• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.423-432
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• 2014

Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) is applied for solving Combined Economic Emission Dispatch (CEED) problem with valve-point loading of thermal generators. This CEED problem with valve-point loading is a nonlinear, constrained multi-objective optimization problem, with power balance and generator capacity constraints. The valve-point loading introduce ripples in the input-output characteristics of generating units and make the CEED problem as a nonsmooth optimization problem. To validate its effectiveness of NSGA-II, two benchmark test systems, IEEE 30-bus and IEEE 118-bus systems are considered. To compare the Pareto-front obtained using NSGA-II, reference Pareto-front is generated using multiple runs of Real Coded Genetic Algorithm (RCGA) with weighted sum of objectives. Comparison with other optimization techniques showed the superiority of the NSGA-II approach and confirmed its potential for solving the CEED problem. Numerical results show that NSGA-II algorithm can provide Pareto-front in a single run with good diversity and convergence. An approach based on Technique for Ordering Preferences by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) is applied on non-dominated solutions obtained to determine Best Compromise Solution (BCS).

• 한국빅데이터학회지
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• 제7권1호
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• pp.75-87
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• 2022

재작업은 제품의 품질 만족을 위해 요구되는 활동으로 제조 현장에서 필수적인 공정이다. 사전에 수행 여부의 파악이 어려운 재작업은 공정시간의 증가 및 제품의 납기 지연으로 이어질 수 있어 이를 고려한 스케줄링이 중요하다. 본 연구에서는 자동차 배관 생산라인인 재작업이 존재하는 유연흐름라인을 대상으로 Dispatching을 통한 평균 흐름시간과 납기지연의 가중합을 최소화하는 스케줄링 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 제품별 납기 등 고객 요구와 재작업 및 가공시간 등의 변동성이 존재하는 제조환경에서 Dispatching을 위한 가중치 기반 Dispatching 규칙(WDR)을 제안한다. WDR은 여러 단일 Dispatching 규칙의 가중합으로 구성되며 본 연구는 가중치 탐색을 위해 시뮬레이션 기반 유전알고리즘을 적용하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 WDR이 단일 Dispatching 규칙에 비해 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.67-74
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• 2023

반도체 제조라인(FAB)은 복잡하고 불확실한 운영환경에서 작동하는 대규모의 제조시스템 중 하나로 반도체 설비 운영을 담당하는 엔지니어들은 직관적이고 신속한 공정 스케줄링을 위해 가중치 기반 스케줄링을 널리 사용하고 있다. 가중치 기반 스케줄링에서 가중치 결정은 FAB 성능에 큰 영향을 미치므로 엔지니어들은 가중치 최적화를 위하여 시뮬레이션 기반 의사결정을 활용할 수 있다. 그러나 대규모 시뮬레이션은 많은 실험 비용을 요구하기 때문에 효과적인 의사결정을 위해서 신중한 실험설계가 요구된다. 본 연구에서는 적은 시뮬레이션 실행 내에서 효율적인 스케줄링을 도출하기 위해 세 가지 샘플링 대안(i.e., Optimal latin hypercube sampling(OLHS), Genetic algorithm(GA), and Decision tree based sequential search (DSS))에 대한 비교연구를 수행하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 세 가지 대안이 단일 규칙보다 우수한 성능을 보였고, 그중 GA와 DSS가 최적화를 위한 효과적인 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.234-242
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• 2010

본 논문은 가장 중요한 자료구조 중 하나인 그래프를 효과적으로 시각화하는 방법에 관해 다룬다. 그래프 시각화의 목적은 원래의 그래프 구조를 이해하기 쉽게 잘 표현하는 것이지만 일반적으로 그래프의 크기가 커짐에 따라 교차하는 간선의 수가 급격히 증가하여 각 정점 간의 관계를 눈으로 확인하기 쉽지 않게 된다. 우리는 이 문제에 대한 새로운 해결 방법을 제시한다. 기존의 연구들이 대부분 간선의 교차 수를 최소화하는 조건만 고려하였던 것을 벗어나 본 논문에서는 간선 교차 최소화와 더불어 정점 간의 거리를 보존하는 것을 동시에 고려하여 원래의 그래프 구조를 최대한 잘 표현하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 이 두 목적 값의 가중치 합으로 각 해를 평가하는 유전 알고리즘을 설계하여 시각화에 적용한다. 제안한 시각화 방법이 새로운 목적에 맞게 그래프를 잘 시각화할 수 있음을 실험을 통해 입증할 수 있었다.

• 산업공학
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• 제24권4호
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• pp.281-294
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• 2011

This paper considers the rail crane scheduling problem which is defined as determining the sequence of loading/unloading container on/from a freight train. The objective is to minimize the weighted sum of the range of order completion time and makespan. The range of order completion time implies the difference between the maximum of completion time and minimum of start time of each customer order consisting of jobs. Makespan refers to the time when all the jobs are completed. In a rail freight terminal, logistics firms as a customer wish to reduce the range of their order completion time. To develop a methodology for the crane scheduling, we formulate the problem as a mixed integer program and develop three metaheuristics, namely, genetic algorithm, simulated annealing, and tabu search. To validate the effectiveness of heuristic algorithms, computational experiments are done based on a set of real life data. Results of the experiments show that heuristic algorithms give good solutions for small-size and large-size problems in terms of solution quality and computation time.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제2권3호
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• pp.157-164
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• 2015

This paper discusses an optimization-based approach for the design of a product platform for industrial three-axis linear-type robots, which are widely used for handling objects in manufacturing lines. Since the operational specifications of these robots, such as operation speed, working distance and orientation, weight and shape of loads, etc., will vary for different applications, robotic system vendors must provide various types of robots efficiently and effectively to meet a range of market needs. A promising step toward this goal is the concept of a product platform, in which several key elements are commonly used across a series of products, which can then be customized for individual requirements. However the design of a product platform is more complicated than that of each product, due to the need to optimize the design across many products. This paper proposes an optimization-based fundamental framework toward the design of a product platform for industrial three-axis linear-type robots; this framework allows the solution of a complicated design problem and builds an optimal design method of fundamental features of robot frames that are commonly used for a wide range of robots. In this formulation, some key performance metrics of the robot are estimated by a reducedorder model which is configured with beam theory. A multi-objective optimization problem is formulated to represent the trade-offs among key design parameters using a weighted-sum form for a single product. This formulation is integrated into a mini-max type optimization problem across a series of robots as an optimal design formulation for the product platform. Some case studies of optimal platform design for industrial three-axis linear-type robots are presented to demonstrate the applications of a genetic algorithm to such mathematical models.