工廠化育苗生產(chǎn)運(yùn)營關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究.pdf

1、我國工廠化育苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)是種苗品種多、季節(jié)差異大、成本分析復(fù)雜，因此平衡種苗產(chǎn)量與質(zhì)量、提高種苗生產(chǎn)的綜合效益，成為種苗工廠生產(chǎn)運(yùn)營管理的關(guān)鍵點(diǎn)。在競爭激烈、復(fù)雜多變的園藝產(chǎn)品市場環(huán)境條件下，種苗工廠面臨著不斷縮短的產(chǎn)品交貨期和持續(xù)上漲的生產(chǎn)成本等壓力，因此對種苗工廠的優(yōu)化生產(chǎn)與運(yùn)營管理提出了迫切要求。生產(chǎn)基地和客戶的異地分布、優(yōu)化目標(biāo)的多樣性和生產(chǎn)過程的復(fù)雜性等特征，一方面導(dǎo)致傳統(tǒng)的人工耕作式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)

2、業(yè)化的發(fā)展需求;另一方面，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的不可控性、不確定性和多樣性等因素，也造成現(xiàn)有的工廠管理理論與優(yōu)化方法不能直接應(yīng)用于種苗工廠的生產(chǎn)運(yùn)營過程。
　　為了解決上述問題，本文針對種苗工廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營過程和種苗生長特性，以提升種苗工廠整體生產(chǎn)運(yùn)營效率為目標(biāo)，將相關(guān)理論與方法應(yīng)用到種苗工廠生產(chǎn)運(yùn)營管理實(shí)際中，分別從種苗工廠銷售預(yù)測、生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化方法和核心生產(chǎn)單元的調(diào)度方法三個(gè)方面展開研究，以期實(shí)現(xiàn)種苗工廠生產(chǎn)運(yùn)營優(yōu)化管理方面的突

3、破。本文主要研究工作如下:
　　(1)種苗工廠銷售預(yù)測。目前種苗工廠缺乏銷售預(yù)測，由于受有限生產(chǎn)能力的制約和種苗需求量隨季節(jié)波動(dòng)的外部市場環(huán)境影響，導(dǎo)致種苗銷量難以精確預(yù)測，為此，本文以有限生產(chǎn)能力為主要考慮因素，以實(shí)現(xiàn)種苗銷售精確預(yù)測為目標(biāo)，將粒子群優(yōu)化的支持向量機(jī)方法與自回歸整合移動(dòng)平均法相結(jié)合的混合模型預(yù)測方法應(yīng)用到種苗工廠銷售預(yù)測過程中，該方法用小波變換分解歷史銷售數(shù)據(jù)里的概貌序列和細(xì)節(jié)序列;針對概貌序列用自回歸整合移動(dòng)平

4、均法進(jìn)行預(yù)測，針對細(xì)節(jié)序列采用粒子群優(yōu)化的支持向量機(jī)方法進(jìn)行預(yù)測，最后將預(yù)測結(jié)果進(jìn)行歸并。通過該方法可實(shí)現(xiàn)對種苗銷量的快速、精確預(yù)測，為種苗工廠的生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化打下基礎(chǔ)和提供指導(dǎo)。
　　(2)種苗工廠生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化。目前種苗工廠存在缺乏總體生產(chǎn)規(guī)劃、接單生產(chǎn)運(yùn)營的生產(chǎn)計(jì)劃安排適應(yīng)性差、以及原材料需求計(jì)劃人工計(jì)算所帶來的不準(zhǔn)確等問題，同時(shí)多工廠異地分布、生產(chǎn)過程模糊因素多、交貨期不確定，針對這類問題，根據(jù)種苗工廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營流程，將種

5、苗工廠的生產(chǎn)計(jì)劃問題劃分為:總體生產(chǎn)規(guī)劃、月生產(chǎn)計(jì)劃和原材料需求計(jì)劃三個(gè)由上至下的生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化層次，以均衡企業(yè)產(chǎn)能和客戶滿意度為優(yōu)化目標(biāo)，建立多工廠生產(chǎn)計(jì)劃安排問題的數(shù)學(xué)混合規(guī)劃模型，并用模糊數(shù)來表達(dá)生產(chǎn)過程中的不確定性參數(shù)與生產(chǎn)能力，提出基于Meta啟發(fā)式算法的路徑重連求解算法，分析訂單處理時(shí)間、育苗生產(chǎn)周期和生產(chǎn)能力調(diào)整因子對生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化性能的影響，針對每一個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化層次，實(shí)現(xiàn)在保證工廠化育苗系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃安排的企業(yè)利潤最大化和客

6、戶滿意度目標(biāo)的前提下，總體生產(chǎn)規(guī)劃、月生產(chǎn)計(jì)劃和原材料需求計(jì)劃三個(gè)層次下的種苗工廠生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化目標(biāo)。
　　(3)種苗工廠核心生產(chǎn)單元調(diào)度。目前種苗工廠核心生產(chǎn)單元調(diào)度采用的是作業(yè)先到先服務(wù)或優(yōu)先級高的作業(yè)優(yōu)先安排生產(chǎn)等啟發(fā)式生產(chǎn)調(diào)度方式，由于育苗過程中難以避免地會(huì)受到極端天氣條件等因素的影響，會(huì)導(dǎo)致訂單不能按時(shí)交貨而積壓在苗床上，極易造成生產(chǎn)過程中的作業(yè)“堵塞”和作業(yè)“吞吐率”低，為有效解決該問題，本文在分析種苗生產(chǎn)Flow-sh

7、op型生產(chǎn)線特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出基于約束分解方法的種苗生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型。該模型以協(xié)同生產(chǎn)線上的瓶頸機(jī)與非瓶頸機(jī)統(tǒng)一調(diào)度為實(shí)現(xiàn)方法，調(diào)度結(jié)果以追求作業(yè)整體加工時(shí)間最短為目標(biāo)，作業(yè)在前向非瓶頸機(jī)上的調(diào)度可按照瓶頸機(jī)上的作業(yè)開始時(shí)間從后往前通過啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行調(diào)度;作業(yè)在后向非瓶頸機(jī)上的調(diào)度可按照瓶頸機(jī)上的作業(yè)結(jié)束時(shí)間從前往后按照啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行調(diào)度。通過模型對比，證實(shí)基于約束分解方法的工廠化育苗系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型可獲得較好的生產(chǎn)線調(diào)度性能。

8、r>　　(4) QACCP(Quality Analysis and Critical Control Point, QACCP質(zhì)量分析與關(guān)鍵點(diǎn)控制)理論在種苗工廠生產(chǎn)運(yùn)營管理方面的實(shí)踐。目前育苗過程主要還是采用傳統(tǒng)的人工耕作育苗方式，這種育苗方法的弊端在于對育苗過程缺乏科學(xué)管理，造成育苗產(chǎn)量和質(zhì)量難以保證;同時(shí)也無法滿足種苗工廠產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；蜆?biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展需求。為了實(shí)現(xiàn)種苗工廠由“小生產(chǎn)方式”向標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；纳a(chǎn)方式

9、過渡，本文提出將QACCP理論應(yīng)用于種苗工廠生產(chǎn)運(yùn)營管理過程中，以種苗工廠生產(chǎn)運(yùn)營過程的關(guān)鍵點(diǎn)為研究對象，采用信息化方法對每個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化管理，以實(shí)現(xiàn)種苗工廠生產(chǎn)運(yùn)營全過程管理，并將其在種苗工廠中進(jìn)行了實(shí)際的示范應(yīng)用。
　　上述研究成果的先進(jìn)性和應(yīng)用意義在于:提出了種苗工廠銷售預(yù)測模型，應(yīng)用于上海源怡種苗公司2013年度的種苗銷售預(yù)測，顯著提高預(yù)測精度6.3％;種苗工廠生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化方法，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)總體生產(chǎn)規(guī)劃、月生產(chǎn)計(jì)劃