پایان نامه مهندسی صنایع گرایش صنایع: حل مسئله جريان کارگاهي دو مرحله اي انعطاف پذير بدون وقفه

متن کامل پایان نامه با فرمت ورد

پایان نامه مقطع ارشد صنایع

دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي

دانشکده مهندسي صنايع

پايان‌نامه مدرک کارشناسي ارشد رشته مهندسي صنايع

گرايش صنايع

عنوان:

حل مسئله جريان کارگاهي دو مرحله اي انعطاف پذير بدون وقفه

استاد راهنما:

دكتر رسول شفائي

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

فصل 1: کليات تحقيق 1

1-1- مقدمه 2

1-2- نگرش‌هاي عمومي در زمانبندي قطعي مسائل 4

1-2-1- نگرش‌هاي سازنده 4

1-2-2- روش‌هاي جستجوي محلي 5

1-3- مسئله جريان کارگاهي انعطاف پذير دو مرحله اي بدون وقفه 5

1-4-کاربردهاي مدل 7

1-5- بيان مسئله و سوال تحقيق 7

1-6- ضرورت انجام تحقيق و اهميت تحقيق 8

1-7- اهداف تحقيق 8

1-8- ساختار انجام تحقيق 8

1-9- جمع بندي 10

فصل 2: مرور ادبيات و پيشينه تحقيق 11

2-1- مقدمه 12

2-2- مساله تک هدفه جريان کارگاهي بدون وقفه 12

2-2-1- مسائل زمان‌بندي جريان كارگاهي 12

2-3- پيش بيني ماکزيمم زمان اتمام کارها 22

2-4-مساله چند هدفه جريان کارگاهي بدون وقفه 23

2-4-1- جريان كارگاهي بدون وقفه 23

2-4-2- جريان كارگاهي انعطاف پذير دو مرحله اي بدون وقفه 24

2-5- جمع بندي 24

فصل 3: حل تک هدفه مسئله ي مورد مطالعه با استفاده از الگوريتم هاي ابتکاري 25

3-1- مقدمه 26

3-2- فاز اول-مسئله بدون زمان تحويل 27

3-2-1- ساختار الگوريتم پيشنهادي MRS1 28

3-3- فاز دوم- مسئله با زمان تحويل 31

3-3-1- ساختار الگوريتم پيشنهادي MRS2 31

3-3-2- ساختار الگوريتم پيشنهادي MRS3 34

3-3-3- ساختار الگوريتم پيشنهادي MRS4 38

3-4- فاز سوم- مسئله با زمان تحويل و زمان آماده کار 40

3-4-1- ساختار الگوريتم پيشنهادي MRS5 40

3-4-2- ساختار الگوريتم پيشنهادي MRS6 43

3-4-3- ساختار الگوريتم پيشنهادي MRS7 46

3-5- نتايج محاسباتي الگوريتم هاي ابتکاري 49

3-5-1- مقدمه 49

3-6- نتايج فاز اول 50

3-6-1- آزمايشات عددي 50

3-6-2- پارامترهاي مدل شبيه سازي 50

3-6-3- فرايند شبيه سازي 51

3-6-4- نتايج شبيه سازي 52

3-7- نتايج فاز دوم 54

3-7-1- آزمايشات عددي 54

3-7-2- پارامترهاي مدل شبيه سازي 54

3-7-3- فرايند شبيه سازي 56

3-7-4- نتايج شبيه سازي 56

3-8- نتايج فاز سوم 64

3-8-1- آزمايشات عددي 64

3-8-2- پارامترهاي مدل شبيه سازي 64

3-8-3- فرايند شبيه سازي 65

3-8-4- نتايج شبيه سازي 65

3-9-جمع بندي 74

فصل 4: حل تک هدفه مسئلهي مورد مطالعه با استفاده از الگوريتم هاي فرا ابتکاري 75

4-1- مقدمه 76

4-2- الگوريتم ژنتيک 76

4-2-1- ساختار کروموزوم 78

4-2-2- تابع برازندگي 79

4-2-3- عملگرهاي الگوريتم ژنتيک 80

4-2-4- شرط خاتمهي الگوريتم 84

4-2-5- نقاط قوت الگوريتم هاي ژنتيک 84

4-2-6- رويه ي الگوريتم ژنتيک 85

4-3- شبيه سازي تبريد 86

4-3-2- برنامه سردسازي 87

4-3-3- ساختار همسايگي جديد 88

4-3-4- رويه ي الگوريتم شبيه سازي تبريد 88

4-4- تنظيم پارامترهاي استفاده شده براي الگوريتم ها 90

4-5- نتايج محاسباتي الگوريتم هاي فراابتکاري 91

4-5-1- مقدمه 91

4-5-2- آزمايشات عددي 91

4-5-3- پارامترهاي مدل شبيه سازي 91

4-5-4- فرايند شبيه سازي 92

4-5-5- نتايج شبيه سازي 93

4-5-6- نتيجه گيري: 94

4-6- جمع بندي 95

فصل 5: حل مسئله پيش بيني ماکزيمم زمان اتمام کارها 96

5-1- مقدمه 97

5-2- مدل فازي سوگينو 97

5-2-2- شبکه عصبي فازي ANFIS 99

5-2-3- الگوريتم آموزش هيبريدي (مختلط) 102

5-3- پيش بيني ماکزيمم زمان اتمام کارها توسط شبکه عصبي فازي تطبيق پذير 102

5-4- مدل رگرسيون خطي 105

5-5- نتايج محاسباتي 105

5-5-1- نتايج کلي 105

5-5-2- نتايج آزمون هاي آماري مربوط به معيار MSE 108

5-5-3- نتايج آزمون هاي آماري مربوط به معيار RMSE 109

5-5-4- نتايج آزمون هاي آماري مربوط به معيار R-Square 111

5-6- جمع بندي 113

فصل 6: حل مساله مورد مطالعه با رويکرد چند هدفه 114

6-1- مقدمه 115

6-2- مفاهيم پايه اي مسائل بهينه سازي چند هدفه 116

6-2-1- کليات بهينه سازي چند هدفه 116

6-2-2- چيرگي پارتو و مجموعه حل هاي غير غالب 119

6-2-3- مرز بهينه پارتو و مجموعه حل هاي بهينه پارتو 119

6-3- مروري بر روش هاي حل مسائل بهينه سازي چند هدفه 120

6-3-1- طبقه بندي بر اساس تعداد حل هاي بهينه به دست آمده 120

6-3-2- طبقه بندي بر اساس روش حل 121

6-4- روش هاي پيشنهادي براي حل چند هدفه مسئله مورد مطالعه 122

6-4-1- روش وزني کلاسيک 123

6-4-2- روش مجموع وزني نرمالايز شده توابع هدف 124

6-4-3- روش فازي 126

6-5- معيارهاي مقايسه رويکردهاي چندهدفه 130

6-5-1- تعداد جواب هاي پارتو 130

6-5-2- پراکندگي جواب هاي پارتو 130

6-5-3- درصد چيرگي  در پارتو ترکيبي 131

6-5-4- مجموع انحراف بهترين جواب هاي هر تابع هدف از بهترين جواب هاي پارتو 131

6-6- جمع بندي 136

فصل 7: جمع‌بندي و پيشنهاد براي تحقيقات آتي 137

7-1- مقدمه 138

7-2- جمع‌بندي و خلاصه ي نتايج 138

7-3- نوآوري و مشارکت علمي 138

7-4- پيشنهادها براي تحقيقات آينده 139

مراجع 140
فهرست اشکال

شکل (1-1) دسته بندي مسائل زمانبندي 3

شکل (1-2) نماي شماتيک مسئله 6

شکل (1-3) متدولوژي تحقيق به صورت شماتيک 9

شکل (3-1) برنامه توليد شده توسط الگوريتم پيشنهادي MRS1 براي مثال ارائه شده 30

شکل (3-2) برنامه توليد شده توسط الگوريتم پيشنهادي MRS2 براي مثال ارائه شده 34

شکل (4-1) ساختار کلي کروموزوم 79

شکل (4-2) ساختار کلي کروموزوم مورد استفاده 79

شکل (4-3) ساختار کروموزوم تبديل يافته 79

شکل (4-4) ساختار چرخ رولت 81

شکل (4-5) نمونه عمليات تقاطع 82

شکل (4-6) نمونه عمليات جهش 83

شکل(4-7) فرايند اجراي الگوريتم ژنتيک براي مسئله ي NWTSFFS 84

شکل (4-8) نمودار الگوريتم ژنتيک هيبريدي براي مسئله ي NWTSFFS 85

شکل (4-9) نمودار الگوريتم شبيه سازي تبريد هيبريدي براي مسئله ي NWTSFFS 89

شکل (5-1) ساختار کلي شبکه فازي عصبي تطبيق پذير با دو ورودي 98

شکل (5-2) مدل استنتاج فازي سوگينو 99

شکل (5-3) تابع عضويت گوسين 100

شکل (6-1) نمونه اي از جواب هاي پارتو 117

شکل (6-2) نمايش عدد فازي مثلثي 127
فهرست جداول

جدول (3-1) علائم و نمادهاي به کار رفته در الگوريتم هاي ابتکاري و فراابتکاري 26

جدول (3-2) توابع هدف استفاده شده در الگوريتم هاي ابتکاري و فراابتکاري 27

جدول (3-3) زمان هاي پردازش مرحله اول و دوم براي مثال ارائه شده 29

جدول (3-4) تکرار اول الگوريتم 29

جدول (3-5) تکرار دوم الگوريتم 29

جدول (3-6) توالي به دست امده براي کارها توسط الگوريتم MRS1 30

جدول (3-7) زمان هاي پردازش و موعد تحويل براي مثال ارائه شده 32

جدول (3-8) تکرار اول الگوريتم MRS2 32

جدول (3-9) تکرار دوم الگوريتم MRS2 33

جدول (3-10) توالي به دست آمده براي کارها  توسط الگوريتم MRS2 34

جدول (3-11)  زمان هاي پردازش و موعد تحويل براي مثال ارائه شده 35

جدول (3-12) تکرار اول الگوريتم MRS3 36

جدول (3-13) تکرار دوم الگوريتم MRS3 37

جدول (3-14) توالي به دست امده براي کارها توسط الگوريتم MRS3 37

جدول (3-15)  زمان هاي پردازش و موعد تحويل براي مثال ارائه شده 39

جدول (3-16) چگونگي روش حل الگوريتم MRS4 39

جدول(3-17) توالي به دست آمده براي کارها و ماشين ها توسط الگوريتم MRS4 40

جدول (3-18) زمان هاي پردازش و موعد تحويل براي مثال ارائه شده 42

جدول(3-19) تکرار اول الگوريتم MRS5 42

جدول (3-20) تکرار دوم الگوريتم MRS5 43

جدول (3-21) توالي به دست امده براي کارها و ماشين ها توسط الگوريتم MRS5 43

جدول (3-22) زمان هاي پردازش و موعد تحويل براي مثال ارائه شده 44

جدول(3-23) انتخاب کار درتکرار اول الگوريتم MRS6 44

جدول (3-24) انتخا ب ماشين براي کار اول انتخاب شده  توسط الگوريتم MRS6 45

جدول (3-25) جدول اتتخاب کار درتکرار دوم الگوريتم MRS6 45

جدول(3-26) انتخا ب ماشين براي کار دوم انتخاب شده  توسط الگوريتم MRS6 45

جدول (3-27) توالي به دست آمده براي کارها و ماشين ها توسط الگوريتم MRS6 46

جدول(3-28) زمان هاي پردازش و موعد تحويل و زمان آماده کار براي مثال ارائه شده 47

جدول(3-29) نحوه محاسبه توالي به دست آمده براي کارها توسط الگوريتم MRS7 48

جدول (3-30) توالي به دست آمده براي کارها  و ماشين ها توسط الگوريتم MRS7 48

جدول (3-31) پارامترهاي مدل شبيه سازي براي فاز اول 52

جدول (3-32) نتايج فاز اول براي تابع هدف ماکزيمم کردن درصد بهرهبرداري از ماشين آلات 53

جدول(3-33) پارامترهاي مدل شبيه سازي براي فاز دوم 55

جدول (3-34) نتايج فاز دوم براي تابع هدف مينيمم سازي ماکزيمم زمان کارها 56

جدول (3-35) نتايج فاز دوم براي تابع هدف مينيمم سازي متوسط زمان در گردش 58

جدول (3-36) نتايج فاز دوم براي تابع هدف مينيمم سازي متوسط ديرشدگي 59

جدول (3-37) نتايج مربوط به فاز دوم براي تابع هدف مينيمم سازي متوسط تاخير 60

جدول (3-38) نتايج فاز دوم براي تابع هدف مينيمم سازي ماکزيمم تاخير 61

جدول (3-39) نتايج فاز دوم براي تابع هدف مينيمم سازي تعداد کارهاي تاخيردار 62

جدول (3-40) ميانگين توابع هدف، تعداد موفقيت و زمان اجراي الگوريتم ها در فاز دوم 63

جدول (3-41) پارامترهاي مدل شبيه سازي براي فاز سوم 65

جدول (3-42) نتايج مربوط به فاز سوم براي تابع هدف مينيمم سازي ماکزيمم زمان اتمام کارها 66

جدول (3-43) نتايج مربوط به فاز سوم براي تابع هدف مينيمم سازي متوسط زمان اتمام کارها 67

جدول (3-44) نتايج مربوط به فاز سوم براي تابع هدف مينيمم سازي متوسط زمان در گردش 68

جدول (3-45) نتايج مربوط به فاز سوم براي تابع هدف مينيمم سازي متوسط ديرشدگي 69

جدول (3-46) نتايج مربوط به فاز سوم براي تابع هدف مينيمم سازي ماکزيمم زمان اتمام کارها 70

جدول (3-47) نتايج مربوط به فاز سوم براي تابع هدف مينيمم سازي ماکزيمم تاخير 71

جدول (3-48) نتايج مربوط به فاز سوم براي تابع هدف مينيمم سازي کارهاي تاخيردار 72

جدول (3-49) ميانگين توابع هدف، تعداد موفقيت و زمان اجراي الگوريتم ها در فاز سوم 73

جدول  (4-1) محدوده ي پارامترهاي استفاده شده براي الگوريتم هاي HSA و HGA 90

جدول (4-2) پارامترهاي مدل شبيه سازي براي الگوريتم هاي فراابتکاري 92

جدول  (4-3) نتايج آماري الگوريتم هاي فراابتکاري 93

جدول (4-4) نتايج به دست آمده براي سايز کوچک 94

جدول (4-5) نتايج به دست آمده براي سايز بزرگ 95

جدول (5-1) پارامترهاي مدل شبيه سازي 104

جدول (5-2) پارامترهاي موثر روي مدل شبکه عصبي فازي تطبيق پذير 105

جدول (5-3) نتايج به دست آمده براي معيار R-Square 106

جدول  (5-4) نتايج به دست آمده براي معيار MSE و RMSE 107

جدول (5-5) نتايج آماري معيار MSE در فرايند آموزش 108

جدول (5-6) نتايج آماري معيار MSE در فرايند تست 109

جدول (5-7) نتايج آماري معيار RMSE در فرايند آموزش 110

جدول (5-8) نتايج آماري معيار RMSE در فرايند تست 110

جدول (5-9) نتايج آماري معيار R-Square در فرايند آموزش 111

جدول (5-10) نتايج آماري معيار R-Square در فرايند تست 112

جدول (5-11) متوسط مقادير معيارها براي الگوريتم هاي در نظر گرفته شده 112

جدول (6-1) وزن هاي در نظر گرفته شده براي روش وزني کلاسيک 123

جدول (6-2) وزن هاي در نظر گرفته شده براي روش مجموع وزني نرمالايز شده 124

جدول (6-3) ضرايب  در نظر گرفته شده براي مسئله 125

جدول(6-4) مشخصات مسائل حل شده 132

جدول (6-5) تعداد جواب هاي پارتو به دست آمده براي سه رويکرد پيشنهادي 133

جدول (6-6) پراکندگي جواب هاي پارتو به دست آمده براي سه رويکرد پيشنهادي 134

جدول (6-7) درصد چيرگي جواب هاي پارتو به دست آمده براي سه رويکرد پيشنهادي 135

جدول (6-8) مجموع انحراف بهترين جواب هاي هر تابع هدف از بهترين جواب هاي پارتوبراي سه رويکرد پيشنهادي 136

چکيده

در شرايط حاضر و با توجه به افزايش شدت رقابت سازمان هاي توليدي، برنامه زمان بندي از اهميت بيشتري برخوردار مي باشد. در صورت انجام برنامه زمان بندي بهينه، امکان استفاده بهتر از منابع موجود فراهم شده و محصولات مطابق نايز مشتريان توليد و تحويل مي شوند. در اين تحقيق مسئله جريان کارگاهي دو مرحله اي انعطاف پذير بدون وقفه حل شده است. در اين مسئله فرايند توليد همه قطعات مثل هم بوده و از دو مرحله تشکيل شده است. همچنين در هر مرحله امکان انجام کار توسط ماشين هاي موازي(مشابه هم) وجود دارد. علاوه بر آن بين مراحل اول و دوم هر قطعه هيچگونه وقفه اي وجود ندارد. در اين تحقيق دو هدف کلي براي مسئله در نظر گرفته شده است. هدف اول حل تک هدفه و حل چند هدفه مسئله فوق الذکر است. مسئله را با در نظر گرفتن زمان هاي پردازش مرحله اول و دوم توسط الگوريتم هاي ابتکاري و فراابتکاري حل نموده و در ادامه محدوديت زمان آماده کار را به مسئله اضافه نموده و مجددا توسط الگوريتم هاي ابتکاري حل مي نمائيم. توابع هدف در نظر گرفته شده براي مسئله تک هدفه عبارتند از:

حداکثر کردن درصد بهره برداري از ماشين آلات و حداقل سازي توابع حداکثر زمان اتمام کارها، متوسط زمان اتمام کارها، متوسط زمان در جريان کار، ماکزيمم تاخير، ماکزيمم ديرکرد، متوسط تاخير ، متوسط ديرکرد و تعداد کارهاي تاخيردار

در ادامه حل مسئله اشاره شده به صورت چند هدفه ( با زمان آماده کار صفر)، با استفاده از الگوريتم هاي شبيه سازي تبريد و با در نظر گرفتن سه رويکرد متفاوت در تابع برازندگي مد نظر مي باشد. توابع استفاده شده براي مسئله چند هدفه مينيمم سازي ماکزيمم زمان اتمام کارها و مينيمم سازي ماکزيمم تاخير مي باشد. هدف دوم اين تحقيق پيش بيني ماکزيمم زمان اتمام کارها براي مسئله ذکر شده است. کاربرد هدف در نظر گرفته شده براي اين مسئله تعيين زمان منطقي تحويل قطعات به مشتريان مي باشد. به اين منظور از مدل شبکه عصبي فازي تطبيق پذير استفاده شده است. در پايان عملکرد روشهاي ارائه شده بر روي حل مسئله جريان کارگاهي دو مرحله اي انعطاف پذير بدون وقفه بررسي شده و نتايج حاصله به صورت آماري مورد ارزيابي قرار گرفته است.

مقدمه

توالي عمليات[1] و زمان بندي[2]  نوعي فرايند تصميم گيري است که داراي نقشي اساسي در ارتقاي بهره وري درصنايع توليدي و خدماتي است. .به طور کلي زمان بندي، به فعاليت تخصيص تعدادي منابع محدود، در طول زمان، جهت انجام مجموعه اي محدود از فعاليت ها با هدف بهينه سازي يک يا چند معيار عملکرد گفته مي شود. از جهتي ديگر مي توان گفت زمان بندي نوعي تابع تصميم گيري بوده و فرآيندي است که در آن، برنامه زماني تعيين مي شود و در نهايت يک يا چند هدف و معيار عملکرد را بهينه سازي مي کند. در اکثر سيستم هاي ساخت و توليد يا محيط هاي فرآيند اطلاعات،  زمان بندي به عنوان يک پروسه مهم تصميم گيري عمل مي کند.]1 [توالي عمليات عبارتست از تعيين ترتيب پردازش عمليات و زمان بندي عبارتست از تعيين زمان آغاز و پايان عمليات براي منابع در دسترس. در دنياي رقابتي کنوني، براي شرکت ها، داشتن بهترين توالي انجام عمليات  و زمان بندي مناسب فعاليت ها يک نياز اساسي به منظور بقا مي باشد. از نظر دمپستر و همکاران ]2 [زمان بندي عبارت است از: “هنر تخصيص منابع به فعاليت ها جهت اطمينان از انجام کامل فعاليت ها در مدت زماني معقول” در عمل، زمان بندي با استفاده از الگوريتم هاي زمان بندي يا قوانين مبتني بر دانش صورت مي گيرد. امروزه به کارگيري الگوريتم هاي ابتکاري و فراابتکاري براي حل مسائل زمان بندي و به دست آوردن جواب هاي بهينه (يا نزديک بهينه) بسيار متداول است.مسائل زمان بندي معمولا داراي محدوديت و فرض هاي عمومي هستند. فرض هاي عمومي مسئله زمان بندي در ]3 [آمده است. براي مسائل زمان بندي دسته بندي هاي مختلفي ارائه شده است. محبوب ترين و پرکاربرد ترين نحوه نمايش مسائل زمان بندي توسط گراهام و همکاران  ]4 [ارائه شده است. بنا بر مدل طبقه بندي گراهام مسائل زمانبندي قطعي با سه تايي مرتب α│β│γ يا  α/β/γ نمايش مي دهند. گريوز ]5 [يک دسته بندي براي مسائل زمان بندي ارائه کرده است. شکل (1-1) اين دسته بندي مسائل را با توجه به ابعاد زير طبقه بندي مي نمايد:

Ø     تامين نيازمندي ها[3]

Ø     پيچيدگي فرآيند[4]

Ø     معيار زمان بندي[5]

Ø     متغير بودن پارامترها[6]

Ø     ترکيب کارگاه

Ø     محيط زمان بندي[7]

زمان بندي را مي توان به دو صورت ايستا و پويا تقسيم نمود. به مسائل زمان بندي که در آن تعداد کارها و زمان لازم براي انجام هر عمل مشخص باشد، ايستا گفته مي شود. از طرف ديگر، مسائل زمان بندي که در آن تعداد کارها و ديگر عوامل مربوط به آن در طول زمان تغيير مي کند، پويا گفته مي شود ]7،6 [. کليات اشاره شده در مورد مسائل زمان بندي در ضميمه 1 به طور مفصل توضيح داده شده است. در اين پايان نامه، مسئله زمان بندي جريان کارگاهي دو مرحله اي انعطاف پذير بدون وقفه بررسي شده و با استفاده از الگوريتم هاي ابتکاري و فراابتکاري براي مسائل تک هدفه و چند هدفه حل خواهد شدو يک روش براي تخصيص منطقي زمان هاي موعد تحويل ارائه مي شود. در اين فصل، ابتدا برخي از مفاهيم پايه اي بررسي خواهند شد،  و در ادامه، کليات و مسئله تحقيق معرفي و بررسي خواهند شد و در نهايت ساختار تحقيق ارائه خواهد شد.

***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 و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه : 182

قیمت : 14700 تومان

 

 

***

—-

:       

****         info@elmyar.net

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :

 
 

مطالب مشابه را هم ببینید

 

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید