زمان بندی کار کارگاهی با مسیر چندگانه و الزامات نگهداری و تعمیرات
چکیده
برنامه ریزی فرآیند و زمانبندی دو فعالیت اساسی در سیستمهای تولیدی است. در مدل تولید کار کارگاهی (js) کلاسیک هیچ نوع انعطاف پذیری در برنامه ریزی فرآیند وجود ندارد. این در حالی است که در سیستمهای ساخت و تولید امروزی، انعطاف پذیری، به عنوان یک مکانیزم پاسخ در برابر تغییرات افزایش یافته است. در چنین سیستمهایی یک قطعه ممکن است دارای چندین برنامه فرآیند منعطف باشد. با وجود ارتباط تنگاتنگ بین دو فعالیت برنامه ریزی فرآیند و زمانبندی، در بسیاری از تحقیقات قبلی این دو فعالیت به صورت جدا یا متوالی در نظر گرفته شده است. تحقیقات نشان داده است که حدود 30% برنامه های فرآیندی که به صورت جدا و بدون توجه به شرایط کارگاه تعیین می شوند، در سطح کارگاه تغییر داده می شود. یکپارچه سازی این دو فعالیت راه کاری موثر برای جلوگیری از تحمل هزینه و تلاشهای اضافی ناشی از این نوع تغییرات، و استفاده از انعطاف پذیری موجود در راستای بهبود عملکرد سیستم است. در تحقیق حاضر یکپارچه سازی برنامه ریزی فرآیند و زمانبندی تولید در سیستم ساخت و تولید کار کارگاهی چند مسیره با تابع هدف کمینه سازی ماکزیمم زمان تکمیل قطعات (c_max ) مطالعه شده و مدل ریاضی آن ارائه شده است. در این مسئله برنامه ریزی فرآیند دارای دو سطح انعطاف پذیری در توالی و مسیر است. با توجه به np-hard بودن مسئله تحقیق، برای حل مسئله یک الگوریتم ایمنی مصنوعی پیشنهاد شده است. جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، 30 مسئله در ابعاد کوچک، متوسط و بزرگ طراحی و توسط الگوریتم مذکور حل و نتایج آن آورده شده است. از نقطه نظرِ زمان مورد نیاز برای تولید جواب و مقدار بدست آمده برای تابع هدف، نتایج حاکی از عملکرد مطلوب الگوریتم پیشنهادی است. در حوزه زمانبندی عملیات، یکی از فرضیات رایج، فرض در دسترس بودن ماشین ها در افق برنامه ریزی است. اما در محیط های صنعتی واقعی، ممکن است ماشین به دلایل مختلف در طول افق برنامه ریزی در دسترس نباشد. به طور عام، عدم دسترسی به ماشین ممکن است تصادفی-نظیر خرابی و از کار افتادگی ماشین- یا قطعی- نظیر نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه، تعمیرات اساسی و زمانبندی های قبلی- باشد. در ادامه ی این تحقیق، مسئله زمانبندی کار کارگاهی چند مسیره با در نظر گرفتن سه تا از مهمترین استراتژی های تعمیرات و نگهداری که به صورت گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند، مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که این مسئله هم بدلیل پیچیدگی، حل دقیق آن از روشهای معمول میسر نیست، الگوریتم پیشنهادی برای سازگاری با مسائل جدید توسعه داده شد. جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، 30 مسئله قبلی را هر بار با در نظر گرفتن یکی از سه سیاست های تعمیرات و نگهداری توسط الگوریتم مذکورحل شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دهنده عملکرد مطلوب الگوریتم پیشنهادی از نقطه نظرِ زمان مورد نیاز برای تولید جواب و مقدار بدست آمده برای تابع هدف، می باشد.