Scheduling and optimization algorithms

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49811894%3A_____%2F23%3AN0000007" target="_blank" >RIV/49811894:_____/23:N0000007 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/68407700:21730/23:00374732

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Rozvrhovací a optimalizační algoritmy

Original language description

Software: rozvrhovací a optimalizační algoritmy. Sběr dat z provozu umožňuje konstrukci tzv. datově-řízených modelů neurčitosti. Proto jsme v této oblasti studovali distribučně robustní problémy rozvrhování na paralelních strojích, které minimalizují kritérium celkové doby průchodu systémem. Rozdělení nejistých časů zpracování úloh podléhá nejednoznačnosti patřící do množiny rozdělení s omezenou střední hodnotou a kovariancí. Tato abstrakce slouží k modelování průmyslového procesu s identickými paralelními stroji s neurčitou dobou zpracování úlohy. Ukazujeme, že úlohu lze formulovat jako deterministický optimalizační problém, jehož účelová funkce se skládá ze střední hodnoty a regularizačního členu vyjádřeného lp normou vhodně zvoleného vektoru. Dále jsme se zabývali problémem rozvrhování úloh na paralelních identických strojích se sekvenčně závislými přestavbovými časy, z nichž každé provádí jeden z dostupných serverů (zdrojů). Cílem je minimalizovat délku trvání. Tato rozvrhovací abstrakce modeluje případy, kdy je žádoucí se vyhnout překryvu přechodových jevů, jako jsou například přestavby strojů nebo spouštění více výkonnostních zařízení v jeden okamžik (eliminace souběhu výkonnostních špiček) apod. TTEthernet je protokol založený na Ethernetu, který umožňuje přenos časově řízených zpráv. Syntéza dobrého rozvrhu, který splňuje všechny požadavky na termíny a zachovává zpětnou kompatibilitu s rozvrhy předchozích modelů, je tedy zásadní pro výkonnost a spolehlivost celého systému. Klíčovou složkou našeho řešení je diskretizace času i poloh na pásech tak, aby systém reprezentoval orientovaný graf s kruhovými komponentami. Abychom nalezli takové směrování obrobků, které minimalizuje celkový čas průchodu, redukovali jsme problém na celočíselný tok několika komodit v časově rozšířené síti s nástavbou pro precedence vrcholů.

Czech name

Rozvrhovací a optimalizační algoritmy

Czech description

—

Type

R - Software

CEP classification

—

OECD FORD branch

20205 - Automation and control systems

Project

<a href="/en/project/EG20_321%2F0024399" target="_blank" >EG20_321/0024399: Industrial communication platform for motor control, Connected Motor Starter</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

není relevantní

Technical parameters

Software: scheduling and optimization algorithms. The collection of data from operation enables the construction of so-called data-driven uncertainty models. Therefore, in this area, we have studied distributionally robust scheduling problems on parallel machines that minimize the criterion of total system traversal time. The distribution of uncertain job processing times is subject to ambiguity belonging to the set of distributions with bounded mean and covariance. This abstraction is used to model an industrial process with identical parallel machines with an indefinite processing time of the job. We show that the task can be formulated as a deterministic optimization problem whose objective function consists of a mean value and a regularization term expressed by the lp norm of a suitably chosen vector. Next, we dealt with the problem of scheduling tasks on parallel identical machines with sequentially dependent rebuild times, each of which executes one of the available servers (resources). The aim is to minimize the duration. This scheduling abstraction models cases where it is desirable to avoid overlapping transients, such as machine rebuilds or starting multiple performance devices at the same time (elimination of performance peaks), etc. TTEthernet is an Ethernet-based protocol that allows the transmission of time-controlled messages. Thus, synthesizing a good schedule that meets all deadline requirements and maintains backward compatibility with previous model schedules is critical to the performance and reliability of the overall system. A key component of our solution is the discretization of time and positions on the belts so that the system represents an oriented graph with circular components. In order to find such workpiece routing that minimizes the total transit time, we reduce the problem to an integer flow of several commodities in a time-advanced network with a superstructure for vertex precedents.

Economical parameters

Hmotným výstupem předkládaného projektu, na který se vztahuje tržní potenciál, je Prototyp systému. Vyvinutý prototyp bude použit jako výchozí platforma pro budoucí komerčně vyráběný produkt typu CMS (Connected Motor Starter). V současné době probíhá diskuse v rámci oddělení product managementu a marketingu o vhodném návazném projektu směřujícím na komerčně uplatnitelný kus tohoto typu zařízení. Plán pro uvedení uvažovaného produktu na komerční trh je předmětem strategického rozhodnutí vedení společnosti EATON, předpokladem je zavedení na trh do 3 let od ukončení projektu, tedy v roce 2026.

Owner IČO

—

Owner name

České vysoké učení technické - Centrum Informatiky a robotiky