دانلود پایان نامه ارشد : زمانبندی بهنگام روی ماشین های موازی مستقل

دانلود پایان نامه

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع

عنوانزمانبندی بهنگام روی ماشین های موازی مستقل

دانشگاه علوم و فنون مازندران

دانشکده مهندسی صنایع

 پایان نامه کارشناسی ارشد

عنوان

زمانبندی بهنگام روی ماشین های موازی مستقل با توجه به اثر استهلاک و فعالیت های نگهداری و تعمیرات  

استاد راهنما

دکتر نیکبخش جوادیان

استاد مشاور

دکتر جواد رضائیان

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)

چکیده

نگهداری ماشین در تولید اغلب برای ممانعت از شکست ماشین به منظور حفظ راندمان تولید انجام می­شود، در این پایان نامه مسئله زمانبندی بهنگام بر روی ماشین­های موازی مستقل با توجه به تاثیرات استهلاک بر زمان کار ها  و فعالیت­های نگهداری چندگانه در افق زمانبندی مورد بررسی قرار می­گیرد. یک ماشین بعد از عملیات نگهداری به شرایط اولیه خود باز می­گردد و اثر استهلاک از نو آغاز می­گردد. هدف در این مسئله پیدا کردن تعداد دفعات بهینه، بهترین زمان انجام عملیات نگهداری و توالی بهینه کارها روی ماشین­ها به طوری که هزینه­های مربوط به زودکرد و دیرکرد و هزینه های مربوط به تعمیرات و نگهداری حداقل گردد. برای مسئله مطرح شده یک مدل ریاضی خطی عدد صحیح ارائه می­شود و بعد از اشاره به NP-Hard بودن مسئله به ارائه روش فرا ابتکاری ژنتیک جهت حل مسئله در ابعاد موجود در واقعیت پرداخته می­شود و در نهایت نتایج بدست آمده را مورد بررسی و تحلیل قرار می­گیرد.

كلمات كلیدی :

 زمانبندی بهنگام،  ماشین­های موازی مستقل، اثرات استهلاک، نگهداری و تعمیرات چندگانه

فهرست

فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق 1

1-1- زمانبندی 2

1-1-1- اهمیت وضرورت زمانبندی تولید 2

1-1-2- معیارهای کارایی زمانبندی 3

1-1-3- اطلاعات مورد نیاز در زمانبندی 3

1-2- تعریف برخی از مفاهیم 7

1-3- نگهداری و تعمیرات 9

1-3-1- اهمیت نگهداری و تعمیرات و نقش آن در سازمان 10

1-3-2- سیستم ها و روش های نت 10

1-3-2-1- سیستم های غیر برنامه ای واکنشی 11

1-3-2-2-سیستم های برنامه ای 11

1-3-2-3- نت پیشگیرانه 11

1-3-2-3-1- تعمیرات منظم دوره ای 11

1-3-2-3-2- تعمیرات پیشگویانه 12

1-3-2-4- نگهداری و تعمیرات اصلاحی   12

1-3-2-5-تعمیرات اساسی 12

1-3-2-6- سیستم های نت فراگیر و جامع 13

1-3-2-6-1- تعمیرات و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان 13

1-3-2-6-2- سیستم نگهداری و تعمیرات بهره ور فراگیر 14

1-4- نظام تولید بهنگام 15

1-5- استهلاک و زمانبندی 16

1-6- مشخصات مساله ماشین های موازی این مطالعه 18

1-7- روش حل 19

1-8- اهداف تحقیق 20

1-9- جمع بندی 20

فصل 2- ادبیات و پیشینه تحقیق 22

2-1-  مقدمه 23

2-2- مروری بر رویکرد و اصول سیستم های تولیدی JIT 26

2-3- توالی ماشین های موازی با معیار دیرکرد 29

2-3-1-حداقل کردن کل دیرکرد 29

2-3-2- حداقل کردن دیرکرد وزنی 31

2-4- توالی ماشین های موازی با معیار زودکرد و دیرکرد 32

2-5- مسائل با تمرکز بر زمان آماده سازی بین کارها   33

2-6- مسائل با تمرکز بر موعد تحویل یکسان برای کارها  34

2-6-1- موعد تحویل معلوم 35

2-6-2- موعد تحویل نا معلوم 35

2-7- مروری بر مطالعات زمانبندی با اثر استهلاک 36

2-8- روش های حل 37

2-8-1- مروری  الگوریتم های ابتکاری 37

2-8-2- مروری  الگوریتم های فرا ابتکاری 37

2-9- مروری بر کارهای انجام شده 38

فصل 3- روش تحقیق 39

3-1- مقدمه 40

3-2- مدل ریاضی پیشنهادی 41

3-2-1- اندیس­ها 41

3-2-2- پارامترهای ورودی 42

3-2-3- متغیرهای تصمیم  42

3-2-4- ساختار اصلی مدل 43

3-2-5- اعتبار سنجی مدل 46

3-3- ساختار کلی الگوریتم های تکاملی 46

3-4- الگوریتم ژنتیک 47

3-4-1- تعریف 47

3-4-2- گذری برژنتیک طبیعی 49

3-4-3- واژگان الگوریتم ژنتیک 56

3-4-4- ساختار کلی الگوریتم ژنتیک 57

3-4-5-مفاهیم کلیدی الگوریتم ژنتیک 60

3-4-6- کدینگ 60

3-4-7- ایجاد جمعیت اولیه   63

3-4-8- اعمال ژنتیک 64

3-4-8-1- عملگر جهشی 64

3-4-8-2- عملگر تقاطعی 65

3-4-8-3- عمل تحول 66

3-4-8-3-1- فضای نمونه گیری 67

3-4-8-3-2- مکانیسم نمونه گیری 68

3-4-8-3-3- احتمال انتخاب   70

3-4-9- تابع برازش 70

3-4-10 – روش اجرای الگوریتم ژنتیک 71

3-4-11- استرتتژی برخورد با محدودیت ها   73

3-4-11-1- استرتتژی اصلاح عملگرهای ژنتیک   74

3-4-11-2- استرتتژی ردی   74

3-4-11-3- استرتتژی اصلاحی 74

3-4-11-4- استرتتژی جریمه ای   75

3-4-12- انواع عملگر های تقاطعی 76

3-4-12-1- یک نقطه برش   76

3-4-12-2- دو نقطه برش   77

3-4-12-3- چند نقطه برش   77

3-4-12-4- بخش– نگاشته   78

3-4-12-5- ترتیب   79

3-4-13- عملگر های جهشی   80

3-4-13-1- جابجایی   81

3-4-13-2- وارونگی   82

3-4-13-3- جایگذاری   82

3-4-13-4- تغییر مکان   83

3-4-13-5- ابتکاری   83

3-10- ساختار الگوریتم ژنتیک پیشنهادی 84

3-10-1- ساختار کروموزوم 84

3-10-2- جمعیت اولیه 85

3-10-3- تابع برازش 86

3-10-4- عملگر تقاطع 86

3-10-5- عملگر جهش 88

3-10-6- ارزیابی فرزندان 89

3-10-7- جستجوی محلی 89

3-10-8- معیار توقف 89

3-11- جمع بندی 90

فصل 4- محاسبات و یافته های تحقیق 91

4-1- مقدمه 92

4-2- تولید مساله نمونه 93

4-3- تنظیم پارامترهای الگوریتم   94

4-4- معیار های عملکرد 95

4-4-1- شاخص زمان محاسباتی 95

4-4-2- روش های اندازه گیری عملکرد الگوریتم 95

4-5- جمع بندی 101

فصل 5- نتیجه گیری و پیشنهادات آتی 102

5-1- نتیجه گیری 103

5-2- پیشنهادات آتی 104

       فهرست منابع و مراجع 105

زمانبندی

زمان، همواره یك محدودیت مهم و اساسی بوده است. انسان ها سعی می كنند فعالیت هایشان را به گونه ای زمانبندی كنند كه بتوانند كارهایشان را در زمان دسترس انجام دهند. به طور كلی زمانبندی، عمل تعیین توالی یاترتیب فعالیت ها برای ارضای نیازمندی ها و نیل به اهداف مشخص با توجه به محدودیت های موجود است. به صورت دقیق تر زمانبندی را می توان تخصیص منابع در طول زمان برای اجرای مجموعه ای از وظایف تعریف كرد. این تعریف نسبتاً كلی، دو مفهوم مختلف را در پی دارد. اول این كه زمانبندی نوعی تصمیم گیری است كه در جریان آن برنامه زمانی را تعیین می كنند كه پیامدهای آن را می توان در تصمیم گیری های دیگر نیز استفاده كرد. از طرف دیگر، زمانبندی مبحثی نظری است كه مجموعه ای از اصول، مدل ها، روش ها و نتایج منطقی را در بر می گیرد.

1-1-1- اهمیت و ضرورت زمانبندی تولید

با ادامه فرایند صنعتی شدن جهان، منابع بیشتری حالت بحرانی به خود می گیرند. امروزه ماشین آلات، نیروی انسانی و تسهیلات به عنوان منابع بحرانی در تولید و فعالیت های خدماتی در نظر گرفته می شوند. زمانبندی این منابع منجر به ارتقاء كارایی، بهره وری و در نهایت، سودآوی می شود. فعالیت های زمانبندی می تواند گستره ی وسیعی از فعالیت ها را در برگیرند. كه از آن جمله كار با كاغذ و مداد، نرم افزارهای صفحه گسترده، ترسیم نمودارها و دیاگرام ها تا كار با الگوریتم ها و نظریه های پیچیده را می توان نام برد.

زمانبندی، مشخص می كند چه موقع زمان پردازش هر كار روی هر یك از ماشین هایی كه آن كار در فرآیند تولید خود به آن نیاز دارند، آغاز می شود. به علاوه، این برنامه زمان پایان هر كار را روی هر ماشین تعیین می كند. بنابراین نتیجه فرآیند زمانبندی، یك جدول زمانی برای كارها و ماشین هاست. زمان شروع اولین فرایند هر كار باید بزرگتر یا مساوی زمان ورود آن كار به كارگاه باشد. از طرف دیگر در صورتی كه برای محصولی، موعد تحویل در نظر گرفته شده است، زمان پایان آخرین فرایند آن محصول حتی الامكان نباید از این زمان تجاوز كند. زمانبندی تولید را می توان به صورت تعیین توالی زمانی و تخصیص سفارشات مشتریان به منابع موجود تولید (اعم از پرسنل، ماشین آلات، ابزار و غیره) به منظور انجام مجموعه ای از عملیات مربوطه تعریف كرد.

1-1-2- معیارهای كارایی زمانبندی

 معمولاً زمانبندی با توجه به اهدافی نظیر دستیابی به موعدهای تعهد شده، كمینه سازی زمان كار در جریان ساخت و موجودی كار در جریان ساخت، بیشینه سازی خروجی و بهره برداری بیشتر از مراكز كاری انجام می شود. قابل ذكر است كه ممكن است این اهداف با یكدیگر در تناقض باشند. لذا در مسائل زمانبندی ممكن است به لحاظ تكنیكی مشكلاتی رخ دهد.

1-1-3- اطلاعات مورد نیاز در زمانبندی

 برای توسعه یك برنامه زمانبندی، باید پردازش هر كار روی هر ماشین را بدانیم. برا ی محاسبه پردازش یك كار، باید عوامل مربوط به ماشین از قبیل زمان راه اندازی، زمان پردازش واحد محصول، سرعت ماشین و عوامل كیفی به همراه تعداد یا مقدار محصول تولیدی را در نظر بگیرم. برای پیاده سازی الگوریتم ها با قواعد زمانبندی در یك كارخانه به اطلاعات مختلفی نیاز است. این اطلاعات، ممكن است شامل برنامه كاری اپراتورها، ماشین آلات و مشخصات آنها، اطلاعات تعمیرات و نگهداری، میزان پیشرفت كارهای زمانبندی شده ای كه در حال حاضر در حال پردازش هستند و وضعیت فعلی ماشین ها از لحاظ دسترسی (به عنوان مثال