A Two Stage Heuristic Solution Approach for Resource Assignment during a Cell Formation Problem

طراحي سيستم توليد سلولي شامل 4 مساله كلي پيكربندي سلول، زمانبندي عمليات، طراحي چيدمان و تخصيص منابع مي باشد كه به منظور دستيابي به يك جواب بهينه بايستي بطور همزمان مورد توجه قرار گيرند.اما در نظر گيري همزمان اين مسايل پيچيدگي مساله را افزايش خواهد داد. به منظور غلبه بر اين مشكل، در اين مقاله يك الگوريتم ابتكاري دو مرحله اي براي حل هم زمان مسايل پيكربندي و تخصيص منابع ارايه شده است. در مرحله نخست يك الگوريتم ابتكاري خوشه بندي چند متغيره براي يافتن فاصله هر ماشين از هر خوشه (سلول) ارايه شده است. در مرحله دوم مدلي رياضي براي حل مساله تخصيص نيروي كار به ماشين و سلول و همچنين پيكر بندي سلول با در نظر گيري فاصله هاي بدست آمده از مرحله قبل ارايه گرديده است.دراين مدل مسايلي مانند استخدام، اخراج، دستمزد و آموزش كارگران مورد توجه قرار گرفته است. همچنين به منظور تاييد متد حل ارايه شده يك مدل رياضي يكپارچه با در نظر گيري مسايل تخصيص كارگر و پيكربندي ارايه شده است. هدف اين مدل كمينه ساختن تعدد حركات بين سلولي و درون سلولي قطعات و همچنين هزينه هاي كارگر مي باشد كه در متد ارايه شده نيز بطور دو مرحله اي در نظر گرفته شده است. همچنين در اين مقاله ضرورت در نظرگيري همزمان مساله توليد سلولي و تخصيص كارگر مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. تجريه و تحليل جواب هاي حاصل از حل مثال هاي عددي، متد ارايه شده را هم از نظر بهينگي و هم از لحاظ زمان حل تاييد مي كند.

Design of Cellular Manufacturing System (CMS) involves four major decisions: Cell formation (CF), Group layout (GL), Group scheduling (Gs) and Resource assignment (RA). These problems should be regarded, concurrently, in order to obtain an optimal solution in a CM environment. However; solving complexity by simultaneous consideration of these problems will be increased. In order to over come this difficulty, in this paper a two stage heuristic procedure is proposed for CF and RA decision problems. The solution approach contains a heuristic multivariate clustering technique as the first stage to find the best machine-cluster center distances. Next in the second stage a new mathematical model based on extracted distances and also worker related issues including salary, hiring, firing and cross-training is proposed. In order to verify and validate the performance of proposed approach a mathematical model considering the inter-intra cell part trips and also operator related issues are developed and some numerical examples are solved using Lingo Software. Moreover, the necessity of simultaneous consideration of CF and RA is investigated. The analysis of results verifies the solution approach in both optimality and computational time aspects.