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品种需求柔性下的订单批量生产计划研究

商宇  
【摘要】:对于现代制造型企业,为了在节省成本同时获得更多收益,批量生产势在必行,而企业大批量的生产与客户小批量、多品种的需求背道而驰。品种需求柔性是指客户可以接受价格相似、功能相近的不同产品作为需求产品的替代品,合理利用客户的品种需求柔性是一种降低成本的较好选择。制造型企业想要更好地发展,不仅需要科学地制定批量生产计划,还需要准确地判断客户的品种需求柔性并加以利用。本文以制造型企业的实际生产为背景,对品种需求柔性下的两类批量生产计划问题进行了研究。主要研究内容如下:(1)针对品种需求柔性下的订单分配计划问题,以某钢铁企业实际生产为背景,考虑品种需求柔性、生产线的生产能力限制和库存能力限制,以订单的选择和生产线是否生产为决策变量,以最大化企业营收为目标,建立了0-1整数规划模型,使用商业优化软件CPLEX对模型进行了求解,计算结果表明模型具有较好的可行性。(2)针对品种需求柔性下的批生产计划问题,以某钢铁企业实际生产为背景,考虑了批生产的生产模式、品种需求柔性、批的生产能力限制和库存能力限制,以批的生产种类和订单的选择为决策变量,以最大化企业营收为目标,建立了0-1整数规划模型,针对模型的结构设计了基于列生成方法的分支-定价算法,对模型和算法进行了实现,并分别进行了计算实验。实验结果表明模型具有一定的可行性,并且求解结果优于订单分配计划模型,而算法对模型的求解效果好于CPLEX。本文把品种需求柔性融入到批量生产计划之中,并在生产模式和求解算法两个方面提出了有效改进,解决了小批量多种类的产品需求与大批量生产间的矛盾,提高了企业的收益。同时,本文对于分支-定价算法的相关研究也为解决此类问题提供了一个较好的思路。


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