تحقیق رایگان درمورد سیستم کار، سرعت پردازش، هزینه نگهداری

ر عملیات الگوهای زیادی را میتوان برشمرد. در کل یک مسئله زمانبندی عمومی میتواند با استفاده از سه نماد بصورتα/β/γ تعریف شود که α بیانگر وضعیت و شرایط ماشین یا منبع است و معمولا دارای یک نماد است، β خصوصیات و جزئیات نحوه پردازش و محدودیتهای موجود را بیان میکند و ممکن است شامل هیچ نمادی نباشد و یا چندین نماد باشد، γ بیانگر تابع هدف مسئله است و معمولا شامل تنها یک نماد است. در ادامه مبحث به بیان شرایط متداول برای هر نماد بصورت خلاصه پرداخته میشود.

2-2. محیطهای کارگاهی
2-2-1. تک ماشینه33
سادهترین حالت ممکن است که معمولا حالت خاص سایر مسایل در نظر گرفته میشود. در این حالت فقط یک ماشین در دسترس بوده و این ماشین قادر به پردازش تنها یک کار در هر لحظه میباشد و هر کار فقط به یک عملیات برای تکمیل شدن نیاز دارد. این مدل، مبنا و اساس کار برای ایجاد قوانین و قواعد زمانبندی برای استفاده در سایر مدلها میباشد. بهعبارت دیگر، عموما روشها و راهکارها ابتدا برای یک مدل تک ماشینه تبیین میگردد و سپس برای سایر مدلها بسط داده میشوند.
2-2-2 . ماشینهای موازی34
در این سیستم تعدادی ماشین بصورت موازی در دسترس هستند. هر کار تک عملیاتی میباشد و بر روی یکی از ماشینهای موجود پردازش میشود. این سیستم، از لحاظ ویژگیهای ماشین از قبیل سرعت پردازش، کیفیت محصولات تولیدی و هزینه تولید به سه دسته ماشینهای موازی یکسان35، ماشینهای موازی یکنواخت36 و ماشینهای موازی نامرتبط37 تقسیم میشوند.
2-2-2-1. ماشینهای موازی یکسان
حالتی است که در آن ماشینهای کاملا یکسان به موازات یکدیگر قرار میگیرند. در این حالت زمان پردازش کار نوع j روی تمامی ماشینها یکسان است.
2-2-2-2. ماشینهای موازی یکنواخت
حالتی است که در آن ماشینها دارای سرعتهای متفاوتی هستند ولی هر ماشین با یک نرخ ثابت کار میکند.
2-2-2-3. ماشینهای موازی نامرتبط
حالتی است که در آن ماشینها دارای سرعتهای متفاوتی هستند و هیچ رابطه مشخصی بین سرعت پردازش ماشینها وجود ندارد. در این حالت زمان مورد نیاز برای پردازش هر کار هم به نوع کار و هم به نوع ماشین وابسته است.
2-2-3 . جریان کارگاهی38
در این سیستم تولیدی، هر کار به چند عملیات برای تکمیل شدن نیاز دارد. کارها روی چند ماشین در یک توالی یکسان پردازش میشوند، اما زمان پردازش هر کار روی هر ماشین ممکن است متفاوت با زمان پردازش سایر کارها روی همان ماشین باشد.
2-2-4 . جریان کارگاهی منعطف39
این حالت تعمیمیافته حالت جریان کارگاهی و ماشینهای موازی میباشد. در این سیستم تعدادی کارگاه بهصورت متوالی وجود دارد که در هر کارگاه، تعدادی ماشین به طور موازی کار میکنند و در هر کارگاه، یک کار حداکثر روی یک ماشین میتواند انجام شود. اغلب مسائل دنیای واقعی، سازگار با محیط جریان کارگاهی منعطف میباشند.
2-2-5 . کار کارگاهی40
هر کار به چند عملیات نیاز دارد، تعدادی ماشین مختلف در کارگاه وجود دارند. هر کار ممکن است به برخی یا تمام ماشینها در یک توالی مشخص مربوط به خود، نیاز داشته باشد. یک کار میتواند برای پردازش به یکی از ماشینها یک و یا چند مرتبه مراجعه نماید.
2-2-6 . کار کارگاهی منعطف41
این حالت تعمیمیافته حالت جریان کارگاهی و ماشینهای موازی میباشد. در این حالت تعدادی مرکز کاری برای پردازش کارها موجود است که در هر مرکز کاری، تعدادی ماشین بصورت موازی کار میکنند. هر کار باید بهترتیب در هر مرحله توسط یکی از ماشینهای موجود پردازش شده و به مرحله بعد برود.
2-2-7 . سیستم کارگاهی باز42
این محیط تولیدی، مشابه سیستم کار کارگاهی است، با این تفاوت که یک کار میتواند روی ماشینها به هر توالی دلخواهی پردازش شود. به عبارت دیگر هیچ تقدم و تأخر عملیاتی در فرآیند تولید محصولات وجود ندارد. معمولا هدف در این سیستم تولیدی، حداقلسازی زمان اتمام کلیه کارها است.
2-2-8 . سیستم ساخت انعطاف پذیر43
در این سیستم هر ماشین ممکن است قادر به انجام بیش از یک عملیات باشد. بنابراین هر دو ماشین در انجام یک سری از عملیات ممکن است حکم دو ماشین موازی را داشته باشند و در مورد یکسری از عملیات با یکدیگر اشتراکی نداشته باشند.
2-2-9. سیستم کارگاهی وابسته44
یک محیط سیستم کار کارگاهی است که در آن، زمان شروع و پایان یکسری از کارها، به هم وابسته است. مثال بارز این سیستم، خطوط مونتاژ است. در مورد هر یک از سیستمهای تولیدی فوق، وابستگی زمان و هزینه نصب وابسته به توالی، میتواند دو سیستم مختلف را پدید آورد. از طرفی، سیستمهای تولیدی در دنیای واقعی با پدیدههای تصادفی بسیاری روبرو هستند که موجب قطع یا شکست سیستم میگردد. این رویدادها به عنوان رویدادهای زمان واقعی شناخته میشوند.

  منابع پایان نامه ارشد با موضوعقوانین، ، می‏گیرند؛

2-3. جزئیات و محدودیتهای نحوه پردازش کارها
2-3-1. زمان دسترسی به کار45 (r_j )
این محدودیت بدان معنی است که پردازش کار نوع j نمیتواند پیش از زمان دسترسی آن آغاز شود و در شرایطی برقرار است که تمام کارها در ابتدای افق زمانبندی در دسترس نباشند.
2-3-2. زمان نصب وابسته به توالی46 (S_ijk )
نشان دهنده زمان مورد نیاز برای آمادهسازی ماشین نوع i می باشد هنگامیکه پردازش کار نوع jتمام شده و قرار است پردازش کار نوع k شروع شود.
2-3-3. شکست در کارها47 (prmp)
در این حالت برنامهریز می تواند پردازش یک کار را بر روی یک ماشین پیش از تکمیل شدن آن قطع و کار دیگری را بر روی ماشین جایگزین کند.
2-3-4. اولویت
در پردازش کارها48 (prec)
این محدودیت بدان معنی است که آغاز پردازش یک یا چند کار وابسته به این است که کار دیگری پیش از آنها انجام شده باشد.
2-3-5. خرابی ماشین49 (brkdwn)
زمانی در قالب یک محدودیت مشاهده میشود که ماشینها بطور مستمر در دسترس نباشند.
2-3-6. دسترسی محدود به ماشین ها50 (M_j )
این حالت زمانی رخ می دهد که m ماشین بطور موازی در دسترس باشند ولی تنها تعدادی از ماشینها قادر به پردازش کار نوع j باشند. مجموعه M_j شامل ماشینهایی است که قابلیت پردازش کار نوع j را دارند.
2-3-7. جایگشت51 (prmu)
در شرایطی برقرار است که ترتیب پردازش کارها روی تمامی ماشینها یکسان است. غالبا در مسائل جریان کارگاهی برقرار است.
2-3-8. بلوکه شدن52 (block)
در مسائل جریان کارگاهی با ظرفیت محدود برای بافر، هنگامی که ظرفیت صف بین دو ماشین متوالی تکمیل میشود، کار تکمیل شده بر روی ماشین بالادستی باقی میماند و از پردازش کار بعدی بر روی آن جلوگیری میشود.
2-3-9. بدون انتظار53 (nwt)
در مسائل جریان کارگاهی، یک کار نبایستی در حین پردازش میان دو ماشین متوقف شود.
2-3-10. گردش مجدد54 (rcrc)
در شرایطی برقرار است که در مسائل کار کارگاهی و یا کار کارگاهی منعطف، حداقل یکی از کارها بتواند از یکی از ماشینها و یا یکی از مراکز کاری بیش از یک مرتبه عبور کند.
2-3-11. گروه های کاری55 (fmls)
حالتی است که در آن کارهای تخصیص یافته برای پردازش متعلق به خانوادههای مختلف هستند. زمان پردازش اعضای هر گروه میتواند متفاوت باشد اما آنها میتوانند بصورت متوالی بر روی یک ماشین بدون نیاز به زمان نصب پردازش شوند.
2-3-12. پردازش دسته ای56 (batch(b))
در این فرآیند، کارها به صورت دستهایی بصورت همزمان پردازش میشوند. پردازش هر دسته، نیازمند زمان مشخصی است و ممکن است برای تعداد کارهایی که میتوانند در یک زمان پردازش شوند یک محدودیت ظرفیتی وجود داشته باشد.

  پایان نامه با واژگان کلیدیناخودآگاه، سلسله مراتب، عاشق و معشوق

2-4. توابع هدف
2-4-1. بیشینه زمان تکمیل کارها57 (C_max )
به مفهوم زمان تکمیل آخرین کاری است که سیستم را ترک میکند. این ضابطه بهرهوری ماشینآلات را به طرز چشمگیری افزایش میدهد.
2-4-2. بیشینه زمان تاخیر کارها58 (L_max )
بیشترین انحراف زمانی از موعدهای تحویل کارها را نشان میدهد.
2-4-3. مجموع زمان تکمیل کارها59 (∑▒C_j )
مجموع زمانهای تکمیل کارها را اندازهگیری میکند و سعی بر کمینه کردن آن موجب کاهش هزینههای نگهداری میشود. در ادبیات زمانبندی از کمینهسازی مجموع زمانهای تکمیل کارها با عنوان کمینهسازی مجموع زمانهای در جریان ساخت60 نیز یاد میشود.
2-4-4. مجموع وزنی زمان تکمیل کارها61 (∑▒〖W_j C_j 〗)
حالت کلیتر تابع هدف مجموع زمان تکمیل کارها میباشد. در این حالت به کارهای با هزینه نگهداری بیشتر، وزن بالاتری داده میشود.
2-4-5. مجموع زمان دیرکرد کارها62 (∑▒T_j )
مجموع انحرافهای زمانی کارها از موعدهای تحویل را محاسبه مینماید.
2-4-6. مجموع وزنی زمان دیرکرد کارها63 (∑▒〖W_j T〗_j )
مجموع انحرافهای زمانی وزنی کارها از موعدهای تحویل را محاسبه مینماید.
2-4-7. مجموع تعداد کارهای با تاخیر64 (∑▒U_j )
تعداد کارهایی که موعد تحویل آنها گذشته است را نشان میدهد.
2-4-8. مجموع وزنی تعداد کار های با تاخیر65 (∑▒〖W_j U_j 〗)
حالت کلیتر تابع هدف مجموع تعداد کارهای با تاخیر میباشد. در این حالت به کارهایی که از لحاظ اهمیت تحویل در موعد مقرر از درجه اهمیت بالاتری برخوردار هستند، ضرایب وزنی بالاتری داده میشود.
2-4-9. مجموع زمان های زودکرد و دیرکرد کارها66 (∑▒〖E_j+∑▒T_j 〗)
این تابع هدف از نوع توابع هدف معمولی که در بالا به آنها اشاره شد نمیباشد چرا که در آنها با اتمام کارها مقدار تابع هدف بصورت غیر نزولی افزایش مییابد ولی تابع هدف مجموع زمانهای زودکرد و دیرکرد از این جنس نمیباشد. در این تابع هدف بهدنبال آن هستیم که کارها تا حد امکان در موعد تحویل مربوطه آماده شوند. از کاربردهای آن می توان به صنایع تولید مواد فاسد شدنی اشاره کرد.
2-4-10. مجموع وزنی زمانهای زودکرد و دیرکرد کارها67 (∑▒〖〖W_j E〗_j+∑▒〖〖W’〗_j T_j 〗〗)
حالت کلیتر تابع هدف مجموع زمانهای زودکرد و دیرکرد کارها میباشد که در آن با توجه به اهمیت هر کار و میزان بحرانی بودن زودکرد و دیرکردد آن نسبت به موعد تحویل، به هر کار دو ضریب وزنی اختصاص مییابد.
2-5. پیشینه تحقیق
از اواسط قرن گذشته مباحث زمانبندی و توالی عملیات بصورت فزایندهای مورد توجه محققین و دانشمندان قرار گرفت و تحقیقات گستردهای در این حیطه صورت پذیرفت. از آنجایی که این مسائل در دنیای واقعی عموما دارای تعداد زیادی فعالیت و منبع میباشند، در نتیجه یک مجموعه گوناگون از اهداف و محدودیت بهرهبرداری از منابع در مورد آنها مطرح میشود. به همین دلیل است که تلاشهای انجام شده بهمنظور حل برنامهریزی ریاضی و یا حتی فرموله نمودن آن ها وقت گیر و پر زحمت میباشد. یکی از انواع مسائل مورد بررسی در این زمینه، مسئله زمانبندی ماشینهای موازی میباشد که از نقطه نظر تئوری و تجربی دارای اهمیت فراوانی میباشد. از دیدگاه آکادمیک، اهمیت مسئله زمانبندی ماشینهای موازی از آنجایی است که این مسئله حالت عمومیت یافته مسئله زمانبندی تک ماشینه و حالت خاصی از مسائل زمانبندی جریان کارگاهی منعطف و کار کارگاهی منعطف میباشد. از نقطه نظر تجربی نیز اهمیت این مسئله در آن است که در بسیاری از محیطهای تولیدی و خدماتی وضعیت قرار گیری ماشینها (اپراتوره
ا) نسبت به یکدیگر بصورت یکی از انواع سه گانه مسائل ماشینهای موازی میباشد.
در این تحقیق، مسئله زمانبندی ماشینهای موازی نامرتبط با فرض وجود امکان دوبارهکاری اقلام معیوب بههمراه محدودیتهای زمان دسترسی به کارها، زمان نصب وابسته به توالی کارها و وابسته به نوع ماشینآلات و دسترسی محدود به ماشینها با هدف کمینهسازی بیشترین زمان تکمیل کارها مورد مطالعه قرار میگیرد. در ادامه به منظور مروری بر ادبیات و مطالعات صورت پذیرفته، تحقیقات مرتبط با مسئله مورد بررسی در این تحقیق به تفکیک نوع محیط کارگاهی و محدودیتهای قید شده در صورت مسئله در بخشهای جداگانهای آدرسدهی میشوند. بدلیل گستردگی مطالب در ادبیات زمانبندی، در این تحقیق سعی بر آن است که در بخش بررسی محدودیتها، تحقیقاتی مورد بررسی قرار بگیرند که در حیطه مسائل زمانبندی ماشینهای موازی بویژه ماشینهای موازی نامرتبط

دیدگاهتان را بنویسید