برنامه­ریزی و زمانبندی[1] یک فعالیت بسیار معمول در صنعت و عملیات غیر­صنعتی است. هر روز، جلسات برنامه­ریزی می­شوند. ضرب­العجل­هایی برای انجام پروژه­ها و کارها تعیین می­شود. خدمات تعمیر و نگهداری و عملیات برنامه­ریزی می­شوند. بازی­های ورزشی برنامه­ریزی و زمانبندی می­شوند.

برنامه­ریزی­های مناسب اجازه می­دهد تا فعالیت­های مختلف، شغل­ها و یا وظایف به شیوه­ای سازمان­یافته اجرا شوند. نمونه­ای از این فعالیت­ها می­توان به مراحل مختلف یک پروژه تحقیقاتی، وظایف یک پرستار در طول یک روز کاری، عملیات تولید و موارد دیگر اشاره کرد که می­تواند هدف­هایی همچون به حداقل رساندن زمان تکمیل کارها، حداقل کردن تاخیر فعالیت­هایی که نمی­توانند به موقع تکمیل شوند و دیگر موارد را به دنبال داشته باشد.

در این تحقیق، به بررسی مسئله زمانبندی ماشین­های موازی با سرعت­های مختلف[3] پرداخته می­شود. مسائل ماشین­های موازی با سرعت­های مختلف حالت عمومی یافته مسائل تک­ماشینه و حالت خاصی از مسائل ماشین­های متوالی منعطف محسوب می­شوند. در بخش­های آتی این فصل، شرح تفصیلی مسئله مورد بررسی این تحقیق ارائه می­شود.

1-2. تعریف مسئله

در کارخانه­ها وقتی ماشین­­ها و دستگاه­­های جدید خریداری می­شوند و در کنار ماشین­های قدیمی قرار می­گیرند، تفاوت سرعت بین ماشین­های جدید و قدیمی بوجود می­آید که این تفاوت سرعت، مسئله­ی چندین ماشین با سرعت­های متفاوت را بوجود می­آورد.

در برخی از محیط­های کاری زمانبندی ماشین­های موازی با سرعت متفاوت، ممکن است که تمامی ماشین­ها نتوانند تمامی کارها را پردازش کنند که در این حالت هر کار توسط مجموعه­ای از ماشین­ها می­تواند انجام شود که به آن محدودیت مجموعه پردازش[4] می­گویند.

در محیط­های کسب و کار حاضر، رقابت شرکت­های تولیدی از طریق قابلیت آن­ها برای پاسخگویی سریع به تغییرات سریع زمینه تجاری و تولید محصولات با کیفیت بالاتر و هزینه­ای کمتر تعیین می­شود. یکی از راه­های رسیدن به این منظور استفاده از مفهوم تولید به­موقع است ]2[. در محیط تولید به­موقع، شرکت­ها تمایل دارند که تا حدامکان زمان تکمیل کار­ها­یشان به موعد تحویل نزدیک باشد تا از جریمه­های زودکرد و

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 دیرکرد بکاهند. در صورتی که یک کار قبل از موعد تحویل تکمیل شود، باید تا موعد تحویل در انبار نگهداری شود لذا هزینه­ی زودکرد به سیستم تحمیل می­شود. جریمه­های زودکرد به آن دلیل مورد توجه هستند که تا زمانیکه موعد تحویل مشتری فرا برسد، هزینه نگهداری شامل هزینه فساد مواد اولیه (در حالیکه کالاها فاسد شدنی هستند) به سیستم تحمیل می­شود. و اگر یک کار بعد از موعد تحویل تکمیل شود، جریمه دیرکرد ناشی از نارضایتی مشتری، جریمه قراردادی یا جریمه از دست دادن اعتبار ایجاد می­شود.

در این تحقیق، مسئله­ی ماشین­های موازی با سرعت­های مختلف با در نظر گرفتن محدودیت­های زمان آماده­سازی وابسته به کار قبلی، محدودیت مجموعه پردازش و تأثیر یادگیری با هدف کمینه­سازی زمان­های زودکرد و دیرکرد کل بررسی می­شود. یک مدل برنامه­ریزی عدد صحیح برای این مسئله پیشنهاد می­شود. همچنین الگوریتم­های ژنتیک[11] و بهینه­سازی ازدحام ذرات[12] و تبرید شبیه­­سازی­شده[13] برای حل آن ارائه می­گردد.

1-3. اهداف تحقیق

تحقیق حاضر با هدف کاهش فاصله میان پیشرفت­های تئوریک و کاربرد­های صنعتی در حوزه علم زمانبندی صورت گرفته است. دراین راستا، یک مدل جدید برای مسئله ماشین­های موازی با سرعت­های متفاوت با محدودیت­های زمان آماده­سازی وابسته به توالی، محدودیت مجموعه پردازش و تأثیر یادگیری و معیار بهینه­سازی زمان­های زودکرد و دیرکرد کل ارائه می­شود. به­علاوه سه الگوریتم ژنتیک، ازدحام ذرات و تبرید شبیه­سازی­شده به منظور حل این مدل ارائه می­گردد.

1-4. مفروضات مسئله

مفروضات زیر در ارائه مدل مسئله در نظر گرفته می­شود:

• تأثیر یادگیری بر زمان پردازش کارها در نظر گرفته شده است.

• هر کار در طول زمان پردازش خود تنها بر روی یک ماشین پردازش می­شود و امکان شکست کارها وجود ندارد. به عبارتی دیگر برش در کارها وجود ندارد.

• هر ماشین در هر لحظه قادر به پردازش تنها یک کار می­باشد.

• زمان پردازش و زمان آماده سازی کارها مشخص می­باشد.

• تمامی کارها در لحظه زمانی صفر آماده پردازش می­باشند.

• بیکاری ماشین مجاز است.

• تمامی ماشین­ها به طور مستمر در دسترس هستند و امکان خرابی ماشین­ها وجود ندارد.