Published May 13, 2024
| Version v1
Publication
Open
A decision support system to utilize leftovers by using meta-heuristic technique
Creators
- 1. Abdul Wali Khan University Mardan
- 2. German Jordanian University
- 3. Lebanese American University
- 4. Taiz University
Description
Abstract There are a lot of leftovers produced by industrial and building activities worldwide. These leftovers include wood planks, electric wires, circular pipes, steel, aluminium window frames, etc., of which some are considered to be standard while others are considered to be non-standard. Since these leftovers vary in size and kind, it can be difficult for manufacturers, electricians, and builders to handle and reuse them, particularly when using non-standard materials. In this paper, we have taken into account different approaches to reuse such leftovers. However, some material requires overlapping sections when connecting. In this regard, the previous techniques fail to handle the problem under consideration. We have modified a meta-heuristic technique (genetic algorithm) to evaluate overlapping sections and handle those leftovers that are considered scraps that were left unused after the implementation of cutting stock and bin packing concepts in order to maximize a given company's profit and minimize its stock load as much as possible. In this scenario, we extended the leftover minimization approaches for leftovers that have overlapping materials. Moreover, the proposed algorithm is applicable for overlapping pipes, electric wires, steels, and anything else connected by overlapping sections. We have observed from the simulation results that the proposed method handles left-overs in the stock from 76.47% to 100%, which shows the maximum utilization of leftovers at proper places. Similarly, the results and comparisons show the validity and improvements of the modified algorithm. In future work, we intend to modify the proposed technique by including more dimensions like width, weight, and diameter. For such scenarios, we will use different meta-heuristic techniques like PSO, ant colony, and particle swarm (PS) in addition to fuzzy decision-making techniques.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص هناك الكثير من بقايا الطعام التي تنتجها الأنشطة الصناعية والبناء في جميع أنحاء العالم. تشمل هذه البقايا الألواح الخشبية والأسلاك الكهربائية والأنابيب الدائرية والصلب وإطارات النوافذ المصنوعة من الألومنيوم وما إلى ذلك، والتي يعتبر بعضها قياسيًا بينما يعتبر البعض الآخر غير قياسي. نظرًا لأن هذه البقايا تختلف في الحجم والنوع، فقد يكون من الصعب على الشركات المصنعة والكهربائيين والبنائين التعامل معها وإعادة استخدامها، خاصة عند استخدام مواد غير قياسية. في هذه الورقة، أخذنا في الاعتبار الأساليب المختلفة لإعادة استخدام هذه البقايا. ومع ذلك، تتطلب بعض المواد أقسامًا متداخلة عند التوصيل. وفي هذا الصدد، تفشل التقنيات السابقة في معالجة المشكلة قيد النظر. لقد قمنا بتعديل تقنية الاستدلال البعدي (الخوارزمية الجينية) لتقييم الأقسام المتداخلة والتعامل مع تلك البقايا التي تعتبر قصاصات تركت غير مستخدمة بعد تنفيذ مفاهيم قطع المخزون وتعبئة الحاويات من أجل تعظيم ربح شركة معينة وتقليل حمل مخزونها إلى أقصى حد ممكن. في هذا السيناريو، قمنا بتوسيع مناهج تقليل بقايا الطعام إلى الحد الأدنى لبقايا الطعام التي تحتوي على مواد متداخلة. علاوة على ذلك، تنطبق الخوارزمية المقترحة على الأنابيب المتداخلة والأسلاك الكهربائية والفولاذ وأي شيء آخر متصل بأقسام متداخلة. لقد لاحظنا من نتائج المحاكاة أن الطريقة المقترحة تتعامل مع بقايا المخزون من 76.47 ٪ إلى 100 ٪، مما يدل على أقصى استفادة من بقايا الطعام في الأماكن المناسبة. وبالمثل، تُظهر النتائج والمقارنات صحة وتحسينات الخوارزمية المعدلة. في العمل المستقبلي، نعتزم تعديل التقنية المقترحة من خلال تضمين المزيد من الأبعاد مثل العرض والوزن والقطر. في مثل هذه السيناريوهات، سنستخدم تقنيات استكشافية مختلفة مثل PSO ومستعمرة النمل وسرب الجسيمات (PS) بالإضافة إلى تقنيات صنع القرار الغامضة.Translated Description (French)
Résumé Il y a beaucoup de restes produits par les activités industrielles et de construction dans le monde entier. Ces restes comprennent des planches de bois, des fils électriques, des tuyaux circulaires, de l'acier, des cadres de fenêtres en aluminium, etc., dont certains sont considérés comme standard tandis que d'autres sont considérés comme non standard. Étant donné que ces restes varient en taille et en nature, il peut être difficile pour les fabricants, les électriciens et les constructeurs de les manipuler et de les réutiliser, en particulier lorsqu'ils utilisent des matériaux non standard. Dans cet article, nous avons pris en compte différentes approches pour réutiliser ces restes. Cependant, certains matériaux nécessitent des sections qui se chevauchent lors de la connexion. À cet égard, les techniques précédentes ne parviennent pas à traiter le problème considéré. Nous avons modifié une technique méta-heuristique (algorithme génétique) pour évaluer les sections qui se chevauchent et gérer les restes qui sont considérés comme des déchets qui ont été laissés inutilisés après la mise en œuvre des concepts de stock de coupe et d'emballage de poubelle afin de maximiser les bénéfices d'une entreprise donnée et de minimiser autant que possible sa charge de stock. Dans ce scénario, nous avons étendu les approches de minimisation des restes pour les restes qui ont des matériaux qui se chevauchent. De plus, l'algorithme proposé est applicable aux tuyaux qui se chevauchent, aux fils électriques, aux aciers et à tout ce qui est connecté par des sections qui se chevauchent. Nous avons observé à partir des résultats de simulation que la méthode proposée gère les restes dans le stock de 76,47% à 100%, ce qui montre l'utilisation maximale des restes aux endroits appropriés. De même, les résultats et les comparaisons montrent la validité et les améliorations de l'algorithme modifié. Dans les travaux futurs, nous avons l'intention de modifier la technique proposée en incluant plus de dimensions telles que la largeur, le poids et le diamètre. Pour de tels scénarios, nous utiliserons différentes techniques méta-heuristiques telles que PSO, colonie de fourmis et essaim de particules (PS) en plus des techniques de prise de décision floue.Translated Description (Spanish)
Resumen Hay muchas sobras producidas por las actividades industriales y de construcción en todo el mundo. Estas sobras incluyen tablones de madera, cables eléctricos, tuberías circulares, acero, marcos de ventanas de aluminio, etc., de los cuales algunos se consideran estándar mientras que otros se consideran no estándar. Dado que estas sobras varían en tamaño y tipo, puede ser difícil para los fabricantes, electricistas y constructores manipularlas y reutilizarlas, especialmente cuando se utilizan materiales no estándar. En este trabajo, hemos tenido en cuenta diferentes enfoques para reutilizar dichas sobras. Sin embargo, algunos materiales requieren secciones superpuestas cuando se conectan. En este sentido, las técnicas anteriores no logran manejar el problema en cuestión. Hemos modificado una técnica metaheurística (algoritmo genético) para evaluar las secciones superpuestas y manejar aquellas sobras que se consideran desechos que quedaron sin usar después de la implementación de los conceptos de corte de stock y empaque de contenedores con el fin de maximizar el beneficio de una empresa determinada y minimizar su carga de stock tanto como sea posible. En este escenario, ampliamos los enfoques de minimización de sobras para las sobras que tienen materiales superpuestos. Además, el algoritmo propuesto es aplicable para tuberías superpuestas, cables eléctricos, aceros y cualquier otra cosa conectada por secciones superpuestas. Hemos observado a partir de los resultados de la simulación que el método propuesto maneja los sobrantes en el stock del 76.47% al 100%, lo que muestra la máxima utilización de los sobrantes en los lugares adecuados. Del mismo modo, los resultados y las comparaciones muestran la validez y las mejoras del algoritmo modificado. En trabajos futuros, tenemos la intención de modificar la técnica propuesta incluyendo más dimensiones como ancho, peso y diámetro. Para tales escenarios, utilizaremos diferentes técnicas metaheurísticas como PSO, colonia de hormigas y enjambre de partículas (PS), además de técnicas de toma de decisiones difusas.Files
latest.pdf.pdf
Files
(801.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5f247767b9097f97b6807948aec10139
|
801.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نظام دعم القرار للاستفادة من بقايا الطعام باستخدام تقنية الاستدلال التلوي
- Translated title (French)
- Un système d'aide à la décision pour utiliser les restes en utilisant une technique méta-heuristique
- Translated title (Spanish)
- Un sistema de apoyo a la toma de decisiones para utilizar las sobras mediante el uso de la técnica metaheurística
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4396869505
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-4351172/v1
References
- https://openalex.org/W1940207832
- https://openalex.org/W1966985730
- https://openalex.org/W1966986632
- https://openalex.org/W1968421086
- https://openalex.org/W1975386538
- https://openalex.org/W1979415050
- https://openalex.org/W1985334587
- https://openalex.org/W1991243250
- https://openalex.org/W1994668346
- https://openalex.org/W2031247304
- https://openalex.org/W2037657049
- https://openalex.org/W2042136558
- https://openalex.org/W2044478148
- https://openalex.org/W2051226661
- https://openalex.org/W2051530116
- https://openalex.org/W2057285547
- https://openalex.org/W2061292604
- https://openalex.org/W2081391452
- https://openalex.org/W2088687796
- https://openalex.org/W2109469182
- https://openalex.org/W2111581650
- https://openalex.org/W2137035743
- https://openalex.org/W2157658483
- https://openalex.org/W2163144548
- https://openalex.org/W2320438893
- https://openalex.org/W2338600314
- https://openalex.org/W2509681472
- https://openalex.org/W2750607807
- https://openalex.org/W2804571018
- https://openalex.org/W2904727509
- https://openalex.org/W2919434846
- https://openalex.org/W2939921387
- https://openalex.org/W3080884497
- https://openalex.org/W3124206477
- https://openalex.org/W3125526806
- https://openalex.org/W4246123354