带工期指派的产品服务系统订单随机调度问题研究

针对由一个制造工厂和多个区域服务中心组成的服务型制造企业，研究了考虑生产时间和服务时间均具有随机性且工期可指派的产品服务系统（PSS）订单调度问题。首先以最小化订单提前、误工和工期指派费用的期望总额为目标构建问题的优化模型，然后分析目标函数近似值的最优性条件，据此提出加权最短平均生产时间排序规则，并结合该规则与插入邻域局部搜索设计了启发式算法对问题进行求解，最后通过数值仿真验证算法的可行性和有效性。研究表明，提前费用偏差对PSS订单调度与工期指派决策的影响很小，因此企业管理者无需准确估计库存费用也能制定出比较有效的PSS订单调度策略；而工期指派费用偏差对决策结果的影响非常大，因此企业管理者在决策时必须谨慎估计该项费用。     

MC下基于多CODP的生产调度体系及其仿真研究

在大规模定制的背景下,传统的基于单客户订单分离点的生产调度存在一些不足,如只能实现某一程度的个性化定制、无法有区别地对待不同客户、目标客户范围有很大的局限性等.提出以多样化为目标,在最小的成本和时间花费的基础上优化生产调度,并根据此理念提出定制产品的优先权、基于多客户订单分离点生产调度体系和基于多客户订单分离点的多级库存策略等;提出产品族和产品平台,敏捷、完善的信息系统是多客户订单分离点生产调度的保证;以EXTEND为工具,对基于多客户订单分离点的大规模定制生产调度进行仿真,结果表明多客户订单分离点下的定制更能满足客户定制的多样化,按照产品的优先权决定生产加工的顺序,节省了定制产品的生产时间,优化了企业的生产调度,实现了动态的大规模定制.     

公共服务平台下虚拟联盟成员选择机制及联盟企业间协同制造问题研究

本文主要研究了公共服务平台下虚拟联盟成员选择和联盟企业间协同生产的联合优化问题。该问题主要涉及到虚拟联盟战略层面和运营层面两个层面,旨在实现虚拟联盟成员选择、订单分配和生产排序等三个阶段的协同优化。在分析单一联盟企业的生产排序最优化性质的基础上,本文给出了涉及到顾客订单分配和联盟成员选择的结构化性质。考虑到联合优化问题的复杂性,引入并拓展了用于求解连续优化问题的树种算法,开发了嵌入二维离散编码策略和离散种子生成规则的离散树种算法,给出了结合前述结构化性质的适应度计算方法,并开展了一系列仿真对比试验,实验结果表明所提算法相较于离散萤火虫算法和集合蛙跳算法等离散智能优化算法而言,在求解质量和鲁棒性上具有一定的优越性。本文的主要创新点在于提出了横跨战略层面和运营层面的虚拟联盟协同模型,开发了新颖的离散树种算法,能够为虚拟制造联盟的组建和运行提供一定的指导意义。     

面向成套订单问题的工艺规划与排序的集成研究

本文从工艺规划与排序的集成优化角度研究了成套订单问题^[1],克服了单独研究工艺规划和排序局部优化的局限性.文章中考虑了同一工件内部各道工序之间存在的优先加工限制,以及工件在不同机器上加工需要转移时间和工序间接连加工需要机器调整时间的情况,建立了成套订单问题的集成排序模型,并提出了针对求解大规模问题的基于遗传算法的启发式算法,最后通过一个算例对所研究的集成排序问题和所提出的算法进行了说明,计算结果表明了算法的有效性.     

考虑交货因素的热轧无缝钢管订单排程模型与算法

无缝钢管的市场需求具有多品种、小批量的特点，为了在满足客户需求的同时保证高效连续化生产，文章在满足生产工艺特征的基础上将配送地址和交货期等合同因素引入热轧无缝钢管订单排程问题中，建立了以适期交货、订单集中生产配送和最小化机器设备调整为优化目标的订单排程优化模型，并设计了两阶段求解算法：首先，以订单交货期与配送地址差异最小为目标，基于凝聚策略设计了订单聚类算法，将具有相同工艺约束、相似合同要求的订单进行聚类，并形成初始轧制计划；然后，以设备调整和提前/拖期最小为目标，设计混合变邻域搜索算法，对初始轧制批次进行排程优化。基于实际订单数据的实验结果表明，模型和算法对问题的描述和求解是可行有效的。     

