25256

ارائه يك مدل بهينه سازي چندهدفه براي مسئله امتزاج با در نظر گرفتن معيارهاي زيست محيطي در شرايط عدم قطعيت

كارشناسي ارشد

مهندسي صنايع گرايش بهينه سازي سيستمها

1397

اسفند 1399

دكتر سيد جعفر سجادي

دكتر احمد ماكوئي

مهندسي صنايع

مسئله امتزاج يكي از قديميترين انواع مسائل بهينهسازي است كه غالباٌ به صورت برنامهريزي خطي بيان ميشود و زماني مطرح است كه نياز است براي توليد يك يا چند محصول مشخص، تعدادي ماده خام با يكديگر مخلوط شوند. هدف يافتن تركيبي مناسب براي مخلوط كردن مواد خام اوليه است به طوري كه كمترين هزينه ممكن را داشته باشد و در عين حال محصول نهايي ويژگيهاي تعيين شده را نيز دارا باشد. از كاربردهاي عملي مسئله امتزاج ميتوان استفاده در صنايع نفتي، صنايع نساجي و توليد الياف، صنايع غذايي، تركيب مواد معدني و يا فلزي براي توليد آلياژ، توليد كود شيميايي و... را نام برد. در اين پژوهش به منظور توسعه مدل امتزاج با استفاده از مفاهيم بهينهسازي چندهدفه، علاوه بر در نظر گرفتن معيار هزينه، معيارهاي زمان تحويل، هزينه سربار توليد، انعطاف پذيري در بهبود كيفيت، آثار زيستمحيطي و كيفيت مواد اوليه، به كمك روش برنامهريزي آرماني وزني به تابع هدف مسئله اضافه ميشوند و با استفاده از روش سلسله مراتبي AHP اولويتبندي و تعيين وزن براي معيارها و گزينهها انجام ميشود و سپس فرض عدم قطعيت براي پارامترهاي امتزاج، تقاضا و ظرفيت نگهداري مواد به مسئله اضافه ميگردد. براي مواجهه با اين عدم قطعيت از روش استوارسازي برتسيماس و سيم كمك گرفته ميشود و سپس با تعيين مقدار عددي آرمان براي هر معيار اصلي، مدل رياضي مسئله ترسيم ميگردد. نتايج پژوهش پس از تعيين سه سناريو مختلف با سطوح محافظهكاري متفاوت، براي روش برتسيماس و سيم در حل مدل رياضي براي هر سناريو به دست ميآيند. با مقايسه نسبي جوابهاي به دست آمده براي مسئله و مقدار تابع هدف كه نشان دهنده مجموع اختلاف معيارها از آرمانهاي تعيين شده است صحت و اعتبار مدل رياضي و روش حل استفاده شده براي آن بررسي ميشود و تحليل حساسيت مدل بر روي مقادير پارامتر سطوح محافظهكاري انجام ميگيرد و در انتها پيشنهادهايي براي تحقيقات آتي و استفاده از نتايج تحقيق فعلي ارائه خواهد شد.

1400/07/06

A multi-objective optimization model for the blending problem with environmental criteria under uncertainty

1/1/1900 12:00:00 AM

Blending is one of the oldest types of optimization problems which is often expressed in linear programming, and happens when a number of raw materials needs to be mixed together to produce one or more specific products. The goal is to find the right mixture to blend raw materials in a way that it costs the lowest possible price and at the same time the final product has the specified characteristics. Practical applications of the blending problem is its use in the oil industry, textile and fiber industry, food industry, mineral or metal composition for the production of alloys, the production of chemical fertilizers, and so on. In this research, in order to develop a blending model using multi-objective optimization concepts, in addition to considering cost criteria, delivery time criteria, production overhead cost, flexibility in quality improvement, environmental effects and raw material quality are added to the objective function of the problem with the help of weighting goal programming. Also prioritizing and determining the weight for the criteria and options are done using the AHP hierarchical method and then the assumption of uncertainty for the parameters of blending, demand and material holding capacity is added to the problem. Bertsimas and Sim optimization method is used to face the uncertainty and then the problem is plotted by determining the numerical value of the goal for each main criterion of the mathematical model. The research results are obtained after determining three different scenarios with different levels of conservatism for the Bertsimas and Sim method in solving the mathematical model for each scenario. By comparing the answers obtained for the problem and the value of the objective function which shows the total difference of criteria from the criteria set, validity of the mathematical model and the solution method used for it are examined And The sensitivity analysis for the model is performed on the parameter values of the levels of conservatism And at the end, suggestions for future research and the use of current research results will be provided.

مسئله امتزاج، بهينه سازي چندهدفه، برنامه ريزي آرماني، عدم قطعيت، معيارهاي زيست محيطي

Blending problem, Multi-objective optimization, Goal planning, Uncertainty, Environmental criteria