Publicación:

Solución al problema del Flow Shop Híbrido (HFS) con máquinas paralelas no relacionadas y buffers de tamaño limitado mediante una metaheurística basada en el algoritmo competitivo imperialista (ICA)

Resumen

Es usual el problema de asignar tareas a etapas de procesamiento en distintos ambientes de manufactura, donde cada etapa tiene múltiples máquinas en paralelo, las cuales pueden ser idénticas, uniformes o no relacionadas de acuerdo con la configuración del sistema. Para esta clase de problemas, el objetivo es encontrar una programación óptima que permita atender una función objetivo, ya sea la disminución de tiempos de procesamiento totales, el tiempo de flujo medio, el número de tareas tardías, entre otros. El problema descrito anteriormente, se encuentra en la literatura como flexible y hace parte del área de investigación de la optimización combinatoria clasificado como - a causa de que es poco factible que exista un algoritmo de tiempo polinómico con la capacidad de encontrar la solución óptima. La presente investigación desarrolla una metaheurística basada en el algoritmo competitivo imperialista combinado con operadores de algoritmos genéticos, con el objetivo de minimizar la variable híbrido con máquinas paralelas no relacionadas, tiempos de alistamiento dependientes de la de tamaño limitado, una restricción la cual dicta que las zonas de almacenamiento de trabajos entre etapas tienen una capacidad limitada en cantidad para albergar los mismos. Para comprobar la eficiencia del algoritmo se desarrolla una comparación de los resultados obtenidos para veinte instancias generadas por el autor entre las soluciones dadas por el modelo de programación lineal entera del problema programado en GAMS® y las respuestas arrojadas por la metaheurística programada en MATLAB®. Se encuentra que la metaheurística basada en el ICA da mejores soluciones que el método exacto para cuatro instancias y con porcentaje de diferencia muy bajo para otras ocho instancias con tiempos mucho menores a los utilizados por el método exacto. 1