Developing a model of airline flight and maintenance operations using systems dynamics approach: An application in THY technic


Thesis Type: Doctorate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Faculty of Engineering, Industrial Engineering, Turkey

Approval Date: 2015

Thesis Language: English

Student: ASIM TOKGÖZ

Supervisor: SEROL BULKAN

Abstract:

SİSTEM DİNAMİK MODELLEMESİ YAKLAŞIMI KULLANARAK HAVAYOLLARI UÇUŞ VE BAKIM OPERASYONLARININ MODELİNİN GELİŞTİRİLMESİ : THY TEKNİK’TE BİR UYGULAMA Havacılık sektöründe uçakların ömrü genellikle 30 yıl civarındadır. Dolayısıyla, uçaklar bu yıllar boyunca birçok bakım hizmetlerine ihtiyaç duyarlar. Bundan dolayı, havacılık endüstrisinde elde edilen karların büyük bölümü uçağın satışından olmayıp, ömür boyu yapılan bakımdan elde edilmektedir. Bakım Onarım Overhaul (MRO) faaliyetlerinin yalın olarak maliyeti tüm maliyet bileşenleri içinde oldukça önemli yer tutumakta olup % 10 civarındadır. Bu çalışma esas olarak Türk Hava Yolları MRO Bölümü MRO operasyonları için bir sistem dinamiği modeli geliştirmeye odaklanmıştır. Literatürdeki sistem dinamiği çalışmalardan birkaçı havayolu operasyonlarına odaklanmış olmakla birlikte, bunlarda MRO operasyonları neredeyse ihmal edilmiştir. Bu çalışma, yazarın bilebildiği kadarıyla, MRO Bölümü ile diğer havayolu operasyonları arasındaki etkileşimlere odaklanan ilk sistem dinamiği çalışmasıdır. Geliştirilen sistem dinamiği modeli, çeşitli MRO operasyonlarına ait farklı iş yükü ve uçak filosu genişleme politikalarınınn modellenen sanal dünyada test edilebilmesi için değerli fırsatlar sunmaktadır. Model çeşitli parametreleri kolayca değiştirerek ve farklı politikaları test ederek bir öğrenme laboratuvaru olarak kullanılabilmektedir. Böyle bir deneme, MRO operasyon iş yükünü (kötümser, normal ve iyimser) değiştirerek ve farklı uçak filosu genişleme politikalarını uygulayarak bu çalışmada yapılmıştır. MRO operasyonlarının, uçuşa elverişli uçakların mevcut sayısı ve filo koltuk kapasitesi üzerinde doğrudan etkiye sahip olduğu bu çalışmada bulunmuştur. Havayolu şirketleri sürdürülebilir karlı bir havayolu filosuna sahip olabilmek için mevcut ve yeni alınan uçakların MRO operasyon ihtiyaçlarını dikkate almak zorundadır. ABSTRACT DEVELOPING A MODEL OF AIRLINE FLIGHT AND MAINTENANCE OPERATIONS USING SYSTEMS DYNAMICS APPROACH: AN APPLICATION IN THY TECHNIC The life span of aircrafts is usually around 30 years in aerospace industry. So, aircrafts need lots of maintenance services in these years. Thus, for aerospace industry, much of the profit is not acquired from the sale of the aircraft, but from the maintenance of them throughout the life span. The cost of MRO activities in its pure nature is very significant and around 10% in all cost drivers. This study mainly focused on developing a system dynamics model for Turkish Airline MRO Department MRO operations. There are several system dynamics studies in the literature focused on airline operations but the MRO operations are almost neglected in them. To the best of author(s) knowledge, this is the first system dynamics study focusing on the interactions among MRO Department and other airline operations. The developed system dynamics model presented valuable opportunities to test various MRO operations workload and aircraft fleet expansion policies in the modeling virtual world. The model can easily be used as a learning laboratory by changing various parameters and testing different policies. Such a trial is presented in the study by changing MRO operation work load (pessimistic, normal and optimistic) and by adopting different aircraft fleet expansion policies. It is found that MRO operations have direct impact on the available number of airworthy aircrafts and the fleet seat capacity. The airline companies have to take into account the MRO operations needs of the existing and new aircrafts to sustain a profitable airline fleet.