iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

پایان نامه ارشد برنامه ریزی تولید کارگاهی با در نظر گرفتن نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه با استفاده از الگوریتم ژنتیک

نوع : word - قیمت :35000 - تعداد صفحه :99

بخشی از پایان نامه : 

 

فصل اول : کلیات تحقیق

1-1. مقدمه.. 3

1-2. زمان بندی و اهمیت آن.. 3

1-3.ضرورت زمان بندی کار کارگاهی... 4

1-4.ضرورت انجام تحقیق... 4

1-5.هدف از تحقیق... 4

1-6.بیان مسأله.. 5

1-7.فرضیه تحقیق... 6

1-8.جنبه نوآوری تحقیق... 6

1-9.تعاریف، اصطلاحات و مفاهیم اختصاصی... 6

 

فصل دوم:  مروری بر ادبیات موضوع و پیشینه پژوهش

2-1. مقدمه.. 9

2-2- زمان بندی... 10

2-3- انواع برنامه های زمان بندی کار کارگاهی... 11

2-4- انواع روش های حل مساله زمانبندی... 14

2-5- تعاریف و نمادها. 14

2-6- الگوریتم ژنتیک.... 16

2-6-1روش های نمایش الگوریتم ژنتیک.... 17

2-6-2عناصر الگوریتم ژنتیک.... 18

2-6-3روش های انتخاب در الگوریتم ژنتیک.... 19

2-6-4چگونگی کارکرد الگوریتم ژنتیک.... 20

2-6-5مزیت های الگوریتم ژنتیک.... 20

2-7 مروری بر کاربرد الگوریتم ژنتیک در زمانبندی کار کارگاهی... 22

2-7-1 نمایش بر اساس عملیات... 24

2-7-2 نمایش بر اساس کارها. 25

2-7-3 نمایش بر اساس لیست تقدم.. 25

2-7-4 نمایش بر اساس رابطه زوجی کارها. 26

2-7-5 نمایش بر اساس قوانین تقدم.. 26

2-7-6 نمایش بر اساس نمودار انفصالی... 26

2-7-7 نمایش بر اساس زمان تکمیل.. 27

2-7-8 نمایش بر اساس ماشین... 27

2-7-9 نمایش کلیدهای تصادفی... 28

2-8 تحقیقات داخلی و خارجی... 29

2-8-1 مرور ادبیات مساله زمانبندی کار کارگاهی... 29

2-8-2 مروری ادبیات در زمینه بکارگیری الگوریتم ژنتیک در زمانبندی کار کارگاهی... 36

 

فصل سوم: روش تحقیق

3-1 مقدمه.. 42

3-2 نوع پژوهش.... 42

3-3 سؤال پژوهش.... 43

3-4 مدل اصلی پژوهش.... 43

3-5 مدل ریاضی مساله.. 43

3-5-1 معرفی متغیرهای تصمیم.. 45

3-6 روش اجرا 47

3-7 روش حل.. 48

3-8 الگوریتم ژنتیک.... 48

 

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل آماری

4-1- مقدمه.. 62

4-2. نتايج تحقيق... 62

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- مقدمه.. 71

5-2- محدودیتهای تحقیق... 72

5-3- نتیجه گیری... 73

5-4- پيشنهادها 75

 

چکیده

در حوزه زمانبندی عملیات، یکی از فرضیات رایج، فرض در دسترس بودن ماشین ها در افق برنامه ریزی است. واضح است که در عمل، ممکن است یک ماشین، به دلایل گوناگون، نظیر وقوع خرابی و یا لزوم انجام فعالیت های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه، موقتا در دسترس نباشد. در این تحقیق مساله زمانبندی کار کارگاهی با لحاظ محدودیت در دسترس نبودن ماشین ها در دوره های زمانی از قبل مشخص شده، و با هدف کاهش زمان انجام کارها مورد بررسی قرار می گیرد. ابتدا یک مدل برنامه ریزی برای مساله مذکور مطرح می شود. و در ادامه از الگوریتم ژنتیک برای حل مدل استفاده شده است. همچنین جهت ارزیابی عملکرد ژنتیک، 9مساله در ابعادکوچک، متوسط و بزرگ طراحی و توسط الگوریتم مذکور حل و نتایج آن ارائه شده است. نتایج حاکی از عملکرد مطلوب الگوریتم ژنتیک می باشد.

 

 

1-1.مقدمه

تحقیق حاضر به بررسی برنامه ریزی تولید کارگاهی با در نظر گرفتن نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه با استفاده از الگوریتم ژنتیک می پردازد. مساله زمانبندی کار کارگاهی عبارت است از یافتن توالی بهینه انجام عملیات کارهای مختلف و مرتبط با هر ماشین بر روی آن ماشین. این مساله معمولا با هدف کمینه کردن طول برنامه زمانبندی مورد بررسی قرار می گیرد.

