2046

Designing a dynamic and sustainable cellular manufacturing system considering manpower

دكتري تخصصي

مهندسي صنايع

مركز تحصيلات تكميلي دانشگاه پيام نور

1403

1403/04/02

دكتر غلامرضا اسماعيليان

دكتر اميرسامان خيرخواه

Dynamic cellular manufacturing system, sustainable manufacturing, energy scaling, production planning, Manpower, NSGA-II algorithm

سيستم توليد سلولي پويا يكي از بهترين سيستم‌هاي توليدي براي افزايش انعطاف‌پذيري، چابكي و كارايي در استفاده از تجهيزات توليد است ولي با افزايش نگراني‌ها در خصوص مسائل زيست‌محيطي و اجتماعي و فشار قوانين، طراحان بايد طرحي ارائه دهند كه هم مقرون‌به‌صرفه باشد و هم به مسائل پايداري توجه داشته باشد. در اين پژوهش با ارائه يك مدل رياضي با دو هدف اصلي، به حداقل رساندن كل هزينه‌ها كه شامل هزينه برنامه‌ريزي اپراتور (استخدام، اخراج، آموزش و دستمزد)، هزينه‌هاي جابجايي قطعه (جابجايي درون‌سلولي و بين‌سلولي)، هزينه‌هاي پيكربندي مجدد (نصب، حذف و جابجايي ماشين‌ها)، هزينه‌هاي برنامه‌ريزي توليد (توليد، نگهداري موجودي، فروش ازدست‌رفته) و به حداقل رساندن ميزان مصرف انرژي اين مهم انجام شده است. مدل پيشنهادي با در نظر گرفتن راهبرد مقياس‌بندي سرعت پردازش ماشين‌ها در كنار مسير چندگانه فرايند در مصرف انرژي، قابليت تنظيم سطح ايمني محيط (به‌عنوان جنبه اجتماعي پايداري)، متعادل‌سازي باركاري و عملكرد كاركنان و قابليت اطمينان ماشين‌ها تنظيم شده است. براي مقابله با عدم قطعيت زمان پردازش قطعات، يك رويكرد بهينه‌سازي استوار كه تحت سناريوي بدبينانه (بدترين حالت ممكن) مقاوم شده، اتخاذ شده است. اين مدل با طراحي نمونه‌هايي الهام گرفته شده از ادبيات موضوع با استفاده از نرم‌افزار گمز با حل‌كننده سي‌پلكس و روش محدوديت اپسيلون حل شد و موضوعات اساسي آن براي اعتبارسنجي مدل پيشنهادي بررسي شد. سپس، به دليل پيچيدگي مدل پيشنهادي و عدم توانايي روش اپسيلون محدوديت در حل مسائل بزرگ‌تر در زمان محاسباتي معقول، از الگوريتم‌هاي فراابتكاري NSGA-II و MOPSO براي حل مدل پيشنهادي استفاده شد. با توجه به اين نكته كه الگوريتم‌هاي فراابتكاري نسبت به مقادير پارامترهايشان حساس هستند، ما از روش تاگوچي براي تنظيم پارامترهاي مورد نظر در سه مقياس كوچك، متوسط و بزرگ استفاده كرديم. عملكرد الگوريتم‌هاي فراابتكاري پيشنهادي بر اساس شاخص‌هاي پراكندگي، ميانگين فاصله از ايده‌آل، يكنواختي و زمان پردازش مقايسه و با استفاده از آزمون‌هاي آماري مورد تحليل قرار گرفتند. نتايج نشان داد، روش فراابتكاري زمان حل را حداقل به ميزان سه برابر نسبت به روش اپسيلون محدوديت كاهش داده است؛ عملكرد الگوريتم NSGA-II در شاخص‌هاي پراكندگي، يكنواختي و زمان پردازش بهتر از الگوريتم فراابتكاري‌ MOPSO بوده است و كاهش سطح خطرات محيطي مي‌تواند منجر به افزايش هزينه‌هاي توليد ‌شود. در انتها، كاربردپذيري مدل پيشنهادي در يك مطالعه موردي واقعي براي يك كارگاه توليد تجهيزات كشاورزي بررسي گرديده است.

1403/04/09

ابراهيمي

75363