ی است که در بهینه سازی ترکیبیاتی18 و مدل سازی تصادفی با آن ها روبرو هستیم. مشکلات اجرایی از نوع کاملا متفاوتی هستند. این مشکلات ممکن است به دقت مدلی که برای تحلیل مساله زمانبندی حقیقی از آن استفاده شده و نیز اعتبار داده های ورودی مورد نیاز بستگی داشته باشند.
زمانبندی در پالایشگاه نفت
یک پالایشگاه نفت خام به اپراتورهای تمام وقت در روز و هفته نیاز داشته و ضروری است که با یک سیستم سه شیفته، که در آن اپراتورها همیشه حداقل دو روز متوالی تعطیلی دارند و هر سومین آخر هفته را تعطیل می باشند، کار کند. زمانبندی برای سه ماه در یک بازه زمانی بسط می یابد و لذا هر کارمند می تواند برای روزهای تعطیل و شیفت کاری برنامه ریزی کند. در واقع وجود یک برنامه زمانبندی شفاف و منصفانه برای کارکنان ضروری است.
کارخانه تولید پاکت کاغذی
کارخانه ای که پاکت کاغذی برای سیمان، ذغال چوب، غذای حیوانات و … تولید می کند را در نظر بگیرید. مواد اولیه برای چنین عملیاتی رول های کاغذ هستند. فرآیند تولید، شامل سه مرحله است: چاپ لگو، چسباندن لبه های کاغذ و دوختن یک یا هر دو انتهای پاکت. هر مرحله شامل تعدادی ماشین است که لزوما مشابه نیستند. ماشین ها در هر مرحله ممکن است از نظر سرعت عمل، تعداد رنگی که می توانند چاپ کنند یا اندازه پاکتی که می توانند تولید کنند، متفاوتند. هر سفارش تولید، در بر گیرنده مقدار معینی از یک پاکت خاص است که باید در موعد مقرر تولید و ارسال شوند. زمان فرآیند برای عملیاتهای مختلف، با اندازه سفارش متناسب است. تحویل دیرتر از موعد، جریمه ای به شکل از دست دادن اعتبار را در بر دارد که مقدار این جریمه به اهمیت سفارش یا مشتری و میزان تاخیر در تحویل بستگی دارد. یکی از اهداف سیستم زمانبندی به حداقل رساندن مجموع این جرائم است.
زمانی که تولید یک ماشین از یک نوع پاکت به نوع دیگر پاکت، تغییر می کند، به یک آماده سازی احتیاج دارد. طول زمان آماده سازی روی ماشین به شباهت های بین دو سفارش متوالی بستگی دارد (تعداد رنگ های مشترک، تفاوت در اندازه پاکت ها و …). یک هدف مهم سیستم زمانبندی، به حداقل رساندن زمان کل صرف شده برای آماده سازی است.
کارخانه تولید تجهیزات لامپ های صنعتی
یک تولید کننده تجهیزات لامپ های صنعتی از خط مونتاژ کنترل شده ای به وسیله اپراتورها استفاده می کند. بر اساس تولید معمول که در راستای خط مونتاژ در جریان است، اپراتورها یک مجموعه تعریف شده از وظایف را دارا می باشند. برای هر تولید شرکت امیدوار به استفاده از زمانهای از پیش تعیین شده ای برای توسعه ایستگاه های کاری19 و تخصیص وظایف به این ایستگاه ها برای رسیدن به سطح تولید مناسب و کارایی مطلوب می باشد. حال این نکته مطرح است که خط مونتاژ چگونه می تواند برای تغییرات یا اصطلاحات تولید به منظور دست یابی به سطوح تولید مورد نظر و افزایش کارایی اصلاح شود.
سفارش هایی که به جایگاه تولید رسیده اند باید به کارهایی با موعد تحویل مربوطه تبدیل شوند. این کارها اغلب باید بر روی ماشین ها در قالب یک توالی از پیش تعیین شده پردازش شوند. هنگامی که کار هایی با اولویت بالا آماده پردازش در سیستم باشند و ماشین خاصی مشغول به کار باشد، با توجه به این نکته که کار های دارای اولویت بالا باید بلافاصله پردازش شوند، بریدگی20 در سیستم رخ خواهد داد. رویدادهای غیر قابل پیش بینی در کارگاه مانند خرابی ماشین و زمان های بیش از انتظار طولانی شده نیز باید مورد توجه قرار گیرد، به این سبب که می توانند تاثیر به سزایی بر روی زمانبندی داشته باشند. ایجاد زمانبندی دقیق کارهایی که قرار است پردازش شوند منجر به حفظ کارایی و کنترل عملیات می شود. کارگاه تنها قسمت تاثیر گذار بر روی فرآیند زمانبندی نمی باشد. در واقع، فرآیند زمانبندی تحت تاثیر فرآیند برنامه ریزی تولید قرار دارد که برنامه ریزی میان مدت تا بلند مدت را برای کل سازمان بر عهده دارد. هدف فرآیند برنامه ریزی تولید، بهینه کردن محصول کلی شرکت، تخصیص بلند مدت منابع بر اساس سطوح موجودی و پیش بینی تقاضا و نیازمندی های منابع است. تصمیماتی که در سطوح بالای برنامه ریزی گرفته می شوند به طور مستقیم بر فرآیند زمانبندی موثر می باشند [3].
اهمیت زمانبندی با معیارهای متمرکز بر دیرکرد از آن جهت مورد توجه است که در محیط کسب و کار حاضر، رقابت تولیدی از طریق قابلیت آن ها برای تولید محصولات با کیفیت بالاتر و هزینه های کمتر تعیین می شود. شرکت های تولیدی در تلاش هستند تا این قابلیت ها را از طریق اتوماسیون و مفاهیم خلاق مانند تولید به هنگام، تکنولوژی گروهی و مدیریت کیفیت جامع21 به دست آورند. برای مثال، در سیستم های تولید به هنگام، کارها نباید زودتر و نه دیرتر تکمیل شوند، چرا که به هزینه های زودکرد و دیرکرد منجر می شود. در یک بازار رقابتی، دیر کرد22 کارها با توجه به موعد تحویل آن ها به عنوان یک مقیاس عملکرد بسیار مهم برای محیط های تولیدی متنوع، مطرح است. از دیگر زمینه های کاربردی الگوریتم پیشنهادی می توان به:
زمانبندی کارها در سیستم های چند پردازنده ای
زمانبندی تخلیه و بارگیری بار در بنادر
زمانبندی حرکت تاکسی های بی سیم در داخل شهر
زمانبندی سرویس به مشتری در فروشگاه های بزرگ
اشاره کرد.
تعریف کلمات کلیدی
مسئله زمانبندی سیستمهای باز: در مباحث تئوریک علوم کامپیوتر مسئله زمانبندی سیستم باز یک مسئله زمانبندی می باشد که در آن یک مجموعه از کارها باید زمان مشخصی را در یک ایستگاه کاری23 (ماشین) دلخواه پردازش شود و هدف مشخص شدن زمان هایی است که هر تمامی کارها بایستی در هر ایستگاه کاری پردازش شود [77 ، 4].
الگوریتم ژنتیک24: تکنیک جستجویی در علم رایانه برای یافتن راه‌حل تقریبی برای بهینه‌سازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک نوع خاصی از الگوریتمهای تکامل است که از تکنیکهای زیست‌شناسی فرگشتی مانند وراثت و جهش استفاده می‌کند. این الگوریتم برای اولین بار توسط جان هلند معرفی شد [77 ، 8 ، 19].
در واقع الگوریتم‌های ژنتیک از اصول انتخاب طبیعی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیش‌بینی یا تطبیق الگو استفاده می‌کنند. الگوریتم‌های ژنتیک اغلب گزینه خوبی برای تکنیک‌های پیش‌بینی بر مبنای رگرسیون هستند. مختصراً گفته می‌شود که الگوریتم ژنتیک یک تکنیک برنامه‌نویسی است که از تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسئله استفاده می‌کند.مسئله‌ای که باید حل شود ورودی است و راه‌حلها طبق یک الگو کد گذاری می‌شوند که تابع شایستگی25 نام دارد هر راه حل کاندید را ارزیابی می‌کند که اکثر آنها به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند.
نگهداری ماشین: عبارت استراتژی نگهداری و تعمیرات معمولاً به عنوان مجموعه خط مشی‌ها و مفاهیم نگهداری و تعمیرات تفسیر شده ‌است اما از دیدگاه کلان تر این خط مشی‌های نگهداری و تعمیرات و مفاهیم، یکی از چند مولفه اصلی استراتژی نگهداری و تعمیرات را شکل می‌دهند. سایر مولفه‌های ساختاری در تعریف استراتژی نگهداری و تعمیرات عبارت است از ظرفیت نگهداری و تعمیرات، تجهیزات و تسهیلات نگهداری و تعمیرات، تکنولوژی نگهداری و تعمیرات و یکپارچه سازی افقی. در ادبیات این حوزه، استراتژی نگهداری و تعمیرات، به عنوان یک الگوی منسجم و جدا نشدنی و یکپارچه ساز تصمیم‌ها در عناصر استراتژی‌های متفاوت در تجانس با تولید، شرکت و استراتژی‌های سطح کسب و کار معرفی می‌شود. استراتژی نگهداری و تعمیرات اهداف سازمان را آشکار می‌سازد و طبیعت کارکردهای اقتصادی و غیر اقتصادی را که قصد دارد برای سازمان به شکل یکپارچه انجام دهد، تعریف می‌کند. با این تفاسیر ارتباط میان کسب و کار و استراتژی‌های نگهداری و تعمیرات را از طریق چارچوب زنجیره ارزش معروف پورتر به خوبی می‌توان درک نمود [73].
زمان تکمیل کل کارها: در تولید اختلاف بین زمان شروع و پایان یک رشته کار یا وظیفه میباشد.
ساختار پایان نامه
در ادامه بحث در فصل دوم ادبیات و پیشینه تحقیق بیان شده و در فصل سوم روش تحقیق ارائه میگردد در ادامه در فصل چهارم محاصبات و یافته های تحقیق برای حل این مساله شرح داده شده، سرانجام در فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادها بیان شده است.
فصل دوم ادبیات و پیشینه تحقیق
مقدمه
هر چند در گذشته توجه کمتری نسبت به مسائل کارگاه باز شده اما به نظر می رسد، در سالهای اخیر، مسائل زمانبندی کارگاه باز مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. با این حال، مسائل کارگاه باز در مقایسه با سایر مسائل زمانبندی سهم بسیار کمی از ادبیات موضوع را به خود اختصاص داده اند. تمامی کارهای انجام شده در حقیقت تلاشی برای در نظر گرفتن ویژگی ها و شرایط واقعی در حوزه مسائل زمانبندی بوده است. در این پایان نامه قصد داریم تا مسائل زمانبندی در محیط کارگاه باز را مورد بررسی قرار دهیم و برای حل آن از روشهای فرا ابتکاری استفاده نماییم. در ادامه مروری بر تعاریف اولیه مسائل زمانبندی کرده و همچنین مطالبی در مورد معیارها و محدودیتهای موجود در مسائل زمانبندی سیستمهای باز را مورد تجزیه و تحلیل قرار میدهیم.
تعریف مربوط به زمانبندی
زمانبندی نوعی تصمیمگیری است و فرآیندی است که در جریان برنامه زمانی تعیین میشود. در واقع زمانبندی تخصیص منابع26 در طول زمان برای مجموعه ای از وظایف است. با توجه به این زاویه دید، بیشتر آموخته های ما در مورد زمانبندی را می توان در مورد تصمیم گیری های دیگر نیز به کار گرفت. زمانبندی مبحثی نظری است که مجموعه ای از اصول، مدل ها، روش ها و نتایج منطقی را در بر می گیرد و بینشی عمیق را در مورد برنامه تخصیص عملیات فراهم می آورد. زمانبندی به تخصیص منابع محدود به وظایف مورد انجام، در طی زمان می پردازد. زمانبندی فرآیند تصمیم گیری است که یک یا چند هدف بهینه سازی را شامل می شود. منابع و وظایف ممکن است صورت های مختلفی داشته باشند. منابع ممکن است ماشین ها در یک کارگاه، باند پرواز در یک فرودگاه، کارگردان در یک سایت ساخت وساز، واحدهای پردازش در محیط محاسباتی و غیره باشند. وظایف می توانند شامل یک عملیات فرآیند تولید، فرود یا بلند شدن در یک باند پرواز، مراحل مختلف موجود در یک پروژه ساخت، اجرای برنامه های کامپیوتری و غیره باشند. هر وظیفه می تواند سطوح اولویت متفاوتی داشته باشد مانند زودترین زمان ممکن برای شروع27 و یا بر اساس موعد تحویل و غیره. تابع هدف نیز می تواند به فرم های مختلفی باشد و یا در حالت دیگر، می تواند کمینه سازی تعداد کارهایی باشد که زمان اتمام کارها28 برای آخرین وظیفه باشد و یا در حالت دیگر، می تواند کمینه سازی تعداد کارهایی باشد که زمان اتمام آن ها بعد از موعد تحویل است. زمانبندی یک فرآیند تصمیم گیری است که در اکثر سیستم های ساخت و تولید و محیط های پردازش اطلاعات موجود است. همچنین، زمانبندی در حمل و نقل، برنامه زمانی توزیع و سایر صنایع خدماتی دارای کاربرد می باشد ]2،3[.
اگر بخواهیم تعریف دیگری از زمانبندی ارائه کنیم که در برگیرنده زوایای دیگری باشد، این تعریف می تواند به این گونه بیان شود که زمانبندی عمل تعیین اولویت ها و یا مرتب نمودن فعالیت ها برای برآورده نمودن الزامات مشخص، محدودیت ها و یا اهداف است. از آنجایی که همچنان زمان یک منبع محدودکننده می باشد، ما نیاز داریم تا به طور خودآگاه یا ناخودآگاه فعالیت هایمان را برای بهره برداری بهینه از این منبع محدود زمانبندی کنیم. با توسعه صنعتی، مساله محدودیت منابع بحرانی تر شده است. در حال حاضر ماشین ها، نیروی کار، تسهیلات نیز علاوه بر زمان به عنوان منابع بحرانی در فعالیت های تولیدی و خدماتی شناخته

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   منابع پایان نامه درموردTechnology
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید