مدل‌سازی ریاضی و حل مسأله زمان‌بندی جریان کارگاهی انعطاف‌پذیر با جریان‌های معکوس و محدودیت دسترسی به ماشین‌ها

نویسندگان

1 استادیار مهندسی صنایع، گروه مهندسی صنایع، دانشکدۀ مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، دانشکدۀ مهندسی صنایع و سیستم‌ها، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.22084/ier.2023.25010.2048
چکیده

به‎دلیل جایگاه ویژه زمان‌بندی سیستم‌های جریان کارگاهی در مراکز تولیدی، این مسائل در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه واقع شده‌اند. یکی از فرضیات رایج در این مسائل، در دسترس بودن ماشین‌ها در افق برنامه‌ریزی است. در محیط‌های صنعتی واقعی ممکن است یک ماشین به‌دلایلی نظیر لزوم انجام فعالیت نگهداری و تعمیرات یا نت پیشگیرانه، موقتاً در دسترس نباشد. باتوجه به اهمیت این موضوع، در تحقیق حاضر مسأله زمان‌بندی جریان کارگاهی انعطاف‌پذیر با جریان‌های معکوس با لحاظ نمودن فعالیت نت پیشگیرانه بررسی شده است که در آن دو جریان کارها (مستقیم و معکوس) وجود دارد که ماشین‌‌های مشابهی را در دو جهت مخالف پوشش می‌دهند. موضوع ضروری برای مدل‌سازی مسأله زمان‌بندی جریان کارگاهی انعطاف‌پذیر، درنظر گرفتن محدودیت دسترسی به ماشین‌ها به‌منظور انجام فعالیت نت پیشگیرانه می‌باشد. عملیات نت روی هر ماشین، مدت زمان ثابتی داشته و شروع و خاتمه آن در یک پنجره زمانی معین رخ می‌دهد. برای مسأله مورد بحث یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط ارائه گردیده است. در این مدل هدف، کمینه‌سازی حداکثر زمان تکمیل تمام کارها می‌باشد. باتوجه به پیچیدگی مدل و NP-hard بودن مسأله مورد بررسی، جهت حل مسائل با ابعاد بزرگ الگوریتم فراابتکاری رقابت استعماری پیشنهاد شده است. به‌منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، به حل مسائل نمونه عددی در اندازه‌های مختلف با استفاده از این الگوریتم، نرم‌افزار گمز و همچنین الگوریتم ژنتیک پرداخته شده است. نتایج محاسباتی، مؤید کارایی بسیار خوب الگوریتم رقابت استعماری برای حل مسأله مورد بررسی می‌باشد.