از مهمترین شرطهای ارتقای وضعیت فعلی در هر سازمان میتوان به استفادهء مناسب از سرمایهها و جلوگیری از هدر رفت آنها اشاره كرد. منظور از ” استفادهء مناسب ” در اینجا مفهومِ واژهء كارایی[1] یعنی سرعت عمل در استفاده از ظرفیت است كه بدون داشتن برنامهء از پیش تعیین شده ممكن نیست. افزون بر آن، هرچه دقت در برنامه بیشتر و مطالعه مكفیتر باشد سرعت عمل بیشتر شده و توان رقابتی بالاتر میرود. وقتی صحبت از سرمایه های یک سازمان به میان می آید ممكن است ذهنها به سمت سرمایه های فیزیكی مثل ماشینآلات و دستگاههای گرانقیمت منحرف شود. حال آنكه، مفهوم مورد انتظار ما بطور خاص “زمان” است. استفادهء مناسب از زمان بعنوان یک سرمایه و جلوگیری از هدر رفت آن از جمله ابزارهای مهم مدیرانِ سازمانها در عرصه های رقابتی است. زمان را میتوان منبعی دانست كه باید بطور صحیح تقسیم بندی و مدیریت شده و با برنامهء خاص به فعالیتها تخصیص داده شود و این همان چیزیست كه به آن زمانبندی[2] اطلاق می شود.
زمانبندی شامل تخصیص[3] منابع محدود به فعالیتهاست با هدف بهینهسازی یک یا چند معیار اندازه گیری[4] [1]. از طرفی، ماهیت برخی منابع همچون ماشینآلات و نیروی انسانی بگونهای است كه قادر به انجام همزمان بیش از یک فعالیت نیستند. بنابراین، تعریف دیگری برای زمانبندی به این شرح ارائه می شود: زمانبندی، یافتن توالی[5] مناسب انجام فعالیتها توسط ماشینها و یا نیروی انسانی است بنحوی كه یک یا چند معیار اندازه گیری بهینه شوند. برای تحلیل سیستم زمانبندیِ تولیدِ جاری و یافتن راههای بهبود آن، آگاهی از روشهای زمانبندی تولید بسیار مهم است. دو مسألهء كلیدی در زمانبندیِ تولید اولویت و ظرفیت هستند [2]. بعبارت دیگر، “چه كاری باید ابتدا انجام شود؟” و “چه كسی باید آن را انجام دهد؟” وایت [2] زمانبندی را اینگونه تعریف میكند: “تعیین زمان برای انجام یک فعالیت”. او همچنین، در یک شركت تولیدی زمانبندیِ تفصیلی[6] در سطح یک كارگاه را درنظر میگیرد. یعنی، زمانبندی كه در آن زمان شروع و پایان هر عملیات معلوم است. كوكس و همكاران [3] زمانبندی تفصیلی را اینگونه تعریف میكنند: “تخصیص واقعی زمان شروع و یا پایان فعالیتها یا گروهی از فعالیتها بنحوی كه سفارش تولید در موعد مقرر تكمیل شود.” آنها همچنین از زمانبندی عملیات[7]، زمانبندی سفارش[8] و زمانبندی كارگاه[9] بطور معادل یاد میكنند.
تعابیر متنوعی از تعریفهای ارائه شده برای زمانبندی در محیط های مختلف قابل تصور است. بعنوان مثال، منابع میتوانند ماشینها در یک كارگاه، پردازنده و حافظه در یک سیستم كامپیوتری، باندهای فرود در یک فرودگاه، تعمیركاران در یک تعمیرگاه خودرو و غیره
باشند. همچنین، فعالیتها میتوانند شامل عملیات مختلف در یک فرایند ساخت، اجرای یک برنامهء كامپیوتری، نشستن و برخاستن هواپیماها در فرودگاه، تعمیر خودروهای تعمیرگاه و مواردی از این دست باشند.
مطالعه بر روی زمانبندی به دههء 1950 برمیگردد كه محققان در پژوهش عملیاتی[10]، مهندسی صنایع و مدیریت با مسألهء اداره كردن فعالیتهای مختلفی كه در یک كارگاه رخ میدادند مواجه بودند. در آن زمان، الگوریتمهای زمانبندی خوب میتوانستند هزینهء تولید را در فرایند ساخت كاهش داده و توان رغابتی شركتها را بالا ببرند. در اواخر دههء 1960، دانشمندان كامپیوتر نیز با مسألهء زمانبندی در توسعه سیستمهای عملیاتی روبرو شدند. چراكه، در آن روزها منابع محاسباتی همچون پردازشگرها و حافظهها محدود بودند و بهره برداری مؤثر از این منابع محدود میتوانست هزینهء اجرای برنامه های كامپیوتری را كاهش دهد. بنابراین، مطالعه بر روی زمانبندی توجیه اقتصادی پیدا كرد [4].
مسألههای زمانبندی در دههء 1950 بسیار ساده بودند و تعدادی الگوریتمهای كارا برای رسیدن به جواب بهینه توسعه یافتند كه كارهای جكسون [5،6]، جانسون [7] و اسمیت [8] از مهمترین آنها هستند. با گذشت زمان، مسألهها پیچیدهتر شده و دیگر محققان قادر به توسعه الگوریتمهای كارا برای آنها نبودند. بیشتر محققان تلاش كردند روشهای شاخه و كران[11] را كه عمدتاً الگوریتمهایی با زمان نمایی[12] بودند را گسترش دهند. با ظهور تئوری پیچیدگی[13] [11-9]، محققان دریافتند كه بسیاری از این مسألهها ذاتاً برای حل سخت هستند. در دههء 1970 نشان داده شد كه بیشتر مسألههای زمانبندی NP-hard هستند [15-12] یعنی زمان حل آنها شدیداً غیر چندجملهای[14] است. در دههء 1980، چندین زمینهء مختلف در دانشگاه و صنعت مورد بررسی قرار گرفت. یكی از این زمینهها توسعه و تحلیل الگوریتمهای تقریبی[15] و دیگری افزایش توجه به مسألههای زمانبندی اتفاقی[16] بود. از آن پس، تحقیق در زمینهء تئوری زمانبندی با فراز و نشیبهایی همراه بوده است. بعد از گذشت بیش از 60 سال، هنوز ابهاماتی در این شاخه از علم وجود دارد.
- تعاریف زمانبندی
هر چند كه مفهوم زمانبندی بسیار فراگیر بوده و كاربردهای متنوعی در محیطهای مختلف برای آن قابل تصور است ولی ما از رویكرد سیستمهای تولیدی و صنعتی جهت بسط و گسترش آن استفاده میكنیم. پیش از آن كه بخواهیم درمورد زمانبندی تخصصیتر صحبت كنیم، لازم است نمادها و عبارتهای مصطلح در این زمینه معرفی شوند. این بخش به معرفی برخی از آنها پرداخته و پس از توضیح چند نماد و تشریح محیط مورد نظر و شرایط آن، هدفها و معیارهای زمانبندی بیان میشوند.
[1] Efficiency
[2] Scheduling
[3] Allocation
[4] Performance measures
[5] Sequence
[6] Detailed scheduling
[7] Operations scheduling
[8] Order scheduling
[9] Shop scheduling
[10] Operations research
[11] Branch-and-bound
[12] Exponential-time
[13] Complexity theory
[14] Non-polynomial
[15] Approximation algorithms
[16] Stochastic
فرم در حال بارگذاری ...
