وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
دانشگاه علوم و فنون مازندران
پایان نامه
مقطع كارشناسی ارشد
رشته:
مهندسی صنایع – مهندسی صنایع
عنوان:
مدل برنامه ریزی ریاضی جدید برای مسأله زمانبندی کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن نگهداری و تعمیرات دورهای
استاد راهنما:
پروفسور رضا توكلی مقدم
استاد مشاور:
دكتر بهمن نادری
تیر 1391
(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)
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
| 1- فصل اول: معرفی و كلیات تحقیق | 1 |
| 1-1- مقدمه | 2 |
| 1-2- تعاریف زمانبندی | 3 |
| 1-2-1- نمادها | 3 |
| 1-2-2- محیط ماشینها و نوع كارگاه | 4 |
| 1-2-3- مشخصههای كاری و محدودیتهای زمانبندی | 5 |
| 1-2-4- معیارهای بهینهسازی | 7 |
| 1-3- نظریهء زمانبندی | 9 |
| 1-4- برنامه ریزی ریاضی | 9 |
| 1-5- زمانبندی چند هدفه | 9 |
| 1-6- الگوریتمهای فرا ابتكاری در بهینهسازی | 11 |
| 1-6-1- الگوریتم ژنتیك | 11 |
| 1-6-2- الگوریتم شبیهسازی تبرید | 12 |
| 1-7- طراحی آزمایشات | 12 |
| 1-8- مسألهء زمانبندی كارگاه باز | 13 |
| 2- فصل دوم: مرور ادبیات | 15 |
| 2-1- مقدمه | 16 |
| 2-2- معیارهای اندازه گیری و تابع هدف | 16 |
| 2-3- مجاز نبودن بریدگی كارها | 18 |
| 2-4- نگهداری و تعمیرات دورهای و محدودیت عدم دسترسی ماشینها | 18 |
| 2-5- زمانهای حمل و نقل | 19 |
| 2-6- زمانهای آماده سازی و جداسازی | 20 |
| 2-7- روشهای حل | 20 |
| 2-8- طراحی آزمایشات | 22 |
| 3- فصل سوم: طرح مسأله و ارائه روشهای حل | 24 |
| 3-1- مقدمه | 25 |
| 3-2- فرمولبندی مسأله | 25 |
| 3-2-1- فرضهای مسأله | 25 |
| 3-2-2- نماد گذاری | 26 |
| 3-2-2-1- اندیسها | 26 |
| 3-2-2-2- پارامترها | 26 |
| 3-2-2-3- متغیرهای تصمیم | 26 |
| 3-2-3- مدل برنامه ریزی خطی مختلط | 26 |
| 3-2-4- یک مثال | 28 |
| 3-2-5- تحلیل مدل | 29 |
| 3-3- الگوریتمهای فرا ابتكاری | 30 |
| 3-3-1- الگوریتم ژنتیك | 30 |
| 3-3-1-1- نمایش كروموزوم | 30 |
| 3-3-1-2- جمعیت اولیه | 30 |
| 3-3-1-3- تابع هدف | 31 |
| 3-3-1-4- تابع برازندگی | 31 |
| 3-3-1-5- انتخاب | 31 |
| 3-3-1-6- تقاطع | 31 |
| 3-3-1-7- جهش | 33 |
| 3-3-1-8- معیار توقف | 33 |
| 3-3-1-9- الگوریتم ژنتیک اولیه | 33 |
| 3-3-1-10- الگوریتم ژنتیک موازی چند هدفه | 34 |
| 3-3-2- الگوریتم شبیهسازی تبرید | 35 |
| 3-3-2-1- الگوریتم شبیهسازی تبرید اولیه | 35 |
| 3-3-2-2- الگوریتم شبیهسازی تبرید موازی چند هدفه | 37 |
| 4- فصل چهارم: طراحی آزمایشات و ارزیابی محاسباتی | 38 |
| 4-1- مقدمه | 39 |
| 4-2- طراحی آزمایشات تاگوچی | 39 |
| 4-2-1- تولید داده ها | 40 |
| 4-2-2- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPGA | 40 |
| 4-2-3- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPSA | 42 |
| 4-3- ارزیابی محاسباتی | 43 |
|
5- فصل پنجم: جمعبندی و مطالعات آتی |
45 |
| 5-1- جمعبندی | 46 |
| 5-2- مطالعات آتی | 46 |
| مراجع | 48 |
فهرست جداول
| عنوان | صفحه |
| 1-1- مقادیر پارامتر α | 5 |
| 1-2- مقادیر پارامتر β | 7 |
| 1-3- مقادیر پارامتر γ | 8 |
| 3-1- تعداد متغیرها | 29 |
| 3-2- تعداد محدودیتها | 29 |
| 3-3- تعداد متغیرها و محدودیتها مطابق با مدل MOMILP | 29 |
| 4-1 فاكتورهای الگوریتم MOPGA و سطوح آنها | 41 |
| 4-2- آزمایشات مربوط به آرایهء L9 در الگوریتم MOPGA | 41 |
| 4-3- جدول تحلیل واریانس كسر S/N مربوط به فاكتورهای الگوریتم MOPGA | 42 |
| 4-4- فاكتورهای الگوریتم MOPSA و سطوح آنها | 42 |
| 4-5- آزمایشات مربوط به آرایهء L4 در الگوریتم MOPSA | 42 |
| 4-6- جدول تحلیل واریانس كسر S/N مربوط به فاكتورهای الگوریتم MOPSA | 43 |
| 4-7- عملكرد مدل MOMILP و الگوریتمهای GA و SA اولیه در برخورد با مسألههای با ابعاد كوچك | 44 |
| 4-8- میانگین RPD برای الگوریتمهای MOPGA و MOPSA در حل مسألههای با ابعاد بزرگ | 44 |
فهرست شكلها
| عنوان | صفحه |
| 1-1- رابطهء جایگزینی بین دو هدف و | 10 |
| 3-1- توالی كارها روی یک ماشین j | 25 |
| 3-2- نمودار گانت مربوط به حل بهینهء مثال | 28 |
| 3-3- نحوهء تقسیم بندی جمعیت و عملكرد موازی زیر-جمعیتها | 34 |
| 3-4- جستجوی همسایگی الگوریتم شبیهسازی تبرید | 36 |
| 3-5- قدمهای الگوریتم شبیهسازی تبرید اولیه | 36 |
| 4-1- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهای الگوریتم MOPGA | 41 |
| 4-2- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهای الگوریتم MOPSA | 43 |
فصل اول
معرفی و كلیات تحقیق
- مقدمه
از مهمترین شرطهای ارتقای وضعیت فعلی در هر سازمان میتوان به استفادهء مناسب از سرمایهها و جلوگیری از هدر رفت آنها اشاره كرد. منظور از ” استفادهء مناسب ” در اینجا مفهومِ واژهء كارایی[1] یعنی سرعت عمل در استفاده از ظرفیت است كه بدون داشتن برنامهء از پیش تعیین شده ممكن نیست. افزون بر آن، هرچه دقت در برنامه بیشتر و مطالعه مكفیتر باشد سرعت عمل بیشتر شده و توان رقابتی بالاتر میرود. وقتی صحبت از سرمایه های یک سازمان به میان می آید ممكن است ذهنها به سمت سرمایه های فیزیكی مثل ماشینآلات و دستگاههای گرانقیمت منحرف شود. حال آنكه، مفهوم مورد انتظار ما بطور خاص “زمان” است. استفادهء مناسب از زمان بعنوان یک سرمایه و جلوگیری از هدر رفت آن از جمله ابزارهای مهم مدیرانِ سازمانها در عرصه های رقابتی است. زمان را میتوان منبعی دانست كه باید بطور صحیح تقسیم بندی و مدیریت شده و با برنامهء خاص به فعالیتها تخصیص داده شود و این همان چیزیست كه به آن زمانبندی[2] اطلاق می شود.
زمانبندی شامل تخصیص[3] منابع محدود به فعالیتهاست با هدف بهینهسازی یک یا چند معیار اندازه گیری[4] [1]. از طرفی، ماهیت برخی منابع همچون ماشینآلات و نیروی انسانی بگونهای است كه قادر به انجام همزمان بیش از یک فعالیت نیستند. بنابراین، تعریف دیگری برای زمانبندی به این شرح ارائه می شود: زمانبندی، یافتن توالی[5] مناسب انجام فعالیتها توسط ماشینها و یا نیروی انسانی است بنحوی كه یک یا چند معیار اندازه گیری بهینه شوند. برای تحلیل سیستم زمانبندیِ تولیدِ جاری و یافتن راههای بهبود آن، آگاهی از روشهای زمانبندی تولید بسیار مهم است. دو مسألهء كلیدی در زمانبندیِ تولید اولویت و ظرفیت هستند [2]. بعبارت دیگر، “چه كاری باید ابتدا انجام شود؟” و “چه كسی باید آن را انجام دهد؟” وایت [2] زمانبندی را اینگونه تعریف میكند: “تعیین زمان برای انجام یک فعالیت”. او همچنین، در یک شركت تولیدی زمانبندیِ تفصیلی[6] در سطح یک كارگاه را درنظر میگیرد. یعنی، زمانبندی كه در آن زمان شروع و پایان هر عملیات معلوم است. كوكس و همكاران [3] زمانبندی تفصیلی را اینگونه تعریف میكنند: “تخصیص واقعی زمان شروع و یا پایان فعالیتها یا گروهی از فعالیتها بنحوی كه سفارش تولید در موعد مقرر تكمیل شود.” آنها همچنین از زمانبندی عملیات[7]، زمانبندی سفارش[8] و زمانبندی كارگاه[9] بطور معادل یاد میكنند.
تعابیر متنوعی از تعریفهای ارائه شده برای زمانبندی در محیط های مختلف قابل تصور است. بعنوان مثال، منابع میتوانند ماشینها در یک كارگاه، پردازنده و حافظه در یک سیستم كامپیوتری، باندهای فرود در یک فرودگاه، تعمیركاران در یک تعمیرگاه خودرو و غیره باشند. همچنین، فعالیتها میتوانند شامل عملیات مختلف در یک فرایند ساخت، اجرای یک برنامهء كامپیوتری، نشستن و برخاستن هواپیماها در فرودگاه، تعمیر خودروهای تعمیرگاه و مواردی از این دست باشند.
مطالعه بر روی زمانبندی به دههء 1950 برمیگردد كه محققان در پژوهش عملیاتی[10]، مهندسی صنایع و مدیریت با مسألهء اداره كردن فعالیتهای مختلفی كه در یک كارگاه رخ میدادند مواجه بودند. در آن زمان، الگوریتمهای زمانبندی خوب میتوانستند هزینهء تولید را در فرایند ساخت كاهش داده و توان رغابتی شركتها را بالا ببرند. در اواخر دههء 1960، دانشمندان كامپیوتر نیز با مسألهء زمانبندی در توسعه سیستمهای عملیاتی روبرو شدند. چراكه، در آن روزها منابع محاسباتی همچون پردازشگرها و حافظهها محدود بودند و بهره برداری مؤثر از این منابع محدود میتوانست هزینهء اجرای برنامه های كامپیوتری را كاهش دهد. بنابراین، مطالعه بر روی زمانبندی توجیه اقتصادی پیدا كرد [4].
مسألههای زمانبندی در دههء 1950 بسیار ساده بودند و تعدادی الگوریتمهای كارا برای رسیدن به جواب بهینه توسعه یافتند كه كارهای جكسون [5،6]، جانسون [7] و اسمیت [8] از مهمترین آنها هستند. با گذشت زمان، مسألهها پیچیدهتر شده و دیگر محققان قادر به توسعه الگوریتمهای كارا برای آنها نبودند. بیشتر محققان تلاش كردند روشهای شاخه و كران[11] را كه عمدتاً الگوریتمهایی با زمان نمایی[12] بودند را گسترش دهند. با ظهور تئوری پیچیدگی[13] [11-9]، محققان دریافتند كه بسیاری از این مسألهها ذاتاً برای حل سخت هستند. در دههء 1970 نشان داده شد كه بیشتر مسألههای زمانبندی NP-hard هستند [15-12] یعنی زمان حل آنها شدیداً غیر چندجملهای[14] است. در دههء 1980، چندین زمینهء مختلف در دانشگاه و صنعت مورد بررسی قرار گرفت. یكی از این زمینهها توسعه و تحلیل الگوریتمهای تقریبی[15] و دیگری افزایش توجه به مسألههای زمانبندی اتفاقی[16] بود. از آن پس، تحقیق در زمینهء تئوری زمانبندی با فراز و نشیبهایی همراه بوده است. بعد از گذشت بیش از 60 سال، هنوز ابهاماتی در این شاخه از علم وجود دارد.
- تعاریف زمانبندی
هر چند كه مفهوم زمانبندی بسیار فراگیر بوده و كاربردهای متنوعی در محیطهای مختلف برای آن قابل تصور است ولی ما از رویكرد سیستمهای تولیدی و صنعتی جهت بسط و گسترش آن استفاده میكنیم. پیش از آن كه بخواهیم درمورد زمانبندی تخصصیتر صحبت كنیم، لازم است نمادها و عبارتهای مصطلح در این زمینه معرفی شوند. این بخش به معرفی برخی از آنها پرداخته و پس از توضیح چند نماد و تشریح محیط مورد نظر و شرایط آن، هدفها و معیارهای زمانبندی بیان میشوند.
[1] Efficiency
[2] Scheduling
[3] Allocation
[4] Performance measures
[5] Sequence
[6] Detailed scheduling
[7] Operations scheduling
[8] Order scheduling
[9] Shop scheduling
[10] Operations research
[11] Branch-and-bound
[12] Exponential-time
[13] Complexity theory
[14] Non-polynomial
[15] Approximation algorithms
[16] Stochastic
تعداد صفحه :61
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 : * serderehi@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.
14,700 تومانافزودن به سبد خرید
