模具項目群分時段隨機調(diào)度方法.pdf

1、模具在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)裝備。對于模具企業(yè)而言，保證模具產(chǎn)品按時完工對企業(yè)效益影響極大，不僅關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)成本及拖期懲罰成本，還關(guān)系到企業(yè)與客戶的良好合作關(guān)系及市場占有率。然而，由于模具生產(chǎn)的多項目并行、新項目隨機到達、任務(wù)工期不確定等特征使得企業(yè)往往難以有效協(xié)調(diào)有限資源制定項目計劃，企業(yè)普遍存在大量項目拖期的情況?，F(xiàn)有關(guān)于資源受限多項目調(diào)度的研究通常假定事先已知一個靜態(tài)項目集合，導(dǎo)致相關(guān)模型和方法無法直

2、接應(yīng)用于模具這種隨機調(diào)度問題。因此，研究并構(gòu)建一套適合模具生產(chǎn)這種高度隨機環(huán)境下高效進行項目調(diào)度的科學(xué)方法，對模具企業(yè)來說具有非常重要的現(xiàn)實意義。本文將模具企業(yè)在實踐中總結(jié)出的經(jīng)驗性管理方法提煉為能夠高效近似求解大規(guī)模模具項目群調(diào)度問題的分時段決策方法，具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）面向模具項目動態(tài)調(diào)度問題的優(yōu)先規(guī)則對比研究。針對模具企業(yè)普遍面臨如何在隨機環(huán)境下進行高效的模具項目調(diào)度決策這一難題，選取了15種適用于模具項目調(diào)度問題

3、的經(jīng)典優(yōu)先規(guī)則。以隨機生成的多組模具項目群算例為實驗數(shù)據(jù)設(shè)計了對應(yīng)的仿真實驗，并以項目群累積拖期天數(shù)和累積拖期成本為評價指標(biāo)。對比分析了這些優(yōu)先規(guī)則在不同項目環(huán)境下的優(yōu)劣表現(xiàn)，所得實驗結(jié)論為后續(xù)章節(jié)構(gòu)建多規(guī)則組合的模具項目高效控制策略奠定基礎(chǔ)。
　?。?）采用MDP理論構(gòu)建模具項目調(diào)度隨機模型。模具項目調(diào)度問題是一個多階段決策問題，且模具制造系統(tǒng)具有馬爾可夫性，考慮采用馬爾可夫決策過程理論對其進行建模。隨機調(diào)度模型需要基于模具項目

4、調(diào)度問題特點對模型的相關(guān)要素進行詳細定義，還需要準確描述模具制造的新項目到達以及任務(wù)工期等隨機特性。
　?。?）項目群任務(wù)短期目標(biāo)設(shè)定方法研究。針對模型面臨的維數(shù)災(zāi)問題，模具企業(yè)在工程實際中每周召開項目群進度協(xié)調(diào)會議對項目群短期內(nèi)的生產(chǎn)進行決策，受這一經(jīng)驗型管理方法啟發(fā)，提出分時段決策的方法，并研究其對應(yīng)的項目群任務(wù)短期進度目標(biāo)設(shè)定方法。首先，利用大量優(yōu)先規(guī)則對項目群進行仿真，得到下一周期結(jié)束時各個項目任務(wù)的進度狀態(tài)概率分布。然后

5、，將最優(yōu)規(guī)則對應(yīng)的任務(wù)進度狀態(tài)概率分布代入任務(wù)進度短期目標(biāo)魯棒優(yōu)化模型，得到最優(yōu)項目群短期進度目標(biāo)。最后，通過設(shè)定不同的魯棒優(yōu)化模型參數(shù)進行仿真實驗，得到多種項目群任務(wù)短期進度目標(biāo)。
　?。?）項目群短期調(diào)度子模型求解。以優(yōu)先規(guī)則方法和項目群短期目標(biāo)理論研究及實驗求解為基準，設(shè)計一種基于優(yōu)先規(guī)則組合的遺傳算法求解項目群短期控制次優(yōu)策略。根據(jù)本問題特點，對算法的基因編碼、初始種群、適應(yīng)度函數(shù)等要素進行詳細設(shè)計。為了驗證上述方法求解實