Enrutamiento y secuenciación óptimos en un flexible job shop multiobjetivo mediante algoritmos genéticos

Abstract

RESUMENEl artículo propone, un algoritmo genético para solucionar óptimamente el problema de la programación de tareas en un sistema de producción Flexible Job Shop Scheduling (FJSS) multiobjetivo, actualmente de interés por muchos investigadores, porque es un problema de optimización combinatoria de complejidad NP-hard, y porque una solución óptima redunda en un aumento en la producción. Se divide el problema, en el subproblema de enrutamiento, en donde se asigna, a cada operación de los Jobs, una de las máquinas más óptima (desde un conjunto disponible) minimizando el Máximo Workload, y Total Workload, y el subproblema de secuenciación, en donde es encontrado el orden óptimo de ejecución de las operaciones (distribuidas en cada máquina) minimizando Matlab, su desempeño es puesto a prueba, solucionando complejos problemas, y los resultados se comparan con los obtenidos por otros investigadores.Palabras clave: Flexible Job Shop Scheduling Problem, algoritmos genéticos, makespan, máximo workload, total workload OPTIMUM ROUTING AND SEQUENCING IN A MULTIOBJECTIVE FLEXIBLE JOB SHOP USING GENETIC ALGORITHMS ABSTRACTThe paper proposes a genetic algorithm to solve optimally the problem of scheduling in a multi-objective production system Flexible Job Shop (FJS), currently of interest for many researchers, because it is a combinatorial optimization problem of complexity NP-hard, and because an optimal solution results in an increase in production. the problem is divided, in the subproblem routing, where it is assigned to each operation of Jobs, one of the most optimum machines (from a set available) minimizing Maximum Workload, and Total Workload and subproblem sequencing, where it is found the optimal order of execution of operations (distributed on each machine) minimizing the Makespan. The algorithm is coded in Matlab M language, their performance is tested, solving complex problems, and the results are compared with those obtained by other researchers. Keywords INTRODUCCIÓNUno de los problemas más difíciles en la programación de tareas se encuentra en la manufactura tipo taller (Job Shop Scheduling Problem -JSSP), donde un conjunto de jobs (trabajos) deben ser procesados en un conjunto de máquinas, cada job implica la ejecución de una secuencia de operaciones, las cuales requieren cada una exactamente una máquina para su ejecución. Las máquinas están siempre disponibles y pueden procesar una operación a la vez sin interrupción, el problema consiste en secuenciar el orden de ejecución de las operaciones en las máquinas, teniendo a su vez como objetivo el de optimizar algún indicador típico de rendimiento, como por ejemplo, el Makespan, es decir, el tiempo necesario para completar todos los trabajos (Pezzella et al., 2008).El Flexible Job-shop Scheduling Problem (FJSSP) es una generalización del clásico JSSP, ya que a diferencia del Job Shop, en donde cada una de las operaciones, perteneciente operaciones pueden ser ejecutadas en cualesquiera de un conjunto de máquinas disponibles. Entonces, solucionar el problema FJ...

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