Modelo y algoritmo para un problema de programación de grupos de dos máquinas con tiempo de configuración y transporte
Autores: Ni, Yu; Dai, Shufen; Yuan, Shuaipeng; Wang, Bailin; Zhang, Zhuolun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelo y algoritmo para un problema de programación de grupos de dos máquinas con tiempo de configuración y transporte
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Dos máquinas
Programación de grupos
Tiempos de transporte de ida y vuelta
Empresas modernas de fabricación de acero
Modelo de programación entera mixta
Algoritmo heurístico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga un problema de programación de grupos de dos máquinas con tiempos de configuración independientes de la secuencia y tiempos de transporte de ida y vuelta, que se deriva de los requisitos de gestión de la producción de las empresas modernas de fabricación de acero. El objetivo es minimizar el makespan. Abordando las limitaciones en estudios anteriores, consideramos un método de transporte crítico pero en gran medida ignorado, a saber, el transporte de ida y vuelta, y la capacidad restringida del transportador entre las máquinas. Para resolver este problema, se desarrolla primero un modelo de programación entera mixta. Luego, se analiza la complejidad del problema para situaciones con transportadores únicos e ilimitados. Para el caso NP-duro de un transportador único, diseñamos un algoritmo heurístico de dos etapas eficiente con límites de calidad de solución aceptables demostrados. Experimentos computacionales extensos basados en datos de la planta de acero demuestran la efectividad de nuestro enfoque al proporcionar soluciones casi óptimas, y la desviación máxima entre nuestro algoritmo y la solución óptima es del 1.38%. Esta investigación puede proporcionar un método de optimización operable que es valioso para la programación de grupos y la programación de transporte.
Descripción
Este estudio investiga un problema de programación de grupos de dos máquinas con tiempos de configuración independientes de la secuencia y tiempos de transporte de ida y vuelta, que se deriva de los requisitos de gestión de la producción de las empresas modernas de fabricación de acero. El objetivo es minimizar el makespan. Abordando las limitaciones en estudios anteriores, consideramos un método de transporte crítico pero en gran medida ignorado, a saber, el transporte de ida y vuelta, y la capacidad restringida del transportador entre las máquinas. Para resolver este problema, se desarrolla primero un modelo de programación entera mixta. Luego, se analiza la complejidad del problema para situaciones con transportadores únicos e ilimitados. Para el caso NP-duro de un transportador único, diseñamos un algoritmo heurístico de dos etapas eficiente con límites de calidad de solución aceptables demostrados. Experimentos computacionales extensos basados en datos de la planta de acero demuestran la efectividad de nuestro enfoque al proporcionar soluciones casi óptimas, y la desviación máxima entre nuestro algoritmo y la solución óptima es del 1.38%. Esta investigación puede proporcionar un método de optimización operable que es valioso para la programación de grupos y la programación de transporte.