Efficient Heuristics for Scheduling Tasks on a Flo Shop Environment to Optimize Makespan

In modern manufacturing the trend is the development of Computer Integrated Manufacturing, CIM technologies which is a computerized integration of manufacturing activities (Design, Planning, Scheduling and Control) produces right products at right time to react quickly to the global competitive market demands. The productivity of CIM is highly depending upon the scheduling of Flexible Manufacturing System (FMS). Shorting the make span leads to decreasing machines idle time which results improvement in CIM productivity. Conventional methods of solving scheduling problems based on priority rules still result schedules, sometimes, with significant idle times. To optimize these, this paper model the problem of a flow shop scheduling with the objective of minimizing the makes pan. The work proposed here deal with the production planning problem of a flexible manufacturing system. This paper model the problem of a flow shop scheduling with the objective of minimizing the makes pan. The objective is to minimize the make span of batch-processing machines in a flow shop. The processing times and the sizes of the jobs are known and non-identical. The machines can process a batch as long as its capacity is not exceeded. The processing time of a batch is the longest processing time among all the jobs in that batch. The problem under study is NP-hard for makespan objective. Consequently, comparison based on Gupta’s heuristics, RA heuristic’s, Palmer’s heuristics, CDS heuristics are proposed in this work. Gantt chart was generated to verify the effectiveness of the proposed approaches

Order Acceptance and Scheduling: A Taxonomy and Review

Over the past 20 years, the topic of order acceptance has attracted considerable attention from those who study scheduling and those who practice it. In a firm that strives to align its functions so that profit is maximized, the coordination of capacity with demand may require that business sometimes be turned away. In particular, there is a trade-off between the revenue brought in by a particular order, and all of its associated costs of processing. The present study focuses on the body of research that approaches this trade-off by considering two decisions: which orders to accept for processing, and how to schedule them. This paper presents a taxonomy and a review of this literature, catalogs its contributions and suggests opportunities for future research in this area

A branch-and-check algorithm for minimizing the weighted number of late jobs on a single machine with release dates

In this paper we consider the scheduling problem of minimizing the weighted number of late jobs on a single machine (1rj[summation operator]wjUj). A branch-and-check algorithm is proposed, where a relaxed integer programming formulation is solved by branch-and-bound and infeasible solutions are cut off using infeasibility cuts. We suggest two ways to generate cuts. First, tightened "no-good" cuts are derived using a modification of the algorithm by Carlier (1982, EJOR, v.11, 42-47) which was developed for the problem of minimizing maximum lateness on a single machine. Secondly we show how to create cuts by using constraint propagation. The proposed algorithm is implemented in the Mosel modelling and optimization language. Computational experiments on instances with up to 140 jobs are reported. A comparison is presented with the exact approach of Péridy at al. (2003, EJOR, v.148, 591-603).

Iterative restricted space search : a solving approach based on hybridization

Face à la complexité qui caractérise les problèmes d'optimisation de grande taille l'exploration complète de l'espace des solutions devient rapidement un objectif inaccessible. En effet, à mesure que la taille des problèmes augmente, des méthodes de solution de plus en plus sophistiquées sont exigées afin d'assurer un certain niveau d 'efficacité. Ceci a amené une grande partie de la communauté scientifique vers le développement d'outils spécifiques pour la résolution de problèmes de grande taille tels que les méthodes hybrides. Cependant, malgré les efforts consentis dans le développement d'approches hybrides, la majorité des travaux se sont concentrés sur l'adaptation de deux ou plusieurs méthodes spécifiques, en compensant les points faibles des unes par les points forts des autres ou bien en les adaptant afin de collaborer ensemble. Au meilleur de notre connaissance, aucun travail à date n'à été effectué pour développer un cadre conceptuel pour la résolution efficace de problèmes d'optimisation de grande taille, qui soit à la fois flexible, basé sur l'échange d'information et indépendant des méthodes qui le composent. L'objectif de cette thèse est d'explorer cette avenue de recherche en proposant un cadre conceptuel pour les méthodes hybrides, intitulé la recherche itérative de l'espace restreint, ±Iterative Restricted Space Search (IRSS)>>, dont, la principale idée est la définition et l'exploration successives de régions restreintes de l'espace de solutions. Ces régions, qui contiennent de bonnes solutions et qui sont assez petites pour être complètement explorées, sont appelées espaces restreints "Restricted Spaces (RS)". Ainsi, l'IRSS est une approche de solution générique, basée sur l'interaction de deux phases algorithmiques ayant des objectifs complémentaires. La première phase consiste à identifier une région restreinte intéressante et la deuxième phase consiste à l'explorer. Le schéma hybride de l'approche de solution permet d'alterner entre les deux phases pour un nombre fixe d'itérations ou jusqu'à l'atteinte d'une certaine limite de temps. Les concepts clés associées au développement de ce cadre conceptuel et leur validation seront introduits et validés graduellement dans cette thèse. Ils sont présentés de manière à permettre au lecteur de comprendre les problèmes que nous avons rencontrés en cours de développement et comment les solutions ont été conçues et implémentées. À cette fin, la thèse a été divisée en quatre parties. La première est consacrée à la synthèse de l'état de l'art dans le domaine de recherche sur les méthodes hybrides. Elle présente les principales approches hybrides développées et leurs applications. Une brève description des approches utilisant le concept de restriction d'espace est aussi présentée dans cette partie. La deuxième partie présente les concepts clés de ce cadre conceptuel. Il s'agit du processus d'identification des régions restreintes et des deux phases de recherche. Ces concepts sont mis en oeuvre dans un schéma hybride heuristique et méthode exacte. L'approche a été appliquée à un problème d'ordonnancement avec deux niveaux de décision, relié au contexte des pâtes et papier: "Pulp Production Scheduling Problem". La troisième partie a permit d'approfondir les concepts développés et ajuster les limitations identifiées dans la deuxième partie, en proposant une recherche itérative appliquée pour l'exploration de RS de grande taille et une structure en arbre binaire pour l'exploration de plusieurs RS. Cette structure a l'avantage d'éviter l'exploration d 'un espace déjà exploré précédemment tout en assurant une diversification naturelle à la méthode. Cette extension de la méthode a été testée sur un problème de localisation et d'allocation en utilisant un schéma d'hybridation heuristique-exact de manière itérative. La quatrième partie généralise les concepts préalablement développés et conçoit un cadre général qui est flexible, indépendant des méthodes utilisées et basé sur un échange d'informations entre les phases. Ce cadre a l'avantage d'être général et pourrait être appliqué à une large gamme de problèmes