ارائه یک روش مناسب مبتنی بر برنامه ریزی ریاضی برای متعادل سازی خط مونتاژ دوطرفه

طراحی سیستم های تولیدی از دیر باز تاکنون به عنوان یک مسئله مهم در مهندسی صنایع مطرح بوده است و به دلیل افزایش رقابت جهانی و گسترش سریع تکنولوژی، این مسئله اهمیت بیشتری یافته است. خطوط مونتاژ یکی از گسترده ترین سیستم های تولیدی می باشند که در اکثر سیستم های تولیدی مورد استفاده قرار می گیرند. یک سیستم مونتاژ مجموعه ای از اجزای کاری را برای مونتاژ محصول اجرا می کند و شامل تعدادی ایستگاه کاری مرتبط با یکدیگر، یک سیستم حمل و نقل و یک دستورالعمل چگونگی مونتاژ محصول است. یکی از روش های افزایش کارایی و بهره وری یک خط مونتاژ، بالانس خط است. بالانس خط مونتاژ در حالت عمومی عبارت است از گروه بندی سیستماتیک عملیات و عناصر کاری در قالب ایستگاه های کاری، با رعایت محدودیت های پیش نیازی، زمان سیکل کاری و محدودیت های خاص دیگر، در جهت بهینه سازی هدف و یا اهداف مورد نظر. در این تحقیق بر روی نوع خاصی از خطوط مونتاژ، که خطوط مونتاژ دو طرفه نامیده می شوند، تمرکز شده است. خطوط مونتاژ دوطرفه یکی از انواع سیستم های مدرن مونتاژی می باشند که معمولاً به منظور مونتاژ محصولاتی با اندازه های بزرگ مانند کامیون، خودرو، یخچال های بزرگ و ... مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع از خطوط مونتاژ در هر وضعیت از خط، دو ایستگاه در طرفین راست و چپ آن طوری راه اندازی می شوند که اپراتورهای اختصاص داده شده به آنها بتوانند مجموعه ای از عملیات های مختلف را بر روی واحد های کاری یکسان به صورت موازی با یکدیگر انجام دهند. در این مطالعه مدل برنامه ریزی ریاضی برای حل مسئله بالانس خطوط مونتاژ دو طرفه با هدف حداقل کردن زمان سیکل به ازای تعداد مشخصی ایستگاه جفتی ارائه شده است. مسئله بالانس خط از لحاظ پیچیدگی در کلاس مسائل np-hard قرار می گیرد. مسئله بالانس خطوط مونتاژ دو طرفه بخاطر داشتن محدودیت های جهتی دارای پیچیدگی بیشتری نسبت به مسئله بالانس خط مونتاژ ساده است. برای حل این مسئله، از الگوریتم دقیق انشعاب و تحدید و سه الگوریتم ابتکاری پیشنهادی استفاده شده است. به دلیل پیچیدگی بسیار زیاد این مسئله، روش دقیق فقط قادر به حل مسائل کوچک است. لذا برای حل مسائل بزرگ از الگوریتم های ابتکاری استفاده شده است. الگوریتم های ابتکاری پیشنهاد شده هم از لحاظ دقت محاسباتی و هم از لحاظ سرعت محاسباتی دارای کارایی بالایی هستند. پس از حل مسائل استاندارد توسط الگوریتم های پیشنهادی و لینگو، مشخص شد که در مسائل کوچک الگوریتم "بیشترین زمان فعالیت " و در مسائل بزرگ الگوریتم "بیشترین رتبه وضعیت وزنی " عملکرد بهتری نسبت به دو الگوریتم دیگر دارد و در اکثر موارد الگوریتم ها جواب بهینه مسئله را بدست آورده اند. الگوریتم های ابتکاری پیشنهادی در محیط نرم افزار متلب برنامه نویسی و پیاده سازی شده اند و از لحاظ تخصیص مناسب فعالیتها به ایستگاه های جفتی عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم دقیق که توسط نرم افزار لینگو مورد استفاده قرار می گیرد، دارند.