داننلود پایان نامه:مدل برنامه ­ريزي رياضي جديد براي مسأله زمان­بندي کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن نگهداري و تعميرات دوره­اي

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

گرایش :صنایع

عنوان : مدل برنامه ­ريزي رياضي جديد براي مسأله زمان­بندي کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن  نگهداري و تعميرات دوره­اي

وزارت علوم، تحقيقات و فناوري

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پايان نامه

مقطع كارشناسي ارشد

رشته:

مهندسي صنايع – مهندسي صنايع

عنوان:

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

استاد راهنما:

پروفسور رضا توكلي مقدم

استاد مشاور:

دكتر بهمن نادري

تير 1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(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: معرفي و كليات تحقيق 1
1-1- مقدمه 2
1-2- تعاريف زمان­بندي 3
1-2-1- نمادها 3
1-2-2- محيط ماشين­ها و نوع كارگاه 4
1-2-3- مشخصه­هاي كاري و محدوديت­هاي زمان­بندي 5
1-2-4- معيارهاي بهينه­سازي 7
1-3- نظريهء زمان­بندي 9
1-4- برنامه­ريزي رياضي 9
1-5- زمان­بندي چند هدفه 9
1-6- الگوريتم­هاي فرا ابتكاري در بهينه­سازي 11
1-6-1- الگوريتم ژنتيك 11
1-6-2- الگوريتم شبيه­سازي تبريد 12
1-7- طراحي آزمايشات 12
1-8- مسألهء زمان­بندي كارگاه باز 13
2- فصل دوم: مرور ادبيات 15
2-1- مقدمه 16
2-2- معيارهاي اندازه­گيري و تابع هدف 16
2-3- مجاز نبودن بريدگي كارها 18
2-4- نگهداري و تعميرات دوره­اي و محدوديت عدم دسترسي ماشين­ها 18
2-5- زمان­هاي حمل و نقل 19
2-6- زمان­هاي آماده­سازي و جداسازي 20
2-7- روش­هاي حل 20
2-8- طراحي آزمايشات 22
3- فصل سوم: طرح مسأله و ارائه روش­هاي حل 24
3-1- مقدمه 25
3-2- فرمول­بندي مسأله 25
3-2-1- فرض­هاي مسأله 25
3-2-2- نماد گذاري 26
3-2-2-1- انديس­ها 26
3-2-2-2- پارامترها 26
3-2-2-3- متغيرهاي تصميم 26
3-2-3- مدل برنامه­ريزي خطي مختلط 26
3-2-4- يك مثال 28
3-2-5- تحليل مدل 29
3-3- الگوريتم­هاي فرا ابتكاري 30
3-3-1- الگوريتم ژنتيك 30
3-3-1-1- نمايش كروموزوم 30
3-3-1-2- جمعيت اوليه 30
3-3-1-3- تابع هدف 31
3-3-1-4- تابع برازندگي 31
3-3-1-5- انتخاب 31
3-3-1-6- تقاطع 31
3-3-1-7- جهش 33
3-3-1-8- معيار توقف 33
3-3-1-9- الگوريتم ژنتيك اوليه 33
3-3-1-10- الگوريتم ژنتيك موازي چند هدفه 34
3-3-2- الگوريتم شبيه­سازي تبريد 35
3-3-2-1- الگوريتم شبيه­سازي تبريد اوليه 35
3-3-2-2- الگوريتم شبيه­سازي تبريد موازي چند هدفه 37
4- فصل چهارم: طراحي آزمايشات و ارزيابي محاسباتي 38
4-1- مقدمه 39
4-2- طراحي آزمايشات تاگوچي 39
4-2-1- توليد داده­ها 40
4-2-2- تنظيم پارامترهاي الگوريتم MOPGA 40
4-2-3- تنظيم پارامترهاي الگوريتم MOPSA 42
4-3- ارزيابي محاسباتي 43
 

5- فصل پنجم: جمع­بندي و مطالعات آتي

 

45

5-1- جمع­بندي 46
5-2- مطالعات آتي 46
مراجع 48

 

فهرست جداول

عنوان صفحه
1-1- مقادير پارامتر α 5
1-2- مقادير پارامتر β 7
1-3- مقادير پارامتر γ 8
3-1- تعداد متغيرها 29
3-2- تعداد محدوديت­ها 29
3-3- تعداد متغيرها و محدوديت­ها مطابق با مدل MOMILP 29
4-1 فاكتورهاي الگوريتم MOPGA و سطوح آن­ها 41
4-2- آزمايشات مربوط به آرايهء L9 در الگوريتم MOPGA 41
4-3- جدول تحليل واريانس كسر S/N مربوط به فاكتورهاي الگوريتم MOPGA 42
4-4- فاكتورهاي الگوريتم MOPSA و سطوح آن­ها 42
4-5- آزمايشات مربوط به آرايهء L4 در الگوريتم MOPSA 42
4-6- جدول تحليل واريانس كسر S/N مربوط به فاكتورهاي الگوريتم MOPSA 43
4-7- عملكرد مدل MOMILP و الگوريتم­هاي GA و SA اوليه در برخورد با مسأله­هاي با ابعاد كوچك 44
4-8- ميانگين RPD براي الگوريتم­هاي MOPGA و MOPSA در حل مسأله­هاي با ابعاد بزرگ 44

فهرست شكل­ها

عنوان صفحه
1-1- رابطهء جايگزيني بين دو هدف  و 10
3-1- توالي كارها روي يك ماشين j 25
3-2- نمودار گانت مربوط به حل بهينهء مثال 28
3-3- نحوهء تقسيم­بندي جمعيت و عملكرد موازي زير-جمعيت­ها 34
3-4- جستجوي همسايگي الگوريتم شبيه­سازي تبريد 36
3-5- قدم­هاي الگوريتم شبيه­سازي تبريد اوليه 36
4-1- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهاي الگوريتم MOPGA 41
4-2- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهاي الگوريتم MOPSA 43

 

فصل اول

معرفي و كليات تحقيق

 

  • 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.

  • تعاريف زمان­بندي

هر چند كه مفهوم زمان­بندي بسيار فراگير بوده و كاربردهاي متنوعي در محيط­هاي مختلف براي آن قابل تصور است ولي ما از رويكرد سيستم­هاي توليدي و صنعتي جهت بسط و گسترش آن استفاده مي­كنيم. پيش از آن كه بخواهيم درمورد زمان­بندي تخصصي­تر صحبت كنيم، لازم است نمادها و عبارت­هاي مصطلح در اين زمينه معرفي شوند. اين بخش به معرفي برخي از آن­ها پرداخته و پس از توضيح چند نماد و تشريح محيط مورد نظر و شرايط آن، هدف­ها و معيارهاي زمان­بندي بيان مي­شوند.

[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

———–

——-

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.

--  --