بخشی از مقاله
چکیده
در دنیاي واقعی محصولات نهایی یک کارگاه تولیدي از ساخت و مونتاژ تعدادي از قطعات مختلف تشکیل شده است. این قطعات در ابتدا تولید شده، سپس بر اساس نوع محصول به یکدیگر متصل میشوند. در این پژوهش سیستم جریان کارگاهی مونتاژ دومرحلهاي مورد بررسی قرار گرفته است که در آن دو ایستگاه کاري موجود است. ایستگاه اول یا ایستگاه ساخت متشکل از تعدادي ماشین غیر یکسان است که هریک تنها توانایی تولید تعدادي از این قطعات را دارا هستند و در ایستگاه دوم یا ایستگاه مونتاژ، یک ماشین قطعات مذکور را به یکدیگر متصل مینماید. در این مدل، فرض شده است که تجهیزات به علت اجراي برنامههاي تعمیر و نگهداري همواره در دسترس نیستند، لذا سه خطمشی تعمیر و نگهداري در ایستگاه اول، پیادهسازي شده است و به منظور غلبه بر پیچیدگی مسئله از دو روش ترکیبی فرا ابتکاري به منظور حل استفاده شده است و نتایج مقایسه شده است.
1. مقدمه
در دنیاي واقعی محصولات داراي ساختار چند سطحی هستند، بدین معنی که در محصولات نهایی، هر محصول از چندین قطعه مختلف تشکیل شده است. این قطعات در ابتدا تولید میشوند و سپس بر اساس نوع هر محصول نهایی، به یکدیگر متصل میشوند .[1] در این پژوهش سیستم جریان کارگاهی مونتاژ دو مرحلهاي مدنظر قرار گرفته است که در آن دو ایستگاه کاري موجود است. ایستگاه کاري اول یا ایستگاه ساخت که متشکل از تعدادي ماشین غیر یکسان است که هریک تنها توانایی تولید تعدادي از قطعات موجود در محصولات نهایی را دارا هستند و در ایستگاه دوم یا ایستگاه مونتاژ، یک ماشین قطعات مذکور را به یکدیگر متصل مینماید.
در صنعت، سیستم تولیدي با قابلیت اطمینان بالاتر، همواره مورد توجه بوده است. قابلیت اطمینان سیستم نقش بسیار مهمی در تضمین انجام موفق فرآیندهاي یک واحد تولیدي ایفا میکند، سودمندي بنگاه را تعیین مینماید و از اینرو در فرآیندهاي اقتصادي نقش قابل ملاحظهاي خواهد داشت. تعمیر و نگهداري و خطمشیهاي آن، نقش عمدهاي در دستیابی به اثربخشی موثر سیستمها با کمترین هزینه دارد.
تعمیر و نگهداري الزامی بدون جایگزین است که براي پایداري سیستم و بازگشت به یک حالت مطلوب در آن انجام میشود 2]عموماً.[ قابلیت اطمینان سیستمها وقتی که زمان عملیات دستگاهها یا ترکیبات چیدمان آنها افزایش مییابد، کاهش مییابد. براي نگهداري سیستم در یک سطح حداقل از کارایی، ضرورت دارد عملیات تعمیرات و نگهداري در جریان تولید انجام شود . در این پژوهش، تعمیرات و نگهداري از نوع پیشگیرانه مد نظر قرار گرفته است.
2. پیشینه پژوهش
االلهوردي و الانزي مسئله زمانبندي جریان گردش کاري مونتاژ دو مرحلهاي را مورد بررسی قرار دادند که در آن تابع هدف به صورت ترکیبی از مجموع وزنی حداکثر زمان ساخت و میانگین زمانی ساخت بوده است..[3] به دلیل سختی مسئله از الگوریتم فراابتکاري شبیهسازي تبرید، الگوریتم مورچگان و الگوریتم تکامل تفاضلی تطبیقی استفاده شده است. نتایج محاسبات و آزمون فرضهاي آماري نشان داده است که الگوریتم تکاملی تفاضلی تطبیقی و شبیهسازي تبرید عملکرد بهتري از الگوریتم مورچگان داشته است.
نتایج حاکی از برتري روشهاي الگوریتم ازدحام ذرات و الگوریتم تفاضل تکاملی است .[4] در تحقیقی دیگر همین نویسندگان این سیستم را با در نظر گرفتن معیار اندازهگیري مبتنی بر زمان حداکثر دیرکرد مورد بررسی قرار دادهاند و با توجه به ماهیت مسئله از روشهاي الگوریتم ازدحام ذرات و الگوریتم جستجوي ممنوع به انضمام روش زودترین زمان تحویل بهره بردهاند. مولفان خاطر نشان کردهاند که پیش از این، از روش الگوریتم ازدحام ذرات در زمینههایی نظیر سیستمهاي کنترل فازي استفاده شده بوده است و در این مقاله براي اولین بار نشان داده شده است که ازآن در مسائل زمانبندي نیز میتوان استفاده نمود. نتایج نشان داده است که در این مسئله الگوریتم جستجوي ممنوع بهتر از دو الگوریتم دیگر، هنگامی که موعد تحویل بزرگ در نظر گرفته شده است، عمل کرده است.
همچنین نتایج نشان داده است که الگوریتم ازدحام ذرات بهتر از سایر روشها هنگامی که موعد تحویل کوتاهتر است عمل مینماید .[5] صیدگر و همکاران در تحقیقی دیگر به شبیهسازي سیستم مونتاژ دوماشینی جریان کاري با در نظر گرفتن خرابی ماشینآلات و اجراي فعالیتهاي تعمیر و نگهداري پیشگیرانه پرداختهاند و به علت پیچیدگی موضوع از روشهاي الگوریتم ژنتیک و الگوریتم رقابت استعماري براي حل استفاده کردهاند. نتایج حاصل از حل این تحقیق نشانگر آن است که الگوریتم رقابت استعماري عملکرد بهتري از الگوریتم ژنتیک داشته است .[6]
3. چارچوب نظري تحقیق
مدل مورد بررسی این مقاله، مدل کارگاهی مونتاژ دو مرحلهاي است. در ایستگاه اول یا ایستگاه تولید تعداد معینی ماشین با تواناییهاي تولیدي متنوع وجود دارند که وظیفه تولید قطعات را عهدهدار هستند که این قطعات در ایستگاه بعدي به یکدیگر به وسیله یک ماشین مونتاژ به هم متصل میشوند. در این سیستم، P محصول نهایی جهت عرضه به مشتري موجود است که هر کدام از I آیتم تشکیل شدهاند. ماشینها در این سیستم توانایی انجام چند کار را دارند و چند منظوره هستند و داراي قابلیت انعطافپذیري میباشند، به همین دلیل یک قطعه با توجه به ماهیت و نوع ساختار آن، قابلیت پردازش بر روي مجموعهاي از ماشینها را در مرحله اول داراست.
هر قطعه iام، - i=1, 2, .., I - ، از محصول نهایی p، - p=1, 2, .., P - ، در صورت موجود و در دسترس بودن ماشینی که قابلیت تولید را داراست به آن مطابق با برنامه از پیش تعیین شده تخصیص مییابد و در غیر این صورت به اولین ماشینی که توانایی تولید را داراست، منتقل میشود. توانایی تولید قطعات بر روي تجهیزات به عنوان ورودي مسئله معین شده است. ترتیب توالی انجام عملیات بر حسب توانایی تولید ماشینها و ترتیب ورود سفارش محصولات مشخص میشود و هدف، کمینهسازي حداکثر زمان اتمام برنامه است.
در این مدل، محدودیت پیشنیازي عملیات مختلف و تولید قطعات محصولات نهایی در نظر گرفته نمیشود. مسئله زمانبندي جریان کارگاهی مونتاژ دومرحلهاي شامل تعیین تخصیص مناسب عملیات به ماشینها و تعیین توالی مناسب عملیات بر روي ماشینها با توجه معیار عملکرد است. بدلیل در نظر گرفتن فرض عدم دسترسپذیري دائمی ماشینها در ایستگاه اول - ایستگاه تولید - تعیین بازههاي مناسب براي اجراي عملیات تعمیر و نگهداري پیشگیرانه به منظور بیشینهسازي حداکثر زمان دسترسپذیري تجهیزات نیز مدنظر قرار میگیرد و فرض شده است در ایستگاه دوم - ایستگاه مونتاز - به دلیل ماهیت کاري آن، نیازي به اجراي فعالیتهاي تعمیر و نگهداري نیست و ماشین مونتاژ همواره در دسترس است.
