Diseño de una metaheurística GRASP hibridizada con la metodología PAES y la simulación de Monte Carlo en un ambiente Flexible Flow Shop estocástico multi-objetivo

El propósito de este proyecto es estudiar un problema de programación de la producción multiobjetivo en un ambiente Flexible Flow Shop (FFS) estocástico. Los objetivos a minimizar son el valor esperado de la tardanza, la desviación estándar de la tardanza, el valor esperado del tiempo total de termi...

Full description

Autores:
Castro Mesa, Silvia Juliana
Di Gregorio Martínez, Paola
Ortiz Sarria, Laura Isabel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/44659
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/44659
Palabra clave:
Programación de la producción
Tiempo total de terminación
Tardanza
Tiempo promedio de reparación
Tiempo promedio entre fallas
GRASP
PAES
Simulación de Monte Carlo
Scheduling
Flexible Flow Shop (FFS)
GRASP
PAES
Mean Time Between Failures (MTBF)
Medium Time to Repair (MTTR)
ENS2
FL
Flowtime
Tardiness
Monte Carlo simulation
Ingeniería industrial - Tesis y disertaciones académicas
Simulación por computadores
Programación de la producción
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openAccess
License
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description El propósito de este proyecto es estudiar un problema de programación de la producción multiobjetivo en un ambiente Flexible Flow Shop (FFS) estocástico. Los objetivos a minimizar son el valor esperado de la tardanza, la desviación estándar de la tardanza, el valor esperado del tiempo total de terminación y la desviación estándar del tiempo total de terminación. Los parámetros estocásticos son los tiempos entre fallas de las máquinas y los tiempos de reparación de las máquinas. Como método de solución, se propone una simheurística, la cual hibridiza la metaheurística GRASP con la simulación de Monte Carlo y el algoritmo PAES para obtener la frontera de Pareto. Inicialmente, se realiza un diseño experimental de la versión determinística del problema para evaluar el desempeño de la simheurística, comparando los resultados de la simheurística con el tiempo total de terminación obtenido en la programación de los trabajos con la regla de despacho FL, y la tardanza con la regla de despacho ENS2. Un segundo diseño de experimentos es diseñado para evaluar los efectos de los diferentes coeficientes de variación y la distribución de probabilidad para ambos parámetros estocásticos en las cuatro funciones objetivo del caso estocástico. Para el caso estocástico, los resultados arrojaron que ambas distribuciones de probabilidad y coeficientes de variación tienen un efecto significativo en las variables, lo que demuestra la importancia de un ajuste preciso de las distribuciones de probabilidad para obtener soluciones adecuadas.
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spelling Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2González Neira, Eliana MaríaCastro Mesa, Silvia JulianaDi Gregorio Martínez, PaolaOrtiz Sarria, Laura Isabel2019-08-15T14:33:21Z2020-04-16T17:17:50Z2019-08-15T14:33:21Z2020-04-16T17:17:50Z2018http://hdl.handle.net/10554/44659instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.coEl propósito de este proyecto es estudiar un problema de programación de la producción multiobjetivo en un ambiente Flexible Flow Shop (FFS) estocástico. Los objetivos a minimizar son el valor esperado de la tardanza, la desviación estándar de la tardanza, el valor esperado del tiempo total de terminación y la desviación estándar del tiempo total de terminación. Los parámetros estocásticos son los tiempos entre fallas de las máquinas y los tiempos de reparación de las máquinas. Como método de solución, se propone una simheurística, la cual hibridiza la metaheurística GRASP con la simulación de Monte Carlo y el algoritmo PAES para obtener la frontera de Pareto. Inicialmente, se realiza un diseño experimental de la versión determinística del problema para evaluar el desempeño de la simheurística, comparando los resultados de la simheurística con el tiempo total de terminación obtenido en la programación de los trabajos con la regla de despacho FL, y la tardanza con la regla de despacho ENS2. Un segundo diseño de experimentos es diseñado para evaluar los efectos de los diferentes coeficientes de variación y la distribución de probabilidad para ambos parámetros estocásticos en las cuatro funciones objetivo del caso estocástico. Para el caso estocástico, los resultados arrojaron que ambas distribuciones de probabilidad y coeficientes de variación tienen un efecto significativo en las variables, lo que demuestra la importancia de un ajuste preciso de las distribuciones de probabilidad para obtener soluciones adecuadas.To achieve a higher level of efficiency within a manufacturing industry, the production scheduling is essential, because this process is crucial for the maximization of the business value. Currently, a big part of literature in scheduling is focused on solving a deterministic problem to minimize the makespan. Given that, realistically, the industry is exposed to random events that can affect its performance, the aim of this project is to study a multi-objective stochastic Flexible Flow Shop (FFS) environment. The objectives to minimize are expected value of tardiness, standard deviation of tardiness, expected value of total completion time (equal to flowtime due to release times are zero) and standard deviation of total completion time. The stochastics parameters are the times between failures and times to repair the machines (duration of machine breakdowns). As solution method, a simheuristic is proposed, which hybridizes the metaheuristic Greedy Randomized Adaptive Search Procedures (GRASP) with the Monte Carlo simulation and Pareto Archived Evolution Strategy (PAES) algorithm to obtain the Pareto frontier (see illustration 2). A first experimental design is done to test the simheuristic performance for the deterministic version (see illustration 1) of the problem by comparing the results of the simheuristic with the flowtime obtained by scheduling the jobs with FL dispatching rule, and the tardiness with the ENS2 dispatching rule. A second design of experiments is designed to evaluate the effects of different coefficients of variation and probability distribution of both stochastic parameters in the four objective functions of the stochastic case. To do both experimental designs 324 benchmark instances were evaluated in both cases. Results show, that for the deterministic case, the metaheuristic presents an average improvement of 3% in flowtime against FL rule, 2% in tardiness against ENS2 rule. For the stochastic case, results show that both probability distributions and coefficient of variation have a significant effect in the four response variables, which shows the importance of an accurate fitting of probability distributions to obtain adequate solutions.Ingeniero (a) IndustrialPregradoPDFapplication/pdfspaPontificia Universidad JaverianaIngeniería IndustrialFacultad de IngenieríaProgramación de la producciónTiempo total de terminaciónTardanzaTiempo promedio de reparaciónTiempo promedio entre fallasGRASPPAESSimulación de Monte CarloSchedulingFlexible Flow Shop (FFS)GRASPPAESMean Time Between Failures (MTBF)Medium Time to Repair (MTTR)ENS2FLFlowtimeTardinessMonte Carlo simulationIngeniería industrial - Tesis y disertaciones académicasSimulación por computadoresProgramación de la producciónDiseño de una metaheurística GRASP hibridizada con la metodología PAES y la simulación de Monte Carlo en un ambiente Flexible Flow Shop estocástico multi-objetivoTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTHUMBNAILTesis.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6836http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/44659/1/Tesis.pdf.jpg74804af70d67d05c4a0758a135650a41MD51open accessCartas.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6904http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/44659/2/Cartas.pdf.jpgad3841ad4afeba6f89a3f9e2679de53eMD52open accessLICENSElicense.txttext/plain2603http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/44659/3/license.txt2070d280cc89439d983d9eee1b17df53MD53open accessORIGINALTesis.pdfapplication/pdf837059http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/44659/4/Tesis.pdfab94896e51866935e1d421d31e9ceaeaMD54open accessCartas.pdfLicencia de usoapplication/pdf379347http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/44659/5/Cartas.pdf33063e70df26de9a5201d3032af39e23MD55metadata only access10554/44659oai:repository.javeriana.edu.co:10554/446592022-05-03 13:32:19.417Repositorio Institucional - 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