چکیده

یکی از موضوعات کلاسیک و مهمترین فعالیت هایی که مهندسان صنایع و مدیران صنعتی با آن سروکار دارند، مسئله بالانس خطوط مونتاژ است که با وجود کارهای تحقیقاتی متنوع در این زمینه، هنوز مسائل زیادی در این حوزه قابل تحقیق می باشد. در این پژوهش، با توجه به اهمیت و جذابیت مسئله بالانس خطوط موازی محصول مختلط و از سوی دیگر اهمیت عامل انسانی در فرایند توسعه و نیز مطالعات بسیار کم انجام شده در رابطه با وجود همزمان بیش از یک هدف که رویکردی جدید در زمینه خطوط مونتاژ موازی است، یک مدل ریاضی عدد صحیح ترکیبی برای بالانس خطوط مونتاژ موازی محصول مختلط، ارائه گردیده است و با در نظر گرفتن محدودیت های دوگانه ماشین آلات و نیروی انسانی به صورت همزمان، تحت عنوان محدودیت دوگانه منابع، با رویکرد بیش از یک هدف درصدد کاهش تعداد ایستگاههای مورد نیاز خطوط و به حداقل رساندن هزینه کل نیروی انسانی است. از آنجا که مسئله مورد نظر از نظر پیچیدگی در کلاس مسائل NP-hard قرار دارد، مدل ریاضی را نمی توان برای ابعاد واقعی موجود در صنعت حل کرد، لذا از الگوریتم فراابتکاری زنبور عسل برای حل این مسئله استفاده شد و در ادامه، کد گذاری و طراحی مسئله به کمک نرم افزار متلب انجام شده است. صحت و اعتبار سنجی مدل، با مجموعه داده های ارائه شده در این حوزه مورد ارزیابی قرار گرفته است که نتایج حاصله حاکی از کارائی مدل و بهبود اهداف است. با نگاه دو جانبه به اهداف مسئله و مطابق با خروجی مدل مذکور، مدل ارائه شده، قادر به کاهش تعداد ایستگاههای مورد نیاز خطوط و به حداقل رساندن هزینه کل نیروی انسانی در خطوط مونتاژ موازی مدل مختلط است.

اهداف تحقیق

هدف اصلی در این پژوهش، ایجاد راه حلی برای مسئله بالانس خطوط مونتاژ موازی مدل مختلط با رویکرد بیش از یک هدف با استفاده از الگوریتم زنبورعسل است که قابل تقسیم به اهداف فرعی زیر می باشد:

• مدل سازی بالانس خطوط مونتاژ موازی مدل مختلط با هدف کاهش تعداد ایستگاه های کاری با رویکرد ترکیبی.
• افزودن منبع نیروی انسانی به عنوان دومین منبع محدود کننده، به مسئله خطوط مونتاژ موازی مدل مختلط با هدف کاهش هزینه نیروی انسانی.
• به کارگیری الگوریتم زنبور عسل برای مسئله خطوط مونتاژ موازی مدل مختلط و حل مسئله و اعتبارسنجی آن.

1-4 ضرورت و جنبه نوآوری تحقیق

با توجه به بررسی، طبقه بندی و تجزیه و تحلیل تحقیقاتی مربوط به پیشینه تحقیق که به تفصیل در فصل دوم توضیح داده می شود، مطالعه ای پیرامون بالانس خطوط مونتاژ موازی مدل مختلط با رویکرد منابع دوگانه، علی رغم اهمیت و ضرورت، صورت نگرفته است که این بیش از پیش اهمیت موضوع مورد بحث را مشخص می کند، بنابراین از بین انواع محصولات، مدل مختلط انتخاب گردید، زیرا بازار رقابتی امروز دارای تغییرات سریع و زیادی در عرضه محصولات متنوع و با کیفیت شده است که ریشه اصلی این تغییرات در نیازها و خواسته های مشتریان می باشد، لذا سازمانها و شرکت های تولیدی و خدماتی به منظور پاسخگویی مطلوب به نیازهای فراوان و متنوع مشتریان و نیز موفقیت در بازار مستمراً تلاش می نمایند. از چیدمان های متفاوت خط نیز مدل موازی به دلیل مزایای زیاد آن و اینکه مطالعات انجام شده در این مورد بسیار محدود گزارش شده و هنوز نوپا می باشد، انتخاب گردید. اما آنچه در این میان مهم به نظر می آید، توجه عمیق به منابع انسانی توانمند به عنوان برجسته ترین عامل مزیت رقابتی در رشد توسعه، کارآفرینی و متعاقب آن تمایز سازمانها از یکدیگر نقش کلیدی ایفا نموده است، بنابراین ترکیبی جدید و کارا را برای این تحقیق در زمینه مسئله بالانس خطوط مونتاژ در نظر گرفته شده است.

نوآوری های اصلی این پژوهش به شرح زیر است:

• استفاده از مدل ترکیبی در مسئله بالانس خطوط مونتاژ موازی.
• در نظر گرفتن محدودیت دو گانه (ماشین آلات و نیروی انسانی) در مسئله بالانس خطوط مونتاژ موازی مدل مختلط.
• به کارگیری الگوریتم زنبور عسل برای مسئله مورد نظر.

علاوه بر موارد ذکر شده، رویکرد ارائه شده برای تولید جمعیت اولیه ابتکاری است و همچنین نو آوری های نوین دیگری برای این پژوهش وجود دارد که به طور کامل در فصل سوم شرح داده شده اند.

 

تعداد صفحات 151

فرمت فایل word

 

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : کلیات تحقیق.. 1

1-1 مقدمه. 2

1-2 بيان مسئله. 3

1-3 اهداف تحقیق.. 6

1-4 ضرورت و جنبه نوآوری تحقیق.. 6

1-5 تعاریف کلمات کلیدی.. 7

1-6 ساختار تحقیق.. 11

فصل دوم : مبانی نظری و پیشینه تحقیق.. 12

2-1 مقدمه. 13

2-2 بالانس خطوط مونتاژ. 13

2-2-2 بالانس خطوط مونتاژ مدل مختلط.. 21

2-2-3 بالانس خطوط مونتاژ موازی.. 26

2-3 سیستم محدودیت دو گانه منابع (DRC) 33

2-3-1 انعطاف پذیری کارگران. 35

2-3-2 تمرکز کنترل (زمانی برای انتقال) 37

2-3-3 قوانین انتساب گرا (جایی برای انتقال) 37

2-3-4 انضباط صف... 39

2-3-5 هزینه انتقال کارگران. 40

2-4 روش های فرا ابتکاری.. 42

2-4-1 الگوریتم زنبور عسل(BA) 45

2-5 خلاصه ای از ادبیات... 51

فصل سوم : روش تحقیق.. 56

3-1 مقدمه. 57

3-2 مدل ریاضی.. 57

3-3 الگوریتم زنبور عسل برای ساختار مسئله ارائه شده 65

3-3-1 راه حل اولیه. 66

3-3-2 کارکرد الگوریتم زنبور عسل برای مسئله بیان شده 80

3-3-3 تنظیم پارامترها برای مسئله. 81

3-3-4 ساختارهای همسایگی.. 82

فصل چهارم : اعتبارسنجی و یافته های تحقیق.. 84

4-1 مقدمه. 85

4-2-1 مجموعه داده هاي جکسون. 87

4-2-2 مجموعه داده های جاسک... 93

4-2-3 مجموعه داده های رزینگ... 96

4-3 نتایج پیاده سازی مدل ارائه شده 102

فصل پنجم : جمع بندی و پیشنهادات... 103

نتیجه گیری.. 104

5-2 زمینه های پیشنهادی تحقیقات آینده 106

منابع و مراجع. 108

پيوست 1: كاركرد الگوریتم زنبورعسل براي مسئله. 115

پيوست 2: مطالعه همگرایی براي معيار توقف الگوریتم. 119

پيوست 3: برنامه هاي كدنویسی شده مدل. 122

 

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل 1-1 : تصویر یک گراف پیش نیازی با 7 فعالیت (بکر و شول، 2006) 15

شکل 2-1 : تقسیم بندی کلی خطوط مونتاژ. 21

شکل 2-2 : خط مونتاژ تک مدلی (بکر و شول، 2006) 22

شکل 2-3 : خط مونتاژ مدل مختلط (بکر و شول، 2006) 22

شکل 2-4: خط مونتاژ مدل چند محصولی (بکر و شول، 2006) 23

شکل 2-5 : بالانس خطوط مونتاژ موازی (گوکسن و همکاران، 2006) 24

جدول 2-1: مقایسه خط مونتاژ مدل مختلط و مدل تکی (هازبانی و همکاران، 2007) 29

شکل 2-6: مثالی برای توالی وظایف ترکیبی (آسکین و زو، 1997) 30

شکل 2-7: تحقیقات و طبقه بندی سیستم DRC منتشر شده پس از سال 1994 (ژو و همکاران، 2011) 46

شکل 2-8: رقص چرخشی (فام و همکاران، 2005) 52

شکل 2-9: الگوریتم زنبور عسل.. 55

شکل 3-1 : جابجایی وظیفه انتخابی بین و بر روی خط h.. 70

شکل 3-2: محدودیت های انتساب... 78

شکل 3-3: گام های توسعه الگوریتم ابتکاری اولیه. 80

شکل 4-2: نمودار تقدم در مجموعه داده های جکسون. 95

شکل 4-3: طرح کلی از چیدمان بالانس نهایی مدل جکسون. 99

شکل 4-4: نمودار تقدم در مجموعه داده های جاسک... 100

شکل 4-5: طرح کلی از چیدمان بالانس نهایی مدل جاسک... 102

شکل 4-6: نمودار تقدم در مجموعه داده های رزینگ... 104