Un algoritmo novedoso de evolución diferencial discreta modificada para resolver el problema de secuenciación de operaciones en sistemas CAPP
Autores: Alvarez-Flores, Oscar Alberto; Rivera-Blas, Raúl; Flores-Herrera, Luis Armando; Rivera-Blas, Emmanuel Zenén; Funes-Lora, Miguel Angel; Niño-Suárez, Paola Andrea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un algoritmo novedoso de evolución diferencial discreta modificada para resolver el problema de secuenciación de operaciones en sistemas CAPP
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Secuenciación de operaciones
Sistema CAPP
Problema combinatorio
Algoritmo evolutivo diferencial discreto
Operaciones de mecanizado
Grafo dirigido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La secuenciación de operaciones (OS) es una de las tareas más críticas en un sistema CAPP. Este proceso podría modelarse como un problema combinatorio donde encontrar una solución adecuada dentro de un intervalo de tiempo razonable es difícil. Este trabajo implementa un novedoso Algoritmo de Evolución Diferencial Discreta (DDEA) para resolver el problema de OS, centrándose en partes de hasta 76 operaciones de mecanizado; las relaciones entre operaciones se representan como un grafo dirigido; las contribuciones del DDEA son las siguientes: (1) opera con una representación discreta en el espacio de soluciones factibles; (2) emplea operadores de mutación y cruce para actualizar soluciones y reducir costos de mecanizado y preparación, (3) posee una estrategia de búsqueda local para lograr mejores soluciones, y (4) integra un método estadístico basado en cuantiles para medir la calidad y probabilidad de lograr una solución. Para demostrar la eficiencia y robustez del DDEA, se seleccionaron cinco partes prismáticas con diferentes números de operaciones de mecanizado como puntos de referencia para abordar el problema de OS. Los resultados generaron la misma OS para partes con pocas operaciones de mecanizado (hasta 23 operaciones de mecanizado). Por el contrario, para partes con más operaciones de mecanizado, el DDEA necesita más ejecuciones para lograr la mejor solución.
Descripción
La secuenciación de operaciones (OS) es una de las tareas más críticas en un sistema CAPP. Este proceso podría modelarse como un problema combinatorio donde encontrar una solución adecuada dentro de un intervalo de tiempo razonable es difícil. Este trabajo implementa un novedoso Algoritmo de Evolución Diferencial Discreta (DDEA) para resolver el problema de OS, centrándose en partes de hasta 76 operaciones de mecanizado; las relaciones entre operaciones se representan como un grafo dirigido; las contribuciones del DDEA son las siguientes: (1) opera con una representación discreta en el espacio de soluciones factibles; (2) emplea operadores de mutación y cruce para actualizar soluciones y reducir costos de mecanizado y preparación, (3) posee una estrategia de búsqueda local para lograr mejores soluciones, y (4) integra un método estadístico basado en cuantiles para medir la calidad y probabilidad de lograr una solución. Para demostrar la eficiencia y robustez del DDEA, se seleccionaron cinco partes prismáticas con diferentes números de operaciones de mecanizado como puntos de referencia para abordar el problema de OS. Los resultados generaron la misma OS para partes con pocas operaciones de mecanizado (hasta 23 operaciones de mecanizado). Por el contrario, para partes con más operaciones de mecanizado, el DDEA necesita más ejecuciones para lograr la mejor solución.