活动长度有限制的多工序批量加工生产计划研究

当前的化工制造中,有很多工厂使用柔性制造设备,并采用批生产模式来组织生产.由于对设备进行准备和清理的成本比较大,加工的排序一般采用多批次加工同一种产品的活动（campaign）模式.在实际的生产中,由于需要保证产品质量和减少库存,应该考虑限制活动的最大长度.本文针对活动长度有限制的多工序批量加工问题进行研究,利用状态-任务-网络概念和层级模型方法,提出了修正的活动计划模型.该模型是基于混合整数线性规划模型,并且以供应网络内总生产成本和物流成本最小化作为目标函数.最后用一个算例来说明所构建模型的有效性.     

成品油配送多车舱车辆指派及路径优化问题研究

针对成品油配送中多车型、多车舱的车辆优化调度难题,综合考虑多车型车辆指派、多车舱车辆装载及路径安排等决策,以派车成本与油耗成本之和的总成本最小为目标,建立了多车型多车舱的车辆优化调度模型。为降低模型求解的复杂性,本文提出一种基于C-W节约算法的“需求拆分→合并装载”的车辆装载策略,并综合利用Relocate和Exchange算子进行并行邻域搜索改进,获得优化的成品油配送方案。最后,通过算例验证了本文提出的模型与算法用于求解大规模成品油配送问题的有效性。并通过数据实验揭示了以下规律:1)多车舱车辆相对于单车舱车辆在运营成本上具有优越性;2)大型车辆适合远距离配送,小型车辆适合近距离配送;3)多车型车辆混合配送相对于单车型车辆配送在运营成本上具有优越性。这些规律可为成品油配送公司的车辆配置提供决策参考。     

基于动态遗传算法的共享配送模式研究

针对传统配送中配送车辆装载率低、车辆数量多及配送成本高等问题,提出不同类型零售商资源共享的城市配送优化方法,并考虑配送中的车辆油耗与不确定需求等问题。以总配送成本最低为目标建立模型,利用基于动态参数的改进遗传算法对模型进行求解。最后,通过算例对共享配送模式与算法进行测试。结果表明,共享配送模式能够有效减低车辆数量、提高装载率及降低配送成本,同时改进遗传算法能够高效、准确对模型求解。     

基于遗传算法的成品油二次配送车辆路径问题研究

研究了加油站需求已知前提下带时间窗的具有满隔舱运输约束的多车型成品油二次配送车辆路径问题.首先以总费用极小化为目标建立了具有满载运输约束的多车型成品油二次配送车辆路径问题的混合整数规划模型,其中总费用包括动用车辆的固定费用、车辆的运输费用、以及不满足时间窗约束的等待成本和惩罚成本等.然后基于成品油二次配送车辆路径问题的特点设计了求解模型的遗传算法,通过对车辆和加油站分别采用自然数编码方式、解码时考虑约束条件等策略有效避免了不可行解的产生.最后利用一个实际案例进行了模拟计算,结果显示根据方法得到的配送方案明显优于实际中凭经验得到的配送方案,总配送成本大约降低了9%.模型和算法为制订成品油二次配送方案提供了决策依据.     

冷链物流同时送取货车辆路径优化

针对冷链物流同时送取货车辆路径优化问题,分析冷链物流配送中的车辆固定成本、行驶成本、制冷成本和货损成本等成本构成,以总成本最小化为目标,将冷链物流配送的送货和取货业务综合到每一个客户节点,建立单个配送中心和多个客户节点的冷链物流配送车辆路径优化模型,并采用遗传算法进行求解,算例分析验证了所建模型和设计算法的适用性和可行性,结果表明优化后的同时送取货车辆配送方案能够降低配送成本,提高配送效率,研究结论对冷链物流配送决策具有重要的参考价值.     

多储备点多品种应急物资配送的多目标优化模型

应急救援的社会化、应急物资需求的多样性、应急物资需求和补给的时变性,对应急物流的配送调度提出了挑战.应急物流的紧急性要求最大程度保障受灾点的物资供应;在经济上则要求应急物流的成本最小化.通过将时间离散化为阶段序列,在应急物资需求和补给是可预测的情况下,建立一个多储备点、多物资品种、单受灾点的应急物资配送的多目标优化模型,来最小化应急物资短缺次数和运输成本.仿真实例表明,该模型可以通过优化引擎快速求解,能够发现导致短缺的应急物资品种和加强供应补给的时间区间.     

蔬菜B2C直销中基于批配送模式的拣货方案序贯求解方法

针对蔬果类商品B2C直销模式下拣货与配送环节拣货量大、订单个性化强、时间性强及批配送等特点,基于相似订单成组拣货这一现实需求,引入成组作业思想,建立最小化拣货成本和配送成本之和的成批成组拣货序列优化模型;针对该模型多阶段决策、多决策变量及NP-难等特点,以降低求解维度和减少求解时间为目标,基于逆序决策思想,提出序贯求解方法,并给出了客户成批聚类、批次内相似订单成组及成批成组拣货序列优化求解算法;通过应用实例验证本文模型和算法的可行性和有效性。研究结果表明,本文方法得到的方案比成组拣货与配送独立决策,以及批配送但非成组方法大大缩减了拣货时间,为蔬果类商品网上直销企业生成拣货作业计划提供理论指导。     

基于改进模拟退火算法的推动式生产-配送协调优化

为减小物资生产与配送不协调造成的成本及生产资源浪费,建立了考虑推动式生产调度的物资配送优化模型,并针对标准模拟退火算法受随机因素影响易陷入局部最优的缺点,设计带有回火与缓冷操作的改进模拟退火算法对模型求解,确定了优化的车辆配送路线以及物资生产计划。对比实验结果表明:相对于单纯的物资配送优化模型,考虑推动式生产调度的配送优化模型,能够有效减小物资滞留时间以及配送延误成本;相较于标准模拟退火算法,改进算法搜索到了更优解,且计算结果的标准差减小了93.42%,稳定性更好;同时,改进模拟退火算法具有较低的偏差率,在中小规模算例中求解质量较高,平均偏差率在0.5%以内。     

集中式供应链的生产与库存分配联合决策

考虑一个由单一制造商和多销售点构成的二级集中式供应链,制造商采用积欠订货策略生产和销售产品,因而面临生产、运输和积欠订货型库存分配与补货的联合决策问题.综合考虑了延迟交货成本、库存持有成本、运输成本和生产成本,建立了最大化总利润的非线性混合整数规划模型,以联合优化供应链的生产、运输及库存分配方案.证明了最优的产品生产分配方案应该具有的结构性质:各个销售网点在任意销售间隔期末同时出现缺货或者库存剩余.同时,提出了基于逐级求解策略的分层求解算法,保证了解的全局最优性.最后,敏感性分析表明:单位产品的库存持有成本与延迟交货成本对最优分配次数及生产量的影响作用相反,固定运输成本也会影响制造商的分配方案及生产计划,但三者均不会影响每个间隔期末的产品分配方案(分配量).     

考虑外协服务的车辆路径优化问题

降低零售企业的末端配送成本是控制物流成本的关键,共享经济的发展为此提供了新思路。因此,针对零售企业末端上门配送服务成本较高的情况,提出了考虑外协的车辆服务策略,将有意愿进行单次交付的线下客户作为协作车辆配合普通车辆来完成线上客户订单的配送,建立了以最小化普通车辆路径成本,普通车辆使用成本,时间窗惩罚成本和协作车辆补偿成本为目标函数的数学模型,并设计匹配算法和混合遗传算子的模拟退火算法对该模型进行求解,最后结合算例对提出的算法进行检验与分析。     

面向单产品随机需求的计划期产能决策

国内传统中小生产企业面临的市场需求复杂多变,其生存和发展受到极大挑战.在人工作业系统中,生产线的产能主要取决于工人的数量、掌握技能数及技能水平.在备货型生产模式下,对于只生产单产品的生产线,当计划期内产品需求随机波动性特征明显时,将导致产能与需求的不匹配.考虑工人的薪酬、培训成本,需求工时小于基本产能的库存成本,需求工时处于基本产能与最大产能之间的加班成本,需求工时超过最大产能的加班及外包成本,以员工多技能及各工序生产速率平衡为基础,对计划期初生产线所需的工人数量进行决策,构建总生产成本优化模型,采用极值法对最优解进行求解及分析.通过算例验证了模型的有效性,对员工薪酬、库存成本、加班成本、外包成本系数以及产品单件工时、需求均值及标准差等进行了敏感性分析,得出的结论是:产品单件总工时、需求均值对最优工人数量及总生产成本影响很大,其他各类成本系数对其也有一定影响.尽可能降低单件总工时、提高需求预测准确性等有利于企业控制生产成本.     

考虑共同客户的协同配送优化方法研究

本文针对一些客户仅需要一个配送中心提供配送服务，而某些客户需要多个配送中心提供配送服务(需要多个配送中心提供服务的客户就是企业的共同客户)的情形，提出了一类具有多配送中心、有时间窗限制的车辆路径问题，建立了相应的数学模型。基于“先分类，后求解”的思想，本文设计了两阶段启发式算法：第一阶段提出基于客户聚类的启发式算法，形成聚类信息，将多中心问题转化成单中心问题；第二阶段通过改进的蚁群算法对每个配送中心的情况进行求解。最后，通过算例对该模型的可行性和有效性进行了验证，结果表明与非协同配送方式相比，在配送距离、降低配送成本、提高客户满意度等方面均有明显改进。     

物流配送车辆路径问题的鲁棒优化方法

针对物流配送中的不确定性因素,构建车辆路径间题的鲁棒性度量与优化方法,目的是降低不确定性因素对物流配送系统的影响.首先,提出车辆路径问题的鲁棒性度量指标,利用算例对各指标的效果进行分析,选择适用于度量车辆路径方案鲁棒性的指标.在此基础上,设计物流配送车辆路径规划的两阶段优化算法.算法的第一阶段不考虑车辆路径的鲁棒性,以总配送成本最小为目标函数优化配送方案;算法的第二阶段以鲁棒性度量指标最大为目标函数,以第一阶段获得的总成本与车辆数为约束条件,优化鲁棒调度方案.文章为车辆路径问题的鲁棒性度量提供了一种有效方法,同时为如何平衡供应链中的物流配送环节的服务作业成本与调度方案鲁棒性提供了思路.     

基于粒子群算法的分布式多工厂批量计划问题研究

研究了分布式多工厂协同生产的约束批量计划问题,以产品的生产成本、库存成本、调整准备成本和运输成本之和最小为目标,构建了生产能力有限情况下的数学模型,提出了用于求解该问题的粒子群算法方案,阐明了该算法方案的具体实现过程.对典型算例进行了仿真,并与LINGO软件的求解结果进行了比较,结果表明粒子群算法方案的有效性和可行性.     

报童模型的最优解及其解空间研究

文章从经典报童模型出发,找到了使收益最大化的报童模型最优解及其存在的解空间。在分析最优解存在条件的基础上,研究了单位生产成本和单位缺货惩罚成本对最优解的解空间的影响。在此基础上,进一步分析了如何通过控制单位生产成本和单位缺货惩罚成本,影响最优解存在条件的方法。最后,在该领域其他学者的实际算例的基础上,提出了分别通过调节单位生产成本和单位缺货惩罚成本,以及同时调节单位生产成本和单位缺货惩罚成本,从而影响企业生产决策的三种方法。文章结果可以指导相关学者选择适当的报童模型算例,且实际算例表明该方法在企业管理方面也有较好的效果和应用前景。     

考虑越库作业的连锁超市配送路径优化研究

针对大型连锁超市物流配送成本较高的问题,通过分析连锁超市的实际情况和越库作业的实施要求,提出越库配送运作模式.以车辆运输成本、操作成本和库存持有成本最小化为目标,建立带有多越库配送中心的车辆路径模型,将配送过程分为集货、送货两阶段,同时,考虑到产品种类需求的多样化,采取集货过程车辆协同进行和送货过程车辆需求拆分的方式.针对问题的特点设计了一个求解的遗传算法,通过扫描算法优化初始种群,最后结合算例对模型和算法进行验证分析.结果表明,越库作业能有效地提高连锁超市的运作效率,降低超市物流成本.     

客户订单多分离点对加工装配型产品的生产成本影响研究——装配延迟视角

大规模定制需要确定客户订单分离点(CODP),而CODP确定依据之一就是分析其对生产成本的影响。本文基于装配延迟视角,通过分析延迟生产系统中的生产成本构成问题,在探讨标准模块和变型模块特点基础上,将加工装配约束、变型模块差异化和客户订单提前期作为约束条件,综合考虑加工成本和库存成本,构建多个CODP对加工装配型产品的生产成本影响模型,并分析生产成本函数的变化趋势从而选择合适的CODP定位点,最终通过算例仿真对该模型进行了验证。     

带有时间窗的生鲜物流配送路径优化研究

随着生鲜消费的日益增多,生鲜物流配送也面临着如何在快速安全的条件下满足人们对生鲜的需求,使消费者在最短的时间得到最新鲜产品的现实问题,提出带有时间窗的生鲜物流配送车辆路径问题.充分考虑配送距离、车辆固定成本、生鲜损耗等多种因素,设计以配送损耗为可变成本和车辆启动费用为固定成本之和最小的优化目标,建立带有时间窗生鲜损耗的配送模型.针对模型的特征,设计自适应遗传算法求解该模型.最后,结合仿真算例来验证模型与算法的有效性.     

具有可变配送费用和固定配送时刻的单机排序问题

研究了单机环境下生产与配送的协同排序问题.有多个工件需要在一台机器上进行加工,加工完的工件需要分批配送到一个客户.每批工件只能在固定的几个配送时刻出发,不同的配送时刻对应着不同的配送费用.我们的目标是找到生产与配送的协同排序,极小化排序的时间费用与配送费用的加权和.研究了排序理论中主要的四个目标函数,构建了单机情况下的具体模型,分析了问题的复杂性,对于配送费用单调非增的情况给出了它们的最优算法.     

带交货期的工件族生产与配送的排序问题

本文考虑了多个客户订购不同种类的工件,工件生产完后需要运输到客户的单机供应链排序问题.由于工件属于不同的种类,在加工不同种类工件前要有一个准备时间.每个客户分布在不同位置,客户的每个工件都有一个交货期,工件是分批配送的,每一批配送需要花费一定的时间及费用.考虑了两个与交货期有关的目标函数,分别给出了它们的最优算法.