Confronto ed applicazione di algoritmi genetici per la progettazione di sistemi di produzione cellulari riconfigurabili

Il seguente elaborato riporta le fasi di costruzione e l’analisi dei dati ottenuti dall’applicazione del processo di funzionamento degli algoritmi genetici su un modello di ottimizzazione a supporto della progettazione di sistemi di produzione cellulari riconfigurabili. Il modello analitico ha come obiettivo quello di minimizzare i tempi di movimentazione dei prodotti e i tempi di assemblaggio e disassemblaggio dei moduli ausiliari sulle macchine. Attualmente gli algoritmi genetici sono molto utilizzati per questo tipo di problemi poiché consentono la ricerca di soluzioni ottime attraverso la reiterazione di tre fasi principali: la selezione, il crossover e la mutazione. Negli ultimi decenni, si è assistito a un cambiamento radicale nella struttura produttiva delle imprese che, per rispondere celermente alle nuove esigenze del mercato, hanno dovuto introdurre sistemi caratterizzati da celle di lavoro all’interno delle quali sono poste macchine riconfigurabili. Questa tesi ha come obiettivo quello di implementare alcune varianti del medesimo algoritmo genetico confrontando i risultati attraverso un parametro denominato fitness che ne definisce la bontà. Gli elementi che distinguono i diciotto casi implementati riguardano: il metodo di crossover utilizzato, la probabilità di implementazione della fase di crossover e la probabilità di attuazione della fase di mutazione. Per quanto riguarda il metodo di crossover quelli che saranno utilizzati sono tre: il metodo one point, two point e lo uniform crossover. I risultati ottenuti dimostrano che alcuni metodi di crossover sono in grado di fornire dati più soddisfacenti e in maniera più rapida rispetto ad altri. Per quanto concerne, invece, la variazione della probabilità di crossover e di mutazione, gli effetti sono diversi e variano in base ai metodi di crossover implementati.