نگهداري پيشگيرانه در زمانبندي ماشينهاي موازي نامرتبط با احتساب اثر زوال و زمان آماده سازي

Preventive Maintenance in Unrelated Parallel Machine Scheduling with Deterioration Effect and Setup Times

در اين مقاله، مسأله زمانبندي همزمان كارها و فعاليت هاي نگهداري پيشگيرانه در ماشين هاي موازي نامرتبط با در نظر گرفتن اثر زوال مورد بررسي واقع شده است. با توجه به وجود اثر زوال و تأثير آن روي زمان كارها، هدف يافتن تعداد و زمان بهينه فعاليت هاي نت و توالي بهينه كارها جهت حداقل كردن مجموع زمان اتمام كارها مي باشد. نظر به فرسودگي ابزار و يا اثر زوال روي ماشين ها، ممكن است هر ماشين به چندين فعاليت پيشگيرانه در افق زمانبندي نياز پيدا كند. پس از هر نگهداري پيشگيرانه، ماشين به شرايط اوليه باز مي گردد و اثر زوال از سر گرفته مي شود. در اينجا دو حالت جداگانه تابع اثر زوال وابسته به موقعيت كار در توالي و تابع اثر زوال وابسته به زمان بررسي شده است. همچنين مدت زمان انجام هر فعاليت نگهداري پيشگيرانه نيز تابعي صعودي نسبت به زمان شروع آن مي باشد. به دليل پيچيدگي بالاي مدل از روش فراابتكاري جهت حل استفاده شده است. بر اين اساس با توجه به كاربرد زياد الگوريتم شبيه سازي تبريد در حل مسائل مختلف، اين الگوريتم به عنوان رويكرد حل مدل انتخاب شده است. در نهايت، با ارائه مثال عددي و انجام تحليل پارامترهاي زوال به ارزيابي مدل و مقايسه عملكرد روش حل پيشنهادي پرداخته شده است.

In this paper, the problem of job scheduling and preventive maintenance activities is investigated simultaneously in an unrelated parallel machine’s environment with machine deterioration. Due to the existence of deterioration phenomenon and its effect on the job scheduling, the aim of this paper is to find the ideal time, the optimum number of maintenance activities and the sequence of the jobs, for minimizing the sum of job's completion times. Preventive maintenance activities may be needed because of tool wears or machine deterioration in a job scheduling horizon. Here, two different deterioration time function and tool wear are studied, in which the machines are reverted to the original condition after any preventive maintenance activity. The duration of each activity is considered as a function of its starting time and its position on the sequence of job scheduling. A mathematical model is proposed and due to its complexity, a simulated annealing Mehta-heuristic algorithm is used for solving the model. Finally, numerical examples are given and sensitivity analysis with various parameters is applied to evaluate the performance of the proposed method