Nghiên cứu giải thuật di truyền cho bài toán điều độ sản xuất đa mục tiêu, áp dụng tại phân xưởng cơ khí, nhà máy hữu toàn

LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu giải thuật di truyền cho toán điều độ sản xuất đa mục tiêu, áp dụng phân xưởng khí nhà máy Hữu Toàn”, giúp hiểu rõ ứng dụng lý thuyết liên quan đến toán thực tế giải với phương pháp tốt nhằm đem lại hiệu tốt so với kết Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Thanh Phong tận tình hướng dẫn suốt thời gian thực luận văn Tôi xin chân thành cám ơn anh Thảo, Quản đốc phân xưởng khí, công nhân viên công ty Hữu Toàn tạo điều kiện thuận lợi cho trình thực đề tàidnày Tôi xin dâng tặng đến Cha Mẹ tất tình thương yêu chia sẻ Và gửi tặng đến em gái, người yêu người bạn học lời cảm ơn chân thành Tp.HCM, tháng năm 2006 Học viên thực NGUYỄN THANH BÌNH TÓM TẮT LUẬN VĂN Điều độ sản xuất ngày chức thiếu hoạt động sản xuất kinh doanh công ty Trong nhiều thập niên, có nhiều tài liệu nghiên cứu phát triển mạnh mẽ lónh vực điều độ sản xuất đem lại kết ứng dụng thực tế thành công nhiều mô hình điều độ sản xuất khác Một điều độ tốt thỏa mãn tốt số mục tiêu đề ra, giúp cho công ty tiết kiệm thời gian, chi phí sản xuất… Đặc biệt, luận văn ta nghiên cứu giải toán điều độ sản xuất đa mục tiêu job shop truyền thống sử dụng giải thuật di truyền, có xét đến việc tái điều độ Và sau ta ứng dụng vào toán điều độ thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.4 PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.5 TOÅNG QUÁT VỀ CẤU TRÚC LUẬN VĂN CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYEÁT .5 2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU ĐỘ TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP 2.1.1 Vai trò chức tầm quan trọng việc điều độ sản xuất 2.1.2 Các loại hình điều ñoä 2.1.3 Phân loại toán điều độ 2.2 ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT TRONG MÔI TRƯỜNG JOB SHOP 2.2.1 Định nghóa toaùn jobshop 2.2.2 Các đại lượng đo lường toán điều độ job shop 10 2.2.3 Các mục tiêu toán điều độ 10 2.2.4 Phân loại bảng điều độ (Classes of Schedules) 11 2.2.5 Giải thuật phát sinh điều độ tích cực (active schedule) 12 2.2.6 Công thức quy hoạch disjunctive cho toán job shop 13 2.2.7 Đồ thị toán job shop 14 2.3 GIẢI THUẬT DI TRUYỀN 15 2.3.1 Giới thiệu 15 2.3.2 Hàm độ thích nghi (function) 16 2.3.3 Toán tử lai tạo 16 2.3.4 Toán tử đột biến 18 2.3.5 Giải thuật di truyền cho toán job shop 18 2.4 LÝ THUYẾT ĐA MỤC TIÊU 19 2.4.1 Kyõ thuật định đa mục tiêu 19 2.4.2 Phương pháp quy hoạch mục tiêu (Goal Programming Approach) 21 2.4.3 Bài toán tối ưu Pareto 21 2.4.4 Kỹ thuật định đa tiêu chuẩn 24 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.2 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 26 3.2.1 Giải thuật di truyền cho toán điều độ job shop 26 3.2.2 Giải thuật ENGA cho toán điều độ đa mục tiêu 28 CHƯƠNG GIẢI BÀI TOÁN JOB SHOP MẪU CHO ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT ĐA MỤC TIÊU SỬ DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN .31 4.1 CÁC GIẢI THUẬT ỨNG DỤNG CHO BÀI TOÁN ĐIỀU ĐỘ JOB SHOP ĐA MỤC TIÊU 31 4.1.1 Giải thuật di truyền ứng dụng vào toán điều độ job shop 31 4.1.2 Ví dụ minh họa bước giải thuật di truyền ứng dụng cho toán điều độ job shop 34 4.1.3 Thành lập toán điều độ sản xuất đa mục tiêu 36 4.1.4 Giải thuật ENGA ứng dụng cho toán điều độ job shop đa mục tiêu 39 4.1.5 Cách tiếp cận tái điều độ cho toán job shop 42 4.2 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT CHO BÀI TOÁN JOB SHOP 44 4.2.1 Giới thiệu 44 4.2.2 Sơ đồ khối chương trình 45 4.2.3 Một số thủ tục chủ yếu chương trình 49 4.3 CÁC BÀI TOÁN JOB SHOP MẪU 51 4.3.1 Giới thiệu 51 4.3.2 Mô tả liệu toán job shop mẫu 52 4.3.3 Chọn tham số di truyền phù hợp 52 4.4 KẾT QUẢ CHƯƠNG TRÌNH 53 4.5 NHẬN XÉT KẾT QUẢ 56 CHƯƠNG ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN VÀO BÀI TOÁN ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT ĐA MỤC TIÊU TẠI CÔNG TY HỮU TOÀN 58 5.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY HỮU TOÀN 58 5.1.1 Lịch sử hình thành phát triển: 58 5.1.2 Caùc sản phẩm công ty 59 5.1.3 Kế hoạch sản xuất naêm 2006 60 5.1.4 Sơ đồ tổ chức 60 5.1.5 Sơ đồ tổ chức nhà máy 60 5.1.6 Lực lượng nhân 62 5.2 PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ CÔNG TY HỮU TOÀN 63 5.2.1 Giới thiệu 63 5.2.2 Thời gian làm việc 63 5.2.3 Tình hình điều độ sản xuất phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn 63 5.2.4 Kế hoạch điều độ phân xưởng khí Hữu Toàn 65 5.2.5 Mô tả liệu cho toán điều độ lập kế hoạch sản xuất 66 5.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG 67 5.3.1 Nhận xét cho toán điều độ job shop thực tế phân xưởng Hữu Toàn 67 5.3.2 Bài toán điều độ job shop thực tế phân xưởng Hữu Toàn 68 5.4 PHẦN MỀM ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ HỮU TOÀN 68 5.4.1 Sơ đồ khối chương trình 69 5.4.2 Dữ liệu đầu vào thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn 69 5.4.3 Mô hình toán từ liệu thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn 71 5.4.4 Giải toán 72 5.4.5 Kết toán 72 5.4.6 Giải toán điều độ sản xuất thực tế phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn 73 5.5 THAM SỐ CỦA BÀI TOÁN ĐIỀU ĐỘ 75 5.6 KẾT QUẢ CHẠY PHẦN MỀM CHO BÀI TOÁN ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT THỰC TẾ TẠI PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ HỮU TOÀN 76 5.7 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT TẠI PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ HỮU TOÀN 77 5.8 TÁI ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT TẠI PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ HỮU TOÀN 77 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 6.1 KẾT LUẬN 79 6.2 KIẾN NGHỊ 80 6.2.1 Kiến nghị cho công ty 80 6.2.2 Kiến nghị cho đề tài nghiên cứu sau 80 DANH SÁCH PHỤ LỤC Phụ lục A: Danh sách máy phân xưởng khí Hữu Toàn Phụ lục B: Sơ đồ bố trí mặt phân xưởng khí Hữu Toàn Phụ lục C: Dữ liệu toán điều độ phân xưởng khí Hữu Toàn Phụ lục D: Danh sách bán thành phẩm thành phẩm nhập kho tháng Phu luc E-Chọn lựa tham số di truyền phù hợp Phụ lục F: Kết bảng điều độ chi tiết phân xưởng khí Hữu Toàn Phụ lục G: Mã nguồn chương trình Phụ lục H: Hướng dẫn sử dụng chương trình DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1 - Tầm ảnh hưởng việc điều độ sản xuất Hình 2.2 - Biểu đồ dòng thông tin hệ thống sản xuất Hình 2.3 - Các loại hình sản