مطالعات مدیریت صنعتی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

تفاهم نامه با انجمن علوم مدیریت ایران

راهنمای نگارش

فایل ها

داوران 1402

داوران 1401

داوران 1400

داوران 1399

راهنمای ثبت نام درPublons

حل مسئله یکپارچه تشکیل سلول، چیدمان گروهی و مسیریابی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاریِ ترکیبی با برنامه ریزی پویا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 * دانشیار گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی

2 دانشجوی دکتری مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی امیر کبیر

چکیده

دو مسئله مهم در طراحی یک سیستم تولید سلولی، مسائل تشکیل سلول و چیدمان گروهیی میی باشیند مسیئله
تشکیل سلول شامل گروه بندی قطعات در قالب خانواده قطعات و گیروه بنیدی ماشیی هیا در قالیب سیلول هیای
تولیدی می شود مسئله چیدمان گروهی نیز شامل تعیی چیدمان ماشی ها درون سلول ها و تعیی چییدمان خیود
سلول ها می گردد در ای مقاله یک رویکرد یکپارچیه بیرای حیل مسیائل تشیکیل سیلول، چییدمان گروهیی و
مسیریابی ارائه می گردد در ای رویکرد، با درنظر گرفت ابعاد ماشیی آلات، پهنیای راهروهیا و حیداکطر طیول
مجاز برای قرارگرفت ماشی ها بصورت طولی، از یک چیدمان می ارپیچی جدیید بیرای طراحیی سیسیتم تولیید
سلولی استفاده می شود برای کاربردی تر ساخت مسئله، پارامترهیایی نظییر تقاییای قطعیات، تیوالی عملییات،
زمانهای پردازش و ظرفیت ماشی آلات، در مدلسازی مسئله مد نظر قرار می گیرند مسئله بصیورت ییک میدل
برنامه ریزی عدد صحیح، با دو هدف کمینهسازی هزینه های حملونقل، و بیشینهسازی تشابهات میان ماشیی هیا
فرموله می شود بدلیل پیچیدگی محاسباتی مسئله، سه الگوریتم فرا ابتکاریِ مبتنی بیر الگیوریتم هیای ننتییک و
شبیهسازی تبرید، برای حل آن پیشنهاد می گردد در ای الگوریتم ها از برنامه رییزی پوییا بیرای حیل قسیمتی از
مسئله بهره برده می شود با حل چند مطال عددی از ادبیات مویوع، کیارایی الگیوریتم هیا میورد ارزییابی قیرار
می گیرد در نهایت، مقایسه ای بی چیدمان مارپیچی ارائه شده در ای تحقیق و چیدمانی خطیِ چند سطری که -
اخیراً در ادبیات مویوع ارائه شده بود، صورت می گیرد

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Solving an Integrated Cell Formation, Group Layout and Routing Problem Using Dynamic Programming Based Metaheuristic Algorithms

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mohammadi 1
  • Kamran Forghani 2

چکیده [English]

The cell formation problem and the group layout problem, both are two important problems in designing a cellular manufacturing system. The cell formation problem is consist of grouping parts into part families and machines into production cells. In addition, the group layout problem is to find the arrangement of machines within the cells as well as the layout of cells.
In this paper, an integrated approach is presented to solve the cell formation, group layout and routing problems. By Considering the dimension of machines, the width of the aisles, and the maximum permissible length of the plant site, a new framework, called spiral layout, is suggested for the layout of cellular manufacturing systems. To extend the applicability of the problem, parameters such as part demands, operation sequences, processing times and machine capacities are considered in the problem formulation. The problem is formulated as a bi-objective integer programming model, in which the first objective is to minimize the total material handling cost and the second one is to maximize the total similarity between machines. As the problem is NP-hard, three metaheuristic algorithms, based on Genetic Algorithm and Simulated Annealing are proposed to solve it. To enhance the performance of the algorithms, a Dynamic Programming algorithm is embedded within them. The performance of the algorithms is evaluated by solving numerical examples from the related literature. Finally, a comparison is carried out between the proposed spiral layout and the linear multi-row layout which has recently presented in the literature

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cellular Manufacturing System
  • Facility Layout
  • Dynamic Programming
  • Genetic Algorithm
  • Simulated Annealing
مراجع
Adil, G.K, Rajamani, D. (2000) “The trade-off between intracell and intercell moves in group technology cell formation”, Journal of Manufacturing Systems, 19, 305–317.
Akturk, M.S. (1996) “A note on the within-cell layout problem based on operation sequences”, Production planning and control, 7, 99–103.
Arıkan, F, Güngör, Z. (2009) “Modeling of a manufacturing cell design problem with fuzzy multi-objective parametric programming”, Mathematical and Computer Modelling, 50, 407–420.
Bayram H., Şahin, R. (2016) “A comprehensive mathematical model for dynamic cellular manufacturing system design and Linear Programming embedded hybrid solution techniques”, Computers and Industrial Engineering, 91, 10–29.
Benjaafar, S. (2002) “Modeling and analysis of congestion in the design of facility layouts”, Management Science, 48, 679–704.
Caux, C., Bruniaux, R., Pierreval, H. (2000) “Cell formation with alternative process plans and machine capacity constraints: A new combined approach”, International Journal of Production Economics, 64, 279–284.
Chan, F.T.S., Lau, K.W., Chan, P.L.Y., Choy, K.L. (2006) “Two-stage approach for machine-part grouping and cell layout problems”, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 22, 217–238.
Chiang, C.P, Lee, S.D. (2004) “Joint determination of machine cells and linear intercell layout”, Computers and Operations Research, 31, 1603–1619.
Deep, K., Singh, P.K. (2016) “Dynamic cellular manufacturing system design considering alternative routing and part operation tradeoff using simulated annealing based genetic algorithm”, Sādhanā, 41, 1063–1079.
Forghani, K., Mohammadi, M., Ghezavati, V.R. (2015) “Integrated cell formation and layout problem considering multi-row machine arrangement and continuous cell layout with aisle distance”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 78, 687–705.
Garbie, I.H., Parsaei, H.R., Leep, H.R. (2008) “Machine cell formation based on a mew similarity coefficient”,Journal of Industrial and Systems Engineering, 1, 318–344.
Garey, M.R, Johnson, D.S. (1979) Computers and intractability: a guide to the theory of NP-completeness, First edition, Freeman.
Golmohammadi, A.M., Bani-Asadi, H., Esmaeeli, H., Hadian, H., Bagheri, F. (2016) “Facility layout for cellular manufacturing system under dynamic conditions”, Decision Science Letters, 5, 407–416.
Jolai, F., Tavakkoli-Moghaddam, R., Golmohammadi, A., Javadi, B. (2012) “An Electromagnetism-like algorithm for cell formation and layout problem”, Expert Systems with Applications, 39, 2172–2182.
Kao, Y., Lin, C.H. (2012) “A PSO-based approach to cell formation problems with alternative process routings”, International Journal of Production Research, 50, 4075–4089.
Khaksar-Haghani, F., Kia, R., Mahdavi, I., Javadian, N., Kazemi, M. (2011) “Multi-floor layout design of cellular manufacturing systems”, International Journal of Management Science and Engineering Management, 6, 356–365.
Lee, S.D, Chiang, C.P. (2001) “A cut-tree-based approach for clustering machine cells in the bidirectional linear flow layout”, International Journal of Production Research, 39, 3491–3512.
Mohammadi, M, Forghani, K. (2014) “A novel approach for considering layout problem in cellular manufacturing systems with alternative processing routings and subcontracting approach”, Applied Mathematical Modelling, 38, 3624–3640.
Mungwattana, A. (2000) Design of cellular manufacturing systems for dynamic and uncertain production requirements with presence of routing flexibility, Ph.D. Thesis submitted to the Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University.
Solimanpur, M., Vrat, P., Shankar, R. (2004) “A multi-objective genetic algorithm approach to the design of cellular manufacturing systems”, International Journal of Production Research, 42, 1419–1441.
Selim, H., Askin, R., Vakharia, A. (1998) “Cell formation in group technology: review, evaluation and directions for future research”,Computers and Industrial Engineering, 34, 3–20.
Singh, S., Kumar, G. (2015) “Design of instinctive part family formation by genetic algorithm considering alternating routing”, International Journal for Technological Research in Engineering, 3, 2347–4718.
Tompkins, J.A., White, J.A., Bozer, Y.A., Tanchoco, J.M.A. (2003) Facilities planning, Third edition, John Wiley & Sons.
Wemmerlöv, U, Hyer, N.L. (1986) “Procedures for the part family/machine group identification problem in cellular manufacture”, Journal of Operations Management, 6, 125–147.
Wemmerlov, U., John, D. (1997) “Cellular manufacturing at 46 user plants: implementation experiences and performance improvements”, InternationalJournal of Production Research, 35, 29–49.
Wu, X., Chu, C.H., Wang, Y., Yan, W. (2007) “A genetic algorithm for cellular manufacturing design and layout”, European Journal of Operational Research, 181, 156–167.
Wu, T.H., Chung, S.H., Chang, C.C. (2009) “Hybrid simulated annealing algorithm with mutation operator to the cell formation problem with alternative process routings”, Expert Systems with Applications, 36, 3652–3661.
Yin, Y, Yasuda, K. (2005) “Similarity coefficient methods applied to the cell formation problem: a comparative investigation, Computers and Industrial Engineering”, 48, 471–489.
Zeb, A., Khan, M., Khan, N., Tariq, A., Ali, L., Azam, F., Jaffery, S.H.I. (2016) “Hybridization of simulated annealing with genetic algorithm for cell formation problem”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 86, 2243–2254.
مطالعات مدیریت صنعتی
دوره 16، شماره 49
تیر 1397
صفحه 67-104
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار