ขั้นตอนวิธีการค้นหาความบรรสานสำหรับปัญหาการหาค่าเหมาะสมที่สุดแบบค่าไม่ต่อเนื่อง กรณีศึกษา การจัดการความซับซ้อนในการออกแบบชุดสายไฟในรถยนต์

Abstract

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ต่างๆที่มีอยู่ในรถยนต์เช่นเครื่องเล่นวิทยุ ระบบนำทาง (GPS) กล้องมองหลัง และอุปกรณ์ที่มีเทคโนโลยีล้ำสมัยต่างๆ ถูกนำมาใช้ในรถยนต์รุ่นใหม่ๆมากขึ้นมากกว่าในอดีต ซึ่งผลกระทบที่เกิดขึ้นไม่ได้มีผลเฉพาะต่อความซับซ้อนของการประกอบชิ้นส่วนของรถยนต์เช่น ชุดสายไฟ (Wiring Harness) แต่รวมถึงต้นทุนรวมทั้งหมดของห่วงโซ่คุณค่าในอุตสาหกรรมรถยนต์ ดังนั้นปัญหาที่มีคือจะทำการออกแบบชุดสายไฟอย่างไรให้สามารถใช้ร่วมกันได้และครอบคลุมทุกความต้องการของการออกแบบ ในขณะเดียวกันก็จำเป็นต้องบำรุงรักษาต้นทุนรวมทั้งหมดของห่วงโซ่คุณค่าให้อยู่ในระดับต่ำที่สุด จากปัญหาดังกล่าว งานวิจัยนี้จึงทำการนำเสนอการประยุกต์ใช้ของขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาด้วยวิธีการค้นหาความบรรสาน (Harmony Search Algorithm) ซึ่งเป็นวิธีหนึ่งในเทคนิคการแก้ปัญหาด้วยปัญญาประดิษฐ์ การศึกษาในการทำงานวิจัยนี้เริ่มจากการทบทวนความต้องการของการออกแบบที่เกี่ยวข้องทั้งหมด ต้นทุนการผลิต และต้นทุนในห่วงโซ่อุปทาน เป็นต้น ดังนั้นการแก้ปัญหาจึงถูกสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ที่จะลดต้นทุนการผลิต และต้นทุนในห่วงโซ่อุปทานให้ต่ำลง จากนั้นจึงสร้างขั้นตอนการแก้ปัญหาด้วยวิธีการค้นหาความบรรสานโดยทำการออกแบบและเขียนรหัสคำสั่งด้วยภาษา VBA โดยทำการทดลองคำนวณจากข้อมูลในสถาณการณ์จริงของศูนย์การวิจัยและพัฒนาของบริษัทรถยนต์แห่งหนึ่ง ซึ่งผลลัพท์ที่ได้แสดงให้เห็นว่าขั้นตอนวิธีการค้นหาความบรรสานแบบค่าไม่ต่อเนื่องเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพที่สามารถลดต้นทุนจากความซับซ้อนได้ถึง 7.35% เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการในปัจจุบัน และสรุปได้ว่าขั้นตอนวิธีการค้นหาความบรรสานแบบค่าไม่ต่อเนื่องสามารถให้ผลที่ดีในการจัดการกับปัญหาความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์ในระยะการออกแบบของบริษัทตัวอย่าง และขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหานี้ถูกเข้ารหัสในรูปแบบภาษา VBA บนโปรแกรม MS Excel ซึ่งง่ายต่อผู้ใช้งานและไม่มีต้นทุนเพิ่มเติมเกิดขึ้นในบริษัทตัวอย่างนี้ Electronic devices in motor vehicles such as radio, GPS, back camera and other cutting-edge technologies are put to new vehicles more than before. It is not only affects to the complexity of assemblies and sub-assemblies design, such as auto wiring harness sets, but also the costs of the whole value chain of the industry. The problem at hand is how to design the common wiring harnesses which cover all of design requirements while could maintain the whole value chain costs at minimum level. Accordingly, this paper proposes an application of Harmony Search (HS) algorithm which is categorized in a group of artificial intelligence techniques. The study starts with review all relevant design requirements, manufacturing costs, and supply chain costs. The problem is formulated with the objective of minimizing the total manufacturing and supply chain costs. Then, a customized HS is designed and coded on VBA package. The computational experiment which the data are drawn from the real situation of the design center of a car-maker company is conducted. The results of the experiment showed that the harmony search algorithm was an effective tool saving the company cost as much as 7.35% by comparing the current method. Therefore as the conclusion, Discrete HS is a useful tool in design phase to cope with complexity of product of the sample company. The algorithm was coded in VBA in Excel® that easy to use for staff and no cost add to the sample company.