系統識別號 | U0002-1706201908512100 |
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DOI | 10.6846/TKU.2019.00485 |
論文名稱(中文) | 遺傳演算法在製造業排程問題之應用 |
論文名稱(英文) | On the Application of Genetic Algorithms for Manufacturing Scheduling Problem |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 管理科學學系企業經營碩士在職專班 |
系所名稱(英文) | Executive Master's Program of Business Administration (EMBA) in Management Sciences |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 107 |
學期 | 2 |
出版年 | 108 |
研究生(中文) | 林谷峰 |
研究生(英文) | Ku-Feng Lin |
學號 | 706620027 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2019-06-08 |
論文頁數 | 60頁 |
口試委員 |
指導教授
-
林長青(?tclim8@mail.tku.edu.tw)
委員 - 陳智湧(yung@mail.sju.edu.tw) 委員 - 李旭華(hxl120@hotmail.com.tw) |
關鍵字(中) |
遺傳基因演算法 製造業排程問題 隨機變動工作生產 |
關鍵字(英) |
genetic algorithms manufacturing scheduling problem satisfy constraints |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
製造業排程問題,乃是融合彈性製造系統、隨機變動工作生產,少量多樣工作生產模式之完成總時間最佳化排程問題。本研究針對工作生產隨機變動特性,目前實務上藉由經驗法則進行排程或面對 NP-Hard (Non-Deterministic Hard) 無法以合理時間內求解,也就是沒有立即可行最佳策略的問題,提出最適之演算法。本研究提出中斷接合的原則,將工作生產的序先求最佳化,再藉由訂定工作生產績效權重,來軟化求解目標。運用具求解最佳解能力之遺傳基因演算法 (Genetic Algorithm) ,發展出一套最適化的演算模式。隨後在求解過程中,探討分析總完工時間、總延遲時間、總延遲訂單數之改善率,三大製造業界所最關心的指標。最後以模式驗證、實例驗證,求解製造業彈性製造系統隨機變動工作生產排程之最適解。 本研究之主要貢獻在於建立彈性製造系統最適化排程演算公式,針對隨機變動生產工作所面臨 NP-Hard 問題84%為無效解之情況下,提出優先權重中斷接合軟化目標的方法,經驗證測試能有效求解且改良求解之速度,可提供製造業排程使用且可達績效指標。 |
英文摘要 |
Manufacturing scheduling is a complicated and non-deterministic polynomial-time hardness problem. The fundamental issue lies in how to find the best corresponding relations between different factors such as manufacturing stars with the task due soonest, an N job in one machine sequencing algorithms for minimizing the number of late jobs, shortest sum of completion time, shortest processing time and various optimizers for single-stage production in any production lines. There is no absolutely satisfying solution formula in the practical research field. Henceforth, the manufacturing scheduling defines the problem as the essential qualities of permutations and combinations, then the satisfy constraints research in an extremely large number of solution sets. For this thesis, the method of Genetic Algorithms is adopted to construct solution models. The range of research in this thesis is limited to the current production lines and S.P.S.S. software is used to develop formulas for calculation. Finally this way of manufacturing scheduling problem solving solution proves to be workable. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目 錄 頁次 謝 辭 I 目 錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 VIII 第 1 章 緒 論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 6 1.3 研究範圍與限制 9 1.4 研究方法與流程 10 第 2 章 文 獻 探 討 12 2.1 模擬退火法(Simulated Annealing Algorithms) 14 2.2 禁忌(塔布)搜尋法(Tabu Search Algorithms) 14 2.3 基因演算法(Genetic Algorithms) 15 2.4 電磁演算法(Electromagnetism-like Mechanism Algorithm) 16 第 3 章 基 因 演 算 法 21 3.1 基因演算法之源由 21 3.2 基因演算法之應用 21 3.3 基因演算法之流程 22 第 4 章 模 式 建 立 23 4.1 問題描述 23 4.2 定義編碼方式 24 4.3 定義初始化母體 24 4.4 定義適應性函數 25 4.5 定義基因運算 26 4.6 定義終止條件 27 第5章 模 式 驗 證 28 5.1 定義運算符號 28 5.2 運算公式 29 5.3 模擬測試 29 5.5 驗證結果 32 5.6 結果分析 36 第 6 章 結 論 與 建 議 43 6.1 結論 43 6.2 建議 45 參 考 文 獻 46 中文部分 46 英文部分 57 圖目錄 頁次 圖 1.1 研究流程圖 11 圖 5.1 求解總完工時間最小排程結果 35 圖 5.2 求解總完工時間最小排程結果 36 圖 5.3 當排程為10/15/20張訂單總完工時間之改善結果 40 圖 5.4 當排程為10/15/20張訂單總延遲時間之改善結果 40 圖 5.5 當排程為10/15/20張訂單總延遲訂單數之改善結果 41 表目錄 頁次 表 5.1 排程問題各組參數模擬測試結果 30 表 5.2 工作生產生物製劑產品資訊 31 表 5.3 生產批量50件之訂單原始資訊 33 表 5.4 生產批量100件之訂單原始資訊 33 表 5.5 當排程為10張訂單時之驗證結果 37 表 5.6 當排程為15張訂單時之驗證結果 38 表 5.7 當排程為20張訂單時之驗證結果 39 |
參考文獻 |
參 考 文 獻 中文部分 Chang, C., Lee, M., & Chen, D.,2007。壓縮氣體供應鏈最適化生產管理策略技術.中原大學企業管理研究所碩士學位論文。 尤威評,1996。 模擬退火法在彈性製造系統排程之應用,大葉工學院工業工程研究所碩士論文。 王乙珊. 2013. 整合產品設計與供應鏈決策之多目標與不確定性模式. 國立清華大學研究所碩士學位論文。 王治元. 2004. 智慧型基因演算法於多目標排程之發展與應用-以PCB鑽孔作業為例. 元智大學研究所碩士學位論文。 王柏康. 2008. 應用限制規劃方法最佳化專案資源配量問題-液晶面板模組為例. 國立高雄第一科技大學研究所碩士學位論文。 王乾隆. 2001. 數個解決彈性流程問題之啟示性演算法. 義守大學研究所碩士學位論文。 王智弘. 2007. 應用模糊網路層級分析法於品質機能展開. 義守大學研究所碩士學位論文。 朱玉芬. (2000). 應用基因演算法在專業IC設計業的供應鏈生產排程之研究., 輔仁大學研究所碩士學位論文。 何仁祥. (2003). 以案例式推理為基礎的基因演算法解決生產排程問題. 元智大學研究所碩士學位論文。 吳宏一. (2010). 運用基因演算法於澳式插座銅片最佳化., 大同大學研究所碩士學位論文。 吳秉威. (2005). 以遺傳演算法求解PCB廠生產排程問題., 南台科技大學研究所碩士學位論文。 呂聰傑. (2002). 新產品量產之生產系統改善與評估模式., 元智大學研究所碩士學位論文。 李文杰. (2007). 營建材料實驗室人力指派最佳化之研究., 國立中央大學研究所碩士學位論文。 李日春. (2007). 模糊-基因演算法於單機排程之研究., 國立臺灣科技大學研究所碩士學位論文。 李佩芳. (2013). 以權重方式求解多產品別組裝線之多目標生產排程., 明志科技大學研究所碩士學位論文。 李昆穎. (2013). 演化式策略在國民中學排課問題之最佳化研究., 中華大學研究所碩士學位論文。 李玲佑. (2013). 具有維修活動的平行機台排程總延遲時間最小化問題之研究. , 逢甲大學研究所碩士學位論文。 李禺澐. (2010). 應用基因演算法於物料配置規劃之研究-以網路通訊設備製造業為例., 東海大學研究所碩士學位論文。 李倩瑜. 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