基于多品种小批量生产的排程优化

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在竞争越来越激烈的汽车市场行业中,无论是企业还是上级客户都对制造单位的生产制造水平提出更高要求。一是要求汽车配件的生产周期不断变短,二是客户对产品的需求也逐步从大众化、单一化演变为多样化、个性化,三是生产方式也相应从大批量生产转变为多品种、小批量生产。近年来,作为中小型企业的A公司,其冲压产品也由大批量生产变为多品种小批量生产,但仍沿用面向库存型生产管理模式,造成库房积压严重。由于现有资源不可满足面向订单生产的零库存要求,本文提出结合库存型与面向订单型的混合生产模式,即充分发挥面向订单型生产模式的降低库存、降低经营风险等优点,又备好安全库存,用以保障当突发事件发生时可准时交付,这是一种灵活度高、具有普遍性的生产方式。本文以冲压车间生产排程作为主要研究对象进行分析,建立数学优化模型,对数学模型求解,最后以试验生产计划为例加以验证。具体如下:(1)分析——调研A公司生产现状,将库存生产中备用5天库存调整为留用一天最小交货量的安全库存,同时提出A公司冲压车间执行面向订单的生产模式。(2)建模——从A公司成本流失方向分析,以交货时间的满意程度、冲压生产效率以及机台利用率为主要优化目标,通过线性加权法建立综合目标函数,以工序顺序、工序生产唯一性及生产优先级等为约束条件,建立数学优化模型。(3)求解——研究基于遗传算法的生产排程问题求解,包含遗传算子设计、数据编码、迭代停止规则等。在以上静态生产排程的基础上,对动态作业计划和动态生产排程机制进行研究,结合滚动窗口技术解决动态生产排程问题。(4)验证——以试验生产线日生产计划作为例,应用遗传算法展开仿真求解并验证,得出最优生产排程甘特图,验证静态优化排程。针对常见的动态问题(如新的一般订单随时到达、紧急订单随时到达等),通过A公司日订单排程验证方案可行性。
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