تحقیق حاضر، علاوه بر پارامترهای پویایی و انعطاف پذیری، چندمعیاره بودن تابع هدف را نیز درنظر می گیرد. مسایل زمان بندی ماهیتا مسایل پویای بوده و لحاظ نمودن انواع انعطاف پذیری ها در این قبیل مسایل، منجر به رفع مشکلات گلوگاهی، افزایش تولید، بهبود عملکرد سیستم و ایجاد مزیت رقابتی می شود. از سویی دیگر برای دستیابی به اهداف سازگار با فلسفه تولید بموقع و اهداف مدیریتی زنجیره تامین، اهداف زمان بندی در این مساله حداکثر زمان تکمیل، متوسط زمان گردش کاری و متوسط دیرکرد قطعات در نظر گرفته شد. این اهداف بمنظور استفاده بهینه از منابع، کمینه کردن موجودی در گردش و تعهد بالا در مقابل مشتریان انتخاب شده و کنترل همزمان آنها منجر به بهبود عملکرد سیستم می شود. هدف از حل مساله، یافتن بهترین مجموع وزنی است. پس از مدل سازی مساله، الگوریتم ژنتیک پیشنهادی با کروموزوم های دوبعدی پویا، برای حل آن ارایه شد. پارامترهای کنترلی الگوریتم ژنتیک توسعه یافته، به طور دینامیک در طول اجرای الگوریتم و فرآیند بهینه سازی تغییر می کند که این عامل منجر به کاهش احتمال همگرایی زودرس می شود. نتایج حاصل و مقایسه آن با یک روش فرا ابتکاری، نشان دهنده بهبود بمیزان %4.90، %5.33 و %4.60 در میانگین جواب های به دست آمده، به ترتیب برای سه سطح انعطاف پذیری جزیی، متوسط و کامل است.

در مقاله حاضر، مساله زمان بندی کار کارگاهی انعطاف پذیر با فرض عدم دسترسی به ماشین ها به دلیل عملیات نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه، بررسی می شود. در این پژوهش قصد داریم، برای مساله مورد بحث یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) ارائه دهیم تا جواب بهینه برای ابعاد کوچک و متوسط مساله در زمان معقول حاصل شود. در این مدل هدف، کمینه سازی حداکثر زمان خاتمه (Cmax) می باشد و عملیات نت روی هر ماشین، مدت زمان ثابت داشته و خاتمه آن در یک پنجره زمانی معین رخ می دهد. به منظور ارزیابی مدل ریاضی مسائلی با ابعاد مختلف حل می نماییم. نتایج حاصل نشان می دهد مدل ریاضی قادر به حل مسائل با ابعاد کوچک و نسبتا بزرگ در زمان معقول می باشد.

در محیط های صنعتی واقعی، ممکن است ماشینی به دلایل مختلف (مانند نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه) در طول افق برنامه ریزی در دسترس نباشد. در تحقیق حاضر، محدودیت دسترسی به ماشین ها از نوع قطعی (تحت عنوان محدودیت نت) و در حالت دسترسی نامعین بررسی شده است. پس از مدل سازی مساله، برای حل آن، الگوریتم ژنتیک توسعه یافته ای با کروموزوم های دوبعدی پویا که در آن برای حل زیرمساله نت یک الگوریتم ابتکاری دیگری نیز پیشنهاد شده؛ ارائه شد. عملکرد الگوریتم پیشنهادی در دو حالت مورد ارزیابی قرار گرفت. در حالت اول عملکرد نسخه توسعه یافته از الگوریتم پیشنهادی، با یک روش تکاملی موجود در ادبیات مقایسه شد که برای سه سطح انعطاف پذیری جزئی، متوسط و کامل به ترتیب نشانگر %3.9، %4.59 و %4.55 بهبود در شاخص «بهترین جواب به دست آمده» و نیز %4.9، %5.33 و %4.60 بهبود در شاخص «میانگین جواب های به دست آمده» است. در حالت دوم نیز روش پیشنهادی بر اساس شاخص «میانگین تابع هدف» در حالت وجود یک، دو و سه فعالیت نت به ترتیب با میانگین %4.86، %9.48 و %11.75 افزایش، از عملکرد مطلوبی برخوردار است. نتایج محاسبات در هر دو حالت رجحان روش حل پیشنهادی را در زمینه های کیفیت جواب ها و سرعت همگرایی، نشان می دهد.

