فهرست مطالب

پژوهشهای مهندسی صنایع در سیستمهای تولید - پیاپی 10 (بهار و تابستان 1396)
  • پیاپی 10 (بهار و تابستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/06/26
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سید محمدحسن حسینی*، علی اکبر حسنی، مهران اسدیان صفحات 1-15
    مسئله مکان یابی هاب سلسله مراتبی چند وسیله ای عبارت است از یافتن تعداد و محل استقرار چند نوع هاب در سطوح مختلف همراه با مسیرهای ارتباطی و وسایل حمل به گونه ای که هزینه تاسیس و حمل حداقل شود. در این مسئله معمولا گره های تقاضا به انواع هاب های مورد نظر با استفاده از وسایل نقلیه متفاوت تخصیص داده می شوند. بررسی تحقیقات گذشته نشان می دهد که مطالعات محدودی بر روی مسئله مکان یابی هاب سلسله مراتبی چند وسیله ای علی رغم اهمیت و کاربرد فراوان آن انجام شده است.
    ضمن آنکه در این تحقیقات محدود نیز محدودیت ظرفیت هاب به عنوان یکی از واقعیت های کاربردی این مسئله درنظر گرفته نشده است. این محدودیت، تاثیر مهمی بر پیکربندی شبکه و برنامه ریزی جریان کالا در سطح شبکه خواهد داشت. در تحقیق حاضر، یک مسئله مکان یابی هاب سلسله مراتبی با در نظر گرفتن تنوع وسایل حمل و محدودیت ظرفیت هاب مورد مطالعه قرار می گیرد.
    لحاظ نمودن این شرایط در راستای نزدیکتر کردن این مسئله با شرایط دنیای واقعی است و نتایج حل آن می تواند برای محققان این حوزه مفید باشد. لذا پس از تشریح مسئله، متغیرهای تصمیم و پارامترهای این مسئله تعریف و سپس مدل ریاضی آن مطابق با شرایط فوق توسعه داده شده می شود. به منظور حل مسئله با توجه به ماهیت مدل که از نوع برنامه ریزی عدد صحیح مختلط است، از نرم افزار بهینه سازی GAMS استفاده شده است. همچنین جهت ارزیابی و تجزیه و تحلیل نتایج از داده های استاندارد وب سایت تحقیق در عملیات و مسائل واقعی تشریح شده در یکی از منابع استفاده شده است. براساس نتایج این تحقیق، دو پارامتر تعداد و ظرفیت هاب تاثیر زیادی بر مقدار تابع هدف (مجموع عوامل هزینه ای) و همچنین زمان حل مسئله دارد.
    کلیدواژگان: مکان یابی، هاب سلسله مراتبی، چند وسیله ای، ظرفیت محدود هاب ها، زمان تحویل قطعی
  • راشد صحراییان*، مجید حسین زاده صفحات 17-29
    در این پژوهش یک مساله زمان‏بندی چند عاملی، در محیط جریان کارگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. مساله زمان‏بندی چند عاملی، زیرمجموعه‏ای از مسائل زمان‏بندی چند هدفه است که در آن هر عامل، دارای مجموعه‏ای از کارها است و هدف آن، بهینه کردن تابع هدف مربوط به خود است. جهت واقعی‏تر کردن مساله، دو مفروض کاربردی «اثر زمانی» و «رد کردن» در نظر گرفته شده است. یک مدل برنامه‏ریزی عدد صحیح مختلط برای مساله ارائه شده است. همچنین با توجه به پیچیدگی مدل و عدم توانایی روش‏های حل دقیق در حل مسائل با ابعاد بزرگ، الگوریتم فراابتکاری ژنتیک مبتنی بر مرتب‏سازی نامغلوب پیشنهاد شده است. راه حل‏های حاصل از این الگوریتم و روش دقیق محدودیت جزئی تعمیم یافته، با هم مقایسه شده است و نتایج به دست آمده، عملکرد آن را تایید می‏نماید.
    کلیدواژگان: زمان بندی، عامل، اثر زمانی، رد کردن، مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط
  • حسن یوسفی حلوایی، الیپس مسیحی* صفحات 31-51
    سیستم ربات های چندگانه جهت انجام کارهایی که ماهیت توزیع شده در فضا، زمان و یا عملکرد دارند، بسیار مناسب می باشند. برای مسائلی نیز که قابلیت تفکیک به زیرمسائل مستقل از هم را دارند، استفاده از سیستم ربات های چندگانه به دلیل کاهش زمان تکمیل کار به صرفه خواهد بود. به کارگیری چنین سیستم هایی مستلزم تخصیص مناسب کارها در بین ربات ها است که از جمله مسائل NP-hard می باشد. در این مقاله، یک معماری دو سطحی جهت حل مسئله پویش محیط و یافتن کارهای موجود در آن توسط ربات های غیر همگن ارائه گردیده و پس از تخصیص کار بین ربات ها، مسیریابی ربات به سمت کارهای مورد نظر صورت می پذیرد. در سطح اول که از رویکرد توزیع شده استفاده شده است، ربات ها به صورت غیرمتمرکز و با استفاده از الگوریتم Multi SRT به پویش محیط پرداخته و مسیریابی آنها به سمت کارهای مورد نظر با استفاده از الگوریتم Multi Tangent Bug انجام می گیرد. در سطح دوم، به صورت متمرکز و با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه شده (FGA)، ربات ها به کارهای مورد نظر تخصیص می یابند. انجام هر یک از کارها باعث ایجاد مطلوبیت برای سیستم شده و انجام تمامی کارها هدف غائی سیستم تلقی می شود. در ادامه، نتایج حاصل از شبیه سازی مسائل آزماینده مختلف، قابلیت اطمینان معماری ارائه شده در سطح اول و همچنین دقت و سرعت جواب های به دست آمده در سطح دوم را به اثبات رسانده و در پایان جهت اعتبارسنجی الگوریتم ژنتیک ارائه شده نتایج آن با الگوریتم ژنتیک NSGA-II مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: رباتهای چندگانه، پویش محیط، مسیریابی بهنگام، تخصیص کار، الگوریتم ژنتیک
  • هیوا فاروقی *، محمد اشرفی فشی صفحات 53-67
    در اکثر مسائل مکان یابی پایا، هدف اصلی، کمینه کردن کل هزینه های احداث و حمل و نقل در یک شبکه ی تک سطحی با در نظر گرفتن راهبردی جهت تقویت پایایی شبکه است. از این رو، در این مقاله با مد نظر قرار گرفتن واقعیات عینی بیشتر؛ مدلی به منظور طراحی یک شبکه ی زنجیره ی تامین سه سطحی با در نظر گرفتن راهبردهای پایای چندگانه در سطح مراکز توزیع ارائه شده است. در این مدل، دو نوع مرکز توزیع مطمئن و نامطمئن در نظر گرفته می شود. راهبردها به این صورت است که اگر مرکز توزیع نا مطمئنی در یک مکان کاندیدا احداث شود، آنگاه باید از طریق بودجه محدودی که برای تقویت مراکز توزیع نامطمئن در شرایط بحرانی پیش بینی شده است، مقاوم سازی شود و یا یک مرکز توزیع مطمئن، به عنوان پشتیبان آن لحاظ گردد تا در صورت بروز اختلال، تقاضای مشتریان را پاسخ دهد. از طرف دیگر، چنانچه مرکز توزیع مطمئنی در یک مکان کاندیدا احداث شود، این مرکز توزیع حالت خود پشتیبان خواهد داشت. با توجه به پیچیدگی محاسباتی مسئله و مدل ارائه شده، برای حل مدل از یک الگوریتم ژنتیک پیشنهادی استفاده شده است. پس از تنظیم نمودن پارامترهای الگوریتم پیشنهادی از طریق طراحی آزمایشات تاگوچی، جواب های به دست آمده در ابعاد کوچک، متوسط و بزرگ با جواب های حاصل از نرم افزار بهینه سازی گمز مقایسه گردید. نتایج به دست آمده، نشان می دهند درصد خطای الگوریتم، در تمامی مسائل حل شده، کمتر از 3 درصد است که این موضوع کارآیی الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: شبکه زنجیره ی تامین چند سطحی، مکان یابی تسهیلات، راهبردهای پایا، الگوریتم ژنتیک، طراحی آزمایشات تاگوچی
  • علی اصغر بازدار *، کامیار چالاکی صفحات 69-81
    تغییرات مشخصه های کیفی در فرآیندهای تولیدی چندمرحله ای یکی از مهمترین چالش های مطالعات مربوط به توسعه و بهبود کیفیت می باشد. مدلسازی این تغییرات بر اساس انحرافات ابعادی بدست آمده از مشخصه های کلیدی محصول به کمک متدلوژی زنجیره تغییرات در فرآیندهای تولیدی چندمرحله ای میسر است. این متدلوژی، زنجیره تغییرات در بین مراحل یک سیستم تولیدی چندگانه را مدلسازی نموده و این درحالی است که تشخیص منبع بروز خطا، به دلیل همبستگی تغییرات بین مراحل همچنان به عنوان مساله اصلی پابرجاست. این مقاله به معرفی یک رویکرد به منظور تفکیک فضای منابع تغییرات در فرآیندهای تولیدی چندمرحله ای پرداخته که در آن، با تعریف تابع تمایز زنجیره تغییرات و تفکیک منابع تغییرات، به تخصیص انحراف مشاهده شده در انتهای خط تولید به مدل تشخیص پرداخته و منبع بروز تغییرات را از راه آزمون تغییرات مراحل تولید تشخیص می دهد. تکنیک های آماری مورد استفاده در این رویکرد، تحلیل تمایز گروهی و آزمون فرض هستند که در متدلوژی زنجیره تغییرات به کار رفته اند. کارایی و کاربرد رویکرد معرفی شده برای انحرافات حاصل از خط تولید محصول شاتون خودروی پراید در قالب یک مطالعه موردی نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: فرآیند تولیدی چندمرحله ای، مشخصه های کیفی، تحلیل تمایز گروهی، متدلوژی زنجیره تغییرات
  • عطیه ماشلی، داود محمدی تبار* صفحات 83-97
    انتخاب تامین کننده از مسائل مهم و کلیدی در حوزه زنجیره تامین به شمار می رود. طی دو دهه اخیر، به دنبال افزایش خواسته ها و انتظارات مشتریان و به تبع آن افزایش روزافزون رقابت صنعتی، این اعتقاد به وجود آمده است که رقابت مابین شرکت ها مطرح نبوده بلکه این زنجیره های تامین هستند که با یکدیگر به رقابت می پردازند. براین اساس برخی محققان مدل هایی را پیشنهاد نموده اند که به جای تمرکز صرف بر عایدی خریدار، هزینه کل زنجیره تامین را مبنا قرار می دهند. در این پژوهش زنجیره تامینی شامل یک خریدار و چندین تامین کننده در نظر گرفته شده و به تحلیل تصمیمات انتخاب تامین کننده، تصمیمات موجودی و سیاست های ارسال محصول پرداخته شده و یک مدل همکارانه به منظور یکپارچگی این تصمیمات توسعه یافته است. در این مدل، سیکل سفارش خریدار مضرب صحیحی از سیکل تامین کننده بوده و تامین کنندگان امکان برون سپاری باقی مانده ظرفیت خود را دارند. در این پژوهش نشان داده شده که همکاری بین اعضای زنجیره تامین منجر به پاسخ های پایداری می گردد که هزینه های زنجیره را برابر مدل متمرکز خواهد نمود. هم چنین نشان داده شده که هزینه فرصت اعضای زنجیره در انتخاب تامین کنندگان، میزان سفارش تخصیص یافته به آن ها و عایدی زنجیره تامین تاثیر چشم گیری دارد. در مثال عددی این یافته ها تشریح شده اند.
    کلیدواژگان: انتخاب تامین کننده، مدیریت موجودی، تئوری بازی همکارانه، ارسال هم زمان
  • میثم محجوب نیا، نورالدین دبیری *، علی بزرگی امیری صفحات 99-115
    اکثر پژوهشهای انجام شده در زمینه لجستیک و برنامه ریزی توزیع، نگرش یکسانی به مولفه های موجودی نظیر مقدار سفارش، تعداد دفعات سفارش و مقدار ذخیره اطمینان مراکز ذخیرهسازی موجودی دارند. در صورتیکه با توجه به مشتریان هر مرکز، مولفه های موجودی میتواند برای هر مرکز متفاوت باشد. پژوهش حاضر، صورت جدیدی از مساله مکانیابی- مسیریابی- موجودی تحت عدم قطعیت با در نظر گرفتن ملاحظات زیستمحیطی ارائه میدهد که بهطور همزمان تعداد و موقعیت مراکز توزیع، تخصیص خردهفروشان به این مراکز و مسیرهای فعال و ترتیب برآورده سازی تقاضای آنها در هر مسیر، مقدار بهینه هر بار سفارش، تعداد دفعات سفارش هر یک از مراکز توزیع و نیز سطح ذخیره اطمینانی که در هر مرکز توزیع باید نگهداری شود را به طور همزمان تعیین میکند بهطوریکه هزینه مورد انتظار سالانه و همچنین میزان انتشار گازهای آلاینده ناشی از ناوگان حمل و نقل طی فرآیند تحویل در کل شبکه کمینه شود. ماهیت پیچیده مدل پیشنهادی و قرار گرفتن آن در زمره مسائل NP-hard، لزوم بهره گیری از رویکردهای فراابتکاری را جهت رسیدن به جواب های بهینه ایجاب می کند. لذا الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب (NSGA_II)، الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات چندهدفه (MOPSO) و الگوریتم تکاملی قدرت پارتو ((SPEA-II برای حل مسئله استفاده شده اند. در پایان، نتایج حاصل از عملکرد الگوریتم ها بر اساس شاخص های استاندارد مورد مقایسه و تجزیه وتحلیل قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: طراحی شبکه توزیع، زنجیره تامین سبز، انتشار کربن، مکانیابی- مسیریابی- موجودی، بهینه سازی چندهدفه
|
  • Seyyed Mohammad Hasan Hosseini *, Ali Akbar Hassani Pages 1-15
    The hierarchical hub location problem with different kind of vehicle aims to find the number of different needed hub and their location in several levels and also the vehicle and their path in order to minimize total cost of installing and transportations. In this paper, the hierarchical hub location problem considering capacity and verity of vehicles is studied. This condition leads the problem to real world and so the results can be useful for researchers and industrial managements. At first the problem is defined and then its parameters and variables are illustrated. After that a new mathematical model is developed for these new condition. This is a mixed integer problem and in order to be solved, the GAMS problem is used. Some standard problem that are illustrated in one of the references is used to evaluate and analysis the results.
    Keywords: Location, hierarchical hub, multi vehicle, restricted the hub capacity
  • Rashed Sahraeian *, Majid Hosseinzadeh Pages 17-29
    A multi-agent scheduling problem in a flow shop environment has been considered in this study. Multi-agent scheduling problem is a subset of multi-objective scheduling problems in which each agent has a set of jobs and its aim is to optimize its own objective function. To make the proposed problem more realistic, two practical assumptions such as deteriorating jobs and rejection has been considered. A mixed integer programming model is presented for the problem. The main contribution of the proposed model is to consider multi-agent with two mentioned assumptions. Also, due to the complexity of the model and its inability to solve large-scale problems, a meta-heuristic Non-Dominated sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) are developed. Obtained solutions of this algorithm are compared with exact augmented ε-constraint method and the results confirm its performance.
    Keywords: Scheduling, Agent, Rejection, Deteriorating jobs, MIP
  • Hassan Youssefi Halvaei, Ellips Masehian * Pages 31-51
    Multi-robot systems are preferable for tasks that are inherently distributed in space, time, or functionality. For the problems that can be decomposed into independent subproblems, using a multi-robot system offers a potential for reducing the overall task completion time. For effective employment of multi robot systems, it is necessary to properly implement Task Allocation, which is an NP-hard problem. In this paper, a two-layer architecture for exploring and covering an unknown environment by multiple heterogeneous robots is developed. At the first layer of the architecture, the Multi-SRT algorithm is developed for exploration and covering of the environment and the Multi-Tangent-Bug is used for online path planning and obstacle avoidance in a distributed manner. In the second layer, by means of a centralized approach, a Fast Genetic Algorithm (FGA) is proposed for solving the multi-robot task allocation problem. Performing each task enhances the utility of the system, and completing all tasks is the ultimate goal of the system. For evaluating the efficiency of the FGA, a number of scenarios were run and the results were compared to NSGA-II algorithm. Simulation results showed the reliability of the developed architecture at the first layer and the precision and quality of the task allocation at the second layer.
    Keywords: Multiple Robots, Environment Covering, Online Path Planning, Task Allocation, Genetic Algorithm
  • Hiwa Farughi * Pages 53-67
    In the most of reliable location problems, the main objective is to minimize the total cost of establishment and shipping a single level network, taking into account a strategy to strengthen the reliability of the network. Therefore, in this paper more objective facts are considered; a model for designing a three-echelon supply chain network, taking into account reliable strategies across multiple distribution centers is presented. In this model, both reliable and unreliable distribution centers are considered. The strategy is in a way that if an unreliable distribution centers established in a candidate location, it should be fortified by the limited budget for unreliable distribution centers in critical situations or a reliable distribution center should be set as the backup to respond the customers in the case of failure. On the other hand, if a reliable distribution center were established in a candidate location, this center would be a backup itself. Considering the computational complexity of the problem and the presented model, a genetic algorithm is used. After setting the Taguchi design of experiments, the solutions in small, medium and large sizes were compared with results obtained from GAMS optimization software. The results show the percentage of algorithm gap, in all problems solved, is less than 3 percentage. This shows the effectiveness of the proposed algorithm.
    Keywords: Multi-echelon supply chain network, Facilities Location, Reliable strategies, Genetic Algorithm, Taguchi design of experiment
  • Aliasghar Bazdar *, Kamyar Chalaki Pages 69-81
    One of the most popular problems in quality improvement of multistage manufacturing processes is the variation of quality characteristics. Stream of variation methodology models variation propagation of dimensional deviation that comes from key quality characteristics. This research describes new procedure for source of variation identification in variation propagation modeling. At the firs, discriminant function used to separate variations and then future deviations assign to model but detected source may not be real source. In order to find real source, stream of variation testing is used. The applicability and performance of source of variation identification investigate with an illustrative case study in connecting rod production line.
    Keywords: Multistage manufacturing processes, Quality characteristics, Discriminant analysis, Stream of variation methodology
  • Atieh Masheli, Davood Mohammaditabar * Pages 83-97
    Supplier selection is one of the most important issues in supply chain management. Recent models in supplier selection are based on total supply chain cost point of view to adjust with growing competition among supply chains.
    The joint decision making of procurement lot-size, supplier selection, production decisions and shipment policy selection has potential to reduce total supply chain costs. In this paper, a single-buyer multi-suppliers model in a two level supply chain is presented and a cooperative game theory model is proposed to analyse the decisions. In this regard, the selected suppliers and total supply chain costs are found. We assumed that the selected suppliers’ setup time interval is integer multipliers of the replenishment cycle time of the buyer and also suppliers are able to outsource their remaining capacities. It is shown that the cooperative model could result in a stable solution with same total supply chain cost as the centralized model and also, when suppliers have equal opportunity costs for each single production capacity, selected suppliers are determined independent from the opportunity cost but when the suppliers have different opportunity costs, the selected suppliers are influenced by the opportunity cost that they have. A numerical example describes the findings.
    Keywords: Supplier selection, joint shipment, total supply chain cost, cooperative game theory
  • Meysam Mahjoon Nia, Nooraddin Dabiri *, Ali Bozorgi-Amiri Pages 99-115
    The most studies carried out in the logistics have had the same attitude towards inventory control components such as the optimal order quantity, order frequency and the amount of safety stock of inventory storage centers. For instance, they consider the number of inventory orders for all inventory storage centers as the same during the whole period of planning while according to customers of each distribution center, it may vary. In addition, we may determine the safety stock from different scenarios in each center. The present study offers a new model for location-routing-inventory under uncertainty with regard to environmental considerations. This model simultaneously determines the number and location of distribution centers, allocation of retailers to distribution centers and active routes and the order of visiting the retailers in each route, optimal order quantities, and optimal number of ordering times for each distribution center as well as the level of safety stock for each distribution center. Another aim of the study is minimizing the annual expected cost and the amount of carbon emissions from transport fleet during the delivery process in the entire network.
    Since the proposed model is NP-hard problem, we recommend meta-heuristic approaches to obtain optimal solutions. Therefore, Non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA- II), multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) and strength Pareto evolutionary algorithm II (SPEA-II) have been developed to solve the problem. Finally, we compare the performance of the proposed algorithms using standard measures. The results show the MOPSO is more efficient than both NSGA-II and SPEA-II.
    Keywords: Distribution network design, Green supply chain, Carbon emission, Location-Routing-Inventory, Multi-objective optimization