مدل‌سازی مساله ترکیبی تعیین اندازه انباشته و برش مواد خام و حل آن با استفاده از یک روش ترکیبی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک و یک روش حل دقیق

Abstract

هدف: تعیین اندازه انباشته برای تعیین میزان تولید مجموعه‌ای از قطعات و محصولات تولیدی و برش مواد خام برای تعیین الگوی برش مواد خام و تعداد استفاده از هر الگو برش استفاده می‌­شود.روش‌شناسی پژوهش: در این پژوهش یک مدل ریاضی یکپارچه برای تعیین اندازه انباشته و برش مواد خام با هزینه تاخیر در تحویل سفارشات، اضافه‌کاری و خرید مواد اولیه با هدف کمینه‌سازی هزینه‌های تولید معرفی شده است. در مدل پیشنهادی تعیین اندازه انباشته به‌صورت چند سطحی و چند دوره‌ای و برش مواد خام به‌صورت یک بعدی در‌نظر گرفته شده است. با توجه به NP-hard بودن مساله و عدم‌کارایی روش‌­های دقیق در ابعاد بزرگ، یک روش ترکیبی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک و حل دقیق با نرم‌افزار گمز ارایه شده است. در روش پیشنهادی، مساله موردنظر به دو قسمت تجزیه شده که در آن الگوهای برش مواد خام با الگوریتم ژنتیک مشخص می­‌شود، سپس مساله با استفاده از نرم‌افزار گمز حل می‌­شود. جهت بررسی عملکرد روش پیشنهادی چندین مساله نمونه معرفی و با روش حل پیشنهادی، حل شده است و نتایج آن با حل مساله با الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است.یافته‌ها: نتایج مساله حاکی از کارایی روش حل پیشنهادی است. میزان انحراف روش حل پیشنهادی از جواب دقیق برابر با %1.5 است و میزان بهبود روش پیشنهادی در ابعاد بزرگ نسبت به الگوریتم ژنتیک که روش دقیق قادر به حل آن نیست، برابر با %16.8 است. با افزایش %1 در هزینه­‌های خرید میزان افزایش هزینه‌های مساله و هزینه‌های نگهداری به‌صورت میانگین %0.6 و %0.43 و با افزایش %1 در هزینه خرید، هزینه‌های مساله و نگهداری به‌صورت میانگین %0.73 و %0.23 افزایش می‌یابد.اصالت/ارزش افزوده علمی: مساله تعیین اندازه انباشته و مساله برش مواد خام دو موضوع مهم در صنعت تولید هستند که در فرآیند تولید بسیاری از صنایع ازجمله صنعت مبلمان، کاغذ، آلومینیوم، صنایع فلزی و ... کاربرد دارند.