تحقیق – طراحی مدل یکپارچه تشکیل سلول با چیدمان سلول و زمانبندی عملیات ها با در نظر …

  • تعامل بین ” بهترین طرح تولیدی” و “طرح تولیدی مناسب”.
  • اغلب باید یک موازنه بین بهترین مسیر تولیدی ممکن و آن مسیری که نهایتاً برای یک قطعه انتخاب می‌شود تا آن قطعه را به یک سلول تولیدی خاص محدود کند، ایجاد شود.

    برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.

    1. مشکلات مربوط به عملیات‌های خارج از سلول.

    در اکثر کاربردهای عملی معمولاً محدود ساختن تمامی عملیات مورد نیاز یک قطعه، درون سلول تولیدی مربوطه مقدور نیست، بدین ترتیب بعضی قطعات باید برای بعضی عملیات به سلول‌های دیگر برده شوند. این کار مشکلاتی را برای جابجا کردن قطعات بوجود می‌آورد.

    1. تغییر در طیف تولید و ترکیب آن.

    با تغییر دادن طیف‌های محصولات، امکان تغییر چیدمان سیستم تولیدی یا ترکیب سلول‌های تولیدی، بطور مداوم و متناسب با این تغییرات میسر نمی‌باشد، در نتیجه ممکن است این امکان وجود داشته باشد که بعضی مراکز کاری با بار کاری بیش از حد مواجه شوند در حالی که دیگر مراکز کمتر از توانشان کار می‌کنند.

    ۲-۴- زمانبندی

    زمانبندی تخصیص منابع در طول زمان برای اجرای مجموعهای از وظایف است[۳۲]. این تعریف نسبتاً کلی واژه دو مفهوم مختلف را دربردارد: اولاً، زمانبندی نوعی تصمیمگیری است و فرآیندی است که در جریان آن برنامه زمانی را تعیین میکند. از این لحاظ بیشتر آموختههای ما در مورد زمانبندی را میتوان در مورد تصمیمگیریهای دیگر نیز به کار بست و لذا این مبحث ارزش عملی عام دارد. ثانیاً زمانبندی مبحثی نظری است که مجموعهای از اصول، مدلها، روشها و نتایج منطقی را در برمیگیرد، که برای ما بینشی عمیق در مورد عمل زمانبندی فراهم میآورد. از این لحاظ نیز بیشتر آموخته های ما در مورد زمانبندی را میتوان در مورد سایر نظریه ها بکار برد و بنابراین ارزش مفهومی عام دارد.
    مسأله عملی تخصیص منابع در طول زمان برای اجرای مجموعهای از کارها، در وضعیتهای مختلف مطرح میشود. اما در بیشتر موارد عمل زمانبندی کارها پس از حل برخی مسائل مربوط به برنامه‌ریزی اصولی مورد توجه قرار می‌گیرد، و باید همواره این نکته را مد نظر داشت که تصمیمات مربوط به زمانبندی اهمیت کمتری نسبت به مجموعه وسیع‌‌تری از تصمیمات مدیریتی دارد. به عنوان مثال در حل مسائل مربوط به ساخت، مسائل اساسی مدیریتی مربوط به انتخاب محصولی که باید ساخته شود و تعیین میزان تولید هر محصول اولویت دارد. بعد از به کارگیری بررسی بازار و تحلیل‌های اقتصادی برای حل این گونه مسائل، برنامه‌ریزی تکنولوژیکی را بر این مسئله که محصول چگونه باید ساخته شود متمرکز می‌کنند و تنها بعد از اینکه جواب این سوالات مربوط به برنامه‌ریزی داده شد و در دسترس بودن منابع دانسته شد، زمان برای توجه به مسائل زمانبندی مناسب است. حال برای روشن‌تر شدن موضوع مثال دیگری می‌آوریم: مسائل اساسی مدیریتی در ارائه خدمات درمانی مستلزم طراحی و تعیین تعداد خدمات و میزان کارایی و خدمتدهی در هر مورد است. برنامه‌ریزی تکنولوژیکی پس از آن به مسائلی همچون طراحی کارخانه، میزان بهره‌برداری از تجهیزات و گسترش نیروی انسانی در مراحل بعدی مربوط می‌شود. وقتی که با اتخاذ این تصمیمات نموداری از منابع دسترسپذیر فراهم شد می‌توان به مسائل زمانبندی پرداخت.
    این مثالها نشان می‌دهد که چطور تصمیمات اصولی مدیریت به مسائل سه گانه زیر مرتبط می‌شوند.

    1. چه محصول یا خدمتی قرار است عرضه شود؟
    2. در چه مقیاسی قرار است عرضه شود؟
    3. چه منابعی قرار است تأمین شود؟

    پاسخ دادن به این پرسش‌ها، کار برنامه‌ریزی است. در مقابل در کار زمانبندی فرض بر این است که جواب این پرسش‌ها از پیش فراهم شده است. بنابراین، کار زمانبندی صرفاً به وضعیتی مربوط می‌شود که در آن طبیعت کارهایی که باید زمانبندی شود توصیف شده و ترکیب منابع موجود تعیین شده باشد. در واقع زمانبندی ابزاری است که استفاده از منابع در دسترس را بهینه می‌کند. منابع و کارها در زمانبندی ممکن است انواع گوناگونی داشته باشد. منابع ممکن است ماشین‌ها در کارگاه‌ها، مسیرها در فرودگاه، کارگران یک کارگاه ساختمانی، واحدهای پردازش کننده در یک محیط محاسباتی و غیره باشد[۳۲].
    در عمل کارهای برنامه‌ریزی و زمانبندی کاملاً مستقل از هم نیست. برای روشن‌تر شدن این امر سناریوی نمونه زیر را در نظر بگیرید: برنامه‌ریز ابتدا وظایفی را که باید انجام شود مشخص و حدودی برای میزان منابع دسترس‌پذیر تعیین می‌کند. سپس زمانبند این اطلاعات را می‌گیرد و مشخص می‌کند که منابع موجود چگونه به انجام کارهای تعیین شده تخصیص یابند.
    نظریه زمانبندی اصولاً با مدل‌های ریاضی سروکار دارد و بین کار زمانبندی و توسعه مدل‌های زمانبندی رابطه برقرار می‌کند و به طور پیوسته آن‌ها را با مسائل نظری و عملی زمانبندی محک می‌زند. دیدگاه نظری به طور غالب رویکردی کمی ‌است و سعی آن دست یافتن به ساختار مساله در قالب شکل فشرده ریاضی است. به ویژه، این رویکرد کمی با تفسیر اهداف تصمیم‌گیری در قالب یک تابع هدف صریح و بیان موانع تصمیم‌گیری به صورت محدودیت‌های صریح شروع می‌شود[۳۳].
    تابع هدف آرمانی باید دربرگیرنده تمام هزینه های سیستم برای اجرای تصمیمات مربوط به زمانبندی باشد. به هر حال، به هنگام اجرای آن در عمل، اندازه گیری یا حتی مشخص کردن کامل چنین هزینه هایی مشکل است. در حقیقت، هزینه های عمده عملیاتی (و به آسانی قابل تشخیص ترین آنها) را کار برنامه ریزی، تعیین میکند، در حالی که تفکیک هزینه های کوتاه مدت دشوار است و آنها اغلب ثابت به نظر میآیند.
    با وجود این، سه نوع از اهداف تصمیم‌گیری در زمانبندی عمده‌تر به نظر می‌رسند: بهره‌برداری کارا از منابع، پاسخگویی سریع به تقاضا و انطباق دقیق زمان‌های تحویل، موعدهای تحویل تعیین شده. غالباً می‌توان از یک ضابطه مهم هزینه‌ای مربوط به سنجش عملکرد سیستم مانند زمان بیکاری ماشین، زمان انتظار برای انجام کار یا تأخیر کار به عنوان جانشینی برای هزینه کل سیستم استفاده کرد.
    دو نوع از محدودیت‌های مربوط به امکان‌پذیری معمولاً در مسائل زمانبندی ظاهر می‌شود: اولاً محدودیت‌هایی در دسترس‌پذیری منابع وجود دارد، ثانیاً محدودیت‌های تکنولوژیکی در ترتیب انجام کارها وجود دارد. جواب هر مسأله زمانبندی یافتن راه حلی امکان‌پذیر برای این نوع محدویت است. به گونه ای که حل هر مسأله زمانبندی برابر با پاسخگویی به این دو سوال است:

    1. کدام منبع برای انجام هر وظیفه تخصیص داده خواهد شد؟
    2. هر وظیفه در چه وقت انجام خواهد شد؟

    به عبارت دیگر، وظیفه اصلی مسائل زمانبندی به تصمیم‌گیری در مورد تخصیص منابع و توالی عملیات منحصر می‌شود. نوشتارهای زمانبندی مملو از مدل‌های ریاضی برای پاسخگویی به این دو سوال تصمیم‌گیری است[۳۳].
    به طور سنتی مسائل زمانبندی به صورت مسائل بهینه‌سازی محدودیت‌دار به ویژه مسائل مربوط به تخصیص منابع است و در این حالت عملیات مورد بررسی قرار گرفته است. در برخی موارد مسأله زمانبندی تنها مربوط به تخصیص منابع است و در این حالات مدل‌های برنامه‌ریزی ریاضی معمولاً می‌تواند برای تعیین تصمیمات در زمینه تخصیص منابع بهینه مورد استفاده قرار گیرد. از طرف دیگر مسائلی که صرفاً مقوله توالی عملیات را در نظر دارد نیز به حوزه زمانبندی مربوط می شود.
    عناصر مهم مدلهای زمانبندی کارها و منابعاند. در نوشتارهای مربوط به زمانبندی، منابع نوعاً بر حسب قابلیتهای کمی وکیفی خود مشخص میشوند، به طوری که هر مدل نشان دهنده نوع و میزان هر منبع است. هر کار مشخص بر حسب اطلاعاتی از قبیل منبع مورد احتیاج، مدت انجام آن کار، زمانی که انجام آن را می توان شروع کرد وزمان تحویل آن توصیف می شود. به علاوه مجموعه ای از کارها را بعضاً می توان برحسب محدودیتهای تکنولوژیکی (روابط تقدمی) که در مورد عناصر متشکله آن صدق میکند بیان کرد.
    نظریه زمانبندی همچنین شامل شیوه‌های متنوع و مختلفی است که در حل مسائل زمانبندی مفید واقع می‌شود. در واقع حوزه زمانبندی به صورت نقطه کانونی ایجاد، به کارگیری و ارزیابی روش‌های ترکیبی، شیوه‌های شبیه‌سازی، روش‌های شبکه‌ای و رویکردهای ابتکاری حل مسائل در آمده است. انتخاب شیوه مناسب به پیچیدگی مسأله طبیعت مدل و انتخاب معیار کارایی و عوامل دیگر بستگی دارد. در خیلی از حالات بهتر است چند شیوه به عنوان گزینه‌های مختلف برخورد به مسأله در نظر گرفته شود[۳۳].
    در عمل، زمانبندی‌ها با استفاده از الگوریتم زمانبندی با قوانین بر پایه دانش ایجاد می‌شوند. الگوریتم‌های زمانبندی، زمانبندی‌هایی را توسعه می‌دهد که یک معیار اندازه‌گیری مانند حداقل کردن انحراف از موعد تحویل، حداقل جریمه دیرکرد یا حداقل حداکثر دیرکرد و همچنین کل مدت زمان ساخت[۴۱] را بهینه می‌کند. امروزه به کارگیری الگوریتم‌های ابتکاری و فراابتکاری برای حل مسائل توالی و زمانبندی و به دست آوردن حل‌های بهینه و یا نزدیک به بهینه بسیار متداول شده است[۳۳].

    ۲-۴-۱- مدل‌های زمانبندی [۶۴]

    در اصطلاح برنامه‌ریزی تولید، مدل‌های زمانبندی می‌تواند به دسته‌های زیر تقسیم بندی شود: