Flow-shop環(huán)境下加工設(shè)備與緩沖區(qū)容量聯(lián)合優(yōu)化配置研究.pdf

1、定制型裝備制造企業(yè)由客戶訂單驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)方式使得生產(chǎn)過程充滿隨機(jī)因素，如各時(shí)段訂單需求數(shù)量和規(guī)格的不確定性、產(chǎn)品返修、設(shè)備故障等。同時(shí)，越來越緊的客戶交貨期向裝備制造企業(yè)的生產(chǎn)管理提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在訂單需求變化、交貨期、投資成本等因素的多重約束下，企業(yè)普遍需要對(duì)加工設(shè)備和buffer容量進(jìn)行優(yōu)化配置，力爭(zhēng)以盡可能低的投資成本滿足不確定環(huán)境下的各種生產(chǎn)所需。本文以裝備制造業(yè)為背景，研究flow-shop環(huán)境下的資源優(yōu)化配置問題。研究步驟和內(nèi)

2、容如下:
　　首先，根據(jù)典型制造單元的共同特征抽象出資源優(yōu)化配置問題的數(shù)學(xué)模型。為降低該問題的求解難度，本文另辟蹊徑，采取“先拆分、后迭代”的策略，即先將資源優(yōu)化配置問題拆分成兩個(gè)彼此關(guān)聯(lián)的子問題:能力優(yōu)化配置(CCP，CapacityConfiguration Problem)、緩沖區(qū)容量配置（BAP，Buffer Allocation Problem），在合理的假設(shè)和前提下建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并通過反復(fù)迭代求解兩個(gè)子問題最終實(shí)

3、現(xiàn)制造資源的優(yōu)化配置?？紤]到數(shù)學(xué)模型中約束函數(shù)表達(dá)式無法用決策變量的封閉形式加以表達(dá)的難題，使用近似算法和排隊(duì)網(wǎng)技術(shù)計(jì)算約束性能指標(biāo)的數(shù)值。
　　其次，資源優(yōu)化配置問題是一個(gè)整數(shù)規(guī)劃問題，本文使用分支定界算法對(duì)其求解。然而，傳統(tǒng)的一般性分支原則難以產(chǎn)生高效的分支策略，這無疑加大了求解難度。筆者根據(jù)資源優(yōu)化配置問題的具體特征提出了新穎的分支原則，并以其為基礎(chǔ)構(gòu)造了分支定界法。使用該方法分別單獨(dú)對(duì)CCP、BAP問題優(yōu)化配置，隨后運(yùn)用迭

4、代思想實(shí)現(xiàn)CCP、BAP問題的組合優(yōu)化配置。為驗(yàn)證算法的實(shí)用性，筆者深入某定制型裝備制造企業(yè)，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際構(gòu)造算例，然后使用分支定界法對(duì)算例進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化配置過程中使用了近似算法，為驗(yàn)證配置結(jié)果的有效性，運(yùn)用eM-plant軟件搭建仿真模型將仿真的結(jié)果與求解算例的結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比。
　　最后，以國(guó)內(nèi)某大型定制裝備制造企業(yè)為研究背景，并基于本文提出的資源優(yōu)化配置方法，設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套求解資源優(yōu)化配置問題的原型系統(tǒng)。
　　本文試