EVO Evolutionary Algorithm for Optimization Regarding the Planning of Topological Facilities in Layout of a Shipyard

Evolutionary Algorithm

Authors

  • Walther Azzolini Azzolini University of São Paulo (USP) http://orcid.org/0000-0002-0387-661X
  • Frederico Gomes Pires Azzolini Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP)

Keywords:

Evolutionary Algorithm, Facilities Planning, Minimization of Materials Movement Cost, Shipyard, Topological Optimization

Abstract

The purpose of this study is to contribute the approach to the problem of optimization regarding the planning of topological facilities in layout of a shipyard, with the objective of finding a robust solution to the problem by improving the solution space search through refining the genetic operators. For this, the computational results of the evolutionary algorithm proposed by Choi with changes made by the authors, being: 1) the use of the Partially-Matched Crossover (PMX) genetic operator; 2) the use of a recursive expression in the topological optimization step. As a plan of the computational experiments two groups of experiments were performed: 1) with the parameters and variables of the work of Choi, in order to validate the efficiency and effectiveness of the AE proposed in this work and; 2) with the parameters and variables of the work of Choi with Department 03 fixed in the position of the best solution found in the 1st group of experiments (position 11 of the topological Grid). Each group contains 50 experiments with 100 iterations and variation of the number of individuals from 100 to 80,000 individuals. As a result, a better solution characterized by the reduction of material handling costs, of 11,816 presented by Choi, for 11,489 monetary units of cost, found from the changes made by the authors of the original proposal of the evolutionary algorithm.

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Author Biographies

Walther Azzolini Azzolini, University of São Paulo (USP)

azzow.pngEngenheiro de Produção Mecânica (Bachelor of Engineering (B.E.)) pela Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP) (período: 06/1987 a 12/1991), Mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) (1994 a 1996 - Conceito CAPES 7) e Doutor (PhD Degree in Engineering/Applied Sciences) em Engenharia Mecânica pela Universidade de São Paulo (Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) (2000 a 2004 Conceito - CAPES 6). Cursou os cursos de Extensão Universitária ministrados por docentes da University of Califórnia, Berkeley: Project Management/Logistics and Distribution Channels. Na Universidade de Araraquara (UNIARA): Professor Universitário durante catorze anos dos cursos de graduação: Engenharia de Produção Mecânica, Economia e Administração (período: 02/1997 a 01/2011) atuando também nos seguintes cargos de gestão acadêmica: coordenador do curso de graduação Administração (período: 02/1998 a 09/2004), auxiliar da coordenação do curso de graduação Engenharia de Produção Mecânica (período: 02/2008 a 05/2009), coordenador do curso de graduação Engenharia de Produção Mecânica (período: 06/2009 a 01/2011) e coordenador dos cursos de Pós Graduação Lato Sensu MBA: Gestão Estratégica da Produção e Operações e Gestão Estratégica da Produção e Operações in Company na Empresa LUPO S.A. (período: 02/2004 a 12/2008). Na Universidade de Araraquara (UNIARA) coordenou a elaboração da proposta do projeto de Mestrado Profissional em Engenharia de Produção encaminhado à CAPES em março de 2008 aprovado em setembro de 2008. Atuou como coordenador do Programa de Mestrado Profissional em Engenharia de Produção (período: 02/2008 a 01/2011). No programa de Mestrado Profissional em Engenharia de Produção (Conceito CAPES 4) coordenou como pesquisador do Corpo Docente Permanente o projeto de pesquisa: Tecnologias de Informação para a integração da manufatura, com ênfase à programação da produção do Programa Nacional de Pós-Doutorado (PNPD/2009 Edital MEC/CAPES e MCT/FINEP) com o apoio da Universidade de São Paulo (USP)/Escola de Engenharia de São Carlos (Tutor do Pós Doutorando Fábio Ferraz Júnior). Atualmente, de 02/2011, é Professor Assistente MS3 da Universidade de São Paulo, lotado na Escola de Engenharia de São Carlos (Departamento de Engenharia da Produção), cargo 1096257, em Regime de Dedicação Integral à Docência e à Pesquisa (Pesquisador e orientador do programa de pós-graduação em Engenharia de Produção) e Presidente da Comissão de Apoio à Projetos Institucionais (API). É consultor Ad Hoc de Projetos de Pesquisa da Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e referee adhoc dos periódicos internacionais: International Journal of Production Research, Acta Scientiarum Technology, Management and Organizational Studies and Economic Modelling. Como Professor Convidado do Departamento de Engenharia de Produção da UNESP, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Departamento lotado no campus universitário da cidade de Bauru, é coordenador de área (Gestão da Produção) e referee adhoc de artigos científicos do Simpósio de Engenharia de Produção (SIMPEP). É Líder do Grupo de Pesquisa TIMPROD - Tecnologias de Informação para a integração da manufatura, com ênfase à programação da produção. É pesquisador convidado da Equipe de pesquisadores do Grupo de Pesquisa em Gestão de Pequenas Organizações e Desenvolvimento Sustentável GEOPE/Grupo de Estudos vinculado ao Departamento e ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. Líder do Grupo de Pesquisa: Professor Associado Edmundo Escrivão Filho. É pesquisador convidado da Equipe de pesquisadores do Grupo de Pesquisa em Gestão da Produção com ênfase no PCP (PLACOP) vinculado ao Departamento e ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da UFSCar / Líder do Grupo de Pesquisa: Professor Dr. Flávio Cézar Faria Fernandes. Faculty Row (http://facultyrow.com/).

Frederico Gomes Pires Azzolini, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP)

Frederico Gomes Pires Azzolini nasceu em Araraquara, SP, BR em 1996. Ele é estudante de graduação do curso de Ciências da Computação. Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP, Bauru, SP, BR. Frederico Gomes Pires Azzolini colabora com o Grupo de Estudos e Pesquisas de Modelagem e Simulação de Sistemas Industriais como aluno de iniciação científica.

Published

2019-12-07

How to Cite

Azzolini, W. A., & Azzolini, F. G. P. (2019). EVO Evolutionary Algorithm for Optimization Regarding the Planning of Topological Facilities in Layout of a Shipyard: Evolutionary Algorithm. IEEE Latin America Transactions, 17(9), 1491–1500. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/1732