مدل سازی و حل تحلیلی مساله برنامه ریزی ظرفیت و زمانبندی تولید یکپارچه: استخراج کران پائین و طراحی یک الگوریتم شاخه و کران کارا

برنامه ریزی ظرفیت تولید و زمانبندی تولید جزئی از فرآیند تصمیم گیری در زنجیره تامین بسیاری از صنایع ساخت و خدماتی محسوب می شوند که نقش مهمی را در برآورده سازی نیازهای مشتریان و ارتقای سطح خدمت دهی به مشتریان ایفا می نمایند. از آنجائیکه این دو فرآیند در دو سطح متفاوت از زنجیره تامین عمل می نمایند (برنامه ریزی ظرفیت در سطح تاکتیکی و زمانبندی تولید در سطح عملیاتی)، لذا معمولا تصمیمات مربوط به این دو حیطه نیز مستقلا و جدای از هم اتخاذ می شود. در چنین شرائطی شدنی بودن تخصیص ظرفیت انجام شده در سطح تاکتیکی، زمانیکه برنامه بصورت عملیاتی وارد کارگاه می شود، به عنوان یکی از چالش های اصلی این رویکرد تصمیم گیری مجزا، مطرح است. لذا در این تحقیق، پس از مدلسازی یکپارچه مساله برنامه ریزی ظرفیت تولید و مساله زمانبندی تولید دو ماشینه، به ارائه یک رویکرد حل تحلیلی مبتنی بر تجزیه مساله پرداخته شده است. در راستای کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل سفارشات، مفهومی تحت عنوان «زوج سفارش» تعریف، و الگوریتمی جهت تعیین زوج سفارشات بهینه بر مبنای مساله تخصیص متقارن ارائه می شود. سپس در راستای تعیین توالی بهینه ی زوج سفارشات، الگوریتم شاخه و کرانی بر مبنای سه کران پائین پیشنهادی و همچنین دو استراتژی جستجوی عمق اول و سطح اول، طراحی و در راستای افزایش کارآیی آن تعدادی ویژگی ریاضی اثبات، و بر اساس آن ها تعدادی قائده چیرگی جهت مساله استخراج شده است. همچنین جهت تعیین مقادیر تخصیص ظرفیت به عملیات، یک الگوریتم جستجوی همسایگی طراحی و بر اساس ویژگی های ساختاری مساله بهبود داده شد.