Skip to main content
SUPERVISOR
SeyedReza Hejazi taghanaki,Ghasem Moslehi
سيدرضا حجازي طاقانکي (استاد مشاور) قاسم مصلحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Mahnam
مهدي 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 پديده جهاني‌سازي و تاثير آن بر رشد بازارهاي رقابتي وافزايش اهميت رضايت مشتري شرکت‌ها بايستي به سمت سيستم‌هاي مشتري‌- محور حرکت نمايند. سيستم توليد به موقع از جمله اين رويکردهاست که در دهه‌هاي اخير توجه زيادي را در صنايع توليدي و خدماتي به خود معطوف داشته است. اين سيستم توليدي دسته جديدي از مسائل زمان‌بندي را به وجود آورد که در آن زودکرد و ديرکرد کارها هر دو داراي جريمه هستند. يکي از معيارهايي که اخيراً مطرح‌ گرديده کمينه‌سازي مجموع‌ بيشينه‌هاي زودکرد و ديرکرد مي‌باشد . در اين مطالعه، ابتدا مسأله زمان‌بندي تک ماشين با موعدهاي تحويل مجزا و با هدف کمينه‌سازي مجموع بيشينه‌هاي زودکرد و ديرکرد به عنوان مسأله پايه بررسي شده و يک روش‌ ابتکاري کارآ براي آن ارائه گرديده است. همچنين با توسعه حدود بالا و پايين و قواعد غلبه مناسب، يک الگوريتم شاخه و کران با استفاده از رويکرد پسرو در نحوه شاخه زدن ارائه شده است. به منظور ارزيابي کارآيي الگوريتم شاخه‌وکران 1280 نمونه به صورت تصادفي در اندازه‌هاي کوچکتا بزرگ توليد شده است. نشان داده شده که روش شاخه‌وکران با حل بهينه 100% نمونه‌ها در زمان کمتر از 700 ثانيه داراي کارآيي بالايي بوده و نسبت به الگوريتم‌هاي پيشين در ادبيات موضوع داراي برتري است. در ادامه، اين مسأله با درنظرگرفتن ورود غيرهمزمان کارها به عنوان يک فرض واقع‌گرايانه و مبتني بر شرايط واقعي توليد مد نظر قرار گرفته است. ابتدا پيچيدگي آن بررسي و نشان‌ داده ‌شده که داراي پيچيدگي "به‌شدت NP-hard" است. سپس اين مسأله در دو حالت مجاز نبودن و مجاز بودن بيکاري عمدي مورد بررسي قرار گرفته است. در حالت اول، يک رويه شاخه‌وکران با رويکرد پيشرو براي حل بهينه مسأله توسعه داده شده است. در اين الگوريتم، حد بالا بر اساس قواعد توزيع اصلاح شده بر مبناي زمان‌هاي ورود متفاوت و حد پايين با درنظرگرفتن فرض حق انقطاع به دست آمده است. همچنين از قواعد غلبه مبتني بر مسأله پايه و فرض مجاز نبودن بيکاري عمدي براي قطع کردن گره‌ها استفاده شده است. با توليد 4860 نمونه تصادفي در اندازه‌هاي 7 تا 1000 کار، نشان داده شده که الگوريتم شاخه‌وکران قادر به حل 1 / 94% نمونه‌ها به صورت بهينه بوده که اين امر بيان‌کننده کارآيي بالاي الگوريتم در حل مسأله در کليه اندازه‌هاست. در حالت دوم، ابتدا يک الگوريتم چند جمله‌اي براي به دست آوردن مقادير بيکاري عمدي در يک توالي معلوم ارائه شده است. سپس مسأله زمان‌بندي کارها بررسي شده و با استفاده از حدود بالا و پايين مناسب، يک الگوريتم شاخه‌وکران براي دستيابي به جواب‌هاي بهينه پيشنهاد شده است. در اين مسأله سه قاعده جديد با توجه به فروض مسأله ارائه گرديده که موجب افزايش کارآيي الگوريتم شده است. با توجه به پيچيدگي مسأله، الگوريتم شاخه وکران مسائل با حداکثر 20 کار را حل نموده است. همچنين از دو روش فرا ابتکاري تکاملي الگوريتم ژنتيک و بهينه‌سازي گروه ذرات براي حل مسأله در اندازه‌هاي بزرگ استفاده شده است. نتايج محاسباتي نشان داده اند که الگوريتم ژنتيک در بيشتر دسته مسائل داراي مدت زمان حل کوتاهتر و کيفيت بهتري است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی