An assembly line balancing problem with identical parallel stations and worker capability

Abstract

This study focuses on the balancing problem of the assembly lines in Vestel Electronics' TV production facility. TV production includes numerous tasks, and complex precedence relationships increase the problem's complexity. In assembly lines, the production is made in a given cycle time, and parallel stations can be opened to increase the line's efficiency. The tasks of the stations are performed by the workers. This study aims to assign the workers to the stations depending on their capabilities and not exceeding the cycle time of the line, and increasing the production rate by opening identical parallel stations. A mathematical model is formulated to solve the assembly line balancing problem type-1, which includes opening parallel stations and assigning the workers to the stations based on worker skills. Moreover, company-specific constraints are added to the model to satisfy the production conditions. Depending on the company's requirements, an alternative meta-heuristic algorithm is developed to receive more rapid solutions than the mathematical model. Computational experiments show that the developed algorithm can be used as a decision-support tool to satisfy the production metrics.

Bu çalışma, Vestel Elektronik'in TV üretim tesisindeki montaj hatlarının dengeleme problemine odaklanmaktadır. TV üretiminde çok sayıda iş bulunmaktadır ve bu işlerin karmaşık öncelik ilişkileri problemin kompleksliğini arttırmaktadır. Üretim montaj hatlarında belirli bir çevrim süresinde gerçekleşmekte ve paralel istasyonlar açılarak hattın hattın verimliliğini arttırılabilmektedir. İstasyonlarda bulunan işler işçiler tarafından yapılmaktadır. Bu çalışmadaki amaç, işçileri kabiliyetlerine göre hattın çevrim süresini aşmayacak şekilde istasyonlara atamak ve paralel istasyonlar açarak hattın verimliliğini arttırmaktır. Paralel istasyonların açılması ve işçilerin yeteneklerine göre istasyonlara atanmasını içeren montaj hattı dengeleme problemi tip-1'i çözmek için bir matematiksel model formüle edilmiştir. Ayrıca, üretimin koşullarını sağlamak amacıyla şirkete özgü kısıtlar matematiksel modele dahil edilmiştir. Şirketin ihtiyaçlarına bağlı olarak, matematiksel modele göre daha hızlı çözümler elde etmek amacıyla alternatif bir meta-sezgisel algoritma geliştirilmiştir. Hesaplamalı deneyler, geliştirilen algoritmanın üretim metriklerini karşılamak için bir karar destek aracı olarak kullanılabileceğini göstermektedir.