流程工业生产调度问题优化模型及其应用

【摘要】： CIPS是一个递阶结构的大系统。生产调度居于CIPS五个层次的中间，是管理系 统一体化的接合部，上面是负责整个企业经营战略决策的决策层，下面是生产过程的 监督控制层。所以生产调度是实施CIPS的关键。 本文系统研究了生产调度问题的模型化方法，及其在多用途工厂的优化设计中的 应用。主要内容有： 1．利用状态-任务网（STN）表示生产工艺流程，对短期调度问题的建模进行了深 入的探讨，分别建立了基于统一离散时间（UDM）的生产调度模型和非统一离散时间 （NUDM）的生产调度模型，探讨了两种模型之间的关系及其转换方法，并将批处理过 程模型扩展到批处理过程和连续过程共存的过程； 2．对中、长期调度问题进行了深入的探讨，总结了连续并行生产线多产品调度 问题，并分别为面向定单的单生产线和多生产线连续生产过程建立了相应的优化模 型，针对定单交货期的柔性，采用了模糊处理方法。 3．在设计生产线的过程中，必须考虑系统的过程操作，实现生产装置的优化配 置，所以，在工厂进行优化设计时也应该考虑生产过程的调度问题。本文从工厂的设 计到调度，全面考虑了工厂的优化设计问题，总结了基于mSTN和RTN表示的设计 方法，将设计问题和调度问题集成在统一的框架中，建立了相应的优化模型，仿真结 果显示了这些方法的有效性。 4．最后，针对浙江金首水泥有限公司的具体生产过程，考虑了客户定单、生产 线生产能力、库存能力以及预测的散货信息，开发了生产计划/调度软件包，以图表 和曲线的形式，直观的表示了对整个生产线的运行、库存以及交货情况。对企业的经 营决策起到了指导作用。