در سالهای اخیر صنایع تولیدی پیشرفت های قابل توجهی کرده است. این پیشرفت با افزایش تعداد سیستمهای خودکار در صنایع تولیدی قابل اندازه گیری می باشد. رمز موفقیت این سیستمها در انتخاب مناسب و استفاده کارآ از منابع قابل دسترس از قبیل ماشینها، ابزارها، قید و بندها، و سیستمهای حمل و نقل مواد می باشد. انتخاب و استفاده مناسب از این منابع، بهره وری را افزایش می دهد. در عین حال، مشخصات طراحی مربوط به سیستمهای جدید پیچیده تر می شود. طراحان و استفاده کننده گان از سیستمهای تولیدی خودکار سعی کرده اند که با به کارگیری ابزار جدید از عهده این پیچیدگیها برآیند.
سیستمهای مبتنی بر دانش، دسته ای از ابزارهای جدید را ارائه می دهند که برای بهبود وظایف طراحی و مدیریت در سیستم های تولید خودکار بکار می روند. اگر چه تکنیکهای بهینه سازی می توانند در حل مسائل پیچیده تولیدی موثر باشند، اما به دلایل زیر، همیشه استفاده از آنها به راحتی امکان پذیر نیست:
- اطلاعات مورد نیاز برای مدلهای بهینه سازی، ممکن است براحتی در دسترس نباشند.
- حدود و عملکرد آنها ممکن است محدود باشد.
- آنها احتیاج به نیروی انسانی متخصص دارند.
- به علت پیچیدگی مسائل صنعتی، الگوریتم ها اغلب قادر به تهیه جواب بهینه برای آنها نیستند.
از سوی دیگر سیستم های مبتنی بر دانش مثلاً در حل مسائلی که برای فرمولهای ریاضی هم بسیار پیچیده هستند یا مشکل استفاده راه حل بهینه وجود دارد مورد استفاده قرار گرفته اند. از جمله مشکلاتی که با آن روبرو هستیم وقتی است که تکنیکهای بهینه سازی با سیستمهای مبتنی بر دانش ترکیب می شود. همانطور که گفته شد نیروی انسانی متخصص با استفاده از راههای بهینه سازی مسائل به حل مسائل پرداختند. اگر استفاده از سیستمهای مبتنی بر دانش موفقیت آمیز باشد باید به روشی استفاده شود که جایگزین نمودن نیروی انسانی متخصص بیشتر از تکنیکهای بهینه سازی باشد(هاراگووکاسیاک 1987).
در این فصل سیستم مبتنی بر دانش که KBSES نامیده می شود و در حل مسائل انتخاب تجهیزات تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد ارائه می شود.
7-2: طرح سیستم ساخت و تولید
طرح سیستم تولید یک ترکیب فعال است که احتیاج به حل یک سری مسائل مرتب شده در یک طبقه را دارد. در این طبقه بندی ممکن است که یک مسئله بیش از یکبار حل گردد. به طور مثال حل مسئله انتخاب تجهیزات در یک سطح بالا به وسایل هدایت خودکار (AGV ) که در سیستم حمل و نقل مواد (MHS) برای قراردادن روی ماشینهای MS استفاده شده اشاره می کند. مادامیکه مسئله جانمایی ماشین آلات را در یک سطح پایین تر حل می کنیم، محدودیت ها (برای مثال، محدودیت فضا) ممکن است که استفاده از یک رباط را در سیستم حمل و نقل مواد در نظر بگیرد، در این مورد ، مسئله انتخاب ماشین آلات با محدودیتهای تغییر یافته برای برقرارکردن یک سری جدید ماشین TS. به طور صحیح مورد تحلیل قرار گیرد.
دو طبقه بندی که در زیر آمده است راههای طراحی و دستیابی به سیستم های تولیدی می باشد که مورد استفاده قرار می گیرد.
- طبقه بندی چهار طبقه ای موجود با چهار سطح دسترسی طبقه ای.
- طبقه بندی دو طبقه ای موجود با دو سطح دسترسی طبقه ای.
طبقه بندی چهار سطحی در شکل 1-7 نشان داده شده است که موارد زیر را در بردارد:
شکل 1-7 : چهار سطح طبقه بندی در راه دستیابی به سیستمهای تولیدی خودکار
-انتخاب ماشین آلات
-احداث محل ماشین
-جانمایی ماشین
-جانمایی مورد نظر در کل
1-2-7 : مسئله انتخاب ماشین آلات
چون خرید ماشین آلات مدرن تولیدی ممکن است هزینه بالایی را در برداشته باشد ، در طرح سیستم تولیدی این مسئله بسیار حیاتی به نظر می آید .
شرکت با انتخاب تعداد و نوع مناسبی از ماشین آلات می تواند :
-میزان هزینه را کاهش دهد .
-کاهش تعمیرات و هزینه نیروی انسانی
-افزایش میزان استفاده از ماشین
-اصلاح و ارائه یک جانمایی از ماشین آلات که فقط خرید تعدادی از ماشین آلات لازم باشد .
-افزایش کارائی در طرح ریزی تولید با جانمایی اصلاح شده و کاهش ترافیک بیش از حد .
مسئله انتخاب ماشین آلات با به کارگیری تعدادی از آنالیز و مدلسازی شده اند میلرودیویس ( 1977 ) تعدادی از روشهای معین در مساله انتخاب ماشین آلات را بررسی ، مقایسه و طبقه بندی نموده اند .
تعدادی از روشها مسلماً به صورت فرضیه مطرح شده اند که در این رویه ایجاد اشکال نمی‌کند . برای مثال در روش برنامه ریزی ولریا ( هایزودیویس و ویسک 1981) فرض می شود که ماشینها در سیستم تولیدی همگی مشابه هستند . مسئله انتخاب تجهیزات می تواند به دو قسمت مسائلی انتخاب ماشین آلات و انتخاب حمل و نقل مواد تقسیم شود .
انواعی از کارها و قسمتها تنها عواملی نیستند که روی مساله انتخاب تجهیزات تاثیر دارند بلکه الگویی از جانمایی ماشینها نیز باید در نظر گرفته شود . به طور مثال استفاده از یک روبات با بازوی بند بند در طرح حمل و بستن استفاده کنیم آرایش ماشین آلات به صورت چرخشی (R ) خواهد بود همانطور که در شکل 2-7 نشان داده شده است . اگر یک سیستم AGV برای چیدمان ماشین انتخاب شود ، لازم است که در انتخاب تغییرات لازم به عمل آید ، زیرا برای مرتب کردن ماشینها در یک الگوی چرخنده یک رباط مناسبتر از AGV است .
سیستم AGV برای لی اوت در شکل (b ) 2/7 مناسب است .
شکل 2-7 : لی اوت ماشینها
2-2-7 : احداث محل ماشین
در بعضی سیستمهای تولیدی از طرح GT ( تکنولوژی گروهی ) استفاده شده است جائیکه ماشینها بر پایه شباهت فرایند گروه بندی می شوند . از طرح GT ( تکنولوژی گروهی ) استفاده شده است . امکانات تکنولوژی گروهی که یک سری مزایا را فراهم می آورند در فصل 8 مورد بحث قرار داده شده است .
3-2-7 : مسئله لی اوت ماشین
غالباً در مرتب کردن ماشین آلات هدف مورد توجه حداقل نمودن هزینه حمل و نقل مواد است . اگر مسئله لی اوت ما شامل بیش از ده ماشین باشد حل بهینه سازی کار مشکلی است پس بنابراین پی می بریم که باید متوسل به استفاده از الگوریتمها شویم . مادامیکه مسئله لی اوت ماشینها را حل می کنیم فاکتورهایی مانند محدودیت فضا ، ایمنی ، انواع سیستم حمل و نقل مواد و موارد دیگر را باید در نظر داشت . مسئله لی اوت ماشین در فصلهای 10 و 11 تجزیه و تحلیل شده است .
4-2-7 : مسئله چیدمان قسمت
مسئله چیدمان قسمت شامل استقرار هر قسمت ماشین در جایگاه خودش است
به طریقی که حمل و نقل مواد را به حداقل برساند .
اگر همه قسمتها ( فضای ماشین آلات ) دارای اندازه بزرگ هستند آنگاه مسئله چیدمان بوسیله توابع درجه دوم ( معدلاتی ) مدل سازی می گردد .
اگر چه اجرای تکنولوژی گروهی در سیستمهای تولیدی می تواند تعدادی از مسائل ما را پاسخگو باشد اما همیشه وسیله خوبی نیست و دلایل عمده و اصلی آن عبارتند از :
1-بخشها و ماشین آلات ممکن است دسته بندی نشوند .
2-اطلاعات لازم ممکن است در دسترس نباشد .
در این بخش طرحی از سیستم تولیدی که شامل تنها دو قدم ، انتخاب ماشین آلات چیدمان ماشینها می باشد در شکل 3-7 نشان داده شده است . مسئله چیدمان قسمت در یک مسئله چیدمان ماشینها می تواند در جائیکه هر ماشین در یک قسمت نشان داده شده است به چشم بخورد .
البته در عمل ممکن است تکرار کل و یا حداقل بخشی از مراحل انتخاب شرح داده شده در شکل 1-7 و 3-7 لازم باشد .
3-7 : مدلسازی مسئله انتخاب تجهیرات تولیدی :
قبل از بحث و تحلیل ساختار و راههای حل مسائل سیستم های مبتنی بر دانش برای انتخاب تجهیزات لازم است که مدلی جهت استفاده در حل مسئله انتخاب ماشین آلات تولیدی تهیه گردد . در گذشته روشهایی در حل مسئله انتخاب تجهیزات مورد استفاده قرار گرفت . میلرودیویس (1977) بعضی از آنها را برآورد ، طبقه بندی و مقایسه نمودند .
سطح 2
سطح 1
شکل 7-3 رویکرد سلسله مراتبی دو سطحی برای طراحی سیستم های ساخت و تولید
راه رسیدن به طرحی از سیستم های تولیدی
مدلهای پویای مرتی (1983) ، مدلهای انتخاب تجهیزات تولیدی کاسیاک ( ) و مدل برنامه ریزی تولید انبوه و برنامه ریزی ماشینهای مورد نیاز بهنزهه و کشنویس (1988) مثالهایی از مدل هایی هستند که برای که بر مسئله انتخاب ماشین آلات تولیدی توسعه یافته بودند .
در این بخش یک فرموله سازی برنامه ریزی عدد صحیح از مسئله انتخاب ماشین آلات ارائه شده است . تنظیم این مدل در زیر مطرح گردیده است :
= تعدادکل کارها
= تعداد کل ماشینها
= تعداد کل بخشها
= تعداد کل حمل کننده ها مواد
= هزینه انجام شدن کار روی ماشین
= هزینه نگهداری بخش برای استفاده از حمل کننده
= زمان لازم انجام کار روی ماشین
= زمان لازم جهت حمل از بخش با استفاده از حمل کننده
= زمان موجود برای ماشین
= زمان موجود برای حمل کننده
= تعداد کارهایی که انجام می دهد
= تعداد واحدهایی از بخش که تولید می کنند
= هزینه ماشین
= هزینه حمل و نقل مواد توسط حمل کننده
= کل بودجه موجود
= تعداد کارهای که توسط ماشین
= تعداد اجزای از بخش که حمل به آن توسط حمل کننده های مواد صورت می گیرد .
= تعداد واحدهایی از ماشین که انتخاب می شود .
= تعداد واحدهایی انتخابی که حمل و نقل مواد توسط حمل کننده به آنها انجام می گیرد .
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 46 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله KBSES یک سیستم مبتنی بر دانش برای انتخاب تجهیزات
