Thuật toán phân cụm di truyền cho bài toán nhóm máy và linh kiện

Richard E. Billo1, Bopaya Bidanda1, David Tate2
1Industrial Engineering Dept., University of Pittsburgh, Pittsburgh, USA
2Decision-Science Applications, Inc., Arlington, USA

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày việc sử dụng một thuật toán di truyền để phân nhóm các linh kiện và máy móc. Một phân tích chi tiết được thực hiện so sánh kết quả của GCA với phân tích cụm liên kết đơn, phân cụm theo thứ tự xếp hạng, và thuật toán phân cụm trực tiếp. GCA cũng được so sánh với một số heuristics hình thành tế bào bổ sung được mô tả trong tài liệu gần đây, bao gồm GRAPHICS, MODROC và một heuristic dựa trên chi phí. Kết quả cho thấy GCA vượt trội so với phân tích cụm liên kết đơn và cung cấp kết quả tương đương với thuật toán phân cụm trực tiếp và phân cụm theo thứ tự xếp hạng. GCA cũng được phát hiện cung cấp kết quả vượt trội so với các heuristics khác. Thảo luận giải thích những phát hiện này bằng cách minh họa tính bất linh hoạt của các heuristics hình thành tế bào truyền thống trong việc lựa chọn các nhóm máy và linh kiện cuối cùng.

Từ khóa

#thuật toán di truyền #phân cụm #linh kiện #máy móc #tính hình thành tế bào #heuristics

Tài liệu tham khảo

Abrahim, M. (1992) Heuristic algorithm for the generalized group technology problem, MS Thesis, Technion-Israel. Askin, R. and Subramanian, S. (1987) A cost-based heuristic for group technology configuration. International Journal of Production Research, 25, 101–113. Biegel, J. E. and Davern, J. J. (1990) Genetic algorithms and job shop scheduling. Computers and Industrial Engineering, 19, 81–91. Burbidge, J. L. (1975) The Introduction of Group Technology, Heinemann, London. Chan, H. M. and Milner, D. A. (1984) Direct clustering algorithm for group formation in cellular manufacture. Journal of Manufacturing Systems, 1(1), 65–75. Chandrasekharan, M. and Rajagopalan, R. (1989) Groupability: an analysis of the properties of binary data matrices for group technology. International Journal of Production Research, 27, 1035–1052. Everitt, B. (1980) Cluster Analysis, Halsted Press, New York. Fourman, M. P. (1985) Compaction of symbolic layout using genetic algorithms, in Proceedings International Conference on Genetic Algorithms Applications, Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, NJ, pp. 141–153. Goldberg, D. E. (1989) Genetic Algorithms, Addison-Wesley, Reading, MA. Holland, J. H. (1975) Adaptation in Natural and Artificial Systems, University of Michigan Press, Ann Arbor, MI. Ismail, H. S. and Hon, K. K. B. (1992) New approaches for the nesting of two-dimensional shapes for press tool design. International Journal of Production Research, 30(4), 825–837. King, J. R. (1980) Machine-component grouping in production flow analysis. International Journal of Production Research, 18(2), 213–232. McAuley, J. (1972) Machine grouping for efficient production. Production Engineer, February, 53–57. Seifoddini, H. (1989) A note on the similarity coefficient method and the problem of improper machine assignment in group technology applications. International Journal of Production Research, 27, 1161–1165. Shaffer, T. and Billo, R. (1994) A demand-based method for manufacturing cell design and replication. International Journal of Manufacturing System Design, 1(3), 163–175. Srinivasan, G. and Narendran, T. (1991) GRAFICS - a nonhierarchical clustering algorithm for group technology. International Journal of Production Research, 29, 463–478. Srinivasan, G., Narendran, T. and Mahadevan, B. (1990) An assignment model for the part-families problem in group technology. International Journal of Production Research, 28, 145–152. Tate, D. M. and Smith, A. E. (1995) Unequal area facility layout using genetic search. IIE Transactions, 27, 465–472. Tompkins, J. A. and White, J. A. (1984) Facilities Planning, John Wiley and Sons, New York. Vakharia, A. J. (1986) Methods of cell formation in group technology: a framework for evaluation. Journal of Operations Management, 6(3), 257–271. Vancza, J. and Markus, A. (1991) Genetic algorithms in process planning. Computers In Industry, 17, 181–194. Venugopal, V. and Narendran, T. T. (1992) A genetic algorithm approach to the machine-component grouping problem with multiple objectives. Computers and Industrial Engineering, 22(4), 469–480. Wemmerlov, U. and Hyer, N. L. (1986) Procedures for the part family/machine group identification problem in cellular manufacturing. Journal of Operations Management, 6(2), 125–147.