Ayrık Üretim Sistemlerinde Kestirimci Bakım için Akıllı Süreç Planlama Uygulaması

Abstract

Sıkı küresel pazar rekabeti ve sürekli değişen müşteri talepleri, üretim işletmelerini esnek üretim sistemlerine doğru itmektedir. Bu şekilde, süreç planlama ve çizelgeleme adımları üreticiler için gerçekten çok önemlidir. Özellikle hacim ve ürün tipi esnekliği olan esnek atölyelerde bu süreçler daha da kritik hale geliyor. 'Endüstri 4.0' adı verilen yeni bir sanayi devrimi, işletmelerin bu ezici rekabet baskısı ile yüzleşmelerini desteklemek ve süreç planlama ve çizelgeleme süreçlerinin verimliliğini artırmak için bilgisayar ve bilgi teknolojilerini üretim sistemleriyle entegre ederek yeni teknolojik olanaklar getiriyor. Etmen tabanlı sistemler, üretim sistemlerinin sanallaştırılması, siber-fiziksel katmanların oluşturulmasıyla sistem simülasyonu, dijital ikizler ve diğerleri gibi bu teknolojilerden bazıları literatürde çeşitli araştırmalarda çalışılmış ve geliştirilmiş olarak adlandırılabilir. Bu araştırmada, üretim alanının ontolojik modellemesi ve muhakeme kurallarının süreç planlama aşamasına bir çözüm olarak Lekin çizelgeleme programı ile entegre edilerek yeni bir metodoloji önerilmiştir. Bu tezde, önce talaşlı imalat işlemleri için geliştirilen ontoloji etki alanı modeli anlatılmış, daha sonra tasarlanarak eklenen muhakeme kuralları ve SPARQL sorguları detaylı olarak anlatılmıştır. Son olarak, Lekin programı yerleşik sezgisellerinden elde edilen çizelgeleme sonuçları açıklanmıştır.

Strict global market competition and continuously changing customer demands, push manufacturing enterprises towards flexible manufacturing systems. In this way, process planning and scheduling steps are truly crucial for manufacturers. Especially in the case of flexible job shops with volume and product type flexibility, these processes become even more critical. A new industrial revolution called 'Industry 4.0' brings new technological possibilities by integrating computer and information technologies with manufacturing systems to support enterprises to face this overwhelming competition pressure and enhance the efficiency of process planning and scheduling processes. Some of these technologies like agent-based systems, virtualization of manufacturing systems, system simulation by the creation of cyber-physical layers, digital twins and others can be named as some of them were studied and developed in several types of research in literature. In this research, a new methodology by integrating the ontology modelling of manufacturing domain and reasoning rules as a solution for the process planning phase, with the Lekin scheduling program is proposed. In this thesis, first, the ontology domain model developed for metal cutting processes is described, then designed and added reasoning rules and SPARQL queries are explained in detail. Finally, the scheduling results obtained from Lekin program built-in heuristics are explained.