پایان نامه مهندسی صنایع گرایش صنایع: مدل برنامه ریزی ریاضی جدید برای مسأله زمان بندی کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن نگهداری و تعمیرات دوره ای

متن کامل پایان نامه با فرمت ورد

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع

گرایش صنایع

عنوان:

مدل برنامه ­ریزی ریاضی جدید برای مسأله زمان­بندی کارگاه باز چند هدفه با در نظر گرفتن نگهداری و تعمیرات دوره ­ای

استاد راهنما:

پروفسور رضا توکلی مقدم

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شودتکه هایی از متن به عنوان نمونه :فهرست مطالب:
1- فصل اول: معرفی و کلیات تحقیق1
1-1- مقدمه2
1-2- تعاریف زمان­بندی3
1-2-1- نمادها3
1-2-2- محیط ماشین­ها و نوع کارگاه4
1-2-3- مشخصه­های کاری و محدودیت­های زمان­بندی5
1-2-4- معیارهای بهینه­سازی7
1-3- نظریهء زمان­بندی9
1-4- برنامه­ریزی ریاضی9
1-5- زمان­بندی چند هدفه9
1-6- الگوریتم­های فرا ابتکاری در بهینه­سازی11
1-6-1- الگوریتم ژنتیک11
1-6-2- الگوریتم شبیه­سازی تبرید12
1-7- طراحی آزمایشات12
1-8- مسألهء زمان­بندی کارگاه باز13
2- فصل دوم: مرور ادبیات15
2-1- مقدمه16
2-2- معیارهای اندازه­گیری و تابع هدف16
2-3- مجاز نبودن بریدگی کارها18
2-4- نگهداری و تعمیرات دوره­ای و محدودیت عدم دسترسی ماشین­ها18
2-5- زمان­های حمل و نقل19
2-6- زمان­های آماده­سازی و جداسازی20
2-7- روش­های حل20
2-8- طراحی آزمایشات22
3- فصل سوم: طرح مسأله و ارائه روش­های حل24
3-1- مقدمه25
3-2- فرمول­بندی مسأله25
3-2-1- فرض­های مسأله25
3-2-2- نماد گذاری26
3-2-2-1- اندیس­ها26
3-2-2-2- پارامترها26
3-2-2-3- متغیرهای تصمیم26
3-2-3- مدل برنامه­ریزی خطی مختلط26
3-2-4- یک مثال28
3-2-5- تحلیل مدل29
3-3- الگوریتم­های فرا ابتکاری30
3-3-1- الگوریتم ژنتیک30
3-3-1-1- نمایش کروموزوم30
3-3-1-2- جمعیت اولیه30
3-3-1-3- تابع هدف31
3-3-1-4- تابع برازندگی31
3-3-1-5- انتخاب31
3-3-1-6- تقاطع31
3-3-1-7- جهش33
3-3-1-8- معیار توقف33
3-3-1-9- الگوریتم ژنتیک اولیه33
3-3-1-10- الگوریتم ژنتیک موازی چند هدفه34
3-3-2- الگوریتم شبیه­سازی تبرید35
3-3-2-1- الگوریتم شبیه­سازی تبرید اولیه35
3-3-2-2- الگوریتم شبیه­سازی تبرید موازی چند هدفه37
4- فصل چهارم: طراحی آزمایشات و ارزیابی محاسباتی38
4-1- مقدمه39
4-2- طراحی آزمایشات تاگوچی39
4-2-1- تولید داده­ها40
4-2-2- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPGA40
4-2-3- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPSA42
4-3- ارزیابی محاسباتی43
5- فصل پنجم: جمع­بندی و مطالعات آتی 45
5-1- جمع­بندی46
5-2- مطالعات آتی46
مراجع48
فهرست جداول
عنوانصفحه
1-1- مقادیر پارامتر α5
1-2- مقادیر پارامتر β7
1-3- مقادیر پارامتر γ8
3-1- تعداد متغیرها29
3-2- تعداد محدودیت­ها29
3-3- تعداد متغیرها و محدودیت­ها مطابق با مدل MOMILP29
4-1 فاکتورهای الگوریتم MOPGA و سطوح آن­ها41
4-2- آزمایشات مربوط به آرایهء L9 در الگوریتم MOPGA41
4-3- جدول تحلیل واریانس کسر S/N مربوط به فاکتورهای الگوریتم MOPGA42
4-4- فاکتورهای الگوریتم MOPSA و سطوح آن­ها42
4-5- آزمایشات مربوط به آرایهء L4 در الگوریتم MOPSA42
4-6- جدول تحلیل واریانس کسر S/N مربوط به فاکتورهای الگوریتم MOPSA43
4-7- عملکرد مدل MOMILP و الگوریتم­های GA و SA اولیه در برخورد با مسأله­های با ابعاد کوچک44
4-8- میانگین RPD برای الگوریتم­های MOPGA و MOPSA در حل مسأله­های با ابعاد بزرگ44
 فهرست شکل­ها
عنوانصفحه
1-1- رابطهء جایگزینی بین دو هدف و10
3-1- توالی کارها روی یک ماشین j25
3-2- نمودار گانت مربوط به حل بهینهء مثال28
3-3- نحوهء تقسیم­بندی جمعیت و عملکرد موازی زیر-جمعیت­ها34
3-4- جستجوی همسایگی الگوریتم شبیه­سازی تبرید36
3-5- قدم­های الگوریتم شبیه­سازی تبرید اولیه36
4-1- نمودار کسر S/N مربوط به RPD در فاکتورهای الگوریتم MOPGA41
4-2- نمودار کسر S/N مربوط به RPD در فاکتورهای الگوریتم MOPSA43
چکیدهدر این تحقیق یک مدل برنامه­ریزی ریاضی دو هدفهء خطی آمیخته برای مسأله زمان­بندی کارگاه باز با در نظر گرفتن نگهداری و تعمیرات دوره­ای ارائه می­شود. فعالیت نگهداری و تعمیرات در زمان­های از پیش تعیین شده­ای روی ماشین­آلات تولیدی صورت می­گیرد که موجب توقف آن­ها می­گردد. این توقفات در زمان­های مختلفی روی ماشین­آلات اتفاق می­افتد و طول مدت آن برای ماشین­های مختلف متفاوت است. از دیگر موارد درنظرگرفته شده در مدل مذکور زمان­های حمل و نقل و جابجایی بین ماشین­ها است. زمان­ جابجایی در یک مسیرِ ثابت از کالایی به کالای دیگر متفاوت است. همچنین ماتریس حمل و نقل کارها بین ایستگاه­های کاری مختلف نامتقارن درنظر گرفته شده­است. "طولانی­ترین زمان تکمیل کارها" و "مجموع تأخیرهای بوجود آمده" بعنوان توابع هدفِ همزمان کمینه می­شوند. پس از بررسی پیچیدگی مدل برنامه­ریزی ریاضی ارائه شده، الگوریتم­های فرا ابتکاری شامل الگوریتم ژنتیک موازی چند هدفه و الگوریتم شبیه­سازی تبرید موازی چند هدفه جهت حل مسائل با ابعاد بزرگ طراحی می­شوند. جهت ارزیابی عملکرد مدل ریاضی و الگوریتم­های طراحی شده مسأله­هایی با ابعاد کوچک و بزرگ بصورت تصادفی تولید می­شوند. همچنین روش طراحی آزمایشات تاگوچی جهت تنظیم پارامترهای الگوریتم­ها و پایا نمودن آنها بکار گرفته می­شود.مقدمهاز 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[1] 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[2] اطلاق می­شود.زمان­بندی شامل تخصیص[3] منابع محدود به فعالیت­هاست با هدف بهینه­سازی یک یا چند معیار اندازه­گیری[4] [1]. 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[5] 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 [2]. بعبارت دیگر، "چه کاری باید ابتدا انجام شود؟" و "چه کسی باید آن را انجام دهد؟" وایت [2] زمان­بندی را اینگونه تعریف می­کند: "تعیین زمان برای انجام یک فعالیت". او همچنین، در یک شرکت تولیدی زمان­بندیِ تفصیلی[6] در سطح یک کارگاه را درنظر می­گیرد. یعنی، زمان­بندی که در آن زمان شروع و پایان هر عملیات معلوم است. کوکس و همکاران [3] 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[7]، زمان­بندی سفارش[8] و زمان­بندی کارگاه[9] 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 1950 برمی­گردد که محققان در پژوهش عملیاتی[10]، 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 1960، 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 [4].مسأله­های زمان­بندی در دههء 1950 بسیار ساده بودند و تعدادی الگوریتم­های کارا برای رسیدن به جواب بهینه توسعه یافتند که کارهای جکسون [5،6]، جانسون [7] و اسمیت [8] 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[11] را که عمدتاً الگوریتم­هایی با زمان نمایی[12] بودند را گسترش دهند. با ظهور تئوری پیچیدگی[13] [11-9]، محققان دریافتند که بسیاری از این مسأله­ها ذاتاً برای حل سخت هستند. در دههء 1970 نشان داده شد که بیشتر مسأله­های زمان­بندی NP-hard هستند [15-12] یعنی زمان حل آن­ها شدیداً غیر چندجمله­ای[14] است. در دههء 1980، چندین زمینهء مختلف در دانشگاه و صنعت مورد بررسی قرار گرفت. یکی از این زمینه­ها توسعه و تحلیل الگوریتم­های تقریبی[15] و دیگری افزایش توجه به مسأله­های زمان­بندی اتفاقی[16] بود. از آن پس، تحقیق در زمینهء تئوری زمان­بندی با فراز و نشیب­هایی همراه بوده­است. بعد از گذشت بیش از 60 سال، هنوز ابهاماتی در این شاخه از علم وجود دارد. ***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 و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه : 66 قیمت : چهارده هزار تومان  
 

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09124404335        info@arshadha.ir

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.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید