بخشی از مقاله
خلاصه:
اختصاص مقدار مساوی کار به ایستگاههای کاری یک خط تولید را بالانس خط نامند؛ به نحوی که کل زمان اختصاص نیافته به ایستگاه ها و نیز تعداد ایستگاههای کاری حداقل شده و بهره وری کارگران در خط تولید به حداکثر مقدار خود برسد. این مبحث در قالب مدل ریاضی که هدف آن حداقل سازی تعداد ایستگاهها یا سایکل تایم می باشد ، به همراه دو محدودیت اصلی عدم تخطی از زمان سیکل کاری و رعایت روابط پیش نیازی تعریف شده است. برای حل این مدل تا کنون روش های متعددی در قالب دسته بندی های ابتکاری ، فراابتکاری ، ریاضی و ... معرفی شده است.
در این تحقیق سعی شده است از هر یک از دسته بندی اصلی مذکور ؛ حداقل یک نسخه بالانس خط بر روی تعداد 161 اپریشن مونتاژ یک خودرو سواری تهیه شده - به عنوان مطالعه موردی - و سپس با محاسبه شاخص های متداول ، در خصوص کارایی آنها قضاوت شود.این شاخص ها شامل دو شاخص مهم از نوع بهره وری - کارایی خط و تعداد اپراتور مورد نیاز - و نیز یک شاخص ارگونومیکی - تعداد اپراتور با امتیاز ریبا بالاتر از عدد - 8 می باشد.
در این تحقیق ابتدا تعداد شانزده ایستگاه از خط مونتاژ به عنوان محدوده بررسی در نظرگرفته شده و در ادامه ، فعالیتهای این محدوده به کمک پنج روش "الگوریتم ژنتیک" - نمونه ای از دسته روش های فراابتکاری - ، "برنامه ریزی عدد صحیح" - نمونه ای از دسته روش های ریاضی - و روش های "اولویت وزنی" ، "تعداد پس نیازها " و "وستر کیلبریج" - به عنوان نمونه هایی از دسته روش های هیوریستیک - بالانس شدند.در پایان نیز با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها و با تکیه بر شاخصهای بهره وری و ارگونومیکی نامبرده ، در قالب یک شاخص ورودی و دو شاخص خروجی ، کاراترین روش - ها - مشخص گردید.
مقدمه
رشد اقتصادی هر کشوری تا حد زیادی از صنعت خودرو آن کشور ریشه می گیرد ، تا آنجا که وزیر صنعت ایران، خودروسازی را به عنوان لکوموتیو کشنده صنایع دیگر تشبیه نمودند که محرک بسیاری از صنایع بالادستی و پایین دستی می باشد.از نظر دولت برزیل، خودروسازی بهعنوان سریع ترین و موثرترین راه توسعه صنعتی، شایسته حمایت بوده و از همین رو برنامهای برای رشد و توسعه این صنعت توسط دولت تدوین شد .[1]
در این راستا مدیر عمال گروه راهبران اقتصادی [2] در مصاحبه ای اظهار داشت صنعت خودرو با بیش از 60 صنعت دیگر نظیر فولاد ، آلومینیوم ، مس ، شیشه ، لاستیک ، نساجی ، الکترونیک ، رنگ و مواد شیمیایی مرتبط بوده و اهمیت صنعت خودرو آنجا نمایان تر می شود که با خروج دو خودروساز ایران از ضرردهی در سال 93 اقتصاد ایران در شرایط تحریم و به یکباره دچار رشد اقتصادی قابل توجهی می شود.
مسئله توالی انجام کارها در صنعت خودرو در سال 1986 توسط پارلو و همکاران مطرح گردید ، اما حل آن توسط سولنون [ 3] و در سال 2008 ، با استفاده از نرم افزاری که بر پایه شبیه سازی تبرید در شرکت رنو تهیه شد به وقوع پیوست. این مسئله در کانون توجهات همه قرار داشت تا سرانجام به یک مسئله کلاسیک تبدیل گردید.میلتنبرگ[ 4]در سال 1989 عنوان نمود که یکنواختی جریان تولید در فضای JIT هدفی بوده که توسط تویوتا درنظرگرفته شده و طی آن تولید به مقدار مورد نیاز - JIT - ، نقطه کلیدی سازماندهی مونتاژ ترکیبی معرفی شده است.
.2 پیشینه پژوهش
جولای [5] در مقاله ای به کاربرد روش تحلیل پوششی داده ها در ارزیابی جواب مسئله بالانس خط تولید پرداخته است.کرینگکوراکت و پیانتونگ 6]اصولاً[ مسائل بالانس خط تولید را در زمره مسائل پیچیده قرار می دهند و معتقدند برای حل مسائل متوسط و کوچک از روشهای دقیق - ریاضی - یا هیوریستیک بهره گیری شده و برای حل مسائل بزرگ می بایست از روشهای متاهیوریستیک استفاده نمود.در پایان حل مسائل بزرگ باید ازروشهای بهبود نهایی نیز استفاده شود. گونر و همکاران ] [7 طی یک مطالعه موردی به بررسی بالانس خط در کارخانه تولید لوازم خانگی پرداختند.
برژینسکی و همکاران [8 ] طی یک مطالعه موردی در شرکتی در برزیل با 4 نوع محصول و بکارگیری 23 کارگر روی5 ایستگاه و با وجود 208 اپریشن به مقایسه موردی 8 روش هیوریستیک پرداختند. شاخص های مورد استفاده او عبارت بودند از کارایی خط و تعداد اپراتورهای مورد نیاز هر روش. کایار و همکاران [9]به شش روش هیوریستیک یک خط تولید پوشاک را بالانس کرده و به مقایسه نتایج حاصله به همراه یک روش کلاسیک پرداختند.
روشهای مورد بررسی عبارت بودند از کامسوال ، وستر کیلبریج ، مودی و یانگ ، هافمن ، بزرگترین زمان فرایند و اولویت وزنی .زیماریا [ 10] با استفاده از روش فرا ابتکاری شبیه سازی تبرید چند خط مونتاژ موازی را بالانس نمود. اسماعیل و همکاران [11] با ارائه روشی فراابتکاری بر پایه الگوریتم جستجوی ممنوع برای بالانس خط ، نتیجه گیری کردند روش مذکور محدودیتی در خصوص تعداد ایستگاه موازی و تعداد مدل و عملیات ندارد.
سیواسانکاران و همکاران ] [12 در مقاله ای جامع به مرور ادبیات مسائل بالانس خط پرداخت.وی مسائل بالانس خط را در 8 دسته تقسیم بندی نموده و راه حلهای مورد استفاده در هر دسته را مرور کرده است.جاتورانوندا [ 13] با درنظرگیری پوسچرهای کاری اپراتورها و با بکارگیری روش ارزیابی ارگونومی RULA و با پایه قرار دادن روش وستر کیلبریج ، خط مونتاژ مورد مطالعه را طی دو مرحله بالانس نمود.شارما و همکاران [14] داده های پنج روش بالانس هیوریستیک را در مورد یک خط خاص , با استفاده از ترکیب تکنیک های AHPوTOPSIS مورد ارزیابی قراردادند.برخی معیارهای مورد نظر آنها عبارت بودند از تاخیر بالانس و ضریب همواری .
.3 ادبیات موضوع
-1,3 مسئله بالانس خط مونتاژ
خط مونتاژ عبارتست از چند ایستگاه کاری متوالی که توسط یک سیستم حمل و نقل مثل کانوایر به هم متصل و در آن واحد های محصول بین ایستگاههای کاری در حال جریان می باشند .[15]ایستگاه کاری فضایی از خط مونتاژ است که در آن فضای لازم برای عبور محصول نیم ساخته ، چیدمان قطعات ، استقرار ابزار و تجهیزات لازم و اپراتورها پیش بینی شده است.
محصول نیم ساخته در این نوع خطوط در فواصل زمانی مساوی که سایکل تایم نامیده می شود از ایستگاهها عبور نموده و نهایتاً در قالب محصول نهایی از خط خارج می شود.در ضمن حرکت محصول نیم ساخته روی خط مونتاژ فعالیت هایی توسط اپراتورهای آن ایستگاه روی محصول اجرا می شود که هر عملیات یک واحد غیر قابل تقسیم کاری با زمان مورد نیاز می باشد.برای جلوگیری از تجمع مواد در جریان ساخت در پشت ایستگاه های کاری و متعادل سازی انجام فعالیت از تکنیک های بالانس خط - نظیرالگوریتم تئوری مورچگان ، الگوریتم ژنتیک و ... - استفاده می شود.
معمولا بالانس خط در قالب مسئله ای مطرح می شود که تابع هدف آن حداقل سازی سایکل تایم تولید و یا حداقل سازی تعداد ایستگاههای کاری - تعداد اپراتورها - بوده و دو محدودیت اصلی و پایه ای این مسئله نیز عبارتند از الزام بیشتر نبودن مجموع زمان کارهای هر اپراتور از سایکل تایم و نیز رعایت شدن رابطه پیش نیازی فعالیتها.البته در برخی مدلهای مسئله بالانس خط محدودیتهای دیگری مانند الزام تولید ترکیبی چند محصول و یا موقعیت انجام کار اپراتور روی خودرو و ... نیز به مدل اضافه می شود.این موارد تنها قسمتی از تنوع موضوعات مرتبط با مسئله بالانس خط می باشند.
