分布式制造企業(yè)中協(xié)同生產(chǎn)任務(wù)分配的若干優(yōu)化問題研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及全球化信息網(wǎng)絡(luò)的形成，使得制造企業(yè)面臨著縮短交貨期、降低成本、改進(jìn)服務(wù)和提高產(chǎn)品質(zhì)量等壓力。在這種情況下，制造業(yè)如何在全球經(jīng)濟(jì)格局中占據(jù)有利位置，快速捕獲市場(chǎng)機(jī)遇、提升自身競(jìng)爭(zhēng)力以及及時(shí)滿足客戶個(gè)性化需求，成為擺在制造企業(yè)面前的一項(xiàng)重要課題。在分布式制造企業(yè)中，利用信息技術(shù)進(jìn)行協(xié)同生產(chǎn)，可以充分利用各聯(lián)盟企業(yè)的制造資源和技術(shù)資源，以最快的速度、合理的成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造的過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的

2、結(jié)構(gòu)調(diào)整以及資源合理配置等。目前協(xié)同生產(chǎn)已經(jīng)越來(lái)越受到研究者和企業(yè)的重視，然而協(xié)同生產(chǎn)中的很多影響因素需要考慮且不能被簡(jiǎn)單地忽略，同時(shí)新的管理及運(yùn)作方式不斷涌現(xiàn)，使得已有研究與決策不能很好地適應(yīng)新的環(huán)境和條件，這就導(dǎo)致分布式制造環(huán)境下協(xié)同生產(chǎn)的決策與優(yōu)化需求日益迫切。
　　鑒于此，本文以分布式制造企業(yè)為研究背景，在對(duì)分布式制造研究現(xiàn)狀，尤其是協(xié)同生產(chǎn)問題進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用優(yōu)化理論及方法，研究了不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的協(xié)同生產(chǎn)任務(wù)分配

3、的若干重要問題。本文的研究成果及核心內(nèi)容主要包含以下五個(gè)方面:
　　(1)圍繞分布式制造企業(yè)中協(xié)同生產(chǎn)問題從不同方面進(jìn)行了綜述研究，介紹了分布式制造和協(xié)同生產(chǎn)的基本概念和特征，綜述了協(xié)同生產(chǎn)任務(wù)分配的信息模型、優(yōu)化配置模型以及求解算法，這些工作為以下關(guān)鍵問題研究提供了理論和方法的支持。
　　(2)研究了生產(chǎn)能力約束下單產(chǎn)品在多廠協(xié)同生產(chǎn)中的生產(chǎn)和運(yùn)輸決策問題。從供應(yīng)鏈的角度出發(fā)，考慮了單產(chǎn)品在多廠、多用戶物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的生產(chǎn)

4、任務(wù)分配、生產(chǎn)周期以及運(yùn)輸頻率，建立了該問題的非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。根據(jù)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，通過簡(jiǎn)化該模型的目標(biāo)函數(shù)，設(shè)計(jì)了啟發(fā)式算法對(duì)單產(chǎn)品的協(xié)同生產(chǎn)優(yōu)化分配和運(yùn)輸問題進(jìn)行了求解。
　　(3)研究了生產(chǎn)能力約束下多產(chǎn)品在多廠協(xié)同生產(chǎn)中的生產(chǎn)和運(yùn)輸決策問題。在(2)的基礎(chǔ)上，研究對(duì)象擴(kuò)展到多產(chǎn)品?？紤]了多產(chǎn)品在多廠、多用戶的物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，其生產(chǎn)任務(wù)分配、生產(chǎn)周期和運(yùn)輸頻率的決策問題，建立了能力約束下多產(chǎn)品協(xié)同生產(chǎn)優(yōu)化分配問題的數(shù)學(xué)模型

5、。為了有效求解該模型，設(shè)計(jì)了適合問題特點(diǎn)的分配啟發(fā)式算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多產(chǎn)品多廠協(xié)同生產(chǎn)和運(yùn)輸問題的有效管理。
　　(4)研究了分布式制造環(huán)境下考慮交貨期和能力約束的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同生產(chǎn)任務(wù)優(yōu)化分配問題。根據(jù)復(fù)雜產(chǎn)品生產(chǎn)需求，提出了復(fù)雜產(chǎn)品的精益生產(chǎn)管理流程。考慮聯(lián)盟企業(yè)的生產(chǎn)能力約束和復(fù)雜產(chǎn)品的交貨期約束，采用網(wǎng)絡(luò)圖的矩陣法表示復(fù)雜產(chǎn)品關(guān)鍵部件的先后順序關(guān)系，以最小化制造費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用為目標(biāo)，對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品關(guān)鍵部件的生產(chǎn)任務(wù)在聯(lián)盟企業(yè)的優(yōu)化分

6、配進(jìn)行了研究，建立了該問題的非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。為有效求解該數(shù)學(xué)模型，開發(fā)了針對(duì)該問題的離散粒子群算法。該算法提出適用于“關(guān)鍵部件-聯(lián)盟企業(yè)”關(guān)系的離散粒子編碼方法，采用基于可行性規(guī)則的方法處理約束問題，避免了罰函數(shù)的選擇，較好地改進(jìn)了算法的搜索速度和收斂性能。根據(jù)某重型燃機(jī)的開發(fā)實(shí)例，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果分析。
　　(5)研究了公差約束條件下的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同生產(chǎn)任務(wù)分配問題。考慮聯(lián)盟企業(yè)的生產(chǎn)能力約束、復(fù)雜產(chǎn)品的交貨期約束以及滿足