می شوند. زمانبندی این منابع به افزایش کارایی و بهره برداری از ظرفیت، کاهش زمان مورد نیاز برای تکمیل کارها و نهایتا افزایش سوددهی یک سازمان می انجامد. زمانبندی موثر منابعی همچون ماشین و نیروی انسانی، در محیط به شدت رقابتی امروز الزامی است.
در بیشتر موارد، عمل زمانبندی کارها پس از حل برخی مسائل مربوط به برنامه ریزی اصولی مورد توجه قرار می گیرد. باید همواره این نکته را مد نظر داشت که تصمیمات مربوط به زمانبندی اهمیت کمتری نسبت به مجموعه وسیع تری از تصمیمات مدیریتی دارند. برای مثال، در حل مسائل مربوط به ساخت، مسائل اساسی مدیریتی مربوط به انتخاب محصولی که باید ساخته شود و تعیین میزان تولید هر محصول اولویت دارد. بعد از به کارگیری بررسی بازار و تحلیل های اقتصادی برای حل این گونه مسائل، برنامه ریزی تکنولوژیکی بر روی این مساله که محصول چگونه باید ساخته شود متمرکز می شود. بعد از این که جواب این سوالات مربوط به برنامه ریزی داده شد و در دسترس بودن منابع نیز مورد بررسی قرار گرفت، آنگاه می توان به مسائل زمانبندی به طور مناسب توجه نمود. در واقع زمانبندی ابزاری است که استفاده از منابع در دسترس را بهینه می کند.
زمانبندی از دیدگاهی دیگر
زمانبندی، تخصیص منابع درطول زمان برای مجموعه ای از وظایف است. این تعریف نسبتا کلی واژه، دو مفهوم مختلف دارد. اولا زمانبندی نوعی تصمیم گیری است و فرایندی است که در جریان آن برنامه زمانی را تعیین می کند. از این لحاظ بیشتر آموخته های ما در مورد زمانبندی را می توان در مورد تصمیم گیری های دیگر نیز بکار بست، لذا این مبحث ارزش علمی عام دارد. ثانیا زمانبندی مبحثی نظری است که مجموعه ای اصول، مدل ها، روش ها و نتایج منطقی را در برمی گیرد، که برای ما بینشی عمیق در مورد عمل زمانبندی به همراه دارد که می توان در مورد سایر نظریه ها به کار برد و بنابراین ارزش مفهومی عام دارد.
عناصر مهم مدلهای زمانبندی کارها و منابع اند. در نوشتار های مربوط به زمانبندی، منابع نوعا بر حسب قابلیت های کمی و کیفی خود مشخص می شوند، به طوری که هر مدل نشان دهنده نوع و میزان هر منبع است. هر کار مشخص بر حسب اطلاعاتی از قبیل منبع مورد نیاز، مدت انجام آن کار، زمانی که انجام آن را می توان شروع کرد و زمان تحویل توصیف می شود. به علاوه مجموعه ای از کارها بعضا می توان بر حسب محدودیت های تکنولوژیکی (روابط تقدمی) که در مورد عناصر متشکله آن صدق می کند بیان کرد [17].
تئوری زمانبندی همچنین شامل شیوه های متنوع و مختلف است که در حل مسائل زمانبندی مفید واقع می شود. در واقع، حوزه زمانبندی به صورت نقطه کانونی ایجاد، بکارگیری و ارزیابی روش های ترکیبی ، شیوه های شبیه سازی، روش های شبکه ای و رویکرد های ابتکاری حل مسائل در آمده است. انتخاب شیوه مناسب به پیچیدگی مساله، طبیعت مدل و انتخاب معیار کارایی و عوامل دیگر بست
شکل ‏27: نمودار گانت بر طبق ماشین
شکل ‏28: نمودار گانت بر اساس کار
در حل مساله از تکنیکی که در شکل 2-9 مشاهده می کنید استفاده شده است.
شکل ‏29: تکنیک بکار برده شده برای مسائل Job shop
مدل های کارگاه باز51
مدل های کارگاه باز شبیه به مسائل کار کارگاهی هستند با این تفاوت که یک کار ممکن است بر روی ماشین ها، با هر توالی دلخواهی پردازش شود. به عبارت دیگر، هیچ توالی وابسته به عملیاتی وجود ندارد که یک کار از آن پیروی کند و هر کار از هر ماشین فقط یک بار میگذرد. معیار مورد نظر در این مسائل معمولا کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل کارها می باشد.
مسئله زمانبندی کارگاه باز یک مسئله زمانبندی رایج و معمولی است و در عرصه مهندسی کاربرد دارد. در برخی از موارد صنعتی، زمانبندی کارگاه باز می تواند مسئله زمانبندی بزرگی مثل ساخت هواپیما را انجام دهد. در موارد این چنین، ارزش زمان سرمایه52 نقش مهمی در تعیین زمان ثابت دارد [18،19،21،24].
مسئله زمانبندی کارگاه باز یک مسئله زمانبندی مهم و جهانی است و این مسئله به طور وسیع در صنعت کاربرد دارد. مسئله زمانبندی کارگاه باز جزء مسائل سخت است. مسئله زمانبندی کارگاه باز شبیه به مسئله زمانبندی کار کارگاهی است با این تفاوت که در هر کار هیچ نوع اولویتی بین فرایند یا عملیات هر کار وجود ندارد. در مسئله زمانبندی کارگاه باز فضای راه حل به طور قابل ملاحظهای بزرگتر از مسئله زمانبندی کار کارگاهی است و به نظر می رسد که در کتاب ها و مقالات به آن کمتر توجه شده است. شرح مسئله زمانبندی کارگاه باز توسط گراهام و همکارانش بدین صورت باشد: یک تعداد کار به تعداد n (J1,J2, … , Jn) وجود دارد که روی یک سلسله ماشین به تعداد m (M1,M2, … , Mm) قابل پردازش است، هر کار متشکل از mعملیات ( m=1 to j ) میباشد که هر کدام باید روی یک ماشین متفاوت برای یک زمان مشخص شده پردازش شوند. عملیات هر کار می تواند در هر ماشینی پردازش شود ولی در هر زمان نهایتا یک عمل روی هر ماشین می تواند پردازش شود، و یک عمل از هر کار می تواند در یک زمان پردازش شود [26،39،40،63،65].
هدف مسئله زمانبندی کارگاه باز بدست آوردن یک ترکیب امکان پذیر از سفارشات ماشین و کار تعیین شده است که زمان کلی اتمام کارها در کمترین زمان ممکن باشد. در ادامه به بیان چندین مثال که جز مسائل کارگاه باز می باشد می پردازیم:
تعمیر کردن هواپیماهای بزرگ، که نیاز به تعمیر موتور و سیستم الکتریکی دارد. این دو وظیفه ممکن است به هر ترتیبی انجام شود ولی این غیر ممکن است که این دو کار را با هم انجام دهیم. یا در مثالی دیگر یک گاراژ اتومبیل بزرگ با فروشگاه های اختصاصی را در نظر بگیرید . یک وسیله نقلیه ممکن است به کار های زیر نیاز داشته باشد: تعمیر انباره لوله اگزوز، میزان کردن چرخها و تنظیم موتور. سه عمل از یک کار ممکن است در هر ترتیبی به وجود بیایند. به هر حال، مغازههای سیستم اگزوز، میزان کردن چرخ ها، و تنظیم موتور درساختمانهای مختلف هستند، و بنابراین انجام دو عمل در یک زمان امکان پذیر نیست، در مسئله زمانبندی کارگاه باز، ما فرض می کنیم که چندین کار از این قبیل کار ها و چندین وسیله نقلیه که نیاز به تعمیر دارند را داریم، موارد دیگر می تواند شامل: کنترل کیفیت مرکزی، انتساب کلاس، معاینه فنی خودرو، و مخابره ماهواره ای و بسیاری از موارد دیگر را می تواند شامل شود.
مدل های کارگاه وابسته53
همان کار کارگاهی است که ترتیب پردازش یک یا چند کار بستگی به پردازش سایر کارها دارد. معیار مورد نظر در این مدل ها معمولا کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل کارها است.
مدل های پردازش دسته ای54
در این مدل ها کارها به صورت دسته ای پردازش شده و هر دسته نیاز به زمان پردازش معین دارد. ممکن است برای تعداد کارهایی که می توانند در یک زمان پردازش شوند، محدودیت ظرفیت نیز داشته باشد. یک اجاق آشپزی با حجم محدود مثالی برای پردازش دسته ای می باشد.
مدل های خط مونتاژ
در مسائل مربوط به این مدل ها، کار از یک توالی معین عملیات عبور می کند و هدف تعریف ایستگاه های کاری و تخصیص وظایف به این ایستگاه ها به منظور به دست آوردن یک سطح تولید معین و کاراست.
مدل های خط مونتاژ ترکیبی
در این مدل ها کارها بر روی یک خط مونتاژ پردازش می شوند تا محصولات مشابه (نه یکسان) با نیازمندی ها و زمان های پردازش مختلف تولید شوند.
البته باید اشاره کرد که تقسیم بندی بالا کاملا تمامی کلاس های مدل های زمانبندی از جمله زمانبندی نیروی انسانی و غیره را در بر نمی گیرد ولی می تواند دید مناسبی را به صورت کلی از کلاس های مختلف مدل های زمانبندی ارائه نماید.
محدودیت های زمانبندی
پردازش کارها دارای ویژگی های متفاوت بسیاری می باشد و معمولا مقید به محدودیت های ویژه است. به عنوان مثال در جدول ذیل برخی از محدودیت های مربوط به کارها در مسائل زمانبندی به ازای پارامتر β نشان داده شده است.
جدول ‏22: نمایش بعضی از محدودیت های مسائل زمانبندی با پارامتر β
محدودیت مربوطه
پارامتر β
محدودیت زمان ترخیص کار j ام
rj
مجاز بودن انقطاع کارها
prmp
محدودیت تقدم و تاخر در توالی
prec
محدودیت در دسترس نبودن ماشین ها
brkdwn
محدود بودن ظرفیت موجودی نیم ساخته
block
محدودیت مجاز نبودن موجودی نیم ساخته
no wait
مجاز بودن انجام مجدد یک کار توسط یک ماشین
recrc
در ادامه به بعضی از مهمترین محدودیت های موجود در مسائل زمانبندی اشاره می شود.
بریدگی: اغلب در طی زمان پردازش یک کار، وجود برخی از رویدادها منجر به قطع کار در حال پردازش به نفع کار دیگری می شود. مانند هنگامی که سفارشی با اولویت بالا وارد سیستم میشود. انواع مختلفی از بریدگی وجود دارد. بر اساس یک نوع از آن، کار از نقطه ای که قطع شده، ادامه می یابد، به عبارت دیگر بخشی از کارها در یک زمان و بخشی دیگر در زمانی دیگر انجام می پذیرد. بر اساس نوع دیگری از بریدگی، یک کار قطع می گردد و مجددا از نو شروع می شود.
محدودیت های زمان انتظار: در بسیاری از سیستم های تولیدی مقدار فضای موجود کمتر از کارهای منتظر پردازش بر روی یک ماشین می باشد. محدودیت فضای انبار در سیستم های جریان کارگاهی می تواند سبب انسداد گردد.
محدودیت حمل و نقل مواد55: سیستم های مونتاژ پیشرفته اغلب دارای سیستم های حمل و نقل مواد می باشند که در آن کارها از یک ماشین به ماشین دیگری منتقل می شوند. هنگامی که مراکز کاری از سطح اتوماسیون بالایی برخوردار باشند(برای مثال سیستم های روباتیک)، زمان های پردازش قطعی بوده و تغییر نمی کنند و در نتیجه سیستم حمل و نقل مواد نیز اتوماتیک خواهند بود. هنگامی که کارها به صورت دستی در مراکز کاری پردازش شوند گام سیستم حمل و نقل قابل تنظیم خواهد بود به سبب این که گام بستگی به زمان پردازش کارها دارد. سیستم حمل و نقل مواد منجر به وابستگی شدید میان زمان آغاز پردازش و زمان تکمیل پیش نیازهای کار مورد نظر می شود. علاوه بر این، حضور سیستم حمل و نقل فضای بافرها را محدود ساخته ولی به دنبال آن میزان موجودی نیم ساخته را کاهش می دهد.
زمان های آماده سازی به توالی56: برخی نویسندگان این محدودیت را به مدل های پردازش دستهای ارجاع می دهند. هر کار ممکن است به یک دسته تعلق داشته باشد. اگر کار های یک دسته یکی بعد از دیگری پردازش شوند، آماده سازی اضافی وجود ندارد. از طرف دیگر، اگر یک دسته متفاوت از کارها پردازش شود، یک هزینه آماده سازی وجود خواهد داشت. هر کار یک موعد تحویل دارد و ما می خواهیم کارها را برای کمینه سازی جریمه دیرکرد کل، زمانبندی کنیم. اگر مدت زمان آماده سازی یک کار علاوه بر وابسته بودن به ماشین، به کاری که بلافاصله قبل از آن تکمیل شده است نیز وابسته باشد، زمان آماده سازی وابسته به توالی در نظر گرفته خواهد شد. برای مثال عملیات ر نگ اغلب به تغییر رویه نیازمند می باشد. هر زمانی که رنگ جدیدی مورد استفاده قرار می گیرد، وسایل رنگ باید تمیز شوند. زمان تمیز کردن بستگی به رنگی که اخیرا استفاده شده است و همچنین رنگی که قرار است استفاده شود دارد. در عمل بهترین توالی، آن است که از رنگ های روشن به رنگ های تاریک حرکت کند، به این سبب فرآیند تمیز کردن ساده تر خواهد بود.
معیارهای ارز یابی عملکرد
جدول 2-3 بعضی از معیارهای به کار رفته در مسائل زمانبندی به ازای پارامتر γ نشان داده شده است.
جدول ‏23: نمایش بعضی از معیارهای به کار رفته در مسائل زمانبندی با پارامتر 
معیار
پارامتر 
حداکثر زمان تکمیل کارها
C max
حداکثر دیرکرد
L max
مجموع وزنی

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   منابع پایان نامه درموردوظایف، توزیع، وظیفه
دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید