فصلنامه علمی کارافن

فصلنامه علمی کارافن

مدلسازی هوشمند مصرف انرژی برق در سیستم تولیدی منعطف با درنظرگیری امکان خرابی پیوسته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (توسعه ای)

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی صنایع، دانشگاه آزاد اسلامی تهران شمال، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه آزاد اسلامی قزوین، ایران.
3 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه آزاد اسلامی تهران شمال، ایران.
10.48301/kssa.2026.518832.3194
چکیده
با توجه به رشد فزاینده قیمت انرژی و افزایش دغدغه‌های زیست‌محیطی، ارتقای بهره‌وری انرژی به یکی از اولویت‌های استراتژیک جهانی بدل شده و صنایع تولیدی را به سمت بهینه‌سازی مصرف سوق داده است. با این حال، بروز خرابی‌های پیش‌بینی‌نشده و نواقص عملیاتی منجر به افزایش مصرف انرژی می‌گردد. به‌کارگیری سیستم‌های نگهداری و تعمیرات کارآمد می‌تواند نقش کلیدی در کاهش هزینه‌های عملیاتی و زمان تکمیل فعالیت‌ها ایفا نماید. در این راستا، رویکرد نگهداری و تعمیرات مبتنی بر شرایط CBM با پایش بلادرنگ وضعیت تجهیزات، اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی مناسب را شناسایی و اجرا می‌کند. ازاین‌رو، در این پژوهش یک مدل یکپارچه از مسئله زمان‌بندی تولید منعطف مجهز به سیستم نت مبتنی بر شرایط ارائه شده است که به‌صورت برخط، به زمان‌بندی نت، توالی عملیات و تخصیص منابع می‌پردازد. در محیط تولیدی، مصرف انرژی تابعی از زمان تکمیل عملیات بوده و بدین منظور در فرآیند بهینه‌سازی، دو معیار زمان اتمام و توان مصرفی به‌طور همزمان با هدف مدیریت بهینه انرژی الکتریکی در سطح کارخانه مورد توجه قرار گرفته‌اند. با توجه به ماهیت NP-Hard و تصادفی بودن مسئله دو الگوریتم فراابتکاری شامل الگوریتم ژنتیک (GA) و الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی (BBO) به‌منظور دستیابی به جواب‌های نزدیک به بهینه به‌کار گرفته شده‌اند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Intelligent modeling of electrical energy consumption in a flexible manufacturing system considering the possibility of continuous failure

نویسندگان English

Neda Jafari 1
Seyed Habibollah Rahmati 2
Hamid Esmaeili 3
1 Ph.D. Candidate in Industrial Engineering, NT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Industrial Engineering, QA.C., Islamic Azad University, Qazvin, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Industrial Engineering, NT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
چکیده English

With the rapid increase in energy prices and growing environmental concerns, enhancing energy efficiency has become a global strategic priority, driving manufacturing industries toward consumption optimization. However, unexpected breakdowns and operational deficiencies lead to increased energy consumption. The adoption of efficient maintenance systems can play a crucial role in reducing operational costs and job completion times. In this regard, the Condition-Based Maintenance (CBM) approach enables real-time monitoring of equipment status and identifies as well as implements appropriate preventive and corrective actions. Accordingly, this study presents an integrated model of a flexible production scheduling problem equipped with a CBM system, which addresses online maintenance scheduling, job sequencing, and resource allocation. In the production environment, energy consumption is a function of job completion time; therefore, in the optimization process, both makespan and power consumption are simultaneously considered with the objective of optimizing electricity usage at the factory level. Considering the NP-Hard nature and stochastic characteristics of the problem, two metaheuristic algorithms, namely the Genetic Algorithm (GA) and the Biogeography-Based Optimization (BBO), are employed to obtain near-optimal solutions.

کلیدواژه‌ها English

Condition-based maintenance
Flexible workshop work
Simulation-based meta-innovative algorithm
Production Scheduling
Energy consumption

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 19 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 15 آبان 1404
  • تاریخ بازنگری 07 فروردین 1405
  • تاریخ پذیرش 19 خرداد 1405