การประยุกต์ใช้เจนเนติกอัลกอริทึมในการออกแบบผังโรงงาน

Abstract

ปัญหาการจัดผังโรงงานเป็นปัญหาที่สำคัญอย่างหนึ่งในระบบการผลิต โดยทั่วไปแล้วปัญหาการจัดผังโรงงานสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ ตามลักษณะของข้อมูลที่ใช้ ได้แก่ การจัดผังโรงงานโดยพิจารณาถึงข้อมูลเชิงปริมาณ และการจัดผังโรงงานโดยพิจารณาถึงข้อมูลเชิงคุณภาพ ผังโรงงานที่ดีควรมีค่าใช้จ่ายของการไหลพัสดุต่ำสุดหรือมีความลัมพันธ์ระหว่างแผนกต่าง ๆ โดยรวมสูงสุด งานวิจัยฉบับนี้เสนอการนำเอาเจนเนติกอัลกอริทึม (Genetic Algorithms) มาประยุกต์ใช้ในการค้นหาคำตอบของปัญหาการจัดผังโรงงาน ซึ่งหมายถึงการหารูปแบบของผังโรงงานที่มีค่าใช้จ่ายต่ำ และมีความลัมพันธ์ระหว่างแผนกต่าง ๆ สูง นอกจากนี้ในงานวิจัยฉบับนี้ยังได้นำเสนอถึงวิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพของเจนเนติกอัลกอริทึมเพื่อลดเวลาในการหาคำตอบอีกด้วย ซึ่งทำได้โดยการนำคำตอบจากวิธีฮิวริสติกมาเป็นคำตอบเริ่มต้นสำหรับเจนเนติกอัลกอริทึม และศึกษาถึงปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อความไวและเวลาในการหาคำตอบเพื่อเป็นแนวทางในการนำเอาเจนเนติกอัลกอริทึมไปใช้ในการแก้ปัญหาการจัดผังโรงงานจริง จากผลการทดลองปรากฏว่า ประสิทธิภาพในการหาคำตอบของเจนเนติกอัลกอริทึมจะเพิ่มขึ้นโดยการให้คำตอบเริ่มด้นจากวิธีฮิวริสติกหลาย ๆ คำตอบที่แตกต่างกัน เนื่องจาก การให้คำตอบเริ่มด้นหลาย ๆ คำตอบจะทำให้เจนเนติกอัลกอริทึม สามารถหาคำตอบที่ดีได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ ผลจาก การทดลองยังแสดงอีกด้วยว่า ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการหาคำตอบและระยะเวลาในการหาคำตอบของเจนเนติกอัลกอริทึมอย่างมีนัยสำคัญคือ จำนวนประชากรและค่าความน่าจะเป็นในการเกิดมิวเตชัน