زمانبندی کار کارگاهی منعطف با سیاست رد کارها و تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه

سیستم کار کارگاهی منعطف یکی از پرکاربردترین سیستم های زمان بندی، در محیط های تولیدی است که به علت کاربردهای متنوع در سیستم های تولیدی همواره موردتوجه پژوهشگران این حوزه بوده است. در تعداد زیادی از پژوهش های این حوزه فرض شده است که زمان های پردازش، مقداری ثابت و از پیش مشخص شده هستند. حال آنکه در شرایطی و بر اثر پدیده زوال، زمان های پردازش عملیات افزایش می یابند و پس از اجرای فعالیت های تعمیرات و نگهداری با نام RMA، زمان های پردازش به زمان های نرمال اولیه کاهش می یابند. موضوع پژوهش حاضر، بررسی سیستم کار کارگاهی منعطف با درنظرگرفتن سیاست رد کارها و منابع دوگانه محدود انسان ماشین و پیاده سازی فعالیت های تعمیرات و نگهداری RMA است.

هدف از حل مسائل زمان بندی کار کارگاهی منعطف، یافتن تخصیص هر عمل به یک ماشین و یک کارگر از میان مجموعه ماشین ها و کارگران قابل، به نحوی است که توالی عملیات بر روی ماشین آلات بهینه شود. برای این منظور یک مدل ریاضی بر اساس رویکرد برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط منعطف توسعه داده شده است. مروری بر مطالعات پیشین نشان می دهد که مسئله با مفروضات فوق الذکر در زمره مسائل NP-hard رده بندی شده اند؛ بنابراین استفاده از روش های فراابتکاری برای دستیابی به جواب اجتناب ناپذیر است. برای این منظور از روش فراابتکاری جست وجوی همسایگی متغیر، شبیه سازی تبرید و الگوریتم ترکیبی این دو برای حل مسئله استفاده شده است. 

در این پژوهش، 20 زیر مسئله موردبررسی قرار گرفته است که بر اساس اندازه، به سه دسته کوچک، متوسط و بزرگ دسته بندی می شوند. ویژگی های هر مسئله موردبررسی بر اساس پارامترهایی نظیر تعداد کارها، تعداد ماشین آلات، تعداد کارگران، مجموع کل تعداد عمل های کارها و تعداد باکت ها مشخص شده است. برای حل این مسئله از روش های فراابتکاری جست وجوی همسایگی متغیر، شبیه سازی تبرید و ترکیب این دو، استفاده شده است؛ همچنین هفت ساختار تولید همسایگی بر پایه تغییر در ماشین ها و کارگران تخصیص یافته به هر عمل، تعویض عمل ها و کارها، اجرا و یا عدم اجرای فعالیت های تعمیرات و نگهداری RMA و درنهایت رد/ پذیرش کارها ایجاد می شود. این ساختارهای همسایگی با هدف جست وجوی بهتر فضای جواب مسئله در روش های فراابتکاری، مورداستفاده قرار گرفته است. ساختار تولید جواب های جدید به صورتی است که ضمن مراعات الزامات سیستم کار کارگاهی منعطف، همواره جواب های موجه تولید می شود. پارامترهای روش های فراابتکاری با استفاده از روش تاگوچی تنظیم شده اند و به عنوان نمونه، پارامترهای مرتبط با روش فراابتکاری جست وجوی همسایگی متغیر و شبیه سازی تبرید گزارش شده است که مشتمل بر پارامترهای دمای اولیه، تعداد جست وجوهای همسایگی و شمارنده تکرار حلقه ارتعاش است. در ادامه نتایج حاصل از اجرای روش های فراابتکاری مقایسه قرار گرفته و در خصوص مسائل کوچک، با مقدار جواب دقیق به دست آمده مقایسه شده است.

در خاتمه، نتایج حاصل از حل 20 زیرمسئله از طریق سه روش های فراابتکاری جست وجوی همسایگی متغیر، شبیه سازی تبرید و روش ترکیبی این دو، با استفاده از روش های آماری مقایسه شده است و نتایج حاکی از آن است که روش ترکیبی شبیه سازی تبرید و جست وجوی همسایگی متغیر، عملکرد بهتری در حل این مسئله داشته است.