การแก้ปัญหาการจัดสมดุลสายการประกอบโดยวิธีการดิฟเฟอร์เรนเชียลอิโวลูชั่น

Abstract

บทความนี้นำเสนอวิธีการดิฟเฟอร์เรนเชียลอิโวลูชั่น (Differential Evolution : DE) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสายการประกอบแบบเส้นตรง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อหาจำนวนสถานีงานน้อยที่สุด (m) จึงจัดเป็นปัญหาการจัดสมดุลสายการประกอบแบบเส้นตรงประเภทที่ 1 (Simple Assembly Line Balancing Problem Type 1 : SALBP-1) ซึ่งวิธีการ DE จะทำการสร้างเวกเตอร์เริ่มต้นโดยการสุ่มจำนวนจริง จากนั้นจะทำการปรับปรุงคำตอบโดยการผ่าเหล่า (Mutation), การข้ามสายพันธุ์ (Crossover) และทำการคัดเลือก (Selection) ซึ่งในบทความวิจัยนี้ได้ประยุกต์ใช้วิธี Mutation 3 วิธีคือ “DE/rand”, “DE/Best/1” และ “DE/Rand-to-Best/1” มาใช้ร่วมกับวิธี Crossover 2 วิธีคือ Binomial Crossover และ Exponential Crossover 2 Position ในการจัดสมดุลสายการประกอบแบบเส้นตรงประเภทที่ 1 ที่มีงาน 7-111 งาน จำนวน 64 ปัญหา จากการทดลองพบว่าการนำวิธี “DE/Best/1” มาใช้ร่วมกับวิธี Exponential Crossover ให้คำตอบที่ดีที่สุดในเวลาที่รวดเร็วที่สุด จำนวน 59 ปัญหา ซึ่งถือได้ว่าเป็นวิธีการปรับปรุงคำตอบที่มีประสิทธิภาพมากวิธีหนึ่ง เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้วิธี “DE/Rand” ร่วมกับ Binomial Crossover, “DE/Best/1” ร่วมกับ Binomial Crossover , “DE/Rand-to-Best/1” ร่วมกับ Binomial Crossover , “DE/Rand” ร่วมกับ Exponential Crossover และ “DE/Rand-to-Best/1” ร่วมกับ Exponential Crossover ที่สามารถให้คำตอบที่ดีที่สุดในเวลาที่รวดเร็วที่สุด จำนวน 27, 34 , 31, 45 และ 54 ปัญหาตามลำดับSolving an Assembly Line Balancing Problem by Differential Evolution

This article proposes Differential Evolution (DE) that can increase efficiency of Simple Assembly Line Balancing. A purpose is to find minimal workstations (m), which can be classified as Simple Assembly Line Balancing Problem Type 1 (SALBP-1). To begin, DE will generate initial vector by sampling from real numbers, which those results will undergo Mutation, Crossover and Selection. In this article, we apply each of 3 methods of Mutation which are “DE/Rand”, “DE/Best/1” and “DE/Rand-to-Best/1” with each of 2 methods of Crossover which are Binomial Crossover and Exponential Crossover 2 Position. In Simple Assembly Line Balancing Type 1 which contains 7-111 tasks, 64 problem, we find that the application of “DE/Best/1” with Exponential Crossover provides the best answer within the least amount of time for 59 problems. While the other combinations which are “DE/Rand” with Binomial Crossover, “DE/Best/1” with Binomial Crossover, “DE/Rand-to Best/1” with Binomial Crossover, “DE/rand” with Exponential Crossover and “DE/Rand-to Best/1” with Exponential Crossover, yield the best answer within the least amount of time for 27, 34, 31, 45 and 54 problems, respectively.