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09.01.2020 | Methodologies and Application | Ausgabe 15/2020

Soft Computing 15/2020

Solving an integrated cell formation and group layout problem using a simulated annealing enhanced by linear programming

Zeitschrift:
Soft Computing > Ausgabe 15/2020
Autoren:
Kamran Forghani, S. M. T. Fatemi Ghomi, Reza Kia
Wichtige Hinweise
Communicated by V. Loia.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

This paper proposes a new approach to integrating the cell formation, group layout of rectangle-shaped machines and routing selection problems. The problem is formulated as a mixed-integer program with the objective of minimizing the handling costs. Due to the computational complexity of the problem, a hybrid simulated annealing (SA) is employed to solve the problem. The sequence-pair representation, originally proposed for block placement, is utilized for solution encoding. Two placement algorithms are developed to evaluate the objective function value of an encoded solution in the SA. The first placement algorithm is based on solving a linear program embedded with a constraint reduction algorithm. The second one is a fast heuristic that can evaluate an encoded solution in much less computational time. Benchmarks selected from the literature are solved to verify the performance of the SA and to accomplish comparisons. The computational results demonstrated the high performance of both designed hybrid SA algorithms. The comparison against the literature also indicated that the flexibility incorporated into the model results in better layouts, even if the model is solved only by a solver such as CPLEX.

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