زمان بندی پروژه های چندگانه با محدودیت ماشین

در سال های قبل، نظارت و کنترل فرایندهای صنعتی به طور دستی انجام می شد. اپراتورها با مشاهده-ی مقادیر متغیرهای کنترلی، تصمیم گیری می کردند. پیشرفت های بعدی در ابزارهای کنترلی مانند حسگرها و کنترل کننده های مکانیکی، بادی و روغنی در دهه های 30 و 40 میلادی به تکمیل اتوماسیون صنعتی کمک کرد. این حرکت تکاملی در دهه ی 50 با پیدایش ابزارهای الکتریکی ادامه یافت و به این صورت روند تولید با حجم بالا سیر صعودی و موفق خود را طی کرده و به مرحله ای کنونی رسیده است. کاهش هزینه های زمانی و مالی با افزایش حجم تولیدات، اهمیت بیشتری پیدا کرد. مدیران صنایع دریافتند برای دستیابی به سود و کیفیت کار بالاتر بایستی به دنبال راه های بهینه برای کاهش هزینه ها باشند. روش هایی که منجر به هزینه های بالا بودند و یا در زمان طولانی تر به پایان می رسیدند از نظر اقتصادی غیرقابل استفاده شدند. در این میان بحث جدیدی با عنوان زمان بندی به میان آمد که با در نظر گرفتن این بحث و بهینه سازی بر مبنای آن سود اقتصادی افزایش قابل توجهی یافت. اکنون زمان بندی یکی از حیاتی ترین موضوع های مورد بحث در مدیریت فرآیندهای صنعتی می باشد که محاسبه ی بهینه ی آن با توجه به نوع محیط صنعتی، قیود، محدودیت های فرایندهای تولیدی و معیارهای عملکرد می تواند خیلی آسان یا بسیار مشکل باشد. زمان بندی در واقع، تخصیص منابع به چندین وظیفه می باشد که این منابع می توانند ماشین های موجود در یک کارخانه، باندهای یک فرودگاه، کارگران در یک محوطه ی کاری یا بخش های یک محیط محاسبه کننده باشند. وظایف نیز می توانند پرواز و نشستن هواپیما در یک فرودگاه یا مراحل یک پروژه ی محاسباتی باشد. یک برنامه ی زمان بندی مناسب با استفاده ی بهینه از منابع منجر به انجام کارها در زمان مناسب و قابل قبول می شود.‍ در این پایان نامه، هدف بررسی مسئله ی زمان بندی کار کارگاهی چندگانه یا انعطاف پذیر (fjsp) است. در کارهای کارگاهیjsp)) اصولا چندین کار توسط چندین ماشین انجام می شود. هر کار قابلیت اجرا توسط یک یا چندین ماشین مشخص را دارد که از قبل تعیین شده است. اگر هر یک از کارها را بتوان توسط همه ی ماشین ها یا چند ماشین از کل ماشین های موجود انجام داد مسئله انعطاف پذیری دارد و برای حل آن بایستی علاوه بر در نظر گرفتن مدت زمان کل انجام پروژه، تخصیص هر کار به ماشین مناسب نیز صورت بگیرد. در صورتی که هر کار فقط توسط یک ماشین صورت پذیرد با مسئله ی راحت تری روبرو هستیم و تنها هدف، بهینه سازی یک پارامتر مانند زمان یا سود می باشد. در حالت کلی کارها به دو دسته ی استاتیک و دینامیک تقسیم می شوند. در این گونه مسائل همه کارها و اطلاعات آنها در زمان صفر آماده و مشخص هستند. هر کاری را می توان توسط یک یا چندین ماشین مشخص که از ابتدای اجرای برنامه تعیین شده است، انجام داد. در زمان صفر کار مربوط به هر ماشین و زمان شروع و اتمام هر کار دقیقا مشخص می شود و تا آخر اجرای الگوریتم برنامه ی زمان بندی تغییر نمی کند، هیچ گونه تغییری در متغیرهای مسئله رخ نمی دهد، همچنین فرض بر این است که همه ی ماشین ها در زمان صفر آماده هستند و در طول اجرای برنامه ی زمان بندی خرابی ماشین و توقف در انجام کارها صورت نمی گیرد. در این گونه مسائل معمولا هدف بهینه کردن زمان کل انجام کار است. اغلب مقالات و پروژه ها مربوط به مسائل استاتیک می باشند.