双机器流水车间中的订单选择和排序优化研究

作     者：谢晨光 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：万国华

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：流水车间 按订单生产 订单选择 排序 优化 

摘      要：科技进步日新月异，生产率明显提高，产品的生产周期大幅下降，产品种类越来越多，客户需求朝多样化方向发展。为了提升自身的竞争力，许多制造型企业从大规模制造转向大规模定制，其生产策略也由按库存生产转向按订单生产。 由于按订单生产的计划期有限，制造企业往往只能选择部分订单进行加工，但是在流水车间中，订单排序会影响所选订单的完工时间，因此产生了订单选择和排序集中优化的问题。本文针对双机器流水车间的运营环境，对该问题进行了研究。按照备选订单是否为同类别订单，将研究内容分为两部分。 首先，针对单类别订单的情况，将研究问题构建为一个混合整数规划模型。通过在CPLEX优化软件中运行数据实验，验证了模型的有效性及订单选择和排序集中决策相比单独决策获得的收益。另外，本文还设计了一种启发式算法用以解决大规模的订单选择和排序问题，数据实验结果显示，通过该启发式算法得到的利润值与模型解对应的利润值，只相差约4.52%。 针对多类别订单的情况，通过分析与单类别订单问题的区别，将研究问题构建为一个新的更为复杂的混合整数规划模型，并且通过算例分析验证了模型的正确性。此外，为明确模型算法的复杂度，在CPLEX中进行了详实的数据实验，实验结果显示在订单规模不超过30个的情况下，通过模型算法可以得到问题的最优解。针对订单规模更大的情况，本文也提出了一个启发式算法，并对该启发式算法进行了有效性检验。