlı sayısal deneylerle geliştirilen yöntemlerin performansları incelenmiştir.Çalışılan ikinci problem tek makine ortamında kararlık ve gürbüzlüğün eşzamanlı eniyilenmesidir, Bütün Pareto optimum noktaları üreten bir epsilon-kısıt yöntemi incelenmektir. Yöntemin gereksinim duyduğu alt problemler formüle edilmiş ve hesapsal karmaşıklıkları tespit edilmiştir. Yöntemin sadece tek bir cins alt probleme ihtiyaç duyan iki varyasyonu ele alınmış, bu varyasyonlardan birini güçlendirecek bir üstünlük kuralı ve bu kuralın değişik formülasyonları geliştirilmiştir. Önerilen tekniklerin performansları deneysel bir çalışmayla değerlendirilmiştir. Üretilen toplam nokta sayısını sınırlandırırken, noktaların dağılımını mümkün olduğunca eşit aralıklı tutacak bir yaklaşım da önerilmiştir.Son olarak, işlem süresi değişkenliği ve rassal makine arızalanmalarına maruz atölye tipi işliklerde kararlı çizelgelerin oluşturulması problemi ele alınmaktadır. Kullanılan kararlılık ölçütü, iş tamamlanma zamanlarının varyansları toplamıdır. Bu problem NP sınıfında olmadığından vekil bir kararlılık ölçütü kullanılmıştır. Problemin bu halinin, makine arızalanmaları göz ardı edilse bile, NP?zor olduğu gösterilmiş ve tam çözüm yöntemi olarak iki dal-sınır algoritması geliştirilmiştir. Makine arızalanmalarını göz önüne alan ve büyük boyutlu örnekleri çözebilen biri demet taraması ve diğeri tabu araması olmak üzere iki sezgisel yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemler kapsamlı hesapsal deneylerle test edilmiştir.