模具項(xiàng)目群分時(shí)段隨機(jī)調(diào)度方法.pdf

1、模具在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備。對(duì)于模具企業(yè)而言，保證模具產(chǎn)品按時(shí)完工對(duì)企業(yè)效益影響極大，不僅關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)成本及拖期懲罰成本，還關(guān)系到企業(yè)與客戶的良好合作關(guān)系及市場占有率。然而，由于模具生產(chǎn)的多項(xiàng)目并行、新項(xiàng)目隨機(jī)到達(dá)、任務(wù)工期不確定等特征使得企業(yè)往往難以有效協(xié)調(diào)有限資源制定項(xiàng)目計(jì)劃，企業(yè)普遍存在大量項(xiàng)目拖期的情況?，F(xiàn)有關(guān)于資源受限多項(xiàng)目調(diào)度的研究通常假定事先已知一個(gè)靜態(tài)項(xiàng)目集合，導(dǎo)致相關(guān)模型和方法無法直

2、接應(yīng)用于模具這種隨機(jī)調(diào)度問題。因此，研究并構(gòu)建一套適合模具生產(chǎn)這種高度隨機(jī)環(huán)境下高效進(jìn)行項(xiàng)目調(diào)度的科學(xué)方法，對(duì)模具企業(yè)來說具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將模具企業(yè)在實(shí)踐中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)性管理方法提煉為能夠高效近似求解大規(guī)模模具項(xiàng)目群調(diào)度問題的分時(shí)段決策方法，具體研究內(nèi)容如下：
　　（1）面向模具項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)度問題的優(yōu)先規(guī)則對(duì)比研究。針對(duì)模具企業(yè)普遍面臨如何在隨機(jī)環(huán)境下進(jìn)行高效的模具項(xiàng)目調(diào)度決策這一難題，選取了15種適用于模具項(xiàng)目調(diào)度問題

3、的經(jīng)典優(yōu)先規(guī)則。以隨機(jī)生成的多組模具項(xiàng)目群算例為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)，并以項(xiàng)目群累積拖期天數(shù)和累積拖期成本為評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)比分析了這些優(yōu)先規(guī)則在不同項(xiàng)目環(huán)境下的優(yōu)劣表現(xiàn)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)論為后續(xù)章節(jié)構(gòu)建多規(guī)則組合的模具項(xiàng)目高效控制策略奠定基礎(chǔ)。
　?。?）采用MDP理論構(gòu)建模具項(xiàng)目調(diào)度隨機(jī)模型。模具項(xiàng)目調(diào)度問題是一個(gè)多階段決策問題，且模具制造系統(tǒng)具有馬爾可夫性，考慮采用馬爾可夫決策過程理論對(duì)其進(jìn)行建模。隨機(jī)調(diào)度模型需要基于模具項(xiàng)目

4、調(diào)度問題特點(diǎn)對(duì)模型的相關(guān)要素進(jìn)行詳細(xì)定義，還需要準(zhǔn)確描述模具制造的新項(xiàng)目到達(dá)以及任務(wù)工期等隨機(jī)特性。
　?。?）項(xiàng)目群任務(wù)短期目標(biāo)設(shè)定方法研究。針對(duì)模型面臨的維數(shù)災(zāi)問題，模具企業(yè)在工程實(shí)際中每周召開項(xiàng)目群進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)議對(duì)項(xiàng)目群短期內(nèi)的生產(chǎn)進(jìn)行決策，受這一經(jīng)驗(yàn)型管理方法啟發(fā)，提出分時(shí)段決策的方法，并研究其對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目群任務(wù)短期進(jìn)度目標(biāo)設(shè)定方法。首先，利用大量優(yōu)先規(guī)則對(duì)項(xiàng)目群進(jìn)行仿真，得到下一周期結(jié)束時(shí)各個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的進(jìn)度狀態(tài)概率分布。然后

5、，將最優(yōu)規(guī)則對(duì)應(yīng)的任務(wù)進(jìn)度狀態(tài)概率分布代入任務(wù)進(jìn)度短期目標(biāo)魯棒優(yōu)化模型，得到最優(yōu)項(xiàng)目群短期進(jìn)度目標(biāo)。最后，通過設(shè)定不同的魯棒優(yōu)化模型參數(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，得到多種項(xiàng)目群任務(wù)短期進(jìn)度目標(biāo)。
　?。?）項(xiàng)目群短期調(diào)度子模型求解。以優(yōu)先規(guī)則方法和項(xiàng)目群短期目標(biāo)理論研究及實(shí)驗(yàn)求解為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一種基于優(yōu)先規(guī)則組合的遺傳算法求解項(xiàng)目群短期控制次優(yōu)策略。根據(jù)本問題特點(diǎn)，對(duì)算法的基因編碼、初始種群、適應(yīng)度函數(shù)等要素進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。為了驗(yàn)證上述方法求解實(shí)