فهرست مطالب

نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید
سال بیست و سوم شماره 3 (پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/09/12
  • تعداد عناوین: 9
|
  • پرویز فتاحی، سید محمدحسن حسینی، فریبرز جولای* صفحات 265-281
    در این تحقیق مساله زمانبندی n کار مستقل با زمان سررسید متفاوت بر روی 2 ماشین در محیط کارگاه جریانی ترتیبی مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه مساله فوق جزء مسایل NP-hard محسوب می گردد، یک الگوریتم انجماد تدریجی برای حل آن ارائه شده است. به منظور ارزیابی جواب ها از معیار حداقل جمع وزنی دیرکردها و زودکردهای کارها به عنوان تابع هدف استفاده شده است که این هدف هم راستا با اهداف سیستم های تولید به موقع محسوب می گردد. الگوریتم پیشنهادی در 4 سناریو ارائه می شود که این 4 سناریو با درنظر گرفتن دو حالت مختلف برای زنجیره مارکوف و نحوه کاهش دما حاصل شده و در نهایت باتوجه به تحلیل نتایج و کیفیت جوابهای حاصل، بهترین سناریو به عنوان سناریو نهایی معرفی شده است. کارایی الگوریتم پیشنهادی با حل مسائل متنوع در ابعاد مختلف مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و برای مسائل کوچک (تعداد کار کمتر از 25) نتایج بدست آمده از الگوریتم پیشنهادی با جواب بهینه حاصل از مدل ریاضی که با برنامه لینگو اجرا شده مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین عملکرد الگوریتم پیشنهادی در حل مسایل مختلف با مدل استاندارد الگوریتم ژنتیک مقایسه و برتری آن ارائه شده است.
    کلیدواژگان: انجماد تدریجی، زمانبندی، کارگاه جریانی، دیرکرد و زودکرد
  • امیر صالحی پور، محمد مهدی سپهری* صفحات 283-292
    مسئله تعمیرکار سیار یک مسئله مسیریابی با تمرکز بر مشتری است که در آن یک تعمیرکار سرویس مورد درخواست مجموعه ای از متقاضیانی که در نقاط مختلف جغرافیایی پراکنده هستند (گره ها) را ارائه می دهد. تابع هدف این مسئله کمینه کردن مجموع زمان انتظار تمامی متقاضیان است. اهمیت مسئله را می توان در کاربردهای بسیاری که مسئله در حوزه های سیستم های تولیدی، سلامت و درمان و حمل و نقل دارد بیان نمود. تا به امروز تحقیقات محدودی روی مسئله انجام شده است. در این مقاله به دنبال توسعه یک مدل ریاضی عدد صحیح آمیخته، برخی ویژگی ها و خواص مسئله بررسی می شوند. سپس با توسعه حدود بالا و پایین یک الگوریتم شاخه و کران (انشعاب و تحدید) طراحی می شود که می تواند مسائل تا ابعاد 30 گره را به طور بهینه حل نماید. محاسبات انجام شده نشان می دهد مدل توسعه داده شده بسیار توانمندتر از مدل های موجود است
    کلیدواژگان: مسئله تعمیرکار سیار، مدل برنامه ریزی عدد صحیح آمیخته، الگوریتم شاخه و کران
  • عیسی نخعی کمال آبادی*، حمدالله صادقی، رضا میهمی صفحات 293-302
    در این تحقیق، مساله زمانبندی سلول رباتیک با سه ماشین CNC و با فرض یک عملیات بر روی هر ماشین با هدف بهینه کردن هزینه کل تولید و زمان، در چرخه بررسی شده است. برای به دست آوردن بهینه هزینه کل تولید از زمان بهینه پردازش عملیات بر روی ماشین ها استفاده شده است. این مساله در سه حالت بررسی گردیده است. در حالت اول زمان بهینه پردازش عملیات بر روی هر یک از ماشین ها در کران پایین آنها می باشد. در حالت دوم زمان بهینه پردازش عملیات بر روی هر یک از ماشین ها در کران بالای آنها می باشد. در حالت سوم زمان بهینه پردازش عملیات بر روی هر یک از ماشین ها بین کران بالا و کران پایین آنها می باشد. قدم بعدی در این تحقیق ارائه رویکرد حل، برای حالت هایی است که در بالا ذکر شد. . برای حل این مساله از روش لاگرانژ استفاده شده است. مهمترین حاصل این تحقیق، مدل سازی و حل مساله زمانبندی برای سلول رباتیک سه ماشینه در سه حالت مختلف و یافتن جوابهای بهینه هزینه کل تولید و زمان می باشد. لازم به ذکر است که در ادبیات موضوع، مساله زمانبندی سلول رباتیک جهت بهینه کردن هزینه تولید و مقدار زمان تنها برای حالت دو ماشینه مدل سازی و حل شده است.
    کلیدواژگان: زمانبندی، سلول رباتیک، بهینه سازی هزینه تولید، ماشین CNC
  • وحید مهدوی اصل، حسن خادمی زارع*، حسن حسینی نسب صفحات 303-315
    در این مقاله یک مدل ریاضی و یک روش ابتکاری جدید برای حل مسئله مسیریابی وسایل نقلیه چند قرارگاهی و چند محصولی با وسایل نقلیه متفاوت ارائه شده است. مشتریان امکان سفارش کالاهای متفاوت را دارند، قرارگاه ها نیز باید با وسایل نقلیه ای که دارای ظرفیت، سرعت و هزینه های مختلفی هستند، به سفارشات مشتریان خود قبل از موعد تحویل پاسخ دهند. به همین منظور مدل ریاضی مسئله مسیریابی چند قرارگاهی توسعه یافته است تا بتواند بازتاب دهنده شرایط مطرح شده باشد. هدف این مدل کاهش مسافت سرویس دهی است، که منجر به کاهش در هزینه ها و زمان سرویس دهی می شود. به دلیل پیچیدگی زیاد این مسئله و زمان بر یا غیر ممکن بودن حل دقیق مدل توسعه یافته، یک روش ابتکاری پیشنهاد شده است. این روش دارای چهار گام اصلی شامل: گروهبندی مشتریان، مسیریابی و تعیین نوع وسیله نقلیه، زمانبندی و بسته بندی سفارشات و بهبود است. کارایی این روش با مقایسه جواب های بهینه چندین مسئله و یک مطالعه موردی در شرکت کاله یزد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل، موثر بودن این روش و قابلیت استفاده از آن در صنعت را نشان داد.
    کلیدواژگان: مسیریابی وسایل نقلیه چند قرارگاهی، برنامه ریزی عدد صحیح، روش ابتکاری، حداقل کردن هزینه
  • مجتبی درخشان، حمیدرضا گل مکانی*، پیام حنفی زاده صفحات 317-331
    انتخاب بهترین مجموعه از سهام، با لحاظ اهداف چندگانه و با توجه به تعدد گزینه ها، تصمیم مدیریتی دشواری است. لذا تصمیم گیرها می توانند توسط روش دومرحله ای زیر، شانس یافتن سبد سهام بهینه را افزایش دهند. براساس این روش، ابتدا فضای جواب تمام سبدهای کارا تعیین می گردد، و سپس به تصمیم گیرها این امکان داده می شود که بطور تعاملی، این فضای جواب را جستجو نمایند. بهر حال، کار تعیین فضای جواب، بصورت سعی و خطا انجام نمی گیرد. روش شمارش کامل برات- فورس که یک روش جستجو برای تعیین فضای جواب است؛ تنها زمانی عملکرد مطلوبی دارد که تعداد سهام اندک باشد. اما زمانیکه تعداد سهام، زیاد (بالغ بر 323 سهم) گردد؛ مسئله انتخاب سبد سهام، به یک مسئله سخت تبدیل می شود و دیگر نمی توان از آن، برای تعیین فضای جواب استفاده کرد (و سپس کلیه سبدهای کارا را تعیین نمود). از آنجاکه روش های فراابتکاری می توانند توازنی را بین مدت زمان مورد نیاز برای انجام محاسبات و کیفیت فضای جواب تقریب زده شده فراهم آورند؛ در این مقاله پس از توسعه مدل انتخاب سبد سهام مارکویتز، روشی مبنی بر ترکیب دو روش بهینه یابی اجتماع مورچگان و شبیه سازی تبرید-تدریجی پارتو پیشنهاد گردیده است. به منظور اعتبارسنجی این روش، عملکرد آن در بورس اوراق بهادار تهران، با عملکرد چند روش فراابتکاری دیگر مقایسه شده است. نتایج بدست آمده حاکی از برتری روش پیشنهادی نسبت به روش های مذکور (از نقطه نظر معیارهای قابل طرح در این حوزه) می باشد.
    کلیدواژگان: انتخاب سبد سهام، مدل مارکویتز، بهینه یابی اجتماع مورچگان پارتو، شبیه سازی تبرید، تدریجی پارتو، الگوریتم ژنتیک نخبه پرور سریع طبقه بندی ساز جواب ها از منظر تسلط
  • علیرضا عیدی*، حجت عبدالرحیمی صفحات 333-349
    امروزه با توجه به افزایش جمعیت و گسترش شهرها و در پی آن افزایش تقاضا برای دریافت کالا و خدمات، مسائل مربوط به حمل و نقل اهمیت بسزایی پیدا کرده اند. یکی از مسائل مهم در بحث حمل و نقل که توجه محققین بسیاری را به خود معطوف ساخته است مساله مسیریابی وسیله نقلیه می باشد. در این پژوهش، مدل جدیدی از مساله مسیریابی چند قرارگاهی و برای چند دوره متوالی به صورت برنامه ریزی خطی عدد صحیح فرموله می شود که در آن الزامی به بازگشت وسائل نقلیه به قرارگاه اولیه نبوده و قرارگاه ابتدایی و انتهایی برای هر مسیر در هر دوره با توجه مشتریان سایر دوره ها مشخص می گردد. هدف اصلی مدل ارائه شده نیز سرویس دهی به مجموعه ای از مشتریان در طی دوره های مختلف از طریق چندین قرارگاه می باشد. سپس یک الگوریتم فرا ابتکاری (الگوریتم ژنتیک) به عنوان راه حل مدل ارائه شده مورد مطالعه و توسعه قرار خواهد گرفت. از نتایج مهم این مقاله می توان به کاهش مجموع هزینه های مسیریابی با لحاظ نمودن ویژگی انعطاف پذیری در تعیین قرارگاه پایانی هر مسیر اشاره نمود. معتبر بودن و کارایی محاسباتی الگوریتم ارائه شده در بررسی تعدادی از مسائل نمونه تولید شده نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: مساله مسیریابی وسیله نقلیه، مسیریابی چند دوره ای وسیله نقلیه با چند قرارگاه، تخصیص انعطاف پذیرقرارگاه ها، الگوریتم ژنتیک
  • رضا توکلی مقدم*، مهدی یزدانی، صابر ملا علیزاده زواردهی صفحات 351-362
    در این مقاله، مساله زمانبندی یکپارچه تولید و حمل هوایی در زنجیره تامین با در نظر گرفتن زمان های آماده سازی وابسته به توالی جهت طراحی یک رویه کاربردی برای ایجاد زمانبندی تولید و توزیع قابل استفاده و واقعی تر مورد مطالعه قرار می گیرد. بدین منظور مدل های برنامه ریزی ریاضی با در نظر گرفتن زمان آماده سازی وابسته به توالی در تولید جهت کمینه نمودن کل هزینه های زنجیره تامین که شامل هزینه های توزیع، زودکرد و دیرکرد تولید و تحویل می باشد، ارایه می شود. با توجه به پیچیدگی حل و سخت بودن این مساله، الگوریتم های ژنتیک و جستجوی همسایگی متغیر برای بهینه سازی پیشنهاد می گردد. همچنین با استفاده از طراحی آزمایشات تاگوچی، مقدار مناسب پارامترهای دو الگوریتم فوق و عملگرهای مناسب تعیین می گردد و سپس کیفیت جواب های به دست آمده با یکدیگر مقایسه می شود. نتایج محاسباتی نشان می دهد که الگوریتم جستجوی همسایگی متغیر توسعه داده شده جواب های بهتری را نسبت به الگوریتم ژنتیک بدست می آورد.
    کلیدواژگان: زمانبندی یکپارچه تولید و حمل هوایی، زنجیره تامین، زمان آماده سازی وابسته به توالی، الگوریتم جستجوی همسایگی متغیر، الگوریتم ژنتیک
  • جمشید ناظمی*، محمدرضا عسگری، سیداحمد بنی جمالی صفحات 363-374
    نظر به اهمیت صورتهای مالی هر سازمان، سیستمهای کامپیوتری مختلفی به منظور بررسی و تجزیه و تحلیل صورتهای مالی توسعه یافته اند. استفاده از ابزارهای سیستمهای خبره و منطق فازی در تجزیه و تحلیل نسبتهای مالی و تلاش برای ایجاد سیستمی که بتواند به منظور مقایسه نسبتهای سازمان های مختلف، با میانگین شاخصهای آن صنعت به کار رود می تواند گام موثری در بهبود تحلیلهای مالی سازمانها بردارد. با توجه به اینکه مفاهیم شاخص های مالی و برداشت از آنها همراه با ابهام رو به رو بوده است، پژوهش حاضر، مدلی مبتنی بر شاخص های مالی ارائه نموده است که به دلیل پیچیدگی های مربوطه نیازمند ارائه مدل فازی است. مدل ارائه شده در این پژوهش با بکارگیری نسبتهای مالی سازمانها و پالایش آنها بر طبق نظر کارشناسان مالی به طبقه بندی های فازی، صورت گرفته است. ارائه مدل استنتاجی بر اساس داده های موجود در صنعت، قابلیت تحلیل شرکت های حوزه صنعتی را برای تحلیل گران مالی در شرایط ابهام فراهم می کند.
    کلیدواژگان: آنالیز مالی، نسبت های مالی، هوش مصنوعی، منطق فازی، سیستم خبره
  • سیدجواد میرمحمدصادقی*، حجت عاشوری، الهه امیری دلویی صفحات 375-388
    ارائه یک الگوریتم اولویت بندی تعمیر و نگهداری خطوط راه آهن ایران جهت بهینه و بهنگام سازی برنامه های کوتاه و بلند مدت عملیات تعمیر و نگهداری راه آهن در این تحقیق مورد هدف قرار گرفته است. برای این منظور مبنای اصلی این پژوهش، مطالعه تجارب موجود در ادبیات موضوع و بررسی وضعیت کمی و کیفی چند صد کیلومتر در شبکه خطوط ریلی ایران است. در این مقاله شرایط موجود راه آهن ایران بررسی شده و مطالعات انجام شده در عرصه بین المللی در راستای ساخت یک الگوریتم اولویت بندی تحلیل شده است. پس از بحث بر روی مدلهای لازم برای توسعه یک الگوریتم اولویت بندی و برنامه ریزی، روند توسعه شاخص های کیفی خط و چگونگی پروسه آنالیز داده ها تشریح شده است. نتیجتا متد طراحی و توسعه مدلهای لازم جهت ارائه الگوریتم اولویت بندی تعمیر و نگهداری خطوط ارائه گردیده است. کاربرد الگوریتم و مدلهای توسعه یافته از طریق پیاده سازی آنها در یک محور منتخب راه آهن ایران بررسی گردیده است. نتایج حاصله حاکی ازکاربردی بودن و امکان پذیر بودن استفاده از مدل یا الگوریتم پیشنهادی در ارائه برنامه اولویت بندی و برنامه ریزی جهت تعمیر و نگهداری راه آهن می باشد. الگوریتم طراحی شده در این تحقیق به عنوان نخستین تجربه راه آهن ایران بعنوان یک بخش اصلی در ساخت یک سیستم یکپارچه مدیریت تعمیر و نگهداری خطوط مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: اولویت بندی، برنامه ریزی، نگهداری وتعمیرات، راه آهن
|
  • P. Fattahi, S.M.H. Hosseini, F. Jolai* Pages 265-281
    A two-machine permutation flow shop scheduling with n independent jobs and different due dates is considered in this paper. Since this problem is shown to be NP-Hard, We use the simulated annealing to solve this problem. The objective is minimizing the weighted earliness and tardiness that cover JIT concept. We construct our algorithm in four scenarios with considering two Markov chains and two temperature reduction rates. The best scenario is proposed based on the results of computational experiments. A mathematical programming formulation is proposed for the problem, and the solution obtained by proposed SA algorithms are compared with the optimal ones obtained by mathematical model using LINGO software for small size instances. Also the performance of the best scenario is compared by the standard model of genetic algorithm for different sizes problems and its advantages are shown.
    Keywords: simulated annealing, scheduling, flow shop, tardiness, earliness
  • A. Salehipour, M.M. Sepehri* Pages 283-292
    The Traveling Repairman Problem is a customer-oriented routing problem in which a repairman is visiting a set of geographically distributed customers. The objective function is to minimize the total waiting times of all customers. The importance of this problem can be found in its applications in the following areas: blood distributing, manufacturing systems, and transportation and logistics. Apart from its importance, research on this problem is very limited. In this paper a new mixed-integer programming formulation is developed, and several properties of model are studied. Additionally, by developing lower and upper bounds, a branch and bound algorithm is developed to solve the problems with up to 30 nodes. According to the computational experiments, the developed model is very competitive.
    Keywords: Traveling Repairman Problem, Mixed Integer Programming, Branch, Bound
  • I. Nakhai Kamalabadi*, H. Sadeghi, R. Maihami Pages 293-302
    In this research, robotic cell scheduling problem with three CNC machines and with an operation on each machine with the purpose of optimizing manufacturing cost and time in S1 cycle has been investigated. To obtain the optimal total cost of production has been used the optimal processing time on machine operation. In this research, robotic cell scheduling is studied in three different situations. In the first situation the optimal processing time of operation in each machine, are on the lower bound. In the second situation the optimal processing time of operation in each machine, are on the upper bound. In The third situation the Optimal processing time of operation in each machine, are between upper bound and lower bound.The next step in this research is proposing solving approaches for the problems mentioned above.the Lagrange method is used, To solve this problem. The most important result of this research is modeling and solving scheduling problem for three-machine robotic cell in three different situations and finding optimized answers for the cost and time. It should be mentioned that in the literature, robotic cell scheduling problem for optimization of manufacturing cost and time is only solved and modeled for two-machine situation.
    Keywords: scheduling, robotic cell, optimization of manufacturing cost, CNC machine
  • V.. Mahdavii Asll, H.Khademii Zare*, H.. Hosseiinii Nasab Pages 303-315
    A mathematical model and heuristic method for solving multi-depot and multi-product vehicle routing problem with heterogeneous vehicle have been proposed in this paper. Customers can order several products and depots must deliver customer's orders before due date with different vehicle. Hence mathematical model of multi-depot vehicle routing problem has been developed to represent these conditions. Aim of this model is to minimize total delivery distance or time spent in servicing all customers. As this problem is very complex, we have offered a heuristic method that includes four steps. Grouping, routing and vehicle selection, scheduling and packing of products and improvement are the aforementioned steps. Efficiency of heuristic has been tested by a case study and several numerical examples. Comparing the results of heuristic and optimal solving has revealed that the deviation of heuristic results from optimal answer is lower than eight perce.
    Keywords: Multi, Depot Vehicle Routing Problem, Integer Programming, Heuristic Method, Minimize cost
  • M. Derakhshan, H.R. Golmakani*, P. Hanafizadeh Pages 317-331
    This paper presents a novel metaheuristic method for solving an extended Markowitz portfolio selection model. In the extended model, the objective function has been modified to include realistic objectives and four additional sets of constraints, i.e., bounds on holdings, cardinality, minimum transaction lots, and liquidity constraints have been also included. The first set of constraints guarantee that the amount invested (if any) in each asset is between its predetermined upper and lower bounds. The cardinality constraint ensures that the total number of assets selected in the portfolio is equal to a predefined number. The liquidity constraints reflect the investor's tendency to invest on those stocks that are more quickly tradeable.
    The extended model is classified as a multi-objective mixed-integer programming model necessitating the use of efficient heuristics to find the solution. In this paper, we propose a heuristic based on pareto combined ant colony optimization and simulated annealing approaches. The performance of the proposed approach is compared to some other approaches using Tehran Stock Exchange data. The computational results show that the proposed approach effectively outperforms other approaches subject to the computationtime needed and the quality of the obtained solutions especially in large-scale problems.
    Keywords: Stock Portfolio Selection, Markowitz Model, Pareto Ant Colony Optimization (P, ACO), Pareto Simulated Annealing (PSA), Fast Elitist Non, Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA, II)
  • A.R. Eydi*, H. Abdorahimi Pages 333-349
    Nowadays transportation problems are drawing more attention with respect to increasing demand for receiving products and services due to population increase and expansion of cities. One of the most important issues of transportation problems which are drawing the attention of the most researchers is vehicle routing problem. In this research, a new linear integer programming for multi-depot vehicle routing problem with multiple consecutive periods is formulated such that there is no obligation for vehicle to return to the fist depot and the first and the last depot for each route, in each period are specified based on the customers of other periods. The main goal of the presented model is servicing the set of customers during different periods through via different depots. Then a met-heuristic algorithm (genetic algorithm) is analyzed as a solution approach of the problem. One of the main results of this research is the reduction of routing costs due to flexibility in determining the last depot of each route. Some of the generated benchmark instances are used to show the performance and validity of the algorithm.
    Keywords: Vehicle Routing Problem, Multi, Period Multi, Depot Vehicle Routing, Flexible Depot Assignment, Genetic Algorithm
  • R. Tavakkoli, Moghaddam*, M. Yazdani, S.Molla, Alizadeh, Zavardehi Pages 351-362
    This paper presents a new mathematical programming model for an integrated production and air transportation in supply chain management with sequence-dependent setup times in order to design an applied procedure for the production and distribution schedule. The aim of this model is to minimize the total supply chain cost consisting of the costs of distribution, production earliness and tardiness, and delivery. Because of the complexity and NP-hardness of this problem, two meta-heuristics based on genetic algorithm (GA) and variable neighborhood search (VNS) are proposed. The parameters of these algorithms and their appropriate operators are set and determined by the use of the Taguchi experimental design. Then, the quality of the results obtained by these algorithms is compared. The computational results show that the developed VNS outperforms the proposed GA.
    Keywords: Integrated production, air transportation scheduling, Sequence, dependent setup times, Variable neighborhood search, Genetic algorithm
  • J. Nazemi*, M.R. Asgari, S. A. Banijamali Pages 363-374
    This paper presents a new mathematical programming model for an integrated production and air transportation in supply chain management with sequence-dependent setup times in order to design an applied procedure for the production and distribution schedule. The aim of this model is to minimize the total supply chain cost consisting of the costs of distribution, production earliness and tardiness, and delivery. Because of the complexity and NP-hardness of this problem, two meta-heuristics based on genetic algorithm (GA) and variable neighborhood search (VNS) are proposed. The parameters of these algorithms and their appropriate operators are set and determined by the use of the Taguchi experimental design. Then, the quality of the results obtained by these algorithms is compared. The computational results show that the developed VNS outperforms the proposed GA.
    Keywords: Financial Ratio, Fuzzy logic, Expert system, Artificial intelligence
  • S.J. Mirmohammadsadeghi*, H. Ashori, E. Amiri Doloei Pages 375-388
    Development of an optimized strategy for the maintenance of Iranian railway track maintenance in a form of management system was made in this research. Through reviewing the current maintenance management system in the USA, Europe and Asia as well as investigating the characteristics of railway structure and current maintenance approaches in Iran, a new algorithm was made in order to improve efficiency of maintenance decision system and maintenance planning in Iranian railway industry. The practicability and reliability of the new maintenance algorithm (model) were evaluated by applying the new proposed algorithm in a railway line in Tehran province. It was shown that the new proposed maintenance management system (algorithm) is effective in providing an optimized maintenance strategies and plans. It was also shown that track operation can be evaluated by sensitivity analyses of the proposed model.
    Keywords: Maintenance management, Railway, Maintenance strategy