Skip to main content
SUPERVISOR
SeyedReza Hejazi taghanaki,Ghasem Moslehi
سیدرضا حجازی طاقانکی (استاد مشاور) قاسم مصلحی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Mahnam
مهدی مهنام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی صنایع
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Minimizing the summation of maximum earliness and tardiness in single machine scheduling problem with unequal release times
Nowadays, globalization and its impact on the growing competitive markets andimportance of customer satisfaction have promoted customer-oriented systems in companies. One such approach is the Just-In-Time (JIT) production system. This concept has induced a new type of scheduling problems in which both earliness and tardiness are penalized. Minimizing the sum of maximum earliness and tardiness is a recently proposed criterion. This study first addresses the problem of minimizing the sum of maximum earliness and tardiness on a single machine with equal release times. An effective heuristic method has been developed for this problem. Furthermore, a branch and bound algorithm with backward approach was developed which draws upon efficient lower and upper bounds andew dominance rules. A set of 1280 instances with job sizes vary from small to large, were randomly generated. All of the instances were solved in less than 700 seconds, showing the high efficiency of our proposed algorithm. Second, the problem was considered with unequal release times. The 3-partition problem was taken to determine the complexity of the problem and it was shown to be “NP-hard in the strongly sense”. Then, the problem was considered for the two scenarios of with and without idle inserts. In the first scenario, a branch and bound algorithm with forward approach is developed as an exact method. In the algorithm, modified dispatching rules were proposed as upper bound while a procedure considering preemption is used for obtaining a good lower bound. Also, dominance rules based on no-unforced idle timeand the base problem are used to fathom the nodes. In order to evaluate the efficiency of proposed algorithm, 4860 instances were randomly generated varying from 7 to 1000 jobs. We showed that the branch and bound algorithm was capable of optimally solving 94.1% of the instances, showing its efficiency in solving all problem sizes. In the second scenario, a polynomial time algorithm was proposed to obtain the best values of idle insert in a known sequence. Then, the scheduling problem was studied and efficient lower and upper bounds were used to propose a branch and bound scheme, instead, as an exact method. In this problem, three new dominance rules based on problem assumptions were developed. This algorithm was capable of solving problems with up to 20 jobs. Large sizes problems were solved by two evolutionary meta-heuristic algorithm, genetic algorithm and particle swarm optimization. Computational results showed that the proposed genetic algorithm improved the solutions in terms of both quality and time efficiency.
امروزه با گسترش پدیده جهانی‌سازی و تاثیر آن بر رشد بازارهای رقابتی وافزایش اهمیت رضایت مشتری شرکت‌ها بایستی به سمت سیستم‌های مشتری‌- محور حرکت نمایند. سیستم تولید به موقع از جمله این رویکردهاست که در دهه‌های اخیر توجه زیادی را در صنایع تولیدی و خدماتی به خود معطوف داشته است. این سیستم تولیدی دسته جدیدی از مسائل زمان‌بندی را به وجود آورد که در آن زودکرد و دیرکرد کارها هر دو دارای جریمه هستند. یکی از معیارهایی که اخیراً مطرح‌ گردیده کمینه‌سازی مجموع‌ بیشینه‌های زودکرد و دیرکرد می‌باشد . در این مطالعه، ابتدا مسأله زمان‌بندی تک ماشین با موعدهای تحویل مجزا و با هدف کمینه‌سازی مجموع بیشینه‌های زودکرد و دیرکرد به عنوان مسأله پایه بررسی شده و یک روش‌ ابتکاری کارآ برای آن ارائه گردیده است. همچنین با توسعه حدود بالا و پایین و قواعد غلبه مناسب، یک الگوریتم شاخه و کران با استفاده از رویکرد پسرو در نحوه شاخه زدن ارائه شده است. به منظور ارزیابی کارآیی الگوریتم شاخه‌وکران 1280 نمونه به صورت تصادفی در اندازه‌های کوچکتا بزرگ تولید شده است. نشان داده شده که روش شاخه‌وکران با حل بهینه 100% نمونه‌ها در زمان کمتر از 700 ثانیه دارای کارآیی بالایی بوده و نسبت به الگوریتم‌های پیشین در ادبیات موضوع دارای برتری است. در ادامه، این مسأله با درنظرگرفتن ورود غیرهمزمان کارها به عنوان یک فرض واقع‌گرایانه و مبتنی بر شرایط واقعی تولید مد نظر قرار گرفته است. ابتدا پیچیدگی آن بررسی و نشان‌ داده ‌شده که دارای پیچیدگی "به‌شدت NP-hard" است. سپس این مسأله در دو حالت مجاز نبودن و مجاز بودن بیکاری عمدی مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت اول، یک رویه شاخه‌وکران با رویکرد پیشرو برای حل بهینه مسأله توسعه داده شده است. در این الگوریتم، حد بالا بر اساس قواعد توزیع اصلاح شده بر مبنای زمان‌های ورود متفاوت و حد پایین با درنظرگرفتن فرض حق انقطاع به دست آمده است. همچنین از قواعد غلبه مبتنی بر مسأله پایه و فرض مجاز نبودن بیکاری عمدی برای قطع کردن گره‌ها استفاده شده است. با تولید 4860 نمونه تصادفی در اندازه‌های 7 تا 1000 کار، نشان داده شده که الگوریتم شاخه‌وکران قادر به حل 1 / 94% نمونه‌ها به صورت بهینه بوده که این امر بیان‌کننده کارآیی بالای الگوریتم در حل مسأله در کلیه اندازه‌هاست. در حالت دوم، ابتدا یک الگوریتم چند جمله‌ای برای به دست آوردن مقادیر بیکاری عمدی در یک توالی معلوم ارائه شده است. سپس مسأله زمان‌بندی کارها بررسی شده و با استفاده از حدود بالا و پایین مناسب، یک الگوریتم شاخه‌وکران برای دستیابی به جواب‌های بهینه پیشنهاد شده است. در این مسأله سه قاعده جدید با توجه به فروض مسأله ارائه گردیده که موجب افزایش کارآیی الگوریتم شده است. با توجه به پیچیدگی مسأله، الگوریتم شاخه وکران مسائل با حداکثر 20 کار را حل نموده است. همچنین از دو روش فرا ابتکاری تکاملی الگوریتم ژنتیک و بهینه‌سازی گروه ذرات برای حل مسأله در اندازه‌های بزرگ استفاده شده است. نتایج محاسباتی نشان داده اند که الگوریتم ژنتیک در بیشتر دسته مسائل دارای مدت زمان حل کوتاهتر و کیفیت بهتری است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی