PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Expert Systems with Applications· 2026Q1

Katkısal üretimde çok amaçlı planlama için Q-öğrenme ve VNS ile geliştirilmiş bir NSGA-II

An enhanced NSGA-II with Q-learning and VNS for multi-objective scheduling in additive manufacturing

Bin Wu, Kaige Han, Yitong Shi, Mouquan Shen

Kısa özet

Q-öğrenme ve VNS ile geliştirilen yeni bir algoritma olan NSGA-II-QLVNS, parça planlaması, yönlendirmesi ve gruplandırmasını optimize ederek katkısal üretimde iş bitirme süresini ve enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Parça-makine ataması, parti gruplandırması ve yapı yönlendirmesini entegre ederek iş bitirme süresini ve toplam enerji tüketimini en aza indiren yeni bir çok amaçlı AM planlama modeli.
  • Gereksiz karar yollarını kısıtlamak için makine ataması budama kuralı ve yönlendirme optimizasyonu dahil olmak üzere iki alan özelliği türetilmiştir.
  • Önerilen NSGA-II-QLVNS algoritması, dinamik arama yoğunluğu için Q-öğrenme güdümlü VNS, popülasyon segmentasyonu, hibrit başlatma ve uyarlanabilir Q-öğrenme kullanır.
  • Deneyler, NSGA-II-QLVNS'nin en son meta-sezgisel yöntemlere ve Gurobi'ye kıyasla önemli ölçüde azaltılmış iş bitirme süresi ve enerji tüketimi ile üstün Pareto cepheleri ürettiğini göstermektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Additive manufacturing (AM) is a key enabler of modern intelligent manufacturing, yet its widespread industrial adoption is hindered by long processing times and substantial energy overheads. To address this challenge, this paper formulates a multi-objective AM scheduling model that jointly minimizes makespan and total energy consumption by integrating part-to-machine allocation, batch grouping, and candidate build orientation planning. To efficiently navigate the resulting high-dimensional combinatorial search space, two domain properties—including a machine-allocation pruning rule and a batch-height/support-volume orientation optimization mechanism—are mathematically derived to restrict redundant decision paths. Based on these analytical insights, an improved non-dominated sorting genetic algorithm II enhanced with Q-learning-guided variable neighborhood search, termed NSGA-II-QLVNS, is proposed. The algorithm incorporates a population segmentation and hybrid initialization strategy to co-optimize initial part orientations and machine assignments. Furthermore, property-guided neighborhood operators and an adaptive Q-learning control engine are embedded within the local search to dynamically adjust search intensity, balancing global exploration and intensive exploitation. Comprehensive numerical experiments against state-of-the-art metaheuristics and the commercial MIP solver Gurobi demonstrate that NSGA-II-QLVNS consistently yields superior Pareto fronts with substantial reductions in both makespan and energy consumption, while maintaining favorable computational scalability.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Expert Systems with Applications, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarUygulamada
Makaleye SorUygulamada

Devamı Pofolia uygulamasında

Çıkarımlar ve makaleye soru sorma; ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Ücretsiz.

Web'de giriş yaparak aç

Alan: Endüstri ve İmalat Mühendisliği

Industrial and Manufacturing EngineeringEngineering