Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
A heuristic algorithm for ocularist scheduling in customized eye prosthesis fabrication
Year (A.D.)
2023
Document Type
Thesis
First Advisor
อมรศิริ วิลาสเดชานนท์
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Industrial Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมอุตสาหการ
DOI
10.58837/CHULA.THE.2023.906
Abstract
ตาเทียมเฉพาะบุคคลเป็นอุปกรณ์ทดแทนดวงตาที่ช่วยเสริมสร้างความมั่นใจของผู้ป่วยที่สูญเสียดวงตา โดยประดิษฐ์ขึ้นให้เหมาะสมกับตาข้างที่เหลืออยู่ของผู้ป่วย ทำให้ต้องออกแบบเฉพาะบุคคล และใช้ผู้เชี่ยวชาญในการประดิษฐ์ ทำให้การวางแผนการทำงานและการจัดตารางการทำงานเป็นไปได้ยาก ต้องเผื่อเวลาการนัดหมายผู้ป่วย ซึ่งอาจเกิดผลเสียกับผู้ป่วย ดังนั้นจึงต้องการให้เวลาเสร็จงานของการประดิษฐ์ตาเทียมและความล่าช้าน้อยที่สุด นอกจากนี้กระบวนการประดิษฐ์ยังมีความซับซ้อนและหลายขั้นตอน ทำให้ต้องพิจารณาทักษะการทำงานในการมอบหมายงานและจัดลำดับของงานประดิษฐ์ เพื่อลดเวลาสูญเปล่าจากการรอคอยในกระบวนการต้ม ผู้วิจัยได้นำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และออกแบบขั้นตอนวิธีฮิวริสติกสำหรับการมอบหมายงานและจัดตารางการประดิษฐ์ตาเทียมเฉพาะบุคคล เพื่อให้มีเวลาเสร็จงานและเวลาล่าช้าน้อยที่สุด โดยได้นำเสนอวิธีเชิงพันธุกรรม ซึ่งเป็นวิธีที่สามารถประยุกต์ใช้กับปัญหาได้หลากหลาย รวมถึงสามารถพัฒนาเพื่อให้คำตอบที่ได้เป็นคำตอบที่ดีที่สุด ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้เปรียบเทียบผลลัพธ์จากการใช้วิธีคัดเลือก วิธีสลับสมาชิก และวิธีกลายพันธุ์ที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้ขั้นตอนวิธีที่เหมาะสมมากที่สุด และใช้ขั้นตอนวิธีดังกล่าวในการทดสอบปัจจัยต่าง ๆ ผลจากการทดลองพบว่าวิธีเชิงพันธุกรรมใช้เวลาประมวลผลเพียง 34 วินาที ซึ่งน้อยกว่าแบบจำลองคณิตศาสตร์ถึง 98% รวมถึงให้ผลลัพธ์ของตารางการประดิษฐ์ตาเทียมที่ดี โดยมีการทำกระบวนการอื่นในระหว่างการรอต้มทุกครั้งเพื่อลดเวลารอคอยของนักประดิษฐ์ตาเทียม และผลจากการทดสอบปัจจัยพบว่าผลลัพธ์ที่ได้จากกรณีที่พิจารณาเวลานัดหมายสามารถครอบคลุมประเด็นต่าง ๆ ได้มากกว่าการไม่พิจารณาเวลานัดหมาย และในการศึกษาความสำคัญของวัตถุประสงค์พบว่าควรจะให้ความสำคัญกับวัตถุประสงค์ที่ใกล้เคียงกัน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมมากที่สุด ทั้งมุมมองด้านเวลาและความสมดุลของการมอบหมายงาน
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Customized eye prostheses are devices that enhance the confidence of patients who have lost their eyes. They are made to match the patient’s remaining eye, requiring custom design and an expert ocularist, which leads to challenges in planning and scheduling. Patient appointments often include extra time, which could adversely affect them. Hence, it is crucial to minimize both completion time and tardiness. The fabrication process is complex and consists of multiple steps, necessitating skill in assignment and sequencing to reduce waiting times during the curing process. We propose a mathematical model and a heuristic algorithm for customized eye prosthesis fabrication scheduling to minimize completion time and tardiness. We use a Genetic Algorithm (GA) because it has been successful in solving various problems and provides high quality. We compared the results of using different selection, crossover, and mutation methods to determine the most suitable algorithm and used it to test factors. The results show that the computational time using the GA is 34 seconds, 98% less than MILP. The solution is high quality because ocularists can perform other tasks during the curing process to reduce waiting time. Factor testing shows that considering due dates covers more issues than not considering them and that assigning closely weighted objectives provides the best solution regarding time and fairness.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
เลิศศักดิ์วานิช, รชา, "การออกแบบฮิวริสติกเพื่อการจัดตารางการทำงานของนักประดิษฐ์ตาเทียมในการผลิตตาเทียมเฉพาะบุคคล" (2023). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 11917.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/11917