کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5470537 1519291 2017 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Energy- and Labor-aware Production Scheduling for Sustainable Manufacturing: A Case Study on Plastic Bottle Manufacturing
ترجمه فارسی عنوان
برنامه ریزی تولید انرژی و کار برای تولید پایدار: مطالعه موردی در ساخت بطری های پلاستیکی
کلمات کلیدی
برنامه ریزی تولید پایدار، برنامه ریزی کارکنان، مدلسازی انرژی، قیمت انرژی نوسان مدیریت سمت تقاضا، برآورد هزینه،
ترجمه چکیده
در میان نقشه های بالقوه ای برای تولید پایدار، فلسفه برنامه ریزی تولید انرژی با هزینه ای که در حال ظهور است، به عنوان یک جهت امیدوار کننده محسوب می شود. در این راستا، اهداف پایداری، به عنوان مثال، به حداقل رساندن هزینه مصرف انرژی / هزینه فرایندهای تولید و تثبیت شبکه برق، می تواند توسط شرکت های تولیدی با هزینه کم به دست آید. با این حال، این اهداف پایداری، علاوه بر زمان مقرر، باید با محدودیت های تولید متعارف، مانند هزینه های معقول کار بر مبنای شغل، تولید در تعطیلات آخر هفته و تغییرات برای انواع محصولات مختلف، یکپارچه شود. این مقاله، یک مدل برنامه ریزی خطی مختلط عددی را برای برنامه ریزی تولید انرژی و کارایی در سطح فرایند واحد، با توجه به تمام محدودیت های فوق الحاق می کند. یک مدل انرژی مبتنی بر دولت برای نشان دادن رفتار مصرف انرژی یک روند در طول زمان استفاده می شود. بدین ترتیب، برنامه ریزی تولید آگاهانه انرژی آهسته تولید می کند. یک مطالعه موردی برای یک فرآیند قالب گیری ضربه در یک تولیدکننده بطری پلاستیکی بلژیک انجام شده است. داده های قدرت اندازه گیری را قادر می سازد تا یک مدل انرژی تجربی را بسازیم. برنامه ریزی تولید بر اساس داده های قیمت گذاری برق در زمان واقعی انجام می شود. در نتیجه، بارهای تولید به طور خودکار به دوره های بهینه منتقل می شوند. حالت به حالت مطلوب به طور خودکار بین بارهای تولید (خاموش کردن، خاموش بودن و غیره) انتخاب می شود. یک برنامه هزینه انرژی مشترک و کمینه کردن هزینه های نیروی کار نشان می دهد که به ترتیب به میزان 12 و 5 درصد کل هزینه ها کاهش می یابد، در مقایسه با برنامه هایی که هزینه انرژی و نیروی کار را به حداقل برساند. در نتیجه، اگرچه دستمزد کار معمولا در دوره های با قیمت پایین برق افزایش می یابد، هزینه های انرژی و نیروی کار به طور مشترک می تواند به عنوان یک هدف واحد به منظور کمک به کارخانه ها به کم کردن هزینه های تولید بهینه سازی شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی صنعتی و تولید
پیش نمایش مقاله
برنامه ریزی تولید انرژی و کار برای تولید پایدار: مطالعه موردی در ساخت بطری های پلاستیکی
چکیده انگلیسی
Among the potential roadmaps towards sustainable production, the emerging energy-cost-aware production scheduling philosophy is considered as one promising direction. Therein, sustainability objectives, e.g., minimization of energy consumption/cost of production processes and stabilization of the electricity grid, can be achieved by manufacturing enterprises in a low-cost manner. However, these sustainability goals should be integrated with conventional production constraints besides the due date, e.g., reasonable labor cost based on work shifts, no production at weekends, and changeovers for different product types. This paper formulates a mixed-integer linear programming model for energy- and labor-cost-aware production scheduling at the unit process level, considering all the aforementioned constraints. A state-based energy model is used to reveal the energy consumption behavior of a process over time. It thus enables fine-grained energy-aware production scheduling. A case study is conducted for a blow molding process in a Belgian plastic bottle manufacturer. The measured power data enables to build an empirical energy model. The production scheduling is performed under real-time electricity pricing data. As a result, production loads are automatically shifted to the optimal periods. The optimal idle mode is automatically selected between production loads (powering off, idle, etc.). A schedule of joint energy cost and labor cost minimization is demonstrated to reduce 12% and 5% of total cost, compared to schedules that minimize energy and labor cost, respectively. In conclusion, although the labor wage is usually higher during periods with lower electricity price, energy and labor costs can be jointly optimized as a single objective to help factories minimize the production expenditure.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Procedia CIRP - Volume 61, 2017, Pages 387-392
نویسندگان
, , , , , , ,