Optimization of material requirements planning in automotive glass production

Bu çalışma Türkiye'de otomotiv yan sanayi sektöründe cam üreticisi olarak faaliyet gösteren bir firmanın, dışarıdan tedarik ettiği malzemelerin MİP tasarımı ve uygulamasını içermektedir. Çalışma ile malzemelerin verilecek sipariş miktarı ve elde bulundurulacak stok miktarlarının hesaplanması için MINLP optimizasyon modeli oluşturulmuştur. Optimizasyon modeli ile sipariş, elde bulundurma ve elde bulundurmama maliyetlerinden oluşan toplam maliyetin minimizasyonu amaçlanmıştır. Modelde kullanılan malzemelerin seçimi için 2019 yılında talebi olan ürünlerin ürün ağacında yer alan 78 kalem malzemeye ABC analizi yapılmıştır. ABC analizi sonucu A sınıfında yer alan 7 adet ön cam malzemesi matematiksel modelde kullanılmak üzere belirlenmiştir. Firmanın birim maliyetleri ve kısıtları dikkate alınarak oluşturulan model, LINGO paket programında kapalı formatta matematiksel olarak ifade edilmiştir. Modelin çözüm raporu incelenmiş ve ekonomik yorumlaması yapılmıştır. Modelin çözümü sonucu 7 malzeme için toplam maliyet 1.434.046 TL olarak elde edilmiştir. Kurulan modele alternatif olarak FOQ, EOQ, LFL, FPQ, POQ, MEOQ ve WW sipariş büyüklüğü belirleme yöntemleri kullanılmış, malzemelerin sipariş büyüklükleri ve toplam maliyetleri hesaplanmıştır. Çalışmaya ek olarak matematiksel modelde kullanılan malzemeler için firmanın MİP planlama ekibinin 2019 yılı içerisinde verdikleri sipariş bilgileri firmadan alınmış ve firma birim maliyetlerine göre verilen siparişlerin toplam maliyetleri hesaplanmıştır. Sonuç olarak modelin, yöntemlerin ve sezgisel siparişlerin toplam maliyetleri kıyaslanmıştır. Sipariş belirleme yöntemlerinden LFL, MEOQ ve POQ toplam maliyetleri model toplam maliyetinden %30 daha düşük sonuç vermiştir. Ancak bu 3 yöntemin stok bulundurmadığı belirlenmiş ve otomotiv sektöründe uygulanabilir olmadığı neticesine varılmıştır. Modelin çözümü ve WW yöntemi sonucu oluşan toplam maliyetler analiz edildiğinde 4 malzeme için modelin %6, 3 malzeme için ise WW yönteminin %2 daha düşük maliyetli olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Model çözümü ve sipariş belirleme yöntemlerinden FOQ, EOQ ve FPQ yöntemlerinin toplam maliyetleri karşılaştırıldığında tüm malzemeler için sırasıyla ortalama %64, %22 ve %46 model çözümü daha düşük maliyetli hesaplanmıştır. Model çözümü ve sezgisel verilen siparişlerin toplam maliyeti karşılaştırıldığında ise modelin %75 daha düşük maliyetli sonuç verdiği elde edilmiştir.The study includes the design and application of MRP for the materials supplied from outside by a company which operating as a glass manufacturer in the automotive supply industry in Turkey. With this study, MINLP optimization model has been created to calculate the order quantity of materials and stock quantities to be held. With the optimization model; it is aimed minimizing of the total cost consists order cost, holding cost and non-holding cost. ABC analysis was performed to 78 materials in the product tree of the products that were requested in 2019 for the selection of materials used in the model. As a result of ABC analysis, 7 windshield materials in A class have been determined to be used in a mathematical model. The model which was created by considering the firm unit costs and constraints, was expressed mathematically in a closed format in the LINGO program. The solution report of the model was examined and its economic interpretation was made. As a result of the solution of the model, the total cost for 7 materials was obtained as 1.434.046 TL. As an alternative to the installed model, FOQ, EOQ, LFL, FPQ, POQ, MEOQ and WW order size determination methods were used, order sizes and total costs of the materials were calculated. In addition to the study, for the materials used in the mathematical model, the order information given by the firm's MRP planning team in 2019 was taken from the company and the total costs of the orders placed according to the firm unit costs were calculated. As a result; the model, methods and the total costs of the orders given intuitively were compared. LFL, MEOQ and POQ total costs, which are among the order determination methods, yielded 30% lower than the total model cost. However, it was determined that these 3 models do not have stocks and it was concluded that they are not applicable in the automotive industry. When the total costs resulting of the model solution and the WW method were analyzed, it was obtained that the total cost of the model solution was lower for 4 materials with an average of 6% difference, the total cost of the WW method was lower for 3 materials with an average of 2% difference. When total costs of the model solution and FOQ, EOQ and FPQ total costs, which are among the order determination methods, were compared the model solution, on average, at 64%, 22% and 46%, respectively, calculated lower costs. When the total cost of the model solution and the orders given intuitively are compared, it was obtained that the total cost of the model solution is 75% less than the total cost of the orders given intuitively