دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

گرایش :صنایع

عنوان : مدل برنامه ­ریزی ریاضی جدید برای مسأله زمان­بندی کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن  نگهداری و تعمیرات دوره­ای

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان نامه

مقطع کارشناسی 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 توکلی مقدم

استاد مشاور:

دکتر بهمن نادری

تیر ۱۳۹۱

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
۱- فصل اول: معرفی و کلیات تحقیق ۱
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲- تعاریف زمان­بندی ۳
۱-۲-۱- نمادها ۳
۱-۲-۲- محیط ماشین­ها و نوع کارگاه ۴
۱-۲-۳- مشخصه­های کاری و محدودیت­های زمان­بندی ۵
۱-۲-۴- معیارهای بهینه­سازی ۷
۱-۳- نظریهء زمان­بندی ۹
۱-۴- برنامه­ریزی ریاضی ۹
۱-۵- زمان­بندی چند هدفه ۹
۱-۶- الگوریتم­های فرا ابتکاری در بهینه­سازی ۱۱
۱-۶-۱- الگوریتم ژنتیک ۱۱
۱-۶-۲- الگوریتم شبیه­سازی تبرید ۱۲
۱-۷- طراحی آزمایشات ۱۲
۱-۸- مسألهء زمان­بندی کارگاه باز ۱۳
۲- فصل دوم: مرور ادبیات ۱۵
۲-۱- مقدمه ۱۶
۲-۲- معیارهای اندازه­گیری و تابع هدف ۱۶
۲-۳- مجاز نبودن بریدگی کارها ۱۸
۲-۴- نگهداری و تعمیرات دوره­ای و محدودیت عدم دسترسی ماشین­ها ۱۸
۲-۵- زمان­های حمل و نقل ۱۹
۲-۶- زمان­های آماده­سازی و جداسازی ۲۰
۲-۷- روش­های حل ۲۰
۲-۸- طراحی آزمایشات ۲۲
۳- فصل سوم: طرح مسأله و ارائه روش­های حل ۲۴
۳-۱- مقدمه ۲۵
۳-۲- فرمول­بندی مسأله ۲۵
۳-۲-۱- فرض­های مسأله ۲۵
۳-۲-۲- نماد گذاری ۲۶
۳-۲-۲-۱- اندیس­ها ۲۶
۳-۲-۲-۲- پارامترها ۲۶
۳-۲-۲-۳- متغیرهای تصمیم ۲۶
۳-۲-۳- مدل برنامه­ریزی خطی مختلط ۲۶
۳-۲-۴- یک مثال ۲۸
۳-۲-۵- تحلیل مدل ۲۹
۳-۳- الگوریتم­های فرا ابتکاری ۳۰
۳-۳-۱- الگوریتم ژنتیک ۳۰
۳-۳-۱-۱- نمایش کروموزوم ۳۰
۳-۳-۱-۲- جمعیت اولیه ۳۰
۳-۳-۱-۳- تابع هدف ۳۱
۳-۳-۱-۴- تابع برازندگی ۳۱
۳-۳-۱-۵- انتخاب ۳۱
۳-۳-۱-۶- تقاطع ۳۱
۳-۳-۱-۷- جهش ۳۳
۳-۳-۱-۸- معیار توقف ۳۳
۳-۳-۱-۹- الگوریتم ژنتیک اولیه ۳۳
۳-۳-۱-۱۰- الگوریتم ژنتیک موازی چند هدفه ۳۴
۳-۳-۲- الگوریتم شبیه­سازی تبرید ۳۵
۳-۳-۲-۱- الگوریتم شبیه­سازی تبرید اولیه ۳۵
۳-۳-۲-۲- الگوریتم شبیه­سازی تبرید موازی چند هدفه ۳۷
۴- فصل چهارم: طراحی آزمایشات و ارزیابی محاسباتی ۳۸
۴-۱- مقدمه ۳۹
۴-۲- طراحی آزمایشات تاگوچی ۳۹
۴-۲-۱- تولید داده­ها ۴۰
۴-۲-۲- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPGA ۴۰
۴-۲-۳- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPSA ۴۲
۴-۳- ارزیابی محاسباتی ۴۳
 

۵- فصل پنجم: جمع­بندی و مطالعات آتی

 

۴۵

۵-۱- جمع­بندی ۴۶
۵-۲- مطالعات آتی ۴۶
مراجع ۴۸

 

فهرست جداول

عنوان صفحه
۱-۱- مقادیر پارامتر α ۵
۱-۲- مقادیر پارامتر β ۷
۱-۳- مقادیر پارامتر γ ۸
۳-۱- تعداد متغیرها ۲۹
۳-۲- تعداد محدودیت­ها ۲۹
۳-۳- تعداد متغیرها و محدودیت­ها مطابق با مدل MOMILP ۲۹
۴-۱ فاکتورهای الگوریتم MOPGA و سطوح آن­ها ۴۱
۴-۲- آزمایشات مربوط به آرایهء L9 در الگوریتم MOPGA ۴۱
۴-۳- جدول تحلیل واریانس کسر S/N مربوط به فاکتورهای الگوریتم MOPGA ۴۲
۴-۴- فاکتورهای الگوریتم MOPSA و سطوح آن­ها ۴۲
۴-۵- آزمایشات مربوط به آرایهء L4 در الگوریتم MOPSA ۴۲
۴-۶- جدول تحلیل واریانس کسر S/N مربوط به فاکتورهای الگوریتم MOPSA ۴۳
۴-۷- عملکرد مدل MOMILP و الگوریتم­های GA و SA اولیه در برخورد با مسأله­های با ابعاد کوچک ۴۴
۴-۸- میانگین RPD برای الگوریتم­های MOPGA و MOPSA در حل مسأله­های با ابعاد بزرگ ۴۴

فهرست شکل­ها

عنوان صفحه
۱-۱- رابطهء جایگزینی بین دو هدف  و ۱۰
۳-۱- توالی کارها روی یک ماشین j ۲۵
۳-۲- نمودار گانت مربوط به حل بهینهء مثال ۲۸
۳-۳- نحوهء تقسیم­بندی جمعیت و عملکرد موازی زیر-جمعیت­ها ۳۴
۳-۴- جستجوی همسایگی الگوریتم شبیه­سازی تبرید ۳۶
۳-۵- قدم­های الگوریتم شبیه­سازی تبرید اولیه ۳۶
۴-۱- نمودار کسر S/N مربوط به RPD در فاکتورهای الگوریتم MOPGA ۴۱
۴-۲- نمودار کسر S/N مربوط به RPD در فاکتورهای الگوریتم MOPSA ۴۳

 

فصل اول

معرفی و کلیات تحقیق

 

  • مقدمه

از مهمترین شرط­های ارتقای وضعیت فعلی در هر سازمان می­توان به استفادهء مناسب از سرمایه­ها و جلوگیری از هدر رفت آن­ها اشاره کرد. منظور از ” استفادهء مناسب ” در اینجا مفهومِ واژهء کارایی[۱] یعنی سرعت عمل در استفاده از ظرفیت است که بدون داشتن برنامهء از پیش تعیین شده ممکن نیست. افزون بر آن، هرچه دقت در برنامه بیشتر و مطالعه مکفی­تر باشد سرعت عمل بیشتر شده و توان رقابتی بالاتر می­رود. وقتی صحبت از سرمایه­های یک سازمان به میان می­آید ممکن است ذهن­ها به سمت سرمایه­های فیزیکی مثل ماشین­آلات و دستگاه­های گران­قیمت منحرف شود. حال آنکه، 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 عرصه­های رقابتی است. زمان را می­توان منبعی دانست که باید بطور صحیح تقسیم­بندی و مدیریت شده و با برنامهء خاص به فعالیت­ها تخصیص داده شود و این همان چیزیست که به آن زمان­بندی[۲] اطلاق می­شود.

زمان­بندی شامل تخصیص[۳] منابع محدود به فعالیت­هاست با هدف بهینه­سازی یک یا چند معیار اندازه­گیری[۴] [۱]. از طرفی، ماهیت برخی منابع همچون ماشین­آلات و نیروی انسانی بگونه­ای است که قادر به انجام همزمان بیش از یک فعالیت نیستند. بنابراین، تعریف دیگری برای زمان­بندی به این شرح ارائه می­شود: زمان­بندی، یافتن توالی[۵] مناسب انجام فعالیت­ها توسط ماشین­ها و یا نیروی انسانی است بنحوی که یک یا چند معیار اندازه­گیری بهینه شوند. برای تحلیل سیستم زمان­بندیِ تولیدِ جاری و یافتن راه­های بهبود آن، آگاهی از روش­های زمان­بندی تولید بسیار مهم است. دو مسألهء کلیدی در زمان­بندیِ تولید اولویت و ظرفیت هستند [۲]. بعبارت دیگر، “چه کاری باید ابتدا انجام شود؟” و “چه کسی باید آن را انجام دهد؟” وایت [۲] زمان­بندی را اینگونه تعریف می­کند: “تعیین زمان برای انجام یک فعالیت”. او همچنین، در یک شرکت تولیدی زمان­بندیِ تفصیلی[۶] در سطح یک کارگاه را درنظر می­گیرد. یعنی، زمان­بندی که در آن زمان شروع و پایان هر عملیات معلوم است. کوکس و همکاران [۳] زمان­بندی تفصیلی را اینگونه تعریف می­کنند: “تخصیص واقعی زمان شروع و یا پایان فعالیت­ها یا گروهی از فعالیت­ها بنحوی که سفارش تولید در موعد مقرر تکمیل شود.” آن­ها همچنین از زمان­بندی عملیات[۷]، زمان­بندی سفارش[۸] و زمان­بندی کارگاه[۹] بطور معادل یاد می­کنند.

تعابیر متنوعی از تعریف­های ارائه شده برای زمان­بندی در محیط های مختلف قابل تصور است. بعنوان مثال،  منابع می­توانند ماشین­ها در یک کارگاه، پردازنده و حافظه در یک سیستم کامپیوتری، باندهای فرود در یک فرودگاه، تعمیرکاران در یک تعمیرگاه خودرو و غیره باشند. همچنین، فعالیت­ها می­توانند شامل عملیات مختلف در یک فرآیند ساخت، اجرای یک برنامهء کامپیوتری، نشستن و برخاستن هواپیماها در فرودگاه، تعمیر خودروهای تعمیرگاه و مواردی از این دست باشند.

مطالعه بر روی زمان­بندی به دههء ۱۹۵۰ برمی­گردد که محققان در پژوهش عملیاتی[۱۰]، مهندسی صنایع و مدیریت با مسألهء اداره کردن فعالیت­های مختلفی که در یک کارگاه رخ می­دادند مواجه بودند. در آن زمان، الگوریتم­های زمان­بندی خوب می­توانستند هزینهء تولید را در فرآیند ساخت کاهش داده و توان رغابتی شرکت­ها را بالا ببرند. در اواخر دههء ۱۹۶۰، دانشمندان کامپیوتر نیز با مسألهء زمان­بندی در توسعه سیستم­های عملیاتی روبرو شدند. چراکه، در آن روزها منابع محاسباتی همچون پردازشگرها و حافظه­ها محدود بودند و بهره­برداری مؤثر از این منابع محدود می­توانست هزینهء اجرای برنامه­های کامپیوتری را کاهش دهد. بنابراین، مطالعه بر روی زمان­بندی توجیه اقتصادی پیدا کرد [۴].

مسأله­های زمان­بندی در دههء ۱۹۵۰ بسیار ساده بودند و تعدادی الگوریتم­های کارا برای رسیدن به جواب بهینه توسعه یافتند که کارهای جکسون [۵،۶]، جانسون [۷] و اسمیت [۸] از مهمترین آن­ها هستند. با گذشت زمان، مسأله­ها پیچیده­تر شده و دیگر محققان قادر به توسعه الگوریتم­های کارا برای آن­ها نبودند. بیشتر محققان تلاش کردند روش­های شاخه و کران[۱۱] را که عمدتاً الگوریتم­هایی با زمان نمایی[۱۲] بودند را گسترش دهند. با ظهور تئوری پیچیدگی[۱۳] [۱۱-۹]، محققان دریافتند که بسیاری از این مسأله­ها ذاتاً برای حل سخت هستند. در دههء ۱۹۷۰ نشان داده شد که بیشتر مسأله­های زمان­بندی NP-hard هستند [۱۵-۱۲] یعنی زمان حل آن­ها شدیداً غیر چندجمله­ای[۱۴] است. در دههء ۱۹۸۰، چندین زمینهء مختلف در دانشگاه و صنعت مورد بررسی قرار گرفت. یکی از این زمینه­ها توسعه و تحلیل الگوریتم­های تقریبی[۱۵] و دیگری افزایش توجه به مسأله­های زمان­بندی اتفاقی[۱۶] بود. از آن پس، تحقیق در زمینهء تئوری زمان­بندی با فراز و نشیب­هایی همراه بوده­است. بعد از گذشت بیش از ۶۰ سال، هنوز ابهاماتی در این شاخه از علم وجود دارد.

  • تعاریف زمان­بندی

هر چند که مفهوم زمان­بندی بسیار فراگیر بوده و کاربردهای متنوعی در محیط­های مختلف برای آن قابل تصور است ولی ما از رویکرد سیستم­های تولیدی و صنعتی جهت بسط و گسترش آن استفاده می­کنیم. پیش از آن که بخواهیم درمورد زمان­بندی تخصصی­تر صحبت کنیم، 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.

[۱] Efficiency

[۲] Scheduling

[۳] Allocation

[۴] Performance measures

[۵] Sequence

[۶] Detailed scheduling

[۷] Operations scheduling

[۸] Order scheduling

[۹] Shop scheduling

[۱۰] Operations research

[۱۱] Branch-and-bound

[۱۲] Exponential-time

[۱۳] Complexity theory

[۱۴] Non-polynomial

[۱۵] Approximation algorithms

[۱۶] Stochastic

تعداد صفحه :۶۱

قیمت : ۱۴۷۰۰ 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 :        ****       [email protected]

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.

***  *** ***

Tags: