Endüstri 5.0'da insan-robot iş birliği: İş gücü planlama optimizasyon modeli.
Saved in:
| Title: | Endüstri 5.0'da insan-robot iş birliği: İş gücü planlama optimizasyon modeli. |
|---|---|
| Alternate Title: | Human-robot collaboration in industry 5.0: Workforce planning optimization model. |
| Authors: | Kurtay, Kemal Gürol1 kemalgurol.kurtay@msu.edu.tr |
| Source: | Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi,. Mar2026, Vol. 41 Issue 1, p413-426. 14p. |
| Subjects: | Workforce planning, Mathematical optimization, Human-robot interaction, Job satisfaction, Scheduling, Multi-objective optimization, Sustainability |
| Abstract (English): | Industry 5.0 is a new manufacturing paradigm that aims to establish human-centered, sustainable, and resilient systems, while also digitizing production processes. This approach fosters hybrid production environments where human and robotic workforces collaborate, focusing on worker satisfaction, skill, and workload balance. Classical production models fall short of human-robot integration; this requires flexible and human-centered solutions. In this study, a multi-objective goal programming-based task assignment model is proposed to increase workforce satisfaction and productivity in line with Industry 5.0 principles. The model aims to ensure that robots and workers work in harmony by considering worker satisfaction and skill levels, workload balance requirements, working hours, and rest periods. It also addresses production process requirements such as time windows, precedence relationships, and robot availability. The model was tested on nine different scenarios, conducted a sensitivity analysis, and strengthened the decision support structure by determining target weights using the DEMATEL method. Optimum results were obtained for scenarios involving 24 workers, 96 jobs, and 32 job priorities, but optimal results were not achieved for larger problems within the appropriate solution time. The results demonstrate that the model offers a feasible and effective solution aligned with the Industry 5.0 vision of human-robot collaborative manufacturing. In this context, the study fills the gap in the literature and provides a solid foundation for future research. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Turkish): | Endüstri 5.0, üretim süreçlerini dijitalleştirmenin yanı sıra insan merkezli, sürdürülebilir ve dayanıklı sistemler kurmayı hedefleyen yeni bir üretim paradigması dır. Bu yaklaşım, insan ve robot iş gücünün birlikte çalıştığı hibrit üretim ortamlarını teşvik eden; çalışan memnuniyeti, beceri ve iş yükü dengesine odaklanan bir üretim yaklaşımıdır. Klasik üretim modelleri insan-robot entegrasyonunu karşılamada yetersiz kalmakta; bu esnek ve insan merkezli çözümler gerektirmektedir. Bu çalışmada, Endüstri 5.0 prensipleri doğrultusunda iş gücü memnuniyetini ve verimliliğini artırmayı hedefleyen çok amaçlı hedef programlama tabanlı görev atama modeli önerilmiştir. Model, işçilerin memnuniyet ve beceri düzeylerini, iş yükü dengesi gereksinimlerini, çalışma saatlerini ve dinlenme sürelerini dikkate alarak robotların ve işçilerin uyum içinde çalıaçl amaktadşmasınıamır. Ayrıca zaman pencereleri, öncelik ilişkileri ve robot uygunluğu gibi üretim sürecinin gereksinimlerini de ele almaktadır. Model 9 farklı senaryo üzerinde test edilmiş, duyarlılık analizi yapılmış ve DEMATEL yöntemi ile hedef ağırlıkları belirlenerek karar destek yapısı güçlendirilmiştir. 24 çalışan, 96 iş ve 32 iş önceliği içeren senaryolar için optimum sonuçlar elde edilmiş, ancak uygun çözüm süresinde daha büyük problemlerde optimum sonuçlara ulaşılamamıştır. Sonuçlar, modelin insan-robot iş birliğine dayalı üretime yönelik Endüstri 5.0 vizyonuyla uyumlu, uygulanabilir ve etkili bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Bu bağlamda, çalışma literatürdeki boşluğu doldurmakta ve gelecekteki araştırmalar için sağlam bir temel oluşturmaktadır. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Copyright of Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, is the property of Gazi University, Faculty of Engineering & Architecture and its content may not be copied or emailed to multiple sites without the copyright holder's express written permission. Additionally, content may not be used with any artificial intelligence tools or machine learning technologies. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.) | |
| Database: | Engineering Source |
| FullText | Links: – Type: pdflink Text: Availability: 0 |
|---|---|
| Header | DbId: egs DbLabel: Engineering Source An: 192992949 AccessLevel: 6 PubType: Academic Journal PubTypeId: academicJournal PreciseRelevancyScore: 0 |
| IllustrationInfo | |
| Items | – Name: Title Label: Title Group: Ti Data: Endüstri 5.0'da insan-robot iş birliği: İş gücü planlama optimizasyon modeli. – Name: TitleAlt Label: Alternate Title Group: TiAlt Data: Human-robot collaboration in industry 5.0: Workforce planning optimization model. – Name: Author Label: Authors Group: Au Data: <searchLink fieldCode="AR" term="%22Kurtay%2C+Kemal+Gürol%22">Kurtay, Kemal Gürol</searchLink><relatesTo>1</relatesTo><i> kemalgurol.kurtay@msu.edu.tr</i> – Name: TitleSource Label: Source Group: Src Data: <searchLink fieldCode="JN" term="%22Journal+of+the+Faculty+of+Engineering+%26+Architecture+of+Gazi+University+%2F+Gazi+Üniversitesi+Mühendislik+Mimarlık+Fakültesi+Dergisi%2C%22">Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi,</searchLink>. Mar2026, Vol. 41 Issue 1, p413-426. 14p. – Name: Subject Label: Subjects Group: Su Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22Workforce+planning%22">Workforce planning</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Mathematical+optimization%22">Mathematical optimization</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Human-robot+interaction%22">Human-robot interaction</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Job+satisfaction%22">Job satisfaction</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Scheduling%22">Scheduling</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Multi-objective+optimization%22">Multi-objective optimization</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Sustainability%22">Sustainability</searchLink> – Name: Abstract Label: Abstract (English) Group: Ab Data: Industry 5.0 is a new manufacturing paradigm that aims to establish human-centered, sustainable, and resilient systems, while also digitizing production processes. This approach fosters hybrid production environments where human and robotic workforces collaborate, focusing on worker satisfaction, skill, and workload balance. Classical production models fall short of human-robot integration; this requires flexible and human-centered solutions. In this study, a multi-objective goal programming-based task assignment model is proposed to increase workforce satisfaction and productivity in line with Industry 5.0 principles. The model aims to ensure that robots and workers work in harmony by considering worker satisfaction and skill levels, workload balance requirements, working hours, and rest periods. It also addresses production process requirements such as time windows, precedence relationships, and robot availability. The model was tested on nine different scenarios, conducted a sensitivity analysis, and strengthened the decision support structure by determining target weights using the DEMATEL method. Optimum results were obtained for scenarios involving 24 workers, 96 jobs, and 32 job priorities, but optimal results were not achieved for larger problems within the appropriate solution time. The results demonstrate that the model offers a feasible and effective solution aligned with the Industry 5.0 vision of human-robot collaborative manufacturing. In this context, the study fills the gap in the literature and provides a solid foundation for future research. [ABSTRACT FROM AUTHOR] – Name: Abstract Label: Abstract (Turkish) Group: Ab Data: Endüstri 5.0, üretim süreçlerini dijitalleştirmenin yanı sıra insan merkezli, sürdürülebilir ve dayanıklı sistemler kurmayı hedefleyen yeni bir üretim paradigması dır. Bu yaklaşım, insan ve robot iş gücünün birlikte çalıştığı hibrit üretim ortamlarını teşvik eden; çalışan memnuniyeti, beceri ve iş yükü dengesine odaklanan bir üretim yaklaşımıdır. Klasik üretim modelleri insan-robot entegrasyonunu karşılamada yetersiz kalmakta; bu esnek ve insan merkezli çözümler gerektirmektedir. Bu çalışmada, Endüstri 5.0 prensipleri doğrultusunda iş gücü memnuniyetini ve verimliliğini artırmayı hedefleyen çok amaçlı hedef programlama tabanlı görev atama modeli önerilmiştir. Model, işçilerin memnuniyet ve beceri düzeylerini, iş yükü dengesi gereksinimlerini, çalışma saatlerini ve dinlenme sürelerini dikkate alarak robotların ve işçilerin uyum içinde çalıaçl amaktadşmasınıamır. Ayrıca zaman pencereleri, öncelik ilişkileri ve robot uygunluğu gibi üretim sürecinin gereksinimlerini de ele almaktadır. Model 9 farklı senaryo üzerinde test edilmiş, duyarlılık analizi yapılmış ve DEMATEL yöntemi ile hedef ağırlıkları belirlenerek karar destek yapısı güçlendirilmiştir. 24 çalışan, 96 iş ve 32 iş önceliği içeren senaryolar için optimum sonuçlar elde edilmiş, ancak uygun çözüm süresinde daha büyük problemlerde optimum sonuçlara ulaşılamamıştır. Sonuçlar, modelin insan-robot iş birliğine dayalı üretime yönelik Endüstri 5.0 vizyonuyla uyumlu, uygulanabilir ve etkili bir çözüm sunduğunu göstermektedir. Bu bağlamda, çalışma literatürdeki boşluğu doldurmakta ve gelecekteki araştırmalar için sağlam bir temel oluşturmaktadır. [ABSTRACT FROM AUTHOR] – Name: AbstractSuppliedCopyright Label: Group: Ab Data: <i>Copyright of Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, is the property of Gazi University, Faculty of Engineering & Architecture and its content may not be copied or emailed to multiple sites without the copyright holder's express written permission. Additionally, content may not be used with any artificial intelligence tools or machine learning technologies. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract.</i> (Copyright applies to all Abstracts.) |
| PLink | https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=egs&AN=192992949 |
| RecordInfo | BibRecord: BibEntity: Identifiers: – Type: doi Value: 10.17341/gazimmfd.1778548 Languages: – Code: tur Text: Turkish PhysicalDescription: Pagination: PageCount: 14 StartPage: 413 Subjects: – SubjectFull: Workforce planning Type: general – SubjectFull: Mathematical optimization Type: general – SubjectFull: Human-robot interaction Type: general – SubjectFull: Job satisfaction Type: general – SubjectFull: Scheduling Type: general – SubjectFull: Multi-objective optimization Type: general – SubjectFull: Sustainability Type: general Titles: – TitleFull: Endüstri 5.0'da insan-robot iş birliği: İş gücü planlama optimizasyon modeli. Type: main BibRelationships: HasContributorRelationships: – PersonEntity: Name: NameFull: Kurtay, Kemal Gürol IsPartOfRelationships: – BibEntity: Dates: – D: 01 M: 03 Text: Mar2026 Type: published Y: 2026 Identifiers: – Type: issn-print Value: 13001884 Numbering: – Type: volume Value: 41 – Type: issue Value: 1 Titles: – TitleFull: Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Type: main |
| ResultId | 1 |
