Xác định kích thước lô và lập lịch cùng lúc trong các vấn đề xưởng việc linh hoạt

Mohammad Rohaninejad1, Amirsaman Kheirkhah1, Parviz Fattahi1
1Department of Industrial Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran

Tóm tắt

Việc xác định kích thước lô mua sắm và lập lịch sản xuất là hai yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát chi phí hệ thống. Bài báo này xem xét một vấn đề cụ thể về việc tích hợp xác định kích thước lô và lập lịch cho nhiều sản phẩm trong cấu hình xưởng việc linh hoạt có giới hạn, với thời gian thiết lập phụ thuộc vào chuỗi. Đầu tiên, một mô hình lập trình số nguyên hỗn hợp (MIP) mới, dựa trên mô hình thời gian thùng lớn, được đề xuất để hình thành vấn đề. Sau đó, để vượt qua độ phức tạp của mô hình này, một thuật toán lai mới kết hợp giữa thuật toán di truyền (GA), thuật toán tối ưu hóa bầy đàn (PSO) và một phương pháp tìm kiếm cục bộ được phát triển. Khả năng áp dụng của GA trong việc giải quyết các vấn đề có biến rời rạc và hiệu quả của PSO trong việc giải quyết các vấn đề có biến liên tục là động lực cho việc áp dụng sự kết hợp của các thuật toán này vào vấn đề đã được điều tra, mà có cả không gian giải pháp rời rạc và liên tục. Phương pháp Taguchi được sử dụng để hiệu chỉnh các tham số của thuật toán tản nhiệt mô phỏng. Cuối cùng, hiệu suất của các thuật toán đề xuất được thảo luận. Kết quả tính toán cho thấy thuật toán đề xuất đã hoạt động tốt hơn thuật toán GA cổ điển và mô hình MIP về cả chất lượng giải pháp và thời gian tính toán.

Từ khóa

#Xác định kích thước lô #lập lịch #xưởng việc linh hoạt #lập trình số nguyên hỗn hợp #thuật toán di truyền #tối ưu hóa bầy đàn #thuật toán tản nhiệt mô phỏng

Tài liệu tham khảo

Karimi B, Fatemi Ghomi SMT, Wilson JM (2003) The capacitated lot sizing problem: a review of models and algorithms. Omega 31:365–378 Bitran GR, Yanasse HH (1982) Computational complexity of the capacitated lot size problem. Manag Sci 28:1174–1186 Maes J, McClain JO (1991) Multilevel capacitated lot sizing complexity and LP-based heuristics. Eur J Oper Res 53(2):131–148 Dellaert N, Jeunet J, Jonard N (2000) A genetic algorithm to solve the general multi-level lot-sizing problem with time-varying costs. Int J Prod Econ 68:241–257 Saidi Mehrabad M, Fattahi P (2007) Flexible job shop scheduling with tabu search algorithms. Int J Adv Manuf Technol 32:563–570 Brucker P, Schlie R (1990) Job-shop scheduling with multi-purpose machines. Computing 45:369–375 Garey MR, Johnson DS, Sethi R (1976) The complexity of flowshop and job shop scheduling. Math Oper Res 1(2):117–129 Fleischmann B (1990) The discrete lot-sizing and scheduling problem. Eur J Oper Res 44:337–348 Drexl A, Haase K (1995) Proportional lot-sizing and scheduling. Int J Prod Econ 40:73–87 Fleischmann B, Meyr H (1997) The general lotsizing and scheduling problem. OR Spectrum 19:11–21 Drexl A, Kimms A (1997) Lot sizing and scheduling-survey and extensions. Eur J Oper Res 99(2):228–49 Meyr, H. (2000). Simultaneous lot sizing and scheduling by combining local search with dual reoptimization, European Journal of Operational Research. 120, 311–326 Meyr H (2002) Simultaneous lot sizing and scheduling on parallel machines. Eur J Oper Res 139(2):277–292 Clark AR, Clark SJ (2000) Rolling-horizon lot-sizing when setup times are sequence-dependent. Int J Prod Res 38(10):2287–2308 Haase K, Kimms A (2000) Lot sizing and scheduling with sequence-dependent setup costs and times and efficient rescheduling opportunities. Int J Prod Econ 66:159–169 Fandel G, Stammen-Hegene C (2006) Simultaneous lot sizing and scheduling for multi-product multi-level production. Int J Prod Econ 104:308–316 Anwar MF, Nagi R (1997) Integrated lot-sizing and scheduling for just-in-time production of complex assemblies with finite set-ups. Int J Prod Res 35:1447–1470 Sikora R (1996) A genetic algorithm for integrating lot-sizing and sequencing in scheduling a capacitated flow line. J Comput Ind Eng 30:969–981 Lee I, Sikora R, Shaw MJ (1997) A genetic algorithm-based approach to flexible flow-line scheduling with variable lot sizes. IEEE Tran Sys Man Cybern 27(1):36–54 Ponnambalam SG, Mohan Reddy MA (2003) GA-SA multi objective hybrid search algorithm for integrating lot sizing and sequencing in flow-line scheduling. Int J Adv Manuf Technol 21:126–137 Palaniappan PLK, Jawahar N (2011) A genetic algorithm for simultaneous optimisation of lot sizing and scheduling in a flow line assembly. Int J Prod Res 49:375–400 Almada-Lobo B, James R (2010) Neighbourhood search meta-heuristics for capacitated lot-sizing with sequence-dependent setups. Int J Prod Res 48:861–878 Toledo C, Franca¸ P, Morabito R, Kimms A (2009) Multi-population genetic algorithm to solve the synchronized and integrated two-level lot sizing and scheduling problem. Int J Prod Res 47:3097–3119 James R, Almada-Lobo B (2011) Single and parallel machine capacitated lot-sizing and scheduling: New iterative MIP-based neighborhood search heuristics, Computers & Operations Research Staggemeier AT, Clark AR (2001) A survey of lot-sizing and scheduling models. The Brazilian Operational Research Society Wu CFJ, Hamada MS (2000) Experiments: planning, analysis, and parameter design optimization. Wiley, New York