混合流程企业的生产决策研究

【摘要】：随着科学技术的进步和社会经济的发展,市场竞争日趋激烈。传统的生产管理理论和方法已经无法适应时代发展的要求。制造型企业正面临着多种生产方式的并存,混合流程型企业正在生产企业中大量涌现,过去的生产决策研究大多致力于离散型或连续型企业的研究,对于混合流程型企业的研究相对缺乏。根据混合流程型企业的生产特征,对其生产决策进行研究,是企业获得竞争优势的必然。 本文首先对混合流程型企业生产决策的国内外研究进行了综述,包括混合流程型企业生产决策的两个重要方面即主生产计划的制定和生产的作业排序,同时指出了以往研究的不足之处,提出了本文的研究方向。 接着,本文研究了混合流程型企业主生产计划的制定方法,提出了采用最短路径的方法来完成混合流程型企业多目标主生产计划的制定。文章根据混合流程型企业生产的特点,绘制生产网络树,然后采用基于最短路径的方法寻找最小成本树,从而完成混合流程型企业主生产计划的制定。在主生产计划制定的基础上,本文提出了生产决策的过程,引入了生产决策中的生产排序研究。 本文从瓶颈、批量以及提前/拖期三个方面对混合流程型企业的排序进行了研究。其中混合流程生产中基于瓶颈的作业排序,本文提出采用基于瓶颈的循环插入算法,通过制定合理的机器选取规则,调整工件在瓶颈阶段的进入顺序,从而大大提高了混合流程企业中基于瓶颈的排序效率。 混合流程型企业中基于批量的作业排序问题研究,本文把最小化更换设备次数作为优化目标,提出了一个求解混合流程生产中基于批量的作业排序算法即空闲区指派算法。算法考虑了生产能力,工具的自然损耗,订单的优先级以及订单的最后截止日期等限制,采用前溯和后溯插入空闲区的方法很好地解决了基于批量的生产排序问题。 基于提前/拖期的作业排序是顺应准时制思想而产生的排序问题,本文考虑的是把提前/拖期延伸到批量计划问题,称为提前/延期批量计划问题(ETLS)。本文采用簇分配算法,首先根据订单截止日期进行分簇,得到预安排结果,而后优化每个簇中发货日期组合,最后把每个分类簇中的最优组合进行综合,得到最后的结果。本文对提前／拖期作业排序问题分别从不考虑装设成本和考虑装设成本两方面进行了研究。 通过研究,本文在以下四个方面进行了创新： (1)提出在混合流程型企业存在多个平行机台的系统中考虑有限生产能力的情况下,应用最短路径法寻找使得拖期惩罚,完工,装设和存储成本最小的主生产计划的启发式算法,拓展了最短路径算法的应用领域,得到了较为满意的使用效果。 (2)在混合流程型企业非相关机台的生产排序中,提出一个基于瓶颈的循环插入启发式算法用于最小化带有瓶颈的混合流程企业作业排序的完工时间,该算法解决了基于瓶颈的非相关平行机的混合流程企业的排序问题,改变了以往对该问题的研究基本局限于模拟退火算法、遗传算法等搜索算法的局面,突破了搜索算法的效率问题成为实际应用瓶颈的状况,大大提高了排序效率。 (3)提出空闲区指派算法解决了同时考虑生产批量和作业排序的生产调度问题,该算法在考虑生产能力,工具自然损耗,订单优先级以及订单的最后截止日期等限制的条件下,可以使得机器的换设频率和拖期率得到明显改善,该算法很好地解决了存在非相关平行机的混合流程型企业的间断批量和计划排序问题。 (4)运用簇分配算法解决提前/拖期的作业排序问题,该算法从考虑装设成本和不考虑装设成本两方面进行了讨论,使得批量数量、存储时间和延期时间都得到明显改善。

【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：F224;F273.2