面向生产调度的订货量分配问题研究

发布时间：2019-11-04 15:13

【摘要】：为研究多品种批量制造环境下由于供应商交货数量不确定造成物料不齐套进而导致生产计划不可行的问题,以多个供应商和单个制造商组成的二级供应链为背景,提出面向生产过程的供应商选择与订货量分配模型。以包含订货、采购、库存以及拖期惩罚成本的期望总成本最小化为目标,在传统供应商能力限制、订货数量区间要求以及产品生产调度约束的基础上,考虑允许供应商延期交货且拖期时间依赖供应商可靠度的情形,建立了相应的混合整数随机规划模型。针对所研究问题的复杂性及模型特点,采用基于局部搜索和变异机制的改进离散粒子群优化算法对模型进行求解,结合具体交货情景下的工程实例对模型可行性进行了验证,通过与其他方法进行比较,表明所提算法的有效性。
【图文】：

示意图,订单,订货量,分配模型

去毛刺、装轴承等十几道工序流水装配完成。据零部件属性可将其划分为标准件、基本件和外购件。其中，标准件像螺栓、轴套等都是标准化设计，市场容量充足，产品差异化程度比较小，，供应商风险也很小，很少会出现缺货的情况；基本件像杠杆、法兰盘等都是企业购进毛坯委外或自行加工，这类零部件对质量要求较高，产品差异化程度较大，有一定的供应风险，是影响生产有序进行的主要瓶颈物料；外购件，诸如轴承、钢球等根据设计要求直接采购成品，这类零部件也存在一定质量差异和供应风险。所研究的订货量分配问题可简化如图１所示。某企业在计划期（一周）内要完成若干订单，涉及若干类型产品，这些产品由一定数量的通用件、专用件装配而成，每种零部件存在几个合格候选供应商，这些供应商在能力、价格和可靠度方面存在差异。为最大限度降低原材料及在制品库存，企业实行按需订货的方式。考虑供应商不可靠，某些零部件无法在规定时间保质保量交付，造成生产物料的不配套，进而导致在制品的积压和产品上线计划不可行。决策者需要综合考虑企业的订货和生产决策，面向车间生产科学地制定供应商选择与订货量分配决策，并根据物料的预期齐套状态及时进行调整产品上线计划。具体而言，决策者需要制定每种零部件的供应商选择与订货量分配方案，并且要根据产成品的预期齐套状态决定如何进行生产调度。模型构建所用到符合及其含义如下所示。图１订货量分配模型示意图下标ｉ（ｉ∈Ｉ）为订单序号；ｊ（ｊ∈Ｊ）为产品序号；ｓ（ｓ∈Ｓ）为供应商序号；ｋ（ｋ∈Ｋ）为零部件序号；ｔ（ｔ∈Ｔ）为计划时段（天）；ε（ε∈Ξ）为交付情景序号。输入参数ａｉｊ（ε）为情景ε

动态曲线,下模,最优解,机制

第２１卷李占丞，等：面向生产调度的订货量分配问题研究有效性。图３不同算法的平均解与最优解进化动态曲线表５引入不同机制下模型求解的统计结果方法ＦｂｓｔＦａｖｇＦｗｓｔＳｔｄＤＰＳＯ１３２９３．００１３３２９．８４１３３６５．４０２４．４６ＤＰＳＯ２１３２９１．２０１３２９３．６７１３３６５．４０１３．５５ＤＰＳＯ３１３２９５．６０１３３２１．５３１３３４８．２０２０．２８ＩＤＰＳＯ１３２９１．２０１３２９１．２０１３２９１．２００．００５结论本文结合对某机床厂实地调研，研究了供应商交货数量随机条件下面向生产调度的订货量分配问题，提出基于最小化期望总成本为优化目标的混合整数规划模型。针对研究问题及所建模型特点，采用直接将连续ＰＳＯ算法应用在所研究问题的离散化策略，同时引入基于枚举算法的邻域局部搜索机制提高算法运行效率，通过变异机制防止粒子停滞和种群的早熟收敛，提出了改进的离散粒子群优化算法。通过数值实例对所提模型进行了说明和验证，将本文算法与其他算法进行了对比分析，表明了所提算法求解该模型的有效性。由于研究问题本身的复杂性，本文只对特定情景进行了模拟，对生产调度的处理也相对简单。在后续的研究中将进一步结合企业实际的生产运作情形，研究不同供应商交付情景下的订货量分配方案并进行分析，考虑引入价格折扣等机制以及从客户订单调度的角度出发构建相应的联合决策模型，并验证大规模问题下模型及算法的有效性。参考文献：［１］ＳｅｔａｋＭ，ＳｈａｒｉｆｉＳ，ＡｌｉｍｏｈａｍｍａｄｉａｎＡ．Ｓｕｐｐｌｉｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｏｒｄｅｒａｌｌｏｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｉｎｓｕｐｐ

【参考文献】