مدل ریاضی و الگوریتم فراابتکاری برای مساله زمانبندی جریان کارگاهی ترکیبی با منابع دوگانه محدودو در نظر گرفتن رد کارها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای، گروه مهندسی صنایع دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

2 استاد یار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی گلپایگان، گلپایگان، ایران

10.22054/jims.2021.48976.2425

چکیده

در دنیای واقعی، بنگاه های اقتصادی با محیط تولیدی جریان کارگاهی ترکیبی عموماً علاوه بر محدودیت در ماشین آلات با محدودیت نیروی انسانی و افزایش هزینه حقوق و دستمزد و تلاش برای استفاده بهتر از نیروی کار روبه‌رو هستند. از جهتی نیازمندی های تحویل مشتریان با توجه به محدودیت های منابع مزبور، استفاده از رد کارها را به منظور اقناع نیازمندی‌های متمایز مشتریان ضروری می‌کند. لذا این تحقیق منابع دوگانه محدود انسان و ماشین را با در نظر گرفتن رد کارها در مساله زمانبندی جریان کارگاهی ترکیبی جهت کمینه سازی هزینه خالص کل (جمع مجموع هزینه های به دست آمده از رد کارها و هزینه‌ جریمه‌ کل) مورد مطالعه قرار داده است که کاربرد گسترده ای در بسیاری از مسائل صنعتی دارد. در این تحقیق یک مدل برنامه‌ریزی‌خطی عدد صحیح مختلط جدید برای این مساله توسعه داده می‌شود. علاوه بر این به علت NP-hard بودن مساله مورد بررسی، یک الگوریتم بهینه‌سازی پرنده استوایی دریایی بهبود یافته جدید با یک روش رمزگشایی جدید برای حل مسائل با اندازه بزرگ ارائه می شود. به منظور ارزیابی الگوریتم بهینه سازی پیشنهادی، 5 الگوریتم شناخته شده در ادبیات تحقیق (الگوریتم سیستم ایمنی بدن مصنوعی مبتنی بر ایمونوگلوبولین، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم زنبور عسل مصنوعی گسسته، الگوریتم توسعه یافته کرم میوه و الگوریتم بهینه سازی توسعه یافته پرندگان مهاجر) با مساله پیشنهادی تطبیق داده شده است و در نهایت عملکرد الگوریتم بهینه سازی پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم های تطبیق یافته، مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of a new mathematical model and meta-heuristic algorithm for dual resource constrained hybrid flow-shop scheduling problem with job rejection

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Dabiri 1
  • Mehdi Yazdani 2
  • bahman naderi 3
  • Hasan Haleh 4
1 Ph.D. Student, Department of Industrial Engineering, Faculty of Industrial and Mechanical Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
2 Assistant Prof., Department of Industrial Engineering, Faculty of Industrial and Mechanical Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
3 Associate Prof., Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Kharazmi University, Tehran, Iran
4 Assistant Prof., Department of Industrial Engineering, Golpayegan University of Technology, Golpayegan, Iran
چکیده [English]

In the real world, businesses with hybrid flow-shop manufacturing environment have faced the constraints in machinery, human resource constraints and increasing salary and have tried to use their human resource better. Given the limitations of these resources, customer delivery requirements have made the job rejection essential in order to meet distinct customer requirements. Therefore, this paper considers the dual resource constrained hybrid flow-shop scheduling problem with job rejection in order to minimize the total net cost (the sum of the sum of costs obtained from rejected jobs and total penalty cost) which has high practical and operational relevance in many industries. The present study is developed a new mixed integer linear programming model for the problem. In addition, a new improved sooty tern optimization algorithm (STOA) is proposed to solve large-size problems as well as a new decoding method due to the NP-hardness of the problem. In order to evaluate the proposed optimization algorithm, 5 well-known algorithms in the literature including (Immunoglobulin-based artificial immune system (IAIS), Genetic algorithm (GA), Novel discrete artificial bee colony algorithm (DABC), Fruit fly optimization (IFFO), Effective modified migrating birds optimization (EMBO)) are adapted with the proposed problem and finally the performance of the proposed optimization algorithm is investigated against the adapted algorithms. All results and evaluations show the good performance of the new improved sooty tern optimization algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hybrid flow-shop scheduling
  • Meta-Heuristic Algorithm
  • Job rejection
  • Sooty tern optimization algorithm
  • Dual resource constrained