xuất Hình 2.4 - Sơ đồ Gant toán job shop gồm công việc, máy Hình 2.5 - Một ví dụ minh họa loại bảng điều độ từ trái sang phải:a) điều độ bán tích cực; b) điều độ tích cực; c) điều độ thời gian chờ 12 Hình 2.6 - Một kết điều độ trình bày đồ thị toán job shop 14 Hình 2.7 - Lai tạo đơn 16 Hình 2.8 - Đột biến 18 Hình 2.9 - Minh hoạ cho phương án vượt trội [Hồ Thanh Phong, 2003] 22 Hình 4.1 - Sự trình bày nhiễm sắc thể dựa nguyên công điều độ job shop nhiễm sắc thể GA 32 Hình 4.2 - Chọn điều độ cục PS (bước 1) .34 Hình 4.3 - Hoán đổi điều độ cục (bước 2) 35 Hình 4.4 - Hợp lý hóa chuỗi o1 (lai tạo bước 4) 36 Hình 4.5 - Đột biến 36 Hình 4.6 - Sơ đồ khối giải thuật ENGA .40 Hình 4.7 - Minh họa thủ tục ENGA 41 Hình 4.8 - Ví dụ minh họa cho JSSP động t=25, job đưa vào 43 Hình 4.10 - Sơ đồ khối chương trình điều độ cho toán job shop .45 Hình 4.11 - Sơ đồ khối giải thuật ENGA 47 Hình 4.12 - Sơ đồ khối giải thuật Giffler-Thompson 48 Hình 4.13 - Sơ đồ khối số liệu đầu vào toán tái điều độ .49 Hình 5.1 - Sơ đồ tổ chức công ty Hữu Toàn .60 Hình 5.2 - Sơ đồ tổ chức nhà máy Hữu Toàn .61 Hình 5.3 - Quy trình sản xuất chung 61 Hình 5.4 - Sơ đồ khối chương trình 69 Hình 5.5 - Giao diện nhập liệu sản phẩm, máy, chi tiết quy trình công nghệ chi tiết 70 Hình 5.6 - Giao diện nhập liệu bảng kế hoạch sản xuất tháng chi tiết 72 Hình 5.7 - Giao diện kết điều độ dạng sơ đồ Gant 73 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 - Các mục tiêu toán điều độ 10 Baûng 4.1 - Bộ tham số di truyền thích hợp 53 Baûng 4.2 - So sánh kết chạy máy tính giải thuật NSGAII với mục tiêu cực tiểu makespan (Cmax) với tham số : Generations=200, pcross=1, pmu=0.1, popsize =100, parentsize=100, delayparameter=0.5 54 Bảng 4.3 - Kết chạy toán mẫu la01 (10x5) với mục tiêu makespan tổng dòng thời gian có trọng số (Weighted flow time-WFT) 56 Baûng 5.1 - Nhân phân xưởng phòng ban công ty Hữu Toàn 62 Bảng 5.2 - Bảng kế hoạch sản xuất tháng 06/2006 chi tiết gia công phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn 74 Bảng 5.3 - Bảng tổng hợp kết giá trị mục tiêu toán thực tế 76 Bảng 5.4 - Bảng kế hoạch bổ sung thời điểm t =20/06/2006 77 Bảng 5.5 - Bảng tổng hợp kết giá trị mục tiêu toán tái điều độ phân xưởng khí Hữu Toàn .78 XI DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Giải thích EAs : Evolutionary Algorithm ENGA : Elitist Nondominated Genetic Algorithm GA : Genetic Algorithm GAs : Genetic Algorithm scheduling JS : Job Shop JSP : Job Shop Problem JSSP : Job Shop Scheduling Problem LB : Lowerbound MOEAs : MultiObjective Evolutionary Algorithms MOGA : MultiObjective Genetic Algorithm MT : Maximum Tardiness NP : Non-Polynomial NPGA : Niched Pareto Genetic Algorithm NSGA : Nondominated Sorting Genetic Algorithm PAES : Pareto Archived Evolutionary Strategy SPEA : Strength Pareto Evolutionay Algorithm WFT : Weighted Flow Time WL : Weighted Lateness WNTJ : Weighted Number of Tardy Jobs WT : Weighted Tardiness 66 o Bảng kế hoạch sản xuất tổng thể (căn theo đơn hàng từ phòng kinh doanh lượng máy dự phòng) bảng kế hoạch sản xuất chi tiết cho phân xưởng khí tháng từ phòng kế hoạch o Số liệu thu thập trực tiếp xưởng o Số liệu thu thập từ hồ sơ quy trình công nghệ phòng Kỹ thuật Dữ liệu chủ yếu cho việc lập mô hình toán: thứ tự kỹ thuật chi tiết, thời gian gia công thời gian chuẩn bị nguyên công chi tiết qua máy 5.2.5 Mô tả liệu cho toán điều độ lập kế hoạch sản xuất a) Dữ liệu chi tiết (xem bảng 5.2) b) Dữ liệu máy (xem phụ lục A) c) Dữ liệu quy trình công nghệ chi tiết − Thứ tự nguyên công chi tiết thực máy − Thời gian thực nguyên công − Thời gian chuẩn bị nguyên công (setup time) thời gian cần thiết để sẵn sàng gia công chi tiết máy Theo ghi nhận thực tế xưởng, tính chất làm việc nặng nhọc liên tục suốt làm việc, để đơn giản việc lập mô hình, ta tính thời gian thực nguyên công chi tiết bao gồm thời gian thực nguyên công máy cộng thêm khoảng thời gian cho phép (thường tính cộng thêm khoảng 9%) Thời gian cộng thêm bao gồm thời gian di chuyển, thời gian phục vụ cá nhân, thời gian nghỉ ngơi công nhân đứng máy … 67 Thời gian chuẩn bị nguyên công gồm: − Thời gian chuẩn bị vật tư, dụng cụ đầy đủ − Thời gian chạy máy không tải, chuyển sang chế độ làm việc khác − Thời gian gá lắp khuôn, chi tiết − Thời gian chuẩn bị dụng cụ dao cắt − Thời gian cân chỉnh vị trí trước bắt đầu gia công máy,… d) Dữ liệu kế hoạch sản xuất tháng 06 năm 2006 Số lượng chi tiết cần sản xuất tháng xưởng khí (bảng 5.2) 5.3 Phương pháp nghiên cứu ứng dụng 5.3.1 Nhận xét cho toán điều độ job shop thực tế phân xưởng Hữu Toàn Trong chương 4, ta ứng dụng giải thuật di truyền đa mục tiêu cho toán điều độ job shop Trong toán job shop bản, công việc đơn vị sản phẩm có thời gian gia công máy nguyên công tính toán Tuy nhiên, toán điều độ job shop thực tế khác với toán điều độ job shop số đặc điểm sau: ü Một công việc lô sản phẩm ü Ngoài thời gian gia công, gồm thêm thời gian setup nguyên công máy ü Một chi tiết gia công qua máy nhiều lần (acylic) 68 Thực tế phân xưởng, máy bố trí theo nhóm gia công cụm chi tiết Do đó, theo sơ đồ bố trí mặt phân xưởng khí (phụ lục B) dù có nhóm máy đồng (chẳng hạn, nhóm làm thùng giảm âm máy dầu) công nhân trực tiếp gia công xác định nên ta bỏ qua tính đồng máy 5.3.2 Bài toán điều độ job shop thực tế phân xưởng Hữu Toàn Từ nhận xét trên, toán điều độ job shop thực tế bổ sung thêm số đặc điểm cho giải thuật di truyền đa mục tiêu toán job shop dạng sau: Một chi tiết có nhiều nguyên công gia công nhiều lần máy Trong đồ thị toán, nút nguyên công chi tiết, nút thuộc máy công việc cung disjunctive nối nút Các nút thể ràng buộc trước sau (thứ tự kỹ thuật) nút thuộc công việc Thực tế, theo dòng thời gian thực điều độ sản xuất, toán điều độ job shop thực tế cập nhật thời điểm mà công việc đẩy vào hệ thống sản xuất Và đồ thị toán xây dựng với toán job shop (xem chi tiết mục 5.4.3) 5.4 Phần mềm điều độ sản xuất cho phân xưởng khí Hữu Toàn Phần mềm điều độ sản xuất cho phân xưởng khí Hữu Toàn viết ngôn ngữ Visual Basic 6.0 Cấu trúc phần mềm: Ø Nhập liệu phân xưởng khí Hữu Toàn Ø Lập mô hình toán từ liệu thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn 69 Ø Giải toán Ø Xuất kết dạng sơ đồ Gant dạng bảng lưới 5.4.1 Sơ đồ khối chương trình Hình 5.4 - Sơ đồ khối chương trình 5.4.2 Dữ liệu đầu vào thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn Phần nhập liệu đầu vào toán điều độ thực tế (được kết nối file kiểu liệu Access) bao gồm: 70 − Danh sách loại chi tiết (hình 3-phụ lục H) − Danh sách chi tiết gia công phân xưởng (hình 3-phụ lục H) − Danh sách máy phân xưởng (hình 3-phụ lục H) − Bảng quy trình công nghệ chi tiết: gồm số nguyên công chi tiết, máy thực nguyên công, thời gian xử lý nguyên công máy, thời gian chuẩn bị nguyên công máy (hình 3-phụ lục H) − Bảng kế hoạch sản xuất tháng 06/2006: gồm tên chi tiết sản xuất số lượng sản xuất chi tiết (hình 5.6) Hình 5.5 - Giao diện nhập liệu sản phẩm, máy, chi tiết quy trình công nghệ chi tiết 71 5.4.3 Mô hình toán từ liệu thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn Dữ liệu thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn chuyển đổi sang liệu đầu vào cho mô hình toán Để tiện theo dõi, ta trình bày cấu trúc toán gồm hai ma trận: Ma trận thứ thể thứ tự gia công máy (xem phụ lục C) ma trận thứ hai thể thời gian gia công nguyên công (xem phụ lục C) Trong ma trận thứ nhất, thứ tự gia công máy trình bày dạng theo cột (từ trang đến trang phụ lục C) Chẳng hạn, chi tiết “Khung HG2900 mẫu (Thái/XK)” máy phát điện xăng HG2900 có nguyên công gia công máy có số máy cắt tôn AMADA M (đối chiếu với phụ lục A danh sách máy trên) Kế tiếp nguyên công thứ hai gia công máy có máy đột dập ZT03-030-CNC tương tự nguyên công Trong mô hình toán, ma trận thể thứ tự gia công (thứ tự kỹ thuật) công việc qua máy Đối với ma trận thứ hai, thể thời gian gia công nguyên công chi tiết theo cột (từ trang đến trang phụ lục C) Chẳng hạn, thời gian gia công nguyên công thứ lô chi tiết “Khung HG2900 mẫu (Thái/XK)” 21 phút 72 Hình 5.6 - Giao diện nhập liệu bảng kế hoạch sản xuất tháng chi tiết 5.4.4 Giải toán Sau số liệu đầu vào cho việc thành lập mô hình toán ghi nhớ, ta sử dụng giải thuật di truyền đa mục tiêu ENGA (đã nghiên cứu trình bày chương trước) cho toán điều độ sản xuất đa mục tiêu phân xưởng khí Hữu Toàn 5.4.5 Kết toán Kết toán trình bày dạng sơ đồ Gant (hình 5.7) dạng bảng lưới (hình 6–phụ lục H) Kết giải toán thực tế thể thời gian thực tế nguyên công chi tiết xử lý từ lúc bắt đầu thực máy đến hoàn thành nguyên công Kết dạng bảng lưới xuất chuyển sang dạng Excel để tiện việc báo cáo, in ấn 73 Hình 5.7 - Giao diện kết điều độ dạng sơ đồ Gant 5.4.6 Giải toán điều độ sản xuất thực tế phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn Các số liệu đầu vào cho toán điều độ sản xuất thực tế: - Danh sách máy phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn (phụ lục A) - Bảng kế hoạch sản xuất tháng 06/2006 chi tiết gia công phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn (Bảng 5.2) Ta giải toán phần mềm điều độ sản xuất sử dụng giải thuật di truyền đa mục tiêu (ENGA) Từ bảng kế hoạch sản xuất tháng 06/2006, ta có liệu đầu vào cho toán thực gồm bảng ma trận thứ tự gia công chi tiết máy bảng ma trận thời gian gia công nguyên công chi tiết (phụ lục D) 74 Bảng 5.2 - Bảng kế hoạch sản xuất tháng 06/2006 chi tiết gia công phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn Số Ngày sẵn Ngày tới Trọng lượng sàng hạn số 15 100 50 250 200 50 100 480 55 42 223 50 10 100 100 30 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi 24 21 400 143 10 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 1 1 1 Cái Cái Bộ Bộ Cái Cái Caùi Caùi Caùi Caùi 10 40 45 45 45 15 100 150 55 20 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 6/30/2006 1 1 1 1 1 Stt Tên chi tiết Đvt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Khung HG2900 maãu (Thái/XK) Khung HG2900 mẫu (Thái/S15W) mẫu Khung SH2800 M.mới 50Hz/60Hz Thanh inox theo khung HG45/55/75/2900 Thanh inox theo khung SH2800 Khung bơm B50NT/NJ Khung bơm Hữu Toàn B50HT (Nhỏ) Khung bơm B50NC/B80(NC/NT/NJ) phi 27 Taplo khí Dynamo HTAS (2K-7.5K) Taplo khí Dynamo HTAS (10K-12K) Taplo khí Dynamo HTAS (15K-20K) Taplo khí Dynamo HTAT (3K-12K) Taplo khí Dyanmo HTAT (15K-20K) Taplo khí Dyanmo HTAT30L Taplo khí HG2900 mẫu 50Hz Taplo khí HG7500 mẫu Taplo khí HG11000 SD trần Huto Taplo khí HG11/15000 TD trần mẫu Taplo khí HG11/15000 SD Spr ổ cắm Mennek Taplo khí HG11/15000 SD Spr mẫu Taplo khí SH2800 M.mới 50Hz Taplo khí YMG40-65TL trần 5210 Thùng xăng HG Thùng ATS HT4C32T->80T, 50S->80S Thùng ATS HT4C90T->315T,S160T>250T,90S-200S Áo hướng gió dùng cho HG2900 (G/c) Áo bô lửa dùng cho HG2900 (G/c) Bô lửa dùng cho HG2900 (G/công) Mẫu Áo bô lửa dùng cho HG2900 (G/c) Bas dynamo HG2900 gia công(Mecc) Bô lửa dùng cho HG45/HG7500 (G/c) Lưới bao che bô lửa GX120-160 Lưới bao che bô lửa GX240-390 Taplo khí HG4500 mẫu 50Hz Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi Caùi 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 75 Stt 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Tên chi tiết Đvt Sắt làm cao su UTB Thùng giãm âm D42 Thùng giãm âm HT5I3 Thùng giãm âm HT5I4 Thùng giãm âm HT5I10 Thùng giãm âm HT5J25 Thùng giãm âm HT5J30-J35-J38 Thùng giãm âm HT5M65 Thùng Spr YMG15-20SL;20-30TL;2836SH;40-50TH Thùng giãm âm HT5J20 Thùng dầu D42 Thùng dầu HT5I3 Thùng dầu HT5I4 Thùng dầu HT5I10 Thùng dầu HT5I13 Thùng dầu HT5J20 Thùng dầu HT5J25 Thùng dầu HT5J30-J35-J38 Thùng dầu HT5M65 Thùng dầu rời MT YMG Số Ngày sẵn Ngày tới Trọng lượng sàng hạn số Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ Bộ 500 2 4 6/1/2006 6/5/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/5/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/15/2006 6/25/2006 6/20/2006 6/20/2006 6/20/2006 6/20/2006 6/20/2006 6/10/2006 2 2 Boä Boä Boä Boä Boä Boä Boä Boä Boä Boä Boä Boä 10 1 1 1 10 6/1/2006 6/1/2006 6/5/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/5/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/1/2006 6/25/2006 6/20/2006 6/25/2006 6/20/2006 6/20/2006 6/20/2006 6/10/2006 6/15/2006 6/20/2006 6/20/2006 6/10/2006 6/20/2006 2 1 2 2 Theo bảng kế hoạch sản xuất tháng 06/2006 có 54 chi tiết gia công 33 máy 5.5 Tham số toán điều độ Ta giải toán với tham số di truyền mục tiêu chọn lựa sau: Tham số di truyền Các mục tiêu cực tiểu Số hệ (số bước lặp): 300 Thời gian hoàn thành lớn công việc Xác suất lai tạo: Tổng dòng thời gian công việc qua có trọng số Xác suất đột biến: 0.1 Độ trễ cực đại Kích thước quần thể cha mẹ: 100 Tổng độ trễ có trọng số Kích thước quần thể con: 100 76 Chú ý rằng, việc chọn tham số dựa việc chạy thử nhiều lần với tham số khác cho toán mẫu chương 5.6 Kết chạy phần mềm cho toán điều độ sản xuất thực tế phân xưởng khí Hữu Toàn Ta thực điều độ sản xuất theo kế hoạch tháng 6/2006 phân xưởng khí Hữu Toàn chương trình máy tính Với tham số giải thuật mục tiêu xem xét cho toán mục 5.5, sau giải máy tính ta thu tập kết lời giải tốt Có lời giải dung hòa thỏa mãn nhiều mục tiêu, có số lời giải thỏa mãn giá trị tốt so với lời giải khác lại so với giá trị mục tiêu khác với lời giải Với kết tập lời giải thu đảm bảo cho ta cho phương án lời giải tốt Dưới ta trình bày bảng tổng hợp kết lời giải với giá trị mục tiêu sau: Bảng 5.3 - Bảng tổng hợp kết giá trị mục tiêu toán thực tế Lời giải Giá trị mục tiêu (ngày) Cmax WFT MT WT (1) (2) (3) (4) 20.51 284.28 4.21 55.87 20.49 261.98 5.23 63.37 22.58 324.94 2.64 15.29 20.33 307.74 6.39 54.75 20.32 300.45 7.25 95.44 tốt Thời gian chạy máy tính 926 giây Kết lời giải trình bày bảng điều độ chi tiết theo mục tiêu cực tiểu thời gian hoàn thành phụ lục F 77 5.7 Đánh giá kết điều độ sản xuất phân xưởng khí Hữu Toàn Từ bảng 5.4, ta nhận xét với mục tiêu cực tiểu makespan, lời giải đạt giá trị tốt có 20.32 ngày Còn với mục tiêu cực tiểu độ trễ lớn tổng độ trễ đại số công việc lời giải đạt giá trị tốt 2.64 ngày 15.29 ngày Còn với mục tiêu cực tiểu tổng dòng thời gian công việc qua (WFT) lời giải đạt giá trị tốt 261.98 ngày Từ bảng kết điều độ thực tế công ty phân xưởng khí dựa vào bảng nhập kho bán thành phẩm, thành phẩm tháng 06/2006 (phụ lục D) Ta thấy, khối lượng chi tiết lắp ráp xưởng thấp so với bảng kế hoạch Ta nhận thấy kết điều độ áp dụng giải thuật di truyền tốt nhiều so với kết điều độ thực tế phân xưởng Kết thu tập lời giải tốt cho ta định lựa chọn theo nhiều mục tiêu đạt mà ta mong muốn Đây ưu điểm mạnh điều độ đa mục tiêu so với điều độ theo quy tắc kinh nghiệm 5.8 Tái điều độ sản xuất phân xưởng khí Hữu Toàn Bảng 5.4 - Bảng kế hoạch bổ sung thời điểm t =20/06/2006 Stt Tên chi tiết Thùng Spr YMG15-20SL;2030TL;28-36SH;40-50TH Thùng ATS HT4C90T->315T,S160T>250T,90S-200S Taplo khí HG7500 mẫu Taplo khí SH2000 M.mới 50Hz Đvt Số Ngày sẵn Ngày tới Trọng lượng sàng hạn số Bộ 6/20/2006 6/30/2006 Caùi 20 6/20/2006 6/30/2006 Caùi Caùi 50 100 6/20/2006 6/30/2006 6/20/2006 6/30/2006 1 Ta giải toán tái điều độ với bảng kế hoạch bổ sung thời điểm 20/06/2006 (bảng 5.4) với kết điều độ thực theo lời giải với tham số mục 5.6 Sau giải toán ta thu bảng tổng hợp kết sau: 78 Bảng 5.5 - Bảng tổng hợp kết giá trị mục tiêu toán tái điều độ phân xưởng khí Hữu Toàn Lời giải Giá trị mục tiêu (ngày) Cmax WFT MT WT (1) (2) (3) (4) 30.81 86.45 12.28 175.46 31.59 88.90 13.46 186.77 31.01 82.91 14.63 220.14 31.30 88.44 12.90 199.51 32.78 82.92 12.68 203.70 tốt Với lời giải 1, ta đạt giá trị Cmax tốt 30.81 ngày (theo kết điều độ công việc hoàn thành 7/13/2006 3:20:00 PM) Tương tự lời giải tùy thuộc mục tiêu mà ta mong muốn ta định chọn lời giải điều độ để áp dụng thực tế Việc đẩy công việc đến hệ thống sản xuất với công việc dở dang thực làm cho hệ thống sản xuất hoạt động liên tục linh hoạt khả đáp ứng yêu cầu khách hàng tốt Điều này, làm cho chương trình điều độ sản xuất có tính áp dụng vào thực tiễn cao hiệu đem lại lớn 79 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Các kết thu từ toán điều độ sản xuất thực tế phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn đem lại hiệu thành công Điều kiểm nghiệm đánh giá chương với việc giải lớp toán job shop mẫu (nhiều toán cho ta kết tối ưu gần tối ưu) Kết thu giải giải thuật di truyền đa mục tiêu tốt so với kết điều độ thực tế xưởng quy tắc kinh nghiệm Điều cần thiết để áp dụng giải thuật vào toán điều độ sản xuất thực tế công ty Hữu Toàn Cũng nhiều giải thuật khác cho toán điều độ sản xuất, giải thuật di truyền đa mục tiêu có ưu khuyết điểm riêng Do tính chất chế di truyền, lấy lời giải tốt nhất, không tối ưu Và ưu điểm khác giải với nhiều toán có kích thước khác độ phức tạp cao Xét đến yếu tố đa mục tiêu, yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng kết điều độ Bằng giải thuật ENGA, ta có tập phương án (lời giải) tốt để hỗ trợ đắc lực cho nhân viên điều độ sản xuất quản đốc phân xưởng định chọn theo mục tiêu Nhược điểm chủ yếu giải thuật thường dẫn đến hội tụ lời giải cục bộ, không tối ưu thời gian chạy tương đối (phụ thuộc vào tham số giải thuật) so với giải thuật điều độ khác Khác với toán job shop truyền thống, việc tái điều độ cho toán thực tế quan trọng theo dòng thời gian thực tiến độ sản xuất, để điều chỉnh linh hoạt đáp ứng nhu cầu kịp thời khách hàng Và chương trình giải tốt vấn đề để áp dụng vào thực tiễn sản xuất Dù có nhiều cố gắng việc thực không tránh khỏi thiếu sót, nhiều vấn đề tồn đọng chưa giải Trong phạm vi luận văn, ta thực nghiên cứu giải thuật di truyền đa mục tiêu, áp dụng phân xưởng Cơ khí Hữu Toàn 80 6.2 Kiến nghị 6.2.1 Kiến nghị cho công ty Trong trình công tác tìm hiểu thực tế công ty Hữu Toàn, nhận thấy nhiều vấn đề khó khăn công tác điều độ công ty Hữu Toàn Công tác điều độ sản xuất chưa nhận quan tâm mức Vẫn nhiều chậm trễ tiến độ thực sản xuất Theo tôi, Công ty cần quan tâm công tác điều độ sản xuất, sử dụng công cụ hỗ trợ điều độ sản xuất phần mềm điều độ trên, thực tốt trình vận hành sản xuất, chuẩn bị đầy đủ (nhân lực, máy móc, vật tư …) sẵn sàng từ công đoạn công đoạn cuối Ngoài ra, nhà điều độ sản xuất tạo điều kiện thuận lợi trình theo dõi, đôn đốc, nắm bắt kịp thời tình hình sản xuất xưởng, theo dõi thúc đẩy tiến độ sản xuất nhằm thỏa mãn tối đa mục tiêu đề hạn chế thấp chi phí sản xuất 6.2.2 Kiến nghị cho đề tài nghiên cứu sau Trong trình thực luận văn quỹ thời gian thực hạn chế nên tồn đọng nhiều vấn đề chưa giải Vì vậy, ta đưa số kiến nghị cho đề tài nghiên cứu sau này: - Điều độ hệ thống flow shop đa mục tiêu phân xưởng lắp ráp Hữu Toàn - Điều độ sản xuất đa mục tiêu phân xưởng sản xuất khác (chẳng hạn xưởng sơn, xưởng tiện…) ... Chương giải toán điều độ job shop sử dụng giải thuật di truyền đa mục tiêu, áp dụng cho toán mẫu Ø Chương giải toán điều độ ứng dụng thực tế phân xưởng khí công ty Hữu Toàn sử dụng giải thuật di truyền. .. để áp dụng cho toán điều độ sản xuất thực tế 31 CHƯƠNG GIẢI BÀI TOÁN JOB SHOP MẪU CHO ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT ĐA MỤC TIÊU SỬ DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN 4.1 Các giải thuật ứng dụng cho toán điều độ job... cho toán điều độ đa mục tiêu 28 CHƯƠNG GIẢI BÀI TOÁN JOB SHOP MẪU CHO ĐIỀU ĐỘ SẢN XUẤT ĐA MỤC TIÊU SỬ DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN .31 4.1 CÁC GIẢI THUẬT ỨNG DỤNG CHO BÀI TOÁN ĐIỀU ĐỘ JOB