I. Giới thiệu
Trong bối cảnh sản xuất công nghiệp hiện đại, giải thuật di truyền (GA) đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình điều độ sản xuất. Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng GA trong bài toán điều độ đa mục tiêu tại xưởng sản xuất quạt của công ty Cơ Danh. Mục tiêu chính là tìm hiểu cách thức GA có thể cải thiện hiệu quả sản xuất và giảm thiểu thời gian giao hàng. Các vấn đề chính được đặt ra bao gồm: cách thức giải quyết bài toán điều độ đa mục tiêu, vai trò của GA trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, và khả năng áp dụng GA vào thực tế sản xuất tại công ty Cơ Danh.
1.1 Mục tiêu luận văn
Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu giải thuật di truyền và ứng dụng của nó trong việc giải quyết các bài toán điều độ sản xuất đa mục tiêu. Luận văn sẽ phân tích mô hình sản xuất của xưởng quạt công ty Cơ Danh và áp dụng GA để tối ưu hóa quy trình điều độ. Các nội dung nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu bài toán đa mục tiêu, các ứng dụng của GA, và so sánh kết quả giữa phương pháp GA và các phương pháp điều độ hiện tại.
1.2 Nội dung thực hiện
Luận văn sẽ thực hiện một số nội dung chính như tìm hiểu bài toán đa mục tiêu, nghiên cứu giải thuật di truyền, và ứng dụng GA vào bài toán điều độ tại công ty Cơ Danh. Các bước thực hiện bao gồm phân tích tình hình sản xuất hiện tại, xây dựng mô hình GA, và thực hiện các thí nghiệm để đánh giá hiệu quả của GA trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất. Kết quả sẽ được phân tích và so sánh với các phương pháp điều độ truyền thống để đưa ra những khuyến nghị cụ thể.
II. Các nghiên cứu liên quan
Chương này trình bày các nghiên cứu liên quan đến tối ưu hóa đa mục tiêu và giải thuật di truyền. Việc phân loại các phương pháp giải bài toán đa mục tiêu là rất cần thiết để xác định phương pháp phù hợp cho từng bài toán cụ thể. Các phương pháp này có thể được chia thành hai loại chính: tiếp cận một hàm mục tiêu và tiếp cận Pareto. Tiếp cận một hàm mục tiêu thường dẫn đến một lời giải thỏa hiệp duy nhất, trong khi tiếp cận Pareto cung cấp một tập hợp các lời giải thỏa hiệp, cho phép người ra quyết định lựa chọn dựa trên độ ưu tiên của các mục tiêu.
2.1 Tối ưu đa mục tiêu
Tối ưu hóa đa mục tiêu là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong quản lý sản xuất. Các phương pháp giải bài toán đa mục tiêu bao gồm tối ưu một mục tiêu trong khi các mục tiêu khác trở thành ràng buộc, phát triển các mục tiêu thành một hàm mục tiêu tổng thể, và xem các mục tiêu như là các ràng buộc. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào tính chất của bài toán cụ thể.
2.2 Giải thuật di truyền
Giải thuật di truyền (GA) là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên nguyên lý chọn lọc tự nhiên. GA đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả điều độ sản xuất. Các bước trong GA bao gồm khởi tạo quần thể, đánh giá độ thích nghi, chọn lọc, lai ghép và đột biến. GA có khả năng tìm ra các giải pháp tối ưu cho các bài toán phức tạp mà các phương pháp truyền thống khó có thể giải quyết. Việc áp dụng GA vào bài toán điều độ sản xuất có thể giúp cải thiện hiệu quả và giảm thiểu thời gian giao hàng.
III. Phương pháp luận
Chương này trình bày phương pháp luận được sử dụng trong nghiên cứu. Đầu tiên, một cái nhìn tổng quan về điều độ sản xuất sẽ được đưa ra, bao gồm các đặc tính và ký hiệu trong bài toán điều độ. Các dạng cấu trúc máy trong mô hình điều độ cũng sẽ được phân tích. Đặc biệt, chương này sẽ tập trung vào bài toán flexible flowshop và các phương pháp giải bài toán này. Việc áp dụng GA vào bài toán flowshop đa mục tiêu sẽ được thảo luận chi tiết.
3.1 Tổng quan về điều độ
Điều độ sản xuất là một lĩnh vực quan trọng trong quản lý sản xuất, với mục tiêu tối ưu hóa quy trình sản xuất để đạt được hiệu quả cao nhất. Các đặc tính của bài toán điều độ bao gồm thời gian sản xuất, thời gian chuẩn bị, và các ràng buộc về tài nguyên. Việc hiểu rõ các ký hiệu và cấu trúc máy trong mô hình điều độ là rất cần thiết để áp dụng các phương pháp tối ưu hóa hiệu quả.
3.2 Điều độ trong môi trường flowshop
Bài toán flowshop là một trong những bài toán điều độ phổ biến trong sản xuất. Các phương pháp giải bài toán flowshop bao gồm các phương pháp truyền thống như lập lịch theo thời gian và các phương pháp hiện đại như GA. Bài toán flowshop đa mục tiêu sẽ được phân tích để tìm ra các giải pháp tối ưu, giúp cải thiện hiệu quả sản xuất và giảm thiểu thời gian giao hàng.
