ترجمه فارسی عنوان مقاله
ترتیبگذاری چند محصولی و تعیین اندازه-لات تحت عدمحتمیت: الگوریتم ممتیک
عنوان انگلیسی
Multi-product sequencing and lot-sizing under uncertainties: A memetic algorithm
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
22809 | 2012 | 13 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Engineering Applications of Artificial Intelligence, Volume 25, Issue 8, December 2012, Pages 1598–1610
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلیدواژهها
1.مقدمه
2.تدوین مسئله
شکل 1. راهحلی برای ترتیبگذاری و مسئله تعییناندازه-لات.
شکل 2. نمایش فرایند تولید در طی زمان بدون کالاهای برگشتی و از کار افتادگیها.
شکل 3. مثالی از جریان آیتم همراه با کالاهای برگشتی و از کار افتادگیها.
3.بررسی منابع
4.چارچوب تفکیکپذیری
4.1.محاسبه کل سطح خدمات برای راهحلی عملی
4.2.بهینهسازی از طریق تجزیه
5.مسئله فرعی تعیین اندازه-لات
5.1.انتخاب الگوریتم ممتیک و ساختارش
شکل 4. طرح MA.
شکل 5. نمونه راهحل وقتی n=7.
5.2.رمزگذاری راهحلها و تناسب
5.3.خلق جمعیت ابتدایی
5.4.اپراتورهای ژنتیک: تقاطع، جهش و انتخاب جایگزین
5.4.1.انتخاب و تقاطع
5.4.2.عملیات تقاطع
5.4.3.جهش
5.4.4.عملیات جهش
5.4.5.انتخاب جایگزین
5.4.6.فرایند بروزرسانی
5.4.7.حذف ابزار همزاد
5.5.الگوریتم جستجوی محلی
5.5.1.جستجوی محلی
6. آزمایشهای کامپیوتری
6.1. تولید نمونه مسئله
6.1.1. پارامترهای MA
6.2. روشهای مورد استفاده برای مقایسه
6.3. محدودیتهای روش DP
جدول 1. زمان CPU و تعداد نمونههای حل شده برای مطلوبیت برای DP.
6.4. نتایج MA و LS در برابر راهحلهای مطلوب
6.5. مقایسه MA با LS برای مسائلی در مقیاس بزرگ
جدول 2. نتایج LS و MA در برابر راهحلهای مطلوب به دست آمده با DP.
جدول 3. زمان اجرای میانگین MA و LS
شکل 6. تغییر زمان CPU برای MA.
جدول 4. مقایسه راهحلهای به دست آمده برای MA, LS, G1, G2 و G3 (160 نمونه برای هر مجموعه).
7. نتیجهگیری
کلیدواژهها
1.مقدمه
2.تدوین مسئله
شکل 1. راهحلی برای ترتیبگذاری و مسئله تعییناندازه-لات.
شکل 2. نمایش فرایند تولید در طی زمان بدون کالاهای برگشتی و از کار افتادگیها.
شکل 3. مثالی از جریان آیتم همراه با کالاهای برگشتی و از کار افتادگیها.
3.بررسی منابع
4.چارچوب تفکیکپذیری
4.1.محاسبه کل سطح خدمات برای راهحلی عملی
4.2.بهینهسازی از طریق تجزیه
5.مسئله فرعی تعیین اندازه-لات
5.1.انتخاب الگوریتم ممتیک و ساختارش
شکل 4. طرح MA.
شکل 5. نمونه راهحل وقتی n=7.
5.2.رمزگذاری راهحلها و تناسب
5.3.خلق جمعیت ابتدایی
5.4.اپراتورهای ژنتیک: تقاطع، جهش و انتخاب جایگزین
5.4.1.انتخاب و تقاطع
5.4.2.عملیات تقاطع
5.4.3.جهش
5.4.4.عملیات جهش
5.4.5.انتخاب جایگزین
5.4.6.فرایند بروزرسانی
5.4.7.حذف ابزار همزاد
5.5.الگوریتم جستجوی محلی
5.5.1.جستجوی محلی
6. آزمایشهای کامپیوتری
6.1. تولید نمونه مسئله
6.1.1. پارامترهای MA
6.2. روشهای مورد استفاده برای مقایسه
6.3. محدودیتهای روش DP
جدول 1. زمان CPU و تعداد نمونههای حل شده برای مطلوبیت برای DP.
6.4. نتایج MA و LS در برابر راهحلهای مطلوب
6.5. مقایسه MA با LS برای مسائلی در مقیاس بزرگ
جدول 2. نتایج LS و MA در برابر راهحلهای مطلوب به دست آمده با DP.
جدول 3. زمان اجرای میانگین MA و LS
شکل 6. تغییر زمان CPU برای MA.
