| 成果名称: | 基于现代制造企业的生产调度优化关键问题研究 |
| 完成单位: | 广东工业大学,暨南大学 |
| 主要人员: | 程明宝,张沙清,王国庆,张毕西,肖淑娴 |
| 介绍: | ① 课题来源与背景 本课题主要来源于申报人团队自选课题。针对现代制造企业在生产过程中出现的一系列调度问题,提出了包括单工序生产、多工序并行生产、多工序流水生产的调度优化新方法。在制造企业的复杂生产系统中, 生产计划并不是一成不变,而是要根据企业绩效、生产环境和订单要求进行不断调整和优化,由此产生一系列涉及企业绩效、生产环境和订单的生产计划的制定、安排、执行以及变更问题。随着生产制造系统的日趋复杂,现代生产制造企业为提升其竞争力,调度决策者需要在众多的绩效目标中抉择出最有利于企业的生产计划,或者需要抉择多于一个绩效目标使其达到企业总体目标。因此,有必要对该类调度优化问题进行全面彻底的研究,探索实现现代制造企业生产调度优化的关键问题。 ②研究目的与意义 现代制造企业的生产调度问题是涉及企业资源、企业订单、交货期限以及多因素均衡的生产计划的制定与执行问题,是将有限的人力、设备、能源等资源如何进行合理分配的优化问题。同时还包含用以描述任务完成与资源分配之间依赖关系的决策目标,本课题所研究的生产调度问题, 就是在一定的约束条件下对工件和机器按时间要求进行合理的分配或安排加工次序,使一个或者多个决策指标达到最优。提出了生产加工时间不确定的单工序生产、多工序并行生产和多工序流水生产的调度优化模型,结合不同生产目标和生产要求设计全新的智能算法,获得针对现代制造企业多变、复杂的订单生产要求,从而契合智能制造和智能生产的精准调度。该项目通过定性理论研究与定量计算机仿真模拟结合,提出一个全新的以现代排序模型为基础的理论框架。通过全面的探讨加工时间可变的调度优化问题等理论,从而使该研究项目的理论技术核心应用于实践成为可能,这对解决我国炼钢行业、物流仓储管理和打折销售计划制定等中的实际问题,具有重要指导意义。 ③主要论点与论据 (1) 针对制造企业不同绩效目标的协调以及机器设备在加工制造零部件的过程中的磨损、钝化等现象造成零部件的实际作业时间发生变化,提出了零部件加工时间可变情形下的流水车间多目标生产调度问题。研究成果发表在国际重要学术期刊European Journal of Operational Research (2014) 和Journal of the Operational Research Society(2015)上。 (2) 针对制造企业的机器设备在生产过程中的磨损、钝化等现象造成零部件的实际作业时间发生变化以及设备的维修和更新、生产计划的重制等现象,提出了零部件加工时间可变且考虑设备维修/维护的单工序生产调度(重调度)问题。研究成果发表在国际重要学术期刊International Journal of Production Research (2018) 和 Journal of Industrial and Management Optimization(2018)上。 (3) 针对制造企业的机器设备在生产过程中的磨损、钝化等现象造成零部件的实际作业时间发生变化以及设备空转、机器学习效应等现象,提出了零部件加工时间可变且考虑设备空转、机器学习的单工序、多工序并行/流水生产调度问题。研究成果发表在国际重要学术期刊European Journal of Operational Research (2007)、Applied Mathematics and Computation(2007)、International Journal of Systems Science(2009)和Journal of Manufacturing Systems(2014)上。 (4) 针对制造企业生产过程中的零部件采购计划中存在库存以及生产资料的贬值现象, 提出了具有贬值属性的库存优化问题。研究成果发表在国际重要学术期刊Computers & industrial Engineering (2009) 和 Applied Mathematical Modelling(2011)上。 ④创见与创新 该课题的研究属于源于生产过程中引发出的科学问题。一方面,利用现有的一些方法和技巧再结合基于本问题的特定方法展开分析,在方法和视角上与现有研究具有明显的差异;另一方面,申报人及研究团队根据特定问题,综合运筹优化思想,创新性地提出一系列的分析方法、设计了独特的智能优化算法,得到了包括审稿人和读者的充分肯定。大部分研究成果发表在国际重要的学术期刊上,如European Journal of Operational Research,International Journal of Production Research,Journal of the Operational Research Society,Computers & industrial Engineering,Journal of Manufacturing Systems等。 研究成果的学术影响体现在两个方面:(1)从理论上看,可变加工时间的生产调度问题具有重要的现实意义,该研究问题的提出及解决,有利于学者在原有的研究领域扩展延伸到智能调度新领域,有利于促使生产调度理论的完善;(2)从实践应用看,现在制造企业的生产系统都比较复杂,复杂多变的生产调度计划会影响到具体作业计划实施效率,因此,本项目的相关研究工作将对相关制造企业提高生产调度效率提供重要的决策参考。 ⑤社会经济效益,存在的问题; 针对现代制造企业生产过程中出现的新问题,利用现有的一些方法和技巧再结合基于本问题的特定方法展开分析,在方法和视角上与现有研究有明显的不同。本课题研究成果被国际著名学者Stanislaw Gawiejnowic、Ger Mosheiov、TCE Cheng等多次引用,J Blazewicz, KH Ecker, E Pesch, G Schmidt等学者将申请人代表作相关内容收入他们专著《Time-Dependent Scheduling》中,充分肯定了本课题的学术价值。结合项目的相关研究成果,出版了1部专著,发表30多篇论文,其中SCI论文近20篇。主要论文被多个国家和地区的同行共计他引360余次,其中SCI他引150余次。研究成果具有十分重要的学术意义和实践指导应用价值。项目成果存在的主要问题在于侧重于理论研究而忽略了理论联系实际,将理论用于实际生产指导和推广的工作比较缺乏。 ⑥历年获奖情况 部分成果荣获广东省第七届哲学社会科学优秀成果奖一等奖(2017-B-1-048) |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2019-08-21 |
| 研究起止时间: | 2007-01-01至2018-12-31 |
| 所属行业: | 制造业 |
| 所属高新技术类别: | |
| 评价单位名称: | 广东工业大学学术委员会 |
| 评价日期: | 2019-07-31 |
