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 كارشناسی 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 توكلی مقدم

استاد مشاور:

دكتر بهمن نادری

تیر 1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(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
1- فصل اول: معرفی و كلیات تحقیق 1
1-1- مقدمه 2
1-2- تعاریف زمان­بندی 3
1-2-1- نمادها 3
1-2-2- محیط ماشین­ها و نوع كارگاه 4
1-2-3- مشخصه­های كاری و محدودیت­های زمان­بندی 5
1-2-4- معیارهای بهینه­سازی 7
1-3- نظریهء زمان­بندی 9
1-4- برنامه­ریزی ریاضی 9
1-5- زمان­بندی چند هدفه 9
1-6- الگوریتم­های فرا ابتكاری در بهینه­سازی 11
1-6-1- الگوریتم ژنتیك 11
1-6-2- الگوریتم شبیه­سازی تبرید 12
1-7- طراحی آزمایشات 12
1-8- مسألهء زمان­بندی كارگاه باز 13
2- فصل دوم: مرور ادبیات 15
2-1- مقدمه 16
2-2- معیارهای اندازه­گیری و تابع هدف 16
2-3- مجاز نبودن بریدگی كارها 18
2-4- نگهداری و تعمیرات دوره­ای و محدودیت عدم دسترسی ماشین­ها 18
2-5- زمان­های حمل و نقل 19
2-6- زمان­های آماده­سازی و جداسازی 20
2-7- روش­های حل 20
2-8- طراحی آزمایشات 22
3- فصل سوم: طرح مسأله و ارائه روش­های حل 24
3-1- مقدمه 25
3-2- فرمول­بندی مسأله 25
3-2-1- فرض­های مسأله 25
3-2-2- نماد گذاری 26
3-2-2-1- اندیس­ها 26
3-2-2-2- پارامترها 26
3-2-2-3- متغیرهای تصمیم 26
3-2-3- مدل برنامه­ریزی خطی مختلط 26
3-2-4- یك مثال 28
3-2-5- تحلیل مدل 29
3-3- الگوریتم­های فرا ابتكاری 30
3-3-1- الگوریتم ژنتیك 30
3-3-1-1- نمایش كروموزوم 30
3-3-1-2- جمعیت اولیه 30
3-3-1-3- تابع هدف 31
3-3-1-4- تابع برازندگی 31
3-3-1-5- انتخاب 31
3-3-1-6- تقاطع 31
3-3-1-7- جهش 33
3-3-1-8- معیار توقف 33
3-3-1-9- الگوریتم ژنتیك اولیه 33
3-3-1-10- الگوریتم ژنتیك موازی چند هدفه 34
3-3-2- الگوریتم شبیه­سازی تبرید 35
3-3-2-1- الگوریتم شبیه­سازی تبرید اولیه 35
3-3-2-2- الگوریتم شبیه­سازی تبرید موازی چند هدفه 37
4- فصل چهارم: طراحی آزمایشات و ارزیابی محاسباتی 38
4-1- مقدمه 39
4-2- طراحی آزمایشات تاگوچی 39
4-2-1- تولید داده­ها 40
4-2-2- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPGA 40
4-2-3- تنظیم پارامترهای الگوریتم MOPSA 42
4-3- ارزیابی محاسباتی 43
 

5- فصل پنجم: جمع­بندی و مطالعات آتی

 

45

5-1- جمع­بندی 46
5-2- مطالعات آتی 46
مراجع 48

 

فهرست جداول

عنوان صفحه
1-1- مقادیر پارامتر α 5
1-2- مقادیر پارامتر β 7
1-3- مقادیر پارامتر γ 8
3-1- تعداد متغیرها 29
3-2- تعداد محدودیت­ها 29
3-3- تعداد متغیرها و محدودیت­ها مطابق با مدل MOMILP 29
4-1 فاكتورهای الگوریتم MOPGA و سطوح آن­ها 41
4-2- آزمایشات مربوط به آرایهء L9 در الگوریتم MOPGA 41
4-3- جدول تحلیل واریانس كسر S/N مربوط به فاكتورهای الگوریتم MOPGA 42
4-4- فاكتورهای الگوریتم MOPSA و سطوح آن­ها 42
4-5- آزمایشات مربوط به آرایهء L4 در الگوریتم MOPSA 42
4-6- جدول تحلیل واریانس كسر S/N مربوط به فاكتورهای الگوریتم MOPSA 43
4-7- عملكرد مدل MOMILP و الگوریتم­های GA و SA اولیه در برخورد با مسأله­های با ابعاد كوچك 44
4-8- میانگین RPD برای الگوریتم­های MOPGA و MOPSA در حل مسأله­های با ابعاد بزرگ 44

فهرست شكل­ها

عنوان صفحه
1-1- رابطهء جایگزینی بین دو هدف  و 10
3-1- توالی كارها روی یك ماشین j 25
3-2- نمودار گانت مربوط به حل بهینهء مثال 28
3-3- نحوهء تقسیم­بندی جمعیت و عملكرد موازی زیر-جمعیت­ها 34
3-4- جستجوی همسایگی الگوریتم شبیه­سازی تبرید 36
3-5- قدم­های الگوریتم شبیه­سازی تبرید اولیه 36
4-1- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهای الگوریتم MOPGA 41
4-2- نمودار كسر S/N مربوط به RPD در فاكتورهای الگوریتم MOPSA 43

 

فصل اول

معرفی و كلیات تحقیق

 

  • مقدمه

از مهمترین شرط­های ارتقای وضعیت فعلی در هر سازمان می­توان به استفادهء مناسب از سرمایه­ها و جلوگیری از هدر رفت آن­ها اشاره كرد. منظور از ” استفادهء مناسب ” در اینجا مفهومِ واژهء كارایی[1] یعنی سرعت عمل در استفاده از ظرفیت است كه بدون داشتن برنامهء از پیش تعیین شده ممكن نیست. افزون بر آن، هرچه دقت در برنامه بیشتر و مطالعه مكفی­تر باشد سرعت عمل بیشتر شده و توان رقابتی بالاتر می­رود. وقتی صحبت از سرمایه­های یك سازمان به میان می­آید ممكن است ذهن­ها به سمت سرمایه­های فیزیكی مثل ماشین­آلات و دستگاه­های گران­قیمت منحرف شود. حال آنكه، مفهوم مورد انتظار ما بطور خاص “زمان” است. استفادهء مناسب از زمان بعنوان یك سرمایه و جلوگیری از هدر رفت آن از جمله ابزارهای مهم مدیرانِ سازمان­ها در عرصه­های رقابتی است. زمان را می­توان منبعی دانست كه باید بطور صحیح تقسیم­بندی و مدیریت شده و با برنامهء خاص به فعالیت­ها تخصیص داده شود و این همان چیزیست كه به آن زمان­بندی[2] اطلاق می­شود.

زمان­بندی شامل تخصیص[3] منابع محدود به فعالیت­هاست با هدف بهینه­سازی یك یا چند معیار اندازه­گیری[4] [1]. از طرفی، ماهیت برخی منابع همچون ماشین­آلات و نیروی انسانی بگونه­ای است كه قادر به انجام همزمان بیش از یك 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 كه یك 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 كلیدی در زمان­بندیِ تولید اولویت و ظرفیت هستند [2]. بعبارت دیگر، “چه كاری باید ابتدا انجام شود؟” و “چه كسی باید آن را انجام دهد؟” وایت [2] زمان­بندی را اینگونه تعریف می­كند: “تعیین زمان برای انجام یك فعالیت”. او همچنین، در یك شركت تولیدی زمان­بندیِ تفصیلی[6] در سطح یك كارگاه را درنظر می­گیرد. یعنی، زمان­بندی كه در آن زمان شروع و پایان هر عملیات معلوم است. كوكس و همكاران [3] زمان­بندی تفصیلی را اینگونه تعریف می­كنند: “تخصیص واقعی زمان شروع و یا پایان فعالیت­ها یا گروهی از فعالیت­ها بنحوی كه سفارش تولید در موعد مقرر تكمیل شود.” آن­ها همچنین از زمان­بندی عملیات[7]، زمان­بندی سفارش[8] و زمان­بندی كارگاه[9] بطور معادل یاد می­كنند.

تعابیر متنوعی از تعریف­های ارائه شده برای زمان­بندی در محیط های مختلف قابل تصور است. بعنوان مثال،  منابع می­توانند ماشین­ها در یك كارگاه، پردازنده و حافظه در یك سیستم كامپیوتری، باندهای فرود در یك فرودگاه، تعمیركاران در یك تعمیرگاه خودرو و غیره باشند. همچنین، فعالیت­ها می­توانند شامل عملیات مختلف در یك فرآیند ساخت، اجرای یك برنامهء كامپیوتری، نشستن و برخاستن هواپیماها در فرودگاه، تعمیر خودروهای تعمیرگاه و مواردی از این دست باشند.

مطالعه بر روی زمان­بندی به دههء 1950 برمی­گردد كه محققان در پژوهش عملیاتی[10]، مهندسی صنایع و مدیریت با مسألهء اداره كردن فعالیت­های مختلفی كه در یك كارگاه رخ می­دادند مواجه بودند. در آن زمان، الگوریتم­های زمان­بندی خوب می­توانستند هزینهء تولید را در فرآیند ساخت كاهش داده و توان رغابتی شركت­ها را بالا ببرند. در اواخر دههء 1960، دانشمندان كامپیوتر نیز با مسألهء زمان­بندی در توسعه سیستم­های عملیاتی روبرو شدند. چراكه، در آن روزها منابع محاسباتی همچون پردازشگرها و حافظه­ها محدود بودند و بهره­برداری مؤثر از این منابع محدود می­توانست هزینهء‌ اجرای برنامه­های كامپیوتری را كاهش دهد. بنابراین، مطالعه بر روی زمان­بندی توجیه اقتصادی پیدا كرد [4].

مسأله­های زمان­بندی در دههء 1950 بسیار ساده بودند و تعدادی الگوریتم­های كارا برای رسیدن به جواب بهینه توسعه یافتند كه كارهای جكسون [5،6]، جانسون [7] و اسمیت [8] از مهمترین آن­ها هستند. با گذشت زمان، مسأله­ها پیچیده­تر شده و دیگر محققان قادر به توسعه الگوریتم­های كارا برای آن­ها نبودند. بیشتر محققان تلاش كردند روش­های شاخه و كران[11] را كه عمدتاً الگوریتم­هایی با زمان نمایی[12] بودند را گسترش دهند. با ظهور تئوری پیچیدگی[13] [11-9]، محققان دریافتند كه بسیاری از این مسأله­ها ذاتاً برای حل سخت هستند. در دههء 1970 نشان داده شد كه 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. یكی 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.

  • تعاریف زمان­بندی

هر چند كه مفهوم زمان­بندی بسیار فراگیر بوده و كاربردهای متنوعی در محیط­های مختلف برای آن قابل تصور است ولی ما از رویكرد سیستم­های تولیدی و صنعتی جهت بسط و گسترش آن استفاده می­كنیم. پیش از آن كه بخواهیم درمورد زمان­بندی تخصصی­تر صحبت كنیم، 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.

[1] Efficiency

[2] Scheduling

[3] Allocation

[4] Performance measures

[5] Sequence

[6] Detailed scheduling

[7] Operations scheduling

[8] Order scheduling

[9] Shop scheduling

[10] Operations research

[11] Branch-and-bound

[12] Exponential-time

[13] Complexity theory

[14] Non-polynomial

[15] Approximation algorithms

[16] Stochastic

تعداد صفحه :61

قیمت :14700 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 :        *       serderehi@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.