داننلود پایان نامه:مدل برنامه ­ریزی ریاضی جدید برای مسأله زمان­بندی کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن …

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

(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 :        ****       minoofar.majedi@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.

***  *** ***