Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Bijari
مهدي بيجاري (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reza Jafari
رضا جعفري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی صنایع
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
After steel industry and oil industry casting industry is one of the most important industries. Casting parts trading is a large market and it has large amount in international trade. A suitableproduction planning is an important problem in the foundries. Production planning helps to good operations like, appropriate response to the needs of customers, reduce the production costs in the foundries. In this dissertation, simultaneous lot-sizing and scheduling in small foundries is studied. The properties of small foundries include, only one furnace is usually operating at any point in time, the preparation of sand molds is a manual process, slight use of automation and the existence of finishing step for correction of casting parts. In recent decade, one of the significant visions is major increase in level of customer service in Just-In-Time (JIT) in make to order systems. According to this vision, reducing the cost of delay orders and holding products as one of the goals of this dissertation is considered. In this study, according to the existing constraints in the production system of small foundries, a mathematical model for the simultaneous lot-sizing and scheduling in small foundries, on the basis of GLSP is developed. The objective function of this model is minimizing the total costs of preparing the furnace, work-in-process and final product holding and delay orders.Features of this model include decision-making about the entire process of production simultaneously, considering constraints on production system and coordinating between molding and pouring steps. So far in the literature, production planning in foundries with all of mentioned features has not yet been considered. Since this is a NP-Hard problem, so the mathematical model cannot solve large size problems. Two heuristic algorithms based on fixing and optimizing and a heuristic algorithm based on rolling horizon are developed to solve the large scale problems. These algorithms are evaluated by solving 120 instances. The average time to solve these problems in the algorithm based on rolling horizon is 40.22 seconds and in the first and second algorithms based on fixing and optimizing is 62.13 and 48.18, respectively. Computational results show while these algorithms reduce solution time significantly, the solutions quality is suitable. In terms of the solution quality, the average distance the solutions obtained by the algorithm based on rolling horizon and the first and second algorithms based on fixing and optimizing from solution obtained by implementation of the proposed mathematical model in the duration 7200 seconds, is 4.47, 2.52 and 2.73 in percentage, respectively. So in terms of solution time, the algorithm based on rolling horizon and in terms of the solution quality, the first algorithm based on fixing and optimizing have a better performance.
چکيده قطعات ريخته گري بعد از نفت و فولاد بيشترين سهم را در تجارت بين المللي دارند و صنعت ريخته گري يکي از بزرگترين صنايع در قرن بيست و يکم است. ايجاد يک برنامه ي توليد مناسب که بتواند علاوه بر پاسخگويي مناسب به نياز مشتريان، هزينه هاي توليد را در ريخته گري ها کاهش دهد، موضوع قابل توجهي است. در اين پايان نامه، مسئله ي تعيين همزمان اندازه ي دسته و زمان بندي توليد در ريخته گري هاي کوچک مورد بررسي قرار مي گيرد.از ويژگي هاي اين ريخته گري هاي کوچک مي توان به مواردي هم چون، وجود يک کوره جهت عمليات ذوب سازي، انجام قالب گيري به صورت ماسه اي و دستي، استفاده ي اندک از اتوماسيون و وجود يک بخش پرداخت جهت اصلاح قطعات ريخته گري شده، اشاره کرد. يکي از ديدگاه هاي مورد توجه در دهه ي اخير در افزايش سطح خدمت به مشتري، توليد به موقع در سيستم هاي توليد سفارشي است. با توجه به اين ديدگاه، کاهش هزينه هاي ديرکرد سفارشات و نگهداري محصولات به عنوان يکي از اهداف مسئله در اين پايان نامه مد نظر است. در اين تحقيق، يک مدل رياضي براي مسئله hy;ي مذکور با توجه به محدوديت هاي موجود در سيستم توليد در ريخته گري هاي کوچک با الگوبرداري از مسئله ي GLSP توسعه داده شده است. هدف اين مدل، کمينه سازي مجموع هزينه هاي آماده سازي کوره، نگهداري محصول مياني و نهايي و ديرکرد سفارش ها است. از ويژگي هاي اين مدل مي توان به تصميم گيري در مورد تمام مراحل توليد به طور همزمان، در نظرگيري محدوديت هاي سيستم توليد و ايجاد هماهنگي بين مراحل قالب گيري و ذوب اشاره کرد. تاکنون در ادبيات موضوع، مسئله ي برنامه ريزي توليد در ريخته گري ها با تمام ويژگي هاي مذکور مورد بررسي قرار نگرفته است. از آنجايي که اين مسئلهNP-Hard است، بنابراين حل بهينه ي مدل رياضي ارائه شده با بالا رفتن ابعاد مسئله به شدت زمان بر خواهد بود. به همين دليل، دو الگوريتم مبتني بر تثبيت و بهينه سازي و يک الگوريتم مبتني بر افق غلطان براي مسئله پيشنهاد شده است. اين الگوريتم ها با استفاده از 120 مثال مورد آزمايش قرار گرفته اند. متوسط زمان حل در الگوريتم مبتني بر افق غلطان 22/40 ثانيه است، اين در حالي است که در مورد الگوريتم اول و دوم مبتني بر تثبيت و بهينه سازي متوسط زمان حل به ترتيب 13/62 و 18/48 ثانيه است. نتايج محاسباتي نشان مي دهند که اين الگوريتم ها در حالي که زمان حل مسائل را به صورت قابل توجهي کاهش داده اند، از جواب هاي با کيفيتي نسبت به مدل رياضي برخوردارند. از نظر کيفيت جواب، به طور متوسط فاصله ي جواب هاي بدست آمده توسط الگوريتم مبتني بر افق غلطان و الگوريتم هاي اول و دوم مبتني بر تثبيت و بهينه سازي از جواب حاصل از اجراي مدل رياضي در مدت زمان 7200 ثانيه، به ترتيب 47/4، 52/2 و 73/2 درصد است. بنابراين از نظر زمان حل، الگوريتم مبتني بر افق غلطان و از نظر کيفيت جواب، الگوريتم اول مبتني بر تثبيت و بهينه سازي عملکرد بهتري دارند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی