پژوهش های مهندسی صنایع در سیستم های تولید
سال:1394 | دوره:3 | شماره:6 |تعداد مقالات:8

با توجه به رشد روز افزون پژوهش و تحقیقات در سالهای اخیر در کشور، ثبت و نشر تحقیقات نیازمند منابع به روز و کارآمد است که امکان دسترسی آسان به منابع علمی و ارتباط بین پژوهشگران و مراکز علمی، پژوهشی را فراهم میسازد و بی شک یکی از مهمترین این منابع مجلات علمی و پژوهشی دانشگاهی هستند. این مجلات در سطوح تخصصی علمی، امکان ارتباط میان صاحبنظران، دانشمندان و علاقهمندان را فراهم کرده و موجب ارتقای علمی رشتههای مورد نظر می شود. در این راستا، نشریه پژوهشهای مهندسی صنایع در سیستمهای تولید، که حاصل تلاش مشترک دانشگاه بوعلی سینا و انجمن مهندسی صنایع ایران میباشد، تلاش نموده است که در فرآیند ثبت، نشر و ارتقای سطح این پژوهشها تاثیر گذار، و در ایجاد بستر مناسب برای توسعه ارتباط میان پژوهشگران عرصه مهندسی صنایع و سیستمهای تولید مشارکت جدی داشته باشد.

مساله زمانبندی در محیط جریان کارگاهی انعطاف پذیر شامل تعیین توالی در یک مساله جریان کارگاهی می باشد که در هر مرحله حداقل یک یا چند ماشین موازی غیرمشابه وجود دارد. تابع هدف مساله کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل کارها می باشد. برای حل این مساله از روش آزادسازی لاگرانژین استفاده شده است. برای حل زیرمساله های تولیدشده با استفاده از روش آزادسازی لاگرانژین نیز از دو رویکرد ساده سازی زیرمساله ها و توسعه قوانین چیرگی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که هر دو روش می توانند به جواب های نزدیک به بهینه در زمان های نسبتا معقول دست پیدا کنند ولی تفاوت معناداری با یکدیگر ندارند. همچنین روش ساده سازی زیرمساله ها در مدت زمان کوتاه تری می تواند به جواب های مورد نظر دست یابند.

روند جهانی سازی موجود سبب پیدایش رقابتی شدید برای کسب هر چه بیشتر منافع در بین تولیدکنندگان شده است. برای حفظ شرایط رقابت پذیری در چنین بازارهایی، کارخانه ها تصمیم به ایجاد شبکه تولیدی متشکل از چندین کارخانه می نمایند. پراکندگی اعضاء در نقاط مختلف جغرافیایی در ساختارهای توزیع شده سبب در دسترس بودن منابع ارزان تر، توانایی تولید بالاتر و مواجهه سریع تر با تغییرات و قدرت رقابتی بالاتر شده است. به این منظور در این مقاله زمانبندی چندکارخانه ای توزیع شده مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر این، با در نظر گرفتن امکان جابه جایی کارها در بین کارخانه ها سعی شده است شرایط سیستم مورد بررسی هر چه بیشتر به دنیای واقعی صنعت نزدیک گردد. بدلیل توجه کمتر به مسائل چندهدفه در زمانبندی توزیع شده، در این تحقیق پس از مدل کردن مساله با دو تابع هدف مجموع زمان های دیرکرد و زودکرد کارها به عنوان تابع هدف اول و مجموع زمان های تکمیل به عنوان تابع هدف دوم، یک روش دقیق و یک الگوریتم فرابتکاری چندهدفه برای حل مساله به کار رفته است. در پایان نیز نتایج بدست آمده از این الگوریتم با نتایج به دست آمده از الگوریتم بر پایه گروه ذرات مقایسه و گزارش شده است.

در اکثر مسایل کلاسیک مسیریابی وسیله نقلیه، هدف اصلی، کمینه کردن کل زمان سفر یا مسافت طی شده است. درحالی که مساله مسیریابی سبز علاوه بر اهداف ذکر شده، به مینیمم کردن هزینه های سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای از جمله دی اکسید کربن نیز می پردازد. در این مقاله نوعی از مساله مسیریابی سبز با هدف کاهش هزینه های سوخت و انتشار با استفاده از یکی از مدل های تخمین مصرف سوخت تحت عنوان مدل یکپارچه انتشار همراه با در نظر گرفتن محدودیت گذاشت و برداشت همزمان و پنجره زمانی سخت توسعه داده شده است. در این مدل زمان سفر ثابت نبوده و سرعت وسایل نقلیه در حرکت بین مشتریان متغیر بوده و با توجه به پنجره زمانی مشتریان تعیین می شود. برای حل مدل، روشی ابتکاری مبتنی بر روش جستجوی همسایگی بزرگ انطباقی ارائه شده است. که در این روش، یک الگوریتم ساخت جواب اولیه با معیار انتخاب مشتریان متناسب با محدودیت های گذاشت و برداشت همزمان و پنجره زمانی و با فرض متغیر بودن سرعت وسایل نقلیه ارائه شده است. نتایج آزمایشات عددی کارآمدی رویکرد ارائه شده را در حل این مساله تایید می کند.

مساله مسیریابی وسایل نقلیه در حالت های متنوعی قابل بررسی است که دو نوع بسیار مهم و کاربردی از این مسایل، مساله مسیریابی وسایل نقلیه با پنجره زمانی سخت و مسیریابی وسایل نقیله چند قرارگاهی با وسایل نقلیه متفاوت می باشد. بیشتر مسایلی که در این زمینه ها مطرح شده اند، مربوط به مسایل تک هدفه با هدف حداقل کردن هزینه می باشند، اما پیچیدگی های مسایل واقعی عموما کاربرد مسایل تک هدفه را به چالش می کشد. از این رو در این مقاله برای انطباق مسایل با دنیای واقعی، در ابتدا یک مدل چند هدفه ارائه می گردد که در آن علاوه بر حداقل کردن هزینه های کل، عدم تعادل در فواصل سفر و عدم تعادل در بار وسایل نقیله نیز مد نظر قرار می گیرد. از آنجایی که این مساله جزء مسایل NP -سخت می باشد، به منظور حل مدل ارائه شده از الگوریتم ژنتیک مرتب شده غیرمغلوب استفاده شده است. در نهایت برای نشان دادن کارآیی الگوریتم پیشنهادی، جواب های به دست آمده در ابعاد کوچک با جواب های به دست آمده از روش محدودیت اپسیلون مقایسه شد. نتایج به دست آمده، نشان می دهند که درصد خطای توابع هدف نسبت به روش محدودیت اپسیلون در تمامی مسایل حل شده کمتر از 4 درصد می باشد که این موضوع کارآیی الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهد.

شناسایی صحیح و طبقه بندی دقیق الگوهای معنی دار در نمودارهای کنترل فرآیند آماری از نظر آنکه رفتارهای غیرطبیعی را تداعی می کنند بسیار بااهمیت است. تشخیص و استخراج الگوهای غیرطبیعی، حساسیت نمودارهای کنترلی را در شناسایی وضعیت های خارج از کنترل افزایش می دهد. در سال های اخیر به دلیل توانمندی های شبکه های عصبی مصنوعی، از آن ها برای شناسایی الگوهای غیرطبیعی در نمودارهای کنترلی شوهارت استفاده شده است. اغلب این پژوهش ها، بویژه هنگامی که حساسیت فرآیند نسبت به رخداد الگوهای غیرطبیعی بالا باشد، دچار خطای طبقه بندی نادرست الگوها می شوند. در این پژوهش، مدل ترکیبی مبتنی بر شبکه های LVQ و MLP و همچنین خط برازش نمونه ها برای شناسایی و تجزیه و تحلیل الگوهای غیرطبیعی پایه در نمودارهای کنترل فرآیند ارائه شده است. این مدل پیشنهادی، علاوه بر اینکه در سطوح مختلف حساسیت، خطای طبقه بندی نادرست الگوها را به مقدار زیادی کاهش می دهد، رخداد همزمان الگوهای پایه را شناسایی و پارامترهای متناظر را برآورد می کند. در نهایت با بکارگیری نمونه های شبیه سازی شده، کارآمدی و اثربخشی مدل نشان داده شده است.

زمانبندی مجدد جزئی از فرآیند تصمیم گیری در زنجیره تامین بسیاری از صنایع تولیدی محسوب می شود که نقش مهمی در برآورده سازی نیازهای مشتریان ایفا می نماید. از این رو این مقاله به بررسی مساله زمانبندی مجدد در یک زنجیره تامین سه مرحله ای، با تمرکز بر یکپارچگی مراحل آن می پردازد. مرحله اول شامل تامین کنندگان، مرحله دوم شامل ناوگان حمل و نقل کالاها و مرحله سوم شامل یک شرکت سازنده محصولات نهایی است. به این منظور ابتدا مدل عدد صحیح مختلط برای مساله مذکور با هدف کمینه سازی مجموع زمان تاخیر تکمیل کلیه سفارشات توسعه داده شده است. همچنین در حالت کلی یک الگوریتم ژنتیک که دارای کروموزوم هایی با ساختار متغیر است، به منظور حل مساله ارایه شده است. مقایسه الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم جستجوی تصادفی روی طیف متنوعی از مسایل تصادفی و همچنین جواب بهینه روی مسایل تصادفی با ابعاد کوچک نشان از عملکرد خوب الگوریتم پیشنهادی دارد. همچنین با ساده سازی فرضیات مساله، الگوریتم پیشنهادی با دو الگوریتم ابتکاری موجود در ادبیات موضوع مقایسه شده است که نشان از برتری الگوریتم پیشنهادی دارد.

این مقاله با استفاده از نظریه بازی ها، به تجزیه و تحلیل یک زنجیره تامین دو سطحی شامل دو تولیدکننده و دو خرده فروش در یک محیط تولید بر اساس سفارش می پردازد. در زنجیره تامین مورد بررسی، تولیدکننده ها با در نظر گرفتن تخفیف برای خرده فروشی که به صورت انحصاری کالای آن ها را عرضه می کند سعی در تصاحب بازار دارند. در این مدل ارزش برند هر یک از تولیدکنندگان و وفاداری مشتریان به یک برند نیز در نظر گرفته شده است. در مدل استکلبرگ تعریف شده برای مساله، پس از تعیین زمان تدارک از سوی تولیدکننده، درباره قیمت خرده فروشی کالا تصمیم گیری می شود. یافته های ما نشان دهنده آن است که کاهش نسبت کالای دریافتی یک خرده فروش از سوی یک تولیدکننده باعث افزایش قیمت خرده فروشی آن خواهد شد. همچنین عرضه انحصاری یک کالا افزایش قیمت عمده فروشی آن را در پی خواهد داشت.