رشته مدیریت مهندسی صنایع

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد درباره نظریه زمان بندی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

عنوان : نظریه زمان بندی

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

در دنیای رقابتی امروز برای بقا باید با زمان حرکت کرد. برای این منظور باید کلیه فعالیت­ها برای رسیدن به­موقع به هدف نهایی زمانبندی و ترتیب­دهی شوند. توالی عملیات، نقش بسیار مهمی در مسائل امروزی شرکت­ها دارد. بنابراین بررسی توالی عملیات در محیط­های مختلف و با معیارهای مختلف یک گام مثبت جهت حفظ بقا می­باشد. در این پایان نامه ، یک مدل ریاضی جدید برای حل مسأله زمانبندی پویا ماشین­های موازی یکنواخت با اهداف میانگین وزنی زمان تکمیل کارها و مجموع جریمه­های زودکرد و دیرکرد معرفی گردیده است. کارها به مرور زمان وارد می­شوند و به دلیل اهمیت زمان­های آماده­سازی وابسته به توالی در بحث ماشین­های موازی، این محدودیت نیز در مدل مذکور در نظر گرفته شده است.

با توجه به وجود تضاد بین دو تابع هدف مذکور، استفاده از روش­های کلاسیک بهینه­سازی جهت دستیابی به جواب­های بهینه، سراسری یا موضعی امری غیرممکن بوده و بنابراین برای حل مسأله، از روشی موسوم به بهینه­سازی چندمعیاره استفاده می­گردد. با توجه به پیچیدگی محاسباتی مسأله فوق، الگوریتم فراابتکاری تکاملی دیفرانسیلی (DE) چندهدفه برای دستیابی به جواب­های بهینه غالب (پارتو) پیشنهاد می­شود. برای صحه­گذاری بر عملکرد الگوریتم پیشنهادی، مسائل متعددی طراحی گردیده است و کارایی این الگوریتم، بر پایه شاخص­های طراحی شده، با رویکرد فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم ژنتیک چند هدفه ارائه شده (NSGA-II)، مقایسه می­شود. نتایج محاسباتی نشان می­ دهند که الگوریتم پیشنهاد شده DE، جواب­های بهتری به­دست می­آورد.

 

فهرست مطالب:

عنوان                                                                                                                                                          شماره صفحه                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  شماره صفحه

فصل اول: کلیات تحقیق… 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- کار زمانبندی.. 3

1-3- نظریه زمانبندی.. 4

1-4- زمانبندی در كسب و كار 4

1-4-1- زمانبندی در تولید. 5

1-4-2- زمانبندی در خدمات.. 6

1-5- مروری بر مدل­ها 6

1-6 – فرضیات عمومی و ارائه یک مدل کلی.. 9

1-7- ضرورت انجام تحقیق.. 10

1-8- هدف از تحقیق.. 11

1-9- جمع­بندی.. 12

فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق… 13

2-1- مقدمه. 14

2-2- مروری بر محدودیت­ها در محیط ماشین­های موازی.. 14

2-2-1- زمان­های آماده­سازی وابسته به توالی.. 14

2-2-2- محیط پویا 16

2-3- مروری بر توابع هدف در محیط ماشین­های موازی.. 17

2-4- مروری بر روش­های حل در محیط ماشین­های موازی.. 19

2-5- مسائل چند هدفه. 20

2-6- روش­های حل مسائل بهینه­سازی چندهدفه. 23

2-6-1- مروری بر الگوریتم NSGA-II 26

2-6-2- مروری بر الگوریتم فراابتکاری تکاملی DE. 28

2-7- مروری بر روش­های ارزیابی.. 30

2-7-1- نسبت خطا 31

2-7-2- منطقه زیر پوشش دو مجموعه. 31

2-7-3- فاصله عمومی.. 32

2-7-4- نسبت فوق مساحت… 32

2-7-5- فاصله‌گذاری.. 33

2-7-6- فاصله از نقطه ایده‌آل.. 33

2-7-7- گسترش… 34

2-7-8- بیشترین گسترش… 34

2-8- جمع­بندی.. 35

فصل سوم: مدل ریاضی و روش حل پیشنهادی.. 36

3-1- مقدمه. 37

3-2- مدل کارها و عملیات.. 37

3-3- مدل ماشین­ها و پارامترهای مربوط به آن­ها 38

3-4- اهداف.. 38

3-5- مفرضات مسأله. 40

3-6- محدودیت­های مسأله. 40

3-7- شرح مسأله و ارائه مدل.. 41

3-8- مدل ریاضی پیشنهادی.. 42

3-9- تضاد موجود بین تابع هدف­ها 44

3-10- روش پیشنهادی حل مسأله مورد نظر. 44

3-10-1- ساختار کلی الگوریتم تکاملی DE. 45

3-10-2- ساختار پیشنهادی الگوریتم DE. 48

3-10-2-1- ساختار كلی روش پیشنهادی DE. 48

3-10-2-2- عملگر جهش…. 51

3-10-2-3- عملگر تقاطع. 52

3-10-2-4- عملگر انتخاب یا بازسازی.. 53

3-10-2-5- به روز رسانی آرشیو پارتو. 54

3-10-2-6- رویه بهبود. 54

3-10-2-7- انتخاب جواب.. 55

3-10-3- ساختار الگوریتم حل NSGA-II 55

3-10-3-1- روش سریع مرتب­سازی جواب­های مغلوب NSGA-II 56

3-11- جمع­بندی.. 60

فصل چهارم: نتایج محاسباتی.. 61

4-1- مقدمه. 62

4-2- اعتبار سنجی مدل.. 62

4-3- جبهه پارتو. 63

4-4- تنظیم پارامتر با بهره گرفتن از روش سطح پاسخ (RSM) 65

4-5- شاخص­های مقایسه. 68

4-6- نتایج مقایسه­ای.. 68

4-7- مقایسه زمان اجرا 72

4-8- جمع­بندی.. 74

 

فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادها 75

5-1- نتیجه­گیری.. 76

5-2- پیشنهادهای آتی.. 76

منابع و مراجع.. 78

پیوست­ها 83

پ 1- مدل ریاضی ارائه شده در نرم­افزار GAMS. 84

پ 2- کد نوشته شده در محیط Matlab برای دو روش حل DE و NSGA-II و روش­های مقایسه آن­ها 88

چکیده لاتین.. 106

 

فهرست جداول:

عنوان                                                                                                                                                          شماره صفحه                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  شماره صفحه

جدول 4-1- مفروضات اصلی کد نوشته شده در محیط GAMS. 62

جدول 4-2- اعداد توابع هدف.. 64

جدول 4-3- پارامترهای تعیین شده برای روش­های حل.. 67

جدول 4-4- نتایج مقایسه­ای دو الگوریتم DE و NSGA-II 70

جدول 4-5- زمان­های اجرا 73

 

 

فهرست اشکال:

عنوان                                                                                                                                                          شماره صفحه                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  شماره صفحه

شکل 2-1- محیط متغیرهای تصمیم و فضای هدف… 21

شکل 2-2- مجموعه جواب­های مغلوب و غیرمغلوب… 22

شکل 2-3- بررسی وظیفه اول الگوریتم های چندهدفه. 25

شکل 2-4- بررسی وظیفه دوم الگوریتم­های چندهدفه. 25

شکل 3-1- ساختار کلی الگوریتم. 46

شكل 3-2- نمای كلی الگوریتم DE تلفیقی.. 48

شكل 3-3- نحوه نمایش جواب.. 49

شکل 3-4- ساختار کلی VNS. 55

شکل 3-5- میزان مغلوبیت جواب­ها 56

شکل 3-6- برتری جواب­ها در سطح اول.. 57

شکل 3-7- برتری جواب با فاصله ازدحام بیشتر. 57

شکل 3-8- محاسبه فاصله ازدحام برای جواب i 58

شکل 3-9- NSGA-II و عملگر مسابقه­ای دودویی.. 58

شکل 3-10- ساختار کلی الگوریتم NSGA-II 59

شکل 4-1- جواب حل مدل مورد نظر در محیط GAMS. 63

شکل 4-2- جبهه پارتو برای 50 جواب مختلف.. 65

شکل 4-3- نتیجه حاصل از استفاده از روش RSM برای الگوریتم حل DE. 66

شکل 4-4- نتیجه حاصل از استفاده از روش RSM برای الگوریتم حل NSGA-II 67

شکل 4-5- نمودار مقایسه­ای شاخص کیفیت برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 71

شکل 4-6- نمودار مقایسه­ای شاخص فاصله­گذاری برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 71

شکل 4-7- نمودار مقایسه­ای شاخص پراکندگی برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 72

شکل 4-8- نمودار زمان­های اجرا 73

 

فصل اول

کلیات تحقیق

 

 

1-1- مقدمه

در جهان رقابتی حاضر، توالی و زمانبندی مناسب، ضرورتی برای بقا در فضای بازار است. زمانبندی، ابزاری است كه استفاده از منابع در دسترس را بهینه می­كند. منابع و كارها در زمانبندی ممكن است انواع گوناگونی داشته باشد [1]. با توسعه جهان صنعتی، منابع بحرانی­تر می­شوند. زمانبندی این منابع، افزایش كارایی و بهره ­برداری از ظرفیت، كاهش زمان مورد نیاز برای تكمیل كارها و نهایتاً افزایش سوددهی یك سازمان را به دنبال خواهد داشت. در نتیجه، زمانبندی مناسب و مؤثر منابع مانند ماشین­ها، نیروی انسانی و غیره در محیط به شدت رقابتی امروز الزامیست [1،2].

زمانبندی یك فرآیند تصمیم ­گیری است كه نقش مهمی را در اكثر صنایع تولیدی و خدماتی ایفا می­كند. زمانبندی در تداركات، تولید، حمل و نقل، توزیع، پردازش اطلاعات و ارتباطات كاربرد دارد. عمل زمانبندی در یك سازمان، از مدل­ها و روش­های ریاضی یا روش­های ابتكاری برای تخصیص منابع محدود به كارهای در حال جریان استفاده می­كند. تخصیص درست منابع، سازمان را برای بهینه كردن اهداف و به دست آوردن آرمان­ها توانمند می­سازد. منابع می­توانند ماشین­ها در كارگاه تولیدی، خطوط هوایی در فرودگاه، كارگران در پروژه ساختمانی یا واحدهای پردازشی در محیط كامپیوتر باشند. كارها نیز می­توانند عملیات در كارگاه تولیدی، پرواز و فرود در فرودگاه، مراحل در یك پروژه ساختمانی و برنامه ­های كامپیوتری در محیط كامپیوتر باشند. هر كار دارای ویژگی­هایی همچون سطح اولویت، زمان آماده به كار بودن و موعد تحویل[1] می­باشد. تابع هدف همچنین می ­تواند به صورت­های مختلفی مانند حداقل كردن زمان اتمام كل كارها یا حداقل كردن تعداد كارهای دارای دیركرد در نظر گرفته شود [3].

مسأله زمانبندی ماشین، زمینه­ای غنی و مناسب برای تحقیقات است كه كاربردهای فراوانی در تولید، پشتیبانی، معماری كامپیوتر و مانند این را به همراه خواهد داشت. حوزه مورد بررسی در این پایان نامه ، مسأله ماشین­های موازی[2] است. زمانبندی ماشین­های موازی در ارتباط با چگونگی زمانبندی گروهی از كارها بر روی تعدادی از ماشین­ها به منظور اطمینان از پردازش كارها در مدت زمانی منطقی می­باشد. ماشین­های موازی از دو دیدگاه تئوری و عملی دارای اهمیت می­باشند. از دیدگاه تئوری، تعمیمی از تك ماشین[3] و حالت خاصی از محیط جریان كارگاهی انعطاف­پذیر[4] است. از دیدگاه عملی به این جهت كه در دنیای واقعی بسیار معمول هستند دارای اهمیت می­باشند [1]. علاوه بر این، روش­هایی كه در محیط ماشین­های موازی مورد استفاده قرار می­گیرند، قابل استفاده در فرآیندهای تجزیه برای سیستم­های چند مرحله­ای نیز می­باشد. زمانبندی صنایع به طور كلی از كاربرد مدل ماشین­های موازی سود برده است. ماشین­های موازی توانایی انجام عملیات یكسان با داشتن ظرفیت­ها و استعدادهای متفاوت را دارا می­باشند. در واقع ماشین­های موازی، افزایش ظرفیت و انعطاف­پذیری سیستم را با پردازش كارهای متفاوت به همراه خواهند داشت.

عموماً ماشین­ها در محیط موازی قادر به پردازش گروه یكسانی از كارها می­باشند، اما بر اساس زمان پردازش كار به سه دسته عمده طبقه ­بندی می­شوند: ماشین­های یكسان[5]، ماشین­های یكنواخت[6] و ماشین­های نامرتبط[7]. در حالتی­كه زمان پردازش كار بر روی همه ماشین­ها یكسان باشد، ماشین­های موازی یكسان نامیده می­شوند. اگر ماشین­ها دارای سرعت متفاوت باشند، یعنی زمان پردازش كارها بر روی ماشین­ها متناسب با میزان سرعت در نظر گرفته شده باشد، ماشین­های موازی یكنواخت نامیده می­شوند. در حالتی كه زمان­های پردازش یك كار بر روی ماشین­های مختلف به طور دلخواه متفاوت باشند، ماشین­های موازی نامرتبط نامیده می­شوند [3]. در این پایان نامه ، مسأله ماشین­های موازی یکنواخت مورد بررسی قرار می­گیرد.

در ادامه به معرفی كار و نظریه زمانبندی و نحوه تعامل آن با برنامه ­ریزی خواهیم پرداخت. با توجه به این كه مدل­های زمانبندی معمولاً بر اساس تركیب ماشین­ها، نوع محدودیت­ها و معیارهای در نظر گرفته شده مشخص می­شوند، سپس به معرفی انواع متداولی از موارد بالا خواهیم پرداخت.

 

1-2- کار زمان­بندی

زمانبندی شامل برنامه ­ریزی و اولویت­دهی فعالیت­هایی است كه لازم است به ترتیب عملیات انجام شوند [2]. در بیشتر موارد عمل زمانبندی پس از حل برخی مسائل مربوط به برنامه ­ریزی اصولی مورد توجه قرار می­گیرد و باید همواره این نكته را مد نظر داشت كه تصمیمات مربوط به زمانبندی اهمیت كمتری نسبت به مجموعه وسیع­تری از تصمیمات مدیریتی دارد. برای مثال، در حل مسائل مربوط به ساخت، مسائل اساسی مدیریتی مربوط به انتخاب محصولی كه باید ساخته شود و تعیین میزان تولید هر محصول اولویت دارد. بعد از به­كارگیری بررسی بازار و تحلیل­های اقتصادی برای حل این­گونه مسائل، برنامه ­ریزی تكنولوژیكی به این مسأله كه محصول چگونه باید ساخته شود متمركز می­شود و تنها بعد از اینكه جواب سوالات مربوط به برنامه ­ریزی داده شد و در دسترس بودن منابع دانسته شد، زمان برای توجه به مسائل زمانبندی مناسب است. تصمیمات اصولی مدیریت به مسائل سه گانه زیر مرتبط می­شوند.

1- چه محصول یا خدمتی قرار است عرضه شود؟

2- در چه مقیاسی قرار است عرضه شود؟

3- چه منابعی قرار است تأمین شود؟

پاسخ دادن به این پرسش­ها كار برنامه ­ریزی است. در مقابل، در كار زمانبندی فرض بر این است كه جواب پرسش­ها از پیش فراهم شده است. بنابراین كار زمانبندی صرفاً به وضعیتی مربوط می­شود كه در آن طبیعت كارهایی كه باید زمانبندی شود توصیف شده و تركیب منابع موجود تعیین شده باشد[4]. در واقع زمانبندی ابزاری است كه استفاده از منابع در دسترس را بهینه می­كند.

در عمل وظیفه برنامه ­ریزی و زمانبندی كاملاً مستقل از هم نیست. برنامه­ریز ابتدا وظایفی را كه باید انجام شود مشخص و حدودی برای میزان منابع دسترس­پذیر تعیین می­كند. سپس زمانبند این اطلاعات را می­گیرد و مشخص می­كند كه منابع موجود چگونه به انجام كارهای تعیین شده تخصیص یابد.

[1] Due Date

[2] Parallel Machines

[3] Single Machine

[4] Flexible Flow Shop

[5] Identical Machines

[6] Uniform Machines

[7] Unrelated Machines

تعداد صفحه : 117

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       asa.goharii@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

 

سایت سبز فایل بزرگترین و جامع ترین سایت مرجع فروش و دانلود پایان نامه های مقطع کارشناسی ارشد می باشد.هزاران فایل پایان نامه ، مقاله ، تحقیق ، پروپوزال ، پروژه دانشجویی و گزارش سمینار با فرمت word (پسوند doc یا docx) و قابل ویرایش با امکان دانلود رایگان دمو (فهرست و فصل اول همه پایان نامه ها در سایت به صورت رایگان در دسترس است تا کاملا با محتویات آن آشنا شوید) سایت سبز فایل امکان خرید پایان نامه را برای دانشجویان و محققان محترم برای استفاده در تحقیقات فراهم نموده است.برای پیدا کردن پایان نامه مورد نظرتان عبارت مورد نظر خودتان را در کادر زیر جستجو کنید:
در ضمن برای راحتی دسترسی ، عناوین همه فایل های مربوط به هر رشته را در یک صفحه گردآوری کره ایم. برای دسترسی به رشته مورد نظرتان از منوی بالای سایت وارد شوید.