11742

11742

تعيين اندازه انباشته و زمانبندي يكپارچه در محيط توليدي چند مرحله‌اي با محدوديت ظرفيت

دكتري

صنايع - صنايع

خرداد ماه 1392

خرداد ماه 1392

دكتر محمد سعيدي مهرآباد

دكتر ابراهيم تيموري - دكتر پرويز فتاحي

چكيده تعيين اندازه انباشته و زمانبندي متعلق به دو سطح تصميم‌گيري مختلف در برنامه‌ريزي توليد مي‌باشند، بطوري‌كه تعيين اندازه انباشته در سطح ميان‌مدت و زمانبندي در سطح كوتاه‌مدت مي‌باشد. اين دو مساله داراي ارتباط نزديكي مي‌باشند زيرا نتايج مساله تعيين اندازه انباشته كه مقادير توليد در هر دوره را تعيين مي‌كند به‌عنوان ورودي مساله زمانبندي مي‌باشد. زمانبندي در سطح عملياتي كارگاه با مشخص شدن ميزان مورد نياز هر محصول قابل اجرا خواهد بود. بنابراين براي دستيابي به جواب‌هاي با كيفيت بهتر مي‌بايست وابستگي دروني بين اين دو مساله در نظر گرفته شود و تصميمات برنامه‌ريزي، مي‌بايست بطور همزمان صورت پذيرد. هدف در مسئله تعيين اندازه انباشته و زمانبندي همزمان، تعيين مقادير توليد و سطوح موجودي (كمبود) براي هر محصول در هر دوره و مشخص نمودن توالي توليد انباشته محصولات مي‌باشد و تقاضاي مشتري با كمترين هزينه كل توليد، تامين گردد. در اين رساله، يك سيستم توليدي چندكالايي چنددوره‌اي چندمرحله‌اي در نظر گرفته شده است و مساله تعيين اندازه انباشته و زمانبندي يكپارچه و همزمان در اين محيط توليدي با محدوديت ظرفيت ماشين‌آلات و راه‌اندازي وابسته به توالي با فرضيات عملي و واقعي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است. بطور كلي هدف اين تحقيق مدل‌سازي رياضي و حل مساله مورد نظر بصورت كارا مي‌باشد. در مرحله مدل‌سازي، تا حد ممكن بر روي حذف فرضيات مدل‌سازي محدودكننده به منظور ارائه يك مدل رياضي جهت تطابق بيشتر با واقعيت بيروني، تمركز مي‌شود و در بخش حل نيز با توجه به اينكه مساله مورد مطالعه جزء مسائل NP-hard (مارولياس و سانگ، 2009؛ پينِدو، 2008) مي‌باشد، روش‌هاي حل ابتكاري بر پايه مدل رياضي و الگوريتم‌هاي فراابتكاري كارا براي مساله توسعه داده مي‌شود. براي سيستم توليدي چندمرحله‌اي مورد مطالعه، مدل‌هاي برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط كارا با رويكرد ظرف زماني بزرگ با قابليت تعيين همزمان اندازه انباشته محصولات مختلف و توالي آن‌ها، پيشنهاد گرديده است. رويكرد مدل‌سازي پيشنهادي منتج به كاهش چشمگير تعداد متغيرهاي باينري و تعداد محدوديت‌ها مورد نياز براي مدل‌سازي مساله مي‌گردد. شرايط كارگاهي مختلف نظير امكان انتقال راه‌اندازي، محدوديت عدم دسترسي ماشين‌آلات، هم‌پوشاني عمليات و وجود عدم قطعيت در محيط توليدي مطالعه و مدل‌هاي رياضي مورد نظر پيشنهاد مي‌گردد. با توجه به پيچيدگي محاسباتي بالاي مساله، براي به‌دست آوردن جواب‌هاي نزديك به بهينه، روش‌هاي ابتكاري بر پايه برنامه‌ريزي رياضي مختلط در چهارچوب افق غلطان ، الگوريتم ابتكاري ثابت و آزادسازي با افق غلطان و روش‌هاي فراابتكاري شامل الگوريتم تبريد شبيه‌سازي‌شده، الگوريتم بهينه‌سازي دسته ذرات و الگوريتم هيبريد مبتني بر تبريد شبيه‌سازي‌شده و كرم شب‌تاب توسعه مي‌يابد. براي دست‌يابي به جواب‌هاي بهتر و پايدارتر، پارامترهاي الگوريتم‌هاي ارائه‌شده با استفاده از روش تاگوچي تنظيم مي‌گردد. نتايج محاسباتي، عملكرد و كارايي روش‌هاي حل پيشنهادي را تاييد مي‌كند. واژه‌هاي كليدي: تعيين اندازه انباشته و زمانبندي يكپارچه، توليد چندمرحله‌اي، محدوديت ظرفيت ماشين، راه‌اندازي وابسته به توالي، عدم دسترسي ماشين، هم‌پوشاني عمليات، عدم قطعيت، روش‌هاي ابتكاري و فراابتكاري.