2002 Fiscal Year Annual Research Report
サプライチェーンを対象とした非同期型分散並列最適化システムの開発
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14750335
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
西 竜志 岡山大学, 工学部, 助手 (10335581)
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| Keywords | supply chain planning / asynchronous communication / decentralized scheduling / Planning and scheduling / numerical optimization / transportation route planning / Lagrangian decomposition / logistics |
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| Research Abstract |
資材の調達から生産,物流,販売までのサプライチェーン全体を対象とした最適化が注目されている.しかしながら,対象となるサプライチェーンの範囲が大規模になるに従い,システム自体も大規模で複雑なものとなり,全体を対象としたモデル化や最適化が困難となる.このような問題を解決する方法として,受注や生産に関する意思決定をできる限り分散化された要素で並列的に行うという分散協調型の並列最適化システムの実現が強く要請されていた.
以上の背景から,本研究では,サプライチェーンを対象とした生産計画,並びに生産スケジューリング問題に対する分散型最適化システムのプロトタイプを開発することを目的として,以下に示す研究を行った.
以下にその内容と得られた知見を示す.
1)多工程生産システムのモデル化と最適化
鋳造,熱間圧延,冷間圧延,および製品倉庫から構成される多工程の非鉄圧延工場を対象として,資材調達計画,生産スケジューリング,および受注出荷計画のサブシステムから構成される分散型サプライチェーン最適化のモデル,及び分散協調型の解法を開発した.開発した解法は,従来までの階層構造を有する解法と比較して,劣らない性能を有することを確認した.また,価格変化が大きい場合,提案手法はサブシステム間での双方向の情報交換により,従来法に比べて優れた解を導出できることを示した.
2)物流搬送システムとモデル化と非同期最適化
物流搬送システムを対象として,複数の分散要素が巡回経路長の最短経路を作成するという分散協調型の非同期経路計画最適化システムを開発し,複数のプロセッサから構成される並列計算機に実装することにより,非同期最適化アルゴリズムの大幅な計算時間短縮効果(約12%)を示した.
今後の課題は,非同期最適化における情報交換方式の検討,および非同期アルゴリズムを用いた分散型最適化システムによる最適化効果の検証を行うことである.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Tatsushi Nishi, Masami Konishi, Shinji Hasebe, Iori Hashimoto: "Machine Oriented Decentralized Scheduling Method using Lagrangian Decomposition and Coordination Technique"Proceedings of 2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Vol.IV. 4173-4178 (2002)
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[Publications] Tatsushi Nishi, Masami Konishi, Shinij Hasebe, Iori Hashimoto: "Autonomous Decentralized Supply Chain Optimization System for Multi-Stage Production Processes"Proceedings of 2002 Japan-U.S.A Symposium on Flexible Automation. Vol.I. 131-138 (2002)
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[Publications] Tatsushi Nishi, Ken Sotobayashi, Masakazu Ando, Masami Konishi: "An Agent-based Transportation Route Planning Method for Led Fabricating Line and Its Evaluation Using Lagrangian Relaxation"JSME International Journal Series C. Vol.46,No.1. 18-23 (2003)
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[Publications] 西 竜志, 長谷部 伸治, 橋本 伊織: "ラグランジュ緩和法によるフローショップ問題に対する装置を要素とした分散型スケジューリング法"電気学会論文誌 C 電子・情報・システム部門誌. (掲載決定済).
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[Publications] Tatsushi Nishi, Masami Konishi: "An Integrated Optimization of Production Scheduling and Logistics by a Distributed Decision Making : Application to an Aluminum Rolling processing Line"Proceedings of the 8th International Symposium on Process Systems Engineering. (to appear). (2003)
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[Publications] Tatsushi Nishi, Masakazu Ando, Masami Konishi, Jun Imai: "A Distributed Route Planning Method for Multiple Mobile Robots using Lagrangian Decomposition Technique"Proceedings of 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation. (to appear). (2003)
