سيستم طراحي پيشرفت

خلاصه:
ما يك خط جريان دو مرحله‌اي را در جايي بررسي مي‌كنيم كه اولين مرحله اجزاء براي مرحله جمع‌بندي در جهت پايين است. يك مدل برنامه‌نويسي اعداد صحيح كه تصميمات را در دو سطح طرح ريزي اجزاء مطرح شده ممتد مي‌سازد. به منظور به حداقل رساندن هزينه‌هاي توليد و حمل و نقل و نگهدار است. اين مدل در نمونه‌هاي ساخته شده براساس يك فرآيند Cutting واقعي با گزينه قطع كردن آزمايش شده است كه به معنب احتمال تركيب اجزا جهت بدست آورده و بخشهاي ضروري است.
اجزاي متدولوژيمطرح شده باعث اتحاد دو سطح از سلسله مراتب تصميم گيري مي‌شود. و محدوده‌هاي عملكرد در يك مدل طرح ريزي مترد بود، و يك متال از چگونگي يك عنصر از يك سيستم طرح ريزي پيشرفته را مهيا كرده كه مقابل قابل طرح يزي است.
علاوه بر اين استفاده ار اشتغال هزينه مناسب در اين مدل باعث مديريت صحيح ورود به سفارشات داغ قسمتهاي نهايي مي‌شود.
لغات كليدي مؤلف: طرح ريزي پيشرفته، موجودي Cutting ، قانونها توليد، گزينه قطع كرده.
۱ـ مقدمه
۱ـ ۱٫ مشكل پيش پا افتاده يك زندگي واقعي سخت
۱ـ۲٫ سطح عملكردي، تلفيق حذف و استفاده مجدد ار سياستهاي موجودي
۲٫ بررسي ادبيات

۲ـ۱٫ مدل حذف و استفاده مجدد
۳٫ يك مدل براي تلفيق حدف، استفاده مجدد و وجودي در جريان
۴٫ ارائه مدل، تلفيق با سازماندهي

۴ـ۱٫ مدل هزينه
۴ـ۲٫ آزمونهاي محاسباتي

۱ـ۵ـ۱٫ مقايسه اجزائي
۲ـ۵٫ موضوعات محاسباتي
۶٫ نتايج و تحقيقات آينده
قدرداني و سپاسگزاري
منابع
۱٫مقدمه
اين مقاله در نظر درد مه بحثي در مورد سيستم طراحي پيشرفته با بررسي بعضي ار سياستهاي موجودي از جنبه‌هاي تجربه موفق به وجود آورد.
يك پيشرفت عمده در تمام اندازه‌گيري در حفظ موجودي و هزينه‌هاي توليدي مبادله مي‌شود با وجود اين، از آنجائيكه فرآيند تبديلي معمولاً مستلزم فقدان جنس مي‌باشد، به اين نياز اظهار شده توسط مشتريان در طي زماني كه معمولاً با مقدار جنسي كه بالاخرع از جانب تامين كننده در خواست مي‌شود. مطابقت ندارد. در اصل، اين اشكال نمي‌تواند به راحتي بر معرفي يك تخمين كلي از عامل فقداني كه عدم كارآيي روند به شمار مي‌آيد، چيره شود. اما بآورد كمتر از حد (برآورد اضافه) عامل فقدان ممكن است هزينه‌هاي اداره غير قابل صرف نظر را ارئه دهد. اين مشكل خصوصاً زماني پيش مي‌ايد كه عامل فقدان نه تنها تكنولوژي روندي وابسته باشد بلكه به سيستم كاركردي نيز وابسته بشود.

به عنوان هزينه‌هاي افزايشهاي جنسها بدترين را مي‌اندازد.
در اين مقاله، ما اين نوع از تعامل را با كمك مسير حركتي دو مرحله واقعي كه اولين مرحله كاهشي بخشهايي را در مرحله تجمعي پائيني توليد كند، توضيح مي‌دهيم. اين روند يك مثال از موجودي كاهشي با عملكرد است.

(به بيان ديگر، امكان تركيب بخشها براي بدس‌آوردن بخشهاي مورد نياز)
در مورد بررسي شده، نگرش ما به طراحي پيشرفتهبا تلفيق دو سطح تصميم‌گيري سلسله مراتبي (عملكردهاي كوتاه مدت درمقابل طراحي ميان دوره‌اي) و بخشهاي كاركردي (توليد برابر خريد جنسها) در يك مدل طراحي منحصر به فرد كمك مي‌كند. اين تلفيق از طريق يك برنامه عدد صحيح با دو نوع از متغييرهاي

تصميم‌گيري بدست مي‌آيد: در تصميم‌گيريهاي سطح عملياتي عمليات حذفي، استفاده مجدد از جنس و موجودي بخشهاي نيمه محدود ساخته مي‌شود، در حفظ سطح طراحي ميان دوره‌اي در حمل موجودي‌هاي مادي به حساب آورده مي‌شود. در حكم يك نتيجه، اين مدل نمي‌تواند طراحي در خواست جنسي را با تصميم‌گيريهاي كوتاه مدت هماهنگ كند و به ارئه چند دوره‌اي از يك مدل موجودي كاهشي يك روزه كه فقدان آرامشي را از طريق بهره‌برداري از موجودي در جريان كاهش مي‌دهد، كمك مي‌كند.

الگوي فوق را مي‌توان براي ارزيابي هزينه بيش اندازه مناسب برا انجام سفارشاتدر آمد در موعدهاي پرداخت لازم، از طريق محاسبه افزايش هزينه‌هاي توليد بكار برد.

۱ـ۱٫ مسأله كاهش ناگهاني توليد واقعي
مورد پژوهشي كنوني در كارخانه اروپايي اختصاصي يافته به توليد تسمه‌هاي ديده صورت مي‌گيرد. توليد يك تسمه اساساً با تهيه محفظه استوانه‌اي نايلون پلاستيكي با ارتفاع ثابت و محيط مناسب و سپس با برش محفظه به تعدادي تسمه دنده مشابه انجام مي‌ شود.

در حال حاضر، برنامه ريزي ميان ترم به صورت زير است: جلسه MRP ‌بطور هماهنگي براساس سفارشات مراجع و بر طبق عرضه ماده خامه با يك محموله در هر هفته توسط تامين كنندگان خروجي آن برگزار مي‌شود. سفارشات مراجع بنابر موعدهاي پرداخت آنها برنامه‌ريزي مي‌شود كه تنها ظرفيت روزانه كارخانه را توجيه مي‌كند.

عملكرد كارخانه. ناحيه دوزندگي و برش را كه توسط بافه‌هايي با ظرفيت مناسب جدا شدند، به هم مرتبط مي‌سازد (شكل۱)محفظه‌ها از طرييق برش قطعات مستطيلي شكل از يك توپ پارچه به عرض ۵ بوسيله ماشين مجهز به دو دنده موازي بوجود مي‌آيند. برنده‌ها را مي‌توان در هر نقطه از فاصله [۰ , W] قرار دارد تا ۲،۱ تا ۳ مولفه مستطيل شكل با ارتفاع h و عرض متفاوت گردند، (به شكل a مراجعه نماييد) اگر عرض برابر با محيط نوع تسمه لازم براي توليد باشد، دومحل متفاوت از مولفه در امتداد ارتفاع ديده مي‌شود بطوريكه محفظه استوانه‌اي مربوطه حاصا مي‌شود. (به شكل c مراجعه كنيد). در غير اينصورت، يعني اگر نظيم عرض توسط اپراتور مطابق با محيط تسمه نباشد، مولفه يا دور انداخته مي‌شود (اگر عرض آن كوچكتر از حداقل اندازه Wmin باشد)، يا پس از دوختن با مولفه ديگر دوباره از آن استفاده مي‌شود (شكل d ).

ار آنجائيكه مواد خام براي حدود ۴۰% از هزينه كلي تسمه محاسبه مي‌شوند، بهينه سازي توليد هدف اوليه توليد كننده است. انتخاب از زير كارد رفتن برنامه ريزي توليد بخشهاي جديد (نه ضرورتاً متعلق به صورت حساب اصلي مواد) به نسبت مناسب را ممكن مي‌سازد. سفارشات مراجع كه از طريق ورودي مسأله كاهش ناگهاني توليد حاصل مي‌شوند، روز به روز حل شد و هدف آن كمينه سازي كاهش قطعه در آن روز است.
۲ـ۱٫ مرحله عملياتي: تلفيق برش‌ـ و بكار بردن دوباره سياست‌هاي موجودي

همانطور كه قبلاً مشاهده شد، تلفيق مرحله عملياتي مستلزم عمليات برش، بكاربردن دوباره ماده و برنامه‌ريزي موجودي مي‌باشد و از طريق فرموله كردن برنامه نويسي خطي با عدد صحيح مسأله يك بعدي كاهش ناگهاني توليد (CSP) با برش، استفاده دوباره و تغيرهاي تصميم‌گيري موجودي در جريان انجام مي‌شود. اين الگو برمبناي الگوي برش ـ و ـ بكار بردن دوباره [۱] برنامه‌ريزي مي‌شود و عملكرد آن را بهبود مي‌بخشد. اين الگو بر مبناي روزانه و هرجا كه معرف اصلي كمينه سازي كاهش‌هاي نظم باشد، عمل مي‌كند. پيشرفت به دو روش حاصل مي‌شود:

در توليد روزانه، با توسعه روشهاي متفاوت براي تركيب دوباره مولفه‌هاي باز به كار آمدني (تركيب دوباره پيشرفته)، و
در توليد هفتگي،از طريق برنامه‌ريزي براساس زمان موجودي بخش‌هاي تكميل شده و مولفه‌هاي باز به كار آمدني

در مقايسه با [۱]، راه حل‌هاي بدست آمده بطور كل ماده بيشتر، عمليات مونتاژ و تنظيمات را شامل مي‌شوند، به بخش ۵ مراجعه كنيد. با وجود اين، به دليل ارزش نسبتاً زياد ماده خام، كاهش مهم افت نظم بدست آمده در نقايسه با بهينه سازي روزبه روز، موارد ناكارآمد را متعادل مي‌سازد عملكرد اقتصادي جهاني را بهبودمي‌بخشد. به علاوه، اگر شخصي از الگوي فوق به روش دو مرحله‌اي استفاده كند كه ابتدا كاهش كمي نظم را به حداقل برساند و پس از عمليات مونتاژ را (در مرحله افزايش اندك كاهش نظم را ممكن سازد)، تعداد عملكردهاي مونتاژ با عملكردهاي فراهم شده توسط [۱] تنظيم مي‌گردد، به بخش ۱ـ۵ مراجعه كنيد.

قطعاً ايم مزايا به قيمت پيچيدگي بدست مي‌آيند. ار آنجائيكه تقاضاي ميان ترم مستلزم تنوع انواع بخش بيش از احتياج يك روزه است و الگوي فوق نيز سطح موجودي و ظرفيت‌هاي توليد روز را اداره مي‌كند، تكنيك استاندارد شاخه ـ و ـ مرز براي مساله برنامه ريزي هفته مناسب نيست. بويژه آزمايش محاسبه‌اي صورت گرفته در اين مقاله به نياز رويكرد پيچيده‌تر (نظير الگوريتم شاخه ـ و ـ قيمت يا الگوريتم شاخه ـ و ـ برش) اشاره مي‌كند تا بديت طريق نمونه‌هاي واقعي را در تلاش محاسبه‌اي مقبول حل نمايد.

۳ـ۱٫ مرحله برنامه‌ريزي ميان ترم: انتقال و اندازه‌گيري دسته‌اي
در برگيري تقاضاي ميان ترم در نمونه بالا ضرورتاً به معناي برنامه‌ريزي ميان ترم نيست، زيرا دومي نيازمند تلفيق الگو با ساير موضوعات مي‌باشد. در يك الگوي واقعي هزينه‌ ماده داراي سه عادت اساسي مي‌باشد: كاهش نظم، نگهداري ماده و انتقال. برخلاف اولين عبارت به دو عبارت بعدي نمي‌توان به عنوان