در حالت کلی عدم دسترسی به ماشین شامل دو دسته تصادفی (نظیر خرابی یا از کارافتادگی  ماشین) و قطعی (نظیر نت پیشگیرانه، تعمیرات اساسی و پیش – زمانبندیها) است (برندیمارت[1]،1999). از آنجا که مساله زمانبندی کار کارگاهی یک مساله NP-Hard است و جزء سخت ترین و مطرح ترین مسائل بهینه سازی ترکیبی می باشد. به سبب پیچیدگی ذاتی مسائل بهینه سازی ترکیبی و بخصوص مساله زمانبندی کار کارگاهی، استفاده از روشهای فراابتکاری برای حل چنین مسائلی بهبود های موثری در تولید جواب های قابل قبول، ایجاد کرده است. چرا که این روش ها عملکرد بسیار بهتری نسبت به روش های سنتی در حل مسائل بهینه سازی ترکیبی از خود نشان داده اند. در این میان، الگوریتم ژنتیک عملکرد بهتری نسبت به سایر    روش ها داشته و به گمان برخی از محققین مسائل  زمانبندی، این الگوریتم، رویکردی مناسب برای حل این دسته از مسائل بهینه سازی بشمار می رود (تی[2]، 2007).

1-2.زمانبندی و اهمیت آن

در دنیای صنعتی امروز با توجه به کاهش منابع  تولید از جمله ماشین ها و تجهیزات تولیدی، انرژی های مورد نیاز تولید و افزایش هزینه های بکارگیری و راه اندازی تجهیزات و بیکاری ماشین آلات، ارزش        بهینه سازی میزان بهره برداری از منابع و زمان در سیستم های تولیدی روز به روز بیشتر می شود. یکی از مطرح ترین مباحث که توجه محققان و پژوهشگران صنعت را به خود اختصاص داده است، مقوله زمانبندی می باشد. ایجاد یک برنامه ریزی اثربخش و کارآمد جهت تعیین توالی تولید ارتباط اساسی با افزایش راندمان سیستم های تولیدی دارد.

1-3.ضرورت زمانبندی کار کارگاهی

یکی از پیچیده ترین مباحث مطرح در مقوله زمانبندی، زمانبندی کار کارگاهی می باشد. در صنایعی که دارای سیستمهای تولید کارگاهی هستند به دلیل ماهیت پیچیده زمانبندی در این دسته از فرایند های تولید، غالباً از روشهای تجربی برای تخصیص کارها به تجهیزات استفاده می گردد. در صورتیکه با تعریف مدل هایی که در برگیرنده اهداف دارای اولویت حداکثر و محدودیت های بسیار ملموس هستند، می توان راندمان فرایند های تولید را به طور چشمگیری افزایش داد. لذا صنعت در حال رشد کشور نیاز به توجه جامع و علمی در      مقوله های مختلف دارد که بحث زمانبندی کارگاهی با توجه به ماهیت پیچیده آن، تحقیق و بررسی گسترده -ای را طلب می کند و از جهات مختلف حائز اهمیت است.

1-4.ضرورت انجام تحقیق

سیستم های تولیدی کار کارگاهی به دلیل ماهیت پیچیده تولید نیازمند تعیین توالی عملیات ساخت محصول می باشد. همانطور که عدم وجود برنامه زمانبندی تولید مناسب می تواند اثرات منفی بسیاری بر روی هزینه، تحویل به موقع و... گذارد، یک برنامه زمانبندی اثر بخش و سازگار با شرایط واقعی می تواند در کاهش هزینه و زمان راه اندازی تجهیزات و تولید محصول بسیار موثر باشد. در این راستا حل مسائل زمانبندی تولید کار کارگاهی و بکارگیری الگوریتم کارا ضروری به نظر می رسد. از آنجاییکه زمان همواره یک منبع محدود بوده است، فعالیت ها باید به گونه ای زمانبندی شود تا از مصرف بهینه این منبع اطمینان حاصل شود. با توسعه صنعتی مساله محدودیت منابع بحرانی تر شده است. در حال حاضر ماشین ها، نیروی کار و تسهیلات نیز علاوه بر زمان به عنوان منبع بحرانی در فعالیت های تولیدی و خدماتی شناخته می شوند. زمانبندی صحیح این منابع منجر به افزایش این کارایی مصرف و در نهایت سودآوری می شود. لذا انجام تحقیقی که در تعیین زمانبندی مناسب، شرایط واقعی تولید را لحاظ می نماید ضروری می باشد.

1-5.هدف از تحقیق

هدف تحقیق بررسی مسئله زمانبندی کار کارگاهیِ با محدودیت دسترسی به ماشین ها، به جهت اجرای فعالیتهای نگهداری و تعمیرات )نت( و با هدف تعیین توالی انجام کارها وهمچنین فعالیتهای )نت( بگونه ای که زمان اتمام کارها حداقل گردد.

موارد ذیل اهم اهداف اجرای طرح مورد نظر می باشد:

  1. کاهش هزینه تولید شامل هزینه های نگهداری موجودی، جریمه دیر کرد و..
  2. تعیین توالی بهینه برای سیستم هایی تولید کار کارگاهی و در نتیجه کاهش زمان راه اندازی[3] تجهیزات.
  3. کاهش موجودی مواد در جریان.

1-6.بیان مسأله

توالیِ عملیاتِ کارها بر روی ماشین ها تاثیر بسزائی در حجم کار در جریان ساخت، میزان برآورده کردن به موقعِ تقاضای مشتریان، و بطور کلی قیمت تمام شده محصول تولیدی دارد. از این رو، دریک واحد تولیدی، سعی بر آن است تا عملیات به گونه ای برنامه ریزی گردد تا حداکثر استفاده از منابعِ موجود، اعم از نیروی کار و یا ماشین آلات، محقق گردد معذلک وقوع خرابیِ ماشین آلات امری اجتناب ناپذیر است و می تواند علاوه بر تاخیر در تکمیل سفارش مشتریان، موجب افزایش هزینه های عملیاتی گردد.

انجام بازرسی و یا سرویس های دوره ای، تعمیرات اساسی و یا تعویض های پیشگیرانه موجب خواهد شد تا علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان ماشین آلات، هزینه های عملیاتی نیز کاهش یابند. عمدتا تعیین تناوب انجام فعالیتهای فوق الذکر با لحاظ هزینه های بازرسی، تعویض پیشگیرانه، تعمیر اساسی، هزینه های وقوع خرابی و توزیع احتمالی وقوع خرابی ها و با استفاده از مدل های ریاضی صورت می گیرد. با حل مدل های مذکور، به ازاء هریک از ماشین آلات، مجموعه فعالیتهای نگهداری و تعمیرات و همچنین محدوده زمانی بهینه برای انجام این فعالیتها مشخص می گردد. تبعا عدم انجام فعالیتهای مذکور و یا عدم انجام آنها در محدوده زمانی تعیین شده موجب افزایش نرخ خرابیها و در نتیجه افزایش هزینه های عملیاتی خواهد شد. بدین ترتیب دیده می شود که برنامه ریزی عملیات تولیدی و برنامه ریزی فعالیتهای نگهداری و تعمیرات بطور کامل وابسته به یکدیگر بوده و نقش تعیین کننده ای را در سودآوری واحدهای تولیدی ایفا می کنند. هر کار می تواند از مسیرهای متفاوتی عبور کرده و به اتمام رسد. تعداد ماشین هائی که یک کار در مسیرهای مختلف با آنها مواجه می شود لزوماً برابر نیست. به عبارت دیگر، ممکن است در یک مسیر، کار، با عبور از دو ماشین ( هر ماشین یک عملیات ( به اتمام رسد و در مسیری دیگری همان کار با عبور از چهار ماشین  )هر ماشین یک عملیات و جمعاً چهار عملیات( انجام شود. لزوم اجرای فعالیتهای نگهداری و تعمیرات موجب می شود تا بخشی از زمان عملیاتی ماشین ها به آن اختصاص یابد. با توجه به اهمیتِ لحاظِ وابستگی برنامه ریزی عملیات تولیدی و برنامه ریزی فعالیتهای نگهداری، حلِ همزمانِ مسئله زمانبندی کارها و فعالیتهای نگهداری و تعمیرات مورد توجه محققان قرار گرفته است. از آنجاکه عمدتا زمان انجام فعالیتهای نگهداری و تعمیرات در مقایسه با زمان مورد نیاز جهت تکمیل کارها کمتر است، اغلب محققان از جمله قربی و هریی[4](2005)، آگون[5](2004) و الویی و آرتیبا[6](2004) انجامِ فعالیت نگهداری و تعمیرات را به عنوان محدودیت دسترسیِ ماشین ها در مسئله زمانبندی عملیات تولیدی، در نظر گرفته اند.

 


نوع فایل : word
اندازه فایل : 99
قیمت : 35000
خرید