جدول 4. مقایسه راهحلهای به دست آمده برای MA, LS, G1, G2 و G3 (160 نمونه برای هر مجموعه).
7. نتیجهگیری
ترجمه کلمات کلیدی
تعیین اندازه دسته تولید -
ترتیب -
عملکرد تصادفی -
بهینه سازی -
الگوریتم ممتیک -
کلمات کلیدی انگلیسی
Lot-sizing,
Sequencing,
Random lead time,
Random yield,
Optimization,
Memetic algorithm,
ترجمه چکیده
این مقاله به ترتیبگذاری چندمحصولی اتفاقی و مسئله تعیین اندازه-لات برای خط تولیدی میپردازد که اقلام را به صورت گروهی تولید میکند. دو نوع عدمحتمیت دیده شده است: زمان انجام کار تصادفی تحت القاء از کار افتادگی دستگاه و بازده تصادفی برای کالاهای برگشتیِ قسمت. علاوه بر این، اوقات راهاندازی وابسته توالی نیز گنجانده شدهاند. این مطالعه به حداکثرسازی احتمالِ تولید مقدار موردنیاز اقلام از هر نوعی برای افق برنامهریزی محدود میپردازد. رویکرد تجزیه برای جداسازی ترتیبگذاری و الگوریتمهای تعیین اندازه-لات استفاده شده است. آثار قبلی نشان دادهاند مسئله فرعی ترتیبگذاری را میتوان به صورت موثر حل کرد، اما حل مسئله فرعی تعیین اندازه-لات هنوز دشوار است. در این مقاله، الگوریتم ممتیک برای مسئله فرعی دوم پیشنهاد شده است. نتایج محاسباتی نشان میدهند الگوریتمهای ایجاد شده قابل استفاده به شکلی اثربخش برای نمونههای صنعتی در مقیاس بزرگ هستند.
ترجمه مقدمه
در این مقاله، تعیین اندازه-لات چند محصولی و مسئله ترتیبگذاری تحت عدمحتمیت بررسی شده است. منبع مشکل ناشی از کارخانجات تولیدی نیمهرسانای خودکار است که در آن درصدی غیرقابل اغماض از کالاهای برگشتی و از کار افتادگی دیده میشود. با این حال، این موقعیت میتواند مربوط به هر خط تولید خودکار باشد که تحت عدمحتمیت کار میکند و رویکرد پیشنهادی به آسانی قابل تعمیم به خطوط تولید مختلف است.
نمونۀ ارائه شده در اینجا مربوط به تجربهمان در طراحی خط تولید با سرعت ثابت برای تولید چند نوع الگوی رسانا است. این بخشها برای کسب ماژولهای الکترونیک (مدارهای چاپی) استفاده شدهاند. از آنجایی که کارخانه نیمهرسانای مورد نظر تا حد زیادی خودکار است، پرسنلی غیر از پرسنل حفظ و نگهداری در کل روز ندارد. کارخانه با سه شیفت کار میکند. به خصوص، فعالیت اصلی شیفت روز تعریف برنامه تولید برای 24 ساعت بعد و شروع فرایند تولید است. شیفتهای غروب و شب، که تنها متشکل از پرسنل حفظ و نگهداری است، اطمینان میدهند که خط تولید به کار ادامه میدهد، اما نمیتوانند برنامه تولید را تغییر دهند. در نتیجه، برنامه تولید برای 24 ساعت تنظیم شده است و قابل تنظیم برای کالاهای برگشتی یا از کارافتادگیهایی که ممکن است در شیفتهای بعد رخ دهد نخواهد بود.
بعد از پردازش، بخشها (الگوهای رسانا) در سیستم ذخیره خودکار قرار داده میشوند، و برای مونتاژ ماژولهای الکترونیک استفاده میشوند. سیستم ذخیره خودکار گران است و محدودیت حجم دارد. در نتیجه، در صورت امکان، باید با محدودیت ذخیره یک روزه کار کند. بنابراین، این خط و سیستم ذخیره باید درست سروقت قادر به تامین خط مونتاژ بعدی باشد. به عبارت دیگر، سیاست ذیل اعمال شده است: تمام اقلام مورد استفاده برای مونتاژ در دوره r+1 باید در سیستم ذخیره تا انتهای دوره برنامهریزی r باشد. در شروع دورۀr، تقاضا برای تمام اقلام برای مونتاژ در دوره برنامهریزی r+1 شناخته شده اند (با در نظر گرفتن موجودی فعلی در سیستم ذخیره خودکار، در صورت وجود، و برنامههای تولید خط مونتاژ برای دوره r و r+1). بنابراین، برای هر دورۀr، سوال ذیل بایستی پاسخ داده شود: چند آیتم از هر نوعی باید برای تولید در ابتدای دوره r تولید شود تا مقدار لازم برای تمام عناصر در دوره تولید بعدی r+1 خط مونتاژ به دست آید؟ با این نوع تولید، درصد غیرقابل اغماضی از کالاهای برگشتی وجود دارد، چرا که برخی عناصر انتهایی با کیفیت غیرقابل قبول تولید شدهاند. کنترل کیفی در پایان خط بدون کنترل کیفی واسطهای انجام میشود. علاوه بر این، دستگاههای خط اغلب به صورت مختصر به خاطر از کار افتادگیها متوقف شدهاند.
این توقفها منجر به مسئله کنترل تولید جدید و بسیار جالب میشود که با تعیین اندازه-لات و برنامه زمانبندی تحت عدمحتمیتها مواجه است. دو نوع خطمشی ممکن وجود دارد که در تناقض هستند. برای کاهش تاثیرگذاری از کار افتادگیهای تصادفی، زمان ایمنی (تفاوت بین دوره افق برنامهریزی و زمان لازم برای تولید تمام لاتها) قابل افزایش است، اما در این مورد، لازم است اندازه لاتها کاهش یابد، بنابراین برنامه تولید به صورت آسانتر به کالاهای برگشتی میپردازد. از سوی دیگر، اندازه لاتها را میتوان افزایش داد تا تاثیر کالاهای فروشنرفته تصادفی کاهش یابد، اما این خط به از کار افتادگیهای تصادفی، به خاطر زمان ایمنی ناکافی، حساستر است. زمان کافی برای تعمیر تمام این از کار افتادگیها وجود ندارد و این خط قادر به تولید مقدار کالای مورد نیاز نخواهد بود. علاوه بر این، بین پردازش دو محصول متفاوت زمان راهاندازی برای پیکربندی مجدد تسهیلات تولید ضروری است. زمان راهاندازی به نوع محصول تولیدی قبلی و اقلام جدید برای پردازش وابسته است. بنابراین، برای هر دو خطمشی مذکور در بالا، فعالیت دیگری موثر بر زمان ایمنی وجود دارد.
در این مقاله، دوباره تدوین احتمالی این تعیین اندازه-لات و مسئله برنامه زمانبندی را بررسی خواهیم کرد، موضوعی که در ابتدا در دولگوی (2002) بیان شد. برای این مسئله، نخستین رویکرد در دولگوی و همکاران (2005) پیشنهاد شده بود: محققین نشان دادهاند این مسئله قابل تبدیل به مسئله دستگاه مجزا با زمانهای راهاندازی وابسته به ترتیبگذاری است و راهحل مطلوبش را میتوان با استفاده از تجزیه به چند مسئله فرعی بهینهسازی به دست آورد: شمارش، ترتیبگذاری و تعیین اندازه-لات. توجه کنید دو مسئله انتهایی انپی-سخت هستند اما مسئله فرعی ترتیبگذاری را میتوان به مسئله فروشنده سیار کاملاً شناخته شده تبدیل کرد، در این مسئله تعداد زیادی الگوریتم کارآمد هست. برای مسئله فرعی تعیین اندازه-لات، در دولگوی و همکاران (2005)، محققین ایدهای مطرح کردند بدین مضمون که چطور رویکرد برنامهریزی پویا (DP) برای حل این مسئله فرعی قابل استفاده است. با این حال، تنها چارچوب تجزیه و اظهار DP برگشتی برای تعیین اندازه-لات فراهم شده بود. بنابراین، سوال در مورد کارآمدی این رویکرد برای مواردی با اندازه کوچک، متوسط و بزرگ هنوز بیپاسخ است. این سوال نیازمند تحقیقات بیشتر است که محرک مقاله فعلی نیز هست.
رویکردی جامع با نیت بررسی مسائل در اندازه صنعتی ارائه میکنیم. این تحقیق از رویکرد تجزیه کلی پیشنهادی قبلی استفاده خواهد کرد. DP در چند نمونه عددی آزمایش خواهد شد و الگوریتم ممتیک (MA) براساس جستجوی محلی (LS) و الگوریتم ژنتیک (GA) برای مواردی در مقیاس بالا پیشنهاد خواهند شد.
مابقی مقاله به شرح ذیل سازماندهی شده است. فرضهای کلی و بیان مسئله در بخش 2 ارائه شدهاند. بررسی منابع مرتبط در بخش 3 مطرح شده است. بخش 4 چارچوب راهحل را معرفی میکند: چگونه عدمحتمیتها مدلسازی شدهاند و تجزیه انجام شده است. در بخش 5، الگوریتم ممتیک (MA) همراه با عناصرش ارائه شده است. در بخش 6، چند نتیجه تجربی در مقایسه با الگوریتمها (DP,LS,MA) گزارش شده است. بخش 7 نظریات انتهایی و چشماندازهای تحقیقاتی آتی را مطرح میکند.