考慮員工學習效應與產(chǎn)品物流的單元制造系統(tǒng)優(yōu)化研究

發(fā)布時間：2020-06-10 06:48

【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,實現(xiàn)了資源共享,消費需求者也開始追求多樣化。生產(chǎn)制造企業(yè)需要多批次少批量的新生產(chǎn)模式來應對新消費模式,而單元制造系統(tǒng)由于可以實現(xiàn)新生產(chǎn)模式而受到關注。單元構建與單元調度是單元制造系統(tǒng)中的主要問題。產(chǎn)品物流成本在單元制造系統(tǒng)的生產(chǎn)成本中占比較大,并且學習效應的存在增加了生產(chǎn)成本核算的難度,因此本文主要研究考慮學習效應與產(chǎn)品物流的單元制造系統(tǒng)優(yōu)化問題。本文主要的研究成果及核心內容主要有以下兩個方面:(1)研究了單元制造環(huán)境中存在產(chǎn)品物流的優(yōu)化問題。假設所研究產(chǎn)品為加急產(chǎn)品,即產(chǎn)品生產(chǎn)周期較短的產(chǎn)品。分別以最小化單元制造系統(tǒng)的生產(chǎn)物流成本和缺貨成本、最大化提前交貨的獎勵為目標,對單元內設備上的產(chǎn)品進行生產(chǎn)調度,提出了該問題的非線性數(shù)學規(guī)劃模型,構建了針對該問題的遺傳算法。該算法針對產(chǎn)品調度的特點,最終得出優(yōu)化結果。(2)研究了考慮員工學習效應與生產(chǎn)物流的單元系統(tǒng)優(yōu)化問題。考慮了產(chǎn)品的復雜度、設備新舊版本以及員工學習能力差異三者影響下的學習效應以及加工過程中的物流成本,最終建立了最小化庫存成本、缺貨成本以及物流成本的數(shù)學模型。根據(jù)問題與模型特點,開發(fā)了具有二維解結構的遺傳算法,以此來解決人員調度與產(chǎn)品調度的聯(lián)合決策問題。本文通過研究考慮學習效應與產(chǎn)品物流的單元制造系統(tǒng)優(yōu)化,建立了 0-1非線性規(guī)劃模型。本文分別結合實例進行驗證,并設計了具有二維結構的染色體及相應的遺傳算法,結合MATLAB來求解算例的目標函數(shù),最終輸出最優(yōu)的人員分配方案與產(chǎn)品生產(chǎn)路線。數(shù)值實驗結果表明:在不同的生產(chǎn)規(guī)模情形下,本文構建的0-1非線性規(guī)劃模型可以大幅度降低生產(chǎn)物流成本、庫存成本以及缺貨成本的總和,考慮產(chǎn)品物流時的成本總和比無物流時顯著降低,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,并且大大增強了企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。
【圖文】：

生產(chǎn)流程圖,生產(chǎn)流程圖,合理匹配,最優(yōu)生產(chǎn)

圖３．邋１生產(chǎn)流程圖逡逑理者需要通過對產(chǎn)品和機器的合理匹配，以及對最優(yōu)貨成本與物流成本的最小化。逡逑構建逡逑介紹逡逑入?yún)?shù)逡逑工總數(shù)，，表示員工索引＝１，２，．．．，戶）；逡逑品類型總數(shù)，７代表產(chǎn)品索引￣＝１，２，邋？？？，0；逡逑器設備總數(shù)，《代表機器索引Ｕ＝ｌ，２，，邋？？？，＃）；逡逑方規(guī)定的其所需產(chǎn)品２的交貨期；逡逑元中工序數(shù)量，）表示工序的索引（Ｊ邋＝１，２，…，Ｊ）；逡逑總數(shù)量，表單元的索引（ｅ＝ｌ，２，…，Ｃ）；逡逑

示意圖,示意圖,收斂圖,最優(yōu)解