Desarrollo de un algoritmo de búsqueda tabú para la programación de pedidos en manufactura aditiva

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dc.contributor.advisorOrtiz Pimiento, Néstor Raúl
dc.contributor.advisorLozano Suarez, Lina Mayerly
dc.contributor.authorChacon Santamaria, Paula Andrea
dc.contributor.evaluatorLamos Diaz, Henry
dc.contributor.evaluatorTalero Sarmiento, Leonardo Hernan
dc.date.accessioned2023-03-09T13:08:08Z
dc.date.available2023-03-09T13:08:08Z
dc.date.created2023-03-08
dc.date.issued2023-03-08
dc.description.abstractLa fabricación o manufactura aditiva (AM), también conocida como impresión 3D, es un proceso de producción en el que se construyen objetos capa por capa a partir de sus modelos digitales tridimensionales. En esta industria, los tiempos de impresión suelen ser muy elevados, razón por la cual, las decisiones para programar de la producción son de vital importancia. En esta investigación se utilizó un algoritmo de búsqueda tabú (TS) para resolver el problema de programación de pedidos en un ambiente de múltiples máquinas AM diferentes, el cual es de tipo NP-hard. Por tanto, las técnicas metaheurísticas son apropiadas para su solución. La función objetivo fue la minimización del makespan. El algoritmo TS fue probado con instancias de la literatura. En las instancias de menor tamaño mostró ser una buena opción para la resolución de este problema. Al ser comparado con el método exacto, logró una disminución del tiempo de cómputo promedio de 1020,69 a 0,48 segundos, mientras que los resultados del makespan distaron en promedio un 2,45% de los obtenidos mediante CPLEX. Además, al compararlo con otras metaheurísticas como Búsqueda Local Iterada de Aprendizaje por Refuerzo (ILS+Q-Learning) y un algoritmo evolutivo (EA) de la literatura, la diferencia relativa promedio fue de 0,70% y 0,75% en favor del TS, respectivamente. En instancias de mayor tamaño el algoritmo TS mostró un menor rendimiento en comparación con la ILS+Q-Learning y el EA, ya que estas diferencias fueron de 3,02% y 3,01%, respectivamente a favor de estos últimos.
dc.description.abstractenglishAdditive manufacturing (AM), also known as 3D printing, is a production process in which objects are built layer by layer from their three-dimensional digital models. In this industry, printing times are usually very high, which means decisions to schedule production are of vital importance. In this research, a tabu search (TS) algorithm was used to solve the scheduling problem in an environment of multiple different AM machines, which is NP-hard. Therefore, metaheuristic techniques are appropriate for its solution. The objective function was the minimization of the makespan. The TS algorithm was tested with instances from the literature. In smaller instances, it proved to be a good option for solving this problem. When compared with the exact method, it achieved a decrease in average computation time from 1020.69 to 0.48 seconds, while the makespan results were on average 2.45% different from those obtained using CPLEX. Furthermore, when compared with other metaheuristics such as Reinforcement Learning Iterated Local Search (ILS+Q-Learning) and an Evolutionary Algorithm (EA) from literature, the average relative difference was 0.70% and 0.75% in favor of the TS, respectively. In larger instances, the TS algorithm showed lower performance compared to ILS+Q-Learning and EA, since these differences were 3.02% and 3.01%, respectively, in favor of the latter.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Industrial
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12464
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Industrial
dc.publisher.schoolEscuela de Estudios Industriales y Empresariales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectManufactura aditiva
dc.subjectprogramación de la producción
dc.subjectbúsqueda tabú
dc.subjectmakespan
dc.subject.keywordAdditive manufacturing
dc.subject.keywordscheduling
dc.subject.keywordtabu search
dc.subject.keywordmakespan
dc.titleDesarrollo de un algoritmo de búsqueda tabú para la programación de pedidos en manufactura aditiva
dc.title.englishA tabu search algorithm for additive manufacturing scheduling
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Industrial