پژوهش های مهندسی صنایع در سیستم های تولید
سال:1395 | دوره:4 | شماره:9 (ویژه نامه) |تعداد مقالات:8

در این مقاله مساله تعادل خط مونتاژ چندگانه با ایستگاه های موازی و محدودیتهای منطقه ای در قالب یک مدلریاضی عدد صحیح صفر و یک ارایه شده است. در مساله مورد بررسی وجود ایستگاه های موازی مجاز بوده و محدودیتهای منطقه ای مثبت و منفی در مدل لحاظ شده اند. محدودیت های منطقه ای مثبت (منفی) به این معنا هستند که برخی از فعالیت ها حتما در یک ایستگاه کاری قرار بگیرند (نگیرند). هدف مدل ارایه شده در این مقاله حداقل سازی تعداد ایستگاه های کاری و در عین حال کمینه سازی هزینه تجهیزات است. بر این اساس مساله در قالب یک مدل برنامهریزی ریاضی دوهدفه فرموله شده و برای حل آن از روش حدی تقویت شده استفاده شده است. عملکرد مدل پیشنهادی با استفاده از یک مثال عددی مورد سنجش قرار گرفته است و نشان داده شده است که مدل پیشنهادی قابلیت دستیابی به جوابهای کارا را دارد.

در این مقاله، مساله مسیریابی وسائط نقلیه با هدف کاهش انرژی مصرفی و زمان های طی مسیر در شرایطی که سرعت های سفر وابسته به زمان هستند مورد بررسی قرار می گیرد. این مساله به تعیین مسیرهای بهینه برای ناوگانی از وسائط نقلیه می پردازد به طوری که زمان طی مسیر میان نقاط (مشتریان) به زمانی از روز که سفر در آن نقطه آغاز می شود وابسته است. زمان دقیق سفر با دانستن زمان عزیمت و یک تخمین دقیق از سرعت متوسط وسیله نقلیه در آن مسیر محاسبه می شود. از این رو در ادامه به ارائه ی یک مدل ریاضی جدید برای کاهش زمان طی مسیر می پردازیم و از آنجایی که مساله مسیریابی وسائط نقلیه مورد بررسی از نوع مسایل NP-Hard است ازروش فراابتکاری رقابت استعماری (ICA) استفاده می شود. به همین جهت تعدادی از مسایل با در نظر گرفتن سرعت های سفر متغیر در بازه های زمانی مختلف موردبررسی قرار گرفته است و سپس برای نشان دادن کارایی الگوریتم طراحی شده جواب های به دست آمده با روش بهینه سازی انبوه ذرات (PSO) مقایسه می شوند.

با توسعه اقتصاد و افزایش رقابت در صنایع مختلف، کاهش هزینه های تولید تبدیل به یکی از مهم ترین دغدغه های شرکت های تولیدی شده است. برای نیل به این هدف باید تا حد امکان شرایط مدل سازی مساله را به شرایط واقعی نزدیک نمود. در این مقاله، مساله برنامه ریزی و زمان بندی خط تولید اسیدشویی در ناحیه نورد سرد مجتمع فولاد مبارکه اصفهان (Pickling Line Scheduling یا PLS) ارائه شده است. مساله مورد بررسی، انتخاب مناسب و تعیین توالی برنامه های خط تولید و به طور همزمان انتخاب مناسب و تعیین توالی کلاف های داخل این برنامه ها با در نظرگرفتن محدودیت های متنوع حاکم بر تولید خط تولید اسیدشویی است. هدف مساله، افزایش بهره وری خط تولید و کاهش هزینه های تولید است. به دلیل حجم بالای تولید در مجتمع فولاد مبارکه و تعدد محدودیت های تولیدی، نیاز به یک مدل ابتکاری برای حل مساله در کوتاهترین زمان است به همین دلیل یک مدل ریاضی غیر خطی و یک الگوریتم ابتکاری برای حل مساله ارائه شده است. نتایج حاصل از نمونه های واقعی مورد بررسی نشان دهنده کارایی الگوریتم نسبت به روش دستی برنامه ریزی مورد استفاده در شرکت فولاد مبارکه اصفهان است.

در این مقاله مساله ی برنامه ریزی تولید چند مرحله ای، چند محصولی، چند پریودی با راه اندازی های وابسته به توالی در زنجیره تامین حلقه بسته مطالعه می ‏شود. فرآیندهای تولید و تولید مجدد هر محصول به طور متوالی درنظرگرفته شده اند و اگر ماشین برای پردازش محصول موردنظر آماده باشد، هر دو فرآیند قابل اجرا هستند. برای فرمول بندی مساله یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط ارایه شده و به منظور حل مدل مذکور چهار الگوریتم ابتکاری با استفاده از رویکرد افق متحرک و یک الگوریتم ژنتیک توسعه داده شده است. دو روش ابتکاری اول برمبنای مدل اصلی توسعه ی یافته‏اند، اما به منظور حل مساله در ابعاد بزرگ، دو روش ابتکاری دیگر و الگوریتم ژنتیک، مبتنی بر مدل ساده سازی شده می باشند که از حذف توالی‏های غیرترتیبی فضای جواب مدل اصلی حاصل شده است. جهت تنظیم پارامترهای الگوریتم ژنتیک ارایه شده، روش تاگوچی به‏کارگرفته شده است. نتایج عددی نشان‏دهنده‏ی کارایی الگوریتم فراابتکاری ارایه‏شده نسبت به الگوریتم‏های ابتکاری مبتنی‏بر برنامه‏ریزی عددصحیح مختلط هستند.

تحولات گسترده اقتصادی، تولیدی و تجاری در عصر حاضر، کسب و کارها را ناگزیر به حضور و مشارکت فعال در اقتصادهای مبتنی بر شبکه و زنجیره نموده است. گرایش به این رویکرد اگرچه مزیت ها و سودآوری هایی را برای بنگاه های عضو شبکه و زنجیره های تامین به همراه داشته است، اما مشکلات و پیچیدگی های فراوانی را نیز برای مدیریت جریان های مالی، نقدینگی و سرمایه در گردش بنگاه ها و شرکای تجاری ایشان به دنبال داشته است. بر همین اساس با تغییر رویکرد و نقش ارائه دهندگان خدمات مالی از تامین کننده صرف منابع مالی به عنوان شرکای تجاری بنگاه های اقتصادی و تجاری، باعث گردید بخش عمده ای از وظایف مدیریتی جریان های مالی کسب و کارهای زنجیره ای در تعامل با ارائه دهندگان خدمات مالی تعریف شده و با توجه به ظرفیت ها و قابلیت های بانک ها و موسسات مالی به نحو مطلوب تری به مورد اجرا گذاشته شوند. با عنایت به این مهم در این مقاله با توجه به اهمیت مدیریت جریان مالی در طول زنجیره و با بهره گیری از اصول و مبانی تحقیق به روش حقیقت یابی و مورد کاوی تلاش گردید با بررسی شواهد و نیز تجربیات کاربردی در این زمینه، چارچوبی جهت بهره گیری موثر از نظام مدیریت جریان مالی و نیز اصول و مبانی آن ارایه گردد.

در این مقاله زمانبندی مساله جریان کارگاهی برگشت پذیر بدون وقفه با هدف کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل کارها بررسی می شود. محیط های جریان کارگاهی برگشت پذیر به نوعی چیدمان جریان کارگاهی گفته می شود که در آن حداقل یک کار می بایست یک یا چند مرحله را بیش از یکبار ملاقات کند. در مسائل جریان کارگاهی بدون وقفه مراحل انجام یک کار بر روی ماشین ها از ابتدا تا انتها بدون وقفه انجام می شوند. ادغام هردوی این خصوصیات در بسیاری از صنایع مانند صنایع رباتیک دارد کاربرد دارد که در ادبیات بصورت مجزا مورد بررسی قرار نگرفته است. در این مقاله برای مساله زمانبندی جریان کارگاهی برگشت پذیر بدون وقفه مدل ریاضی ارائه شده است. برای مسایل با ابعاد کوچک نتایج حاصل از نرم افزار GAMS با نتایج حاصل از الگوریتم های ژنتیک و شبیه سازی تبرید مقایسه گردیده است و برای ابعاد بزرگ نتایج حاصل از الگوریتم های ژنتیک و شبیه سازی تبرید با یکدیگر مقایسه گردیده اند. نتایج محاسباتی نشان داد که در کل الگوریتم SA نسبت به GA، از لحاظ بدست آوردن جواب بهینه یا نزدیک به بهینه الگوریتمی کاراتر می باشد.

عدم قطعیت یکی از موضوعات مهم در سیستم های تولیدی می باشد. عدم وجود اطلاعات کافی و انعطاف در نیاز مشتری منجر به ایجاد عدم قطعیت پارامترها می شود. در این مطالعه یک رویکرد بهینه سازی استوار برای مدلسازی عدم قطعیت در سیستم تولید سلولی ارائه شده است. استواری مدل ارائه شده باعث شده است تا جواب بدست آمده به ازای تمامی مقادیر پارامترهای غیرقطعی، شدنی بودن خود را حفظ نماید و در این محیط غیر قطعی به دنبال یافتن جواب بهینه باشد. علاوه بر این خرابی ماشین آلات چندکاره مورد تحلیل قرار گرفته است. انتخاب ابزار به گونه ای انجام می شود که ماشین های دارای نرخ خرابی بالا کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و لذا متوسط هزینه مربوط به تعمیرات را کاهش می دهد. از دیگر ویژگی های مدل ارائه شده، در نظرگیری هزینه های پیکربندی (جابه جایی بین سلولی و درون سلولی)، پیکربندی مجدد، نصب و قطع و مصرف ابزار در محیطی پویا می باشد. مدل ارائه شده با استفاده از تکنیک های خطی سازی به مدلی خطی تبدیل شده است. پس از کدنویسی مدل ارائه شده، با استفاده از نرم افزار گمز به تحلیل هایی از جمله بررسی مقادیر بهینه و زمان حل هر یک از مدل های خطی و غیرخطی و تحلیل حساسیت روی پارامترهای مدل پرداخته شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، تاثیر اصلی تعادل حجم کاری بر روی تعیین توالی عملیات قطعات و قرارگیری ماشین آلات در سلول ها می باشد. همچنین هزینه مصرف ابزار بیشتر از سایر توابع هدف از عدم قطعیت ناشی از مقدار تقاضا متاثر شده است.

مساله زمان بندی با تغییرات ابزار به طور گسترده در دو دهه اخیر مورد بررسی قرار گفته است. این مساله در فعالیت های نگهداری و تعمیرات انعطاف پذیر که در آن ابزار ممکن است در هر زمان از طول عمر خود تعویض شود کاربرد فراوانی دارد. همچنین در نظر گرفتن شرایط تولید، از جمله کیفیت ابزار مورد استفاده، در تعیین کیفیت محصول نهایی امری اجتناب ناپذیر است. از این رو در این مطالعه با توجه به زمان استفاده از ابزار برای پردازش کارها، کارها از نظر کیفیت به دو دسته ویژه و معمولی تقسیم بندی می شوند. در این مقاله مدل کلاسیک زمان بندی تک ماشین همراه با تغییرات ابزار روی ماشین مورد بررسی قرار میگیرد. در این مساله دو مجموعه کار های ویژه و کارهای معمولی در نظر گرفته می شوند و کارهای ویژه باید طی مدت زمان معین پس از تغییر ابزار انجام شوند. این مساله در ادبیات موضوع مورد بررسی قرار گرفته و برای حل آن در ابعاد کوچک و متوسط دو مدل برنامه ریزی ریاضی و برای ابعاد بزرگ شش الگوریتم بر مبنای مساله جای گذاری ظرف (Bin Packing) ارائه شده است که تمرکز اصلی مطالعه مذکور نیز بر روی عملکرد شش الگوریتم بوده است. در این مقاله به ارائه یک الگوریتم جدید دیگر برای حل این مساله در ابعاد بزرگتر پرداخته می شود. نتایج محاسباتی نشان می دهد کارایی الگوریتم ارائه شده در نیمی از مسائل نمونه بهتر از چهار الگوریتم مطالعه قبل و در نیم دیگر از مسائل نمونه بهتر از تمامی شش الگوریتم توسعه داده شده در مطالعه قبلی برای این مساله است.