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J-GLOBAL ID：201802279649359131   整理番号：18A1343706

機械加工コストと炭素放出を考慮した工程計画問題のための数学モデリングとハイブリッドNSGA-IIアルゴリズム【JST・京大機械翻訳】

Mathematical Modeling and a Hybrid NSGA-II Algorithm for Process Planning Problem Considering Machining Cost and Carbon Emission

著者 (4件)： Huang Jin (School of Mechanical Science & Engineering, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan 430074, China) ,  Huang Jin (School of Mechanical Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430074, China) ,  Jin Liangliang (Department of Mechanical Engineering, Shaoxing University, Shaoxing 312000, China) ,  Zhang Chaoyong (School of Mechanical Science & Engineering, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan 430074, China)
資料名： Sustainability (Web)  (Sustainability (Web))
巻： 9  号： 10  ページ： 1769  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7281A  ISSN： 2071-1050  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： プロセス計画は製造システムにおける重要な機能である。これにより,原料から仕上げ形態へ部品を変換するための製造要件と詳細を特定した。しかし,技術的制約による経済的基準のみを考慮することは,持続可能な製造業において十分ではない。以前に,低炭素排出意識に関する基準は,プロセス計画最適化においてほとんど考慮されていない。本論文では,プロセス計画問題のために,機械加工コスト低減と炭素排出削減の両方を考慮した数学モデルを確立した。しかし,操作間の複雑な優先制約と共に様々な柔軟性のために,プロセス計画問題は非決定論的多項式時間(NP)困難問題である。多目的プロセス計画最適化の明確な特徴を目的として,この問題に取り組むためにハイブリッド非支配ソーティング遺伝的アルゴリズム(NSGA)-IIを開発した。全コスト基準と炭素排出基準の両方を考慮した局所探索法を,提案したアルゴリズムに導入し,局所最適に捕捉することを避けた。さらに,理想解(TOPSIS)法に対する類似性による次数選好のための技術も採用して,パレートフロントから最良の解を決定した。Kimのベンチマークを用いて実験を行った。計算結果は,低炭素排出によるプロセス計画方式を捕えることができて,より重要なことに,提案したハイブリッドNSGA-IIアルゴリズムが,単純NSGA-IIアルゴリズムより,より有望な最適パレートフロントを得ることができることを示した。一方,Kimのベンチマークの計算結果によると,全体の機械加工コストと炭素排出量の両方が操作の数にほぼ比例し,より少ない操作でのプロセス計画がより満足できることを見出した。本研究は,プロセス計画レベルにおけるグリーン製造に関する更なる研究のための参照を引き出した。Copyright 2018 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *アルゴリズム ,  最適化 ,  原価低減 ,  数学モデル ,  *工程計画 ,  製造業 ,  *機械工作 ,  ソーティング ,  柔軟性 ,  ベンチマーク ,  遺伝的アルゴリズム ,  二酸化炭素排出量
準シソーラス用語： 多目的最適化 ,  パレートフロント ,  二酸化炭素放出 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： プロセス計画 ,  炭素排出 ,  多目的最適化 ,  進化的アルゴリズム ,  NSGA-IIアルゴリズム

分類 (5件)： 人工知能  (JE08000Z) ,  数理計画法  (KA03030M) ,  その他のオペレーションズリサーチの手法  (KA03070E) ,  生産工学一般  (KB01000U) ,  工程管理  (KB03030P)

引用文献 (34件)：

• Lv, S.; Qiao, L. A cross-entropy-based approach for the optimization of flexible process planning. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2013, 68, 2099-2110.
• Liu, X.J.; Yi, H.; Ni, Z.H. Application of ant colony optimization algorithm in process planning optimization. J. Intell. Manuf. 2013, 24, 1-13.
• Lian, K.; Zhang, C.; Li, X.; Gao, L. An Effective Hybrid Genetic Simulated Annealing Algorithm for Process Planning Problem. In Proceedings of the 2009 Fifth International Conference on Natural Computation, Tianjin, China, 14-16 August 2009; Volume 5, pp. 367-373.
• Lian, K.; Zhang, C.; Shao, X.; Gao, L. Optimization of process planning with various flexibilities using an imperialist competitive algorithm. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2012, 59, 815-828.
• Shin, K.S.; Park, J.O.; Kim, Y.K. Multi-objective FMS process planning with various flexibilities using a symbiotic evolutionary algorithm. Comput. Oper. Res. 2011, 38, 702-712.

タイトルに関連する用語 (7件)： 機械加工 ,  炭素放出 ,  工程計画 ,  問題 ,  数学モデリング ,  NSGA-II ,  アルゴリズム