لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

مقدمه و اهداف: سیستم کار کارگاهی منعطف یکی از پرکاربردترین سیستم های زمان بندی، در محیط های تولیدی است که به علت کاربردهای متنوع در سیستم های تولیدی همواره موردتوجه پژوهشگران این حوزه بوده است. در تعداد زیادی از پژوهش ­های این حوزه فرض شده است که زمان های پردازش، مقداری ثابت و از پیش مشخص شده هستند. حال آنکه در شرایطی و بر اثر پدیده زوال، زمان های پردازش عملیات افزایش می یابند و پس از اجرای فعالیت های تعمیرات و نگهداری با نام RMA، زمان های پردازش به زمان های نرمال اولیه کاهش می یابند. موضوع پژوهش حاضر، بررسی سیستم کار کارگاهی منعطف با درنظرگرفتن سیاست رد کارها و منابع دوگانه محدود انسان ـ ماشین و پیاده سازی فعالیت های تعمیرات و نگهداری RMA است.روش ها: هدف از حل مسائل زمان بندی کار کارگاهی منعطف، یافتن تخصیص هر عمل به یک ماشین و یک کارگر از میان مجموعه ماشین ها و کارگران قابل، به نحوی است که توالی عملیات بر روی ماشین آلات بهینه شود. برای این منظور یک مدل ریاضی بر اساس رویکرد برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط منعطف توسعه داده شده است. مروری بر مطالعات پیشین نشان می دهد که مسئله با مفروضات فوق الذکر در زمره مسائل NP-hard رده بندی شده ­اند؛ بنابراین استفاده از روش های فراابتکاری برای دستیابی به جواب اجتناب ناپذیر است. برای این منظور از روش فراابتکاری جست ­وجوی همسایگی متغیر، شبیه سازی تبرید و الگوریتم ترکیبی این دو برای حل مسئله استفاده شده است. یافته ها: در این پژوهش، 20 زیر­مسئله موردبررسی قرار گرفته است که بر اساس اندازه، به سه دسته کوچک، متوسط و بزرگ دسته بندی می شوند. ویژگی های هر مسئله موردبررسی بر اساس پارامترهایی نظیر تعداد کارها، تعداد ماشین آلات، تعداد کارگران، مجموع کل تعداد عمل های کارها و تعداد باکت­ها مشخص شده است. برای حل این مسئله از روش های فراابتکاری جست­وجوی همسایگی متغیر، شبیه سازی تبرید و ترکیب این دو، استفاده شده است؛ همچنین هفت ساختار تولید همسایگی بر پایه تغییر در ماشین ها و کارگران تخصیص یافته به هر عمل، تعویض عمل ها و کارها، اجرا و یا عدم­اجرای فعالیت های تعمیرات و نگهداری RMA و درنهایت رد/ پذیرش کارها ایجاد می شود. این ساختارهای همسایگی با هدف جست وجوی بهتر فضای جواب مسئله در روش های فراابتکاری، مورداستفاده قرار گرفته است. ساختار تولید جواب های جدید به صورتی است که ضمن مراعات الزامات سیستم کار کارگاهی منعطف، همواره جواب های موجه تولید می شود. پارامترهای روش های فراابتکاری با استفاده از روش تاگوچی تنظیم شده اند و به عنوان نمونه، پارامترهای مرتبط با روش فراابتکاری جست­ وجوی همسایگی متغیر و شبیه سازی تبرید گزارش شده است که مشتمل بر پارامترهای دمای اولیه، تعداد جست­وجوهای همسایگی و شمارنده تکرار حلقه ارتعاش است. در ادامه نتایج حاصل از اجرای روش های فراابتکاری مقایسه قرار گرفته و در خصوص مسائل کوچک، با مقدار جواب دقیق به دست آمده مقایسه شده است.نتیجه گیری: در خاتمه، نتایج حاصل از حل 20 زیرمسئله از طریق سه روش های فراابتکاری جست­وجوی همسایگی متغیر، شبیه سازی تبرید و روش ترکیبی این دو، با استفاده از روش های آماری مقایسه شده است و نتایج حاکی از آن است که روش ترکیبی شبیه سازی تبرید و جست­ وجوی همسایگی متغیر، عملکرد بهتری در حل این مسئله داشته است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این تحقیق، برای سیستم های چند جزیی، مدل برنامه ریزی بهینه نگهداری و تعمیرات (نت) پیشگیرانه بر اساس قابلیت اطمینان، ارایه و حل شده است. در مدل پیشنهادی نوع فعالیتهای نت ادواری در هر بازه بازرسی بگونه ای تعیین می شود که، ضمن تامین سطح قابلیت اطمینان مورد نیاز، مجموع وزن دهی شده هزینه های مرتبط کمینه شود. در طراحی برنامه نت، دوره برنامه ریزی به تعدادی بازه بازرسی تقسیم شده و در ابتدای هر بازه، با در نظر گرفتن محدودیتهای سیستمی، یکی از سه نوع فعالیت نت شامل: 1) بازرسی و سرویس جزیی، 2) تعمیرات پیشگیرانه و 3) جایگزینی پیشگیرانه برای هر جز پیشنهاد می شود. هر یک از این فعالیتها منابع مختلفی مصرف نموده و با توجه به موقعیت جز مورد تعمیر، تاثیر متفاوتی بر قابلیت اطمینان سیستم می گذارد. هزینه های در نظر گرفته شده شامل هزینه های تعمیر، جایگزینی، خواب سیستم و خرابی های اتفاقی می باشند. در برنامه بهینه نت، با تعیین نوع فعالیت ها در هر بازه زمانی، سطح مشخصی از قابلیت اطمینان سیستم، با حداقل مجموع هزینه های فوق حفظ می شود. از آنجا که مدل پیشنهادی دارای ساختاری پیچیده است، بمنظور حل سریع آن از الگوریتم های تبرید تدریجی (Simulated Annealing) و جستجوگر ممنوعه (Tabu Search) استفاده شده است. کارایی این روش ها، در قالب حل مساله برنامه نگهداری و تعمیرات برای سیستمی شامل 14 ایستگاه (جز) نشان داده شده است. 

به دلیل جایگاه ویژه زمان بندی جریان کارگاهی بدون انتظار در مراکز تولیدی، این مسأله در سال های اخیر بسیار مورد توجه واقع شده است. در این نوع زمان بندی، میان پردازش یک کار بر روی ماشین های متوالی هیچ گونه توقفی صورت نمی گیرد. این مسأله در صنایع بسیاری ازجمله تولید مواد غذایی فاسدشدنی مطرح می باشد. یکی از فرضیات رایج در این مسأله، دردسترس بودن کارها در لحظه صفر است. در بسیاری از مواقع کارها دارای زمان آزادسازی غیرصفر می باشند. همچنین یکی از فرضیات رایج درحوزه زمان بندی عملیات، دردسترس بودن ماشین ها در افق برنامه ریزی است. واضح است که در عمل یک ماشین، به دلایل مختلف نظیر وقوع خرابی یا انجام فعالیت های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه موقتاً دردسترس نباشد. باتوجه به اهمیت این موضوع، در تحقیق حاضر مسأله زمان بندی جریان کارگاهی بدون انتظار با زمان آزادسازی کارها و فعالیت های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه بررسی شده است. برای این مسأله یک مدل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط ارائه گردیده است. برای حل مدل از نرم افزار گمز استفاده شده است. همچنین به منظور احراز اعتبار مدل ارائه شده⸲ روی پارامترهای مهم مدل تحلیل حساسیت انجام شده است. باتوجه به پیچیدگی مدل و NP-hard بودن مسأله مورد بررسی، جهت حل مسائل با ابعاد بزرگ الگوریتم فراابتکاری جستجوی هارمونی ترکیبی پیشنهاد شده است. به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، به حل مسائل نمونه عددی با استفاده از این الگوریتم، نرم افزار گمز الگوریتم جستجوی هارمونی کلاسیک و همچنین الگوریتم جستجوی پرتوی بهبودیافته پرداخته شده است. نتایج محاسباتی، مؤید کارایی بسیار خوب الگوریتم مذکور برای حل مسأله مورد بررسی می باشد.