فهرست مطالب

پژوهشهای مهندسی صنایع در سیستمهای تولید - پیاپی 11 (پاییز و زمستان 1396)
  • پیاپی 11 (پاییز و زمستان 1396)
  • 140 صفحه، بهای روی جلد: 100,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1396/12/28
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مقداد حاجی محمد علی جهرمی_رضا توکلی مقدم * احمد ماکویی_عباس سقایی صفحات 117-129
    در این مقاله، مساله زمانبندی سیستم های تولید انعطاف پذیر با در نظر گرفتن سیاست ترکیب ماشین - ابزار پویا یعنی سیاستی که در آن امکان حرکت همزمان قطعات و ابزارها با وسایل هدایت شونده مختص به خود در طول دوره زمانی تولید وجود دارد، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور یک مدل برنامه ریزی ریاضی خطی صفر و یک ارائه شده است. همچنین بدلیل ماهیت مساله و NP-hard بودن آن، یک الگوریتم تکاملی خاص ارائه شده است. برای این منظور مسائلی به صورت تصادفی تولید شده اند و نتایج حل آنها با روش شاخه و کران و الگوریتم تکاملی با هم مقایسه شده اند. نتایج حاکی از آن است که الگوریتم تکاملی برای حل مسائل با ابعاد بزرگ کارایی بالایی دارد.
    کلیدواژگان: سیستم های تولید انعطاف پذیر، زمانبندی، الگوریتم های تکاملی
  • بهزاد کریمی، سید تقی اخوان نیاکی *، حسن حاله، بهمن نادری صفحات 131-147
    امروزه به کارگیری قابلیت اطمینان در سیستم های تولید سلولی با استفاده از وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار (AGV) یکی از مهم ترین مباحث برای بهبود راندمان سیستم های تولیدی است. در این مقاله یک مدل ریاضی چندهدفه به منظور کاهش هزینه های تولید و جابجایی قطعات در دو حالت درون سلولی و بین سلولی و به دنبال آن افزایش قابلیت اطمینان وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار ارائه شده است. فرض می شود که وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار که وظیفه جابجایی درون سلولی را بر عهده دارند، دارای یکی از دو نوع نرخ خرابی وایبل و نمایی در هر سلول هستند. همچنین وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار بین سلولی از نرخ خرابی ثابت تبعیت می کنند. قابل توجه است که همه انتقالات درون و بین سلولی تنها توسط وسایل نقلیه هدایت شونده خودکار صورت می گیرند و در صورت خرابی همه AGV ها سیستم تولید متوقف می شود. از آنجائی که امکان محاسبه قابلیت اطمینان در حالت نرخ خرابی وایبل وجود ندارد، از شبیه سازی برای برآورد قابلیت اطمینان در این حالت استفاده می شود. در ادامه برای اعتبار سنجی، چندین مثال عددی به صورت تصادفی تولید و برای حل آن ها از دو الگوریتم فرا ابتکاری الگوریتم جستجوی فاخته با مرتب سازی جواب های نا مغلوب (NSCS) و الگوریتم چندهدفه علف های هرز (MOIWO) استفاده می شود. در انتها از روش تکنیک ترکیبی سلسله مراتبی و تاپسیس (AHP-TOPSIS) به منظور انتخاب الگوریتم کاراتر بر اساس به کارگیری چند معیار چندهدفه به صورت هم زمان استفاده می شود.