یکی از مسائل مهم در سیستم های تولید کارگاهی انعطاف پذیر، توجه به جریان های معکوس درون شبکه مونتاژ/ جداسازی است. در این پژوهش، مسئلة زمان بندی تولید کار کارگاهی انعطاف پذیر با رویکرد جریان های معکوس که از دو جریان کارها (مستقیم و معکوس) در هر مرحله متشکل است، بررسی می شود. این مسئله زمانی کاربرد دارد که شما با دو جریان مواجه باشید که جریان (کار) رفت از مرحلة اول به آخر و جریان (کار) برگشت از مرحلة آخر به اول به کار برده شود سپس یک مدل ریاضی از مسئله با هدف کمینه سازی معیار بیشینة زمان تکمیل کارها یا به عبارتی Cmax ارائه می شود. با توجه به پیچیدگی حل و Np-hard بودن این مسئله، از الگوریتم ژنتیک بهره می گیریم. همچنین با استفاده از طراحی آزمایش ها و روش تاگوچی، مقدار مناسب پارامترهای الگوریتم ژنتیک را برآورد می کنیم. تحلیل نتایج، بیانگر کارایی الگوریتم ژنتیک برای حل مدل پیشنهادی است.

در این مقاله، مسئله زمان بندی تولید در یک سیستم تولیدی چند مرحله ای از نوع کارگاهی انعطاف پذیر مورد بررسی قرار گرفته است. این سیستم ها از چندین مرکز کاری (مرحله) تشکیل شده اند که در هر مرکز کاری یا چند ماشین موازی یکسان وجود دارد و هر محصول با توجه به مسیر ساخت از قبل تعیین شده خود، از تمامی یا زیر مجموعه ای از این مراحل عبور می کند. در هر مرحله عملیات مربوطه توسط یکی از ماشین ها روی کل انباشته مربوط به هر محصول انجام می شود. فرضیات اصلی مسئله شامل وجود تقاضای پیوسته و ثابت محصولات طی یک افق برنامه ریزی نامحدود و استفاده از رویکرد سیکل مشترک در زمان بندی است. هدف مسئله تعیین یک برنامه زمانی بهینه تولید برای این محصولات است به نحوی که مجموع هزینه های راه اندازی و نگهداری موجودی محصولات در جریان ساخت و نهایی در واحد زمان بدون بروز کمبود موجودی حداقل گردد. بدین منظور یک مدل ریاضی غیر خطی مختلط صفر و یک جدید توسعه یافته است که برای تعیین همزمان جواب بهینه زیر مسایل تخصیص محصولات به ماشین ها در هر مرحله، تعیین توالی تولید محصولات تخصیص یافته به هر ماشین در هر مرحله، تعیین اندازه انباشته های تولیدی محصولات و برنامه زمانی تولید بکار می رود. به علت پیچیدگی محاسباتی بالای این مدل غیرخطی، یک روش ابتکاری برای تعیین جواب نزدیک به بهینه این مسئله ارایه شده و از یک مثال عددی برای بیان کاربردی بودن این روش استفاده شده است. همچنین دو حالت مهم دیگر (یعنی هزینه های راه اندازی صفر و تجزیه انباشته ها) مورد بررسی قرار گرفته و تغییرات لازم در مدل ریاضی و روش حل ارایه شده است.

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.

یک روش برنامه ریزی و کنترل تولید سه سطحی یشنهاد شده و مورد بررسی قرار می گیرد . در سطح اول با استفاده از یک مدل ریاضی طول دوره برنامه ریزی به دست می آید و به سطح بعدی منتقل می شود. دو سطح دیگر در عمل یک سیستم کنترل تولید است که با توجه به سه اصل جداسازی بین موعدهای تحویل و ملاحظات عملیاتی و بهره وری کامل انعطاف پذیری سلول کار می کند . یک مدل شبیه سازی برای بررسی عملکرد این سیستم سه سطحی ساخته شده است . قوانین کلاسیک بارگذاری با استفاده از مفهوم بارکاری متعادل تعریف می شوند و نتایج نشان می دهند که این قوانین رفتاری مشابه با قوانین کلاسیک دارند

زمانبندی تولید حوزه وسیعی از مسایل اکثر سیستم های تولیدی و خدماتی را تحت پوشش قرار می دهد به همین دلیل ساختار این نوع مسایل بسیار متنوع هستند. در محیط های تولیدی پیشرفته، خاصیت انعطاف پذیری تولید به عنوان یک مزیت رقابتی به حساب می آید. به همین دلیل در این مقاله نوع خاصی از انعطاف پذیری در مساله سیستم زمانبندی تولید کارگاهی تعریف شده که در آن در هر ایستگاه کاری، ممکن است چندین ماشین موازی برای پردازش کارها داشته باشد. سرعت پردازش هریک از ماشین ها برای عملیات مختلف نیز می تواند متفاوت از دیگران باشد. تابع هدف این مساله، کمینه سازی بازه ساخت بوده و به علت NP-hard بودن آن، از یک الگوریتم فراابتکاری جهت حل مساله استفاده شده است. از اینرو و به دلیل ساختار مساله مورد نظر و گسسته بودن فضای جواب آن، یک روش جدید گسسته بر پایه بهینه سازی گروه ذرات پیشنهاد شده است. همچنین در انتها نیز برای ارزیابی عملکرد الگوریتم، از چند روش ابتکاری موجود در ادبیات برای بررسی تحلیل و مقایسه استفاده شده است.

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