ฮิวริสติกสำหรับการจัดลำดับการผลิตยาเม็ดเคลือบฟิล์ม

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อค้นหาลำดับการผลิตยาเม็ดเคลือบฟิล์มที่สามารถลดเวลาปิดงานของระบบ (Makespan) และจำนวนงานล่าช้า (Number of Tardy jobs) ลงให้มีค่าน้อยที่สุด ภายใต้กรอบเวลากำหนดส่งมอบ (Time Window) ทั้งนี้ปัญหาการจัดตารางการผลิตยาเม็ดเคลือบฟิล์มจัดเป็นปัญหาการวางแผนการผลิตรูปแบบหนึ่ง ซึ่งจำเป็นต้องมีการล้าง และปรับตั้งเครื่องจักรทุกครั้งที่มีการเปลี่ขนรายการยา หากแต่เวลาที่ใช้ในการล้าง และปรับตั้งเครื่องจักรของแต่ละรายการยากลับขึ้นอยู่กับลำดับและรายการยาก่อนหน้า ส่งผลทำให้อาจเกิดงานล่าช้าจากการวางแผนที่ขาดประสิทธิภาพ ผู้วิจัยได้แก้ปัญหาดังกล่าวโดยแปลงปัญหาการจัดตารางการผลิตยาเม็ดเคลือบฟิล์มไปเป็นปัญหาการจัดเส้นทางการเดินรถที่มีกรอบของเวลา (Vehicle Routing Problem with Time Windows, VRPTW) แล้วจึงทำการหาคำตอบของปัญหาดังกล่าวด้วยฮิวริสติกแบบสองขั้น (2-Phase Heuristic) ตามหลักการค้นหาคำตอบในย่านใกล้เคียงแบบแปรผัน (Variable Neighborhood Search, VNS) โดยคำตอบเริ่มต้นของฮิวริสติกดังกล่าจะถูกสร้งขึ้นจากกฎการจ่ายงานพื้นฐานอย่างง่าย (EDD และ LPT) แล้วถึงดำเนินการปรับปรุงคำตอบดังกล่าวด้วย 20PT, RELOCATION และ SWAP ตามลำดับ เพื่อทดสอบความสามารถของฮิวริสติกที่ถูกพัฒนาขึ้น คำตอบที่ได้จากฮิวริสดิกจะถูกนำมาเปรียบเทียบกับคำตอบที่ได้จากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (Mathematical Model) โดยผู้วิจัยพบว่า ผลลัพธ์ที่ได้จากฮิวริสติกมีคุณภาพใกล้เคียงกับคำตอบที่ดีที่สุด (Optimal Solution) โดยมีความแตกต่างจากคำตอบที่ดีที่สุดโดยเฉลี่ยไม่เกิน 2% สำหรับปัญหาที่มีขนาด 10 ถึง 30 รายการยา อย่างไรก็ตาม เมื่อปัญหามีขนาดใหญ่ขึ้น (มากกว่า 40 รายการยา) แบบจำลองทางคณิตศาสตร์จะไม่สามารถหาคำตอบที่ดีที่สุดได้ เนื่องจากข้อจำกัดด้านความจำในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ หากแต่ฮิวริสติกที่พัฒนาขึ้นยังสามารถหาคำตอบได้ในกรอบเวลาอันสั้น