بخشی از مقاله

چکیده

از آنجایی که اکثر تحقیقات در زمینه تولید سلولی بدون در نظر گرفتن مرحله زمانبندی گروهی انجام گرفته شدهاست. این تحقیق به ارائه یک مدل یکپارچه از سیستم تولید سلولی پویا میپردازد. مدل ارائه شده ترکیبی از تشکیل سلول، چیدمان گروهی و زمانبندی گروهی به صورت همزمان میباشد. در این تحقیق یک مدل ریاضی عدد صحیح غیر خطی مختلط - - MINLP برای یکپارچهسازی سه مساله تشکیل سلول، چیدمان درون و بیرون سلولی و زمانبندی گروهی در سیستم تولید سلولی پویا ارائه میشود. تابع هدف این مدل از جنس هزینه و شامل هفت قسمت با هدف مینیمم کردن هزینههای ماشینی - مانند: هزینههای عملیاتی - هزینههای حملونقل درون و بیرون سلولی، هزینه مدت زمان کل ساخت ، هزینه جریمه دیرکردها، هزینه خرید ماشین جدید و هزینه بالاسری ماشینها میباشد. در ادامه مدل خطی شده و سپس یک الگوریتم ژنتیک برای حل ارائه میشود در اخر به ارائه مثال و حل آن با نرم افزار گمز و بررسی نتایج برای مراحل چیدمان سلولی و چیدمان گروهی ماشینآلات و زمانبندی گروهی میپردازیم و و سپس با تغییر زمان به بررسی دوباره نتایج ارائه شده و صحت مدل میپردازیم در اخر به بررسی نتایج الگوریتم ژنتیک که در متلب کدنویسی شده میپردازیم.

واژگان کلیدی : تولید سلولی، سیستم تولید سلولی پویا، تشکیل سلول، چیدمان گروهی، زمانبندی گروهی، الگوریتم ژنتیک

-1مقدمه
تولید سلولی - CM - 1، که امروزه در رقابتهای محیطهای تولیدی مدرن یک راهبرد تولید نوآورانه از یک مفهوم فنآوری گروهی به دست آمده است، میتوان به منظور بهبود هم انعطافپذیری و بهرهوری استفاده گردد. مراحل طراحی یک سیستم تولید سلولی - CMS - 2 شامل موارد زیر است: - - 1 تشکیل سلول - CF - 3 - به عنوان مثال، تخصیص قطعات با فرایندهای مشابه به خانواده قطعات و تخصیص ماشینآلات مرتبط به سلولهای دستگاه - ، - 2 - چیدمان گروهی - GL - 4 - به عنوان مثال، چیدمان ماشین آلات در داخل هر سلول، و چیدمان بین سلولها با توجه به یکدیگر - ، و - - 3 زمانبندی گروهی - GS - 5 - به عنوان مثال، زمانبندی خانواده قطعات - و - - 4 تخصیص منابع6 - به عنوان مثال، تخصیص ابزارها، انسان ومنبع مواد - . تغییرات ناخواسته در ترکیب محصول و حجم تقاضا، تولید محصولات متعدد و کار در محیطهای بسیار ناپایدار ضرورت پیکر بندی دوباره چیدمان سیستمهای مدرن تولید است. از این رو، نادیده گرفتن این تغییرات مانند محصولات جدید در آینده موجب تحمیل تغییرات ناخواسته به CMS و پس از آن باعث اختلال در تولید و هزینه های غیر منتظره می شود. در نتیجه، تغییرات چرخه عمر محصول باید در طراحی سلولها گنجانده شده باشد. این نوع از سیستم، سیستم تولید سلولی پویا - DCMS - 7 نامیده میشود - [1] . - Rheault et al. 1995

-2ادبیات تحقیق

کیا و همکاران[1] یک مدل چند هدفه غیرخطی عدد صحیح مختلط باادغام همزمان تشکیل سلول - - CF و چیدمان گروهی - GL - در یک محیط پویا ارائه نموده اند. برخی از ویژگی های متمایز این مطالعه نسبت به مطالعات قبلی عبارتند از: 1 - تعداد متغیر سلولها، - 2 تصمیم گیری یکپارچه وهمزمان CFو GL توسط یک مدل ریاضی چند هدفه در محیط پویا، - 3 دو هدف متضاد حداقل رساندن کل هزینهها و به حداقل رساندن عدم تعادل حجم کار میان سلولها. مهدوی و همکاران[2] یک مدل ریاضی یکپارچه از تشکیل سلول و برنامهریزی تولید چند دوره ای در یک سیستم تولید سلولی پویا با توجه به انعطاف پذیری در تخصیص کارگر ارائه کرده اند.

کیا و همکاران [3] یک مدل برنامه نویسی عدد صحیح مخلوط برای طراحی چیدمان چند طبقه از سیستمهای تولید سلولی در یک محیط پویا ارائه نمودهاند. یکی از جنبههای جدید این مدل توجه همزمان به تشکیل سلول - - CF و چیدمان گروهی - GL - به عنوان تصمیمات مرتبط مورد بحث برای طراحی یک سیستم تولید سلولی به منظور دستیابی به جواب بهینه - یا نزدیک بهینه - و طراحی راه حلهای برای یک طرح چندطبقه کارخانه در یک افق برنامهریزی چند دوره ای. مدل ارائه شده در دسته NP-hard قرار میگیرد. که با الگوریتم ژنتیک کارآمد - GA - با ساختار کروموزوم مبتنی بر ماتریس برای دستیابی به راه حل نزدیک به بهینه پیشنهاد شده است.

کیا و همکاران[4] یک مدل چند هدفه غیرخطی عدد صحیح مختلط با ادغام همزمان تشکیل سلول - - CF و چیدمان گروهی - GL - در یک محیط پویا که در آن ترکیب محصول و تقاضای هر بخش در هر دوره تغییر می کند ارائه نمودهاند. برخی از ویژگیهای متمایز این مطالعه: مسیریابی فرایند جایگزین، توالی عملیات، زمان پردازش، حجم تولید قطعات، خریدماشینآلات، ماشینآلات تکراری، ظرفیت ماشین، چیدمان درون سلول،رچیدمان بین سلول، طرح چند ردیفی از تسهیلات با اندازه برابر، پیکربندی مجدد انعطافپذیر. مدل ارائه شده قادر به تعیین پیکربندی بهینه سلول، مکان ماشینآلات و فرایند برنامه ریزی برای هر نوع قطعه در هر دوره از افق برنامهریزی می باشد.

کیا و همکاران[5] با ارائه یک مدل جدید برنامه ریزی مخلوط غیر خطی عدد صحیح برای چیدمان گروهی - - GL در سیستم تولید سلولی پویا با اندازه تسهیلات نابرابر و در نظر گرفتن ویژگیهای که در مدل ارائه شده نسبت به مطالعات قبلی وجود دارد که عبارتند از: ساخت سلول با تعداد و اشکال متغیر، انبار ماشین نگه داری ماشینآلات آماده به کار، ماشینآلات با ابعاد نابرابر، ایجاد سلول های تولید با اشکال مستطیل منظم به طور مداوم در محوطه کارخانه، با ادغام همزمان تشکیل سلول - - CF و چیدمان گروهی - GL - در سیستم های تولید سلولی در محیط پویا. از آنجا که مسئله NP-hard است، الگوریتم توسعه یافته بازپخت شبیه سازی شده - - SA، برای حل مدل ارائه شده است.

بایرام و شاهین[6] به ارائه یک مدل مشابه مدل کیا و همکاران[5] با این تفاوت که در مدل کیا و همکاران هزینههای نصب و راه اندازی و حذف یک نوع دستگاه برابر است، ام در مدل بایرام و شاهین هزینههای نصب و راهاندازی و حذف نابرابر است. کیسین و همکاران[7] یک الگوریتم ژنتیک - GA - بر اساس روش اکتشافی برای زمان بندی کار در تولید سلولی مجازی - VMCs - ارائه میدهند. لی و همکاران[8] به ارائه این موضوع که خط جریان مسئله زمانبندی سلول تولیدی - FMCSP - با زمان راهاندازی خانواده وابسته به توالی - SDFSTs - در نظر گرفته، و برای به حداقل رساندن میانگین زمان جریان و تأخیر کل میپردازند.

بر اساس مدل ریاضی این مسئله، جستجو هماهنگی ترکیبی - - HHS ارائه شده است. قضاوتی و سعیدی مهراباد[9] یک مدل ریاضی جدید برای مسئله تولید سلولی یکپارچه با زمانبندی گروهی در یک فضای نامشخص ارائه کردهاند. این مدل به صورت همزمان به بهینه سازی تشکیل سلول و زمانبندی تصمیمگیری، میپردازد. توکلی مقدم وهمکاران[10] یک مسئله زمانبندی گروهی برای تولید سلولی، که در آن ممکن است قطعات توسط سلول های مختلف بازدید شود. با پرداختن به زمانبندی درون سلولی، توالی قطعات در داخل سلولهای تولید تعیین میشود. با این حال یک مدل ریاضی برای مسئله زمانبندی گروهی چند معیاره در یک سیستم تولید سلولی ارائه شده است.

-3 بیان مساله

در این تحقیق به ارائه یک مدل ریاضی عدد صحیح غیر خطی مختلط - - MINLP یکپارچه از سیستم تولید سلولی می پردازد. مدل ارائه شده ترکیبی از تشکیل سلول، چیدمان گروهی و زمان بندی گروهی می باشد. مسئله تشکیل سلول که به تخصیص ماشینها به سلولهایی که سلول ماشین خوانده می شود و تخصیص قطعات به سلولها که خانواده قطعه نامیده میشود، که به شکلدهی سلولهای مستقل میپردازد و همزمان با این دستهبندی ماشینآلات با تعریف متغیرهای پیوسته، درون سلولها در مکانهای مربوط به خود استقرار مییابند، و همچنین سلولها در سطح کارگاه در مکانهای مربوط به خود استقرار مییابند. و همچنین زمانبندی گروهی تولید همزمان با مراحل فوق انجام میشود.

-2-3 فرضیات مدل

مدل ریاضی بر اساس مفروضات زیر فرمولبندی خواهد شد.

- 1 تعداد قطعات و ماشینها از ابتدا مشخص و ثابت میباشد. - 2 مقدار تقاضا برای هر قطعه در هر دوره مشخص است.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید