پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

عنوان کامل پایان نامه کارشناسی ارشد:

کاهش فاصله میان مطالعات تئوریک حوزه زمانبندی و مسائل واقعی دنیای صنعت

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

فهرست جداول…………………….. ث‌

فهرست شکل ها و نمودارها ……………………ج‌

فصل اول: کلیات پژوهش…………………….. 1

1-1. مقدمه……………………. 2

1-2. تعریف مسئله……………………. 3

1-3. اهداف پژوهش…………………….. 6

1-4. مفروضات مسئله……………………. 6

1-5. جنبه های نوآوری پژوهش…………………….. 7

1-6. محتویات پژوهش…………………….. 7

فصل دوم: ادبیات پژوهش…………………….. 8

2-1. مقدمه……………………. 9

2-2. پردازش بدون انتظار……………………. 14

2-2-1. سیستم تولید جریانی با دو ماشین…………………….. 14

2-2-2. سیستم تولید جریانی با بیش از دو ماشین……………. 15

2-2-3. سیستم تولید جریانی منعطف……………………… 16

2-3. زمان نصب وابسته به توالی کارها ……………………18

2-3-1. سیستمهای تولید جریانی…………………….. 19

2-3-2. سیستمهای تولید جریانی بدون انتظار……………………. 20

2-4. محدودیت کاری ماشین آلات……………………… 21

2-5. استراتژی های مدیریت تولید……………………. 22

2-6. تابع هدف……………………… 24

2-7. جمع بندی…………………….. 25

فصل سوم: مدل ریاضی پیشنهادی…………………….. 26

3-1. مقدمه……………………. 27

3-2. تعریف مسئله……………………. 27

3-2-1. مفروضات مسئله……………………. 28

3-3. مدل پیشنهادی…………………….. 29

3-3-1. پارامترهای ورودی مسئله……………………. 29

3-3-2. متغیرهای تصمیم گیری مسئله……………………. 30

3-3-3. تابع هدف……………………… 31

3-3-4. محدودیت ها…………………… 32

3-4. اعتبارسنجی مدل……………………. 37

3-4-1. اعتبارسنجی مدل به کمک مساله حل شده……………. 37

3-4-2. اعتبار سنجی مدل به کمک مسئله تولیدی……………… 38

3-5. تعیین پیچیدگی مسئله……………………. 40

3-6. جمع بندی…………………….. 42

فصل چهارم: الگوریتم های فراابتکاری پیشنهادی و نتایج محاسباتی…….. 43

4-1. مقدمه……………………. 44

4-2. الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی…………………….. 45

4-2-1. شمای کلی الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی…………………….. 47

4-2-2. مفاهیم الگوریتم تولید انتخابی سیستم ایمنی مصنوعی و نحوه بکارگیری آنها….. 48

4-2-2-1. کدگذاری جواب…………………….. 48

4-2-2-2. تولید جامعه اولیه…………………… 50

4-2-2-3. تابع تطابق……………………. 52

4-2-2-4. عملگر تکثیر……………………. 52

4-2-2-5. عملگر جهش……………………… 53

4-2-2-6. شروط توقف……………………… 54

4-3. الگوریتم تبرید شبیه سازی شده با رویکرد ابری…………………….. 56

4-3-1. شمای کلی الگوریتم تبرید شبیه سازی شده…………………… 57

4-3-2. تئوری ابری…………………….. 57

4-3-3. الگوریتم تبرید شبیه سازی شده با رویکرد ابری…………………….. 59

4-3-3-1. مفاهیم الگوریتم تبرید شبیه سازی شده با رویکرد ابری و نحوه بکارگیری آنها….. 59

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

4-3-3-1-1. نمایش جواب…………………….. 60

4-3-3-1-2. تابع ارزیابی جواب…………………….. 60

4-3-3-1-3. تولید جواب همسایگی…………………….. 61

4-3-3-1-4. معیار پذیرش جواب…………………….. 61

4-3-3-1-5. فرایند تبرید……………………. 61

4-4. مسائل آزمایشی…………………….. 63

4-5. تنظیم پارامترهای الگوریتم ها(کالیبراسیون)…………………… 66

4-5-1. تنظیم پارامترهای الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی…………………….. 67

4-6. ارزیابی عملکرد الگوریتم ها…………………… 71

4-7. جمع بندی…………………….. 76

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات…………………….. 77

5-1. نتیجه گیری و پیشنهادات آتی…………………….. 78

فهرست منابع……………………. 81

فصل اول: کلیات پژوهش

1-1- مقدمه

زمان­بندی[1] را می­توان فرایند تخصیص منابع اکثرا محدود به فعالیت­ها با در نظر گرفتن دوره­های زمانی و با رویکرد بهینه­سازی یک یا چند هدف تعریف نمود.

امروزه با در نظر داشتن افزایش رقابت در بازارهای جهانی، بهبود مستمر عملکرد سیستم­های تولیدی و خدماتی برای افزایش توان رقابتی آنها ضروری به نظر می­رسد. از آنجا که زمان­بندی به عنوان یک فرایند تصمیم­گیری در صورت بهره گیری درست می­تواند تاثیر قابل ملاحظه­ای در بهبود عملکرد سیستم­ها داشته باشد، مطالعه و بکارگیری این علم با شیب تندی رو به افزایش می باشد.

اصولا فرایند زمان­بندی برای یک سیستم مشخص با تعریف یک مدل ریاضی آغاز می­گردد. این مدل مختصات و ویژگی­های سیستم واقعی را به تصویر می­کشد. هر مدل ریاضی از دو بخش توابع هدف و محدودیت­ها تشکیل می­گردد. محدودیت­های مدل زمان­بندی براساس ویژگی­ها و محدودیت­های حاکم بر منابع و فعالیت­های سیستم شکل می­گیرد. از ویژگی­های منابع می­توان به نوع و میزان آنها، زمان دسترسی به آنها تصریح نمود. ویژگی­های فعالیت­ها نیز شامل منابع مورد نیاز برای هر واحد فعالیت، زمان مورد نیاز، موعد تحویل و … خواهد بود. توابع هدف نیز که اکثرا بیانگر هزینه­های ناشی از تخصیص منابع به فعالیت­ها می باشد، منعکس کننده اهداف مدیریت سیستم از اجرای زمان­بندی می باشد و معمولا حول محورهای بهره­برداری کاراتر از سیستم تولیدی، تحویل به موقع فعالیت­ها، انطباق کامل زمان­های تحویل با موعدهای تحویل و… می­گردد.

از آنجا که غالب مسائل مطرح شده در حوزه زمان­بندی که باعث بسط و گسترش این علم نیز گردیده­اند با نگاهی به مسایل واقعی در محیط­های صنعتی بوده­اند، واژه­های بکار رفته در این حوزه علمی نیز عموما برخاسته از محیط­های صنعتی خواهند بود. براین اساس، در اظهار مسائل زمان­بندی از لفظ ماشین در معنای منبع و از واژه کار به عنوان فعالیت نام برده می­گردد. در نتیجه این تعاریف می­توان گفت در یک مسئله زمان­بندی غالبا کارها روی مجموعه­ای از ماشین­ها که در ایستگاه­های کاری با نظم و اولویت­بندی خاصی چیده شده­اند پردازش می­شوند.

مسائل زمان­بندی بسته به تعداد و نحوه چیدمان ماشین­ها به شاخه­های متعددی تقسیم می­گردد. ساده­ترین حالت، زمان­بندی تک ماشین می باشد. این مسئله اگرچه ساده به نظر می­رسد اما پایه و اساس مسائل پیچیده­تر را تشکیل می­دهد.

همگام با گسترش سیستم­های تولیدی مسائل زمان­بندی نیز پیچیدگی بیشتری پیدا کردند. در یک تقسیم­بندی کلی چیدمان ماشین­آلات در یک فضای صنعتی می­تواند به صورت سری[2](جریانی)، موازی[3] و یا ترکیبی از این دو حالت باشد. در حالت سری هر کار بایستی از همه یا تعدادی از ماشین­هایی که به گونه سری قرار گرفته­اند عبور کند. در حالت چیدمان موازی، تعدادی ماشین با عملکرد مشابه یا غیر مشابه به صورت موازی چیده شده­اند. در این محیط مفهوم تخصیص کار به ماشین­ها اهمیت پیدا خواهد نمود. در حالت آخر که البته به دنیای واقعی نزدیک­تر می باشد مفهوم ایستگاه­های کاری نمود بیشتری می­یابد. در یک سیستم ترکیبی عموما چندین ایستگاه کاری هست که در هریک از آنها چندین ماشین با چیدمان­های متفاوت اعم از سری و موازی وجود دارند.

در این پژوهش، مسئله یافتن توالی بهینه کارها در سیستم تولیدی جریانی بدون انتظار[4] منعطف[5] مورد مطالعه قرار می­گیرد. این سیستم تولیدی مدل بسط یافته روش تولیدی سری می باشد. در این سیستم ایستگاه­های کاری که به گونه متوالی قرار گرفته­اند، هر کدام حاوی چند ماشین هستند که به صورت موازی چیده شده­اند. در ادامه فصل، مسئله مذکور به گونه کامل تشریح می­گردد.

1-2. تعریف مسئله

سیستم تولید جریانی منعطف حالت تعمیم یافته­ای از سیستم تولید جریانی می باشد. در این حالت ایستگاه­های کاری به صورت متوالی قرار می­گیرند و هر ایستگاه حاوی تعدادی ماشین با عملکرد یکسان یا غیر یکسان می باشد. هر کار به محض ورود به ایستگاه کاری بایستی با استراتژی مشخصی به یکی از ماشین­ها تخصیص یابد. البته انتخاب یکی از ماشین­ها یک ضرورت نیست و در بعضی مسائل یک کار می­تواند در اثنای اقدام پردازش ماشین خود را تغییر دهد.

در یک سیستم تولید جریانی ممکن می باشد بین تمام شدن کار در یک ایستگاه تا ورود کار به ایستگاه بعدی به دلیل مشغول بودن ایستگاه بعدی، خرابی آن یا علت های دیگر وقفه زمانی وجود داشته باشد. اما بعضی ویژگی­های حاکم بر کارها ممکن می باشد با چنین وقفه­هایی در تضاد باشد. از این رو بسیاری از سیستم­های تولیدی شرط سیستم جریانی بدون انتظار را به دلیل محدودیت­هایی که در تولید کارها هست به کار می­برند [28]. برای مثال، در تولید محصولات فولادی، فلز ذوب شده بایستی بدون هیچ اتلاف زمانی از ایستگاه ذوب فلز به ایستگاه های بعدی منتقل گردد زیرا که اگر این طور نباشد دمای مذاب به سرعت کاهش یافته و برای شکل­دهی مناسب نخواهد بود. بسیاری از صنایع مهم نظیر صنایع ذوب فلز و آلیاژ، پلاستیک، فرایندهای پتروشیمی و … از این سیستم تبعیت می­کنند.

یکی از مهم­ترین مسائل در مدیریت تولید[6] و به طبع آن وقت­بندی یک سیستم تولیدی تعیین استراتژی تولید می باشد. به این معنی که محصول تولیدی برای برآورده کردن نیاز یک مشتری خاص ساخته می­گردد یا به تعبیری تولید برای سفارش[7] می باشد یا برای تامین نیازهای بازار ساخته می­گردد و پس از تولید به انبار می­رود یا به تعبیری تولید برای ذخیره[8] می باشد. از آنجا که زمان رسیدن سفارش در سیستم تولید برای سفارش در دست مشتریان می باشد، تحویل به موقع و چرخه تولید کوتاه و واقعی به عنوان فاکتورهای رقابتی اصلی برای بردن سهم بیشتری از بازار شناخته می­شوند در حالی که در سیستم­های تولید برای ذخیره بالا بودن نرخ بهره­برداری، نرخ خروجی، و نرخ رسیدن محصول از فاکتورهای رقابتی اصلی هستند [16]. امروزه در غالب محیط­های صنعتی تلفیقی از دو استراتژی­ مورد بهره گیری قرار می­گیرد. در این بین چالش اصلی زمان­بندی همزمان تمامی کارها می باشد به نحوی که هم نیازهای بازار و هم نیازهای مشتریان به بهترین شکل برآورده گردد.

هر سیستم تولیدی به صورت معمول توانایی تولید یک یا چند محصول را دارد. در استراتژی تولید برای سفارش ممکن می باشد سفارش تحویل شده به مرکز تولیدی به یکی از چند حالت زیر باشد: یا سفارش براساس همان محصولات قابل تولید برای سیستم تعریف شده باشد، که در این حالت سفارش دهنده ترکیبی از محصولات استاندارد تولیدی کارخانه را سفارش داده و موعد تحویل مشخصی را برای آنها تعیین می­کند. یا سفارش برای تولید نیاز به انجام تغییراتی در خط تولید معمول سیستم دارد. به عبارت بهتر مشتری خواهان مقداری شخصی سازی در سفارش می باشد. در این صورت ممکن می باشد در زمان­های پردازش یا در تعداد عملیات­های تولید تغییراتی حاصل گردد. و حالت سوم که ترکیبی از دو حالت قبلی می باشد، به این معنی که مشتری تعدادی محصول بدون تغییر و تعدادی محصول همراه با تغییر را سفارش می­دهد. از آنجا که سیستم تولیدی مورد بحث در این پژوهش تولید جریانی بدون انتظار بوده و محصولات تولیدی توسط این سیستم نظیر قطعات فولادی یا مواد پتروشیمی عموما دارای استانداردهای بین­المللی هستند، لذا در این پژوهش استراتژی تولید برای سفارش نوع اول مورد مطالعه قرار می­گیرد.

امروزه با در نظر داشتن مختصات بازارهای جهانی و لزوم حفظ توانایی رقابتی برای محیط­های تولیدی مفهوم تولید به موقع[9] به خوبی پذیرفته شده می باشد. تولید به موقع به معنای در نظر گرفتن همزمان هزینه­های ناشی از تولید زودتر از موعد یا زودکرد[10] و هزینه­های دیرکرد[11] می باشد. از آنجا که مفاهیم مربوط به تولید به موقع در غالب هزینه اظهار می­شوند، به کارگیری این مفاهیم در مسائل زمان­بندی اغلب در توابع هدف مدل ریاضی نمود می­یابند.

در این پژوهش، مسئله زمان­بندی سیستم تولید جریانی بدون انتظار منعطف با محدودیت زمانی ظرفیت تولید روی ماشین آلات و درنظر گرفتن استراتژی ترکیبی تولید برای سفارش و تولید برای ذخیره با هدف حداقل کردن مجموع هزینه­های ناشی از رد سفارشات، تحویل ناقص سفارشات و زودکرد و دیرکرد وزنی مورد مطالعه قرار می­گیرد. یک مدل برنامه ریزی غیرخطی برای این مسئله ارائه می­گردد. همچنین دو الگوریتم فراابتکاری[12] سیستم ایمنی مصنوعی[13] و تبرید شبیه­سازی شده با رویکرد تئوری ابری[14] برای حل این مسئله ارائه می­گردد.

1-3. اهداف پژوهش

از آنجا که سیستم تولید جریانی بدون انتظار برای تولید محصولات استراتژیکی همچون صنایع فولاد و ذوب فلزات و پتروشیمی کاربرد دارد، کوشش در جهت بهره­برداری کارا از سیستم تولیدی ضروری به نظر می­رسد. براین اساس، این پژوهش با هدف کاهش فاصله میان مطالعات تئوریک حوزه زمان­بندی و مسائل واقعی دنیای صنعت انجام می­گردد. لذا، یک مدل ریاضی جدید برای مسئله سیستم تولید جریانی منعطف بدون انتظار با محدودیت ظرفیت تولید و استراتژی ترکیبی مدیریت تولید ارائه می­گردد. به علاوه جهت یافتن توالی بهینه کارها دو الگوریتم فراابتکاری سیستم ایمنی مصنوعی و تبرید شبیه­سازی شده با رویکرد ابری برای مسئله مذکور پیاده­سازی می شوند.

[1] scheduling

[2] Flow Shop

[3] Parallel

[4] No-wait

[5] Flexible

[6] Production Management

[7] Make To Order (MTO)

[8] Make To Stock (MTS)

[9] Just In Time (JIT)

[10] Earliness

[11] Tardiness

[12] Meta-heuristic Algorithm

[13] Artificial Immune System (AIS)

[14] Cloud Theory-based Simulated Annealing (CSA)

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

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

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

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

موجود می باشد

تعداد صفحه : 91

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان