2.4.1.Phương pháp khảo sát thống kê
Để phân tích chính xác một số vấn đề còn tồn tại trong công tác lập kế hoạch cắt, tác giả đã khảo sát tại 3 công ty có sản xuất loại sản phẩm quần dài nhằm hiểu rõ nghiệp nghiệp vụ ghép tỉ lệ cỡ vóc và tính số bàn cắt (bằng phương pháp phỏng vấn và thu thập tài liệu). Một số nội dung được khảo sát:
− Thông tin về công ty.
− Công tác ghép tỉ lệ cỡ vóc, tính số bàn cắt.
− Phương tiện hỗ trợ trong quá trình thực hiện tính toán.
− Thống kê kết quả ghép tỉ lệ cỡ vóc của mã hàng được khảo sát.
2.4.2.Phương pháp tính toán
Ứng dụng thuật giải di truyền vào bài toán ghép tỉ lệ cỡ vóc nhằm tìm ra giải pháp ghép cỡ vóc với kết kết quả tối ưu:
a. Nguyên tắc xây dựng thuật toán và ngôn ngữ lập trình sử dụng:
− Dữ liệu của bài toán ghép tỉ lệ cỡ vóc được lưu trữ và xử lý bằng hệ cơ sở dữ liệu SQL Server 2008.
− Các thủ tục xử lý dữ liệu được xây dựng ngay trong cơ sở dữ liệu bằng ngôn ngữ lập trình T-SQL (Structured Query Language).
− Thuật giải di truyền được ứng dụng vào bài toán ghép tỉ lệ cỡ vóc bằng cách xây dựng thành nhiều module kết hợp với nhau.
− Do đặc điểm của thuật giải và tổ chức của cơ sở dữ liệu, nên ngôn ngữ lập trình được lựa chọn là T-SQL và C#.Net.
− Kết hợp hai ngôn ngữ T-SQL và C#.Net với nhau nhằm khai thác tối đa khả năng giải quyết bài toán với kết quả tối ưu.
b. Đặc tả toàn bộ thuật giải:
Hình 2.1: Lược đồ đặc tả toàn bộ thuật giải di truyền.
2.4.3.Phương pháp xây dựng phần mềm
− Môi trường phát triển phần mềm:
+ Hệ điều hành: Microsoft Windows Vista Ultimate SP1. + Phân tích, thiết kế mô hình hướng đối tượng:
o DB Visual ARCHITECT 4.0 o PowerDesigner 12.5.
+ Cơ sở dữ liệu: Microsoft SQL Server 2008.
+ Môi trường phát triển: Microsoft Visual Studio 2008. + Thiết kế biểu mẫu: Crystal Reports 2008.
a. Thiết kế mô hình use case:
− Để quyết định và mô tả các yêu cầu về mặt chức năng của hệ thống, đây là kết quả rút ra từ quá trình khảo sát công tác lập kế hoạch cắt.
− Để tạo nên một lời mô tả rõ ràng và nhất quán về việc hệ thống cần phải làm gì, và để tạo nên một nền tảng cho việc tạo nên các mô hình thiết kế cung cấp các chức năng được yêu cầu.
− Để tạo nên một nền tảng cho các bước thử nghiệm hệ thống, đảm bảo hệ thống thỏa mãn đúng những yêu cầu của nghiệp vụ lập kế hoạch cắt đưa ra.
− Để cung cấp khả năng theo dõi các yêu cầu về mặt chức năng được chuyển thành các lớp cụ thể cũng như các thủ tục cụ thể trong hệ thống.
b. Thiết kế cơ sở dữ liệu:
− Phân tích dữ liệu được sử trong công tác lập kế hoạch cắt.
− Xây dựng các mô hình dữ liệu (logical, physical).
c. Thiết kế giao diện người dùng
− Thiết kế giao diện người dùng trên cơ sở các biểu mẫu sử dụng trong công tác lập kế hoạch cắt.
− Thiết kế báo biểu để in kết quả tính toán.
d. Lập trình phần mềm
− Lập trình các thủ tục (Store procedure, Trigger) xử lý dữ liệu: + Thủ cập nhật dữ liệu.
+ Thủ tục ứng dụng GAs.
− Lập trình các giao diện người dùng, các lớp kết nối và xử lý dữ liệu.
e. Thử nghiệm phần mềm
2.4.4.Phương pháp thực nghiệm kiểm chứng phần mềm a. Thực nghiệm ghép tỉ lệ cỡ vóc: a. Thực nghiệm ghép tỉ lệ cỡ vóc:
− Mã hàng dùng trong thực nghiệm là các mã hàng được giới thiệu và có thông kỹ thuật đã trình bày ở mục 2.3.1.
− Các phương án thực nghiệm: Phương pháp ghép Số sản phẩm Phương án Mã hàng Thông thường Ứng dụng GAs 4 6 1 x x 2 TO71557R x x 4 x x 5 T12401 x x 7 x x 8 TP65253 x x Bảng 2.4: Các phương án thực nghiệm. − Mỗi phương án ghép 10 cỡ vóc.
− Loại vải sử dụng có tính chất giống nhau, số lớp trải giống nhau.
− Số lượng sản phẩm trên sơ đồ phải thỏa điều kiện nhỏ hơn giới hạn chiều dài sơ đồ cho phép.
− Nhân sự: kinh nghiệm lập kế hoạch cắt từ 1 đến 3 năm, trình độ học vấn bậc Cao Đẳng, Đại Học.
b. Thực nghiệm thống kê sơđồ, tính số bàn cắt:
− Với các phương án lựa chọn như trên, xét kết quả xử lý của phần mềm bằng cách thống kê kết quả và so sánh với kết quả khảo sát. Kết quả xử lý của phần mềm:
+ Thời gian thực thực hiện + Số sơ đồ cần giác.
CHƯƠNG 3
3.1.1.Công tác ghép tỉ lệ cỡ vóc
Kết quả khảo sát công tác ghép tỉ lệ cỡ vóc được thực hiện tại 3 Công ty được sắp xếp theo thứ tự sau để tiện cho việc so sánh:
1. Công ty cổ phần Bình Phú. 2. Công ty cổ phần Sài Gòn 3. 3. Công ty TNHH Tân Phạm Gia. Các bước thực hiện ghép tỉ lệ cỡ vóc:
Công ty
STT Các bước thực hiện
1 2 3 Dựa theo kế hoạch sản xuất, định mức, khổ vải thực
tế và rập để ghép tỉ lệ cỡ vóc và tính số bàn vải cần trải.
x x x
1 Chọn trung bình size (có thể là 1 size hoặc một nhóm size).
x x x 2 Khi ghép tỉ lệ cỡ vóc sẽ ghép 1 nhóm size lớn hơn
trung bình size, 1 nhóm size nhỏ hơn trung bình size. x x x 3 Tùy theo đặc điểm của loại sản phẩm mà chọn sơ đồ
có bao nhiêu sản phẩm. x x
4 Số sản phẩm tối đa trên 1 sơ đồ phải phù hợp với chiều dài bàn cắt (thông thường sơ đồ có chiều dài là 8m ≤ dài sơ đồ ≤ 12m).
x x x
5 Chọn sản lượng của cỡ vóc có sản lượng thấp nhất làm số trừ. Sản lượng của các cỡ vóc còn lại được xem là số bị trừ. Sản lượng dư ra của các cỡ vóc sau khi trừ sẽ được để lại cho các sơ đồ kế tiếp.
x x x
6 Kiểm tra lại tất cả các tỉ lệ cỡ vóc đã ghép cho sơ đồ
có phù hợp với yêu cầu không. x x x
7 Tận dụng các cỡ vóc có số lượng rất nhỏ còn lại sau ghép để triệt tiêu vải thừa đầu khúc
x x x
− Qui trình cứ thế tiếp tục cho đến khi triệt tiêu hết tất cả sản lượng của các cỡ vóc của mã hàng.
− Có sử dụng phần mềm xử lý bảng tính hỗ trợ tính toán.
− Căn cứ vào số lớp vải qui định trải tối đa trên 1 bàn cắt, tính toán số sơ đồ cần giác sao cho phù hợp. Khi đó số lớp vải tối đa trải cho 1 bàn cắt (1 sơ đồ) có thể dao động trong khoảng ± 10%.
− Tính số bàn vải phải trải:
Một số vấn đề phát sinh trong quá trình ghép tỉ lệ cỡ vóc:
− Phân chia nhóm cỡ vóc: đối với mã hàng nhiều cỡ vóc (thuờng là 18), thường được phân chia thành nhiều nhóm cỡ vóc (thường chia làm 2 nhóm).
− Xác định cỡ vóc tương đồng: trong trường hợp một số cỡ vóc khác nhau có số lượng còn lại rất nhỏ sau khi ghép, nếu những cỡ vóc này ghép chung với nhau trên một sơ đồ sẽ giảm được số lượng sơ đồ cần giác bằng cách chọn cỡ vóc lớn nhất để ghép sơ đồ.
Nhận xét:
− Phương pháp ghép tỉ lệ cỡ vóc của Công ty cổ phần Bình Phú là sự kết
hợp giữa phương pháp ghép là phương pháp bình quân gia quyền và phương pháp trừ lùi.
− Trong quá trình thực hiện ghép tỉ lệ cỡ vóc, nhân viên kỹ thuật phải thực hiện ghép thử nhiều lần với các phương án ghép khác nhau để tìm ra kết quả hợp lý.
công việc ghép tỉ lệ cỡ vóc, việc lập lại nhiều lần thường dẫn đến sự nhầm lẫn kết quả tính toán trong lúc thực hiện.
− Thời gian ghép tỉ lệ cỡ vóc cho mã hàng tỉ lệ thuận với số lượng cỡ vóc của mã hàng đó. Kết quả ghép không phải lúc nào cũng là tốt nhất vì còn phụ thuộc vào các yếu tố xuất phát từ người thực hiện như kỹ năng, tâm trạng, sức khỏe… và số lần ghép thử.
3.1.2.Kết quả ghép tỉ lệ cỡ vóc của một số mã hàng được khảo sát
Sau đây là kết quả ghép tỉ lệ cỡ vóc của các mã hàng được khảo sát tại Công ty cổ phần Bình Phú, Sài Gòn 3, Tân Phạm Gia, các mã hàng được khảo sát là loại sản phẩm quần dài:
− Mã hàng TO71557R:
STT Sơ đồ Số lớp sản phẩmTỉ lệ sản phẩmSố lượng mức vảiĐịnh Dài sơ đồ thực tế Vải sử dụng
1 16/2+30/2 43 4 172 256.28 5.71 245.53 2 16/2+28/2 289 4 1156 1722.44 5.66 1635.74 3 18/2+28/2 73 4 292 435.08 5.7 416.1 4 18/2+26/2 62 4 248 369.52 5.64 349.68 5 20/2+26/2 133 4 532 792.68 5.72 760.76 6 22/2+26/2 106 4 424 631.76 5.85 620.1 7 24/2+26/2 164 4 656 977.44 5.89 965.96 8 24/4 96 4 384 572.16 5.83 559.68 9 14+32 33 2 66 98.34 3.06 100.98 10 14 8 1 8 11.92 1.43 11.44 11 22 1 1 1 1.49 1.52 1.52 12 24 1 1 1 1.49 1.78 1.81 13 26 1 1 1 1.49 1.81 1.81 Tổng: 1010 3941 5872.09 5671.11 Bảng 3.2: Bảng kết quả ghép tỉ lệ cỡ vóc.
STT Sơ đồ Số lớp sản phẩmTỉ lệ sản phẩmSố lượng mức vảiĐịnh Dài sơ đồ thực tế Vải sử dụng 1 8/2+20/2 128 4 512 629.76 4.81 615.68 2 10/2+18/2 192 4 768 944.64 4.75 912 3 12/2+16/2 345 4 1380 1697.4 4.72 1628.4 4 14/4 263 4 1052 1293.96 4.74 1246.62 5 10/2+12/2 203 4 812 998.76 4.4 893.2 6 8/2+10/2 65 4 260 319.8 4.32 280.8 7 6+8/2+22 35 4 140 172.2 4.65 162.75 8 6+8 36 2 72 88.56 2.4 86.4 9 8 4 1 4 4.92 1.72 6.88 10 14 3 1 3 3.69 1.12 1.12 11 16 1 1 1 1.23 1.4 1.4 12 18 1 1 1 1.23 1.4 1.4 Tổng: 1276 5005 6156.15 5836.65 Bảng 3.3: Bảng kết quả ghép tỉ lệ cỡ vóc. − Mã hàng TP65253: STT Sơ đồ Số lớp Tỉ lệ sản phẩm Số lượng sản phẩm Định mức vải Dài sơ đồ thực tế Vải sử dụng 1 20+22+32/2 105 4 420 680.4 6.07 637.35 2 24/2+26/2 147 4 188 304.56 5.9 277.3 3 28/2+30/2 150 4 600 972 6.56 984 4 20+24+30+34 30 4 168 272.16 6.1 256.2 5 30+30+36 27 3 81 131.22 5.25 141.75 6 18 13 1 13 21.06 1.36 17.68 7 20 14 1 14 22.68 1.46 20.44 8 26 1 1 1 1.62 1.81 2.02 9 28 1 1 1 1.62 2.02 2.02 10 32 9 1 9 14.58 2.07 18.63 11 34 8 1 8 12.96 2.09 16.72 12 36 2 1 2 3.24 2.12 4.24 Tổng: 507 1505 2438.1 2378.35 Bảng 3.4: Bảng kết quả ghép tỉ lệ cỡ vóc.
Nhận xét:
Từ kết quả ghép tỉ lệ cỡ vóc của 3 mã hàng trên:
− Số lượng sản phẩm tối đa trên một sơ đồ đối với loại sản phẩm quần dài là 4 sản phẩm. Đây là cơ sở để xác định tỉ lệ sản phẩm trên mỗi sơ đồ tương ứng loại sản phẩm quần dài, cũng là tham số quan trọng trong bài toán ghép tỉ lệ cỡ vóc.
− Những sơ đồ đầu tiên thường có nhiều lớp, nhiều cỡ vóc. Số lượng của 1 cỡ vóc còn lại sau mỗi lần ghép nếu còn lại số lượng rất ít thường được dùng cho sơ đồ ngắn để tận dụng vải thừa đầu khúc.
− Số lượng sơ đồ nhiều, gây ảnh hưởng đến các công việc khác có liên quan và tốn nhiều thời gian để:
+ Tính định mức và thực tế vải sử dụng cũng như định mức bình quân của mỗi sơ đồ.
+ Giác sơ đồ, không phù hợp với các Công ty có qui mô sản xuất vừa và nhỏ trong trường hợp giác sơ đồ bằng tay. Gây lãng phí thời gian, nhân sự và vải sử dụng.
3.2. THIẾT KẾ PHẦN MỀM LẬP KẾ HOẠCH CẮT 3.2.1.Thuật giải di truyền trong bài toán ghép tỉ lệ cỡ vóc 3.2.1.Thuật giải di truyền trong bài toán ghép tỉ lệ cỡ vóc
Từ kết quả khảo sát quá trình và phương pháp ghép cỡ tỉ lệ cỡ vóc, thuật giải di truyền được mô tả như sau:
a. Quá trình lai ghép (phép lai):
Quá trình này diễn ra bằng cách ghép một hay nhiều đoạn gen từ hai nhiễm sắc thể cha-mẹ để hình thành nhiễm sắc thể mới mang đặc tính của cả cha lẫn mẹ. Phép lai này có thể mô tả như sau:
− Chọn ngẫu nhiên hai hay nhiều cỡ vóc trong nhóm cỡ vóc. Giả sử nhóm cỡ vóc có độ dài m (m là số cỡ vóc sắp xếp từ cỡ nhỏ nhất đến trung bình và từ trung bình đến lớn nhất).
− Tìm điểm lai bằng cách tạo ngẫu nhiên một con số từ 1 đến m - 1. Như vậy, điểm lai này sẽ chia hai cỡ vóc thành hai nhóm nhóm cỡ vóc con là m1 và m2. Hai hai nhóm cỡ vóc con lúc này sẽ là m11+m22 và m21+m12 và tiếp tục tham gia quá trình ghép cỡ vóc.
b. Quá trình đột biến (phép đột biến):
Quá trình tiến hóa được gọi là quá trình đột biến khi một hoặc một số tính trạng của con không được thừa hưởng từ hai chuỗi nhiễm sắc thể cha-mẹ. Phép đột biến xảy ra với xác suất thấp hơn rất nhiều lần so với xác suất xảy ra phép lai. Phép đột biến có thể mô tả như sau:
− Chọn ngẫu nhiên một số k từ khoảng 1 ≥ k ≥ m.
− Thay đổi giá trị cỡ vóc thứ k, đưa vào nhóm size để tham gia quá trình ghép tiếp theo.
c. Quá trình sinh sản và chọn lọc (phép tái sinh và phép chọn):
− Phép tái sinh: là quá trình các cá thể được sao chép dựa trên độ thích nghi của nó.
− Độ thích nghi là một hàm được gán các giá trị thực cho các cá thể trong quần thể của nó.
Phép tái sinh có thể mô tả như sau:
− Tính độ thích nghi của từng cỡ vóc trong nhóm cỡ vóc, lập bảng cộng dồn các giá trị thích nghi đó (theo thứ tự gán cho từng cỡ vóc) ta được tổng độ thích nghi.
− Giả sử nhóm cỡ vóc có n cỡ vóc. Gọi độ thích nghi của cỡ vóc thứ i là Fi, tổng dồn thứ i là Ft.Tổng độ thích nghi là Fm.
cỡ vóc mới.
− Phép chọn: là quá trình loại bỏ các cỡ vóc xấu và để lại những cỡ vóc tốt.
Phép chọn được mô tả như sau:
− Sắp xếp nhóm cỡ vóc theo thứ tự độ thích nghi giảm dần.
− Loại bỏ các cỡ vóc cuối dãy, chỉ để lại n cỡ vóc tốt nhất chính là sơ đồ được chọn ra.
− Cấu trúc thuật giải di truyền tổng quát: Bắt đầu
t =0;
Khởi tạo P(t)
Tính độ thích nghi cho các cá thể thuộc P(t); Khi (điều kiện dừng chưa thỏa) lặp t = t + 1;
Chọn lọc P(t) Lai P(t) Đột biến P(t) Hết lặp Kết thúc. d. Hàm thích nghi:
Hàm thích nghi là điều kiện để chọn lọc nhóm cỡ vóc mới (sơ đồ) phù hợp trong các trường hợp ghép sơ cỡ vóc khác nhau.
− Tính độ thích nghi eval (vi) của mỗi cỡ vóc vi (i =1…số lượng cỡ vóc):
với f(vi) là hàm mục tiêu
− Tính xác suất chọn pi cho mỗi cỡ vóc thể vi:
− Tính xác suất tích lũy qi cho mỗi cỡ vóc thể vi:
Tiến trình chọn lọc được thực hiện bằng cách quay bánh xe rulet kích thước quần thể lần (số lượng cỡ vóc). Mỗi lần chọn ra một cỡ vóc từ nhóm cỡ vóc hiện hành vào nhóm cỡ vóc mới theo cách sau:
− Phát sinh một số ngẫu nhiên r trong khoảng [0,1] nếu r < q1 thì chọn cỡ vóc v1, ngược lại chọn cỡ vóc vi (2 ≤ i ≤ số lượng cỡ vóc) sao cho qi-1 < r ≤ qi.
3.2.2.Mô hình phân tích và xây dựng phần mềm a. Mô hình use case: a. Mô hình use case:
Đăng nhập Người dùng In báo cáo Cập nhật dữ