بخشی از مقاله
چکیده:
برنامه ریزی و زمانبندی تولید در واقع، نوعی فرایند تصمیم گیری است که نقشی اساسی در ارتقای بهره وری در صنایع تولیدی و خدماتی بازی میکند. در دنیای رقابتی امروز که سرعت تغییرات یکی از ویژگیهای انکار ناپذیر آن است، داشتن برنامه ریزی و زمانبندی مناسب فعالیتها برای بقای شرکتها بسیار ضروری است. شرکتها باید به تعهدات خود به مشتریان درخصوص زمان تحویل پایبند باشند چرا که، تاخیر در تحویل کالا یا ارایه خدمت به مشتریان موجب از دست رفتن فرصت سودآوری میشود. از سویی با زمانبندی صحیح فعالیتها، میتوان از منابع موجود به صورت بهینه استفاده کرد.
در هر واحد صنعتی، سفارشی که صادر میشود ابتدا باید به فهرستی از انواع عملیاتی که سازمان باید انجام دهد، تبدیل شود. این عملیاتها باید بر روی ماشینها و بر اساس توالی مشخص، انجام شوند. اما در برخی شرایط ممکن است انجام برخی از کارها با تاخیر مواجه شوند که این تاخیر گاهی از مشغول بودن ماشین آلات به دیگر فعالیتها ناشی شده و در برخی مواقع نیز از خرابی ماشینها حاصل میشود.
نکته قابل ذکر آن است که محیط کارگاهی تنها بر فرایند زمانبندی تاثیر نمیگذارد بلکه فرایند زمانبندی به طور کامل با فرایند برنامه ریزی تولید در تعامل است، به طوری که یک برنامه بلندمدت یا میان مدت برای سازمان فراهم میکنند. در کار حاضر سعی براین است تا پروسه تولید سفارشات مربوط به سه نوع محصول گروه تولیدی ادکو تبریز که توسط پنج مشتری سفارش گذاری گردیده با روش توالی عملیات جانسون اولویت بندی شده و اثرات و نتایج بدست آمده از آن با، نتایج بدست آمده بدون استفاده از این روش، مقایسه گردد.
مقدمه
برنامه ریزی و کنترل تولید، برنامه زمانبندی تولید را جهت کلیه فعالیتهای دستی و ماشینی، با در نظر گرفتن تمامی شرایط واقعی مانند تقویم کاری، تعداد و زمان شیفت کاری، ظرفیت ماشینی و انسانی کلیه مراکز کاری صادر میکند. این سیستم با صادر کردن یک برنامه اجرایی و واقعی برای خطوط تولید میتواند بطورمستقیم مبنای برنامه ریزی تولید قرار گیرد.
این هدف بر مبنای سفارشهای در دست تولید، سناریوی اولویت که میتواند بر اساس تاریخ تحویل، مدت انجام کار، درصد پیشرفت و موارد دیگر محاسبه شود، منابع موجود اعم از نیروی انسانی و ماشین آالات و نیز قطعات نیمه ساخته، نسبت به صدور برنامه تولید اقدام و سپس با ثبت گزارشهای تولید، ضمن کنترل آن و مقایسه عملکرد با برنامه، به صورت خودکار، موجودی های در جریان تولید را بروزرسانی کند]ناصر شهسواری، [1394اصولاً. برنامه ریزی به معنای اعم، براساس پیش نگری و دورنگری درباره این که برای رسیدن به هدف معینی چه کاری، چگونه، در طی چه مدت و به وسیله چه افرادی باید انجام شود، استوار است.
برنامه ریزی تولید به معنای اخص، یعنی پیش بینی کردن و فراهم آوردن به موقع مجموعه عوامل مورد نیاز برای ساخت و تولید محصولات مورد نظر، و در واقع تعیین کمیّت و کیفیت محصولات مورد نظر، که قبلاً به عنوان هدف پیش بینی و تعیین شده است. در هر سیستم برای تولید هرکالایی به سه عامل اصلی نیروی انسانی، مواد اولیه و ماشین آلات و تجهیزات که به نام عوامل مؤثر در تولید شناخته شده اند، نیاز است. در طی مراحل تولیدی، مواد اولیه به وسیله نیروی انسانی و با بهره گیری از تجهیزات و ابزار مورد لزوم به صورت کالای شناخته شده در می آید و به بازار عرضه می گردد.
برای آنکه در این سیستم تولیدی برنامه ریزی مشخص و منطقی باشد و از هر نوع وقفه و بی نظمی در کارها جلوگیری شود، لازمست تقاضا را برای هر یک از عوامل تولید در دوره های مختلف کوتاه مدت - یک تا سه سال - و بلند مدت - از سه سال بیشتر - تعیین کرد. در یک سازمان صنعتی، مسئولان امر باید بدانند که در سال آینده و سال های بعد، به هر یک از عوامل تولید در چه سطحی نیاز دارند و میزان نیاز را پس از تعیین به واحدهای تدارکات، کارگزینی، آموزش و سایر واحدهای مربوط در سازمان صنعتی اطلاع دهند تا نسبت به تهیه و تأمین آنها اقدام شود.
