بهينه‌سازي يك سيستم توليد سلولي پويا با در نظرگرفتن خرابي ماشين‌آلات، همراه با پايش توالي دوره‌هاي عمليات

هدف: چرخه كوتاه عمر محصول، الگوهاي پيش‌بيني‌ناپذير تقاضا و كاهش روزافزون زمان عرضه به بازار، باعث شده است كه شركت‏هاي توليدي تحت فشار قرار گيرند. به همين منظور، شركت‏هاي توليدي براي رويارويي با سناريوهاي پيچيده توليد، به پياده‌سازي سيستم‌هاي توليد سلولي (CMS) روي آورده‌اند كه كاهش هزينه‌‌هاي توليد، افزايش انعطا‌ف‌پذيري و پاسخ سريع به تقاضاي بازار را به همراه دارد. سيستم توليد سلولي، يكي از فلسفه‌هاي فناوري گروهي است كه با تقسيم يك سيستم بزرگ به چندين زيرسيستم كوچك، كنترل و مديريت سيستم توليد را تسهيل مي‌كند. اولين موضوع در طراحي يك سيستم سلولي، گروه‌بندي ماشين‌ها براي توليد خانواده‌اي از قطعات در سلول‏هاي توليدي است كه از آن با عنوان تشكيل سلول ياد مي‌شود. در واقع با ايجاد سلول‏هاي كارآمد، كارايي ماشين‌هاي درون سلولي (فرايند درون سلولي) به حداكثر و انتقال قطعات از يك سلول به سلول ديگر (فرايند بين سلولي) به حداقل مي‌رسد. مسئله دوم، مسئله چيدمان گروهي، يعني فاصله سلول‏ها در كارگاه از يكديگر (چيدمان بين سلولي) و چيدمان ماشين‌ها در داخل سلول‏ها (چيدمان درون سلولي) است. گروه‌بندي بهينه ماشين‌ها در سلول‏ها، قرارگيري كارآمد سلول‏ها در كنار يكديگر و همچنين، ماشين‌هاي داخل سلول‏ها، بر هزينه‌هاي حركات درون‌سلولي و حركات بين‌سلولي قطعات تأثير مي‌گذارد. در يك سيستم توليد سلولي استاتيك، تقاضا در تمام دوره‌ها ثابت در نظر گرفته مي‌شود؛ ولي با پيشرفت تكنولوژي، محيط يك صنعت با تلاطم در انواع محصولات و تقاضا مواجه است. براي غلبه بر اين مسائل، در پژوهش حاضر يك سيستم توليد سلولي پويا معرفي شده است كه سلول‏هاي بهينه را در هر دوره با توجه به شرايط تقاضا جايابي مي‌كند. با توجه به اهميت آنچه بيان شد، اين مطالعه به‌طور هم‏زمان به حل مسئله يك سيستم توليد سلولي پويا (DCMS) با ماشين‌هاي غيرقابل اعتماد و مسئله برنامه‌ريزي توليد و چيدمان بين‌سلولي مي‌پردازد. تابع هدف مدل پيشنهادي، به‌دنبال حداقل‌كردن هزينه‌هاي جابه‌جايي درون و بين‌سلولي، پيكربندي مجدد، خرابي ماشين‌آلات، توليد قطعه، نگهداري قطعه در انبار و سفارش معوق قطعه در دوره‌هاي توليدي است. روش: در ابتدا، يك مدل رياضي برنامه‌ريزي غيرخطي عدد صحيح مختلط، براي مسئله مدنظر ارائه و سپس خطي‌سازي شد. مدل رياضي پيشنهادي با يك مطالعه موردي در نرم‌افزار  GAMS با سالور GUROBI اعتبارسنجي شد و در ادامه، به تأثير جابه‌جايي ماشين‌آلات بين دوره‌ها و تحليل حساسيت پارامتر ميانگين زمان بين دو خرابي پرداخته شد. يافته‌ها: انعطاف‌پذيري در مسيريابي، مكان‌يابي بهينه سلول‏ها و گروه‌بندي بهينه ماشين‌آلات، به كاهش هزينه‌هاي توليد منجر شد. همچنين با جابه‌جايي دو ماشين m1 و m3 هزينه توليد به ميزان 353,870 تومان بهبود پيدا كرد. نتيجه‌گيري: پيكربندي مجدد سلول‏هاي ماشين در دوره‌ جديد، هزينه توليد را بهبود مي‌دهد. مدل پيشنهادي، مدل انعطاف‌پذير در مسيريابي توليد قطعه است. تحليل حساسيت MTBF نشان داد كه تعداد خرابي‌ها بر عملكرد سيستم تأثير دارد.