Optimalizační metody pro diskrétní simulaci výrobních systémů a výrobních procesů ve strojírenství

Abstract

Tato disertační práce se zabývá využitím vhodných optimalizačních metod globální optimalizace v oblasti diskrétní simulace výrobních systémů a výrobních procesů. V práci byl zmapován současný stav v oblasti simulační optimalizace včetně specifikace jejích základních prvků a možných problémů spojených s globální optimalizací. Simulační experimentování na vybraných typech diskrétních simulačních modelů bylo prováděno pomocí vhodných optimalizačních metod (Random Search, Hill Climbing, Tabu Search, Local Search, Downhill Simplex, Simulated Annealing, Differential Evolution a Evolution Strategy). Tyto optimalizační metody musely být modifikovány pro diskrétní simulační optimalizaci. Pro účely simulačního experimentování byla vytvořena vlastní softwarová aplikace, která obsahuje simulační optimalizátor pro řízení simulačních experimentů s cílem zjistit vhodné nastavení vstupních parametrů diskrétního simulačního modelu na základě specifikované účelové funkce. Softwarová aplikace také obsahuje experimentální základnu pro analýzu chování implementovaných modifikovaných optimalizačních algoritmů v závislosti na nastavených parametrech optimalizačních algoritmů. Pomocí experimentální základny byly provedeny hromadné optimalizační experimenty na vybraných typech diskrétních simulačních modelů s cílem vyhodnotit vhodnost optimalizačních algoritmů a určit vhodné nastavení parametrů optimalizačních algoritmů v závislosti na průběhu účelové funkce. Pro hodnocení chování optimalizačních algoritmů na simulačních modelech (účelových funkcích) byla specifikována metodika, která zahrnuje různé pohledy vyjádřené pomocí jednotlivých kritérií včetně vizuálního ohodnocení.