    کلیدواژگان: قابلیت اطمینان، سیستم های تولید سلولی، سیستم های حمل ونقل هدایت شونده خودکار، شبیه سازی، الگوریتم جستجوی فاخته با مرتب سازی جواب های نا مغلوب
  • مظاهر ضیایی *، فضل الله حجتی صفحات 149-171
    به دلیل اهمیت موضوع قابلیت اطمینان و نقش کلیدی آن در عملکرد سیستم ها و میزان و ابعاد هزینه های آن، بهینه سازی قابلیت اطمینان بخصوص مسائل تخصیص افزونه (RAP) در کانون توجه طراحان قرار گرفته است. ازآنجاکه مسائل RAP بسیار متنوع و از نوع NP-hard هستند، بنابراین برای حل هر دسته از آن ها روش های مختلفی به کار گرفته شده است که اغلب طیف محدودی از این مسائل را پوشش می دهند. در این مقاله یک الگوریتم جدید ارائه می شود که با انجام برخی بهبودهای ابتکاری بر روی روش های حریصانه و وزن دهی هزینه ها، آن ها را به گونه ای تلفیق می کند که برای حل انواع مسائل RAP با پیکربندی های مختلف، تنوع در قطعات و انواع استراتژی افزونگی قابل به کارگیری باشد. به کارگیری یک روش نو در وزن دهی به هزینه ها، استفاده از یک شاخص حریصانه ابتکاری و مکانیزم خاص جستجو در این الگوریتم باعث افزایش سرعت، دقت و انعطاف آن در حل انواع مسائل RAP می شود. قابلیت های الگوریتم از طریق حل چند مسئله، با پیکربندی متنوع و شرایط مختلف که بعضا فضاهای جواب بسیار بزرگی دارند نشان داده می شود. نتایج مبین این است که الگوریتم، قادر به حل مسائل متنوع می باشد و جواب های برابر یا بسیار نزدیک به جواب بهینه یا بهترین جواب های موجود را در زمان کوتاه تولید می کند. اجرای الگوریتم به دلیل منطق عملی و ملموسی که دارد می تواند بینش عملیاتی طراحان را توسعه دهد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی قابلیت اطمینان، تخصیص افزونه، سیستم پل، سیستم سری، موازی
  • محمد سعیدی مهرآباد *، عادل اعظمی صفحات 173-191
    برنامه‏ریزی دوسطحی، یک برنامه‏ریزی ریاضی است که در محدودیت‏های آن، مسئله بهینه‏سازی دیگری نیز وجود دارد. در این پژوهش، با توجه به رقابت شدید کنونی بین شرکت‏های تولیدی بزرگ برای کسب سهم بیشتری از بازار، یک مدل بهینه‏سازی استوار دوسطحی به‏صورت رهبر و پیرو به کمک بازی استکلبرگ در حوزه برنامه‏ریزی تولید، توسعه داده شده است. شرکت رهبر با قدرت نفوذ بالاتر، قصد تولید محصولات جدیدی دارد که می‏توانند جایگزین محصولات موجود گردند. شرکت‏های پیرو به عنوان رقیب، همانند شرکت رهبر به دنبال فروش بیشتر هستند و درعین حال، قصد و توان تولید چنین محصولات جدیدی را ندارند. قیمت محصولات جدید با روابط کششی ارائه شده بین تقاضای غیرقطعی و قیمت تعیین شده است که در واقع بازی بین دو سطح مدل را شکل می‏دهد. پس از خطی‏سازی، مدل استوار دوسطحی با استفاده از شرایط کاروش‏کان‏تاکر (KKT) به مدل تک‏سطحی معمولی تبدیل شده است. درنهایت، صحت و کارایی مدل توسعه یافته با استفاده از داده های واقعی شرکت سروستان سپاهان واقع در استان اصفهان به عنوان رهبر در بازار رقابتی بررسی شده است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی دوسطحی، بهینه سازی استوار، برنامه ریزی تولید، فضای رقابتی، قیمت گذاری
  • محمدباقر فخرزاد *، رضا لطفی صفحات 193-209
    در مقالاتی که به موضوع مدیریت موجودی توسط فروشنده پرداخته شده است، کمتر به میزان نشر آلاینده های محیط زیست از جمله دی اکسید کربن و سبز بودن لجستیک توجه گردیده است. در این مقاله، مدل سبز مدیریت موجودی توسط فروشنده در زنجیره تامین دوسطحی در حالت مواجه مشتری با کمبود، محدودیت انبار و تعداد سفارشات مورد بررسی قرار گرفته شده است. تابع هدف اول، بیشینه کردن سود فروشنده، شامل میزان فروش منهای هزینه های تولید، توزیع و نگهداری موجودی در حالت مواجه با جریمه های کمبود، و تابع هدف دوم شامل کمینه نمودن میزان انتشار دی اکسید کربن در اثر جابجایی و لجستیک کالاها می باشد. با توجه به اینکه مدل دوهدفه مزبور، غیر محدب و غیرخطی است لذا با استفاده از نرم افزار GAMS مسئله حل گردیده و از الگوریتم اپسیلون محدودیت برای تبادل بین اهداف و به دست آوردن جبهه پارتو در ابعاد کوچک بهره برداری شده است. همچنین مدل فوق با روش سنتی کنترل موجودی در شرایط کمبود مقایسه و عملکرد بهتر مدل فوق مشخص شده است. برای ابعاد بزرگ از الگوریتم ژنتیک مرتب سازی غیر مغلوب (NSGA-II) برای تولید جواب نزدیک به بهینه استفاده شده است. برای تنظیم پارامترهای الگوریتم (NSGA-II) از روش آزمایشات تاگوچی بهره برداری گردیده شده است. نتایج مدل سازی نشان داده است در حالت مجاز بودن کمبود، با کاهش هزینه کمبود، میزان سود و ارسال کالا و میزان سفارشات بیشتر شده و میزان بهینه کمبود و نشر آلاینده ها کمتر گردیده و بدین ترتیب هزینه کمبود موجودی کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: مدیریت موجودی، زنجیره تامین سبز، اپسیلون محدودیت، الگوریتم ژنتیک
  • محمدرضا غلامیان *، کاظم فرحی نژاد صفحات 211-227
    یکی از مسائل مهم در مدیریت زنجیره تامین، مدیریت یا کنترل موجودی تمام اقلام در زنجیره تامین کلی در مواجهه با عدم قطعیت تقاضای مشتریان است. یکی از موضوعاتی که در مواجهه با عدم قطعیت تقاضا به آن پرداخته می شود، موضوع جایگذاری ذخیره اطمینان در زنجیره تامین می باشد. بدین منظور در این مقاله، زنجیره ی تامینی را در نظر می گیریم که در آن امکان بازگشت محصولات ثانویه (محصولات فرعی) تولیدشده درون زنجیره به ایستگاه های دیگر جهت انجام فرآیندهای تولید مجدد وجود دارد. همچنین، اگر محصول پس از انجام فرآیند ایستگاه آخر و عبور از تمام ایستگاه ها شرایط لازم را برای استفاده نداشت، ابتدا محصولات بازیافت و سپس مورد استفاده مجدد قرار می گیرند. سپس بر این اساس زمان بازپرسازی عادی، زمان بازپرسازی اقلام تولیدمجددشده و همچنین اقلام بازیافت شده تعیین گردیده و به منظور ارائه روابط منطقی برای به دست آوردن ذخیره اطمینان موردنیاز، تعداد حالات موجود بین این زمان ها موردبررسی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از روابط به دست آمده و مدل خدمات تضمین شده، یک مدل یکپارچه بهینه سازی ذخیره اطمینان در زنجیره تامین حلقه بسته ارائه شد. همچنین با ارائه چند مثال به تحلیل نتایج حاصل از مدل در شرایط مختلف پرداخته شد. نتایج نشان داد بسته به ساختار زنجیره تامین موردنظر، درنظرگرفتن رویکرد جدید می تواند منجر به کاهش و در برخی موارد افزایش هزینه های نگهداری شود.
    کلیدواژگان: ذخیره اطمینان، زنجیره تامین حلقه بسته، لجستیک معکوس، مدل خدمات تضمین شده
  • نیما علیزاده باسبان، عطا الله طالعی زاده * صفحات 229-249
    در محیط رقابتی امروز، با توجه به اهمیت مسائل زیست محیطی، مشتریان بازار ترجیح می دهند محصول با نشر کربن کم خریداری کنند. علاوه بر ان سطح کیفیت محصول و سیاست بازگشت محصول به عنوان یک خدمت پس از فروش محصول در تقاضای بازار نقش دارد. در این مقاله یک زنجیره تامین دو سطحی با یک تولیدکننده و یک خرده فروش را با در نظر گرفتن تاثیر متغیر های تصمیم نرخ کاهش نشر کربن، سطح موجودی باقی مانده خرده فروش بعد از درک تقاضا، میزان قیمت استرداد محصول بازگشتی از مشتری و سطح کیفیت محصول بر تقاضای بازار و تابع سود زنجیره تامین، خرده فروش و تولید کننده در دو حالت سیستم یکپارچه و غیر یکپارچه با بکارگیری روش های بازی نش و استکلبرگ در نظر گرفته شده است. در این مقاله نشان داده شد که متغیرهای تصمیم و سود زنجیره در حالت یکپارچه بیشتر از حالت غیر یکپارچه است و سود زنجیره در سیستم غیر یکپارچه در بازی نش بیشتر از سود ان در بازی استکلبرگ زمانی که خرده فروش رهبر است، می باشد. بهبود کیفیت محصول در حالتی که خرده فروش رهبر است، منجر به بهبود سود زنجیره و اعضای آن نمی شود و در حالت نش بهبود سود تولیدکننده را به همراه ندارد، در حالی که منجر به بهبود سود زنجیره و خرده فروش می شود.
    کلیدواژگان: زنجیره تامین، تئوری بازی ها، کاهش نشر کربن، کیفیت محصول، سیاست بازگشت محصول
|
  • M.H.M.A. Jahromi, Reza Tavakkoli-Moghaddam *, A. Makui, A. Saghaei Pages 117-129
    This paper considers scheduling of flexible manufacturing systems (FMSs) with dynamic machine-tool selection and operation allocation. Although the machine-tool selection and operation allocation problem of an FMS is known for its complexity, scheduling of these systems is more operative and more complex. In addition, due to the NP-hard nature of this problem, a modified evolutionary algorithm (EA) is proposed to solve the given problem. Its performance is tested on a number of randomly generated problems. Furthermore, the related results are compared with the results obtained by a branch-and-bound (B&B) method. It is found that the modified EA with the island model gives the good results in terms of the objective function values and CPU times.
    Keywords: flexible manufacturing systems, mathematical model, evolutionary algorithm, island model
  • Behzad Karimi, S.T.A. Niaki *, Hassan Haleh, Bahman Naderi Pages 131-147
    Reliability of the cellular manufacturing systems and automated guided vehicles (AGVs) in the production systems has been recently become one of the most challenging issues. This paper focuses on proposing a multi-objective mathematical model in order to optimize three objectives including the minimization of production costs, minimization of the intracellular and intercellular part transportations and finally maximization of the reliability of AGVs. The failure rates of intracellular AGVs at any of the cells follow either an exponential or a Weibull distribution whereas, this rate is considered to be constant for the intercellular AGVs. As reliability calculation in the Weibull case is very hard (if not impossible), a simulation approach is applied to estimate the reliability of system in this case. It is assumed that all the intracellular and intercellular transportations are done through the AGVs. This means that the production system halts when all AGVs are failed. In order to validate the proposed model, some numerical examples are generated and solved by implementation of a non-dominated sorting cuckoo search (NSCS) and a multi-objective invasive weeds optimization (MOIWO) algorithm. Finally, a hybrid analytic hierarchy process and TOPSIS method (AHP-TOPSIS) is utilized to select the better algorithm in terms of some multi-objective metrics, simultaneously.
    Keywords: Reliability, Cellular manufacturing systems, Automatic guided vehicles, Simulation, Non, dominated sorting cuckoo search
  • Mazaher Ziaei *, Fazlolah Hojati Pages 149-171
    Due to the importance of reliability in systems performance and amount and variety of its costs, system designers have more attention to the reliability optimization, especially redundancy allocation problems (RAP). Reliability optimization problems are various and NP-hard. Thus, for any kind of them, different methods have developed which are usually suitable for limited kind of these problems. This paper provides a new algorithm (GW) that by doing some heuristic improvements on greedy method and weighed costs and combining them, it can be used for RAP with different configurations, variety of components and diversity in redundancy strategy. Using a new method of weighting costs, using an innovative greedy index and a specific search mechanism in this algorithm increas its speed, accuracy, and flexibility in solving the RAP types. The algorithm abilities are shown by solving several test problems with different conditions and variety of configurations while some of them are large. Results reveal that this algorithm is able to solve various problems and produces solutions in short time that are equal or very near to optimal solutions or the best existent solutions. GW has tangible and operational logic, therefore, it can develop the practical insight of system designers.
    Keywords: Reliability optimization, redundancy allocation, Bridge system, Series, parallel systems
  • Mohammad Saidi-Mehrabad *, Adel Aazami Pages 173-191
    Bi-level programming is a mathematical programming, which there is another optimization problem at its constraints. According to the current fierce competition between large production companies to obtain a greater share of the market, this study develops a bi-level robust optimization model as the leader and the follower using Stackelberg game in the field of production planning. The leader company with higher leverage has decided to produce some new products that can be replaced with the existing products. The follower companies as a competitor, similar to the leader company, are looking to sell more. The follower companies do not have any intent and ability to produce such new products. Prices of the new products are determined using the tensile relations, which presented between the uncertain demand and price, creating the game between two levels of the model. After the linearization, the bi-level robust model is transformed to standard single-level model using conditions of Karush–Kuhn–Tucker (KKT). Finally, the accuracy and efficiency of the developed model have been verified by using the real data of Sarvestan Sepahan Company in Isfahan as the leader in the competitive market.
    Keywords: Bi, level Programming, Robust Optimization, Production Planning, Competitive Environment, Pricing
  • Mohammad-Bagher Fakhrzad *, Reza Lotfi Pages 193-209
    In the articles that have been investigated by the vendor managed inventory less attention to environmental pollution or emission of green logistics is considered. In this paper, the issue of green backorder vendor managed inventory in two-echelon supply has been considered. But innovation in green conditions of this article or reducing the amount of pollution is as a function intended purpose. In view of customer facing staff shortages in the supply chain, two-echelon warehouse and limits the number of orders is considered. The first objective is to maximize profit of vendor, which includes sales minus production and distribution costs and facing to shortage cost. The second objective function is minimizing the amount of pollution caused by the movement of goods. According to the model as a model of bi-objective, non-convex and non-linear algorithms is solved by GAMS and Epsilon-Constraint on a small scale can be used to obtain the Pareto front and compare with traditional inventory management in shortage state and for large scale non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) was used to solve the model. To adjust the algorithm parameters NSGA-II Taguchi method has been exploited in this article. The results of this research is that allowed the shortage situation, the lack of cost reduction and environmental pollution reduction, the greater the amount of shipping and orders as well as the lack of a less optimal to reduce the cost of inventory shortages.
    Keywords: Vendor Managed Inventory, Two Echelon Supply Chain, Epsilon Constraint, NSGA, II
  • Mohammad Reza Gholamian *, Kazem Farahinejad Pages 211-227
    One of the major topics in supply chain management is inventory control or management on all the items in general supply chain in the face of customer demand uncertainty. One of the issues that will be addressed in the face of demand uncertainty is the safety stock placement in supply chain. Therefore, in this paper, we consider the supply chain with the possibility of returning corrupted products in the chain to other stations for re-manufacturing. In addition, at final station after passing through all the stations, if the product could not pass necessary conditions of usage, it is recycled and then reused in former stations. According to the above explanation, the replenishment times for regular, re-manufactured and recycled items were determined and the permutations of these times were examined to provide logical relations in obtaining the required safety stock. Finally, based on achieved relations and in the frame of guaranteed service model, an integrated model of safety stock optimization in closed-loop supply chain was developed. Also, by conducting several examples, the results of the presented model under different situations are analyzed. The results showed that depending on the structure of the supply chain, taking into account the new approach could be to decrease and in some cases increase the holding costs.
    Keywords: Safety Stock, Closed, Loop Supply Chain, Reverse Logistics, Guaranteed Service Model
  • Ata Allah Taleizadeh * Pages 229-249
    In today's competitive market, according to the importance of environmental issues, customers prefer to buy products with low carbon emission. Furthermore the quality level of products and return policy as an after-sales services has an effect on market’demand. In this article, a two echelon supply chain with one manufacture and one retailer by considering the effect of decision variables, including carbon emission reducing rate, residual inventory level of retailer, refund price and quality level on market’demand and profit of supply chain and its members in two centralized systems and decentralized form by using Nash equilibrium and õStackelberg game is studied. We find out in a centralized form, the profit of the supply chain and decision variables are more than decentralized form. And in decentralized form in Nash equilibrium supply chain profit is more than retailer dominant case in õõStackelberg game. Note importance of quality level in the retailer dominant cause is not cause of supply chain profit improvement and its members. And in Nash equilibrium, it does not show manufacture profit improvement as a result. But it leads to retailer and supply chain profits improvement.
    Keywords: Supply chain, game theory, carbon emission reducing, quality level, return policy