پایان نامه مهندسی صنایع گرایش صنایع: مدل برنامه ريزي رياضي جديد براي مسأله زمان بندي کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن نگهداري و تعميرات دوره اي

متن کامل پایان نامه با فرمت ورد

پایان نامه مقطع ارشد صنایع

وزارت علوم، تحقيقات و فناوري

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پايان نامه كارشناسي ارشد رشته مهندسي صنايع

گرایش صنايع

عنوان:

مدل برنامه ­ريزي رياضي جديد براي مسأله زمان­بندي کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن نگهداري و تعميرات دوره ­اي

استاد راهنما:

پروفسور رضا توكلي مقدم

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

1- فصل اول: معرفي و كليات تحقيق1
1-1- مقدمه2
1-2- تعاريف زمان­بندي3
1-2-1- نمادها3
1-2-2- محيط ماشين­ها و نوع كارگاه4
1-2-3- مشخصه­هاي كاري و محدوديت­هاي زمان­بندي5
1-2-4- معيارهاي بهينه­سازي7
1-3- نظريهء زمان­بندي9
1-4- برنامه­ريزي رياضي9
1-5- زمان­بندي چند هدفه9
1-6- الگوريتم­هاي فرا ابتكاري در بهينه­سازي11
1-6-1- الگوريتم ژنتيك11
1-6-2- الگوريتم شبيه­سازي تبريد12
1-7- طراحي آزمايشات12
1-8- مسألهء زمان­بندي كارگاه باز13
2- فصل دوم: مرور ادبيات15
2-1- مقدمه16
2-2- معيارهاي اندازه­گيري و تابع هدف16
2-3- مجاز نبودن بريدگي كارها18
2-4- نگهداري و تعميرات دوره­اي و محدوديت عدم دسترسي ماشين­ها18
2-5- زمان­هاي حمل و نقل19
2-6- زمان­هاي آماده­سازي و جداسازي20
2-7- روش­هاي حل20
2-8- طراحي آزمايشات22
3- فصل سوم: طرح مسأله و ارائه روش­هاي حل24
3-1- مقدمه25
3-2- فرمول­بندي مسأله25
3-2-1- فرض­هاي مسأله25
3-2-2- نماد گذاري26
3-2-2-1- انديس­ها26
3-2-2-2- پارامترها26
3-2-2-3- متغيرهاي تصميم26
3-2-3- مدل برنامه­ريزي خطي مختلط26
3-2-4- يك مثال28
3-2-5- تحليل مدل29
3-3- الگوريتم­هاي فرا ابتكاري30
3-3-1- الگوريتم ژنتيك30
3-3-1-1- نمايش كروموزوم30
3-3-1-2- جمعيت اوليه30
3-3-1-3- تابع هدف31
3-3-1-4- تابع برازندگي31
3-3-1-5- انتخاب31
3-3-1-6- تقاطع31
3-3-1-7- جهش33
3-3-1-8- معيار توقف33
3-3-1-9- الگوريتم ژنتيك اوليه33
3-3-1-10- الگوريتم ژنتيك موازي چند هدفه34
3-3-2- الگوريتم شبيه­سازي تبريد35
3-3-2-1- الگوريتم شبيه­سازي تبريد اوليه35
3-3-2-2- الگوريتم شبيه­سازي تبريد موازي چند هدفه37
4- فصل چهارم: طراحي آزمايشات و ارزيابي محاسباتي38
4-1- مقدمه39
4-2- طراحي آزمايشات تاگوچي39
4-2-1- توليد داده­ها40
4-2-2- تنظيم پارامترهاي الگوريتم MOPGA40
4-2-3- تنظيم پارامترهاي الگوريتم MOPSA42
4-3- ارزيابي محاسباتي43
5- فصل پنجم: جمع­بندي و مطالعات آتي 

45

5-1- جمع­بندي46
5-2- مطالعات آتي46
مراجع48

فهرست جداول

عنوانصفحه
1-1- مقادير پارامتر α5
1-2- مقادير پارامتر β7
1-3- مقادير پارامتر γ8
3-1- تعداد متغيرها29
3-2- تعداد محدوديت­ها29
3-3- تعداد متغيرها و محدوديت­ها مطابق با مدل MOMILP29
4-1 فاكتورهاي الگوريتم MOPGA و سطوح آن­ها41
4-2- آزمايشات مربوط به آرايهء L9 در الگوريتم MOPGA41
4-3- جدول تحليل واريانس كسر S/N مربوط به فاكتورهاي الگوريتم MOPGA42
4-4- فاكتورهاي الگوريتم MOPSA و سطوح آن­ها42
4-5- آزمايشات مربوط به آرايهء L4 در الگوريتم MOPSA42
4-6- جدول تحليل واريانس كسر S/N مربوط به فاكتورهاي الگوريتم MOPSA43
4-7- عملكرد مدل MOMILP و الگوريتم­هاي GA و SA اوليه در برخورد با مسأله­هاي با ابعاد كوچك44
4-8- ميانگين RPD براي الگوريتم­هاي MOPGA و MOPSA در حل مسأله­هاي با ابعاد بزرگ44

 

فهرست شكل­ها

عنوانصفحه
1-1- رابطهء جايگزيني بين دو هدف و10
3-1- توالي كارها روي يك ماشين j25
3-2- نمودار گانت مربوط به حل بهينهء مثال28
3-3- نحوهء تقسيم­بندي جمعيت و عملكرد موازي زير-جمعيت­ها34
3-4- جستجوي همسايگي الگوريتم شبيه­سازي تبريد36
3-5- قدم­هاي الگوريتم شبيه­سازي تبريد اوليه36
4-1- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهاي الگوريتم MOPGA41
4-2- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهاي الگوريتم MOPSA43

چكيده

در اين تحقيق يك مدل برنامه­ريزي رياضي دو هدفهء خطي آميخته براي مسأله زمان­بندي كارگاه باز با در نظر گرفتن نگهداري و تعميرات دوره­اي ارائه مي­شود. فعاليت نگهداري و تعميرات در زمان­هاي از پيش تعيين شده­اي روي ماشين­آلات توليدي صورت مي­گيرد كه موجب توقف آن­ها مي­گردد. اين توقفات در زمان­هاي مختلفي روي ماشين­آلات اتفاق مي­افتد و طول مدت آن براي ماشين­هاي مختلف متفاوت است. از ديگر موارد درنظرگرفته شده در مدل مذكور زمان­هاي حمل و نقل و جابجايي بين ماشين­ها است. زمان­ جابجايي در يك مسيرِ ثابت از كالايي به كالاي ديگر متفاوت است. همچنين ماتريس حمل و نقل كارها بين ايستگاه­هاي كاري مختلف نامتقارن درنظر گرفته شده­است. “طولاني­ترين زمان تكميل كارها” و “مجموع تأخيرهاي بوجود آمده” بعنوان توابع هدفِ همزمان كمينه مي­شوند. پس از بررسي پيچيدگي مدل برنامه­ريزي رياضي ارائه شده، الگوريتم­هاي فرا ابتكاري شامل الگوريتم ژنتيك موازي چند هدفه و الگوريتم شبيه­سازي تبريد موازي چند هدفه جهت حل مسائل با ابعاد بزرگ طراحي مي­شوند. جهت ارزيابي عملكرد مدل رياضي و الگوريتم­هاي طراحي شده مسأله­هايي با ابعاد كوچك و بزرگ بصورت تصادفي توليد مي­شوند. همچنين روش طراحي آزمايشات تاگوچي جهت تنظيم پارامترهاي الگوريتم­ها و پايا نمودن آنها بكار گرفته مي­شود.

مقدمه

از مهمترين شرط­هاي ارتقاي وضعيت فعلي در هر سازمان مي­توان به استفادهء مناسب از سرمايه­ها و جلوگيري از هدر رفت آن­ها اشاره كرد. منظور از ” استفادهء مناسب ” در اينجا مفهومِ واژهء كارايي[1] يعني سرعت عمل در استفاده از ظرفيت است كه بدون داشتن برنامهء از پيش تعيين شده ممكن نيست. افزون بر آن، هرچه دقت در برنامه بيشتر و مطالعه مكفي­تر باشد سرعت عمل بيشتر شده و توان رقابتي بالاتر مي­رود. وقتي صحبت از سرمايه­هاي يك سازمان به ميان مي­آيد ممكن است ذهن­ها به سمت سرمايه­هاي فيزيكي مثل ماشين­آلات و دستگاه­هاي گران­قيمت منحرف شود. حال آنكه، مفهوم مورد انتظار ما بطور خاص “زمان” است. استفادهء مناسب از زمان بعنوان يك سرمايه و جلوگيري از هدر رفت آن از جمله ابزارهاي مهم مديرانِ سازمان­ها در عرصه­هاي رقابتي است. زمان را مي­توان منبعي دانست كه بايد بطور صحيح تقسيم­بندي و مديريت شده و با برنامهء خاص به فعاليت­ها تخصيص داده شود و اين همان چيزيست كه به آن زمان­بندي[2] اطلاق مي­شود.

زمان­بندي شامل تخصيص[3] منابع محدود به فعاليت­هاست با هدف بهينه­سازي يك يا چند معيار اندازه­گيري[4] [1]. از طرفي، ماهيت برخي منابع همچون ماشين­آلات و نيروي انساني بگونه­اي است كه قادر به انجام همزمان بيش از يك فعاليت نيستند. بنابراين، تعريف ديگري براي زمان­بندي به اين شرح ارائه مي­شود: زمان­بندي، يافتن توالي[5] مناسب انجام فعاليت­ها توسط ماشين­ها و يا نيروي انساني است بنحوي كه يك يا چند معيار اندازه­گيري بهينه شوند. براي تحليل سيستم زمان­بنديِ توليدِ جاري و يافتن راه­هاي بهبود آن، آگاهي از روش­هاي زمان­بندي توليد بسيار مهم است. دو مسألهء كليدي در زمان­بنديِ توليد اولويت و ظرفيت هستند [2]. بعبارت ديگر، “چه كاري بايد ابتدا انجام شود؟” و “چه كسي بايد آن را انجام دهد؟” وايت [2] زمان­بندي را اينگونه تعريف مي­كند: “تعيين زمان براي انجام يك فعاليت”. او همچنين، در يك شركت توليدي زمان­بنديِ تفصيلي[6] در سطح يك كارگاه را درنظر مي­گيرد. يعني، زمان­بندي كه در آن زمان شروع و پايان هر عمليات معلوم است. كوكس و همكاران [3] زمان­بندي تفصيلي را اينگونه تعريف مي­كنند: “تخصيص واقعي زمان شروع و يا پايان فعاليت­ها يا گروهي از فعاليت­ها بنحوي كه سفارش توليد در موعد مقرر تكميل شود.” آن­ها همچنين از زمان­بندي عمليات[7]، زمان­بندي سفارش[8] و زمان­بندي كارگاه[9] بطور معادل ياد مي­كنند.

تعابير متنوعي از تعريف­هاي ارائه شده براي زمان­بندي در محيط هاي مختلف قابل تصور است. بعنوان مثال، منابع مي­توانند ماشين­ها در يك كارگاه، پردازنده و حافظه در يك سيستم كامپيوتري، باندهاي فرود در يك فرودگاه، تعميركاران در يك تعميرگاه خودرو و غيره باشند. همچنين، فعاليت­ها مي­توانند شامل عمليات مختلف در يك فرآيند ساخت، اجراي يك برنامهء كامپيوتري، نشستن و برخاستن هواپيماها در فرودگاه، تعمير خودروهاي تعميرگاه و مواردي از اين دست باشند.

مطالعه بر روي زمان­بندي به دههء 1950 برمي­گردد كه محققان در پژوهش عملياتي[10]، مهندسي صنايع و مديريت با مسألهء اداره كردن فعاليت­هاي مختلفي كه در يك كارگاه رخ مي­دادند مواجه بودند. در آن زمان، الگوريتم­هاي زمان­بندي خوب مي­توانستند هزينهء توليد را در فرآيند ساخت كاهش داده و توان رغابتي شركت­ها را بالا ببرند. در اواخر دههء 1960، دانشمندان كامپيوتر نيز با مسألهء زمان­بندي در توسعه سيستم­هاي عملياتي روبرو شدند. چراكه، در آن روزها منابع محاسباتي همچون پردازشگرها و حافظه­ها محدود بودند و بهره­برداري مؤثر از اين منابع محدود مي­توانست هزينهء‌ اجراي برنامه­هاي كامپيوتري را كاهش دهد. بنابراين، مطالعه بر روي زمان­بندي توجيه اقتصادي پيدا كرد [4].

مسأله­هاي زمان­بندي در دههء 1950 بسيار ساده بودند و تعدادي الگوريتم­هاي كارا براي رسيدن به جواب بهينه توسعه يافتند كه كارهاي جكسون [5،6]، جانسون [7] و اسميت [8] از مهمترين آن­ها هستند. با گذشت زمان، مسأله­ها پيچيده­تر شده و ديگر محققان قادر به توسعه الگوريتم­هاي كارا براي آن­ها نبودند. بيشتر محققان تلاش كردند روش­هاي شاخه و كران[11] را كه عمدتاً الگوريتم­هايي با زمان نمايي[12] بودند را گسترش دهند. با ظهور تئوري پيچيدگي[13] [11-9]، محققان دريافتند كه بسياري از اين مسأله­ها ذاتاً براي حل سخت هستند. در دههء 1970 نشان داده شد كه بيشتر مسأله­هاي زمان­بندي NP-hard هستند [15-12] يعني زمان حل آن­ها شديداً غير چندجمله­اي[14] است. در دههء 1980، چندين زمينهء مختلف در دانشگاه و صنعت مورد بررسي قرار گرفت. يكي از اين زمينه­ها توسعه و تحليل الگوريتم­هاي تقريبي[15] و ديگري افزايش توجه به مسأله­هاي زمان­بندي اتفاقي[16] بود. از آن پس، تحقيق در زمينهء تئوري زمان­بندي با فراز و نشيب­هايي همراه بوده­است. بعد از گذشت بيش از 60 سال، هنوز ابهاماتي در اين شاخه از علم وجود دارد.
***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 : 66

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