Çözücü ile Firesiz Kesim Planı Hesaplama

Stok Boyundan Parça Keserken Fireyi Çözücü Desteğiyle En Aza İndiren Kesim Planı​

Profil, boru, lama, kablo kanalı veya ahşap çıta gibi sabit uzunlukta gelen malzemelerden farklı boylarda parça kesilmesi gerektiğinde, hangi parçanın hangi çubuktan çıkarılacağı fire miktarını doğrudan belirler. Bu Excel dosyası, kullanılacak stok boyunu, kesilecek parça boylarını ve her boydan gereken adedi alır; ardından Excel'in Çözücü (Solver) eklentisini bir makro döngüsü içinde çalıştırarak her çubuk için en az fire bırakan kesim kombinasyonunu bulur. Sonuç, "KESİM 1, KESİM 2…" şeklinde sıralanan satırlarda, her çubuktan hangi boydan kaç adet kesileceğini ve o çubukta kalan fireyi gösteren bir kesim planıdır. Dosya, atölyede kesim listesi hazırlayan üretim personeli, imalat planlamacıları ve doğrusal kesim problemini Excel üzerinde uygulamalı olarak görmek isteyen kullanıcılar için hazırlanmıştır.

Dosya Ne İşe Yarar​

Doğrusal kesim problemi, belirli uzunluktaki stok çubuklardan istenen parçaların en az artıkla çıkarılmasıdır. Elle yapılan planlamada genellikle önce uzun parçalar yerleştirilir ve kalan boşluklar tahminle doldurulur; parça çeşidi arttığında bu yöntem gereksiz fire üretir. Bu dosyada her turda tek bir stok çubuğu ele alınır: Çözücü, henüz kesilmemiş adetleri aşmayacak biçimde, çubuk boyunu geçmeyen ve fireyi en küçük yapan tam sayılı parça adetlerini seçer. Seçilen kombinasyon sonuç tablosuna yazılır, kalan adetlerden düşülür ve bütün adetler karşılanana kadar yeni çubuk için işlem tekrarlanır.
Dosyanın içinde gelen örnek veride stok boyu 600, kesilecek boylar 25, 30 ve 32, gereken adetler sırasıyla 50, 32 ve 24'tür. Makro bu veriyle beş kesim satırı üretir. İlk iki çubuktan 24'er adet 25'lik parça, üçüncü çubuktan 20 adet 30'luk parça, dördüncü çubuktan 4 adet 30'luk ve 15 adet 32'lik parça kesilir; bu dört çubukta fire sıfırdır. Beşinci çubuktan kalan 2 adet 25'lik, 8 adet 30'luk ve 9 adet 32'lik parça çıkar ve bu çubukta 22 birim fire kalır. Toplam parça uzunluğu 2978 olduğundan 600'lük çubuklarla en az beş çubuk gerekir; örnekteki plan bu alt sınıra ulaşır.
"Firesiz" ifadesi bu dosyada her çubukta fireyi en aza indirme hedefini anlatır. Parça boyları ile adetler her zaman tam bölünmeye uygun olmadığından son çubuklarda fire kalabilir; örnekte de son çubukta 22 birim artık oluşur. Yöntem çubukları sırayla doldurduğu için her veri setinde matematiksel olarak en iyi genel planı garanti etmez, ancak her çubuk için Çözücü'nün bulduğu en düşük fireli kombinasyonu kullanır.

Sayfa Sayfa İçerik​

KESİM HESAP Sayfası​

Hesabın yapıldığı ana sayfadır. B1 hücresine kullanılacak stok boyu yazılır. C2:R2 aralığına en fazla 16 farklı kesim boyu, hemen altındaki C3:R3 aralığına ise her boydan gereken adet girilir; birinci satırdaki 1–16 numaraları bu sütunları sıralar. Girdi hücreleri kilitli değildir, bu nedenle hesaplama sonrasında sayfa korunduğunda da yeni değerler yazılabilir.
Dokuzuncu satır sonuç tablosunun başlığıdır: A9'da FİRE, B9'da KESİM yazar ve C9:R9 hücreleri ikinci satırdaki kesim boylarını formülle başlığa taşır. Onuncu satırdan itibaren her satır bir stok çubuğunu temsil eder; A sütununda o çubukta kalan fire, B sütununda kesim sırası, C:R sütunlarında ise her boydan kesilecek adet yer alır. Sayfada sıfır değerleri gösterilmediği için firesiz çubuklarda A sütunu boş görünür ve yalnızca fire kalan çubuklarda bir değer yer alır.
Dördüncü ile yedinci satırlar Çözücü modelinin çalışma alanıdır ve gizlidir. Dördüncü satır Çözücü'nün değiştirdiği parça adetlerini, beşinci satır henüz kesilmemiş adetleri tutar. C6 hücresi amaç hücresidir ve stok boyundan o çubukta kullanılan uzunluğu çıkararak fireyi hesaplar; C7 hücresi kullanılan toplam uzunluğu verir. Sayfanın sağ üst köşesinde iki resim düğmesi bulunur: dişli simgesi kesim hesabını başlatan SolverLoop makrosuna, büyüteçli yazıcı simgesi baskı önizlemesini açan makroya bağlıdır.

solver ekleme Sayfası​

Çözücü eklentisinin Excel'de nasıl etkinleştirileceğini adım adım anlatan yardım sayfasıdır. Dosya/File, Seçenekler/Options, Eklentiler/Add-ins yolu, Yönet/Manage kutusunda Excel Eklentileri seçimi ve Çözücü Eklentisi onay kutusu Türkçe ve İngilizce menü adlarıyla birlikte yazılmıştır. Sayfanın sonunda hesabın dişli simgesiyle başlatıldığı belirtilir ve konuyu anlatan bir video bağlantısı yer alır.

Kullanılan Formüller ve Hesaplama Mantığı​

Model üç formül üzerine kuruludur. C6 hücresindeki =B1-TOPLAMÇARPIM(C2:R2;C4:R4) formülü, stok boyundan seçilen parçaların toplam uzunluğunu çıkararak o çubuğun firesini bulur ve Çözücü bu hücreyi en küçük yapmaya çalışır. C7 hücresindeki =TOPLAMÇARPIM(C2:R2;C4:R4) formülü kullanılan uzunluğu hesaplar; Çözücü kısıtı bu değerin B1'deki stok boyunu aşmasını engeller. A5 hücresindeki =TOPLA(C5:R5) formülü kalan toplam adedi verir ve makro bu değer sıfır olana kadar döner. C9:R9 hücrelerindeki =EĞER(C2="";"";C2) formülleri ise boş bırakılan boy sütunlarının başlıkta görünmemesini sağlar.
Çözücü modeli makro içinde her turda yeniden kurulur: amaç C6 hücresinin en küçük değeri, değişken hücreler C4:R4, kısıtlar ise C4:R4 hücrelerinin tam sayı olması, her adedin C5:R5'teki kalan adedi aşmaması ve C7'deki kullanılan uzunluğun B1'i geçmemesidir. Çözüm yöntemi olarak Simplex LP kullanılır. Aynı model sayfaya kaydedilmiş olduğundan Veri sekmesindeki Çözücü penceresi açıldığında da bu ayarlar görülebilir.
SolverLoop makrosu çalışmaya başladığında önce önceki sonuç satırlarını siler ve C3:R3'teki adetleri kalan adet satırına kopyalar. Her turda Çözücü çalıştırılır, bulunan fire A sütununa, parça adetleri C:R sütunlarına yazılır, bu adetler kalan adetlerden düşülür ve değişken hücreler temizlenir. Bütün adetler karşılandığında yazdırma alanı A3 hücresinden son kullanılan boy sütununa kadar olan sonuç tablosuna ayarlanır, sayfa parolasız olarak korunur ve işlemin tamamlandığı mesajla bildirilir.

Öne Çıkan Özellikler​

Girdi denetimi: Hesap başlamadan önce stok boyunun sıfırdan büyük bir sayı olduğu, adetlerin sıfır veya pozitif tam sayı olduğu, adet girilen her sütunda kesim boyunun bulunduğu ve hiçbir kesim boyunun stok boyundan uzun olmadığı kontrol edilir. Hatalı kesim boyu ve adet hücreleri adresiyle birlikte mesajda belirtilir; stok boyu hatasında B1 hücresindeki değerin sıfırdan büyük olması istenir ve önceki sonuçlar silinmeden işlem durdurulur. Önceki sürümde stok boyundan uzun bir parça girildiğinde makro hiç bitmeyen bir döngüye giriyordu; bu durum artık hesap başlamadan yakalanır.
İlerleme denetimi: Herhangi bir turda Çözücü hiç parça kesemezse veya kalan adet azalmazsa döngü kendiliğinden sona erer ve kullanıcı bilgilendirilir. Böylece Excel'in yanıt vermez duruma düşmesi önlenir.
Esnek boyut: Aynı anda 16 farklı kesim boyu tanımlanabilir; sonuç satırlarının sayısı veriye göre kendiliğinden oluşur. Boy çeşidi arttıkça hesap süresi belirgin biçimde uzar. Farklı bir veriyle yapılan denemede 1000'lik stok boyundan 120, 250, 330 ve 410'luk parçalar için de bütün adetler karşılanmış ve hiçbir çubukta stok boyu aşılmamıştır.
Baskıya hazır çıktı: Yazdırma alanı her hesaptan sonra sonuç tablosuna göre güncellenir ve önizleme düğmesiyle kesim listesi doğrudan kâğıda aktarılabilir.

Nasıl Kullanılır​

Dosya makro içeren .xlsm biçimindedir ve Windows için masaüstü Excel'de kullanılmalıdır. Makroların çalışabilmesi için dosya açıldığında içeriğin etkinleştirilmesi gerekir; ayrıca Çözücü eklentisinin solver ekleme sayfasında anlatıldığı şekilde bir kez etkinleştirilmiş olması zorunludur. Eklenti etkin değilse makro çalışmaz. Kullanım adımları şöyledir:
1. solver ekleme sayfasındaki adımlarla Çözücü eklentisi etkinleştirilir.
2. KESİM HESAP sayfasında B1 hücresine stok boyu yazılır.
3. C2 hücresinden başlayarak kesilecek boylar, altlarındaki hücrelere gereken adetler girilir. Kullanılmayan sütunlar boş bırakılır.
4. Sağ üstteki dişli simgesine tıklanır. Çözücü her çubuk için ayrı ayrı çalıştığından süre parça çeşidine ve adetlere bağlıdır; örnek veride birkaç saniye süren hesap, çok sayıda farklı kesim boyu girildiğinde birkaç dakikayı aşabilir ve bu sırada Excel yanıt vermiyor görünebilir.
5. İşlem tamamlandı mesajından sonra onuncu satırdan başlayan kesim planı okunur; her satır bir stok çubuğudur.
6. Gerekirse büyüteçli yazıcı simgesiyle baskı önizlemesi açılarak liste yazdırılır.
Hesap sonunda sayfa parolasız olarak korunur. Girdi hücreleri bu korumadan etkilenmez; diğer hücrelerde değişiklik yapılması gerekirse Gözden Geçir sekmesinden sayfa koruması parola girmeden kaldırılabilir.

Kimler İçin Uygun​

Alüminyum ve PVC doğrama atölyeleri, çelik konstrüksiyon ve demir işleri, mobilya ve ahşap üretimi, elektrik tesisatında kablo kanalı veya boru kesimi yapan ekipler gibi sabit boylu malzemeyle çalışan işletmeler bu dosyayı kesim listesi hazırlamak için kullanabilir. Üretim planlama ve maliyet hesabı yapan kişiler, fire oranını kesim öncesinde görerek malzeme siparişini daha doğru planlayabilir. Yöneylem araştırması veya Excel Çözücü eğitimi alan öğrenciler için de tam sayılı doğrusal modelin bir VBA döngüsüyle nasıl tekrar tekrar çözüldüğünü gösteren uygulamalı bir örnektir.
Dosya testere ağzı kalınlığını ayrı bir değer olarak hesaba katmaz. Kesim payı önemliyse her parça boyuna bu pay eklenerek girilmelidir. Ayrıca açılı kesimler, farklı uzunlukta birden çok stok çubuğu veya artık parçaların sonraki işlerde kullanılması bu modelin kapsamı dışındadır.
Sonuç olarak dosya, stok boyu ve parça listesi bilinen bir işte kesim planını dakikalar yerine saniyeler içinde çıkarır, her çubuktaki fireyi ayrı ayrı gösterir ve hatalı girişleri hesap başlamadan bildirir.