基于3D打印技术的备件生产与运输协同调度问题研究

基于3D打印的智能制造技术已经成为推动备件供应链转型升级的重要手段。在此背景下，本文研究“随时需要随时生产+即时配送”新型模式下的计划性维修备件的供应链协同问题。生产与运输协同调度问题在制造业领域普遍存在，属于NP-Hard问题。本文研究带时间窗的生产与运输协同调度问题，建立混合整数规划模型，根据Dantzig-Wolfe分解原理分别建立主问题和子问题数学优化模型，并采用改进的分支定价算法进行求解。在求解过程中，首先，构造可行解，基于可行路径调用CPLEX优化软件对主问题求解；其次，针对子问题的求解，根据研究问题的属性设计占优原则和加速策略，并对求得的非整数解进行分支；最后，通过对多组规模算例进行测试，数值实验结果表明：1)验证了所建立模型和改进算法的有效性；2)通过求解时间对比可知所使用加速策略能够将算法效率提高10倍左右；3)通过将生产和运输协同决策与实际运作中的分阶段决策结果对比，本文设计的方案可以将目标函数值平均优化50.33%。本研究不仅能够有效解决新型备件生产模式下的生产与运输协同调度问题，而且可以为企业实际运营决策提供科学依据，实现降本增效的目标。     

需求响应式公交中考虑即时订单的线路重调度优化

为了同时满足需求响应式公交中预约订单和即时订单两种用户需求，设计了一个公交线路的重新调度优化模型。该模型确保在满足预约订单出行需求的基础上，对公交行驶线路进行调度优化，以响应即时订单的需求，实现系统利润最大化的目标。根据模型的特殊结构，运用列生成算法求解，并设计了双向标签算法以加速子问题的求解效率。基于一个以上海市为背景的实际案例，验证了模型的可行性与有效性，大量的数值实验进一步验证了算法的高效性。结果表明：本文提出的模型与设计的算法可在较短时间内响应即时订单需求，并且可显著提高公交系统的收益。     

基于韧性城市视角的突发事件下分布式应急手术调度研究

针对城市突发事件下的应急手术问题,进行了基于韧性城市视角的分布式应急手术调度研究。首先,提出了韧性城市视角下同时考虑救援时间和患者恶化成本的调度目标;其次,结合应急手术中的疲劳阈值效应,截断学习效应和患者恶化成本等典型特点,以及救援医院的可重入层流手术特点,构建了分布式应急手术调度模型;然后,设计两阶段算法求解患者在医院间的分配,以及在医院内的手术排序与资源安排;最后,通过数值实验测试了四种启发式算法下带深度搜索策略的混合教与学优化算法（HTLBO-LS）的寻优性能,并通过仿真案例进一步探讨了不同算法的应用效果,以及在城市韧性视角下的医疗资源配置方案。研究结果为城市突发事件下分布式应急手术调度提供方法借鉴和决策参考。     

服务水平约束下流水车间成套订单调度研究

本文针对流水车间环境,研究了服务水平约束下成套订单的调度问题,通过建立与分析该问题的模型,研究并设计了用于排序的三种构造式启发算法,以及用于确定订单成套数的构造式启发算法、改进遗传算法和模拟退火算法,最后通过各种规模及不同约束度的算例进行模拟计算与比较分析,结果表明了改进遗传算法的有效性,但其它两种算法也各有优点。     

随机订单干扰下考虑合并决策的供应链网络调度研究

为满足客户个性化需求的快速响应，企业需具备柔性的外部供应链网络结构，以协同方式共同完成产品生产。本文考虑具有交互特征的多个不同类型协同供应链网络，构建生产成本、库存成本、等待成本以及订单延期交货成本最小化的目标函数，并设计合并决策判断变量构建同类订单在相同协同企业处的开始时间约束。此外，模型中考虑确定订单以及随机订单两种类型订单，并设计随机订单在区间时间段中离散时间点的到达概率。为获取协同供应链网络生产调度优化策略，基于随机订单到达与否的场景构建四个子决策模型，并进一步设计判断提前安排随机订单协同生产和不提前安排随机订单协同生产不同调度策略下成本差异的主决策模型。仿真结果表明合并决策在带来生产成本效益的同时也引起了部分订单的延期交货，且不同类型的协同供应链网络对随机订单的抗干扰能力存在一定程度的差异。