Robust scheduling for parallel machines with sequence dependent setup times and uncertain breakdowns

Abstract

In this study, machine scheduling activities in the plastic injection production facility of a company competing in electronic sector is investigated. The company designs the products and picks order from customers for these products. There is a frozen production period for the end-product production schedule and all materials to be used in the end-product are expected to be prepared before the production. Otherwise, tardiness of materials leads to penalty costs due to production disruptions and revisions in the frozen plan. There are parallel machines in the plastic injection production facility. Setup time is job and sequence dependent. Furthermore, there are random machine breakdowns in the plastic injection machines. A production schedule that considers sequence-dependent setups, uncertain machine breakdowns is developed with the objective of minimizing tardiness. The solution for the proposed mixed integer quadratic programming formulation provides a robust schedule, which takes possible effects of worst-case scenarios for machine breakdowns into account. Keywords: parallel machine scheduling; sequence-dependent setup times; uncertain machine breakdown; robust schedulingBu çalışmada, elektronik sektöründe çalışan bir şirketin plastik enjeksiyon üretimi yapan tesisinde makine çizelegeleme süreci incelenmiştir. Bu şirket, ürünlerini kendi tasarlar ve bu ürünler için müşterilerden sipariş toplar. Son ürün üretim çizelgesinde donmuş periyot vardır ve son üründe kullanlacak tüm malzemelerin üretim öncesinde hazır olması beklenmektedir. Aksi takdirde, malzemelerin gecikmesi, üretim duruşu veya donmuş plandaki revizyonlar nedeniyle ceza maliyetine sebep olmaktadır. Plastik enjeksiyon üretim tesisinde paralel makinalar vardır. Kurulum zamanı iş ve sıralama bağlıdır. Ayrıca, plastik enjeksiyon makinelerinde belirsiz makine arızaları vardır. Sıralamaya bağlı kurulumları ve belirsiz makine arızaları göz önüne alan bir üretim programı, gecikmeyi en aza indirmek amacıyla geliştirilmiştir. Onerilen karışık ¨ tamsayılı kuadratik programlama formülasyonu için çözüm, makine arızaları için en kötü durum senaryolarının olası etkilerini dikkate alan güçlü bir program sağlar. Anahtar Kelimeler: paralel makine çizelgeleme; sıra bağımlı kurulum süresi; belirsiz makine arızaları; gürbüz çizelgeleme