An integrated approach for remanufacturing job shop scheduling with routing alternatives.

Remanufacturing is a practice of growing importance due to increasing environmental awareness and regulations. However, the stochastic natures inherent in the remanufacturing processes complicate its scheduling. This paper undertakes the challenge and presents a remanufacturing job shop scheduling approach by integrating alternative routing assignment and machine resource dispatching. A colored timed Petri net is introduced to model the dynamics of remanufacturing process, such as various process routings, uncertain operation times for cores, and machine resource conflicts. With the color attributes in Petri nets, two types of decision points, recovery routing selection and resource dispatching, are introduced and linked with places in CTPN model. With time attributes in Petri nets, the temporal aspect of recovery operations for cores as well as the evolution dynamics in cores\u27 operational stages is mathematically analyzed. A hybrid meta-heuristic algorithm embedded scheduling strategy over CTPN is proposed to search for the optimal recovery routings for worn cores and their recovery operation sequences on workstations, in minimizing the total production cost. The approach is demonstrated through the remanufacturing of used machine tool and its effectiveness is compared against another two cases: baseline case with fixed recovery process routings and case 2 using standard SA/MST

Cистема моделювання транспортних перевезень матеріальних засобів у військових підрозділах

Магістерська дисертація: 99 с., 30 рис., 27 табл., 34 джерел, 9 додатків. Актуальність. Армія - основа оборонної функції будь-якої країни. Від стану армії залежить імідж країни на міжнародній арені, впевненість громадян у власній безпеці, можливість протистояти зовнішнім загрозам і навіть здатність попереджати війни і конфлікти. І саме тому витрати на армію у переважної більшості країн є найбільшою статтею витрат. Величезні поставки військових ресурсів по всій країні вимагають великих витрат на перевезення. Планування маршрутів перевезень, які б забезпечили вчасну доставку та економію загальних витрат на доставку становить складну задачу для військового логіста. Тому на даний момент існує необхідність у створенні програмного забезпечення для військових логістів, що дозволяло би швидко та ефективно планувати поставки військових ресурсів, які б забезпечували вчасну доставку та економили витрати на перевезення. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на кафедрі автоматизованих систем обробки інформації та управління Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» в рамках теми «Методи візуального програмування Петрі-об'єктних моделей.» (№ ДР 0117U000918). Мета дослідження – підвищення якості процесу доставки військових ресурсів та зниження витрат на їх доставку за рахунок інформаційної системи моделювання транспортних перевезень матеріальних засобів у військових підрозділах. Для досягнення мети необхідно виконати наступні завдання: виконати огляд існуючих методів та засобів транспортних задач; здійснити порівняльний аналіз різних методів та моделей транспортних задач; формалізувати транспортну задачу перевезень матеріальних засобів у військових підрозділах; розробити Петрі-об’єктну модель транспортних перевезень матеріальних засобів у військових підрозділах; розробити алгоритм пошуку оптимальної кількості транспортних засобів для кожного військового складу та їх маршрути, що зменшує витрати палива на доставку та загальний час запізнення; розробити програмну реалізацію розробленого алгоритму; виконати аналіз отриманих результатів. Об’єкт дослідження – іноформаційні процеси поставок ресурсів для військових підрозділів. Предмет дослідження – методи та інформаційні технології оптимізації витрат на доставку ресурсів у військові підрозділи. Наукова новизна отриманих результатів Cистема моделювання транспортних перевезень матеріальних засобів у військових підрозділах дозволяє оперувати різними ресурсами військового устаткування. Також система дозволяє проводити налаштування вантажопідйомності для кожного транспортного засобу. Перевагою системи є стохастичність, що в свою чергу наближає моделювання транспортних перевезень матеріальних засобів до реальних значень. Деталізація процесів дозволяє проводити більш адекватне відображення станів та дій, які відбуваються у реальній системі. Використання генетичного алгоритму дає можливість визначити необхідну кількість транспортних засобів та їх вантажопідйомність для кожного складу та маршрути, які зменшують час запізнення замовлень та загальні витрати пального на доставку. Також використання генетичного алгоритму дозволяє генерувати широкий набір рішень та не дозволяє попадати в локальні екстремуми. Система дозволяє проводити моделювання транспортних перевезень у складних багаторівневих ієрархічних системах. Публікації. Матеріали роботи опубліковані в Збірнику наукових праць ВІТІ 2019 №3,4 та на ІІІ всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених та студентів «Інформаційні системи та технології управління» (ІСТУ-2019).Master's Thesis: 99 pp., 30 figs., 27 tables., 34 sources, 9 supplements. Topicality. The army is the basis of any country's defense function. The image of the country in the international arena depends on the state of the army, citizens' confidence in their own security, their ability to withstand external threats, and even their ability to prevent wars and conflicts. This is why military spending in the vast majority of countries is the largest cost item. Huge supplies of military resources across the country require high transportation costs. Planning transportation routes that will ensure timely delivery and save on overall shipping costs is a difficult task for the military logistician. Therefore, there is a need at present for the creation of software for military logistics, which would allow the rapid and efficient planning of deliveries of military resources that would ensure timely delivery and save on transportation costs. Relationship with working with scientific programs, plans, topics. The work was performed at the Department of Automated Information Processing and Management Systems of the National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute. Igor Sikorsky» within the topic "Methods for Visual Programming of Petri-Object Models." 0117U000918. The purpose of the study is to improve the quality of the delivery of military resources and reduce the cost of their delivery. To achieve this goal, you must complete the following tasks: review existing methods and means of transport tasks; to carry out comparative analysis of different methods and models of transport problems; formalize the transport task of transportation of material in military units; to develop a petri-object model of transportation of material in military units; to develop an algorithm for finding the optimal number of vehicles for each military unit and their routes, which reduces the cost of fuel for delivery and the total delay time; to develop software implementation of the developed algorithm; to analyze the results obtained. Object of study - information processes for supplying resources to military units.. The subject of the study - methods and information technologies for optimizing the cost of resource delivery. Scientific novelty of the obtained results The system of modeling transportation of material transportation in military units allows to operate various resources of military equipment. The system also allows you to adjust the load capacity for each vehicle. The advantage of the system is stochasticity, which in turn brings the modeling of transportation of material to real values. The detailing of the processes allows for a more adequate reflection of the states and actions occurring in the real system. The use of a genetic algorithm makes it possible to determine the required number of vehicles and their load capacity for each warehouse and routes, which reduce order delay and overall fuel costs for delivery. Also, using a genetic algorithm allows you to generate a wide range of solutions and does not allow you to get into local extremes. The system allows modeling of transportation in complex multilevel hierarchical systems. Publications. The materials of the work are published in the Collection of scientific works of VITI 2019 № 3,4 and at the III All-Ukrainian scientific-practical conference of young scientists and students "Information systems and technologies of management" (ISTU-2019)