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Kleines Projekt <800

Geposted am

27.02.13 12:18

Kunde

kei***

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Beschreibung:

Ausgangssituation

Sie sind als Ingenieure in einem Produktionsunternehmen tätig, welches Leiterplatinen fertigt. im Rahmen des Produktionsprozesses muss eine hohe Zahl an Bohrungen auf die Platinen angebracht werden. Da ihr Unternehmen mehrere unterschiedliche Platinen fertigt, und sie eine hohe Stückzahl bei geringen Produktionskosten anstreben, besitzen Sie ein XY-Bohrportal, um die Bohrungen anzubringen. Aufgrund von Rüstzeiten und hohen Investitionskosten verbietet sich die Installation speziell angepasster Bohrwerkzeuge, welche alle Bohrungen auf einen „Schlag“ erledigen.

 

Problemstellung

 

Um die geforderte hohe Stückzahl erreichen zu können, muss die Bearbeitung einer einzelnen Platine in der kürzestmöglichen Zeit erfolgen. Die Bearbeitungszeit ist hierbei ausschließlich von dem zurückgelegten Gesamtweg im Rahmen der Fertigung abhängig. Die Anzahl der möglichen Wege steigt jedoch überproportional an, mit der Anzahl der Bohrungen, so dass ein Ausprobieren aller Lösungen nicht zielgerichtet ist. Die folgende Tabelle zeigt ihnen den Anstieg der Rechenzeit bei Zunahme der Bohrungen.

 

​Bohrungen

​Rechendauer

​3

​0,0099 s

​4

​0,0990 s

​...

​17

​3 Monate

​18

​3 Jahre

 

Dementsprechend muss für diese Problemstellung ein Algorithmus gefunden werden, der eine möglichst optimale Lösung liefert.

 

Aufgabenstellung

Ihre Aufgabe ist es, eine MS-Excel Arbeitsmappe zu entwickeln, die für eine Reihe an Bohrkoordinaten eine möglichst optimale Reihenfolge der Bohrungen ermittelt. Zu Vergleichszwecken soll ein Brute-Force-Ansatz ebenfalls implementiert werden. Die Excel-Arbeitsmappe ist so zu gestalten, dass eine beliebige Anzahl an Bohrungen eingegeben werden kann. Achten Sie bei der Erstellung ihrer Makros darauf, diese nur da zu verwenden wo sich auch eine Vereinfachung ergibt, bzw. diese notwendig sind. Sofern eine Aufgabe mit "Excel-Bordmitteln" einfacher zu lösen ist, verwenden sie diese. Wichtig ist hierbei jedoch, dass diese AUTOMATISIERT und OHNE MANUELLE ANPASSUNGEN verwendbar sein müssen. Die zu erstellende Arbeitsmappe soll ihre Aufgabe vollständig automatisiert durchführen.

 

Anforderungen an die Lösung

​Forderung

​Beschreibung

​Forderung/Wunsch

Bildung der Distanzmatrix​​

​Die zu verwendende Distanzfunktion lautet d=max(Betrag(x2-x1),(Betrag(y2-y1))

​F

​Ermittlung der tatsächlich optimalen Lösung durch Brute-Force-Ansatz

Dies bedeutet das jede mögliche Lösung betrachtet wird​

F​

Finden und Implementieren eines geeigneten Optimierungsalgorithmus​

F​

Robuste und sichere Programmierung​

Dies bedeutet potentielle Fehlerquellen und nicht plausible Eingabequellen zu vermeiden, bzw. deren Vorhandensein zu überprüfen​

W​

​Vergleich der Lösungen

​Erstellen Sie einen Vergleich zwischen Brute-Force und optimierter Lösung

F​

​Anpassung der Diagramme an Platinenmaße

​Wenn die Platine die Abmessungen x=10 und y=20 besitzt, sollen die Diagramme ebenfalls diese Achsengrenzen besitzen. Natürlich soll dies bei Änderungen angepasst werden.

​F