A soft computing based approach to integrated process planning and scheduling with setup and machine capacity considerations

Abstract

Hızla gelişen teknoloji, üretici çevrelerini, kompleks yapıda ürünler ve karmaşık gereksinimlerle dolu, daha esnek ve bilgisayar tabanlı bir yapıda olma durumuna sürüklemiştir. Böyle bir ortamda, geleneksel ardışık süreç planlama ve çizelgeleme uygulamaları yetersiz kalmakta ve problemlere sebep olmaktadır. Bu durumun üstesinden gelebilmek için geliştirilen bütünleşik süreç planlama ve çizelgeleme metodu araştırmacılara yeni bir araştırma alanı oluşturmuştur.Bu çalışmada, bütünleşik süreç planlama ve çizelgeleme problemleri üzerine bir literature taraması yapılmış ve Baykasoğlu'nun genel süreç planları için geliştirdiği gramatiksel gösterim yöntemi ile klonal seçim algoritması CLONALG kullanılarakbütünleşik süreç planlama ve çizelgeleme problemlerinin çözümüne yönelik yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda kurulum süresi ve makine kapasite kısıtları göz önünde bulundurularak, aktif çizelgeler üretebilmek için Giffler & Thompson algoritması, birden çok amaç fonksiyonu ile çalışabilmek için VIKOR metodu seçilmiştir.Bütünleşik süreç planlama ve çizelgeleme problemlerinde optimum ya da optimuma yakın sonuçlar veren çizelgeler üretebilmek amacıyla C# programlama dilinde bir bilgisayar programı geliştirilmiş ve örnek olaylar üzerinde uygulamalar yapılmıştır.

Rapidly developing technology turned the manufacturing environments into a more and more flexible, computerized world of ?complex products and requirements?. In such an environment, using the traditional practice of sequential process planning and scheduling remains insufficient and generates problems. In order to overcome this situation, integrated process planning & scheduling has posed a great challenge to researchers.The study presents a literature survey on integrated process planning and scheduling (IPPS) and investigates a new approach which makes use of Baykasoglu?s grammatical representation of generic process plans and Clonal Selection Algorithm (CLONALG) in order to integrate process planning and job shop scheduling. In the proposed integration approach, Giffler & Thompson Algorithm (used to generate active schedules) and VIKOR Method (used to handle multiple objectives) are employed considering setup times and machine capacity constraints.A computer program in C# programming language is developed for finding optimal or near-optimal schedules for IPPS problems. Proposed approach is also applied to case studies in order to analyze its performance.