Skip to main content
SUPERVISOR
Ghasem Moslehi,Ali Shahandeh nookabadi
قاسم مصلحي (استاد راهنما) علي شاهنده نوک آبادي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Abbasali Jafari Nedoshan
عباسعلي جعفري ندوشن

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی صنایع
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Minimizing Number of Tardy Jobs in Single Machine with Piecewise Linear Deteriorating
Nowadays scheduling problems have wide application in many production systems and services. In many of them processing time are constant and predetermined. This consumption is true in some cases but because machines and tools Depreciate and their efficiency reduce during time, this consumption cannot be true in all cases. In addition, in some industries like steel industry job’s Delay for process result in longer processing time. These kinds of jobs are introduced as deteriorating jobs, so a job is deteriorating whenever its processing time is not constant and is dependent to scheduled jobs. In the other words a job which is process later needs more time to process. Job processing time may depend on three factors, job’s start time, its position or the sum of basic process time for scheduled job. In this thesis single and multiple machines scheduling with deteriorating consumption is studied. A general dir=rtl Single machine scheduling problem with piecewise linear deteriorating consumption and minimizing number of tardy jobs as objective function in which job’s processing times is a non-decreasing function based on the job starting time. All jobs have different deteriorating rate. Because the same studies haven’t seen yet in the literature, the problem complexity is examined and demonstrated that it is an NP-hard problem. So for solving this problem an exact approach based on branch and bound algorithm which considers some theory and lemma, three lower bound and dominance rules, is presented. A heuristic algorithm is also presented with O(n 2 ) and is use as upper bound for the problem. Computational results for 1840 problems show that problems with 28 jobs can be solved in all series and in some series this number is higher. In general the branch and bound algorithm can solve 85.4% of examples optimally which shows the efficiency of the algorithm. In addition the average of optimal answer to heuristic answer ratio with the number no tardy jobs as objective functio is less than 1.08, and this number is less than the result of algorithm proposed in researches with the objective of minimizing number of tardy jobs. Because of high efficiency of the heuristic algorithm, problems with higher job size are solved and results are presented. Seven specific cases are also considered and demonstrated that all of them are NP-hard. Changes occur in branch and bound trend and heuristic algorithm are presented and in each case results and the efficiency of method are demonstrated separately.
چکيده: امروزه مسائل زمان‌بندي در بسياري از سيستم هاي توليدي و خدماتي کاربرد وسيعي يافته‌اند. در اکثر مسائل زمان‌بندي فرض مي شود مدت زمان پردازش کارها مقدار ثابت و از پيش تعيين‌شده است. اين فرض ممکن است در بعضي از حالت‌ها درست باشد ولي با توجه به اين‌که ماشين و يا ابزاآلات در طول زمان مستهلک مي‌شود و کارآيي آن پايين مي‌آيد اين فرض نمي‌تواند در همه موارد صحيح باشد. به علاوه در برخي از صنايع مانند صنعت فولاد منتظر ماندن يک کار براي پردازش موجب افزايش مدت زمان پردازش ميشود. چنين فعاليت‌هايي، فعاليت‌هاي رو‌به‌زوال ناميده مي‌شود. بنابراين يک فعاليت رو به زوال فعاليتي است که زمان پردازش آن ثابت نبوده و به فعاليت‌هاي زمان‌بندي شده بستگي دارد. به عبارت ديگر يک فعاليت که ديرتر پردازش مي‌شود نياز به زمان بيشتري براي پردازش دارد. مدت زمان پردازش هر کار مي‌تواند به سه عامل زمان شروع آن کار، موقعيت آن و يا مجموع زمان پردازش پايه کارهاي زمان‌بندي شده وابسته باشد. در اين تحقيق مسائل زمان‌بندي تک‌ماشين و چندماشين با فرض زوال مورد بررسي قرار گرفته است. در ابتدا يک طبقه‌بندي کلي از اين مسائل ارائه شده و در چارچوب اين طبقه‌بندي، ادبيات موضوع مسائل زمان‌بندي مرور شده است. در ادامه مسأله زمان‌بندي تک‌ماشين با فرض زوال خطي-تکه‌اي و هدف کمينه سازي تعداد کارهاي ديرکرددار بررسي شده است که در آن مدت زمان پردازش هر کار بر اساس يک تابع غيرکاهشي به زمان شروع آن کار وابسته است و تمام کارها نرخ زوال مجزايي دارند. از آنجايي که تاکنون در ادبيات موضوع مطالعه‌اي بر‌روي اين مسأله مشاهده نشده است، ابتدا پيچيدگي اين مسأله بررسي و ثابت شده است که اين مسأله NP?hard است. بنابراين براي حل مسئله فوق يک رويکرد دقيق شاخه‌و‌کران با درنظر گرفتن چند قضيه و لم، سه حد پايين و اصول غلبه موثر ارائه شده است. همچنين يک الگوريتم ابتکاري با O(n 2 ) ارائه شده است که از اين الگوريتم براي محاسبه حد بالاي مسئله نيز استفاده شده است. نتايج محاسباتي براي 1840 مسأله نمونه نشان مي‌‌دهد که رويه شاخه و کران ارائه شده مي‌تواند مسائل با ابعاد 28 فعاليت را حل نمايد و در برخي از سري‌ها مسائل با ابعاد بزرگ‌تر نيز قابل حل مي‌باشد. به طور کلي رويه شاخه‌و‌کران قادر به حل بهينه %4/85 از نمونه ها شده، که اين امر کارايي رويه ارائه شده را نشان مي‌دهد. همچنين نشان داده شد که متوسط نسبت جواب بهينه به الگوريتم ابتکاري با هدف تعداد کارهاي غيرديرکرددار حداکثر 08/1 برابر مي‌باشد که در مقايسه با الگوريتم‌هاي ارائه شده در تحقيقات مرتبط با کارهاي ديرکرددار اين عدد به مراتب بهتر است. با توجه به کارآيي بالاي الگوريتم ابتکاري، مسائل نمونه با ابعاد بزرگ نيز حل و نتايج آن ارائه شده است. همچنين، هفت حالت خاص مسئله مورد بررسي قرار گرفته و نشان داده شده است که تمامي اين حالات از نظر پيچيدگي به صورت NP?hard مي‌باشند. در ادامه تغييرات ايجاد شده در رويه شاخه‌و‌کران و الگوريتم ابتکاري ارائه شده مورد بررسي قرار گرفته شد و براي هر حالت نتايج حل به صورت جداگانه ارائه گرديد و کارآيي روش نشان داده شد. کلمات کليدي زمان‌بندي، تک‌ماشين، فعاليت‌هاي رو‌به‌زوال، شاخه‌و‌کران

ارتقاء امنیت وب با وف بومی