مدل‌سازي قابليت اطمينان وسايل نقليه هدايت‌شونده خودكار در سيستم‌هاي توليد سلولي: حل با استفاده از الگوريتم جستجوي فاخته با مرتب‌سازي جواب‌هاي نامغلوب

Reliability Modeling of Automated Guided Vehicles in Cellular Manufacturing Systems: A Non-Dominated Sorting Cuckoo Search (NSCS) algorithm

امروزه به‌كارگيري قابليت اطمينان در سيستم‌هاي توليد سلولي با استفاده از وسايل نقليه هدايت‌شونده خودكار (AGV) يكي از مهم‌ترين مباحث براي بهبود راندمان سيستم‌هاي توليدي است. در اين مقاله يك مدل رياضي چندهدفه به‌منظور كاهش هزينه‌هاي توليد و جابجايي قطعات در دو حالت درون‌سلولي و بين سلولي و به دنبال آن افزايش قابليت اطمينان وسايل نقليه هدايت‌شونده خودكار ارائه شده است. فرض مي‌شود كه وسايل نقليه هدايت‌شونده خودكار كه وظيفه جابجايي درون‌سلولي را بر عهده دارند، داراي يكي از دو نوع نرخ خرابي وايبل و نمايي در هر سلول هستند. همچنين وسايل نقليه هدايت‌شونده خودكار بين سلولي از نرخ خرابي ثابت تبعيت مي‌كنند. قابل توجه است كه همه انتقالات درون‌ و بين سلولي تنها توسط وسايل نقليه هدايت‌شونده خودكار صورت مي‌گيرند و در صورت خرابي همه AGV‌ها سيستم توليد متوقف مي‌شود. از آنجائي كه امكان محاسبه قابليت اطمينان در حالت نرخ خرابي وايبل وجود ندارد، از شبيه‌سازي براي برآورد قابليت اطمينان در اين حالت استفاده مي‌شود. در ادامه براي اعتبار سنجي، چندين مثال عددي به‌صورت تصادفي توليد و براي حل آن‌ها از دو الگوريتم فرا‌ ابتكاري الگوريتم جستجوي فاخته با مرتب‌سازي جواب‌هاي نا مغلوب (NSCS) و الگوريتم چندهدفه علف‌هاي هرز (MOIWO) استفاده مي‌شود. در انتها از روش تكنيك تركيبي سلسله مراتبي و تاپسيس (AHP-TOPSIS) به‌منظور انتخاب الگوريتم كاراتر بر اساس به‌كارگيري چند معيار چندهدفه به‌صورت هم‌زمان استفاده مي‌شود.

Reliability of the cellular manufacturing systems and automated guided vehicles (AGVs) in the production systems has been recently become one of the most challenging issues. This paper focuses on proposing a multi-objective mathematical model in order to optimize three objectives including the minimization of production costs, minimization of the intracellular and intercellular part transportations and finally maximization of the reliability of AGVs. The failure rates of intracellular AGVs at any of the cells follow either an exponential or a Weibull distribution whereas, this rate is considered to be constant for the intercellular AGVs. As reliability calculation in the Weibull case is very hard (if not impossible), a simulation approach is applied to estimate the reliability of system in this case. It is assumed that all the intracellular and intercellular transportations are done through the AGVs. This means that the production system halts when all AGVs are failed. In order to validate the proposed model, some numerical examples are generated and solved by implementation of a non-dominated sorting cuckoo search (NSCS) and a multi-objective invasive weeds optimization (MOIWO) algorithm. Finally, a hybrid analytic hierarchy process and TOPSIS method (AHP-TOPSIS) is utilized to select the better algorithm in terms of some multi-objective metrics, simultaneously