USING GENETIC ALGORITHM IN FMS PART ASSIGNMENT AND TOOL LOADING WITH RELIABILITY CONSIDERATIONS NO TOOL SHARING ALLOWED

Abdulfatah Altumi


Mechanical & Industrial Engineering
Al-Fateh University, Tripoli, Libya

الملخص



تم تطبيق خوارزمية وراثية لتحديد الوفرة وباقل تكلفة ومستويات المعولية (الاعتمادية) المثالية لنظام العدد في انظمة التصنيع المرن.اذ انه وكلما زاد تطور نظم الانتاج تعقيدا ومرونة كلما زادت اهمية المنافسة والتكلفة.وكذلك فإن استخدام نظم العدد قد ساهم فى تقليل الجوة ما بين متطلبات التصنيع المختلفة.
تتمثل المشكلة في تعيين (تخصيص) الاجزاء لمختلف الآلات لغرض تشغيلها باستخدام مختلف العدد المثبتة في الآلات حيث ان القرارات التي تشمل عدد العدد ونسخ العدة وتنفيذها يستغرق وقتا حقيقيا وحيث ان نظام التصنيع المرن يجب ان لا يكون مصمما لانجاز مهامه فقط وانما لانجاز تلك المهام بنجاح فان متطلبات تصميم المعولية تكون في مراحل تخطيط النظام. ان انظمة التصنيع المرن تبشر بطرق اكثر كفاءة وفعالية في استغلال الموارد والمعلومات والاصول النافعة ، ووفقا لقدرتها على حمل تنوع من العدد المختلفة فان لها القدرة على انجاز العمليات المختلفة اللازمة في انتاج مختلف الانواع من الاجزاء بحجم انتاج قليل الى متوسط.لقد تم تطوير (بناء) نموذج رياضي حيث تتالف الصيغة من دالة هدف مع مجموعة قيود وتم تحديد ادنى مستوى معولية لنظام العدد، وقد اعطى حل النموذج العدد الامثل من العدد وكذلك نسخ العدة لكل نوع من انواع العدد متلازما مع تعيين (تخصيص) كل نوع من الأجزاء.أن الهدف النهائي هو تقليل الكلفة الكلية (كلفة التشغيل وكلفة العدة) مع تحقيق اقصى معولية مطلوبة لنظام العدد في نظام التصنيع المرن تحت الدراسة.


ABSTRACT



In this research paper, application of genetic algorithms (GA) to flexible manufacturing systems (FMS) tooling system reliability in the context of the machine-loading and part assignment problem is investigated. As manufacturing systems become increasingly complex, competition and cost grow more rapidly. Flexible manufacturing systems became the means to narrow the gap between the various different pressures. FMS promises more efficient and effective ways of utilizing resources, information and assets, due to its capability to carry a variety of different tools so that FMS can perform different operations required in the production of a variety of low to mid size part types. 0/1 integer-programming model is developed. The formulation considers an objective function with a set of governing constraints. Initially a reliability level is decided for the tooling system. The model will simultaneously return with optimum number of tools and tool copies for each tool type as well as the assignment of different operations of part types to different machines for processing. The overall objective is cost minimization while achieving maximum desired tooling system reliability for the FMS under consideration. The model developed considers an FMS where tool sharing is not allowed. Consequently, each tool magazine will be required to carry the required tools and tool copies on its magazine to achieve the reliability levels requirement and carry the required machining operations on the different parts assigned to each machine during each production period.