نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید
سال بیست و هفتم شماره 1 (بهار 1395)

وجود عدم قطعیت در متغیرهای طراحی و پارامترهای مساله، امری گریز ناپذیری بوده و باید در فعالیت بهینه سازی در نظر گرفته شود. در مسائل بهینه سازی، استواری و قابلیت اطمینان طرح از اهمیت زیادی برخوردار است. دو رویکرد طراحی استوار و طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان دو جنبه فوق را دربر می-گیرند. اما کاربرد جداگانه این دو رویکرد، پایداری محصول در طول عمر آن را تضمین نمی کند. بنابر این، در این نوشتار ما رویکرد طراحی استوار و طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان را در یک مدل ترکیب کرده و یک متدولوژی کلی برای طراحی محصول استوار و قابل اطمینان ارائه می کنیم. کارایی متدولوژی ارائه شده با حل یک مثال عددی نشان داده می شود.

در این مقاله یک مساله انتخاب تامین کننده چندمحصولی را در یک زنجیره تامین سه سطحی شامل چندین تامین کننده مواد خام، یک تولیدکننده و یک خرده فروش مورد بررسی قرار داده ایم. فرض می شود موادخامی که از تامین کننده خریداری می شوند بلافاصله به دست تولیدکننده می رسند. این مواد خام برای تولید محصولات مختلف استفاده شده و در هر دوره زمانی مواد خام به محصولات تمام شده در همان دوره تبدیل می شوند و در نهایت به دست خرده فروش می رسند. هدف این مدل علاوه بر انتخاب تامین کننده مناسب و تعیین مقدار سفارش به هر تامین کننده، یکپارچه سازی تصمیمات موجودی در کل زنجیره تامین می باشد. یک مدل ریاضی برای این مساله ارائه شده و در آن محدودیت های ظرفیت تامین کنندگان و محدودیت مقدار سفارش به هر تامین کننده برای هر ماده خام نیز در نظر گرفته شده است. برای حل مدل از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. همچنین برای ارزیابی الگوریتم ژنتیک، مدل توسط نرم افزار GAMS نیز حل شده است. مقایسه حاصل از دو روش حل بیانگر کاهش چشمگیری در زمان حل مسائل توسط الگوریتم ژنتیک و همچنین ارائه جوابهایی نزدیک به بهینه و با درصد اختلاف کمی نسبت به GAMS می باشد. بنابراین می توان اظهار داشت که الگوریتم ژنتیک ارائه شده یک روش حل مناسب برای مدل مذکور می باشد.

در اکثر مطالعات زمانبندی جریان کارگاهی، ظرفیت بافر بین ماشین ها، بینهایت و زمان های پردازش به صورت قطعی و ثابت در نظر گرفته شده، که این امر موجب تفاوت چشمگیری بین مسایل تئوریک و محیط واقعی تولید می گردد. در این مطالعه، مسئله ی زمانبندی جریان کارگاهی با فرض محدودیت بافر و امکان بلوکه شدن ماشین ها مورد توجه قرار گرفته است. همچنین، کارها زوال پذیر فرض شده و زمان های پردازش، متغیر و تابعی خطی از زمان آغاز عملیات در نظر گرفته شده است. این مسئله در فضای عدم قطعیت بررسی شده و برای توصیف این فضا از تئوری فازی استفاده شده است. تابع هدف دو معیاره ی مورد نظر، کمینه سازی مجموع وزنی زودکردها و دیرکردها است، که این مسئله در دسته ی مسایل پیچیده ی تولید بهنگام جای می گیرد. برای این مسئله ، یک مدل ریاضی غیرخطی فازی ارائه شده و برای حل آن، رویکرد یکپارچه ی شبیه سازی فازی و الگوریتم ژنتیک پیشنهاد شده است. در نهایت به منظور ارزیابی عملکرد رویکرد یکپارچه ی پیشنهادی، به حل مسایل نمونه عددی در اندازه های مختلف پرداخته شده است. کیفیت حل و زمان محاسباتی، حاکی از کارایی بسیارخوب رویکرد پیشنهادی است.

امروزه محصولات و خدمات حاصل چندین مرحله از فرآیند می باشند. هر مرحله شامل یک یا چندین مشخصه کیفی است که مورد پایش قرار می گیرند. به علت وجود خاصیت آبشاری در این فرآیندها تغییر در هر مشخصه در هر مرحله، مراحل بعدی را نیز متاثر می سازد. بنابراین استفاده از نمودارهای کنترل مرسوم جهت پایش، می تواند منجر به نتایج گمراه کننده شود. از جمله نمودارهای کاربردی جهت پایش این گونه از فرآیندها، نمودار انتخاب عامل انحراف است. این نمودارها معمولا برای پایش مشخصه های کیفی نرمال مورد استفاده قرار می گیرند. در برخی موارد، مشخصه های کیفی ترکیبی از مشخصه های کیفی متغیر و وصفی است که این متغیرها دارای همبستگی نیز می باشند. در این مقاله دو روش جهت پایش همزمان مشخصه های کیفی متغیر و وصفی همبسته بر مبنای روش های معکوس نورتا و تبدیل توانی پیشنهاد شده است. نمودار کنترل لزوما زمان دقیق تغییر را نشان نمی دهد. زمان واقعی تغییر معمولا زمانی قبل از دریافت هشدار می باشد که تحت عنوان نقطه تغییر یاد می شود. در این مقاله از روش تخمین زننده حداکثر درستنمایی(MLE) جهت تخمین نقطه تغییر در میانگین فرآیند تحت یک شیفت پله ای منفرد استفاده شده است. همچنین با استفاده از شبیه سازی عملکرد دو روش پیشنهادی جهت تخمین نقطه تغییر مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت عملکرد دو روش پیشنهادی در تخمین نقطه تغییر با استفاده از از یک مثال موردی بررسی شده و همچنین در فاز پایش با روش انحراف باقیمانده ها مقایسه شده است.

روش QFD یکی از ابزارهای بهبود کیفیت تولید و خدمات است. اطلاعات ورودی QFD از جمله وزن نیازمندی های مشتری، وزن رابطه ی بین نیازمندی های مشتری و مشخصات مهندسی و وزن رابطه ی بین مشخصات مهندسی، اغلب محدود، غیر دقیق یا در بهترین حالت، مبهم است که موجب بروز عدم قطعیت در نتایج می گردد. تاثیر عدم قطعیت در ورودی ها، در خروجی QFD ظاهر می شود که موجب تغییر نتایج می گردد. فازی بودن، ویژگی است که منجر به عدم قطعیت در ورودی و به موجب آن تغییر در نتایج خروجی خواهد شد. تحقیقات معدودی در زمینه ی بررسی تغییرپذیری نتایج QFD، با عنوان QFD استوار، صورت گرفته که از جمله ی آن ها می توان به تغییرپذیری در هنگام ناسازگاری نیازمندی مشتریان اشاره کرد. در این مطالعه، چارچوبی برای QFD استوار که قدرت QFD مبنی بر داشتن اطلاعات دقیق خروجی، تحت عدم قطعیت ناشی از فازی بودن ورودی ها و بررسی تاثیر آن بر نتایج خروجی را بررسی مینماید، معرفی میکنیم. به منظور بررسی مطلوبیت چارچوب، روش پیشنهادی برای یک مثال عددی، نشان داده شده و شاخصی برای استواری نتایج معرفی گردیده است و نیز نتایج آن با مطالعات فاقد عدم قطعیت، مقایسه گردیده است. یافته ها نشان میدهند که روش پیشنهادی به نتیجه گیری مطمئن تر از QFD، به خوبی کمک مینماید.

طراحی شبکه ی توزیع از سه مساله ی مکان یابی - تخصیص، مسیریابی وسیله ی نقلیه و کنترل موجودی تشکیل شده است. در این مقاله، یک شبکه ی توزیع سه سطحی شامل یک تامین کننده ی اصلی، چند مرکز توزیع بالقوه و تعدادی مشتری، مورد مطالعه قرار می گیرد و به منظور یکپارچه سازی شبکه ی مذکور، مسائل مکان یابی مراکز توزیع، تخصیص مشتریان به مراکز توزیع فعال شده، مسیریابی وسایل نقلیه و کنترل موجودی مراکز توزیع به صورت همزمان در نظر گرفته می شوند. برای نیل به این هدف، ابتدا برای مساله ی مورد بررسی یک مدل ریاضی جدید با هدف کمینه کردن مجموع هزینه های مکان یابی، تخصیص، مسیریابی و کنترل موجودی توسعه داده می شود. سپس با توجه به پیچیدگی محاسباتی مساله، برای حل آن از الگوریتم فراابتکاری ژنتیک استفاده می شود. برای نشان دادن کارایی الگوریتم، تعدادی مساله در ابعاد مختلف، حل و نتایج محاسباتی با نتایج به دست آمده از نرم افزار GAMS مقایسه می شوند.

این مقاله یک مدل جایابی پوشش پیوسته را در محیط فازی ارائه می دهد. به خاطر عدم قطعیت شعاع پوشش، درجه امکان پوشش به وسیله مفهوم فازی معرفی می شود. از آنجا که عدم قطعیت می تواند موجب ریسک عدم پوشش مشتریان گردد، مساله به صورت یک مدل مدیریت ریسک فرموله می شود. مدل پیشنهادی توسعه مدل های جایابی پوشش گسسته در فضای پیوسته است. تابع هدف شامل هزینه ریسک می باشد. در مدل ارائه شده، یک وسیله در صورتی به یک منطقه تعلق دارد که در فاصله از قبل تعیین شده از مرکز آن منطقه قرار گیرد. مدل پیشنهادی توسط روش آلفا- برش حل می شود. پس از حل مدل با آلفاهای مختلف، مناطقی که بیشترین امکان انتخاب شدن را دارند، برای تعیین تسهیلات جدید برگزیده شده و بهترین مکان تسهیلات بر اساس درجه های امکان به دست آمده، محاسبه می شوند. آنگاه مدل برای به دست آوردن مقادیر ماتریس پوشش و درجه امکان مقادیر پوشش، حل می شود. در پایان، یک مثال عددی به همراه تحلیل حساسیت برای تشریح مدل پیشنهادی ارائه می شود.

در این مقاله، یک مدل ریاضی برای تصمیمات برنامه ریزی تولید- توزیع یکپارچه در شبکه زنجیره تامین حلقه بسته چهار سطحی شامل کارخانه ها، انبارها، مناطق مشتریان و مراکز جمع آوری ارایه شده است. در این زنجیره تامین حلقه بسته، کالاها توسط کارخانه ها تولید و بدست مشتریان می رسند. سپس، مراکز جمع آوری کالاهای مصرف شده ی مشتریان را جمع کرده و به کارخانه ها برای بازیافت و تولید مجدد باز می گرداند. مدل ارایه شده یک مسئله برنامه ریزی خطی با دو تابع هدف نامعین شامل کل هزینه ها و کل زمان ارسال در شبکه و برای چندین دوره زمانی است. هزینه های تولید، بازیافت، نگهداری و حمل و نقل جزء هزینه های مدل و زمان تولید، بازیافت و حمل و نقل جزء زمان های مدل محسوب می شوند. در نهایت مدل پیشنهادی با استفاده از ترکیب برنامه ریزی خطی و روش فازی حل شده است.

در این مقاله، یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط برای زمان بندی سلولهای تولید مجازی ارائه می گردد. سلولهای مجازی در این مدل تلفیقی از سیستمهای تولید سلولی و تولیدی انعطاف پذیرمی باشد. در مدل زمان های آماده سازی وابسته به توالی عملیات، زمان جابجایی بین ماشین ها و همچنین تعادل بار کاری ماشین ها را در نظر می گیرد. هدف این مدل کمینه کردن هزینه های جابه جایی و شاخص های عملکردی مانند زمان اتمام آخرین کار، زمان تاخیر ها و تعجیل ها موقعیت کارها بر روی هر ماشین است. سپس چند مثال عددی حل و نتایج محاسباتی از مدل پیشنهادی با مدل مرجع ارایه می گردد.

جریان محموله یکی از تکنیک های برنامه ریزی تولید است که به طور موثری به سرعت جریان مواد بین ماشین ها می افزاید و در نتیجه دوره ساخت را کوتاه می سازد. جریان محموله شامل تقسیم یک محموله(دسته) تولیدی از کارها به زیرمحموله های با اندازه کوچکتر و سپس درنظرگیری روی هم افتادگی در حین پردازش آنها است. این تحقیق به مساله زمانبندی تولید کارگاهی انعطاف پذیرکه حالت توسعه یافته ای از زمانبندی تولید کارگاهی است با در نظر گرفتن جریان محموله و تابع هدف حداکثر زمان تکمیل می پردازد. برای حل مساله یک الگوریتم فراابتکاری بر مبنای ترکیب الگوریتم های جستجوی هارمونی و شبیه سازی تبرید پیشنهاد شده است. مثال های عددی به منظور نشان دادن تاثیر جریان محموله روی دوره ساخت آورده شده و همچنین کارایی الگوریتم پیشنهادی ارزیابی شده که کارایی آن را نشان می دهد.