Performance assessment of a factory layout design: Hybrid multi criteria decision making model with an application in the elevator and escalator company

Abstract

Tesis yerleşim düzeni problemi, endüstri mühendisliği ve işlemler yönetimi alanlarının temel araştırma konularından bir tanesidir. Literatürde, çoğu tesis yerleşim problemi modellemesi olarak karşımıza çıkan birçok araştırma makalesi bulunmaktadır. Araştırmacılar, bir yerleşim düzeni yaratmak için matematiksel modelleme, sezgisel yöntemler, üst sezgisel yöntemler ve benzetim gibi algoritmalar geliştirmişlerdir. Bir yerleşim düzenin değerlendirme süreci onun yaratılması kadar önemli olmasına rağmen, konuyla alakalı olan literatür, yerleşim düzeni değerlendirmesini inceleme açısından eksikliklere sahiptir. Bir yerleşim düzeninin değerlendirilmesi önemlidir, çünkü yerleşim düzeni değerlendirmesi aslında işlemlerin performansının değerlendirmesidir. Yerleşim düzeninin performansının değerlendirmesi yerleşim düzeninin temel özelliklerini incelemelidir. Bu yüzden, indeksler, diğer bir deyişle, kriterler, alt kriterler ve ölçümler, yerleşim düzeninin temel özelliklerini anlamak ve yansıtmak için dikkatlice belirlenmelidir. Bu bağlamda, bu tez çalışması yeni bir melez çok kriterli karar verme modeli yaklaşımı ile yerleşim düzeninin performansını değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Sistematik ve detaylı bir literatür taraması yoluyla, kriterler, buna buna bağlı olan alt kriterler ve ölçümler belirlenmiştir. Bu tezin üç temel katkısı vardır. Birincisi, indeksler; kriterler, alt kriterler ve ölçümler olarak sınıflandırılmıştır. İkincisi, kriter seti yerleşim düzeni boyutlarının etkinliğini tam anlamıyla açıklamaktadır. Son olarak, performans değerlendirmesi için, melez modelde dört farklı çok kriterli karar verme tekniği kullanılmıştır. Uygulama, Maltepe/Menemen/İzmir bölgesinde faaliyet gösteren bir asansör ve yürüyen merdiven fabrikasında gerçekleştirilmiştir. Firmadan, genel müdür, üretim müdür, üretim müdürü yardımcısı, yönetim kurulu üyesi ve usta başı olmak üzere 5 uzman ankete katılmıştır. Melez çok kriterli karar verme tekniği model olarak adlandırılan model, farklı çok kriterli karar verme tekniklerinden oluşmaktadır. İlk olarak, kriterler arasında ilişkiyi belirlemek için bulanık Toplam Yorumlayıcı Yapısal Model tekniği uygulanmıştır. Daha sonra, kriterler arasındaki nedensel ilişkileri belirlemek için, bulanık Karar Verme Deneme ve Değerlendirme Laboratuvarı tekniği, uygulanmıştır. Bir sonraki aşamada, alt kriterlerin önem ağırlıklarını belirlemek amacıyla, bulanık Karar Verme Deneme ve Değerlendirme Laboratuvarı tekniğinin sonucunun, iç bağlılık matrisinin, yardımıyla bulanık Analitik Ağ Süreci tekniği uygulanmıştır. Alt kriterler önem ağırlıkları belirlendikten sonra, her bir alt kritere bağlı olan ölçümlerin önem ağırlıkları, bulanık Analitik Hiyerarşi Süreci kullanılarak bulunmuştur. Böylelikle, yapısal nedensel ilişkiler, alt kriterlerin ve ölçümlerin önem ağırlıkları bulunmuştur. Bulunan bütün önem ağırlıkları, toplam performans değerini bulmak amacıyla, kolektif seansta değerlendirilen ölçümlerin performans değerleri ile çarpılmıştır. Performans değerlerinin toplamı, firmanın etkinlik ve verimlilik düzeyini gösteren toplam performans değerini vermiştir.

The facility layout problem was one of the main research topics in industrial engineering and operations management areas. There are many research papers in the literature, in which the majority of them were made about the modelling of the layout. The researchers developed many algorithms such as mathematical modelling, heuristics, metaheuristics, and simulation algorithms to constitute a layout. Although the evaluation process of a layout is as important as the constitution of it, the relevant literature has lack of studies examining the performance of it. The evaluation of the layout performance is important, because the evaluation of the layout performance is, in fact, the evaluation of the performance of the operations. The evaluation of the performance of the layout should examine the main characteristics of the layouts. Therefore, the indices, in other words, the criteria, the sub-criteria, and the measurements have to be determined carefully in order to understand and reflect the main characteristics of the layout. Within this context, this dissertation aims to present a new hybrid multi criteria decision-making model approach in order to assess the performance of the layout. With a systematic and very detailed literature review, the criteria, corresponding sub-criteria, and the corresponding measurements are determined. There are three major contributions of this dissertation. Firstly, we have categorized the indices as Criteria, Sub-Criteria, and Measurement. Secondly, the criteria set are an extended set to fully describe the dimensions of the layout effectiveness. Finally, we have integrated four different MCDM techniques in a hybrid model for the performance assessment. The application was conducted in an elevator and escalator manufacturing firm located in Maltepe, Menemen, Izmir. Five experts from the firm participated in the survey; the general manager, the operations manager, the vice operations manager, the member of the executive board, and the craft supervisor. The model, which is called hybrid multi criteria decision-making (MCDM) model, consists of different MCDM techniques. Firstly, fuzzy Total Interpretive Structural Modelling (TISM) technique is applied in order to determine the relationships between a set of criteria. Then, fuzzy Decision Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL) technique is employed to identify the causal relationships. In the next step, with the help of the output of the fuzzy DEMATEL method, inner-dependence matrix, fuzzy Analytical Network Process (ANP) technique is applied in order to determine the weights of sub-criteria. After determining the weights of the sub-criteria, the weights of corresponding measurements are found using fuzzy Analytical Hierarchy Process (AHP) technique. Thus, the structural causal relationship, the weights of sub-criteria, and the weights of the measurements are found. All found weights are multiplied with the performance scores of all measurements which are evaluated with a collective session, in order to find the overall performance assessment score. The sum of the performance scores gives the overall performance score which represents the level of efficiency and effectiveness of the layout.