Rasmiy usullar bilan mebel ishlab chiqarish liniyasini loyihalash

XULOSA

Ushbu maqola mebel ishlab chiqaruvchi kompaniyada ob'ektni joylashtirishning haqiqiy muammosiga turli xil evristik yondashuvlarni qo'llashni sinab ko'radi. Barcha modellar AHP yordamida taqqoslanadi, bu erda bir qator qiziqish parametrlari qo'llaniladi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, rasmiy tartibni modellashtirish yondashuvlaridan sanoatda duch keladigan haqiqiy muammolardan samarali foydalanish mumkin, bu esa sezilarli yaxshilanishlarga olib keladi.

1. Kirish

Mebel sanoati ham boshqalar kabi juda raqobatli davrni boshdan kechirmoqda, shuning uchun ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish, sifatni yaxshilash va hokazo usullarini topishga intilmoqda. Bu erda (Kompaniya = TC) deb nomlangan ishlab chiqarish kompaniyasida mahsuldorlikni oshirish dasturining bir qismi sifatida biz ushbu kompaniyaning sexida ishlab chiqarish liniyasining sxemasini optimallashtirish loyihasini amalga oshirdik. Amalda kamdan-kam qo'llaniladigan rasmiy usullar asosida optimalga yaqin joylashuvni yaratish uchun maketni modellashtirishning bir qancha usullarini qo'llashga qaror qilindi. Grafik nazariyasi, Blok rejasi, CRAFT, Optimum ketma-ketlik va genetik algoritm qo'llaniladigan modellashtirish usullari. Keyinchalik bu sxemalar 3 mezon, ya'ni Umumiy maydon, oqim * masofa va qo'shnilik ulushi yordamida baholandi va taqqoslandi. Jami maydon ishlab chiqilgan har bir model uchun ishlab chiqarish liniyasi egallagan maydonni bildiradi. Oqim * Dist oqim mahsulotlari yig'indisini va har 2 ob'ekt orasidagi masofani hisoblab chiqadi. Qo'shnilik foizi qo'shni bo'lish talabiga javob beradigan ob'ektlarning foizini hisoblab chiqadi.

Eng yaxshi tartibni tanlash ham rasmiy ravishda amalga oshirildiko'p mezonliqaror qabul qilish yondashuvi AHP (Satty, 1980) Expert Choice dasturidan foydalangan holda. Dizayn dizayniga rasmiy yondashuvlar natijasida erishilgan yaxshilanishlarni ko'rsatish uchun eng yaxshi tartib mavjud tartib bilan taqqoslandi.

Zavodni joylashtirish muammosining ta'rifi samarali ishlashni ta'minlash uchun jismoniy ob'ektlarning eng yaxshi tartibini topishdir (Hassan va Xogg, 1991). Tartib materialni qayta ishlash narxiga, etkazib berish vaqtiga va o'tkazish qobiliyatiga ta'sir qiladi. Demak, bu zavodning umumiy mahsuldorligi va samaradorligiga ta'sir qiladi. Tompkins va White (1984) ma'lumotlariga ko'ra, ob'ektlarning dizayni butun tarix davomida mavjud bo'lgan va haqiqatan ham loyihalashtirilgan va qurilgan shahar inshootlari qadimgi davrlarda tasvirlangan.

* Muallif

Gretsiya va Rim imperiyasi tarixi. Ushbu muammoni birinchi bo'lib o'rganganlar orasida Armour va Buffa va boshqalar (1964) bor. 1950-yillarda nashr etilgan asarlar kam ko'rinadi. Francis va White (1974) bu sohadagi dastlabki tadqiqotlarni to'plagan va yangilagan birinchi bo'lganlar. Keyinchalik tadqiqotlar 2 ta tadqiqot bilan yangilandi: birinchisi Domschke va Drexl (1985) va ikkinchisi Francis va boshqalar (1992). Hassan va Hogg (1991) mashina joylashuvi muammosida talab qilinadigan ma'lumotlar turi bo'yicha keng qamrovli tadqiqot haqida xabar berishdi. Mashina joylashuvi ma'lumotlari ierarxiyada ko'rib chiqiladi; joylashuv qanchalik batafsil ishlab chiqilganiga qarab. Agar joylashuv faqat mashinalarning nisbiy joylashuvini topish uchun zarur bo'lsa, mashina raqami va ularning oqim munosabatlarini ifodalovchi ma'lumotlar etarli bo'ladi. Biroq, agar batafsil joylashuv kerak bo'lsa, ko'proq ma'lumotlar talab qilinadi. Ma'lumotlarni topishda, ayniqsa, ma'lumotlar hali mavjud bo'lmagan yangi ishlab chiqarish korxonalarida ba'zi qiyinchiliklar paydo bo'lishi mumkin. Zamonaviy va avtomatlashtirilgan inshootlar uchun maket ishlab chiqilganda, kerakli ma'lumotlarni tarixiy ma'lumotlardan yoki shunga o'xshash inshootlardan olish mumkin emas, chunki ular mavjud bo'lmasligi mumkin. Matematik modellashtirish inshootni joylashtirish muammosi uchun optimal yechimni topish usuli sifatida taklif qilingan. Koopmans va Beckmann (1957) tomonidan kvadratik topshiriq muammosi sifatida ishlab chiqilgan birinchi matematik modeldan beri bu sohaga qiziqish sezilarli darajada o'sdi. Bu tadqiqotchi uchun yangi va qiziqarli sohani ochdi. Ob'ektni joylashtirish muammosiga yechim izlashda tadqiqotchilar matematik modellarni ishlab chiqishga kirishdilar. Houshyar va White (1993) maket muammosinibutun sonli dasturlashmodel, Rosenblatt (1986) tartib muammosini dinamik dasturlash modeli sifatida shakllantirgan. Palekar va boshqalar. (1992) noaniqlik bilan shug'ullanadi va Shang (1993) a foydalanadiko'p mezonliyondashuv. Boshqa tomondan, Leung (1992) grafik nazariyasi formulasini taqdim etdi.

Yashil vaAl-Hakim(1985) GA dan qismlar oilasini va hujayralar orasidagi tartibni topish uchun foydalangan. O'zining formulasida u hujayraning joylashishini chiziqli bir qatorli yoki chiziqli ikki qatorli sifatida chekladi. Ishlab chiqilgan algoritm hujayra sxemasi yoki mashina tartibiga emas, balki hujayralar tizimining tartibiga yoki ishlab chiqarish qavatining tartibiga qaratilgan. Hujayralar ichidagi mashinalarning haqiqiy joylashuvi hisobga olinmadi. Banerji va Chjou (1995) a uchun ob'ektlarni loyihalashni optimallashtirish muammosini ishlab chiqdilarbitta halqaligenetik algoritmlar yordamida tartib. Ishlab chiqilgan algoritm hujayra tizimlarining joylashuvi uchun mo'ljallangan va shuning uchun hujayra ichidagi mashinalarning joylashishini hisobga olmaydi. Fu va Kaku (1997) ishlab chiqarish sexi ishlab chiqarish tizimi uchun zavodning joylashuvi muammosi formulasini taqdim etdilar, bunda maqsad jarayondagi o'rtacha ishni minimallashtirishdir. Ular zavodni bir qator taxminlar ostida ochiq navbat tarmog'i sifatida modellashtirdilar. Muammo Queuing Assignment muammosiga (QAP) kamayadi. Simulyatsiya o'rtacha materiallarga ishlov berish xarajatlarini kamaytirish va jarayondagi o'rtacha ishni minimallashtirish uchun ishlatilgan.

2. MODELLASH YONDOSLASHTIRISH

Modellar tabiati, taxminlari va maqsadlariga qarab toifalarga bo'linadi. Muthor (1) tomonidan ishlab chiqilgan birinchi umumiy tizimli rejani rejalashtirish yondashuvi, ayniqsa, boshqa yondashuvlar tomonidan qo'llab-quvvatlansa va kompyuter tomonidan qo'llab-quvvatlansa, foydali sxema bo'lib qolmoqda. Qurilish yondashuvlari, masalan, Hassan va Xogg (1955) noldan maketni yaratadilar, masalan, Improvement Methods, Bozer, Meller and Erlebacher (1991) esa yaxshi natijalarga erishish uchun mavjud tartibni o'zgartirishga harakat qiladilar. Optimallashtirish usullari va shuningdek, joylashtirish uchun evristika Heragu (1994) tomonidan yaxshi hujjatlashtirilgan.De-Alvarengava Gomes (2000) ameta-evristikyondashuv optimal modellarning NP-qattiq tabiatini yengish usuli sifatida.

Ushbu ishda qo'llaniladigan turli xil modellashtirish usullari: Grafik nazariyasi, CRAFT, Optimum ketma-ketlik, BLOCPLAN va Genetik algoritm. Quyida bir xil modellashtirish uchun har bir algoritm tomonidan talab qilinadigan parametrlar tushuntirilgan.

Grafika nazariyasi

Grafik nazariyasi (Fulds va Robinson, 1976; Giffin va boshq., 1984; Kim va Kim, 1985; va Leung, 1992)chekka - og'irlikmaksimal tekislik grafigi, bunda uchlari (V) ob'ektlarni va qirralari (E) qo'shnilarni, Kn esa n Verticesning to'liq grafigini bildiradi. Og'irlangan G grafigini hisobga olgan holda, ob'ektni joylashtirish muammosi maksimal og'irlikdagi diapazonni topishdirpastki grafikYassi bo'lgan G ning G'si.

Ushbu maqolada amaliy tadqiqotlarni modellashtirish uchun 2 xil yondashuv qo'llaniladi. Birinchi yondashuv - buDelta-hedronFoulds va Robinson usuli (1976). Usul boshlang'ich K4 bilan oddiy kiritishni o'z ichiga oladi va cho'qqilar foyda mezoniga ko'ra birma-bir kiritiladi. Amaldagi ikkinchi yondashuv g'ildirakni kengaytirish algoritmidir (Yashil vaal-Hakim,1985). Bu erda boshlang'ich K4 eng yuqori w8 ga ega bo'lgan qirrani tanlash va undan so'ng foyda mezonlariga muvofiq 2 ta ketma-ket cho'qqi kiritishni qo'llash orqali olinadi. Keyin algoritm g'ildirakni kengaytirish protsedurasi deb ataladigan kiritish jarayoni bilan davom etadi. n ta cho'qqidagi g'ildirak aylanma deb ta'riflanadi(n-1)cho'qqilar (chekka deb ataladi), har bir cho'qqi bitta qo'shimcha cho'qqiga (markaz deb ataladi) qo'shni bo'ladi. V markazli x bo'lgan g'ildirak bo'lsin. Ushbu tsiklning qirralari bo'lgan 2 ta k va l uchlarini tanlang. Foydalanilmayotgan cho'qqilar to'plamidan bir cho'qqi joriy qismda ushbu g'ildirakka kiritiladi.pastki grafikshundayki, y yangi W' g'ildiragining g'ildiragi bo'lib, uning jantlari sifatida k, l va x ni o'z ichiga oladi va W dagi barcha jantlar endi x yoki y cho'qqisiga tutashgan. Har bir foydalanilmagan cho'qqini yuqoridagi tarzda ketma-ket kiritish orqali yakuniy maksimal planar pastki grafik olinadi.

CRAFT-dan foydalanish

CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Technique) sxemani ishlab chiqish uchun juftlik almashinuvidan foydalanadi (Buffa va boshq., 1964; Hiks va Louan, 1976). CRAFT takomillashtirilgan tartibni yaratishdan oldin barcha mumkin bo'lgan juftlik almashinuvini tekshirmaydi. Kirish ma'lumotlariga bino va inshootlarning o'lchamlari, materiallar oqimi yoki ob'ektlar juftlari orasidagi sayohatlar chastotasi va birlik masofasiga birlik yukiga to'g'ri keladigan xarajatlar kiradi. Oqim (f) va masofa (d) mahsuloti 2 ta ob'ekt o'rtasida materiallarni ko'chirish xarajatlarini ta'minlaydi. Xarajatlarni pasaytirish keyinchalik ayirboshlashdan oldingi va keyingi materiallarni qayta ishlash xarajatlari hissasi asosida hisoblanadi.

Optimal ketma-ketlik

Yechish usuli o'zboshimchalik bilan ketma-ket joylashtirishdan boshlanadi va ketma-ketlikda 2 ta bo'limni almashtirish orqali uni yaxshilashga harakat qiladi (Heragu, 1997). Har bir bosqichda usul 2 ta bo'limning barcha mumkin bo'lgan kalitlari uchun oqim * masofa o'zgarishlarini hisoblab chiqadi va eng samarali juftlikni tanlaydi. 2 ta bo'lim almashtiriladi va usul takrorlanadi. Hech qanday kalit bo'lmasa, jarayon to'xtaydi, bu esa xarajatlarni kamaytirishga olib keladi. Optimum ketma-ketlikdan foydalangan holda tartibni yaratish uchun zarur bo'lgan ma'lumotlar asosan bino va inshootlarning o'lchamlari, materiallar oqimi yoki ob'ektlar juftlari orasidagi sayohatlar chastotasi va birlik masofasiga birlik yukiga tushadigan xarajatlardir.

BLOCPLAN-dan foydalanish

BLOCPLAN - bu bir qavatli va ko'p qavatli tartibni (yashil va ko'p qavatli) ishlab chiqish va yaxshilash uchun foydalaniladigan interaktiv dastur. al-Hakim,1985). Bu bir nechta o'rnatilgan variantlarga asoslangan moslashuvchanligi tufayli yaxshi dastlabki tartiblarni yaratadigan oddiy dastur. Buning uchun ham miqdoriy, ham sifat ma'lumotlaridan foydalanadi

bir nechta blok sxemalarini va ularning moslik o'lchovini yaratish. Foydalanuvchi vaziyatga qarab nisbiy echimlarni tanlashi mumkin.

Genetik algoritm

Ob'ektlarni shakllantirishning ko'plab usullari mavjud genetik algoritmlar (GA) orqali joylashtirish muammolari. Banerji, Chjou va Montreuil (1997) hujayralar joylashuviga GAni qo'llagan. Daraxt tuzilishini kesish birinchi bo'lib Otten (1) tomonidan sxemalar sinfini ifodalash usuli sifatida taklif qilingan. Keyinchalik bu yondashuv ko'plab mualliflar, jumladan Tam va Chan (1982) tomonidan qo'llanilgan, ular geometrik cheklovlar bilan teng bo'lmagan maydonlarni joylashtirish muammosini hal qilishda foydalanganlar. Ushbu ishda foydalanilgan GA algoritmi Shayan va Chittilapilli (1995) tomonidan daraxt tuzilmalarini kesish (STC) asosida ishlab chiqilgan. U har bir ob'ektning kesilgan daraxtdagi nisbiy joylashishini ko'rsatadigan 2004 o'lchovli xromosomalarning maxsus tuzilishiga daraxt tuzilgan nomzod tartibini kodlaydi. GA operatsiyalarida xromosomani manipulyatsiya qilish uchun maxsus sxemalar mavjud (Tam va Li, 2). Shayanda yangi "klonlash" operatsiyasi ham joriy etildi vaAl-Hakim(1999). GA orqali tanlangan yechim so'ngra dilimlash tartibiga aylantiriladi. U barcha imkoniyatlarni o'z ichiga olgan bitta boshlang'ich blokdan boshlanadi. Tartibni qurish algoritmi davom etar ekan, har bir blokda faqat bitta ob'ekt bo'lmaguncha, yangi bo'limlar yaratiladi va yangi yaratilgan bloklar o'rtasida moslamalar tayinlanadi. Shu bilan birga, har bir ob'ektning koordinatalari ham hisoblanadi. Tegishli xromosomaning mosligini baholash uchun ob'ektlarning markazlari orasidagi to'g'ri chiziqli masofa qo'llaniladi. GA tugagach, koordinatalarning saqlangan qiymatlaridan foydalangan holda tartibni chop etish uchun chizish protsedurasi boshlanadi. Maqsad funktsiyasi tor bo'laklardan qochish uchun jazo muddatiga ega.

3. TAJRIB OLISH ORQALI

Yuqorida tavsiflangan usullarning ishlashini sinab ko'rish uchun ularning barchasi mebel ishlab chiqarishda haqiqiy stsenariyda qo'llanildi. Kompaniya 9 xil uslubdagi stullar, 2 o'rindiqli va3-o'rindiqlarmos ravishda. Barcha uslublarni ishlab chiqarish bir xil operatsiyalar to'plamiga amal qiladi, ammo turli xil xom ashyolarni o'z ichiga oladi. 5 qismdan iborat, ya'ni O'rindiq yostiqlari, Orqa yostiqlar, Qo'l o'rindiqlari va Orqalar turli o'lchamdagi partiyalarda, tarqoq joylarda (bo'limlarda) ichki ishlab chiqariladi. Qismlarning harakatlanishi tugallanmagan ish, etishmayotgan qismlar, etishmovchilik, tiqilib qolish va noto'g'ri joylashtirish kabi muammolarni keltirib chiqaradi.

Har bir mahsulot 11 ta operatsiyadan o'tadi, ular 1-ob'ektda - Kesish maydonida boshlanadi va 11-ob'ektning murvatlash maydonida tugaydi. Yakuniy yig'ilishning har biri bir xil nomdagi kichik yig'ilishlarga bo'linishi mumkin. Ushbu kichik yig'ilishlar Boltda uchrashadilar-YuqorigaYakuniy yig'ish uchun qurilma. Quyi yig'ilishlarning har biri o'z faoliyatini mustaqil ravishda boshlaydi va barchasi 1-rasmda yig'ish sxemasi ko'rinishida ko'rsatilgan qat'iy operatsiyalar to'plamidan o'tadi. Joriy joylashuvning ob'ektlari operatsiyalar ketma-ketligiga ko'ra joylashtirilmaydi.

Shu sababli materiallarning ketma-ket oqimi mavjud emas, bu esa tugallanmagan ishlarni keltirib chiqaradi. Ob'ektlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir sub'ektiv va ob'ektiv o'lchovlar yordamida aniqlanishi mumkin. Oqim sxemalari uchun zarur bo'lgan asosiy ma'lumotlar talab, ishlab chiqarilgan materiallar miqdori va har bir mashina o'rtasida oqadigan material miqdori hisoblanadi. Materiallar oqimi 10 oy davomida harakatlanadigan material oqimi miqdori asosida hisoblab chiqiladi * 2-rasmda ko'rsatilgan o'lchov birligi. 3-rasmda amaliy ishda foydalanilgan har bir bo'limning maydoni ko'rsatilgan. 4-rasmda Case Studyning joriy tartibi ko'rsatilgan.

1-rasm. Ishni o'rganish uchun yig'ilish sxemasi

2-rasm Keys uchun materiallar oqimi.

3-rasm Bo'limga mos keladigan raqam

4-rasm Mebel kompaniyasining joriy sxemasi va misolni modellashtirishda foydalaniladigan har bir bo'limning o'lchamlari

4. MODELLASH YUNDASHLARINI QO'LLANISH

Bu erda 2-bo'limda ko'rib chiqilgan turli xil modellashtirish yondashuvlari taqqoslash uchun muqobil sxemalarni yaratish uchun amaliy ishda qo'llaniladi.

4.1 Grafik nazariyasidan foydalanish

1-jadvalda Grafik nazariyasining 2 xil yondashuvi, ya'ni Foulds va Robinsons usuli va G'ildiraklar va jantlar usuli yordamida natijalarni solishtirish ko'rsatilgan. 1-jadval Foulds va Robinsons usuli ikkita natijadan yaxshiroq ekanligini aniq ko'rsatadi. Foulds va Robinsons usulining natijalari rasmlarda batafsil tavsiflangan5-7.

1-jadval: Grafiklar nazariyasining 2 xil usulini taqqoslash ko'rsatilgan jadval.

5-rasm Foulds va Robinson usulidan foydalangan holda amaliy tadqiqotlar natijalarining qo'shnilik grafigi.

6-rasm Grafik nazariyasidan foydalangandan so'ng yaxshilangan tartib (Fulds va Robinsons usuli)

1-kesish,2- Tikuv, 3- Kalikoni to‘ldirish, 4- Yopish, 5 - Yostiqchani to‘ldirish, 6- Ko‘pikni kesish, Ko‘pik bilan kesish, 7- Ramka yig‘ish, 8- Yopish,9-bahorYuqoriga,10 - pol qoplamasi,11 - Bolt yuqoriga.

7-rasm Oqim * Grafik nazariyasidan foydalangan holda amaliy ish uchun masofaviy baholash jadvali (Fulds va Robinsons usuli)

4.2 CRAFT dan foydalanish

CRAFT uchun kirish ma'lumotlari kiritiladi va joriy tartib uchun dastlabki xarajat 1-chi hisoblanadi. Ushbu xarajat 8,9-rasmlarda ko'rsatilganidek, juftlik bilan taqqoslash yordamida kamaytirilishi mumkin.

8-rasm CRAFT-dan foydalangan holda joriy tartib uchun boshlang'ich xarajat

9-rasm CRAFT tomonidan bosqichma-bosqich almashish

CRAFT tomonidan olingan natijalar 2-jadvalda ko'rsatilgan. Yuqoridagi hisob-kitoblar asosida 10-rasmda ko'rsatilgan yangi va takomillashtirilgan sxemani chizish mumkin.

2-jadval: Natijalar ko'rsatilgan jadval

10-rasm CRAFT tomonidan yaratilgan yaxshilangan tartib

4.3 Optimal ketma-ketlik algoritmi

Kirish ma'lumotlari CRAFT uchun bir xil bo'ladi, faqat u juftlik asosida taqqoslashning boshqa to'plamiga amal qiladi. 3-jadvalda takomillashtirilgan tartibdan olingan natijalar ko'rsatilgan. 11-rasmda Optimum Sequence yordamida takomillashtirilgan tartib ko'rsatilgan.

3-jadval CRAFT yordamida natijalarni ko'rsatadigan jadval