فهرست مطالب

پژوهشهای مهندسی صنایع در سیستمهای تولید - پیاپی 8 (پاییز و زمستان 1395)

نشریه پژوهشهای مهندسی صنایع در سیستمهای تولید
پیاپی 8 (پاییز و زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1396/01/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • جواد بهنامیان، فاطمه دیانت صفحه 105
    زمانبندی کار ها در صنایعی که روند حرکت کار ها بر روی ماشین ها به صورت دوره ای می باشد، همچون صنایعی که محصولات آنها فاسد شدنی نظیر صنایع غذایی و یا دارای طول عمر همانند مواد شیمیایی، رادیواکتیو و غیره هستند، از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا که این صنایع به دلیل محدودیت های زمانی و یا رقابت با سایر شرکت ها سعی در کمینه نمودن بازه زمانی انجام کار ها دارند. از آنجا که غالبا محیط تولیدی این صنایع به صورت تولید جریان کارگاهی مختلط دوره ای می باشد و اثر یادگیری اپراتور در سرعت تولید مشهود است، این پژوهش در نظر دارد که زمان چرخه بر روی هر ماشین را با وجود اثر یادگیری به کمک چینش فعالیت ها کمینه نماید. برای این منظور در روند این پژوهش، ابتدا تحقیقات پیشین در این حوزه مورد مطالعه قرار گرفت. سپس مدل ریاضی این مساله نوشته و به دلیل آنکه ماهیت کمینه نمودن زمان انجام کار ها در محیط تولید جریان کارگاهی مختلط دوره ای، جزء مسائل سخت (NP-Hard) می باشد، برای حل این مساله از سه روش فراابتکاری الگوریتم ژنتیک، الگوریتم شبیه سازی تبرید و الگوریتم شبیه سازی تبرید مبتنی بر جمعیت استفاده شد. نتایج نشان می دهند که الگوریتم شبیه سازی تبرید مبتنی بر جمعیت به دلیل ساختار جمعیتی آن، به طور میانگین نسبت به دو الگوریتم دیگر کارایی بهتری دارد.
    کلیدواژگان: زمانبندی، جریان کارگاهی مختلط، اثر یادگیری، الگوریتم فراابتکاری
  • حمیدرضا ابراهیمی نسب، جعفر حیدری، عطاالله طالعی زاده صفحه 119
    در این مقاله یک زنجیره تامین دوسطحی با تقاضای احتمالی تحت قرارداد انعطاف مقداری مورد بررسی قرار گرفته است. تحت قرارداد انعطاف مقداری، خردهفروش میتواند مقدار سفارش خود را در حدود مشخصی اصلاح نماید. چنانچه تقاضای بازار کمتر از مقدار سفارش باشد، خرده فروش می تواند مقدار مشخصی از سفارش اولیه خود را لغو نماید و در صورتی که تقاضای بازار بیشتر باشد، سفارش ثانویه توسط خرده فروش قابل صدور است. در این شرایط، ریسک نامعینی تقاضا بین دو عضو زنجیره تامین تسهیم خواهد شد و این امکان به وجود خواهد آمد که تصمیمات اعضای زنجیره تامین به صورت سرتاسری بهینه شود درحالی که هیچ یک از اعضا متضرر نشوند. در این مقاله یک رویکرد جدید برای تعیین پارامترهای قرارداد انعطاف مقداری (پارامتر تنظیم رو به بالا و پارامتر تنظیم رو به پایین) ارائه می شود. توابع سود مورد انتظار دو عضو زنجیره تامین تحت شرایط ذکر شده به صورت ریاضی مدلسازی شده و روابط بهینه بین دو پارامتر قرارداد انعطاف مقداری به نحوی که تضمین کننده سود بیشتر برای کل زنجیره تامین و همچنین تک تک اعضای آن باشد، استخراج می شود. نتایج نشان می دهد که قرارداد پیشنهادی قادر به هماهنگ سازی مقدار سفارش در زنجیره مورد بررسی است به نحوی که سودآوری کل زنجیره تامین بیشینه گردد و هیچ یک از اعضا نسبت به حالت تصمیمگیری انفرادی متضرر نشوند. تحلیلها نشان میدهد که با افزایش انعطاف برای لغو سفارشات، تولیدکننده نیز تعهد کمتری برای تحویل بیشتر خواهد پذیرفت و در مقابل با کاهش سطح انعطاف برای لغو سفارشات، تولیدکننده میپذیرد که کالای پشتیبان بیشتری تولید نماید.
    کلیدواژگان: هماهنگ سازی زنجیره تامین، قرارداد زنجیره تامین، تصمیم گیری متمرکز، قرارداد انعطاف مقداری
  • نجمه بهرام پور، رضا توکلی مقدم، ناصر شهسواری پور صفحه 133
    مسائل مکان‏یابی- مسیریابی جهت تحویل کالا در شرایط اضطراری دارای اهمیت فراوانی هستند. این مقاله، به بررسی و حل مسئله‏ی مکان‏یابی- مسیریابی با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان می پردازد که قابلیت اطمینان به صورت احتمال وقوع خرابی ها در نظر گرفته می شود. مسئله به صورت مدلی دو هدفه شامل حداقل کردن هزینه‏ و حداکثر کردن قابلیت اطمینان مدلسازی می شود که حداکثر کردن قابلیت اطمینان به صورت حداقل کردن هزینه های خرابی مورد انتظار بیان می شود. احتمال وقوع خرابی ها به صورت سه خرابی مراکز یا تسهیلات، خرابی در مسیرهای ارتباطی و خرابی وسایل نقلیه در نظر گرفته می شود. با توجه به اینکه میزان هزینه سفر به متغیرهای زیادی وابسته است و تخمین دقیق آن امکان‏پذیر نمی‏باشد از این رو میزان هزینه‏ با استفاده از متغیرهای زبانی خبرگان به صورت فازی مطرح می شود. از آنجا که این مسئله یک مسئله NP-hard است لذا از الگوریتم‏های فراابتکاری جهت حل و بهینه سازی استفاده می شود. ابتدا الگوریتم کرم شبتاب گسسته‏ی دو هدفه ارائه و سپس مسئله با دو الگوریتم کرم شبتاب و NSGA-II حل می شود و در پایان کارایی این دو الگوریتم به وسیله‏ی مجموعه‏ای کامل از مثال‏ها با اندازه های کوچک تا بزرگ مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که الگوریتم کرم شبتاب گسسته دو هدفه دارای شاخص DM بهتری هستند اما در مورد دو شاخص MID عملکرد الگوریتم کرم شبتاب تنها برای مسائل با اندازه کوچک تا متوسط مناسب است و با بزرگ شدن مسئله کارایی خود را از دست می‏دهد.
    کلیدواژگان: مسئله مکان یابی - مسیریابی، قابلیت اطمینان، خرابی، الگوریتم کرم شبتاب، NSGA، II، هزینه فازی
  • محبوبه هنرور، مهدی خلیلی صفحه 147
    مدیریت موثر عملیات توزیع و پخش کالاهای تولیدی نقش بسیار مهمی را در موفقیت و افزایش سطح رقابت یک سازمان تولیدی ایفا می کند. مساله ی مکان یابی- مسیریابی، مساله ای است که در آن دو موضوع تعیین مراکز توزیع محصول و تشکیل مسیرهای وسایل نقلیه به صورت همزمان در نظر گرفته شده است. در این مقاله یک مدل برنامه ریزی احتمالی دومرحله ای و یک روش حل فرا ابتکاری برای مساله ی حمل و نقل– مکان یابی– مسیریابی ارائه شده است. مشتری ها امکان سفارش محصولات متفاوت را دارند. محصولات مختلف می بایست از مراکز توزیع اصلی با ظرفیت محدود به مراکز توزیع فرعی باز شده منتقل شوند و از آنجا بین مشتری ها توزیع شوند. مساله-ی مذکور با دو هدف کمینه سازی هزینه های سیستم و بیشینه سازی تقاضای برآورده شده ی مشتری ها یا به عبارت دیگر ماکزیمم نمودن میزان کل تقاضای ارسالی به مشتریان توسعه داده شده است. به دلیل پیچیدگی بالای این مساله از نسخه ی دوم الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب برای حل آن استفاده می شود. پارامترهای اولیه این الگوریتم با روش تاگوچی تنظیم می شوند. نتایج محاسباتی نشان دهنده ی کارایی روش حل پیشنهادی برای حل مسائل در ابعاد مختلف است .
    کلیدواژگان: مساله ی حمل و نقل- مکان یابی- مسیر یابی چند محصولی، برنامه ریزی تصادفی دو مرحله ای، الگوریتم ژنتیک با مرتب، سازی نامغلوب، روش محدودیت اپسیلون
  • جواد رضاییان، مقدسه اکبرپور، حدیثه اکبرپور صفحه 165
    در این تحقیق یک مدل ریاضی برای زنجیره تامین دوسطحی متشکل از یک خریدار و یک تولیدکننده برای یک سیستم یکپارچه موجودی با خرابی غیر آنی اقلام ارائه می شود که تقاضا احتمالی است و از توزیع نرمال پیروی می کند. فرض می شود خرابی از توزیع وایبول سه پارامتر پیروی می کند. در شرایط واقعی در نظر گرفتن کمبود هم به صورت پس افت و هم به صورت فروش از دست رفته الزامی است، بنابراین هر دو نوع کمبود نیز در مدل بکار گرفته می شود. هدف از این مدل تعیین سیاست بهینه سفارش دهی است بطوری که مجموع هزینه های زنجیره تامین کمینه گردد. برای حل مدل از الگوریتم ژنتیک بهره برده شده است. همچنین جهت تحلیل مدل و بررسی تاثیر برخی از پارامترهای مهم و تاثیرگذار بر جواب بهینه مدل موجودی از تحلیل حساسیت نرخ خرابی و سطح اطمینان استفاده می نماییم. در نهایت مقدار بهینه هزینه مورد انتظار زنجیره تامین تحت تصمیم گیری یکپارچه و غیر یکپارچه تعیین و مقایسه می گردد.
    کلیدواژگان: زنجیره تامین چندسطحی، خرابی غیر آنی، مدل موجودی
  • اقدس بدیعی، کامران شهانقی، حامد کلانتری صفحه 181
    مسئله مکانیابی نقطه انتقال عمومابه یافتن مکان بهینه نقطه انتقال بین تسهیل و مجموعه ای از نقاط تقاضا اتلاق می شود، به طوری که حداکثر فاصله (مجموع فواصل) مشتریان تا تسهیل از طریق نقطه انتقال در شرایط قطعی حداقل گردد. از این رو مقاله پیش رو،سعی بر مدل سازی مسئله مذکور به صورت چند هدفه به ازای مکانیابی یک یا چند نقطه انتقال در حضور یک یا چند تسهیل، تحت شرایط قطعی در فضای شبکه دارد. اهداف مورد نظر نیز مشتمل بر کمینه سازی مجموع هزینه های حمل و نقل و برپایی نقاط انتقال، کمینه سازی مجموع زمان های جابجایی و بیشینه سازی مقدار پوشش می باشند. هم چنین به دلیل پیچیدگی بالای محاسباتی ، از یک نوع الگوریتم ژنتیک ترکیبی جدید جهت حل مدل بکار گرفته شده و به جوابنزدیکبهبهینهدرزمانمحدود بسنده شدهاست.در انتها، اعتبار و کاربرد مدل سازی پیشنهادی تحت شرایط قطعی، از طریق ارائه یک مطالعه موردی در مورد سیستم توزیع گندم اسیاب شده درشهرستان اندیمشک استان خوزستان نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی آرمانی، الگوریتم ژنتیک ترکیبی، مسئله مکانیابی چندگانه نقاط انتقال، مسئله مکانیابی تسهیل چندهدفه
  • ارائه مدل ریاضی استوار و الگوریتم حل ابتکاری برای مسئله یکپارچه تولید-مسیریابی-موجودی محصولات فاسدشدنی با انتقال جانبی
    فاطمه جعفرخان، سعید یعقوبی صفحه 195
    در این مقاله، یک مدل ریاضی استوار برای مسئله یکپارچه تولید- موجودی- مسیریابی محصولات فاسدشدنی تحت عدم قطعیت تقاضادر یک شبکه ای شامل یک تولیدکننده و مجموعه ای از خرده فروشان ارائه می شود، که در آن، انتقال بین خرده فروشان به منظور مقابله با عدم قطعیت تقاضای مشتریان در نظر گرفته می شود. همچنین، موازنه ای بین استواری راه حل و استواری مدل نیز انجام می شود که می تواند به تصمیم گیری در رابطه با برنامه ریزی تحویل ها، میزان تولید و میزان انتقال بین خرده فروشان کمک کند. از آنجایی که مسئله ذکر شده در دسته مسائل NP-Hard قرار می گیرد، یک الگوریتم حل ابتکاری برای حل آن پیشنهاد می شود، که در هر مرحله از جستجو با انجام بهترین تغییر در مسیرهای وسیله نقلیه، راه حل را به یک راه حل بهتر هدایت می کند. درنهایت، الگوریتم پیشنهادی بر روی مجموعه داده های موجود در ادبیات و یک مطالعه موردی واقعی اجرا شده که نتایج، کارایی بالای این الگوریتم از لحاظ زمان و کیفیت جواب ها را آشکار می سازد.
    کلیدواژگان: مسئله یکپارچه تولید، مسیریابی، موجودی، محصول فاسدشدنی، الگوریتم حل ابتکاری، انتقال جانبی، بهینه سازی استوار
|
  • Page 105
    Jobs scheduling in industries with cyclic procedure on machines, such as perishable products (food industries) or products with a limited lifetime (chemicals, radio actives, etc), is very important. Due to time limitation or competition with other companies, these industries try to minimize thecycle time of jobs processing. Since most productive environments of the industries are cyclic hybrid flow shop and operator’s learning effect is obvious in speed of productions, the aim of this study is to minimize cycle time of each machine with learning effect by consequence of jobs. After proposing a mathematical model and since the cyclic hybrid flow shop environment is NP-hard, three metaheuristics, i.e., genetic algorithm, simulated annealing algorithm and population based simulated annealing algorithm, have been proposed for solving this problem. Results show that on average, population based simulated annealing algorithm due to its population-based structure has a better performance in comparison to other algorithms.
    Keywords: Scheduling, Hybrid flow shop, Learning effect, Metaheuristic algorithm
  • Hamidreza Ebrahiminasab, Jafar Heydari, Ataollah Taleizadeh Page 119
    In this paper, a two-stage newsvendor model with one type of product in presence of stochastic demand under quantity flexibility (QF) contract is investigated. Under the proposed model, the manufacturer allows the retailer to update its order size upward or downward. Under this mechanism, the manufacturer is committed to provide a certain level more than the retailer’s primary order to deliver when large demand is observed; in addition, the retailer has the authority to cancel a limited amount of its initial order in the beginning of selling season when the observed demand is small. Under these circumstances, overstocking/shortage risks are shared between two members. By sharing risks, it will be possible to optimize decisions globally. In this paper, a new approach for optimal adjustment of QF parameters (i.e. upward and downward adjustment parameters) is developed. Expected profit functions of both channel members under QF contract is mathematically modeled and optimal closed-form relationship between upward and downward adjustment parameters is determined. The obtained closed-form relation guarantees more profit for the whole supply chain and at the same time assures more profit for both channel members. Under the proposed model, both members benefit from the coordinated decision making while risk of demand uncertainty is shared. Our investigations revealed that increasing flexibility on cancelling initial order causes less flexibility of the manufacturer in providing more products. On the other hand, decrease of cancelling flexibility results in more flexibility for oversupply volume.
    Keywords: Supply chain coordination, Supply chain contract, Centralized decision, making, Quantity flexibility contract
  • Najmeh Bahrampour, Reza Tavakkoli, Moghaddam, Nasser Shahsavari Pour Page 133
    Location and routing problems in emergencies are so important. This paper considers a location–routing problem with reliability by the means of considering the probability of failure occurrence. The problem has two objectives that minimizes the total cost and maximizes the reliability. Maximizing the reliability is expressed as minimizing the expected cost of the failure. In this problem, three kinds of failures are considered, which are: failure of centers, routes and vehicles. Since travel costs is dependent on manyzparameters and hence it is not possible to estimate exactly so they are considered as fuzzy number using linguistic variables. At first, mathematical formulation of the problem is presented, and then because the problem is the NP-hard therefore, meta-heuristics algorithms are used to solve the model. Additionally, a bi-objective discrete firefly algorithm is providedand then in order to evaluate the performance of the algorithm, several test problems are implemented and compared with the NSGA-II. The results show that the biobjective discrete firefly algorithm has a better DM measure; however, it is only suitable for small to medium-sized problems due to the MID measure and it loses its efficiency in larger sizes.
    Keywords: Location, Routing, Reliability, Failure, Firefly Algorithm, NSGA, II, Fuzzy cost
  • Mahboobeh Honarvar, Mehdi Khalili Page 147
    Effective management of distribution of manufactured goods plays an important role in the success and increasing of competition' levels in manufacturing organization. Location routing problem is a problem in which location of distribution center and vehicle routing are considered simultaneously. In this paper, a two-stage stochastic programming model and a meta-heuristic approach are presented for the Transportation Location Routing Problem. Customers can order different products. Capacitated central centers transport different products to open intermediary Distribution Centers (IDCs) and then these products are distributed from IDCs between the customers. A bi-objective optimization model is developed. Two objectives, minimization of the overall costs and maximization of the total served demand, are addressed. Due to the high complexity of the problem, we use the Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm to solve the problem. The initial parameters of this algorithm is set with Taguchi method. Computational results show the effectiveness of the proposed solution method to solve problems in different dimensions.
    Keywords: Multi, product Transportation Location Routing Problem, two, stage stochastic programming, Non, dominated Sorting Genetic Algorithm, Epsilon, Constraint method
  • Javad Rezaeian, Moghaddaseh Akbarpoor, Hadiseh Akbarpoor Page 165
    Most of the inventory control models assume that items can be stored indefinitely to meet the future demands. However, certain types of commodities either deteriorate or become obsolete in the course of time and hence are unstable. In this study, a mathematical model is presented for a two-echelon supply chain including a buyer and a producer for an inventory integrated system with non-instantaneous of items that demand is probable and follows a normal distribution. Since, the rate of deterioration describes the condition deterioration the goods and regarding the relation between time and deterioration rate is probable rather than the fixed rate of deterioration. In reality, considering the shortages is necessary in both forms of backlogging and lost sales. Therefore, both kinds of shortages are used in the model.
    The main goal of this model is determining the optimal ordering policy so that the total cost of supply chain is minimized. The proposed model is solved for some problems by Lingo software. The validity of model is determined by sensitive analysis and the problem is known a NP-hard one, hence a genetic algorithm has been used in order to solve the model problem. The rates of deterioration and confidence level sensitivity analysis have been applied to analyze effect of some important parameters affecting on optimal solution of the inventory model.
    Finally, the optimal value of the expected cost of supply chain under integrated and non-integrated decision-making has been determined and compared. The results show the efficiency of algorithm .
    Keywords: two, echelon supply chain, non, instantaneous deterioration, inventory model
  • Aghdas Badiei, Kamran Shahanaghi, Hamed Kalantari Page 181
    The Transfer Point Location Problem is about locating optimum transfer point between the facility and a set of demand points, such that the maximum distance or the sum of the distances between the customers and the facility through the transfer point is minimized in certain environment. Thus, in this thesis the goal is to construct the modeling of the aforesaid problem, in case of multi objectives with respect to locating the single or multiple transfer point(s), in the certain environment and network topology when one or more facility exist. The objectives are about minimizing total cost of transfer points set up and transportation, minimizing total time of transfer and maximizing demand covering. In addition, due to high computational complexity of problem for acquiring a solution near to optimum in limited time, one type of proposed hybrid genetic algorithm is used. At last, the validation and the application of the developed model in certain environment are shown by a case study of ground wheat distribution system in Andimeshk of Khozestan.
    Keywords: Goal Programming, hybrid Genetic algorithm, Multiple location of transfer points, Multi, objective Facility location problem
  • A Robust Mathematical Model and Heuristic Solution Algorithm for Integrated Production-Routing-Inventory Problem Of Perishable Products with Lateral Transshipment
    Fatemeh Jafarkhan, Saeed Yaghoubi Page 195
    In this paper, a robust mathematical model for integrated production- routing- inventory problem ofperishable product under uncertain demand in a network consisting of a producer and set of retailers, is presented, where the transshipment among retailers is considered to deal with uncertainty of customer's demand. Moreover, the tradeoff between the solution robustness and model robustness can help in decision making about planning of deliveries, the quantity of production and the quantity of transshipment among retailers. Since the mentioned problem is in category of NP-Hard problems, a heuristic solution algorithm is proposed for solving it that guide the solution to a better solution through conducting the best change in vehicle routes in each step of search. Finally, the proposed algorithm isapplied on benchmark instances from literature and a real case study, that results reveal the effectiveness of the algorithm in terms of time and quality of solutions.
    Keywords: Integrated production, routing, inventory problem, Perishable product, Heuristic solution algorithm, Transshipment, Robust optimization.