Formulación y solución integral de MILP para la programación simultánea de máquinas y AGVs en un sistema de fabricación flexible particionado
Autores: Zhuang, Cheng; Qu, Jingbo; Wang, Tianyu; Lin, Liyong; Bi, Youyi; Li, Mian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Formulación y solución integral de MILP para la programación simultánea de máquinas y AGVs en un sistema de fabricación flexible particionado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Propuesto
Programación lineal entera mixta
Programación
Máquinas
AGVs
Diseños de talleres
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una formulación integral de Programación Lineal Entera Mixta (MILP) para la programación simultánea de máquinas y Vehículos Guiados Automáticamente (AGVs) dentro de un Sistema de Manufactura Flexible (FMS) particionado. El objetivo principal es optimizar numéricamente la programación simultánea de máquinas y AGVs, considerando diversos diseños de taller y restricciones operativas. Se analizan tres diseños de taller diferentes, con un número variable de máquinas en las áreas de taller particionadas A y B, para evaluar el rendimiento y la efectividad del modelo propuesto. El modelo se prueba en múltiples escenarios que combinan diferentes diseños con un número variable de piezas de trabajo, seguido de una extensión para considerar condiciones iniciales dinámicas en un marco MILP más generalizado. Los resultados demuestran que la formulación MILP propuesta genera soluciones óptimas globalmente de manera eficiente y supera consistentemente a un algoritmo codicioso mejorado por heurísticas inspiradas en A*. Aunque es computacionalmente intensivo para escenarios grandes, los resultados óptimos del MILP sirven como un punto de referencia exacto para evaluar métodos heurísticos más rápidos. Además, el estudio proporciona una visión práctica sobre la integración de AGVs en sistemas de manufactura modernos, allanando el camino para una planificación de producción más flexible y eficiente. Se espera que los hallazgos de esta investigación contribuyan al desarrollo de estrategias avanzadas de programación en sistemas de manufactura automatizados.
Descripción
Este documento propone una formulación integral de Programación Lineal Entera Mixta (MILP) para la programación simultánea de máquinas y Vehículos Guiados Automáticamente (AGVs) dentro de un Sistema de Manufactura Flexible (FMS) particionado. El objetivo principal es optimizar numéricamente la programación simultánea de máquinas y AGVs, considerando diversos diseños de taller y restricciones operativas. Se analizan tres diseños de taller diferentes, con un número variable de máquinas en las áreas de taller particionadas A y B, para evaluar el rendimiento y la efectividad del modelo propuesto. El modelo se prueba en múltiples escenarios que combinan diferentes diseños con un número variable de piezas de trabajo, seguido de una extensión para considerar condiciones iniciales dinámicas en un marco MILP más generalizado. Los resultados demuestran que la formulación MILP propuesta genera soluciones óptimas globalmente de manera eficiente y supera consistentemente a un algoritmo codicioso mejorado por heurísticas inspiradas en A*. Aunque es computacionalmente intensivo para escenarios grandes, los resultados óptimos del MILP sirven como un punto de referencia exacto para evaluar métodos heurísticos más rápidos. Además, el estudio proporciona una visión práctica sobre la integración de AGVs en sistemas de manufactura modernos, allanando el camino para una planificación de producción más flexible y eficiente. Se espera que los hallazgos de esta investigación contribuyan al desarrollo de estrategias avanzadas de programación en sistemas de manufactura automatizados.