印染企業(yè)浸染生產(chǎn)排產(chǎn)優(yōu)化問(wèn)題研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、印染企業(yè)中，染色加工是浸染生產(chǎn)的核心，也是產(chǎn)生污染的主要工序。染缸染色加工的工序周期長(zhǎng)、能源消耗大、資源約束多、隨機(jī)性高，使得染缸排產(chǎn)成為一項(xiàng)非常繁瑣且技術(shù)性較高的工作。當(dāng)前，我國(guó)染紗車(chē)間大部分仍靠技術(shù)工人憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)制定染缸排產(chǎn)計(jì)劃。但是，單靠人工排產(chǎn)不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且還很難把影響染缸排產(chǎn)的諸多因素都考慮到，往往造成設(shè)備利用不平衡，水、蒸汽、電能等能源浪費(fèi)嚴(yán)重的情況。因此，合理安排染缸生產(chǎn)任務(wù)，可以提高車(chē)間產(chǎn)能，保證按期完成訂單；另一方面

2、，能夠降低能耗、減少?gòu)U水廢氣的排放，無(wú)論對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文將浸染生產(chǎn)的染缸排產(chǎn)優(yōu)化問(wèn)題歸結(jié)為批處理過(guò)程調(diào)度問(wèn)題。在結(jié)合實(shí)際印染企業(yè)生產(chǎn)背景的同時(shí)，詳細(xì)分析染缸排產(chǎn)計(jì)劃制定過(guò)程中需要考慮的各種生產(chǎn)約束條件，提出了兩種排產(chǎn)優(yōu)化方法，分別建立數(shù)學(xué)模型并求解。 （1）從批處理調(diào)度問(wèn)題的一般解決方法入手，利用時(shí)隙的概念和連續(xù)時(shí)間表達(dá)，將染缸、訂單分配給時(shí)隙分別表達(dá)為兩類(lèi)0-1變量，建立了染缸排

3、產(chǎn)的單階段多產(chǎn)品批處理過(guò)程的短期調(diào)度MILP模型。建立的模型給出了不同的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中可以根據(jù)銷(xiāo)售周期以及生產(chǎn)任務(wù)的緊迫程度選擇性地使用，以達(dá)到不同的優(yōu)化目的，滿足實(shí)際需求。模型進(jìn)一步引入一些啟發(fā)式規(guī)則，以減小模型的整數(shù)變量、連續(xù)變量和約束的數(shù)量，加快求解速度，達(dá)到最優(yōu)解。最后利用分枝定界法對(duì)模型進(jìn)行求解。 （2）基于染缸排產(chǎn)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，考慮交貨期、切換成本等約束外，增加染缸的非等同性和上一計(jì)劃期訂單余留量等

4、約束的考慮，建立數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行引入爬山算法的改進(jìn)遺傳算法求解。用遺傳算法作全局搜索，爬山算法進(jìn)行局部搜索改進(jìn)遺傳算法的計(jì)算結(jié)果，克服遺傳算法在局部搜索方面的不足，將兩者的優(yōu)點(diǎn)加以結(jié)合利用。 最后，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了染缸排產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)。綜合考慮了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)、系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)以及用戶易操作性等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了上述兩種優(yōu)化模型的程序模塊化，并加入人工排產(chǎn)模塊，以對(duì)智能排產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)；加入人員管理、染缸管理等輔助功能模塊，以