E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi - Pamukkale Univ Muh Bilim Derg: 27 (4)
Cilt: 27  Sayı: 4 - 2021
1.
Kapak-İçindekiler
Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Sayfalar I - V

2.
Farklı kesme parametreleriyle işlenmiş 316LVM paslanmaz çelik malzemesinin talaşlı imalat-yüzey bütünlüğü-aşınma direnci arasındaki ilişkinin incelenmesi
Investigation machining-surface integrity-wear resistance relationships of 316LVM stainless steel material machined under various cutting parameters
Mustafa Uçurum, Emrah Güneşsu, Tolga Berkay Şirin, Yusuf Kaynak
doi: 10.5505/pajes.2020.93284  Sayfalar 449 - 457
Östenitik 316LVM malzemeler başta medikal cerrahi uygulamalarında ve implant malzemesi olmak üzere biyomedikal endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Biyomedikal uygulamalarda özellikle vücut içinde kullanılan implantlarda aşınmaya neden olacak tribolojik koşullara maruz kalırlar. Bu malzemelerden üretilen implantların aşınma davranışları özellikle yüzey özellikleri ile ilgilidir. Yüzey özelliklerini etkileyen en önemli süreçlerden biri ise implant imalatındaki son imalat operasyonlarından biri olan talaşlı imalattır. Dolayısı ile talaşlı imalat parametreleri ve sürecinin bu malzemenin yüzey özelliklerine ektisinin incelenmesi ve yüzeye kazandırdığı özellikler ve bunun sonucunda yüzeyin aşınma direncindeki değişim bu araştırmanın konusu olmuştur. Bu çalışmada, östenitik 316LVM paslanmaz çeliğin farklı kesme parametreleri kullanılarak kuru kesme şartlarında frezeleme operasyonu yapılmıştır. Frezeleme sonrasında yüzey pürüzlülüğü, mikrosertlik, mikroyapı gibi yüzey bütünlüğü karakteristikleri incelenmiştir. İşleme ile oluşan karakteristiklerin malzemenin aşınma direncine etkisi pin-on-disk testi ile ortaya konulmuştur. Kesme hızı ve ilerlemenin malzemenin işlenmiş yüzeyinin pürüzlülüğüne ve malzeme yüzey ve yüzey altındaki pekleşmeye etkisi olduğu görülmektedir. Pekleşmenin olduğu numunelerde aşınma direncin düşük olduğu, yüzey pürüzlülüğünün yüksek olduğu numunelerde ise aşınma direncinin yüksek olduğu gözlemlenmiştir.
Austenitic 316LVM stainless are widely used in biomedical industry in particular medical surgical applications, and implant materials. In biomedical applications, especially implants used in the body are exposed to tribological conditions that cause wear behavior. Wear behavior of Implants fabricated by using these materials related to the surface conditions. One of the important processes influencing the surface properties used in fabricating process of implant is machining operation. For this reason, the effect of machining parameters and condition on the surface properties of this material and eventually altering the wear response is the focus of this current research. In this paper, dry milling operations of Austenitic 316LVM under various parameters were presented. The surface roughness, microhardness, microstructure are the examined surface integrity characteristics in this study. The effect of generated characteristics resulting from machining on wear resistance is measured using pin-on-disc test. It was revealed that cutting speed and feed has notable effect on surface roughness and strain hardening of the specimen. Increased strain hardening generally results in decreased wear resistance while increased surface roughness results in increased wear resistance.

3.
Titreşen diskten girdap halkası kopmalarının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of vortex ring shedding from oscillating disc
Fahrettin Gökhan Ergin
doi: 10.5505/pajes.2020.34711  Sayfalar 458 - 464
Pah kenarlı titreşen bir diskten girdap kopmaları incelenmiştir. Deneyler yüksek hızlı bir Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçümü (PGHÖ) sistemi kullanılarak 160Hz görüntü toplama hızında yapılmıştır. Altı tam periyot, çevrim başına 333 hız ölçümü yapılarak ve toplamda 1999 görüntü alınarak kaydedilmiştir. Suda titreşen 175mm çaplı diskin titreşim frekansı 0.5Hz ve titreşim mesafesi 20mm’dir. Rijid obje takibi ve görüntü stabilizasyon teknikleri kullanılarak disk görüntüsünü PGHÖ ham görüntülerinden çıkarabilmek için dinamik görüntü maskleme uygulanmıştır. Burada bir koordinat değişimi söz konusudur ve bunun saysinde disk yerinde çakılı duruyormuş gibi diskin etrafındaki akış alanı sonuçlarının incelenmesi mümkün olmuştur. Aynı zamanda istatiksel analizlerin ve faz kilitli ortalamanın kullanılması da mümkün olur. Sonuçlar her çevrimde girdap oluşumunun ve kopmasının çok düzenli ve öngörülür bir şekilde gerçekleştiğini göstermiştir. Pahlı disk kenarı geometrisinin girdap dinamiğine çok büyük etkisi vardır: Öteleme pahlı tarafa olduğunda diğer düz tarafta büyük ve yapışık bir girdap oluşurken, ötelemenin yönü değişip düz tarafa doğru olduğunda daha önce oluşan büyük ve yapışık girdap merkezden uzaklaşarak kopmuş ve yatay eksene göre 45° eğimi olan bir kayma tabakası gözlemlenmiştir. Bu da asimetrik disk kenarı geometrisinin tüm çevrimde net bir kuvvet oluşturduğu anlamına gelir.
Vortex shedding from an oscillating disc with a chamfered tip is investigated. The experiments are performed using a high-speed Particle Image Velocimetry (PIV) system with 160Hz frame acquisition frequency. Six full cycles are recorded with a total of 1999 recordings, i.e. 333 velocity measurements resolving a single cycle. The 175-mm-diameter disc oscillation frequency was 0.5Hz within a 20mm displacement in water. Dynamic image masking is performed to remove the disc shape from the PIV raw images, using rigid object tracking and image stabilization techniques. This implies a coordinate transformation and allows the investigation of flow field results with respect to the disc, as if it were stationary. This allows the use of statistical analysis and phase-locked averaging. The results indicate that the vortex formation and shedding from-cycle-to-cycle is very stable and predictable. The chamfered disc tip geometry has great influence in the vortex dynamics: When the motion is towards the chamfered side, a big, attached trailing vortex is present on the flat side; and when the motion is reversed towards the flat side the big trailing vortex is shed off outwards from the center, and a shear layer with a 45° orientation is formed. This means the asymmetric disc tip geometry generates a net force for the complete cycle.

4.
AC ve MFDC nokta direnç kaynak teknolojilerinin yeni nesil otomotiv çeliklerinin mekanik özelliklerine etkisi
The effect of ACand MFDC resistance spot welding technology on mechanical properties of new generation automotive steels
Mehtap Hıdıroğlu, Ünal Kahraman, Nizamettin Kahraman
doi: 10.5505/pajes.2021.46417  Sayfalar 465 - 471
Özellikle ultra yüksek mukavemetli çeliklerin kullanımı son yıllarda arttıkça, araç gövdesi, üreticileri nokta direnç kaynak ekipmanı için iki akım türü arasında seçim yapma zorluğu ile karşı karşıya kalmıştır. Bu çalışmanın amacı, alternatif akım (AA) ve orta frekans doğru akım (OFDA) güç kaynak makinelerinden elde edilen kaynaklı bağlantıların mekanik performans üzerindeki etkilerini karşılaştırmaktır. Preslenmemiş 22MnB5 ve DP600 çelik saclar arasındaki bağlantı için iki farklı kaynak ekipmanı AA ve OFDA teknolojisi kullanılmıştır. Hem AC hem de OFDA işlemi için preslenmemiş (22MnB5) ve çift fazlı (DP600) çelik arasındaki nokta direnç kaynaklı bağlantıların mikro sertlik sonuçları, çekme makası ve çapraz gerilim testleri ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Sonuçlara göre, MFDC teknolojisi ile elde edilen kaynaklı örneklerin kaynak metali ve ITAB bölgelerinde AA teknolojisine kıyasla nispeten daha düşük sertlik değerleri gözlenmiştir. AA teknolojisine göre OFDA teknolojisi ile kaynak yapılmış numunelerin mukavemet ve uzama değerlerinde pozitif etki gözlenmiştir. Çapraz çekme ve çekme makaslama testi sonuçları değerlendirildiğinde, OFDA teknolojisine sahip kaynaklı numunelerde % 5'ten fazla iyileşme gözlenmektedir. Bu makalenin özgünlüğü hem AA hem de OFDA prosesinin preslenmemiş 22MnB5 ve DP600 arasındaki farklı bağlantının performans özelliklerine etkisini inceleyen karşılaştırmalı bir çalışma sunmaktır.
Usage of UHSS (ultra high-strength steels) had increased in recent years, automobile Body in White -BIW- manufacturers had faced the challenge of choosing between two types of currents for resistance spot welding equipment. The objective of this work is to compare the effects of welds obtained from both AC and MFDC (alternate current – AC – power source and medium frequency constant current one – MFDC) machines on mechanical performance. Two different welding equipment had been used for making joints between as-delivered 22MnB5 and DP600 steel sheets. The micro-hardness results, tensile shear (TS) and cross tension (CT) tests of resistance spot welded (RSW) joints between as - delivered (22MnB5) and double phase (DP600) steels for both AC and MFDC process are detailed. According to the results, comparatively lower hardness values were observed in the weld metal and heat effected zones of the welded samples obtained by MFDC technology compared to AC technology. The positive effect was observed in the strength and elongation values of the samples welded with MFDC technology according to AC technology. When the CT and TS test results were evaluated, more than 5% improvement is observed on welded samples with MFDC technology. The originality of this paper presents a comparative study of joint performance properties effect for both AC and MFDC process on dissimilar joints between as-delivered 22MnB5 and DP600.

5.
Şekil hafızalı poliüretanın enjeksiyonla kalıplanmasında parça kalitesi
Part quality in injection moulding of shape memory polyurethane
Şükran Katmer, Çetin Karataş
doi: 10.5505/pajes.2021.25483  Sayfalar 472 - 477
Akıllı malzemenin bir türü olan şekil hafızalı polimerler (ŞHP) son yıllarda endüstriyel uygulamalarda yaygınlaşmaktadır. Şekil hafızalı polimerlerin bir türü olan termoplastik şekil hafızalı poliüretan (ŞHPU) kolay kalıplanabilme ve tekrar kullanılabilme özellikleri ile ilgi çekmektedir. Mevcut termoplastiklerde olduğu gibi ŞHPU’dan üretilen parçaların da kalıcı şekillerinin verilmesinde enjeksiyon kalıplamanın yaygın kullanılması beklenmektedir. Bu çalışmada, enjeksiyon kalıplamayla kalıcı şekilleri verilmiş ŞHPU numunelerde parça kalitesi; eksik baskı, hava sıkışması ve parça ağırlığı üzerinden araştırılmıştır. Enjeksiyon basıncı, enjeksiyon sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, ütüleme basıncı ve süresi, soğutma süresi parametreleri ile kalıpta eksik baskı, hava sıkışması ve numune ağırlığı arasındaki ilişkiler deneysel olarak incelenmiştir. Deney tasarımı, Taguchi L27 ortogonal dizilim ile hazırlanmış, deneysel veriler varyans analiziyle değerlendirilmiştir. Eksik baskı oluşumuna enjeksiyon sıcaklığı ve basıncının etkileri istatistiksel yönden anlamlı bulunurken, hava sıkışması ise enjeksiyon basıncı ve kalıp sıcaklığından etkilenmiştir. Numune ağırlığı üzerinde en etkili parametrelerin ise sırasıyla enjeksiyon basıncı ve sıcaklığı, kalıp sıcaklığı ve ütüleme basıncı olduğu bulunmuştur.
In recent years, as a type of smart materials, shape memory polymers (SMPs) are being popular in industrial applications. Thermoplastic shape memory polyurethane (SMPU), which is a type of shape memory polymers, is become interesting because of the properties which are easily moulding and reusability. As commonly in commercial thermoplastic materials, it is expecting that using injection moulding process for shaping permanent shapes of the parts moulded by SMPU. In this study, the part quality was investigated by using short shot, air traps, and part weight in permanent shape of injection moulded SMPU specimens. The relationship among injection pressure, melt temperature, mould temperature, packing pressure, and time, cooling time and short shot, air traps and part weight were inspected experimentally. The design of experiment was prepared by using Taguchi’s L27 orthogonal array and experimental data was evaluated by ANOVA. While the effect of injection pressure, and melt temperature on short shot was found to be significant statistically, air traps were affected by injection pressure and mould temperature. It was found that the effective parameters on part weight are injection pressure, melt temperature, mould temperature and packing pressure, respectively.

6.
Elyaf takviye biçiminin polipropilen kompozitlerin kayma özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation on the effect of fiber reinforcement style on shear properties of polypropylene composites
A. Onur Ozdemir, Regaip Menkuc, Cetin Karatas
doi: 10.5505/pajes.2021.15853  Sayfalar 478 - 483
Kompozit levha malzemelerin şekillendirilmesi sırasında meydana gelen en önemli hasarlardan birisi de kayma hasarıdır. Bu hasar mekanizmasının belirlenmesi için tabakalar arası kayma direnci incelenmektedir. Bu çalışmada, iki farklı kompozisyona sahip termoplastik kompozit levhalara kısa kiriş metoduyla eğme testi uygulanmıştır. Cam elyaf mimarisinin termoplastik kompozit levhaların kayma özellikleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Her iki tür kompozit levha da 3 mm kalınlıkta olup, matriks elemanı Polipropilen ve takviye elemanı cam elyaftır. Birinci malzemenin yapısında 0/90 dizilmiş ve % 60 oranda sürekli elyaf bulunmaktadır. İkinci malzeme ise % 38 oranda hem kırpılmış hem de dokunmuş sürekli elyaf içermektedir. Farklı biçimlerde takviye elemanı içeren iki tür kompozit levhanın tabakalar arası kayma özellikleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca, makro görüntüleme yapılarak hasar durumları incelenmiştir. Hibrit elyaf içeren kompozit levhanın kayma dayanımı, kütlece sürekli elyaf oranı fazla olan kompozit malzemeye göre daha yüksek çıkmıştır.
One of the most important failures that occur during the forming of laminated composite materials is shear failure. Interlaminar shear strength is examined to determine this mechanism of damage. In this study, bending test via the short beam method was applied to thermoplastic composite laminates with two different compositions. It was aimed to analysis on the effects of the glass fiber architecture types on shear properties of the thermoplastic composite laminates. Both types of composite laminates have 3 mm thickness, the matrix element is Polypropylene and the reinforcing element is glass fiber. The first material has a fiber ratio of 60% and a continuous fiber stacked at 0/90 in its structure. The fiber content of the second material is 38% and it contains both chopped and woven continuous fiber. The interlayer shear properties of two kinds of composite laminates containing reinforcement elements in different types were compared. In addition, failure situations were examined by performing macro imaging. The shear strength of the hybrid reinforced composite laminate was higher than the composite material with high continuous fiber weight ratio.

7.
Yüksek uzama kabiliyetine sahip elastomer esaslı kompozit malzemelerin yanma özelliklerine karbon siyahı ve alev geciktirici ajanların etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of carbon black and flame retardant agent on the fire properties of elastomer-based composite materials with high elongation capability
Hasan Kasım
doi: 10.5505/pajes.2021.47650  Sayfalar 484 - 494
Doğal kauçuk esaslı kompozit karışımları (NRC), sahip oldukları üstün performans özellikleri sebebiyle araç lastiklerinde, amortisörlerde, süspansiyon sistem elemanları ve çeşitli mühendislik uygulamalarında bir tür ticari malzeme olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Kauçuk esaslı malzemeler çalıştığı ortamlarda son derece ağır şartlara maruz kalmasının yanında ciddi bir yangın güvenliği sorununu da bünyesinde barındırmaktadır. Bu çalışmada, havalı süspansiyon sistemlerinde hammadde olarak kullanılacak farklı partikül boyutlarına sahip karbon siyahı (CB) ve alev ısısı ile reaksiyona girerek kabaran alev geciktirici ajanların (SRA) ilavesi ile hazırlanan kauçuk kompozit karışımlarının termal, alev geciktirici ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Kullanılan dolgu malzemeleri ve alev geciktiricilerin NRC üzerindeki etkisi termal analizler (TGA), yanma testleri, mekanik testler, SEM ve mikroskobik analizler ile incelenmiştir. Kompozitlerin ısıl kararlılığı ve yanıcılığı ağ yapısına, elde edilen karışımdaki katkı maddesinin içeriğine ve tipine bağlı olduğu gözlemlenmiştir. Parçacık boyutunun küçültülmesi, NRC'lerin yanıcılığını azaltırken aynı zamanda mekanik özelliklerini de arttırmada önemli bir role sahiptir.
Natural rubber-based composite mixtures (NRC) are widely used as commercial material in vehicle tires, shock absorbers, suspension system components, and various engineering applications due to their superior performance properties. In addition to the extremely severe conditions of the working environments of rubber-based materials, it also contains a serious fire safety problem. In this study, thermal, flame retardant and mechanical properties of rubber composite mixtures prepared with the addition of carbon black (CB) and intumescent flame retardant agents (IFR) with different particle sizes to be used as raw materials in air suspension systems were investigated. The effect of filler materials and flame retardants used on NRC was investigated using thermal analysis (TGA), combustion tests, mechanical tests, SEM, and microscopic studies. It was observed that the thermal stability and flammability of the composites depend on the network structure, the content, and the type of the additive in the mixture obtained. Particle size reduction has a significant role on reducing NRCs flammability while also increasing their mechanical properties.

8.
Robot yer seçimi ve işçi-istasyon ataması düşünceleri altında hat dengeleme optimizasyonu: Bir bulaşık makinesi fabrikası vaka analizi
Line balancing optimization under robot location and worker-station assignment considerations: A case study of a dishwasher factory
İlayda Baş, Özgü Tosun, Vedat Bayram
doi: 10.5505/pajes.2021.48961  Sayfalar 495 - 503
Bu makale bir Bulaşık Makinesi Fabrikasında bulunan montaj hattı üzerinde yapılması planlanan hat dengeleme çalışması üzerinedir. Ana motivasyon, üzerinde çalışma yapılan montaj hattını benzer işleri gruplayarak daha dengeli hale getirmek ve vardiya başına üretilen bulaşık makinesi sayısını arttırmaktır. Bu temel amaçların yanında çalışma; işçi atamasının yeniden yapılmasnı, iş-stok alanı optimizasyonu ve istasyonlardaki iş gücünün dengelenmesini hedeflemektedir. İstasyonların, asansörün ve robotların yer seçimi ile istasyonlara iş ve işçi atama kararlarını dikkate alan yeni bir tam sayılı programlama modeli öneriyoruz ve problemi kesin olarak çözmek için ticari bir çözücü kullanıyoruz. Problemin çözümünden elde edilen çıktılar ışığında mevcut sistem ve iyileştirilmiş sistem sonuçları karşılaştırılmıştır. Öncelikle bulaşık makinesi üretim kapasitesinin mevcut duruma göre artış değerlendirmesi yapılmış, ardından gruplanan işlerin çevrim süresine olan etkisi değerlendirilmiştir. Yapılan duyarlılık analizleri sonuçlarına göre mevcut tempoyu, çevrim süresini ve işçi sayısını iyileştiren farklı sonuçlar önerilmiştir. Bu sonuçlara göre, problemin diğer parametreleri sabitken, işçi sayısı %36 oranında azaltılabilirken, vardiya başı üretilen bulaşık makinesi sayısını %52’ye kadar arttırılabilir. Bu çalışmada firmaya önerilen sonuçta ise benzer işler gruplanarak açılan istasyon sayısı 68% oranında azaltılmış, istasyonlar tarafından kullanılabilecek alan sayısı mevcut sistem ile aynı tutularak işçi sayısı 10% oranında azaltılmış ve çevrim süresinden 4,34 saniye kazanılmıştır ve böylece vardiya başı üretilen makine sayısı %43 arttırılmıştır.
The focus of this article is on the line balancing work planned on the assembly line of a Dishwasher Factory. The main motivation is to make the assembly line more stable by grouping similar jobs and to increase the number of dishwashers produced per shift. In addition to these basic objectives, this study aims to rearrange the number of operators, optimize work-stock area and balance the man power at the stations. We propose a novel integer programming model that takes into account the location selection of stations, elevators and robots and the decisions of assigning jobs and workers to stations and use a commercial solver to solve the problem exactly. In the light of the outputs obtained from the solution of the problem, the current system and the improved system results were compared. First, the increase of dishwasher production capacity under current operational guidelines was evaluated and then the effect of grouping jobs on cycle time was evaluated. Based on the results of the sensitivity analysis, different results were proposed to optimize the current tempo, cycle time and number of workers. The results indicate that the number of workers can be reduced by 36%, while the number of dishwashers produced per shift can be increased by up to 52%, when all other inputs of the problem are fixed. Compared to the current practice, in the solution proposed to the manufacturing firm, the number of stations opened with similar jobs grouped was reduced by 68%, the number of fields that could be used by the stations was kept the same, the number of workers was reduced by 10% and the cycle time was improved by 4.34 seconds and the number of machines produced per shift increased by 43%.

9.
Global ölçekte faaliyet gösteren havalimanlarının göreceli sürdürülebilirlik analizi
Relative sustainability analysis of global-scale airports
Muhammet Enis Bulak, Funda Hatice Sezgin, Fatma Serra Çiftçi
doi: 10.5505/pajes.2021.06332  Sayfalar 504 - 512
Hava taşımacılığının sürdürülebilirlik etkisi ve sonuçlarının raporlanması toplumlar için önemli bir hale gelmiştir. Bu alanda Küresel Rapor Girişimi kronolojik olarak birçok sektöre ait raporlamayı ve veri tabanını ilgililerin bilgisine sunmaktadır. Günümüzde ise artık dünyanın dört bir yanındaki havalimanları sorumluluk bilincinde olarak şeffaf bir şekilde sürdürülebilirlik sonuçlarını halka arz etmektedirler. Bu açıdan havalimanlarının sürdürülebilirlik performansının ölçülmesi ve hedeflerin belirlenerek gerekli iyileştirilmelerin yapılması büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, Küresel Rapor Girişimi’nin kapsamlı sürdürülebilirlik veri tabanında yer alan 30 uluslararası havalimanının Veri Zarflama Yöntemi (VZA) ile verimlilik ve etkinlik analizi gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda, havalimanlarında sürdürülebilirliğe etki eden ortak girdi ve çıktılar belirlenmiş ve sürdürülebilirlik performans ölçüm modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen model kullanılarak havalimanlarının göreceli etkinlik puanları girdi odaklı CCR metodu ile bulunmuştur. Sonuçların neticesinde etkin olmayan havalimanları tespit edilerek sürdürülebilirlik seviyelerini iyileştirmeleri için gerekli öneriler sunulmuştur.
The sustainability impact and reporting results of air transport have become important for societies. In this field, the Global Reporting Initiative presents the reports and databases of many sectors in chronological order. Nowadays, airports all over the world transparently present their sustainability results to the public with a sense of responsibility. In this respect, measuring the sustainability performance of airports, determining the targets, and making the necessary improvements become more of an issue. In this study, efficiency analysis of 30 international airports included in the comprehensive sustainability database of the Global Reporting Initiative was carried out using the Data Envelopment Analysis (DEA). In this context, common inputs and outputs affecting sustainability of airports were determined and sustainability performance measurement model was developed. The relative efficiency scores of the airports were found with the input oriented CCR method by using the developed model. Thanks to the results, inefficient airports were identified, and necessary improvements were presented to improve sustainability levels.

10.
Rastgele ormanlardan kural çıkarmada küme bölüntüleme formülasyonlarının performans analizi
Performance analysis of set partitioning formulations on the rule extraction from random forests
Mert Edali
doi: 10.5505/pajes.2020.05926  Sayfalar 513 - 519
Rastgele Ormanlar farklı alanlardaki sınıflandırma ve regresyon problemleri için sıklıkla kullanılan bir yapay öğrenme algoritmasıdır. Yüksek başarım göstermelerine rağmen, yapıtaşları olan karar ağaçlarına kıyasla yorumlanabilirlikleri oldukça düşüktür. Her bir üyesinin bir karar ağacı olduğu gerçeğinden yola çıkarak, Rastgele Ormanlardan yorumlanabilir eğer-ise tipinde kurallar çıkarmak için farklı küme bölüntüleme formülasyonları öneriyoruz. Literatürde sıklıkla kullanılan sınıflandırma ve regresyon veri setleri üzerinde yaptığımız deneylerin sonuçları göstermektedir ki orijinal küme bölüntüleme model formülasyonu, başarımı kabul edilebilir seviyelerde tutarak kural sayısını önemli ölçüde düşürebilmektedir. Çıkarılan kural sayısını daha da düşürebilmek için problemin amaç fonksiyonuna bir değişiklik öneriyoruz. Bu değişiklikle birlikte, çıkarılan kural sayısında daha da düşüş gözlemlerken başarımın aynı seviyelerde kaldığını gözlemliyoruz. Küme bölüntüleme problemi
NP-zor olmasına rağmen, çoğu veri seti için yirmi dakika içinde en iyi çözümü buluyoruz.
Random Forests is a widely used machine learning algorithm for classification and regression problems from different domains. Although they are generally accurate, their interpretability is low compared to their building blocks: single decision trees. Using the fact that each member of a Random Forest is a decision tree, we propose different set partitioning formulations to extract interpretable if-then rules from Random Forests. Our experiments on well-known classification and regression datasets show that the original set partitioning model formulation significantly reduces the number of rules while keeping the accuracy at acceptable levels. We also propose a modification to the problem's objective function, which aims to reduce the number of extracted rules further. We observe a further reduction in the number of extracted rules while the accuracy values stay nearly the same. Although the set partitioning problem is NP-hard, we obtain optimal results for most datasets within twenty minutes.

11.
Sipariş toplama sıklığı düşünceleri altında veri güdümlü depolama yeri atama problemi: Sezgisel bir yaklaşım
Data driven storage location assignment problem considering order picking frequencies: A heuristic approach
İpek Çobanoğlu, İrem Güre, Vedat Bayram
doi: 10.5505/pajes.2021.34979  Sayfalar 520 - 531
Depolama alanlarının tedarik zinciri yönetiminde yeri kritiktir. Bazı rolleri, firmanın içinde ve dışında ürün dağıtımı yapmak ve ürünleri depolamaktır. Bu çalışmada, bir imalat firması tarafından yönetilen bir depolama alanının depolama yeri ataması kararları optimize edilmiştir. Depo yönetim sistemi tarafından kaydedilen tarihsel verileri kullanarak doğrusal olmayan karışık tam sayılı bir problem, yani depolama alanı atama problemini çözmek için bir matematiksel model sunulmuştur. İki ürünün beraber toplanma sıklığı ve her ürünün toplanma sıklığını baz alarak sırasıyla kümeleme ve ABC analizi yapılmıştır ve sonuçlar matematiksel modele yerleştirilmiştir. Aynı zamanda, firmanın depolama yeri problemini çözmek için açgözlü algoritma geliştirilmiştir. Elde edilen bulgular ışığında, sistemdeki iyileşmeyi görmek için mevcut sistem ve önerilen sistemin G/Ç noktasına olan mesafelerinin karşılaştırılması yapılmış, %49.99’a varan iyileşme görülmüştür.
Warehouses are crucial in supply chain management. They are used to distribute and store products. In this study, we optimize storage location assignment decisions in a warehouse managed by a manufacturing firm. A mathematical model is introduced to solve the nonlinear mixed integer optimization problem (NLMIP), i.e., the Storage Location Assignment Problem (SLAP) by using historical data from warehouse management system (WMS). Clustering and ABC analysis is conducted based on the number of times two items are picked together and the picking frequency of items, respectively and embed the results into our optimization model. Also, a greedy heuristic is developed to solve SLAP of the firm. According to obtained output, the distances between filled slots and the I/O point of the current system and our proposed solution are compared in order to see the improvement in the system, and an improvement of up to 49.99% is observed.

12.
Atama kısıtlı tip-1 montaj hattı dengeleme problemi: Bir kısıt programlama modeli yaklaşımı
Assembly line balancing type-1 problem with assignment restrictions: A constraint programming modeling approach
Mehmet Pınarbaşı, Hacı Mehmet Alakaş
doi: 10.5505/pajes.2020.75282  Sayfalar 532 - 541
Montaj hattı dengeleme problemi (MHDP) çevrim zamanı/istasyon sayısı ve görevler arasındaki öncelik ilişkileri gibi bazı kısıtlar içerir.. Ancak, teknolojik ve organizasyonel kısıtlamalardan dolayı, uyumlu görevler, uyumsuz görevler, istasyon ve kaynak kısıtları gibi bazı diğer kısıtlar ile gerçek hayat üretim sistemlerinde karşılaşılabilmektedir. Bu çalışmada, bu kısıtların MHDP üzerindeki etkileri araştırılacaktır. Bu amaçla, bir kısıt programlama (KP) modeli önerilmiştir. Modelin amacı verilen bir çevrim zamanı değeri için istasyon sayısının en küçüklenmesidir (Tip-1 problemi). Önerilen KP modelinin karışık tamsayılı programlama (KTP) ve ABSALOM yaklaşımına göre kesinleştirilmiş optimal çözüm sayısı, optimal çözüm sayısı, iyi çözüm sayısı, optimal çözüm ile ulaşılan çözüm arasındaki görece fark ve ortalama toplam çözüm zamanı gibi performans ölçütleri açısından çözüm kalitesi araştırılmıştır. Ayrıca, önerilen yaklaşım literatürde yer alan problem örnekleri ile test edilmiştir ve modeller arasındaki karşılaştırmalı sonuçlar rapor edilmiştir. Sayısal deneyler, atama kısıtlarının problemin karmaşıklığını artırmasına rağmen, KP'nin MHDP'nin çözümünde etkin ve kaliteli bir çözüm yöntemi olduğunu göstermiştir.
The assembly line balancing problem (ALBP) contains some constraints which are cycle time/number of stations and precedence relations between tasks. However, due to the technological and organizational limitations, several other restrictions, such as linked tasks, incompatible tasks, station, and resource constraints, can be encountered in real production systems. In this study, we evaluate the effect of these restrictions on ALBP. For this purpose, a Constraint Programming (CP) model is proposed. The objective of the model is to minimize the number of stations for given cycle time (Type-1 problem). We investigate the solution quality of the proposed CP model according to the mixed-integer programming (MIP) and ABSALOM in terms of the several performance measurements such as the number of proofing optimal solution, number of the optimal solution, number of the best solution, relative gap between the solution with the optimal solution and average total solution time. Furthermore, the proposed approach is tested on the literature test instances, and the comparison results between models are reported. Although assignment restrictions increase the complexity of the problem, numerical experiments demonstrate that CP is an effective and high-quality solution method in solving ALBP.

13.
TR83 bölgesinde yenilenebilir enerji kaynaklarının CRITIC tabanlı gri ilişkisel analiz yaklaşımı ile değerlendirilmesi
Evaluation of renewable energy sources in TR83 region by CRITIC based grey relational analysis approach
A. Cansu Gök Kısa
doi: 10.5505/pajes.2021.99389  Sayfalar 542 - 548
Hem bölgesel kalkınmanın hem de ekonomik gelişmenin önemli anahtarlarından bir tanesi enerji konusudur. Artan nüfusla birlikte enerjiye olan talep artarken ülkeler enerji yatırımlarını planlamada enerjinin tedariki, dağıtımı ve sürdürülebilirliği hususunda çeşitli politikalar geliştirmektedirler. Bu noktada iklim değişikliği ve sera gazı emisyon riskleri dikkate alınarak çevreye en az zararı verecek ve gelecek nesillere aktarılabilecek yenilenebilir enerji (YE) kaynaklarına olan yatırımlar artmaktadır. Çalışmanın amacı YE yatırımlarının değerlendirilmesine yönelik bir uygulama sunarak TR83 bölgesinde YE kaynaklarının çok kriterli karar verme (ÇKKV) bakış açısıyla incelenmesidir. Bu amaçla CRITIC tabanlı Gri İlişkisel Analiz (GİA) yaklaşımı kullanılarak TR83 bölgesindeki YE kaynaklarının değerlendirilmesi ve performansına göre sıralanması sağlanmıştır. Sonuçlara göre bölgesel düzeyde YE yatırımları açısından en iyi düzeyde olan ilin Samsun olduğu gözlemlenmiştir.
One of the important keys of both regional progress and economic development is the energy issue. As the demand for energy increases with the growing population, countries are developing various policies regarding the supply, distribution and sustainability of energy in planning energy investments. At this point, investments for renewable energy (RE) sources that will provide the least damage to the environment and can be transferred to future generations are increasing considering the climate change and greenhouse gas emission risks. The aim of the study is to analyze RE resources in TR83 region from a multi-criteria decision making (MCDM) perspective by presenting an application for evaluating RE investments. For this purpose, using the CRITIC based Gray Relational Analysis (GRA) approach, it was ensured that the RE sources in TR83 region were evaluated and ranked according to their performance. According to the results, it is observed that the province which is the best in terms of RE investments at the regional level is Samsun.

14.
Mobilya işletmelerinde ergonomik yeterliliğin temel bileşen analizi (TBA) ile belirlenmesi
Determination of ergonomic adequacy with principal component analysis (PCA) in furniture enterprices
Velittin Kalınkara, Kadir Özkaya, Taner Dizel
doi: 10.5505/pajes.2021.87450  Sayfalar 549 - 555
Türk mobilya endüstrisi, çoğu geleneksel yöntemlerle çalışan atölye tipi, küçük ölçekli işletmelerin ağırlıkta olduğu bir görünüme sahiptir. Mobilya grubu ürünlerde hem işyeri hem de istihdam düzeyi itibarıyla İzmir, Denizli ve Manisa Ege Bölgesinde en fazla çalışanın istihdam edildiği iller arasında yer almaktadır. Bu illerde işletme başına düşen çalışan sayısı açısından altı kişi kişi ile Türkiye ortalamasının altında istihdam düzeyine sahip daha küçük firmalar bulunmaktadır. İşgücünden en etkin şekilde yararlanabilmek için fiziksel çevre koşullarının insana uydurulması gerekir. Uygun olmayan koşullarda çalışanlar, kendilerini rahat hissetmedikleri gibi verimli de olamazlar.
Bu araştırma mobilya üretimi yapan işletmelerde çalışma ve fiziksel çevre koşullarının ergonomik yeterliğinin çalışanlar tarafından belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. Bu amaçla Denizli, İzmir ve Manisa illerinde mobilya üretimi yapan küçük ölçekli işletmelerde toplam 400 çalışan araştırma kapsamına alınmıştır. Araştırmada çalışanların işletmenin ergonomik yeterliğine ilişkin değerlendirmeleri Likert tipi 51 cümleye verdikleri yanıtlarla ölçülmüştür. Bu çalışmada boyut azaltma yöntemlerinden Temel Bileşen Analizi (TBA) kullanılmıştır.
Turkish furniture industry has a view of mainly workshop-type, small-scale businesses mostly working with traditional methods. By both office and employment levels in furniture group of products, in the Aegean region Izmir, Denizli and Manisa are among the provinces where most employees are employed. In these provinces there are smaller firms with six persons and employment levels below the average in Turkey in terms of number of employees per business. In order to most effectively take advantage of the labor force, physical environmental conditions must be adapted to human. Employees in unsuitable conditions cannot be efficient as they do not feel comfortable.
This research work in the enterprises engaged in the production of furniture was conducted to determine the ergonomic adequacy of work and physical environmental conditions by employees. For this purpose, a total of 400 employees from the small-scale enterprises engaged in the production of furniture in Denizli, Izmir and Manisa Provinces were included in the research. In the study, the assessment of ergonomic adequacy of the enterprise by employees was measured by their responses to 51 Likert type sentences. In this study, Principal Component Analysis of dimensionality reduction methods was used.

15.
Borsa endeks hareket yönünün çoklu lojistik regresyon ve k-en yakın komşu algoritması ile tahmini
Prediction of stock index movement direction with multiple logistic regression and k-nearest neighbors algorithm
Gulder Kemalbay, Begum Nur Alkis
doi: 10.5505/pajes.2020.57383  Sayfalar 556 - 569
Hisse senedi piyasası birçok makroekonomik değişkenler ve politik faktörlerden etkilendiği için finansal veri madenciliğinde, hisse senedi endeksi hareket yönü tahmini zor bir sınıflandırma problemidir. Bu problemin doğru tahmini kısa vadeli yatırımcılara erken öneri sistemi olarak hizmet verebileceği için birçok araştırmacının ilgisini çekmektedir. Bu çalışma, sınıflamaya dayalı denetimli makine öğrenmesi algoritmaları yardımı ile Borsa İstanbul 100 (BIST100) endeksinin günlük aşağı veya yukarı hareket yönünü tahmin etmeyi amaçlar. İlgilendiğimiz problem, belirli bir günde BIST100 endeksinin yükseleceğini veya düşeceğini tahmin etmektir. Bu amaç doğrultusunda, BIST100 endeks hareket yönü üzerindeki etkisi istatistiksel olarak anlamlı bulunan bağımsız değişkenler kullanılarak çoklu lojistik regresyon ve K-en yakın komşu algoritması modelleri kurulmuştur. Son olarak, örneklem dışı tahminler borsadaki gerçek hareketlerle karşılaştırılmıştır. Performanslar sadece doğruluk ile değil, diğer istatistiksel metrikler ile de ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, lojistik regresyon analizi verilen zaman dilimi içinde BIST100 verileri üzerinde K-en yakın komşu algoritmasına karşı %81 doğruluk oranı ile daha iyi tahmin performansı elde etmiştir.
In financial data mining, stock index movement direction prediction is a challenging classification problem, since stock index is affected by many economic and political factors. The accurate prediction of this problem is of interest to many researchers as it can serve as an early recommender system for short-term financiers. This study aims to predict daily upward or downward movement direction of Borsa Istanbul 100 (XU100) index with the aid of supervised machine learning algorithms based on classification. Problem we deal with includes whether on a specific day the XU100 index fall into up bucket or fall into down bucket. For this purpose, the multiple logistic regression and K-nearest neighbors algorithm models are fitted using independent variables whose effect on BIST100 index movement direction was statistically significant. Lastly, the out-of sample predictions are compared with the actual movements in the stock market. Performances are measured not only with accuracy but also other statistical metrics. According to the results obtained, logistic regression analysis achieves better predict performance with 81% accuracy opposed to K-nearest neighbors algorithm on XU100 data over the given time period.

16.
Kemoterapi randevularının hemşireler arasındaki iş yükü dengesi gözetilerek belirsizlik altında çizelgelenmesi
Chemotherapy appointment scheduling under uncertainty by considering workload balance among nurses
Serhat Gül
doi: 10.5505/pajes.2020.40121  Sayfalar 570 - 578
Belirsizlik varken ayaktan kemoterapi randevularının çizelgelenmesi esnasında hemşirelerin iş yükünü dengelemek zor bir problemdir. Bu çalışmada, hastaların randevu vakitlerinin belirlenmesini ve hemşirelerin kendi aralarındaki iş yükü dengesini bozmadan hastaların koltuklara ve hemşirelere atanmasını sağlayan iki aşamalı stokastik karışık tamsayılı programlama modeli tasarlanmıştır. Çalışmada pre-medikasyon ve infüzyon sürelerindeki belirsizlik dikkate alınmıştır. Modelin amaç fonksiyonu, hastaların bekleme süreleri ve hemşirelerin fazla mesai sürelerinin ağırlıklandırılmış toplamının beklenen değerini enküçüklemektedir. Büyük bir hastanenin ayaktan kemoterapi ünitesinden elde edilmiş veriler kullanılarak bilgisayısal deneyler yapılmıştır. Çalışmada gözetilen iki rakip ölçüt arasındaki denge incelenmiştir. Klinikte bulunan koltuk ve hemşire sayısı ile performans ölçütleri arasındaki ilişki irdelenmiştir. Stokastik çözüm değeri hesaplanarak, belirsizliği dikkate alarak çözüm bulmanın faydası ölçülmüştür.
Balancing nurse workload while scheduling outpatient chemotherapy appointments under uncertainty is a challenging problem. In this study, a two-stage stochastic mixed-integer programming model is proposed for setting appointment times of patients and assigning patients to chairs and nurses without distorting the workload balance among nurses. The uncertainty in pre-medication and infusion durations is considered. The objective function of the model minimizes the expected weighted sum of patient waiting time and nurse overtime. Computational experiments are conducted based on data from an outpatient chemotherapy unit of a large hospital. The trade-off between the two competing criteria of the study is investigated. The relationship between the numbers of chairs and nurses in the clinic with the performance measures is examined. The benefit of considering uncertainty is assessed by calculating the value of stochastic solution.

LookUs & Online Makale