訂單生產(chǎn)式人工作業(yè)系統(tǒng)組織與優(yōu)化.pdf

1、改革開(kāi)放30多年來(lái)，我國(guó)中小制造企業(yè)發(fā)展迅猛，成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、提供社會(huì)就業(yè)的重要力量。然而隨著全球金融危機(jī)影響的逐步蔓延，各國(guó)貿(mào)易保護(hù)主義逐步升級(jí)，我國(guó)沿海地區(qū)眾多中小制造企業(yè)賴(lài)以生存的出口市場(chǎng)出現(xiàn)明顯萎縮。多品種、小批量、變化莫測(cè)的需求，人工成本快速增加、原材料價(jià)格上漲、人民幣匯率上升等不利因素，是眾多中小制造企業(yè)當(dāng)前面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在復(fù)雜多變的運(yùn)營(yíng)環(huán)境下，如何求得生存和發(fā)展，是眾多中小制造企業(yè)迫切需要解決的的難題。訂單式生產(chǎn)(

2、MTO)是不少中小企業(yè)為應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的需求環(huán)境，降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的重要運(yùn)營(yíng)模式；人工作業(yè)系統(tǒng)(MOS)因其較少的設(shè)備投資，對(duì)需求變化具較強(qiáng)的適應(yīng)能力，因而成為我國(guó)眾多中小制造企業(yè)主要采用的生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。面對(duì)復(fù)雜多變的運(yùn)營(yíng)環(huán)境下，從降低成本、增加柔性、滿(mǎn)足需求等角度，研究MTO/MOS的員工組織與優(yōu)化、計(jì)劃調(diào)度的理論和方法，是關(guān)系到中小制造企業(yè)生存和發(fā)展的重要問(wèn)題。本文從如下四方面對(duì)MTO/MOS進(jìn)行研究：
　　 (1)MOS組織

3、模式。針對(duì)MOS的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，分析了生產(chǎn)實(shí)踐中常用的三種靜態(tài)組織模式，構(gòu)建了不同條件下各種組織模式計(jì)劃期產(chǎn)出量模型。借助算例從數(shù)值上分析不同模式在不同條件下的優(yōu)劣。
　　 (2)工人多技能配置。比較分析了負(fù)荷平衡模型和技能鏈模型兩類(lèi)模式，并運(yùn)用這兩種模型分析了工人技能量最優(yōu)配置，結(jié)果顯示：當(dāng)任務(wù)需求波動(dòng)較小時(shí)，采用負(fù)荷平衡模型，所需培訓(xùn)技能總?cè)舜屋^?。环粗?，采用技能鏈模型效果更佳。優(yōu)化結(jié)果還發(fā)現(xiàn)：隨著需求波動(dòng)的加大，采用技能鏈模

4、型所需培訓(xùn)技能總?cè)舜卧黾颖容^緩慢，具有更好的穩(wěn)健性。
　　 (3)工人需求量配置。首先分析了影響工人數(shù)量的三個(gè)因素：生產(chǎn)的波動(dòng)性、工人多崗使用、以及加班和臨時(shí)用工；其次，基于上面三個(gè)因素，以總成本最小為目標(biāo)函數(shù)，建立了以工人需求量為決策變量的兩階段優(yōu)化模型，分別采用積分和嵌套遺傳算法求解兩作業(yè)小組和多作業(yè)小組構(gòu)成的模型，并用兩作業(yè)小組的優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證了嵌套遺傳算法的有效性。結(jié)果表明：隨著工人成本的增加，作業(yè)小組最優(yōu)工人需求量隨之減

5、少，而總成本增加；隨著效率因子的降低，工人數(shù)量將會(huì)增加，同時(shí)總成本也將增大。
　　 (4)訂單任務(wù)調(diào)度優(yōu)化。研究了訂單任務(wù)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題。首先，基于模糊交貨期和隨機(jī)加工時(shí)間，提出采用遺傳算法求解訂單任務(wù)調(diào)度問(wèn)題；其次，考慮人工作業(yè)系統(tǒng)較好的柔性，借鑒單機(jī)調(diào)度的理論方法，提出了一個(gè)啟發(fā)式算法IEDD；最后，借助GA算法和IEDD規(guī)則，通過(guò)仿真研究了MTO/MOS的調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題，并與傳統(tǒng)啟發(fā)式算法EDD、STR、CR和SP