Atölye tipi çizelgeleme için uzman sistem tekniği ile basit öncelik kurallarının karşılaştırılması

Üretim çizelgeleme, üretim planlama ile beraber, bir imalat sisteminin etkinlik ve verimliliğini belirleyen önemli bir fonksiyondur. Ancak çizelgeleme probleminin zor problemler (Non-deterministic Polynomial hard) sınıfına girmesinden dolayı, optimal çözüm bulmak zordur ve genellikle sezgisel yöntemlerle çözüm aranmaktadır. Bununla beraber, çeşitli yapay zeka ve zeki arama teknikleriyle çizelgeleme problemlerinin çözümleri önemli ölçüde iyileştirilebilmektedir. Bu çalışmada, klasik atölye tipi üretim çizelgelemede kullanılmak üzere bir uzman sistem çizelgecisi sunulmaktadır. Öncelikle 24 kural içeren bir bilgi tabanı oluşturulmuştur. Bu bilgi tabanını kullanan uzman sistem bir gecikmesiz çizelge üreteci programının içine yerleştirilmiştir. Daha sonra, bir deney düzeneğiyle çeşitli çizelgeleme problemleri üretilmiştir. Bunlar uzman sistem ve nisbeten iyi 13 basit öncelik kuralıyla çözülerek, yöntemler arasında istatistiksel karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonuçta uzman sistemin basit öncelik kurallarına nazaran daha iyi çözümler ürettiği istatistiksel olarak gözlemlenmiştir.

Comparing the expert system technique with the priority dispatching rules for job-shop scheduling

The production scheduling together with the production planning are an important function determining the efficiency and productivity of a manufacturing system. Because of belonging to the class of non-deterministic polynomial hard problems, to find an optimal solution for the scheduling problem is more difficult. Therefore, it is generally tried to solve by the heuristic approaches. However, the scheduling solutions can be improved rather by the various artificial intelligence and intelligent search techniques. In this paper, we propose an expert system procedure for the job-shop scheduling problem. First, a knowledge base including 24 scheduling rules has been created. The expert system module using this knowledge base is embedded in a non-delayed schedule producing program. Afterwards, the various test problems have been created by an experimental mechanizm. They have been solved by the expert system module and the 13 relatively good priority dispatching rules. The expert system module has been compared with each others statistically. Finally, some conclusions showing the superiority of the expert system module over the priority dispatching rules are presented.

___

1. Pinedo, M., Scheduling: Theory, Algorithms and Systems, Prentice-Hall, New Jersey, 1995.
2. Baker, K.R., Introduction to Sequencing & Scheduling, John Wiley, New York, 1974.
3. Geyik, F. & Cedimoglu, I.H., "A Review of the Production Scheduling Approaches Based-on Artificial Intelligence and the Integration of Process Planning and Scheduling", in A. Belhi, P.J. Erard and A. Bouras (Ed.), Proceedings on Swiss Conference of CAD/CAM'99, Neuchatel University, Switzerland, 22-24 February, pp. 167-174, 1999.
4. Geyik, F., Atölye Tipi Çizelgeleme için Uzman- Tabu Arama Modeli, Doktora tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000.
5. Medsker, L. & Liebowitz, J., Design And Development Of Expert Systems And Neural Networks, Macmillan, New York, 1994.
6. Pham, D.T. & Pham, P.T.N., Expert Systems in Mechanical and Manufacturing Eengineering, International Journal Advanced Manufacturing Technology, Vol.3, No.3, pp.3-21, 1988.
7. Subramanyam, S. & Askin, R.G., "An Eexpert System Aapproach to Scheduling in Flexible Manufacturing Systems", in A. Kusiak (Ed.), Flexible Manufacturing systems: Methods and Studies, Amsterdam, Netherlands, pp.243-256, 1986.
8. Kusiak, A. & Chen, M., Expert System for Planning and Scheduling Manufacturing Systems, European Journal of Operational Research, Vol.34, No.2, pp. 113-130, 1988.
9. Sim, S.K., Yeo, K.T. & Lee, W.H., An Expert Neural Network System for Dynamic Job Shop Scheduling, International Journal of Production Research, Vol.32, No.8,pp.1759-1773, 1994.
lO.Tailard, E., Benchmarks for Basic Scheduling Problems, European Journal of Operational Research, Vol.64, No.2, pp278-285, 1993.
ll.Blackstone, J.H., Philips, D.T. & Hogg, G.L., A State-of-Art Survey of Dispatching Rules for Manufacturing Job Shop Operations, International Journal of Production Research, Vol.20, No.1,pp.27-45, 1982.