رويكرد شبيه‌سازي- بهينه‌سازي براي يافتن توالي بهينه در مسئلۀ پوياي توليد كارگاهي داراي خرابي و دوباره‌كاري

A New Method Based on Simulation-Optimization Approach to Find Optimal Solution in Dynamic Job-shop Scheduling Problem with Breakdown and Rewor

در اين مقاله سعي شده است با ادغام شبيه‌سازي و الگوريتم ژنتيك رويكردي پيشنهاد شود كه بتوان از آن در هر مسئلۀ توليد كارگاهي كه قابليت مدل‌شدن با شبيه‌سازي را داشته باشد استفاده كرد. در رويكرد پيشنهادي براي درنظرگيري محدوديت‌هايمسئله از مدل شبيه‌سازي و براي بهينه‌سازي از الگوريتم ژنتيك استفاده مي‌شود. بدين منظور ماتريسي به‌عنوان رابط تعريف مي‌شود كه هم‌زمان نقش بردار كنترلي براي مدل شبيه‌سازي و نمايش ماتريسي جواب براي الگوريتم ژنتيك را ايفا مي‌كند. در اين روش با استفاده از الگوريتم ژنتيك تغييراتي درماتريس اعمال مي‌شود و سپس ماتريس وارد مدل شبيه‌سازي‌شده و تابع هدف تعريف‌شده در مسئله به‌عنوان تابع برازش براي الگوريتم ژنتيك گزارش مي‌شود و اين روند تا رسيدن به شرايط اتمام الگوريتم ادامه پيدا مي‌كند. روش پيشنهادي بر مسائل معيار توليد كارگاهي سنتي و با تابع هدف زمان اتمام آخرين كار آزمايش مي‌شود و نتايج حاصل با نتايج روش برنامه‌ريزي عدد صحيح مختلط مقايسه مي‌شود. سپس اولويت‌دهي مناسب براي مينيمم‌كردن تابع هدف چندگانه، در يك سيستم توليد كارگاهي پوياي داراي خرابي و دوباره‌كاري به دست مي‌آيد. نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد روش بهينه‌سازي براساس شبيه‌سازي از توانايي بالايي براي مدل‌سازي و يافتن جواب مناسب در اكثر مسائل توليد كارگاهي برخوردار است.

In this paper we propose an integrated algorithm based on combination of a discrete- event simulation and genetic algorithm. The simulation model is considered as a constraint-satisfaction procedure and if the streaming operations are initiated, then the meta-heuristic takes predefined steps to improve the solution. The latter is constructed through an interface, namely control matrix, implemented as interaction between the simulation model and refined solution of meta-heuristic. In run-time, the control matrix is accessed via simulation model for further modifications. The proposed method is implemented on classical job-shop problems with objective of makespan and results are compared with mixed integer programming model. Moreover, the appropriate dispatching priorities are achieved for dynamic job-shop problem minimizing a multi-objective criteria. The results show that simulation-based optimization are highly capable to capture the main characteristics of the shop and produce optimal/near-optimal solutions with highly credibility degree.