模具項目群分時段隨機調度方法.pdf

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

2、接應用于模具這種隨機調度問題。因此，研究并構建一套適合模具生產這種高度隨機環(huán)境下高效進行項目調度的科學方法，對模具企業(yè)來說具有非常重要的現(xiàn)實意義。本文將模具企業(yè)在實踐中總結出的經驗性管理方法提煉為能夠高效近似求解大規(guī)模模具項目群調度問題的分時段決策方法，具體研究內容如下：
　?。?）面向模具項目動態(tài)調度問題的優(yōu)先規(guī)則對比研究。針對模具企業(yè)普遍面臨如何在隨機環(huán)境下進行高效的模具項目調度決策這一難題，選取了15種適用于模具項目調度問題

3、的經典優(yōu)先規(guī)則。以隨機生成的多組模具項目群算例為實驗數(shù)據(jù)設計了對應的仿真實驗，并以項目群累積拖期天數(shù)和累積拖期成本為評價指標。對比分析了這些優(yōu)先規(guī)則在不同項目環(huán)境下的優(yōu)劣表現(xiàn)，所得實驗結論為后續(xù)章節(jié)構建多規(guī)則組合的模具項目高效控制策略奠定基礎。
　?。?）采用MDP理論構建模具項目調度隨機模型。模具項目調度問題是一個多階段決策問題，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其進行建模。隨機調度模型需要基于模具項目

4、調度問題特點對模型的相關要素進行詳細定義，還需要準確描述模具制造的新項目到達以及任務工期等隨機特性。
　?。?）項目群任務短期目標設定方法研究。針對模型面臨的維數(shù)災問題，模具企業(yè)在工程實際中每周召開項目群進度協(xié)調會議對項目群短期內的生產進行決策，受這一經驗型管理方法啟發(fā)，提出分時段決策的方法，并研究其對應的項目群任務短期進度目標設定方法。首先，利用大量優(yōu)先規(guī)則對項目群進行仿真，得到下一周期結束時各個項目任務的進度狀態(tài)概率分布。然后

5、，將最優(yōu)規(guī)則對應的任務進度狀態(tài)概率分布代入任務進度短期目標魯棒優(yōu)化模型，得到最優(yōu)項目群短期進度目標。最后，通過設定不同的魯棒優(yōu)化模型參數(shù)進行仿真實驗，得到多種項目群任務短期進度目標。
　　（4）項目群短期調度子模型求解。以優(yōu)先規(guī)則方法和項目群短期目標理論研究及實驗求解為基準，設計一種基于優(yōu)先規(guī)則組合的遺傳算法求解項目群短期控制次優(yōu)策略。根據(jù)本問題特點，對算法的基因編碼、初始種群、適應度函數(shù)等要素進行詳細設計。為了驗證上述方法求解實