كميت‌هاي دائمي اشاره كرد (از جمله مترهاي پارچه) زيرا ماده با توپهاي استاندارد به كارخانه مي‌رسد، يعني اقلام مجزا. به اينكه هزينه‌هاي نگهداري و انتقال با يكديگر معاوضه مي‌كنند، الگوي مذكور مستلزم معرفي متغيرهاي جديد عدد صحيح (تعداد توپهاي استاندارد خريداري شده در هر روز) و متغيرهاي دودويي (نشان مي‌دهند كه آيا وسيله براي يك روز معين لازم است يا خير) مي‌باشد. در نتيجه، فرموله كردن كمي الگوي اندازه‌گيري دسته‌اي يك فقره است كه در آن

هزينه‌ها (مرحله برنامه ريزي) به صورت بالاي كي‌باشند، در حاليكه تقاضا مستقيماً به مراحل فعال سازي الگوهاي برش (مرحله عملياتي) بستگي دارد.
تلفيق دو مرحله نيازمند راه حل برنامه جديد عدد صحيح در مقياس بزرگ مي‌باشد.پيچيدگي محاسبه‌اي ايم مسأله نيازمند مراقبت ميژه در توسعه روشهاي آروني (بكار رفته براي رسيدن به يك راه‌حل عملي ابتدايي خوب) و مرزهاي تحتاني (بكار رفته براي تحريك مناسب فرآيند شمارش) است. اولين تلاش در اين راستا در مقاله نشان داه مي‌شود. مقاله به صورت زير سازماندهي مي‌گردد.

در بخش۲ ما فعاليت‌هاي اخير به روي مسائل كاهش ناگهاني توليد واقعي مسأله چاره شده در اين مقاله را بررسي مي‌كنيم. بويژه در بخش ۱ـ۲ ما بر الگوي برش ـ و ـ بكار بردن دوباره‌اي تمركز مي‌كنيم كه از طريق آن به عقيده مهم كاهش نظم باز به كارآمدني رسيديم.
در بخش۴ ما هزينه‌هاي نگهداري و انتقال را مورد خطاب قرا رمي‌دهيم. الگوي رياضياتي هزينه‌هاي در بخش ۱ـ۴ ارائه مي‌شود، در حاليكه در بخش ۲ـ۴ـ۱۰ ما چگونگي استفاده از اين الگو را براي اداره سفارشات داغ شرح مي‌دهيم.
نتايج تجربي در ارتباط با الگوي هفتگي و بدست آمده از داده‌هاي واقعي در بخش ۵ گزارش مي‌شوند. تاثير اقتصادي رويكرد جديد بر فرآيند توليد با مقايسه الگوي هفتگي با الگوي برش ـ و ـ بكار بردن دوباره مورد بحث قرار مي‌گيرد.
۲٫ بررسي ادبيات
در ادبيات وسيع راجع به CSP(براي مثال به [۵] مراجعه كنيد) شناخته‌ترين رويكرد واحتمالاً رويكرد Cormory , Cilmore مي‌باشد [۷,۶] . در اينجا، هم متغير تصميم‌گيري با الگوي برش، يعني، با مجموعه عملياتهاي برش كه اقلامي را از سهام ماده خام بوجود مي‌آورند، مطابقت مي‌كند. در دو دهه بعد، [۴] Dyckhoff رويكردي جديد (الگوي يك برشي) را معرفي نموده كه در آن هم متغير تصميمگيري با عملكرد برش واحد صورت گرفته بر يك موجودي خاص مطابقت دارد و [۱۳] Stodtler آن را گسترش داد. گرچه اين الگو ايده كاربرد دوباره كاهش قطعه را معرفي نمود، اما الگوي Dyckhoff به آساني با وضعيت فعلي سازگار نيست زيرا

انتخاب از زير كار در رفتن را در نظر نمي‌گيرد. طي چند سال گذشته، تمركز محققين در وضعيت‌هاي واقعي، كمكهاي جديدي براي تحليل جزئيات فرآيند خاص بوجود آورده است. براي مثال، CSP [12] Weiner , Sinuary-Stern يك بعدي چند منظوره را در نظر مي‌گيرند كه علاوه بر كمينه سازي كاهش نظم، براي بكارگيري پس مانده‌هاي برش روزهاي گذشته به قطعات كوچك در حدامكان براي كاربرد آتي قابل ترجيح مي‌باشد.

[۳] Antonio , Chu در كار اخيرشان كمينه سازي كاهش نظم و زمان برش را مورد توجه قرار مي‌دهند. اين الگو با محدوديت‌هاي تكفيكي برخاسته از صنايع برش فولاد و آهن تظير مقاومت، استفاده دوباره، هزينه‌هاي برش و ذخيره‌سازي و غيرهغني مي‌گردد. ساير الگوها كه صراحتاً كاربرد دوباره را مورد توجه قرار مي‌دهند توسط Arbib ، همكاران [۱] ، Johnson و همكاران [۱۰] و [۸] Haessler گزارش مي‌شوند.

مساله اندازه‌گيري دسته اي نيز بطور گسترده مطالعه شده است. براي بررسي اخير به [۱۵]‌مراجعه كنيد. گرچه تصميمات ذخيره برش در مرحله عملياتي شايد به استراتژي اندازه گيري دسته‌اي تاثير بگذارد، اما با شناخت ما چنين تاثيري به ندرت پژوهش شده است. برخي تلاشها در اين راستا توسط Hanru و همكاران [۹] و Nonas و [۱۱] Thorstenson صورت گرفته‌اند.

مقاله قبلي دومساله برنامه ريزي توليد برخاسته از سازنده مولفه مس را مورد توجه قرار مي‌دهد. اولين مساله موجودي برش ۲بعدي هفتگي با محدوديت‌هاي ظرفيت ماشيناست كه براي آن الگوريتم روشهاي آرويني پبيشنهاد مي‌شود. راه‌حل حاصل در فرموله كردن مساله دوم بكار مي‌رود كه در ان شخص بايد برنامه توليد روزانه‌اي را پيدا كند كه زمان توليد كمي را به حداقل برساند. چنين مشكلي توسط برنامه نويسي با عدد صحيح حل مي‌شود.

Thorstenson , Nonas مراجع به مساله موجودي برش در جايگيري خاص بحث مي‌كنند كه در آن علاوه بر كاهش نظم، هزينه‌هاي تنظيم و موجودي نيز در نظر گرفته مي‌شوند. پس، مساله اندازه‌گيري هسته‌اي و موجودي برش مركب به عنوان مساله كمينه سازي غير خطي با عملكردشي مقعر و محدوديت‌هاي خطي فرموله مي‌شود. روشهاي راه‌حل در نظر گرفته مي‌شوند و روش‌هاي آرويني خاص پيشنهاد مي‌كردند.

۱ـ۲ـ الگوي برش ـ و ـ بكار بدن دوباره
ايده اصلي [۱] عبارت است از افزودن مولفه‌هاي غير ضروري توسط صورت حساب كه براي تقويت تركيبي الگوهاي عملي در نتيجه افزايش فرصتهاي كاهش افت نظم بكار رفتند. بدين منظور، يك فرد مي‌تواند ماده باقيمانده حاصل از برش را بهعنوان كاهش بعد بلكه به عنوان مولفه‌هاي ديگر در نظر بگيرد كه مي‌توانند بعدها دوباره بكار روندصورتحسابي به شكل را در نظر بگيريدكه در آن به ترتيب به عرض و احتياج i امين بخش اشاره مي‌كند. رويكرد فوق از طريق پيچ مرحله متفاوت كار مي‌كند:
(۱) مشابه مسائل موجود عرضي برش، براي مثال [۷,۶] مراجعه كنيد، تمامي الگوهاي برش مقدماتي را توليد كنيد. هر يك از اين الگوها به عنوان p بردارa توصيف مي‌شوند كهدر آن عنصر ai با تعداد بخشهاي بهعرض wi كه مي‌تواند با استفاده از الگوي فوق مستقيماً حاصل شوند، برابر است گردآوري تمامي چنين الگوهايي p*n ماتريس عدد صحيح را شكل مي‌دهد.

(۲) S را بهعنوان مجموعه‌اي ا بخش‌هاي غير ضروري توليد شده با الگوهاي A بزرگتر از wmin، تعريف كنيد كه بتواند براي تشكيل انواع بخش لازم دوباره تركيب شود. S را به بخش تخيلي به عرض۰ بيافزاييد (به پايين مراجعه نماييد)

(۳) صورتحساب گسترش يافته جديد B محتوي تمتمي مولفه‌هاي كمكمي بزرگتر از wmin را توليد كنيد و عناصر S را طوري تكميل نماييد كه اقلام لازم را تشكيل دهد. از آنجائيكه S نيز شامل بخشي به عرض ۰ است، هر عنصر B يا بخشي از صورتحساب اوليه A است يا مولفه‌اي كه براي بخش‌هاي غير ضروري توليد شده توسط الگوهاي مقدماتي دوباره تركيب مي‌شود.

(۴) الگوهاي برش ثانوي را براي بدست آوردن اقلام صورتحساب گسترده توليد نماييد. بگذاريد و الگوهاي ثانوي مشابه الگوهاي مقدماتي از طريق q*m ماتريس عدد صحيح توصيف مي‌شوند كه در آن به بازده مولفه مكمليun امين الگو اشاره مي‌كند (يك فرد مي‌تواند مراحل ۴ـ۲ را براي ايجاد الگوهاي برش ( ternary تكرار كند و غيره)

(۵) مساله مذكور را به عنوان LP (عدد صحيح) با استفاده از ماتريس‌هاي توليد شده در مراحل ۱ و ۴ فرموله و حل نماييد.)
بگذاريد به مجموعه‌اي از تمامي جفت اقلام‌هاي اشاره كند به طوريكه عرض مربوطه عبارت برآورده سازد. مجموعه مشتمل بر تمامي روشهايي است كه در اين الگو براي كسب بخش‌هاي صورتحساب اصلي مي‌توان بكار گرفت (توجه كنيد كه اين مجموعه تمامي جفت‌هاي براي را نيز شامل مي‌شود كه با توليد بخش‌ها بدون تركيب دوباره مطابقت مي‌كند. اين مجموعه در فرموله كردن محدوديت‌هاي تقاضا روي مي‌دهد كه توسط راه‌حل هايي عملي انجام مي‌شوند، باي جزئيات و مثال عددي به مراجعه كنيد.

۳ـ الگويي براي تلفيق برش ـ و ـ بكار بردن دوباره، اصلاحات ممكن را پيشنهاد مي‌كند
با تعريف ، تنها روش براي تركيب دوباره مولفه‌ها در الگوي برش ـ و ـ بكار بردن دوباره عبارت است از برش يك مولفه كمكي توسط مولفه غير ضروري توليد شده توسط الگوي مقدماتي. با اين وجود، هيچ چيزي تركيب دوباره دو مولفه كمكي را به هنگام برابر بودن عرض كمي آنها با عرض نوع بخش لازم وضع نمي‌كند. يك فرد با انجام اين كار مي‌تواند روشهاي توليد انواع بخش (تركيب دوباره پيشرفته) را تقويت نمايد و در نتيجه فرصتهاي تازه براي كاهش افت نظم فراهم آورد.

كارخانه سياست توليد دسته را انتخاب مي‌كند: طرح عملكرد هفته به هفته توليد مي‌شود و در نتيجه احتياج روزانه يك هفته كاملاً ار قبل مشخص است. الگوي برش ـ و ـ بكار بردن دوباره از اين اطلاعات بهره‌برداري نمي‌كند: مساله برنامه‌ريزي هفته به شش مساله بهينه سازي فرآيند روزانه آنچه را كه معاوضه بين مولفه‌هاي باز بكاربردني و كمينه سازي افت نظم مي‌تواند باشد، توضيح نمي‌دهد. از آنجائيكه اين الگئ براساس روزانه عمل مي‌كند، براي بجا گذاردن اقلام باز بكار بردني براي روزهاي بعدي طراحي نمي‌شود و بنابراين ميزان مشاهده شده اين اقلام بطور كلي خيلي اندك است. به سخن ديگر، بافرهاي جريان رو به پايين موجود نقش مهم منبع غيرقابل بهره‌برداري را براي پيشرفت عملكرد سيستم ايفا مي‌كند.
ما براساس مشاهدات ، فرمول برنامه نويسي خطي جديد با عدد صحيح را بوجود آوريد.