بهينه سازي مبتني بر مبناي شبيه سازي مسئلۀ زمان بندي توليد كارگاهي در كسب و كارهاي كوچك و متوسط با رويكرد نظام‌هاي صف با هدف كاهش هزينۀ زودكرد و ديركرد فعاليت ها

Seeking Simulation-based Optimization of Job shop Scheduling in Small and Medium Enterprises to Minimize the Cost of Tardiness and Earliness of Activities

تعيين بهينۀ توالي كارها در توليد كارگاهي كسب وكارهاي كوچك و متوسط، در بهره وري ماشين ­­آلات، هزينه­ هاي مربوط به ديركرد و زودكرد تحويل كارها تأثير­گذار است. در اين پژوهش ابتدا مدل رياضي مسئلۀ توليد كارگاهي كسب وكارهاي كوچك و متوسط طراحي شد، سپس به كمك نرم­ افزار Arena 14 مدل شبيهسازي طراحي گرديد و در نهايت با حل يك مثال عددي، جواب نزديك به بهينۀ مسئله از لحاظ مجموع هزينۀ ديركرد و زودكرد به منظور انتخاب بهترين قانون اولويت ­بندي كارها در سلول هاي كاري با اجراي مدل و به كمك آناليز واريانس به دست آمد. بر اساس يافته ها، روش LPT داراي كمترين هزينه است و روش­ هاي FIFO، LIFO،EDD و SLACK نتايج قابل قبولي دارند. نتايج اين تحقيق نشان ميدهد برخلاف ساير روش هاي بهينه سازي، در شبيه سازي به ايجاد يك مدل رياضي دقيق نيازي نيست، بلكه با يك مدل مفهومي رياضي ميتوان به نتايج مطلوبي دست يافت و اين كار حل مسائل بهينه سازي پيچيده را درصورتي كه بتوان آن را به مدل شبيه سازي شده تبديل نمود، تسهيل ميكند.

Determining the optimal sequence of jobs in job shop scheduling for small and medium enterprises, affect the machine productivity, earliness and tardiness costs of delivery. The deterministic variant of the problem is well-known to be NP-Hard. If random elements are introduced into the problem, the level of complexity goes higher. Hence, many priority rules have been developed to tackle stochastic job shop scheduling problem. However, to devise a better solution approach, simulation-optimization approach might be used. In this study, a mathematical model was developed for job shop scheduling with random process times and possible machine breakdowns. Then, a simulation-optimization model was applied to choose among a list of priority rules using Rockwell Arena 14. Finally, a numerical example was used to evaluate the quality of the model. Results showed that the rule Longest Processing Time (LPT) yields the lowest total earliness and tardiness costs. However, the total costs of the following rules are also acceptable: First in First out (FIFO), Last in First out (LIFO), Earliest Due Date (EDD) and Slack time (Slack).