ฮิวริสติกแบบกำหนดการเชิงเส้นจำนวนเต็มผสมสำหรับปัญหาการจัดตารางการผลิตของระบบการผลิตแบบตามงาน

Abstract

งานวิจัยนี้เสนอวิธีการจัดตารางการผลิตของระบบการผลิตแบบตามงานที่มีสองจุดประสงค์คือการทำให้เวลาปิดงานของระบบและเวลาสายสูงสุดของทุกงานต่ำที่สุด การจัดตารางการผลิตเดิมของกระบวนการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์แห่งหนึ่งที่มีลักษณะการผลิตเป็นระบบการผลิตแบบตามงานใช้วิธีการกำหนดลำดับความสำคัญของงานจากกำหนดส่งมอบเร็วกว่าให้ทำการผลิตก่อน (Earliest due date, EDD) ซึ่งให้ผลเวลาปิดงานของระบบสูงและไม่สามารถส่งมอบงานได้ทันตามกำหนด งานวิจัยนี้ออกแบบฮิวริสติกแบบกำหนดการเชิงเส้นจำนวนเต็มผสม (Mixed integer linear programming based heuristic, MILP_H) โดยมีการแบ่งงานที่ต้องการจัดตารางการผลิตที่มีจำนวนมากออกเป็นกลุ่มย่อยตามกฏลำดับความสำคัญแบบ EDD ตารางการผลิตของกลุ่มย่อยหนึ่ง ๆ ถูกสร้างขึ้นจากแบบจำลองกำหนดการเชิงเส้นจำนวนเต็มผสม (Mixed integer linear programming, MILP) หากไม่มีงานสายเกิดขึ้นจะใช้ MILP ที่มีจุดประสงค์ที่ทำให้เวลาปิดงานของระบบต่ำที่สุด แต่หากมีงานสายเกิดขึ้นจะใช้ MILP ที่มีจุดประสงค์ที่ทำให้ผลรวมแบบถ่วงน้ำหนักของเวลาปิดงานของระบบและเวลาสายสูงสุดของทุกงานต่ำที่สุด โดยให้น้ำหนักเวลาสายสูงสุดมากกว่าเวลาปิดงานเพื่อลดเวลาการทำงานล่วงเวลาในการผลิตงานที่เสร็จไม่ทันตามกำหนด ส่งมอบตารางการผลิตของกลุ่มย่อยแต่ละกลุ่มย่อยจะถูกนำมารวมกันตามลำดับกลุ่ม EDD ให้เป็นตารางการผลิตสำหรับใช้งานซอฟต์แวร์ OpenSolver ด้วยโปรแกรมประมวลผล Gurobi 7.5.2 ถูกนำมาใช้ในการหาผลลัพธ์ที่เหมาะสมของแบบจำลอง MILPโดยกำหนดเวลาประมวลผลสูงสุด เท่ากับ 600 วินาที การทดสอบประสิทธิภาพเปรียบเทียบกับวิธีการเดิมด้วยปัญหาการจัดตารางการผลิตจริงและปัญหาจำลองด้วยคอมพิวเตอร์รวม 15 ปัญหา จำนวนงานเฉลี่ย 47 งาน และแต่ละงานมีขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน 4 เครื่องจักรจากทั้งหมด 9 เครื่องจักรผลการวิจัยพบว่า ตารางการผลิตที่สร้างด้วยวิธี MILP_H สามารถลดเวลาปิดงานลงได้เฉลี่ย 220 นาทีและลดเวลาสายสูงสุดลงได้เฉลี่ย 74 นาที หรือคิดเป็นการลดลงร้อยละ 4.22 และ 22.62 ตามลำดับ