考慮訂單外包的生產(chǎn)調(diào)度模型和算法研究.pdf

1、新興信息技術(shù)與制造業(yè)的融合為生產(chǎn)加工型企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作管理方式帶來了新的挑戰(zhàn)，促使企業(yè)的生產(chǎn)管理周期越來越短，如何根據(jù)企業(yè)內(nèi)、外部生產(chǎn)資源做出有效的外包與生產(chǎn)調(diào)度方案對于企業(yè)及時響應(yīng)市場需求提升企業(yè)競爭力具有重要的意義。本文以云制造環(huán)境下生產(chǎn)加工型企業(yè)的訂單外包與生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)作實踐為背景，針對不同類型維護(hù)任務(wù)、交貨期指派和加工時間不確定的考慮訂單外包的生產(chǎn)調(diào)度問題進(jìn)行了深入研究，以期為訂單外包與生產(chǎn)調(diào)度集成優(yōu)化方法在企業(yè)運(yùn)作實踐中的應(yīng)用提供理

2、論指導(dǎo)和決策支持。本文的主要研究工作如下:
　　(1)考慮維護(hù)任務(wù)和訂單外包的生產(chǎn)調(diào)度模型和求解算法研究。首先對制造商擁有單臺生產(chǎn)設(shè)備加工環(huán)境且考慮訂單加工時間可變因素，分別研究進(jìn)行確定型維護(hù)任務(wù)和選擇性維護(hù)任務(wù)兩種不同情形，建立以完成訂單的時間指標(biāo)（所有訂單的最長提前期、總完工時間）與外包費(fèi)用的加權(quán)和最小化為目標(biāo)的調(diào)度模型，分析最優(yōu)解的結(jié)構(gòu)化性質(zhì)并確立問題的復(fù)雜性，基于最優(yōu)解性質(zhì)設(shè)計求得最優(yōu)外包和生產(chǎn)調(diào)度方案的偽多項式時間動態(tài)規(guī)

3、劃算法以及全多項式時間近似規(guī)則，并分析相應(yīng)算法的計算復(fù)雜度。其次對制造商擁有多臺非同類機(jī)加工環(huán)境，建立以完成訂單的總完工時間與外包費(fèi)用的加權(quán)和最小化為優(yōu)化目標(biāo)的調(diào)度模型，通過問題的對等轉(zhuǎn)化設(shè)計求得問題最優(yōu)解的有效算法;同時，基于模型結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析求解問題的加速策略和加速算法，分析并對比算法的計算復(fù)雜度。
　　(2)不同交貨期指派模式下考慮訂單外包的生產(chǎn)調(diào)度模型和求解算法研究。對制造商擁有單臺生產(chǎn)設(shè)備的加工環(huán)境，考慮訂單加工時間可變這

4、一因素，基于交貨期和交貨期窗口兩種不同的指派形式，分別建立以最小化訂單的提前完工時間、延誤完工時間、交貨期/交貨期窗口和外包費(fèi)用的加權(quán)和為優(yōu)化目標(biāo)的調(diào)度模型。首先，根據(jù)問題特性進(jìn)行降維，考慮問題的松弛問題，針對不同的交貨期/交貨期窗口指派規(guī)則，分別得出最優(yōu)交貨期/交貨期窗口滿足的性質(zhì)以及確定最優(yōu)交貨期的方法;然后，通過對原問題進(jìn)行逆序求解來得到最優(yōu)外包和生產(chǎn)調(diào)度方案?；谏鲜龅难芯克悸罚C明得到了所構(gòu)建的模型均是多項式時間可解的。

5、>　　(3)加工時間不確定環(huán)境下考慮訂單外包的生產(chǎn)調(diào)度模型和求解算法研究。在訂單加工時間不確定情形下，考慮由一個制造商工廠和多個位于不同地理位置的轉(zhuǎn)包商工廠構(gòu)成的供應(yīng)鏈調(diào)度問題，以訂單總交付時間和外包費(fèi)用的加權(quán)和為優(yōu)化目標(biāo)構(gòu)建了涉及訂單外包、生產(chǎn)與配送聯(lián)合決策的調(diào)度優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，借助區(qū)間集合刻畫加工時間的不確定性，引入不確定參數(shù)水平控制模型保守性，從而推導(dǎo)出不確定數(shù)學(xué)模型的魯棒對等模型。鑒于問題的復(fù)雜性，設(shè)計基于排序規(guī)則的遺傳

6、算法對問題進(jìn)行求解。
　　最后，根據(jù)企業(yè)實際數(shù)據(jù)設(shè)計相應(yīng)的數(shù)值實驗，進(jìn)行對比研究。抽象現(xiàn)實問題，針對企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作管理過程中的維護(hù)任務(wù)、交貨期指派和不確定的加工時間，分別采用本文所提出的模型和求解算法進(jìn)行方案生成。通過對比所生成的方案與企業(yè)車間中常用的應(yīng)對方案的數(shù)值結(jié)果，驗證本文所提模型和算法的有效性。
　　本文研究的相關(guān)模型和算法有利于豐富并深化考慮訂單外包的生產(chǎn)調(diào)度的相關(guān)理論研究，為企業(yè)管理者在面臨多因素環(huán)境下做出合理的外