Análisis comparativo de colonia de hormigas vs. un enfoque combinado cuello de botella móvil/búsqueda tabú en la minimización de la tardanza ponderada total en sistemas de manufactura tipo taller

Programar la producción en talleres (job shops) es un problema que consiste en secuenciar las diferentes operaciones de n trabajos a procesar en m máquinas, con el fin de minimizar alguna función objetivo. Este es un problema NP-Hard en el sentido fuerte. En el presente trabajo se proponen dos alter...

Full description

Autores:: Buitrago Suescún, Oscar Yecid
Britto Agudelo, Rodrigo Alberto
Mejía Delgadillo, Gonzalo

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2007

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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En el presente trabajo se proponen dos alternativas novedosas y prometedoras para solucionar dicho problema con el objetivo de minimizar la tardanza ponderada total. La primera es una implementación de la meta-heurística de colonia de hormigas y la segunda un procedimiento compuesto que utiliza la heurística del Cuello de Botella Móvil combinada con un algoritmo de Búsqueda Tabú con. En el caso de la Colonia de Hormigas se determinan por diseño de experimentos y superficies de respuesta valores recomendables para los diferentes parámetros del algoritmo. En el procedimiento híbrido Cuello de Botella-Búsqueda Tabú se proponen mejoras con respecto a la secuenciación de los sub-problemas y el criterio de selección de la máquina crítica en el algoritmo de cuello de botella. En cuanto a la Búsqueda Tabú se implementó una lista tabú dinámicaescalonada que solo toma valores de 8 y 16. Se comparó el desempeño de los algoritmos propuestos mediante 20 problemas de la literatura. Los resultados obtenidos son bastante competitivos en cuanto a calidad de la solución y tiempo computacional.The job shop scheduling problem seeks to sequence the different operations of n jobs to beprocessed in the m machines minimizing an objective function. It is a NP Strongly Hard problem.In this paper, two novels and promising approaches to solve the JSSP with total weightedtardiness as the objective function are proposed. The first one is an implementation of the meta-heuristic Ant Colony and the second a compound procedure which integrates the ShiftingBottleneck heuristic with the Tabu Search algorithm. Recommendable values for the parametersof the Ant colony, using design experiments and surface responses, were found. Improvementsrelated to the sub-problems sequence and the criteria used for selecting the critical machine in theShifting Bottleneck were proposed in the hybrid procedure SBTS. A dynamic tabu list which onlytakes values of 8 and 16 was implemented in the Tabu Search. The performance of the proposedalgorithm was compared using 20 instances found in the literature. The obtained results are verycompetitive regarding the quality of the solution and computational time.application/pdfspaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería de Sistemashttps://revistas.unab.edu.co/index.php/rcc/article/view/1041/1014https://revistas.unab.edu.co/index.php/rcc/article/view/1041J. Adams; E. Balas y D. Zawack. The shifting bottleneck producer for job shopscheduling, Management Science 34 391 – 401. 1988D. Applegate and W. Cook. A Computational Study of the Job-Shop SchedulingProblem, ORSA Journal on Computing, Spring, 3(2), 149-156. 1991V.A Armentano and C.R. Scrich. Tabú Search for minimizing total tardiness in a job shop,International Journal Production Economics 63 131 – 140 2000K.R. Baker. Sequencing Rules and Due Date assignments in a Job Shop. ManagementScience 30, 1093-1104. 1984A.Bauer et al. Minimizing total tardiness on a single machine using Ant ColonyOptimization. Cejor 8: 125-141. 2000T.C. Cheng, E; and M.C Gupta. Survey of Scheduling Research Involving Due Datedetermination Decisions, European Journal of Operational Research 47, 271-292. 1989A. Colorni et al. Ant system applied for job-shop scheduling. Belgian Journal ofOperations Research, Statistics and Computer Science [JORBEL), 34: 39- 53, 1994A. Colorni; M. Dorigo and V. Maniezzo. Ants System applied to the QuadraticAssignment Problem. Technical Report No. 94- 28, IRIDIA, Brusels, belgium. 1994G. M. Cox and W. Cocharan. Diseños experimentales. Jhon Wiley & Sons. 1965Jl. Deneubourg J.M. Pasteels and JC. Verhaeghe. Probabilistic behavior in ants: astrategy of errors? J Theor Biol 105: 259-271, 1983M. Dorigo. Optimization, Learning and Natural Algorithms [in Italian). 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ORSAJournal on Computing, 16(2), 108-117. 1994.Derechos de autor 2007 Revista Colombiana de Computaciónhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Revista Colombiana de Computación; Vol. 8 Núm. 1 (2007): Revista Colombiana de Computación; 1-19Ingeniería de sistemasInvestigacionesTecnologías de la información y las comunicacionesTIC´sTechnological innovationsComputer scienceTechnology developmentSystems engineeringInvestigationsInformation and communication technologiesICT'sMeta-heuristicsJob shop schedulingAnt colonyTabu searchShifting bottleneckInnovaciones tecnológicasCiencia de los computadoresDesarrollo de tecnologíaMeta-heurísticasProgramación de tallerColonia de hormigasBúsqueda TabúCuello de botella móvilAnálisis comparativo de colonia de hormigas vs. un enfoque combinado cuello de botella móvil/búsqueda tabú en la minimización de la tardanza ponderada total en sistemas de manufactura tipo tallerComparative analysis of ant colony vs. a combined mobile bottleneck / taboo search approach in minimizing total weighted delay in shop-type manufacturing systemsinfo:eu-repo/semantics/articleArtículohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1http://purl.org/redcol/resource_type/CJournalArticleORIGINAL2007_Análisis_comparativo_de_colonia_de_hormigas.pdf2007_Análisis_comparativo_de_colonia_de_hormigas.pdfArticuloapplication/pdf271679https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/8997/1/2007_An%c3%a1lisis_comparativo_de_colonia_de_hormigas.pdfed7c819a543385d0a34c298b970e4f08MD51open accessTHUMBNAIL2007_Análisis_comparativo_de_colonia_de_hormigas.pdf.jpg2007_Análisis_comparativo_de_colonia_de_hormigas.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8671https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/8997/2/2007_An%c3%a1lisis_comparativo_de_colonia_de_hormigas.pdf.jpg7f1a8cd5e5678620eab7c9e66c6d6398MD52open access20.500.12749/8997oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/89972022-11-25 15:00:39.769open accessRepositorio Institucional \| Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.co

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