ดาวน์โหลด All Proceeding - AS Nida

34
การประชุมวิชาการดานการวิจัยดําเนินงานแหงชาติ ประจําป 2554
วันที่
8-9 กันยายน 2554 ณ โรงแรม เอส ดี อเวนิว กรุงเทพฯ
การจัดเซลลการผลิตในระบบการผลิตแบบเซลลูลารโดยใชขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม
Solving a Cell Formation Problem with Genetic Algorithms
รัฐพงศ แมนยํา 1 ขวัญนิธิ คําเมือง2 และภาณุ บูรณจารุกร 3
1, 2, 3
ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยนเรศวร
อ.เมือง จ.พิษณุโลก 65000
โทรศัพท: 055-964-256 โทรสาร: 055-964-003 E-mail: 1 r_manyam@yahoo.com
บทคัดยอ
การผลิตแบบเซลลูลาร (Cellular Manufacturing: CM) เปน
แนวคิดของระบบการผลิดที่มีความยืดหยุน
โดยจะมีการจัดวางเครื่องจักร
ใหอยูเปนกลุมเดียวกัน
และกลุมผลิตภัณฑจะถูกจัดใหผลิตในกลุมผลิตที่
เหมาะสม แตระบบการผลิตแบบเซลลูลารที่จะเพิ่มประสิทธิภาพให
กระบวนการผลิตตามที่ตองการไดนั้น
จะตองมีการจัดกลุมเครื่องจักรลง
ในกลุมผลิต
และจัดกลุมผลิตภัณฑที่มีลักษณะสอดคลองกันลงในกลุม
ผลิต ซึ่งการจัดสรรทรัพยากรลงในแตละกลุมผลิตเรียกวา
การจัดเซลล
การผลิต (Cell Formation: CF) ซึ่งเปนที่รูกันดีในกลุมนักวิจัยวาปญหา
การสรางเซลลสวนมากเปนปญหา NP-hard ในงานวิจัยนี้ไดพิจารณา
ปญหาการสรางเซลลเพื่อทําใหการเคลื่อนที่ระหวางกลุมผลิตภายในผัง
โรงงานต่ําที่สุด
โดยไดคํานึงถึงเงื่อนไขของผลิตภัณฑที่มีลําดับการผลิตที่
แตกตางไปตามเสนทางการผลิต ซึ่งแตละผลิตภัณฑนั้นสามารถเลือก
เสนทางการผลิตได นอกจากนั้นยังไดกําหนดกลุมผลิตลงในตําแหนงใน
ผังโรงงานเพื่อหาตําแหนงที่เหมาะสม
โดยนําการหาคําตอบในบริเวณ
ใกลเคียงแบบทําซ้ํา
(Iterated Local Search: ILS) และขั้นตอนวิธี
พันธุกรรม (Genetic algorithm: GA) มาหาคําตอบ และทําการทดลองเพื่อ
เปรียบเทียบความสามารถในการหาคําตอบ รวมทั้งระยะเวลาในการหา
คําตอบในแตละขนาดของปญหา โดยผลการทดลองแสดงใหเห็นวา วิธี
GA ที่พัฒนาขึ้นมาใหมใหคําตอบที่ดีกวาวิธีอื่น
คําสําคัญ: การผลิตแบบเซลลูลาร การหาคําตอบในบริเวณใกลเคียงแบบ
ทําซ้ํา
อัลกอริทึมเชิงพันธุกรรม
Abstract
Cellular Manufacturing (CM) is a concept of modern
manufacturing systems that improve productivity and flexibility on a
shop floor. One of the foremost and important steps in implementing
CM is part families and machine cell grouping known as Cell
Formation (CF) problem. In this paper we present a model that
attempts to minimize inter-cell travel distance and considers sequence
dependent and alternative routing of part process plan. The problem
also assumes that locations for cells on the shop floor are known but
cells need to be allocated to these locations. We propose an iterated
local search and genetic algorithms (GAs) for the problem. Experiments
comparing performances of the algorithms were conducted. The results
show that a new GA outperformed other methods.
Keywords: Cellular Manufacturing, Iterative Local Search, Genetic
Algorithm
1. คํานํา
การผลิตแบบเซลลูลาร เปนวิธีการบริหารจัดการที่ทําใหการ
ดําเนินงานมีประสิทธิภาพและใชทรัพยากรที่มีอยูใหเกิดประโยชนสูงสุด
[1] ระบบผลิตแบบเซลลูลารเปนการนําเอาขอดีของระบบการผลิตแบบ
Flow shop และ Job Shop มารวมเขาดวยกัน ซึ่งระบบนี้จะสามารถผลิต
ผลิตภัณฑที่มีความหลากหลายไดในระดับปานกลางในปริมาณการผลิตที่
ไมมากหรือนอยจนเกินไปและขอดีของการผลิตแบบเซลลูลารนั้นคือ
สามารถลดเวลานํา (Lead Time) โดยจะมีการลดจํานวนครั้งในการติดตั้ง
เครื่องจักรเมื่อมีการเปลี่ยนชิ้นงานที่ตองผลิต
ในการนําการผลิตแบบ
เซลลูลารไปใชนั้น
ปญหาแรกที่เปนปญหาที่สําคัญ
คือ ปญหาการจัด
เซลลการผลิต โดยปญหานี้จะเปนการกําหนดวาเครื่องจักรเครื่องใดควร
จัดไวอยูในเซลลการผลิตใด
และผลิตภัณฑใดจะถูกจัดอยูในกลุม
ผลิตภัณฑที่ทํางานกับเซลลการผลิตนั้น
ปญหาการจัดเซลลการผลิตนั้น
จัดเปนปญหา NP-hard [2] ดังนั้นจึงไมสามารถหาคําตอบของปญหาได
ในเวลาที่เหมาะสม
สําหรับปญหาขนาดใหญหากใชวิธีการหาคา
เหมาะสมที่สุด
(Exact Optimization Method) ปญหาการจัดเซลลการผลิต