theory of constraints
در نشریات گروه صنایع-
یکی از مسائلی که در خطوط تولیدی بررسی می شود، تعیین ترکیب تولید با توجه به منابع و محدودیت های تقاضاست. تئوری محدودیت ها، فلسفه یی است که در تعیین ترکیب تولید با توجه به محدودیت سیستم، تعیین کننده است. تئوری محدودیت ها در محیط هایی که یک محدودیت دارند، جواب بهینه می دهد؛ اما در سیستم های با محدودیت های بیشتر، احتمال نشدنی شدن جواب وجود دارد. در پژوهش حاضر، مسئله ی تعیین ترکیب تولید در محیط های با بیش از یک محدودیت با توجه به نظرهای تصمیم گیرنده بررسی شده است. برای اثبات کارایی مدل پیشنهادی، مثال های متنوعی با کمک برنامه ریزی آرمانی و نرم افزار winQSB حل شده است، که نتایج به دست آمده، کارایی مدل پیشنهادی را نشان می دهد؛ به طوری که حتی در محیط های با چند محدودیت نیز با لحاظ کردن هم زمان نظرهای تصمیم گیرنده در مورد اولویت گلوگاه به جواب بهینه می رسد.
کلید واژگان: تئوری محدودیت ها، ترکیب تولید، گلوگاه ها، نظرهای تصمیم گیرندهOne of the problems in the production line is determining the product mix while paying attention to resources and customer demands. The theory of constraints is a philosophy that is decisive in determining the product mix according to the constraints of the system and the productivity of the system. This theory gives an optimal solution in environments with one constraint, but in systems with more constraints, the solution may become impossible. The present research examines the problem of determining the product mix in environments with more than one constraint. It is necessary to pay attention to the opinions of the decision maker regarding the priority of the bottlenecks in the environments with more constraints.Three states for the theory of constraints method are envisioned according to the number and type of bottlenecks: the first is the state where the system has only one bottleneck and the solution of the theory of constraints is identical to the optimal method of linear programming. The second is the case where the system has more than one bottleneck and the theory of constraints maintains its efficiency and produces an optimal solution. The third is the case where the system has more than one bottleneck and the theory of constraints produces an impossible solution. It is worth noting that in all the three cases considered for the theory of constraints, the opinions of the decision makers have been ignored, which is considered in the proposed method. To prove the efficiency of the proposed model, various examples have been solved with the help of goal programming and WinQSB software. The computation results and the processing time show the efficiency of the proposed model in reaching the optimal solution in environments with multiple constraints by considering the opinions of the decision maker.
Keywords: Theory Of Constraints, Product Mix, Constraints, Decision Maker Ideas -
Journal of Optimization in Industrial Engineering, Volume:12 Issue: 25, Winter and Spring 2019, PP 167 -172One of the most important decision making problems in many production systems is identification and determination of products and their quantities according to available resources. This problem is called product-mix. However, in the real-world situations, for existing constrained resources, many companies try to provide some products from external resources to achieve more profits. In this paper, an integrated product-mix-outsourcing problem (IPMO) is considered to answer how many products should be produced inside of the system or purchased from external resources. For this purpose, an algorithm based on Theory of Constraints (TOC) and Branch and Bound (B&B) algorithm is proposed. For investigation of the proposed algorithm, a numerical example is presented. The obtained results show the optimal result by the new algorithm is as same as the results of integer linear programming.Keywords: Product-mix, Outsourcing, Theory of constraints, Branch, bound algorithm
-
This paper addresses a multi-objective mixed-model two-sided assembly line balancing and worker assignment with bottleneck analysis when the task times are dependent on the workers skill. This problem is known as NP-hard class, thus, a hybrid cyclic-hierarchical algorithm is presented for solving it. The algorithm is based on Particle Swarm Optimization (PSO) and Theory of Constraints (TOC) and consists of two stages. In stage one, simultaneous balancing and worker assignment are studied. In stage two, bottleneck analysis and product-mix determination are carried out. In addition, a bi-level mathematical model is presented to describe the problem.
The following objective functions are verified in this paper: (1) minimizing the number of mated-stations (2), minimizing the number of stations (3) minimizing the human costs (4) minimizing the weighted smoothness index and (5) maximizing the total profit. In addition to the proposed algorithm, another algorithm, which is based on the simulated annealing and the theory of constraints, is developed to compare the performance of the proposed algorithm in terms of the running time and the solution quality over the different benchmarked test problems. Moreover, several lower bounds are developed for the number of the stations and the number of the mated-stations. The results show and support the efficiency of the proposed approaches.Keywords: Two-sided assembly line balancing problem (TSALBP), worker assignment, mixed-model, particle swarm optimization algorithm (PSO), simulated annealing algorithm (SA), theory of constraints -
Journal of Industrial Engineering and Management Studies, Volume:4 Issue: 1, Winter-Spring 2017, PP 1 -12The theory of constraints is an approach to production planning and control that emphasizes on the constraints to increase throughput by effectively managing constraint resources. One application in theory of constraints is product mix decision. Product mix influences the performance measures in multi-product manufacturing system. This paper presents an alternative approach by using of goal programming to determine the product mix of the manufacturing system. The objective of paper is to provide a methodology in order to make product mix decision. Key point of the proposed methodology is considering decision maker idea to determine the weights of objective functions that are throughput and bottleneck exploitation. Therefore the weights of the objective functions are determined by the information get from decision maker. Through an example, inefficiency of theory of constraints in multiple bottleneck problems has been showed. Comparison of theory of constraints, linear programming and other methods to product mix problem has also discussed to show the advantages of the proposed method.Keywords: Theory of constraints, Product mix, multiple constraints, bottleneck, goal programming
-
Journal of Quality Engineering and Production Optimization, Volume:2 Issue: 1, Winter - Spring 2017, PP 77 -88DrumBufferRope is a theory of constraints production planning methodology that operates by developing a schedule for the systems first bottleneck. The first bottleneck is the bottleneck with the highest utilization. In the theory of constraints, any job that is not processed at the first bottleneck is referred to as a free good. Free goods do not use capacity at the first bottleneck, so very little attention is given to them in the DrumBufferRope literature. The objective of this paper is to present a methodology that improves the DrumBufferRope material flow management with attention to the second bottleneck and free goods. This paper presents a comparative analysis of DrumBufferRope material flow management and the proposed methodology in a job shop environment. To study the impact of free goods and the second bottleneck on the performance of the DBR method, 18 job shop simulation models were developed and data analysis was done for each simulation model. Lead time and throughput are the system performance measurement output parameters. The simulation result shows that the proposed methodology significantly improved the lead time and throughput.Keywords: Drum–Buffer–Rope, Theory of constraints, Free goods, Bottleneck
-
امروزه سیستم های تولیدی با هدف دست یابی به سود بیشتر، سعی می کنند سهم بیشتری از تقاضای بازار را ارضاء کنند. اما در اکثر موارد به دلیل ناکافی بودن منابع تولیدی مایل اند برخی محصولات را از منابع خارجی تهیه کنند. با توجه به این مهم، مسئله ی تولید ترکیبی (P M)با مفهوم تصمیم گیری برون سپاری ادغام می شود و مسئله ی یک پارچه تولید ترکیبی برون سپاری (I P M O) مطرح می شود. پرسش اصلی می شود. پرسش اصلی در این مسئله آن است که چه مقدار از هر محصول داخل سیستم تولید شود و چه مقدار از آن برون سپاری شود. یکی از معروف ترین روش های حل مسئله ی I P M O، روش تئوری محدودیت ها (T O C) است. در این تحقیق روشی ابتکاری و ساده براساس T O C برای حل مسئله ی I P M O در حالت چندگلوگاهی ارائه می شود. الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم های موجود در ادبیات مورد مقایسه قرار می گیرد و نشان داده می شود که الگوریتم پیشنهادی قادر به دست یابی به جواب های مناسب است.
کلید واژگان: سیستم های تولیدی، تولید ترکیبی، برون سپاری، نظریه ی محدودیت ها، الگوریتم ابتکاریDetermining the production rate of each product in order to maximize the throughput is important for production systems. This problem is called the product mix (PM) problem. In most cases, due to insufficient production resources, companies tend to obtain some of their products from external resources. Given this, PM, with the decision to outsource production, a combined and integrated product mix-outsourcing problem (IPMO) is formed. Here, the main question is how much of each product should be produced internally and how much should be outsourced. One of the most famous methods for solving the IPMO problem is the theory of constraints (TOC). TOC offers a five step methodology for the identification of organizational constraints and their elevation. The methodology is described as follows: (1) Identify the system's constraint(s) (2) Decide how to exploit the system's constraint(s) (3) Subordinate everything else to the above decision (4) Elevate the system's constraint(s)(5) If, in the previous steps, a constraint has been broken, go back to step1.In step1, the system bottleneck is dentified. In step 2, the scheduler decides how to use the bottleneck in order to maximize the throughput. In step 3, the bottleneck schedule (drum) is developed and, through backward and forward scheduling, other work centers are scheduled. In step 4, necessary improvements are considered in order to promote the bottleneck performance. And, finally, step 5 indicates the dynamic nature of the TOC. The product mix is determined through the first two steps of the TOC. In this study, we will introduce a simple and heuristic method based on TOC to solve IPMO problems in multi-bottleneck mode. First, it is shown, by an example, that available heuristic algorithms for solving the IPMO problem do not necessarily lead to optimum and even feasible solutions. Then, the proposed algorithm is compared with existing methods in the literature in single and multi-bottleneck modes, and it is indicated that the proposed algorithm is able to achieve appropriate solutionsKeywords: Production systems, product mix, outsourcing, theory of constraints, heuristic method -
در این مقاله، مسئله تعیین ترکیب تولید محصولات با استفاده از رویکرد نظریه محدودیت ها مورد بررسی قرار می گیرد. این رویکرد، یکی از موثرترین رویکردهای ابتکاری معرفی شده در حل این مسئله است. با وجود آنکه تعداد روش های ابتکای و فراابتکاری ارائه شده در ادبیات موضوع این مسئله با رویکرد ذکرشده اندک نیست، ولی همچنان دستیابی به جواب بهینه و کیفیت آن در زمانی مقبول از دغدغه های مطرح در این حوزه به شمار می آید. در مقاله حاضر، الگوریتم موثری برای تولید جواب های اولیه با کیفیت مطلوب به منظور آغاز فرآیندهای حل ابتکاری و یا فراابتکاری موجود با بهره گیری از مفاهیم تصمیم گیری گروهی ارائه می شود. در نهایت، برتری الگوریتم پیشنهادی بر دو نمونه از الگوریتم های موجود در ادبیات موضوع مسئله تعیین ترکیب تولید محصولات در بخش مثال عددی نشان داده شده است.
کلید واژگان: تولید جواب اولیه، روش های ابتکاری، نظریه محدودیت ها، تصمیم گیری گروهی، مسئله تعیین ترکیب تولیدThis paper deals with the product mix problem using the concept of Theory Of Constraints (TOC). Theory of constraints is one of the most efficient approaches which have been applied to solve the product mix problem heuristically. Although there are numerous heuristic and meta-heuristics to solve this problem, finding the optimal solution in a reasonable time is still a challenging issue. In this paper, a novel procedure inspired by multi-agent decision making concepts, is developed to generate better initial solutions upon which the existing TOC-based product mix algorithms can reach solutions with better quality. The superiority of the proposed procedure is validated by two existing algorithms through a well-known problem instance in the body of literature.Keywords: Heuristic algorithms, Multi, agent decision, making, Theory of constraints, Initial solution generation, Product mix problem -
یکی از روش هایی که به کمک آن می توان مسائل ترکیب تولید را به راحتی حل نمود، روش تئوری محدودیت ها می باشد. ولی این روش در برخی از مسائل و شرایط دارای نقایصی می باشد که محققین را بر آن داشته است که این تئوری را تغییر داده و تحت عنوان تئوری محدودیت های اصلاح شده ارائه دهند تا علاوه بر مزایای این تئوری، معایب آن را نیز پوشش دهند. اما این تئوری برای شرایطی که تمام پارامترها قطعی می باشند، مطرح شده است. ولی در دنیای واقعی تولید، معمولا پارامترهایی نظیر ظرفیت، سود و زمان پردازش غیر قطعی می باشند. از سوی دیگر تئوری مجموعه های فازی نیز مانند یک ابزار مناسب برای مدیریت تولید در زمانی که پویایی محیط تولید مانع تعیین دقیق تابع هدف، محدودیت ها و سایر پارامترهای مدل می شود، کاربرد دارد. لذا در این مقاله سعی گردیده است الگوریتمی بر مبنای تئوری محدودیت های اصلاح شده و منطق فازی ارائه شود. نتایج نشان دهنده ی کارایی و انعطاف پذیری این الگوریتم می باشد.
کلید واژگان: تئوری محدودیت های اصلاح شده (RTOC)، ترکیب تولید، زمان پردازش فازی، ظرفیت فازی، سود فازیInternational Journal of Industrial Engineering & Production Management, Volume:22 Issue: 4, 2012, P 359One of methods that used in product mix problems is theory of constraints (TOC). However, unfortunately it is not efficient in some situations. So many researchers have tried to solve these inefficiencies. In this way, Revised Theory of Constraints is proposed to use the advantage of this method for certainty conditions.Nevertheless, in the real world situations many parameters such as processing time, capacity and profit are not completely certain. Furthermore, Fuzzy set theory has been used to model systems that are hard to define precisely and represents an attractive tool to aid research in production management when the dynamics of the production environment limit the specification of model objectives, constraints and the precise measurement of model parameter. So In this paper, an algorithm based on RTOC and fuzzy logic is proposed. The results have shown this algorithm is an effective and flexible algorithm.Keywords: Product mix, Theory of constraints, Fuzzy linear programming, Fuzzy processing time, Fuzzy capacity, Fuzzy profit -
طی سالیان اخیر تئوری محدودیت ها به عنوان یک فلسفه ی مدیریتی موثر برای مسائل تولید ترکیبی در جهت افزایش سود به کار گرفته شده است. هدف اصلی این تئوری، کسب پول و سودآوری از طریق شناسایی گلوگاه ها و رفع یا هموار نمودن آنهاست. از سویی در اغلب سیستم های تولیدی برخی پارامترها، قطعی نبوده و با نوعی ابهام همراه هستند. از اینرو تئوری مجموعه های فازی به عنوان ابزاری مفید می تواند در این موارد، مورد استفاده قرار گیرد.
در این مقاله دو مساله تولید ترکیبی به کمک دو روش تئوری محدودیت ها و برنامه ریزی خطی فازی، حل شده و مورد بررسی قرار می گیرند و در عین حال که نتایج آنها با هم مقایسه می شوند، الگوریتمی نیز بر مبنای تئوری محدودیت ها جهت حل مسائل تولید ترکیبی با زمان پردازش و ظرفیت فازی ارائه می گردد. نتایج اولیه نشان می دهند که تئوری محدودیت ها در مسائل چندگلوگاهی دارای کارایی چندانی نبوده و فقط در مسائل تک گلوگاهی می توانند مفید واقع شوند، در حالی که روش برنامه ریزی خطی فازی می تواند در کلیه مسائل تک گلوگاهی و چند گلوگاهی جواب های مناسبی به دست آورد. این در حالی است که در برخی از روش های حل برنامه ریزی خطی فازی، محدودیت هایی وجود دارند که نمی توان همواره جواب شرایط مورد نظر را در آنها یافت.کلید واژگان: تولید ترکیبی، تئوری محدودیت ها، تک گلوگاهی، چند گلوگاهی، برنامه ریزی خطی فازی، زمان پردازش فازی، ظرفیت فازیInternational Journal of Industrial Engineering & Production Management, Volume:21 Issue: 2, 2010, P 1In the recent years, theory of constraints (TOC) has emerged as an effective management philosophy for solving product mix problem with the aim of profit maximization by considering the bottleneck. Furthermore, Fuzzy set theory has been used to model systems that are hard to define precisely and represents an attractive tool to aid research in production management when the dynamics of the production environment limit the specification of model objectives, constraints and the precise measurement of model parameters. In this research, an algorithm based TOC is proposed for product mix problem with bottleneck(s) and fuzzy processing time and fuzzy capacity. The efficiency of this algorithm compared with Fuzzy Linear Programming(FLP), TOC heuristic, Revised-TOC(RTOC), Hybrid Tabu-SA, genetic algorithm, and tabu search through three illustrative examples but in this comparison, we focused on FLP. The results have shown inefficiency of TOC in fuzzy state.Keywords: Theory of constraints, one bottleneck, multi bottlenecks, fuzzy linear programming, fuzzy processing time, fuzzy capacity, product mix
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.