第三章 : 研究方法
3.3 基因演算法求解方法
3.3.6 新式基因表達法搜尋 Family 加工順序的方法
不過在 3.3.1 也提到，本篇論文的染色體表達法其缺點是只能確定第一部機 台的 Family 加工順序，不過我們認為，當第一部機台的 Family 加工順序確定後，
之後的每一部機台上加工順序應該僅會依據其上一部機台的排序作一些更動，因 為 Family 加工順序的大副度的改變，可能會造成下一部機台的閒置時間被拉長，
所以，根據上述觀點，本論文所提出找尋從第二部機台開始至第m部機台 Family 的派工順序邏輯如下：
我們延續 3.3.1 的例子當 Family 數為 3，機台數為 3 的例子。我們訂各個 Family 中有的工件分別為，Family1 有 Job1、Job2、Job3，Family2 有 Job4、Job5、
Job6 以及 Family3 有 Job7、Job8、Job9、Job10，那麼如果我們得到一條染色體 如圖 3.9 所示
圖 3.9 新式染色體
透過解讀，我們可以得各 Family 在機台１上的加工順序為 Family1 =>
Family2 => Family3（如圖 3.10），那經過整理後我們可以得到全部的工件在機台
1 上的加工順序會成為如圖 3.11 所示，把這樣的加工順序派到機台１上加工，那 在交換 Family 時，中間則會有S121 和S231 的整備時間(如圖 3.12)而當工件 1 加工完 要到機台 2 上加工前，會發生閒置時間(如圖 3.13)，而如果我們還要更換 Family 的加工順序時，將會有更長的閒置時間(如圖 3.14)，而如果產生更大的變動，例 如在機台 2 時，Family3 的工件先加工，又將會產生更長的閒置，所以，新式染 色體表達法在找尋第二部機台至第m部機台的 Family 加工順序時，第一個加工 的 Family 一定會延續上一部機台的第一個加工的 Family，接著才再找尋各個機 台的其它的 Family 加工順序，而由圖 3.15 可以看到，當機台 2 加工完 Family1 的所有工件時，當他考量下一個待加工的 Family 時，其實可以選擇 Family2 或 是 Family3，如此就有可能會發生 Family 加工順序互換，而可以達到更好的績效 的情況發生，但類似在考量第一個 Family 的加工情況，其 Family 的加工選擇應 該也是從鄰近的 Family 來選擇是否交換，所以，Family 加工順序的變化理應從 上一機台的 Family 加工順序作參考，因此各個機台的其它 Family 加工順序則由 上一部機台的排序來加以尋找。
圖 3.10 新式染色體表達法找出機台 1 的 Family 加工順序
圖 3.11 新式染色體表達法找出機台 1 的各工件加工順序
圖 3.12 新式染色體表達法派至機台 1 加工情況
圖 3.13 Job1 在機台 1 加工完接著到機台 2 加工發生閒置的情況
圖 3.14 Job6 在機台 1 加工完接著到機台 2 加工發生閒置的情況
圖 3.15 Family2 和 Family3 在機台 2 加工順序互換的情況
根據以上的想法，再建立新式染色體表達法找尋第二部機台以後各個 Family 的加工順序，以下舉 Family 為 5 個，機台數為 5 個為例：
步驟一：
因為 Family1 是在機台 1 第一個加工的 Family，所以把它保留至機台 2 第一 個加工。
圖 3.16 把 Family1 保留到機台 2 第一個加工(步驟一)
步驟二：
圖 3.17 是考慮 Family3 和 Family5 互換後，在機台 2 把所有工件做完時，總 時間會不會縮短，假使縮短了，在機台 2 上的加工順序，Family5 就調到 Family3 之前加工。
圖 3.17 考慮 Family3 與 Family5 是否交換(步驟二)
步驟三：
圖 3.18 是考慮，我們已經把 Family5 和 Family3 交換加工順序後，那在加工 Family5 的過程，等我們在決定第三加工順位時，就可以考慮要先加工 Family2 還是 Family3，假使換完後並沒有縮短機台 2 把所有工件完工所花費的時間，則 不考慮交換，意即機台 2 作完 Family5 後，接著做 Family3。
圖 3.18 考慮 Family3 與 Family2 是否交換(步驟三)
步驟四：
概念同上，圖 3.19 是在考慮 Family2 和 Family4 加工順序是否需要調換，如 果完工時間縮短，則交換加工順序。
圖 3.19 考慮 Family2 與 Family4 是否交換(步驟四)
步驟五：
如此確定全部 Family 在機台 2 上的加工順序(見圖 3.20)。
圖 3.20 確定機台 2 的 Family 加工順序(步驟五)
步驟六：
反覆上述的動作，應用在機台三。
圖 3.21 把 Family1 保留到機台 3 第一個加工(步驟六)
依照上面的步驟，一階段一階段就可以求得各機台上，Family 的最佳加工順 序(見圖 3.15)。
圖 3.22 決定全部機台的 Family 加工順序