多專案維修作業排程結合多目標決策之研究

Project Scheduling and Multi-criteria Decision Making on a Multiple Equipment Maintenance Problem

何俊明(Chun-Ming Ho)

指導教授 ： 徐旭昇

元智大學/工程學院/工業工程與管理學系/碩士(2008年)

摘要

本研究旨在探討某軍方基修工廠中，各項武器裝備在維修排程問題方面之求解模式與決策方法，研究內容分成兩階段：(1)四專案維修排程問題，每一專案視為一種武器裝備之維修，並進一步探討多目標決策模式；(2)以多專案維修排程問題之成果作為基礎，對該基修工廠之年度最佳維修專案排程進行探討，以作為相關決策單位之參考。
針對第一階段：四專案同時進廠維修排程問題，本研究將建立數學規劃模式，運用LINGO軟體求解，模式中所考量目標計有五項：(1)最大完工時間（Makespan，Cmax）最小化，(2) 總流程時間（Total Flow Time）最小化，(3) 最大延遲時間（Maximum Tardiness）最小化，(4) 總延遲時間（Total Tardiness）最小化，以及(5)延遲專案個數（Number of Tardy Jobs）最小化；並將上述目標依權重兩兩組合成單一目標後，分別求解各組目標於此問題之非支配解集合，再運用決策分析選擇最佳方案。
第二個階段：基修工廠年度最佳維修產能問題。年度最佳維修專案排程須滿足兩項限制：(1)所有預定數量之系統裝備必須能夠在年度內完成；(2)若提升任何系統裝備一台，即不可能在年度內完成。研究方法將以模擬退火演算法求得近似最佳解集合，之後再依相關決策因素，決定年度最佳維修能量與其規劃之年度專案排程計劃。

關鍵字

多專案資源限制作業排程 ； 多目標最佳化 ； 柏拉圖方案 ； 多屬性決策分析

並列摘要

The thesis explores a decision problem on selecting the best alternative among various maintenance schedules for four types of military equipments that are currently in use. The problem under study involves two multi-criteria decision making issues: Selecting the best schedule (1) that maintains and repairs simultaneously four different types of equipments and (2) that maximizes the productivity of the maintenance working centers within a whole year. The research results will provide a valuable reference for the relevant management to make good decisions.
The problem solving approach to the first issue consists of fives phases: (1) Determine the objectives that the management is concerned with; (2) Construct multi-objective linear integer models for the problem; (3) Collect relevant data from the working centers; (4) Find a set of Pareto optimal solutions by employing LINGO optimizer to the models; (5) Provide the best alternatives to the management based on their concerns.
A simulated annealing algorithm is developed to solve the second issue; i.e., to find the maximum maintenance capability of the working centers within one year. The alternatives under consideration have a makespan between 360 and 365 days. Similar to the first issue, a limited number of alternatives, as well as the analysis of benefits and losses, are provided to help the management make a good decision. Additionally, a sensitivity analysis is performed on a particular and important working center in the situation where one additional unit of such center is constructed. A detailed discussion and decision making based on the sensitivity numerical results are included in the thesis.

並列關鍵字

Multi-project resource constrained scheduling ； Equipment maintenance ； Multi-criteria decision making ； Pareto optimal solutions

參考文獻

[10] 雷鵬遠，「多組態資源限制專案排程-最小成本組態選擇問題解算之研究」，私立元智大學工業工程與管理研究所碩士論文(2007)。

[1] 林欣慧，「多組態資源限制專案排程問題解算之研究—包含不可恢復資源限制」，元智大學工業工程與管理研究所碩士論文(2005)。

[2] 高文慶，「螞蟻演算法於有限資源專案排程最佳化之研究」，私立元智大學工業工程與管理研究所碩士論文(2004)。

[3] 陳芝傑，「應用瀰集進化演算法於多資源限制專案排程問題解算效果之分析」，元智大學工業工程與管理研究所碩士論文(2005)。

[8] 錢明淦，「遺傳演算法應用於具有多種資源組態及資源限制專案計劃排程問題之研究」，私立元智大學工業工程研究所碩士論文(1999)。