Ergonomik riskler içeren depo raf atama problemi için karışık tamsayılı doğrusal programlama modeli: Bir uygulama

Abstract

Bu çalışmada, ekmek fırınları ve fırın ekipmanları üreten bir firmada depo raf atama problemi ele alınmıştır. Mevcut sistemin analizi sonucunda, malzeme ambarındaki işlemlerin yoğun yük kaldırma/indirme ve taşıma işlerinden dolayı ergonomik riskler içerdiği gözlenmiştir. Problemin çözümü için, öncelikle bileşen sınıflandırması amacıyla Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) ve çok kriterli ABC analizi yöntemleri kullanılmıştır. Daha sonra depodaki farklı kapasiteli raflara farklı tiplerdeki bileşenleri atayan bir iki amaçlı karışık tam sayılı doğrusal programlama modeli geliştirilmiştir. Öncelikli amaç işçilik maliyetini, ikincil amaç ise çalışanın üzerindeki ergonomik yükü azaltacak şekilde metabolik hızını enküçüklemektedir. Çalışanın sorumlu olduğu temel malzeme talebi karşılama çevrimi dört iş öğesine bölünmüş ve bunların enerji maliyeti literatürdeki mevcut denklemler kullanılarak tanımlanmıştır. Bu denklemler, maliyet en küçüklemesi amacına ek olarak matematiksel modele eklenmiştir. Önerilen modelin çözümlenmesi sonucunda çalışanın metabolik hızı ve dolayısıyla üzerindeki ergonomik riski azaltılabilirken, aynı anda çalışan verimliliğinin de artırılabileceği gösterilmiştir. Ayrıca, geliştirilen matematiksel modeli kullanarak parametre ara yüzleri ile raflara atanacak bileşenlerin belirlenebileceği ve bir depo tasarımının yapılabileceği bir yazılım geliştirilmiş ve çalışma kapsamında sunulmuştur.

In this study, warehouse shelf assignment problem in a company that produces bread ovens and bakery equipment was taken into account. With the analysis of the current system, it has been observed thatmanual work in the warehouse contains ergonomic risks due to intense lifting/lowering and carrying ofloads. In order to solve the problem, Analytical Hierarchy Process (AHP) and multi-criteria ABC analysismethods were used for product classification. Then, a mixed integer linear programming model was developed that assigns different types of products to different capacity shelves in the warehouse. Theprimary objective is to minimize worker costs, while the secondary one is to minimize the metabolic rateof the worker that eventually reduce the ergonomic stress. In addition to the cost minimization objective,these formulas were integrated into the mathematical model. With the proposed model, the metabolic rateand thus the ergonomic risk on the worker can be reduced, while productivity can be increased. Additionally, a software was developed and presented in the study, in which the products to be assigned tothe shelves can be determined and a warehouse can be designed with the parameter interfaces using the developed mathematical model.