أثر فترة التكوين على سبيل المثال:
Understanding Setup Times in Flow Shop Scheduling
ويعد تحديد مواعيد المتاجر المتدفقة تحدياً أساسياً في التصنيع، حيث يجب تجهيز وظائف متعددة على مجموعة من الآلات بنفس الترتيب، والهدف هو إيجاد تسلسل يقلل من مجموع وقت الإنجاز، المعروف بمقياس الإنجاز، أو بمقاييس الأداء الأخرى، ومن بين المتغيرات العديدة التي تؤثر على الجدولة المثلى، فإن أوقات التجهيز تعتبر عاملاً حاسماً وإن كان يُقلل من تقديرها في كثير من الأحيان.
ويشير وقت التجهيز إلى الفترة اللازمة لإعداد آلة لتجهيز وظيفة جديدة، ويشمل ذلك أنشطة مثل تغيير أدوات القطع، وإعادة تشكيل الأغلفة والتجهيزات، وتحميل برامج جديدة، وتنظيف المخلفات، وتكييف درجات الحرارة أو الضغوط، وفي بعض الصناعات، يمكن أن تشكل أوقات التجهيز ما يصل إلى 30 في المائة من إجمالي وقت الإنتاج، مما يجعل إدارتها ضرورية لتحقيق الكفاءة.
أنواع أوقات التكوين
ويمكن تصنيف أوقات التكوين على أساس اعتمادها على تسلسل الوظائف. ] أوقات التجهيز المعتمدة على التعاقب ثابتة بالنسبة لوظيفة معينة بغض النظر عن الوظيفة السابقة، فعلى سبيل المثال، فإن تنظيف المزيج بعد أن تستهلك أي دفعة في الوقت نفسه، وعلى النقيض من ذلك، ]].
قياس أوقات التكوين
ويعد القياس الدقيق الخطوة الأولى نحو التحسين، إذ تستخدم الشركات دراسات الوقت والتنقل، واستخلاص البيانات آليا من أجهزة التحكم بالآلات، والمراقبة اليدوية لتسجيل فترات التجهيز، وتغذي هذه القياسات في مقاييس الجدولة وتساعد على تحديد الاختناقات، وتشمل القياسات المشتركة متوسط وقت التجهيز لكل وظيفة، والوقت المحدد كنسبة مئوية من الوقت الإجمالي لتجهيز الأجهزة، ونسبة الأنشطة الخارجية (المخططة)
The Impact of Setup Times on Scheduling Efficiency
ويمكن أن تؤدي أوقات التنظيف في الجدول الزمني لمحلات التدفق إلى تسلسلات دون المستوى الأمثل تزيد من وقت العسر، وتطول فترات التكتل، وترفع التكاليف، وعندما تكون المكيفات طويلة، يجب على الجدول أن يوازن بين التقاسم بين الوظائف المماثلة لخفض المكدسات ومواعيد الاجتماعات المستحقة لمختلف العملاء.
Effects on Throughput and Makespan
وفي محل للتدفقات، فإن هذا المكسب هو الوقت الذي يبدأ من بداية الوظيفة الأولى وحتى الانتهاء من آخر وظيفة في الآلة الأخيرة، كما أن فترات التجهيز العالية تضخ المكياج مباشرة، وعلاوة على ذلك، إذا كانت التركيبات معتمدة على التسلسل، فإن التسلسل غير الفعال يمكن أن يسبب سلسلة من التأخيرات، وعلى سبيل المثال، فإن العمل الذي يتطلب تركيبة طويلة على الآلة الأولى سيدفع جميع الوظائف اللاحقة في تلك الآلة، مما قد يزيد في المائة من آلات التدفق.
الآثار على تكاليف الإنتاج
وتعاني الآلات من فترات أطول من حيث التجهيز من عدم إنتاجها لفترات طويلة، مما يقلل من فعالية قدرة المحل، ويجبر الشركات على الاستثمار في آلات إضافية أو ساعات إضافية لتلبية الطلب، كما أن تكاليف العمل ترتفع أيضا لأن المشغلين قد يكونون عاطلين أثناء التجهيزات أو يحتاجون إلى علاوة على تكاليف تغيير ساعات العمل، وتشمل التكاليف غير المباشرة زيادة عوازل المخزون لتغطية عدم اليقين في الجدولة.
آثار على وقت القيادة والترضية للمزمن
ويشمل الوقت الرئيسي الفترة الممتدة من وضع النظام إلى التسليم، ويزيد من فترات التكوين الممتدة من تقلب وقت القيادة، مما يجعل من الصعب اقتباس مواعيد التسليم الدقيقة، ويلحق التأخير ضررا بالثقة في العملاء وقد يفرض عقوبات، ويساعد الجدول الزمني الفعال الذي يُحسب للمنشآت على تثبيت فترات الانتظار، مما يمكّن الشركات من تقديم وعود تسليم موثوقة، وفي البيئات التي تتجه نحو العرض، فإن ذلك أمر بالغ الأهمية.
النموذج المواضيعي للمواعيد النهائية في حلق شولنغ
ولكي يتسنى تحقيق الحد الأمثل من المتاجر التي تُنشأ، يجب إضفاء الطابع الرسمي على المشكلة من الناحية الرياضية، ولا يُفترض أن يكون نموذج محل التدفق التقليدي سوى أوقات التجهيز، ومع تحديد فترات، يصبح النموذج أكثر تعقيدا، لا سيما عندما تكون التركيبات معتمدة على التسلسل.
أوقات التعاقب والحبس
وفي محل للتدفقات الخاصة بمحطة SDST، يتوقف وقت إنشاء آلة على الوظيفة التي اكتملت للتو والعمل التالي الذي يتعين تجهيزه، ويمكن تمثيل ذلك بمصفوفة S حيث يكون العنصر ]ij هو الوقت الثابت
Mixed-Integer Linear Programming (MILP) Models
وتستخدم تركيبات شركة ميلو ب لبيع محال التدفق مع تجهيزات المتغيرات الثنائية لتمثيل تسلسل الوظائف والمتغيرات المستمرة للبداية والنهاية، وتفرض القيود على تجهيز كل وظيفة مرة، وتعالج هذه الآلات وظائف بنفس الترتيب (محل تدفق التدفق المتعمد)، وأن يتم إنشاء جهاز قبل بدء العمل، وتخفف الوظائف الموضوعية عادة من المشاكل الكبيرة أو الكلية التي تنطوي عليها شركة غودروا تجارية مثل شركة Cur.
المحاسبة المثلية للمواعيد المحددة
ونظراً للتعقيد، وضع الباحثون والممارسون العديد من الخوارزميات - من الدقيق إلى حل جدولة محلات التدفق بالتجهيزات.
تمديدات قواعد جونسون
بالنسبة لمحل التدفق المكون من مينتين بدون تجهيزات قاعدة جونسون توفر تسلسلاً مثالياً، و لكن هناك أوقات ضيقة، وواحد من النهج يعامل أوقات التجهيز كجزء من وقت التجهيز أو يستخدم قواعد معدلة، و بالنسبة لمتاجر التدفق الكبيرة، نادراً ما تطبق قاعدة جونسون بشكل مباشر.
دراسة هيولوجية جديدة مع النظر في وضع
The NEH heuristic is one of the most effective constructive methods for permutation flow shop scheduling. It starts by sorting jobs by total processing time, then inserts jobs one by one to the best position. To account for setups, the inclusionion cost is calculated using the total time ( processing + setup) for each partial sequence. Variants of NEH that consider sequence-dependent setups have been shown quickly to produce high resourcequality solutions.
Metaheuristics: Genetic Algorithms and Simulated Annealing
وتستخدم ميثاتوريات على نطاق واسع في مشاكل المتاجر الكبيرة للتدفقات، وتدرج مقياساً جينياً لتسلسلات العمل ككروموسومات وتستخدم مشغلي التقاطع والتحول لاستكشاف الحيز المتاح للحل، وتحسب وظيفة اللياقة الفترة الزمنية التي تشمل أوقات التجهيز، وتُؤخذ في نفس الوقت في الاعتبار التسلسل وتقبل حلولاً أفضل، إضافة إلى بعض الأساليب الأسوأ لتجنب التفاؤل المحلي.
استراتيجيات التقليل إلى أدنى حد من أوقات التجهيز
فبعد تحقيق الحد الأمثل، فإن تقليص وقت التجهيز المادي هو أداة قوية، فالأعمال القصيرة تجعل من الجدولة أسهل وتحسن مرونة المتاجر.
SMED (Single-Minute Exchange of Die)
SMED) developed by Shigeo Shingo for Toyota, SMED aims to reduce setup times to under ten minutes. It distinguishes between internal setup] (performed while the machine is stopped) and ]external setup) (done while the machine is running steps).
تجميع الوظائف وصنعها الخليوي
ويؤدي الجمع بين الوظائف والتشابه في الأدوات أو المواد أو العمليات إلى الحد من الحاجة إلى إحداث تغييرات كبيرة، وفي صناعة الخلايا، يتم ترتيب الآلات في الخلايا المخصصة لأسر الأجزاء، وفي خلية، تكون التركيبات بين أفراد الأسرة ضئيلة، وهذا النهج، إلى جانب الجدول الزمني الذي يُجمع بين أسر بأكملها، يخفض إلى حد كبير الوقت الإجمالي للإنشاء.
التلقائية والتوحيد
ويؤدي تغيير الأدوات الآلية، والتجهيزات السريعة التغير، ومراقبو الآلات القابلة للبرمجة إلى الحد من المشاركة البشرية ومدة إنشاءها، كما أن التعليمات الموحدة للعمل وتدريب المشغلين تكفل الاتساق، ويمكن أن تتتبع نظم اقتناء البيانات أوقات التجهيز وتسلط الضوء على مجالات التحسين.
دراسة حالة: تخفيض مدة التجهيز في قطاع السيارات
(أ) أن المورد الآلي لمكونات المحركات يعمل في محل للتدفقات يضم خمسة آلات تابعة للشركة الوطنية المركزية، وكانت أوقات التجهيز معتمدة على التسلسل، وبلغ متوسطها 25 دقيقة لكل تغيير، وأظهر التحليل أن التجهيزات تمثل 35 في المائة من مجموع أوقات التحول، وأن الشركة قامت بتحويل 60 في المائة من خطوات التجهيز الداخلي إلى برامجيات خارجية (مثلاً، أدوات ما قبل التجهيز، وقابلات ما قبل تحديد المدة) كما أن نسبة الوظائف قد انخفضت بنسبة 78 في المائة من متطلبات تحديد درجات التدفق جديدة.
خاتمة
فالوقت الذي يستغرقه إنشاء هذه المراكز هو عامل حاسم في تحديد مواعيد متاجر التدفق على النحو الأمثل، إذ يؤثر على التوسع والتكاليف ومواعيد العرض وترضية العملاء، ويجب على المصنعين أولاً أن يقيسوا أنماطهم الإنشاءية ويفهموا، ولا سيما مستويات المعالين، ثم يطبقوا نماذج رياضية مناسبة ويضعوا نماذج اختيارية على النحو الأمثل لتحديد مواعيدها على نحو فعال، مع الجمع بين تقنيات الخفض المادي مثل نظم التصنيع والتجميع والمكاسب النافعة والآلية.