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第四章 計算結果與分析討論

第三節 啟發式求解

本節利用啟發式求解方式,根據效率型之計算方式,給定

CT

max 之後,從工作站

m=1,2,…,m

max,進行求解,求解過程有以下三個步驟:

1. 給定工作站數 m=1,2,…,mmax與週期時間CT。

2. 將左邊任務及右邊任務按照順序排入工作站中。

3. 將兩邊即可之任務排入工作站,並遵守其任務優先順序。

透過以上三個步驟,利用圖形來增加詳細之說明,此處來 P9 問題,工作站數為 1 站,週期時間為9 進行說明:

圖4.21 P9 問題之順序關係圖

資料來源: Kim et al.(2010)

首先將任務1、4、8 安排入左邊工作站中,再將任務 2、5 安排進入右邊工作站中,

圖中左邊任務用黃色呈現,右邊任務用藍色呈現,兩邊均可分配之任務則用藍色呈現,

如圖4.22 所示:

圖4.22 指派過程 資料來源:本研究整理

接下來安排兩邊即可之任務進入工作站中,先從任務3 安排進入工作站中,由於任 務3 沒有任前置關係,所已將任務 3 安排在任務 1 及任務 4 之間,如圖 4.23 所示:

圖4.23 指派過程(續) 資料來源:本研究整理

因為任務3 安排在任務 1 及任務 4 之間,任務 3 之時間為 2,所以任務 4 及任務 8 須向後退兩個單位。

再來安排任務6 及任務 7 進入工作站中,任務 6 有順序關係,其前置任務為任務 3,

後續任務為任務9,而任務 7 前置任務為任務 4 及任務 5,沒有後續任務,所已將任務 6 安排在右邊工作站中,擺放在任務5 後方,任務 7 則安排右邊工作站中,擺放位置在任 務4 後方,如圖 4.24 所示:

L

R 5

1 4 8

2

L

R 5

1 2

4 8

3

83 

5 3 30 56.67%

6 3 36 47.22%

資料來源:本研究整理

透過啟發式求解,得到之效率型問題效率分別當工作站數為1 站,週期時間為 9,

2m*CT 為 18,其效率為 94.44,當工作站數為 2 站,週期時間為 5,2m*CT 為 20,其效

率為85,當工作站數為 3 站,週期時間為 3,2m*CT 為 24,其效率為 94.44,當工作站 數為4 站,週期時間為 3,2m*CT 為 24,其效率為 70.83,當工作站數為 5 站,週期時 間為3,2m*CT 為 30,其效率為 56.67,當工作站數為 6 站,週期時間為 3,2m*CT 為 36,其效率為 47.22,啟發式求解當工作站數為 1 站時之圖形如下所示:

圖4.26 P9 問題之圖形解 資料來源:本研究整理

圖中黃色部分代表須分配至左邊工作站,綠色則是要分配至右邊工作站,而藍色則 是兩邊即可分配之工作站中。

表4.26 啟發式求解 P12 問題之效率型問題效率

題目 工作站數(m) 週期時間(CT) 2m*CT 效率=

CT m Tsum

* 2

P12 1 13 26 96.15%

j=1 C=9

L

R 5 6 9

效率 94.44444

1 2

3 4

7 8

85 

2 7 28 89.29%

3 5 30 83.33%

4 4 32 78.125%

5 3 30 83.33%

6 3 36 69.44%

7 3 42 59.52%

8 3 48 52.08%

9 3 54 46.3%

資料來源:本研究整理

透過啟發式求解,得到之效率型問題效率分別當工作站數為1 站,週期時間為 13,

2m*CT 為 26,其效率為 96.15,當工作站數為 2 站,週期時間為 7,2m*CT 為 28,其效

率為89.29,當工作站數為 3 站,週期時間為 5,2m*CT 為 30,其效率為 83.33,當工作 站數為4 站,週期時間為 4,2m*CT 為 32,其效率為 72.125,當工作站數為 5 站,週期 時間為 3,2m*CT 為 30,其效率為 83.33,當工作站數為 6 站,週期時間為 3,2m*CT 為 36,其效率為 69.44,當工作站數為 7 站,週期時間為 3,2m*CT 為 42,其效率為 59.52,當工作站數為 8 站,週期時間為 3,2m*CT 為 48,其效率為 52.08,當工作站數 為 9 站,週期時間為 3,2m*CT 為 54,其效率為 46.3。,啟發式求解當工作站數為 1 站時之圖形如下所示:

圖4.27 P12 問題之圖形解 資料來源:本研究整理

圖中黃色部分代表須分配至左邊工作站,綠色則是要分配至右邊工作站,而藍色則 是兩邊即可分配之工作站中。

表4.27 啟發式求解 P16 問題之效率型問題效率

題目 工作站數(m) 週期時間(CT) 2m*CT 效率=

CT m Tsum

* 2

P16 1 44 88 93.18%

2 22 88 93.18%

3 16 96 85.42%

4 15 120 68.33%

5 11 110 74.55%

6 9 108 75.93%

7 9 126 65.08%

8 9 144 59.94%

j=1 c=13

L 6

R 5 12

效率 96.15385

11

7 10

9 1

2 3

4

8

87 

9 9 162 50.62%

10 9 180 45.56%

11 9 198 41.41%

12 9 216 37.96%

13 9 234 35.04%

資料來源:本研究整理

透過啟發式求解,得到之效率型問題效率分別當工作站數為1 站,週期時間為 44,

2m*CT 為 88,其效率為 93.18,當工作站數為 2 站,週期時間為 22,2m*CT 為 88,其

效率為93.18,當工作站數為 3 站,週期時間為 16,2m*CT 為 96,其效率為 85.42,當 工作站數為4 站,週期時間為 15,2m*CT 為 120,其效率為 68.33,當工作站數為 5 站,

週期時間為 11,2m*CT 為 110,其效率為 74.55,當工作站數為 6 站,週期時間為 9,

2m*CT 為 108,其效率為 75.93,當工作站數為 7 站,週期時間為 9,2m*CT 為 126,其

效率為65.08,當工作站數為 8 站,週期時間為 9,2m*CT 為 144,其效率為 59.94,當 工作站數為9 站,週期時間為 9,2m*CT 為 144,其效率為 50.62,當工作站數為 10 站,

週期時間為 9,2m*CT 為 180,其效率為 45.56,當工作站數為 11 站,週期時間為 9,

2m*CT 為 198,其效率為 45.56,當工作站數為 12 站,週期時間為 9,2m*CT 為 216,

其效率為37.96,當工作站數為 13 站,週期時間為 9,2m*CT 為 234,其效率為 35.04。,

啟發式求解當工作站數為2 站時之圖形如下所示:

圖4.28 P16 問題之圖形解

89 

9 10 180 77.78%

10 9 180 77.78%

11 9 198 70.7%

12 9 216 64.81%

13 9 234 59.83%

14 9 252 55.56%

15 9 270 51.85%

16 9 288 48.61%

17 9 306 45.75%

資料來源:本研究整理

透過啟發式求解,得到之效率型問題效率分別當工作站數為1 站,週期時間為 70,

2m*CT 為 140,其效率為 100,當工作站數為 2 站,週期時間為 36,2m*CT 為 144,其

效率為97.22,當工作站數為 3 站,週期時間為 25,2m*CT 為 150,其效率為 93.33,當 工作站數為4 站,週期時間為 18,2m*CT 為 144,其效率為 97.22,當工作站數為 5 站,

週期時間為17,2m*CT 為 170,其效率為 82.35,當工作站數為 6 站,週期時間為 16,

2m*CT 為 192,其效率為 72.92,當工作站數為 7 站,週期時間為 16,2m*CT 為 224,

其效率為62.5,當工作站數為 8 站,週期時間為 10,2m*CT 為 160,其效率為 87.5,當 工作站數為 9 站,週期時間為 10,2m*CT 為 180,其效率為 77.78,當工作站數為 10 站,週期時間為9,2m*CT 為 180,其效率為 77.78,當工作站數為 11 站,週期時間為 9,2m*CT 為 198,其效率為 70.7,當工作站數為 12 站,週期時間為 9,2m*CT 為 216,

其效率為64.81,當工作站數為 13 站,週期時間為 9,2m*CT 為 234,其效率為 59.83,

當工作站數為14 站,週期時間為 9,2m*CT 為 252,其效率為 55.56,當工作站數為 15 站,週期時間為9,2m*CT 為 270,其效率為 51.85,當工作站數為 16 站,週期時間為 9,2m*CT 為 288,其效率為 48.61,當工作站數為 17 站,週期時間為 9,2m*CT 為 306,

其效率為45.75,由於圖型解週期時間為 70,長度過長呈現出來叫無法清楚看見,故無 呈現啟發式求解之圖形。

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