فهرست مطالب

پژوهشهای مهندسی صنایع در سیستمهای تولید - پیاپی 9 (پاییز و زمستان 1395)

نشریه پژوهشهای مهندسی صنایع در سیستمهای تولید
پیاپی 9 (پاییز و زمستان 1395)

  • ویژه نامه یازدهمین و دوازدهمین کنفرانس بین المللی مهندسی صنایع
  • تاریخ انتشار: 1396/03/31
  • تعداد عناوین: 8
|
  • نرگس نوروزی، محسن صادق عمل نیک، رضا توکلی مقدم صفحات 213-219
    در این مقاله، مساله مسیریابی وسائط نقلیه با هدف کاهش انرژی مصرفی و زمان های طی مسیر در شرایطی که سرعت های سفر وابسته به زمان هستند مورد بررسی قرار می گیرد. این مساله به تعیین مسیرهای بهینه برای ناوگانی از وسائط نقلیه می پردازد به طوری که زمان طی مسیر میان نقاط (مشتریان) به زمانی از روز که سفر در آن نقطه آغاز می شود وابسته است. زمان دقیق سفر با دانستن زمان عزیمت و یک تخمین دقیق از سرعت متوسط وسیله نقلیه در آن مسیر محاسبه می شود. از این رو در ادامه به ارائه ی یک مدل ریاضی جدید برای کاهش زمان طی مسیر می پردازیم و از آنجایی که مساله مسیریابی وسائط نقلیه مورد بررسی از نوع مسایل NP-Hard است ازروش فراابتکاری رقابت استعماری (ICA) استفاده می شود. به همین جهت تعدادی از مسایل با در نظر گرفتن سرعت های سفر متغیر در بازه های زمانی مختلف موردبررسی قرار گرفته است و سپس برای نشان دادن کارایی الگوریتم طراحی شده جواب های به دست آمده با روش بهینه سازی انبوه ذرات (PSO) مقایسه می شوند.
    کلیدواژگان: مسیریابی وسائط نقلیه، کاهش انرژی مصرفی، الگوریتم رقابت استعماری، بهینه سازی انبوه ذرات
  • عماد صانع زرنگ، جعفر حیدری صفحات 221-227
    در این مقاله مساله تعادل خط مونتاژ چندگانه با ایستگاه های موازی و محدودیتهای منطقه ای در قالب یک مدلریاضی عدد صحیح صفر و یک ارایه شده است. در مساله مورد بررسی وجود ایستگاه های موازی مجاز بوده و محدودیتهای منطقهای مثبت و منفی در مدل لحاظ شده اند. محدودیت های منطقه ای مثبت (منفی) به این معنا هستند که برخی از فعالیت ها حتما در یک ایستگاه کاری قرار بگیرند (نگیرند). هدف مدل ارایه شده در این مقاله حداقل سازی تعداد ایستگاه های کاری و در عینحال کمینهسازی هزینه تجهیزات است. بر این اساس مساله در قالب یک مدل برنامهریزی ریاضی دوهدفه فرموله شده و برای حل آن از روش حدی تقویت شده استفاده شده است. عملکرد مدل پیشنهادی با استفاده از یک مثال عددی مورد سنجش قرار گرفته است و نشان داده شده است که مدل پیشنهادی قابلیت دستیابی به جوابهای کارا را دارد.
    کلیدواژگان: خط مونتاژ چندگانه، بهینه سازی چند هدفه، انتخاب تجهیزات، ایستگاه کاری موازی، روش حدی تقویت شده
  • محبوبه کبیری زمانی، پریناز واعظ صفحات 229-237
    با توسعه اقتصاد و افزایش رقابت در صنایع مختلف، کاهش هزینه های تولید تبدیل به یکی از مهم ترین دغدغه های شرکت های تولیدی شده است. برای نیل به این هدف باید تا حد امکان شرایط مدل سازی مسئله را به شرایط واقعی نزدیک نمود. در این مقاله، مسئله برنامه ریزی و زمان بندی خط تولید اسیدشویی در ناحیه نورد سرد مجتمع فولاد مبارکه اصفهان (Pickling Line Scheduling یا PLS) ارائه شده است. مسئله مورد بررسی، انتخاب مناسب و تعیین توالی برنامه های خط تولید و به طور همزمان انتخاب مناسب و تعیین توالی کلاف های داخل این برنامه ها با در نظرگرفتن محدودیت های متنوع حاکم بر تولید خط تولید اسیدشویی است. هدف مسئله، افزایش بهره وری خط تولید و کاهش هزینه های تولید است. به دلیل حجم بالای تولید در مجتمع فولاد مبارکه و تعدد محدودیت های تولیدی، نیاز به یک مدل ابتکاری برای حل مسئله در کوتاهترین زمان است به همین دلیل یک مدل ریاضی غیر خطی و یک الگوریتم ابتکاری برای حل مسئله ارائه شده است. نتایج حاصل از نمونه های واقعی مورد بررسی نشان دهنده کارایی الگوریتم نسبت به روش دستی برنامه ریزی مورد استفاده در شرکت فولاد مبارکه اصفهان است.
    کلیدواژگان: اسیدشویی، نورد سرد، الگوریتم ابتکاری، برنامه ریزی تولید
  • سید محمد تقی فاطمی قمی، سمیه ترکمن صفحات 239-255
    در این مقاله مساله ی برنامه ریزی تولید چند مرحله ای، چند محصولی، چند پریودی با راه اندازی های وابسته به توالی در زنجیره تامین حلقه بسته مطالعه می ‏شود. فرآیندهای تولید و تولید مجدد هر محصول به طور متوالی درنظرگرفته شده اند و اگر ماشین برای پردازش محصول موردنظر آماده باشد، هر دو فرآیند قابل اجرا هستند. برای فرمول بندی مساله یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط ارایه شده و به منظور حل مدل مذکور چهار الگوریتم ابتکاری با استفاده از رویکرد افق متحرک و یک الگوریتم ژنتیک توسعه داده شده است. دو روش ابتکاری اول برمبنای مدل اصلی توسعه ی یافته‏اند، اما به منظور حل مساله در ابعاد بزرگ، دو روش ابتکاری دیگر و الگوریتم ژنتیک، مبتنی بر مدل ساده سازی شده می باشند که از حذف توالی های غیرترتیبی فضای جواب مدل اصلی حاصل شده است. جهت تنظیم پارامترهای الگوریتم ژنتیک ارایه شده، روش تاگوچی به‏کارگرفته شده است. نتایج عددی نشان‏دهنده‏ی کارایی الگوریتم فراابتکاری ارایه‏شده نسبت به الگوریتم‏های ابتکاری مبتنی‏بر برنامه ریزی عددصحیح مختلط هستند.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی تولید، زنجیره تامین حلقه بسته، راه اندازی وابسته به توالی، انتقال راه اندازی، افق متحرک، جریان کارگاهی، الگوریتم ژنتیک
  • مهدی فتح الله، مهدی نجفی صفحات 257-269
    تحولات گسترده اقتصادی، تولیدی و تجاری در عصر حاضر، کسب و کارها را ناگزیر به حضور و مشارکت فعال در اقتصادهای مبتنی بر شبکه و زنجیره نموده است. گرایش به این رویکرد اگرچه مزیت ها و سودآوری هایی را برای بنگاه های عضو شبکه و زنجیره های تامین به همراه داشته است، اما مشکلات و پیچیدگی های فراوانی را نیز برای مدیریت جریان های مالی، نقدینگی و سرمایه در گردش بنگاه ها و شرکای تجاری ایشان به دنبال داشته است. بر همین اساس با تغییر رویکرد و نقش ارائه دهندگان خدمات مالی از تامین کننده صرف منابع مالی به عنوان شرکای تجاری بنگاه های اقتصادی و تجاری، باعث گردید بخش عمده ای از وظایف مدیریتی جریان های مالی کسب و کارهای زنجیره ای در تعامل با ارائه دهندگان خدمات مالی تعریف شده و با توجه به ظرفیت ها و قابلیت های بانک ها و موسسات مالی به نحو مطلوب تری به مورد اجرا گذاشته شوند. با عنایت به این مهم در این مقاله با توجه به اهمیت مدیریت جریان مالی در طول زنجیره و با بهره گیری از اصول و مبانی تحقیق به روش حقیقت یابی و مورد کاوی تلاش گردید با بررسی شواهد و نیز تجربیات کاربردی در این زمینه، چارچوبی جهت بهره گیری موثر از نظام مدیریت جریان مالی و نیز اصول و مبانی آن ارایه گردد.
    کلیدواژگان: مدیریت مالی زنجیره تامین، تامین مالی زنجیره ای، مدیریت زنجیره تامین، ارایه دهندگان خدمات مالی
  • سعید طسوجی حسن پور، محمدرضا امین ناصری، ابوالفضل آدرسی صفحات 271-279
    در این مقاله زمانبندی مساله جریان کارگاهی برگشت پذیر بدون وقفه با هدف کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل کارها بررسی می شود. محیط های جریان کارگاهی برگشت پذیر به نوعی چیدمان جریان کارگاهی گفته می شود که در آن حداقل یک کار می بایست یک یا چند مرحله را بیش از یکبار ملاقات کند. در مسائل جریان کارگاهی بدون وقفه مراحل انجام یک کار بر روی ماشین ها از ابتدا تا انتها بدون وقفه انجام می شوند. ادغام هردوی این خصوصیات در بسیاری از صنایع مانند صنایع رباتیک دارد کاربرد دارد که در ادبیات بصورت مجزا مورد بررسی قرار نگرفته است. در این مقاله برای مساله زمانبندی جریان کارگاهی برگشت پذیر بدون وقفه مدل ریاضی ارائه شده است. برای مسایل با ابعاد کوچک نتایج حاصل از نرم افزار GAMS با نتایج حاصل از الگوریتم های ژنتیک و شبیه سازی تبرید مقایسه گردیده است و برای ابعاد بزرگ نتایج حاصل از الگوریتم های ژنتیک و شبیه سازی تبرید با یکدیگر مقایسه گردیده اند. نتایج محاسباتی نشان داد که در کل الگوریتم SA نسبت به GA، از لحاظ بدست آوردن جواب بهینه یا نزدیک به بهینه الگوریتمی کاراتر می باشد.
    کلیدواژگان: جریان کارگاهی بدون وقفه، جریان کارگاهی برگشت پذیر، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم شبیه سازی تبرید
  • مجید رفیعی، عطیه محمدی طلب صفحات 281-295
    عدم قطعیت یکی از موضوعات مهم در سیستم های تولیدی می باشد. عدم وجود اطلاعات کافی و انعطاف در نیاز مشتری منجر به ایجاد عدم قطعیت پارامترها می شود. در این مطالعه یک رویکرد بهینه سازی استوار برای مدلسازی عدم قطعیت در سیستم تولید سلولی ارائه شده است. استواری مدل ارائه شده باعث شده است تا جواب بدست آمده به ازای تمامی مقادیر پارامترهای غیرقطعی، شدنی بودن خود را حفظ نماید و در این محیط غیر قطعی به دنبال یافتن جواب بهینه باشد. علاوه بر این خرابی ماشین آلات چندکاره مورد تحلیل قرار گرفته است. انتخاب ابزار به گونه ای انجام می شود که ماشین های دارای نرخ خرابی بالا کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و لذا متوسط هزینه مربوط به تعمیرات را کاهش می دهد. از دیگر ویژگی های مدل ارائه شده، در نظرگیری هزینه های پیکربندی (جابه جایی بین سلولی و درون سلولی)، پیکربندی مجدد، نصب و قطع و مصرف ابزار در محیطی پویا می باشد. مدل ارائه شده با استفاده از تکنیک های خطی سازی به مدلی خطی تبدیل شده است. پس از کدنویسی مدل ارائه شده، با استفاده از نرم افزار گمز به تحلیل هایی از جمله بررسی مقادیر بهینه و زمان حل هر یک از مدل های خطی و غیرخطی و تحلیل حساسیت روی پارامترهای مدل پرداخته شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، تاثیر اصلی تعادل حجم کاری بر روی تعیین توالی عملیات قطعات و قرارگیری ماشین آلات در سلول ها می باشد. همچنین هزینه مصرف ابزار بیشتر از سایر توابع هدف از عدم قطعیت ناشی از مقدار تقاضا متاثر شده است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی استوار، خرابی ماشین آلات، سیستم تولید سلولی، ماشین آلات چندکاره
  • محمدحسن احمدی دارانی، محمد رئیسی نافچی، قاسم مصلحی صفحات 297-305
    مسئله زمانبندی با تغییرات ابزار به طور گسترده در دو دهه اخیر مورد بررسی قرار گفته است. این مسئله در فعالیت های نگهداری و تعمیرات انعطاف پذیرکه در آن ابزار ممکن است در هر زمان از طول عمر خود تعویض شود کاربرد فراوانی دارد. همچنین در نظر گرفتن شرایط تولید، از جمله کیفیت ابزار مورد استفاده، در تعیین کیفیت محصول نهایی امری اجتناب ناپذیر است. از این رو در این مطالعه با توجه به زمان استفاده از ابزار برای پردازش کارها، کارها از نظر کیفیت به دو دسته ویژه و معمولی تقسیم بندی می شوند. در این مقاله مدل کلاسیک زمان بندی تک ماشین همراه با تغییرات ابزار روی ماشین مورد بررسی قرار میگیرد. در این مسئله دو مجموعه کار های ویژه و کارهای معمولی در نظر گرفته می شوند و کارهای ویژه باید طی مدت زمان معین پس از تغییر ابزار انجام شوند. این مسئله در ادبیات موضوع مورد بررسی قرار گرفته و برای حل آن در ابعاد کوچک و متوسط دو مدل برنامه ریزی ریاضی و برای ابعاد بزرگ شش الگوریتم بر مبنای مسئله جای گذاری ظرف (Bin Packing) ارائه شده است که تمرکز اصلی مطالعه مذکور نیز بر روی عملکرد شش الگوریتم بوده است. در این مقاله به ارائه یک الگوریتم جدید دیگر برای حل این مسئله در ابعاد بزرگتر پرداخته می شود. نتایج محاسباتی نشان می دهد کارایی الگوریتم ارائه شده در نیمی از مسائل نمونه بهتر از چهار الگوریتم مطالعه قبل و در نیم دیگر از مسائل نمونه بهتر از تمامی شش الگوریتم توسعه داده شده در مطالعه قبلی برای این مسئله است.
    کلیدواژگان: زمان بندی، تک ماشین، تغییر ابزار، الگوریتم تقریب
|
  • N. Norouzi, M. Sadegh-Amalnick, R. Tavakkoli-Moghaddam Pages 213-219
    In this paper, a new mathematical model for vehicle routing problem is presented. The objectives are to minimize the energy consumption and the travel times in which speeds varied in different hours of the day. Since the vehicle routing problem belongs to the category of NP-hard problems, to solve the problem, a method based on the imperialist competitive algorithm (ICA) is proposed. Finally, the associated results are compared with the results obtained by particle swarm optimization (PSO) on the well-known benchmark problems.
    Keywords: Vehicle routing problem, energy consumption, Imperialist competitive algorithm, Particle Swarm Optimization
  • E. Sane Zerang, J. Heydari Pages 221-227
    This paper develops a 0-1 integer-programming model for multi-model assembly line balancing and equipment selection problem. In the investigated model, parallel stations are allowed under zoning constraints. Under zoning constraints, assignment of different tasks to the same workstation may be forced (positive zoning constraint) or may be forbidden (negative zoning constraint). There are two objectives for the investigated problem: (1) Optimizing the number of workstations over the assembly line and (2) Minimizing the total equipment costs. An augmented ε-constraint method is proposed to solve the investigated problem. To illustrate effectiveness of the proposed model, a numerical example is conducted. Results show the performance of the proposed model.
    Keywords: Multi-model assembly line, Multi-objective optimization, Equipment Selection, Parallel Workstations, Augmented ε-Constraint Method
  • Mahboobeh Kabiri, Parinaz Vaez Pages 229-237
    Reducing production costs has become one of the most important concerns, due to the economic development and increasing competitiveness in industries. To achieve this goal, considering real conditions is important. In this presentation, we investigate the production scheduling of a Pickling Line in Esfahan's Mobarakeh Steel Company called Pickling Line Scheduling (PLS). The problem is to generate multiple production turns for the Pickling Line coils and at the same time determine the sequence of these turns and select coils then the sequence coils of these turn so that the productivity and product quality both maximized while the production cost minimized. We formulate this problem as a mixed integer nonlinear program and propose a heuristic algorithm to obtain satisfactory solutions. Results on real production instances show heuristic algorithm is more effective and efficient with comparison to manual scheduling in Esfahan's Mobarakeh Steel Company.
    Keywords: Pickling Line, Cold Mill, Heuristic algorithm, Production Planning
  • S. Torkaman, S.M.T. Fatemi Ghomi Pages 239-255
    This paper studies multi-stage, multi-product, multi-period production planning problem with sequence dependent setups in closed-loop supply chain. Manufacturing and remanufacturing processes of each product are regarded consequently, and both of them could be performed if machine is ready for processing corresponding product. To formulate the problem, a mixed-integer programming (MIP) model is presented and four heuristic algorithms using rolling horizon and a genetic algorithm are developed to solve the model. First two heuristic algorithms are developed based on the original model, but to solve the large instances the other two heuristics and the genetic algorithm are based on the simplified model, which is obtained by elimination of non-permutation sequences of original model solution space. To calibrate the parameters of the proposed genetic algorithm, Taguchi method is applied. The numerical results indicate the efficiency of the proposed meta-heuristic algorithm against MIP-based heuristic algorithms.
    Keywords: Production planning Closed-loop supply chain Sequence dependent setup Setup carry over Rolling horizon, Flow shop Genetic Algorithm
  • Mehdi Fathollah, Mehdi Najafi Pages 257-269
    Expansive economic, production and commercial development today has made businesses and enterprises to have active presence and contribution in network-based and chain economy. Although focusing on this approach has brought some privileges and productivities for the firms which are members of networks and supply chains, it has been accompanied by various problems and complexities for financial crisis management, cash flow and flow capital amount of the foundations and their commercial partners. To overcome such problem, besides developing the concepts of supply chain management and logistics, Financial Supply Chain Management (FSCM) was also promoted to minimize inefficiencies of financial flow in supply chain using financial, engineering and management approaches, and to provide an effective management ground for cash inventory and flow capital all throughout the supply chain by making use of various tools and techniques of supply chain finance and/or SCF. Thus, regarding the significance of financial flow management in the chain and benefitting the principles and fundamentals of research by fact finding and case study, it was tried to present a framework to make use of financial flow management and its principles and fundamentals effectively by reviewing evidences as well as applicable experiences in this area. The present paper emphasized that as logistic services providers are responsible in supply chains to improve inventory level; financial services providers also have the same role concerning liquidity level in the chains.
    Keywords: FINANCIAL SUPPLY CHAIN MANAGEMENT, SUPPLY CHAIN FINANCING, FINANCE SERVICE PROVIDER
  • S. Tasouji Hasanpour, M.R. Amin-Naseri, A. Adressi Pages 271-279
    In this study we consider the production environment of re-entrant flow-shop (RFS) with the objective of minimizing make span of the jobs. In a RFS, at least one job should visit at least one of the machines more than once. In a no-wait flow shop-scheduling problem, when the process of a specific job begins on the first machine, it should constantly be processed without waiting in the line of any machine until its processing is completed on the last one. Integration of the properties of both of these environments, which is applied in many industries such as robotic industries, is not investigated separately. In the paper, we present a simulated annealing (SA) and a genetic algorithm (GA) based on heuristics for the problem. First, we develop the mathematical model for the problem, and then we present the suggested algorithms. For small scale, results of GA and SA are compared to GAMS. For large-scale problems, results of GA and SA are compared to each other. Computational results show that both SA ad GA algorithms perform properly but totally, SA is likely to turn out well in finding better solutions especially in large-scale problems.
    Keywords: Re-entrant Flow shop, No-wait Flow shop, Genetic Algorithm, Simulated Annealing
  • Majid Rafiee, Atieh Mohammadi Talab Pages 281-295
    Parameter uncertainty is one of the most concerning issues in manufacturing systems. Information insufficiency and also flexibility in the customer needs are main reasons of the uncertainty. In this study a robust optimization approach has been implemented in order to cope with uncertainty in a cellular manufacturing system. The solution obtained using this robust model remains feasible even optimal in every uncertainty level. Moreover multi0functional machines’ reliability is considered in proposed mathematical model. Machine tool selection is done based on the machine reliability. Other features of proposed model are consideration of inter-intra cell formation, cells’ reconfiguration and tools’ install-uninstallation costs. The proposed model is linearized and solved using the Gams optimization package. Based on the obtained results, machine loading volume impacts on the part process routing and also the machine intra-cell layout. Moreover, tool consumption cost is the most sensitive term to the model uncertainty.
    Keywords: Cellular manufacturing system, machine breakdown, multi-function machines, Robust optimization
  • M-H. Ahmadi-Darani, M. Reisi-Nafchi, G. Moslehi Pages 297-305
    Scheduling problems with tool changes considerations have been investigated extensively in the last two decades. Tool change activities applied in flexible maintenance activities where the tools may be changed at any time of their lifespan. Also, to determining the quality of the final product, considering the quality of the tools as a production condition items is inevitable. In this paper, the classical single machine scheduling problem with tool change is examined. In this problem, two sets of jobs, namely special jobs and normal jobs are considered. Special jobs must be processed during a certain time after the tool change. This problem has been studied in the literature. Mathematical programming models used to solve scheduling problems with small size and medium size. For scheduling problems with large size, six algorithms based on Bin Packing problem presented and focused on their performance. In this paper, we present a new algorithm for solving large size scheduling problems. The computational results show that the proposed algorithm performance at the half of instance problems is better than four algorithms of literature. In addition, in the other instance it is better than all developed literature algorithms.
    Keywords: Scheduling, Single machine, Tool change, Approximation algorithm