در پایان نامه حاضر، طراحی جامع سیستم تولید سلولی با در نظر گرفتن حوزه های مهم طراحی شامل تشکیل سلول، جانمایی سلولی و زمان بندی سلولی مورد مطالعه قرار می گیرد. ابتدا یک مدل ریاضی برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط به منظور حل همزمان مسائل تشکیل سلول و جانمایی سلولی با هدف کمینه کردن کل هزینه های حمل و نقل و تعیین چیدمان دقیق ماشین ها در سطح کارگاه ارائه می شود. سپس یک مدل ریاضی به منظور حل همزمان مسائل تشکیل سلول، جانمایی سلولی و زمان بندی سلولی با هدف کمینه کردن مجموع زمان های تکمیل کارها توسعه داده می شود. حل بهینه مثال های عددی حاکی از آن است که ادغام مسئله زمان بندی در مسائل تشکیل سلول و جانمایی سلولی تاثیر قابل توجهی در بهبود کارایی سیستم تولیدی دارد. دو الگوریتم ژنتیک برای حل هر یک از مسائل فوق توسعه داده می شوند و با استفاده از تعدادی مثال عددی، کارایی این الگوریتم ها با الگوریتم شاخه و کرانه مورد مقایسه قرار می گیرد. در ادامه، مدل ریاضی مسئله طراحی جامع سیستم تولید سلولی با اهداف مبتنی بر هزینه و زمان ارائه می شود. اعتبار سنجی مدل ارائه شده به کمک حل مدل به ازای مسئله ای با ابعاد کوچک با روش محدودیت اپسیلون صورت می گیرد. با توجه به پیچیدگی مسئله مورد نظر، یک الگوریتم ژنتیک دوهدفه به منظور حل مسائل با ابعاد بزرگ توسعه داده می شود. کارایی الگوریتم ژنتیک دوهدفه در حل مسائل با مرز موثر مقعر و همچنین در مقایسه با سایر الگوریتم های تکاملی مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان، حل مسئله زمان بندی سلولی با در نظر گرفتن تاثیر قطعات استثنایی مدنظر قرار می گیرد.

تحقیق حاضر به بررسی مسأله زمان بندی تحویل دسته ای با در نظر گرفتن زمان های دسترسی و آماده-سازی وابسته به توالی بر روی یک ماشین می پردازد. لحاظ نمودن زمان های دسترسی و آماده سازی از جمله واقعی ترین مفروضات در نظر گرفته شده در حوزه زمان بندی است. در این تحقیق، زمان های آماده-سازی وابسته به توالی بوده و جدایی پذیر هستند. کارها در زمان های متفاوتی در دسترس قرار می گیرند و به صورت دسته ای به مشتریان مربوطه تحویل داده می شوند. موعد تحویل هر کار به صورت یک پنجره زمانی در نظر گرفته شده است. با توجه به پیچیده بودن مسأله مذکور در ابتدا مسأله با در نظر گرفتن زمان-های دسترسی و سپس با در نظر گرفتن همزمان زمان های دسترسی و آماده سازی وابسته به توالی مورد بررسی قرار می گیرد. هدف زمان بندی کارها، دسته بندی آنها و تصمیم گیری در مورد زمان تحویل هر دسته می باشد، به طوریکه مجموع هزینه های زودکرد، دیرکرد، نگهداری و تحویل کمینه گردد. هریک از مسائل ابتدا به صورت یک مدل ریاضی فرموله شده و سپس مجموعه ای از قواعد غالب ارائه و اثبات می شوند. به دلیل np-hard بودن مسائل مذکور، یافتن جواب بهینه مسائل با ابعاد بزرگ در زمانی منطقی مقدور نمی باشد. بنابراین، یک روش حل کارا که متشکل از ترکیب قواعد غالب و یک الگوریتم رقابت استعماری است، برای حل هر یک از آنها توسعه داده می شود. در مسائل مورد بررسی، وجود بیکاری های غیرضروری و دسته بندی غیرپیوسته مجاز می باشد. علاوه بر این، زمان تحویل یک دسته ممکن است بزرگتر از زمان تکمیل آخرین کار موجود درآن دسته باشد. در هریک از مسائل به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم ترکیبی ارائه شده، تعدادی مسأله نمونه تولید و حل می شود. نتایج به دست آمده کارائی الگوریتم ارائه شده را نشان می دهند.

در دنیای به سرعت در حال تغییر کنونی شیوه رقابت بین سازمان ها از حالت رقابت بین سازمان های فردی به سوی رقابت بین سیستم های زنجیره تأمین گرایش پیدا نموده است. مدل های سنتی زمان بندی، تنها توالی کارهایی که در مرحله تولید مورد پردازش قرار می گیرند را تحت پاره ای از محدودیت ها مورد بررسی قرار می دهند لیکن در شرایط کنونی، مدل های مذکور از کفایت لازم برخوردار نبوده و باید به منظور سازگاری مرحله تولید و توزیع، ملاحظات حمل و نقلی نیز در این مدل ها لحاظ گردد. تولیدکنندگان نوین به منظور نیل به مزایای رقابتی تأکید بسیاری بر هماهنگی و یکپارچگی مولفه های گوناگون زنجیره تأمین دارند. در این پژوهش به منظور یکپارچه نمودن سیستم تولید و توزیع به بررسی سیستم تحویل دسته ای در محیط کارگاه جریان دو ماشینه با هدف کمینه سازی مجموع زمان حضور کارها در سیستم و هزینه های تحویل پرداخته می شود. مسأله مورد بررسی ابتدا به صورت یک مدل ریاضی فرموله شده و سپس مجموعه ای از قواعد غلبه ارائه و اثبات می شوند. به دلیل پیچیدگی مسأله مذکور، یافتن جواب بهینه مسائل با ابعاد بزرگ در زمانی منطقی مقدور نمی باشد. بنابراین، یک روش حل کارا که متشکل از ترکیب قواعد غلبه و یک الگوریتم رقابت استعماری است، برای حل آن توسعه داده می شود. همچنین به منظور بررسی عملکرد الگوریتم ترکیبی ارائه شده، تعدادی مسأله نمونه تولید و حل می شود. نتایج به دست آمده نشان میدهند الگوریتم ترکیبی پیشنهادی کارایی بیشتر و پیچیدگی محاسباتی کمتری دارد.

این پژوهش به بررسی مسأله زمان بندی مجدد ناشی از اختلال دوباره کاری بر روی ماشین های ‏موازی یکنواخت می پردازد. فرض بر این است که کارها قبلاً به منظور کمینه کردن مجموع ‏زمان های تکمیل، زمان بندی شده و در حال پردازش هستند؛ مجموعه ای از آن ها که به دلایلی نیاز ‏به دوباره کاری دارند، برگشت خورده و موجب اختلال می شوند. دو تابع هدف ناسازگار پس از ‏بروز اختلال در نظر گرفته می شوند: تابع هدف اولیه، همان کمینه کردن مجموع زمان های تکمیل ‏کارها و تابع هدف جدید کمینه کردن تعداد کارهایی که در مقایسه با زمان بندی اولیه به ماشین ‏دیگری اختصاص می یابند. تابع هدف دوم باعث می شود زمان بندی اولیه دچار تغییرات زیادی پس ‏از بازبینی نشود؛ در نتیجه، مسأله مورد نظر دوهدفه خواهد بود. ابتدا یک مدل ریاضی برای مسأله ‏ارائه شده، سپس به منظور بهینه سازی همزمان دو تابع هدف و تولید جواب های پارتویی مسأله، ‏نسخه دوم الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب توسعه داده می شود. در نهایت برای ‏آزمودن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مسأله نمونه در اندازه های مختلف تولید و حل ‏می شود. نتایج حاصل از حل الگوریتم فراابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل ریاضی به ‏روش اپسیلون محدودیت مقایسه می شوند. نتایج مقایسات حاکی از کارآیی الگوریتم پیشنهادی ‏می باشد.‏