مسسله زمانبندی به معنای تعیین توالی انجام دادن کارها به گونه ای است که هدف معینی را در سیستمی مفروض برآورده کند. در این مسئله تعدادی کار وجود دارد و در هر لحظه هر ماشین حداکثر میتواند یک کار را پردازش کند و هر کار را باید تعدادی از ماشینها پردازش کنند. سه مدل از مدل های مشهور برای حالت دو ماشینه عبارت اند از جریان کارگاهی، کار کارگارهی و کارگاه باز. در جریان کارگاهی هر کار به m عملیات نیاز دارد که اولین عمل آن باید روی ماشین m ،دومین عمل آن روی ماشین m و به همین ترتیب روی بقیه ماشینها انجام شود.
اهداف متفاوتی در توالی کارها در مسئله زمانبندی دنبال میشوند؛ از جمله حداقلسازی دامنه - فاصله زمانی بین زمان موعد تحویل یک کار و زمان تکمیل آن - ، حداقلسازی مجموع زمان های تکمیل و حداقلسازی مجموع دیرکرد و زودکرد. دامنه عملیات عبارت است از حداقلسازی زمان تکمیل همه کارهایی که باید در برنامه ریزی انجام شود. به عبارت دیگر، زمانی را که آخرین کار تمام می شود حداقل میکند.
حداقلسازی مجموع زودکرد و دیرکرد عبارت است از حداقلسازی مجموع زودکرد و دیرکرد از زمان موعد تحویل کارها .[Pinedo, 2008] زمان بندی عملیات در اغلب سازمانها مورد نیاز است. مثال زمان بندی در بیمارستانها یا مراکز آموزشی از پرکاربردترین مثالهای این موضوع بشمار میرود. در یک سازمان تولیدی زمان بندی شامل ایجاد یک برنامه زمانی برای کارگران، تجهیزات، تعمیرات و امثالهم می شود.
یک زمان بندی مؤثر می تواند به کاهش هزینه های سازمانی و افزایش بهره وری بیانجامد و توان رقابتی بالاتر برای تولیدکنندگان را نیز حاصل نماید. هدف عمده زمان بندی ایجاد تعادل میان اهداف مغایر، به کارگیری مؤثر کارگران، تجهیزات، و تسهیلات همزمان با کاهش زمان انتظار مشتریان، موجودیها و زمان فرآیندهاست. مسائل توالی عملیات - Sequencing - دربرگیرنده تعیین ترتیب فرآیندهای یک کار بر روی یک ایستگاه کاری است.
همچنین توالی عملیات می تواند شامل تعیین ترتیب انجام عملیات یک کار بر روی مراکز کاری مختلف باشد. معمولا تعدادی فعالیت در انتظار انجام بر روی یک ایستگاه کاری یا ماشین هستند. اولویت بندی این فعالیتها برای انجام، از طریق قوانین ابتکاری زیر می شود که البته محدود به این موارد نیست FCFS فعالیتهایی در اولویت انجام هستند که زودتر به صف انتظار معرفی شده باشند که به این روش FIFO هم می گویند.
SPT فعالیت هایی با زمان عملیات کوتاهتر در اولویت قرار می گیرند. EDD فعالیتهایی در اولویت هستند که موعد تحویل زودتری دارند. O/S فعالیت هایی که نسبت زمان لنگی یا زمان باقیمانده تا موعد تحویل منهای زمان عملیات باقیمانده برای قطعه، کوچکتری دارند ] جان.ایی بیگل، .[1370 این نسبت با تقسیم زمان لنگی به تعداد فعالیت باقیمانده از یک قطعه به دست می آید. قواعد غیر کمی نیز بر اساس تشخیص موارد اورژانسی، یا رسیدگی به مشتریان مهمترحاصل می گردد.
قانون جانسون :
تکنیکی است که با استفاده از آن می توان زمان لازم جهت اجرای گروهی از فعالیتها را به حداقل رساند. این زمان معمولا برای یک قطعه یا مجموعه فعالیتهای لازم برای یک قطعه در یک مرکز کاری محاسبه می شود. قانون جانسون همچنین زمانهای بیکاری ایستگاههای کاری را کمینه می کند .[Allaoui, 2006] باید در نظر داشت که زمان عملیات شامل زمان راه اندازی و زمان فرآیند باید شناخته شده و ثابت برای هر فعالیت در هر ماشین باشد.
زمان عملیات برای همه فعالیتهای موجود در یک کار که مجموعه ای از فعالیتهای متوالی است، باید مستقل از هم باشد. همچنین ذکر این مطلب ضروری است که اولویت بندی در کارها را نمی توان استفاده کرد مگر همه کارها شامل دو فعالیت که هر یک بر روی یکی از ماشین-ها انجام شود، باشند. همه کارهای موجود ابتدا باید فعالیتی که بر روی ماشین 1 دارند را تکمیل کنند، و سپس به سراغ فعالیت روی ماشین 2 بروند. برای استفاده کاربردی از این روش ابتدا باید تمام کارها و زمانهای عملیاتی برای فعالیتها بر روی ماشینها را لیست کرد، سپس فعالیتی که کوتاهترین زمان را دارد، انتخاب شود .
