Реалізація алгоритмів "балансування навантаження" та "адаптивне виконання завдань" на фармацевтичному сортувальному конвеєрі
DOI:
https://doi.org/10.30837/ITSSI.2024.27.154Ключові слова:
Індустрія 4.0; Розумне виробництво; Логістика 4.0; Складське господарство 4.0; Балансування навантаження; Адаптивне виконання завдань.Анотація
Предметом дослідження в статті є переваги та недоліки застосування алгоритмів "балансування навантаження" та "адаптивне виконання завдань" на фармацевтичному сортувальному конвеєрі. Мета роботи – проаналізувати переваги та недоліки алгоритмів сортування Load Balancing (LB) та Adaptive Task Completion (ATC) для оптимізації та підвищення ефективності процесів сортування фармацевтичних виробів. У статті вирішуються такі завдання: аналіз останніх досліджень і публікацій з окресленої теми; вивчення особливостей застосування алгоритмів для сортування фармацевтичних виробів на конвеєрних лініях для балансування навантаження на роботів-сортувальників; аналіз алгоритму Load Balancing (LB) з погляду його застосування для балансування навантаження на конвеєрних лініях з роботами-сортувальниками у сфері фармацевтики; розроблення алгоритму Load Balancing для балансування навантаження на конвеєрних лініях з роботами-сортирувальниками у фармацевтичній сфері; аналіз алгоритму Adaptive Task Completion (ATC) з погляду його застосування для балансування навантаження на конвеєрних лініях з роботами-сортирувальниками у сфері фармацевтики; розроблення загального алгоритму Adaptive Task Completion (ATC) для балансування навантаження на конвеєрних лініях з роботами-сортирувальниками у фармацевтичній сфері; виокремлення переваг та недоліків вказаних алгоритмів. Упроваджується метод імітаційного моделювання. Здобуто такі результати: сформульовано переваги та недоліки алгоритмів Load Balancing та Adaptive Task Completion для балансування навантаження на конвеєрних лініях з роботами-сортувальниками у фармацевтичній сфері; надано рекомендації, в яких ситуаціях, за яких передумов, який алгоритм необхідно використовувати. Висновки. У контексті фармацевтичної галузі, де важливі не лише швидкість, а й точність сортування, Adaptive Task Completion може бути кращим вибором, оскільки він бере до уваги різні критерії та динамічно реагує на мінливі умови. З іншого боку, Load Balancing може бути ефективним у ситуаціях, коли швидкість сортування має першорядне значення та завдання однорідні.
Посилання
References
Yevsieiev, V., Maksymova, S., & Starodubcev, N. (2022), "A Robotic Prosthetic a Control System and a Structural Diagram Development". Collection of scientific papers "ΛΌГOΣ". P. 113–114. DOI: https://doi.org/10.36074/logos-12.08.2022.33
Maksymova, S., Nevliudov, I., Yevsieiev, V., Klymenko, O., & Vzhesniewski, M. (2023), "Shuttle-based storage and retrieval system 3d model improvement and development". Journal of Natural Sciences and Technologies, 2(2), Р. 232–237. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.10354730
Yevsieiev, V., Nevliudov, I., Maksymova, S., O. Omarov, M., Klymenko, O. (2023), "Conveyor Belt Object Identification: Mathematical, Algorithmic, and Software Support". Appl. Math. Inf. Sci. №17(6). P. 1073–1088. DOI:10.18576/amis/170615
Xavier, Delorme, Paolo, Gianessi (2023), "Line balancing and task scheduling to minimise power peak of reconfigurable manufacturing systems". International Journal of Production Research. P. 1–26. DOI: https://doi.org/10.1080/00207543.2023.2283568
Rico, Walter, Philipp, Schulze, Armin, Scholl (2021), "ALSA: Combining branch-and-bound with dynamic programming to smoothen workloads in simple assembly line balancing". European Journal of Operational Research. №295(3). P. 857–873. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2021.03.021
Li, Z., Janardhanan, M. & Ponnambalam, S. (2021), "Cost-oriented robotic assembly line balancing problem with setup times: multi-objective algorithms". J Intell Manuf. 32. Р. 989–1007. DOI: https://doi.org/10.1007/s10845-020-01598-7
Zeynel, Abidin Çil, Hande, Öztop, Zülal, Diri Kenger, Damla, Kizilay (2023), "Integrating distributed disassembly line balancing and vehicle routing problem in supply chain: Integer programming, constraint programming, and heuristic algorithms". International Journal of Production Economics. Vol. 265. 109014 р. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2023.109014
Li, Ming-Liang (2021), "An Algorithm for Arranging Operators to Balance Assembly Lines and Reduce Operator Training Time". Applied Sciences. 11(18). 8544 р. DOI: https://doi.org/10.3390/app11188544
Bolu, Ali, Korçak, Ömer (2021), "Adaptive task planning for multi-robot smart warehouse". IEEE Access, Vol. 9. P. 27346–27358. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3058190
Schmidbauer, C., Schlund, S., Ionescu, T. B., Hader, B. (2020), "Adaptive task sharing in human-robot interaction in assembly". In: 2020 IEEE international conference on industrial engineering and engineering management (IEEM). IEEE. P. 546–550. DOI: 10.1109/IEEM45057.2020.9309971
YU, Xinbo, Li, B., He, W., Feng, Y., Cheng, L., Silvestre, C. (2021), "Adaptive-constrained impedance control for human-robot co-transportation". IEEE transactions on cybernetics. Vol. 52(12). P. 13237–13249. DOI: 10.1109/TCYB.2021.3107357
Seenu, N., RM, K. C., Ramya, M. M., Janardhanan, M. N. (2020), "Review on state-of-the-art dynamic task allocation strategies for multiple-robot systems". Industrial Robot: the international journal of robotics research and Application. Vol. 47(6). P. 929–942. DOI: https://doi.org/10.1108/IR-04-2020-0073
Chutima, Parames (2022), "A comprehensive review of robotic assembly line balancing problem". Journal of Intelligent Manufacturing. Vol. 33(1). Р. 1–34. https://doi.org/10.1007/s10845-020-01641-7
Alitappeh, Reza Javanmard, Jeddisaravi, Kossar (2022), "Multi-robot exploration in task allocation problem". Applied Intelligence, Vol. 52(2). P. 2189–2211. DOI https://doi.org/10.1007/s10489-021-02483-3
Li, Zixiang, Janardhanan, Mukund Nilakantan, Tang, Qiuhua (2021), "Multi-objective migrating bird optimization algorithm for cost-oriented assembly line balancing problem with collaborative robots". Neural Computing and Applications. Vol. 33. P. 8575–8596. DOI https://doi.org/10.1007/s00521-020-05610-2
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо не комерційного та не ексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису опублікованої роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
