مدل‌سازی ریاضی و حل مساله زمان‌بندی جریان کارگاهی بدون انتظار با درنظر گرفتن زمان آزادسازی و فعالیت‌های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه

به‌دلیل جایگاه ویژه زمان‌بندی جریان کارگاهی بدون انتظار در مراکز تولیدی، این مساله در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه واقع شده‌ است. در این نوع زمان‌بندی، میان پردازش یک کار بر روی ماشین‌های متوالی هیچ‌گونه توقفی صورت نمی‌گیرد. این مساله در صنایع بسیاری ازجمله تولید مواد غذایی فاسدشدنی مطرح می‌باشد. یکی از فرضیات رایج در این مساله، دردسترس بودن کارها در لحظه صفر است. در بسیاری از مواقع کارها دارای زمان آزادسازی غیرصفر می‌باشند. همچنین یکی از فرضیات رایج درحوزه زمان‌بندی عملیات، دردسترس بودن ماشین‌ها در افق برنامه‌ریزی است. واضح است که در عمل یک ماشین، به‌دلایل مختلف نظیر وقوع خرابی یا انجام فعالیت‌های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه موقتاً دردسترس نباشد. باتوجه به اهمیت این موضوع، در تحقیق حاضر مساله زمان‌بندی جریان کارگاهی بدون انتظار با زمان آزادسازی کارها و فعالیت‌های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه بررسی شده است. برای این مساله یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط ارائه گردیده است. برای حل مدل از نرم‌افزار گمز استفاده شده است. همچنین به‌منظور احراز اعتبار مدل ارائه شده⸲ روی پارامترهای مهم مدل تحلیل حساسیت انجام شده است. باتوجه به پیچیدگی مدل و np-hard بودن مساله مورد بررسی، جهت حل مسائل با ابعاد بزرگ الگوریتم فراابتکاری جستجوی هارمونی ترکیبی پیشنهاد شده است. به‌منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، به حل مسائل نمونه عددی با استفاده از این الگوریتم، نرم‌افزار گمز الگوریتم جستجوی هارمونی کلاسیک و همچنین الگوریتم جستجوی پرتوی بهبودیافته پرداخته شده است. نتایج محاسباتی، موید کارایی بسیار خوب الگوریتم مذکور برای حل مساله مورد بررسی می‌باشد.

mathematical modeling and solving the no-wait flow shop scheduling problem considering the release times and preventive maintenance activities

due to the special position of the no-wait flow shop scheduling in production centers, this problem has received much attention in recent years. in this type of scheduling, there is no waiting time between the processing of a job on consecutive machines. this problem is raised in many industries, including the production of perishable foods. one common assumption in this problem is the availability of tasks at the zero moment. in many cases, some tasks have a non-zero release time. also, in the field of operation scheduling, one of the common assumptions is the availability of machines in the planning horizon. it is clear that in practice, a machine is temporarily unavailable due to various reasons such as breakdown or preventive maintenance activities. due to the importance of this issue, in the present study the no-wait flow shop scheduling problem considering the task release times and the preventive maintenance is investigated. for the mentioned problem, a mixed integer non linear programing (minlp) model is presented. the general algebraic modeling system (gams) software is used to solve the model. also, in order to verify the validity of the presented model, sensitivity analysis has been performed on the important parameters. due to the complexity of the model and the np- hardness of the proposed problem, the hybrid harmony search (hhs) metaheuristic algorithm is proposed to solve large-scale problems. in order to evaluate the performance of the proposed algorithm, numerical sample problems are solved using this algorithm, the gams software as well as the classic harmony search and the improved beam search (ibs) algorithm. computational results confirm the effectiveness of the proposed algorithm for the considered problem