การศึกษาเปรียบเทียบการวางผังโรงงานด้วยวิธีการทางพันธุกรรมและวิธี Differential Evolution

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอผลการศึกษาเปรียบเทียบระหว่างการใช้วิธี  Differential Evolution กับวิธีการทางพันธุกรรมไปประยุกต์ใช้ในการวางผังโรงงาน โดยใช้กับผังโรงงานที่มีเงื่อนไขเกี่ยวกับจุดรับส่งวัสดุของแต่ละแผนกร่วมกับวิธีการจัดเรียงแผนกต่างๆ ลงในผังโรงงาน การทดลองเป็นแบบแฟคทอเรียล 3 ปัจจัย โดยในการทดลองแรก ปัจจัยที่หนึ่งคือ จำนวนประชากร ปัจจัยที่สองคือวิธีการจัดเรียงแผนก และปัจจัยที่สาม คือ วิธีการทางเมททาฮิวริสติกส์   นอกจากนี้ยังทำการทดลองที่สอง โดยเปลี่ยนเฉพาะปัจจัยที่หนึ่งจากจำนวนประชากรเป็นอัตราส่วนการสลับสายพันธ์ (Cross over ratio) และสุดท้ายเป็นการทดลองที่สาม โดยเปลี่ยนเฉพาะปัจจัยที่หนึ่งจากจำนวนประชากรเป็นจำนวนรุ่นของประชากร  ผลตอบสนองของการทดลองคือ ค่าของความเข้มของการไหลหรือการขนย้ายวัสดุ (Flow cost) การทดลองครอบคลุมผังโรงงานทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ โดยใช้ข้อมูลปัญหาผังโรงงานจากงานทดลองของ S. K. Deb และ B. Bhattacharyya (2004) โปรแกรม MATLAB เป็นโปรแกรมที่ใช้ในการประมวลผลหาผังโรงงานที่ดีที่สุดพร้อมทั้งจับเวลาในการคำนวณผลลัพธ์ของแต่ละวิธี และใช้โปรแกรม MINITAB ในการวิเคราะห์ความแปรปรวนผลการศึกษาพบว่า วิธีการจัดเรียงแผนกเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อการวางผังโรงงานทุกๆ ขนาดซึ่ง DEB-Decoder จะให้ผลดีกว่า K-Decoder ส่วนวิธีการทางฮิวริสติกส์มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญเฉพาะการวางผังโรงงานขนาดใหญ่ (18 แผนก) ซึ่งวิธี DE-7 จะให้ผลดีกว่าและใช้เวลาในการคำนวณหาผลลัพธ์ที่น้อยกว่าโดยใช้เวลาเฉลี่ย 34-78% ของเวลาที่ใช้จากวิธีการทางพันธุกรรมทั้ง 2 แบบ ส่วนการวางผังโรงงานขนาดเล็กวิธี DE-7 และวิธีการทางพันธุกรรมให้ผลไม่แตกต่างกัน แต่วิธี DE-7 ใช้เวลาในการคำนวณหาผลลัพธ์เร็วกว่า โดยวิธี DE-7 จะใช้เวลาเฉลี่ย 20-30% และ 12-74% ของเวลาที่ใช้โดยวิธีทางพันธุกรรมทั้ง 2 วิธี เมื่อจัดเรียงแผนกแบบ K-Decoder และแบบ DEB-Decoder ตามลำดับ