بهینه سازی یک سیستم تولید سلولی پویا با در نظرگرفتن خرابی ماشین آلات، همراه با پایش توالی دوره های عملیات

هدف: چرخه کوتاه عمر محصول، الگوهای پیش بینی ناپذیر تقاضا و کاهش روزافزون زمان عرضه به بازار، باعث شده است که شرکتهای تولیدی تحت فشار قرار گیرند. به همین منظور، شرکتهای تولیدی برای رویارویی با سناریوهای پیچیده تولید، به پیاده سازی سیستم های تولید سلولی (CMS) روی آورده اند که کاهش هزینه های تولید، افزایش انعطا ف پذیری و پاسخ سریع به تقاضای بازار را به همراه دارد. سیستم تولید سلولی، یکی از فلسفه های فناوری گروهی است که با تقسیم یک سیستم بزرگ به چندین زیرسیستم کوچک، کنترل و مدیریت سیستم تولید را تسهیل می کند. اولین موضوع در طراحی یک سیستم سلولی، گروه بندی ماشین ها برای تولید خانواده ای از قطعات در سلولهای تولیدی است که از آن با عنوان تشکیل سلول یاد می شود. در واقع با ایجاد سلولهای کارآمد، کارایی ماشین های درون سلولی (فرایند درون سلولی) به حداکثر و انتقال قطعات از یک سلول به سلول دیگر (فرایند بین سلولی) به حداقل می رسد. مسئله دوم، مسئله چیدمان گروهی، یعنی فاصله سلولها در کارگاه از یکدیگر (چیدمان بین سلولی) و چیدمان ماشین ها در داخل سلولها (چیدمان درون سلولی) است. گروه بندی بهینه ماشین ها در سلولها، قرارگیری کارآمد سلولها در کنار یکدیگر و همچنین، ماشین های داخل سلولها، بر هزینه های حرکات درون سلولی و حرکات بین سلولی قطعات تاثیر می گذارد. در یک سیستم تولید سلولی استاتیک، تقاضا در تمام دوره ها ثابت در نظر گرفته می شود؛ ولی با پیشرفت تکنولوژی، محیط یک صنعت با تلاطم در انواع محصولات و تقاضا مواجه است. برای غلبه بر این مسائل، در پژوهش حاضر یک سیستم تولید سلولی پویا معرفی شده است که سلولهای بهینه را در هر دوره با توجه به شرایط تقاضا جایابی می کند. با توجه به اهمیت آنچه بیان شد، این مطالعه به طور همزمان به حل مسئله یک سیستم تولید سلولی پویا (DCMS) با ماشین های غیرقابل اعتماد و مسئله برنامه ریزی تولید و چیدمان بین سلولی می پردازد. تابع هدف مدل پیشنهادی، به دنبال حداقل کردن هزینه های جابه جایی درون و بین سلولی، پیکربندی مجدد، خرابی ماشین آلات، تولید قطعه، نگهداری قطعه در انبار و سفارش معوق قطعه در دوره های تولیدی است. روش: در ابتدا، یک مدل ریاضی برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط، برای مسئله مدنظر ارائه و سپس خطی سازی شد. مدل ریاضی پیشنهادی با یک مطالعه موردی در نرم افزار  GAMS با سالور GUROBI اعتبارسنجی شد و در ادامه، به تاثیر جابه جایی ماشین آلات بین دوره ها و تحلیل حساسیت پارامتر میانگین زمان بین دو خرابی پرداخته شد. یافته ها: انعطاف پذیری در مسیریابی، مکان یابی بهینه سلولها و گروه بندی بهینه ماشین آلات، به کاهش هزینه های تولید منجر شد. همچنین با جابه جایی دو ماشین m۱ و m۳ هزینه تولید به میزان ۳۵۳,۸۷۰ تومان بهبود پیدا کرد. نتیجه گیری: پیکربندی مجدد سلولهای ماشین در دوره جدید، هزینه تولید را بهبود می دهد. مدل پیشنهادی، مدل انعطاف پذیر در مسیریابی تولید قطعه است. تحلیل حساسیت MTBF نشان داد که تعداد خرابی ها بر عملکرد سیستم تاثیر دارد.

کلیدواژه ها:

انعطاف پذیری سیستم تولید ، پایش توالی عملیات ، خرابی ماشین آلات ، سیستم تولید سلولی پویا