Moderne Heuristiken der Produktionsplanung am Beispiel der Maschinenbelegung:
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2005
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Vorwort V
1 Einführung in die Thematik 1
2 Job Shop Maschinenbelegung 5
2.1 Maschinenbelegung im Job Shop Fall 5
2.2 Darstellung der Maschinenbelegungspläne 7
2.2.1 Gantt Diagramme zur Darstellung von Plänen der
Maschinenbelegung 7
2.2.2 Darstellung von Plänen der Maschinenbelegung durch
disjunkte Graphen 9
2.3 Zielvorstellungen des Problems der Maschinenbelegung ... 17
2.4 Mathematische Formulierung des Job Shop Maschinenbe¬
legungsproblems 19
3 Moderne heuristische Lösungsmethoden 21
3.1 Notwendigkeit von heuristischen Lösungsmethoden bei rea¬
len Problemen der Maschinenbelegung 21
3.2 Quantitative heuristische Verfahren der Maschinenbelegung
eine Begriffsbestimmung und Klassifizierung 22
4 Spezielle Suchverfahren 27
4.1 Heuristische Basismethode der lokalen Nachbarschaftssuche 27
4.2 Anwendung eines speziellen Suchverfahrens auf die Maschi¬
nenbelegung 29
4.2.1 Giffler Thompson (GT) Verfahren der Maschinen¬
belegung 29
4.2.2 Prioritätsregeln zur Lösung von Konflikten im Rah¬
men der Maschinenbelegung 35
4.2.3 Nachbarschaftssuche nach Storer/Wu/Vaccari .... 37
5 Genetische Algorithmen 43
5.1 Allgemeines 43
5.2 Genetische Algorithmen für die Maschinenbelegung 46
5.2.1 Job Sequence Matrix 46
5.2.2 Weitere Kodierungen und Kreuzungsoperatoren ... 58
VIII Inhaltsverzeichnis
6 Simulated Annealing 71
6.1 Allgemeines 71
6.1.1 Homogenous vs. Inhomogenous Simulated Annealing 74
6.1.2 Mathematisches Modell 75
6.1.3 Wichtige Parameter 76
6.2 Simulated Annealing für die Maschinenbelegung 77
6.2.1 Basisalgorithmus für die Maschinenbelegung 77
6.2.2 Weitere Verfahren 86
7 Tabu Suche 89
7.1 Allgemeines 89
7.2 Tabu Suche für die Maschinenbelegung 91
7.2.1 Der Algorithmus von Nowicki und Smutnicki .... 91
7.2.2 Der Algorithmus von Taillard 102
7.2.3 Das Verfahren von Chambers und Barnes 103
8 Ant Colony Optimization 105
8.1 Allgemeines 105
8.1.1 Der einfache ACO Algorithmus 106
8.1.2 ACO als Meta Heuristik 107
8.2 Ant Colony Optimization für die Maschinenbelegung . . . .110
8.2.1 Der ACO Algorithmus von Blum und Sampeis ...110
9 Vergleich der modernen heuristischen Methoden .... 125
9.1 Suche in Fitnesslandschaften Prinzipien der modernen
Heuristiken 125
9.2 Breitensuche (Diversifikation) versus Tiefensuche (Intensi
fikation) in Fitnesslandschaften 130
9.2.1 Generelle Merkmale der modernen Heuristiken der
Maschinenbelegung 130
9.2.2 Spezielle Merkmale der modernen Heuristiken der
Maschinenbelegung 133
9.3 Zusammenfassung 141
Literaturverzeichnis 143
Stichwortverzeichnis 151
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