基于订单优先级的作业车间排产优化研究与系统实现

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1、华中科技大学硕士学位论文应用于生产管理系统中，并取得了很好的效果；AT&T公司则提出了一种新型的优化算[17]法，用来解决线性规划问题。排产优化系统的进一步发展，则进入了人工智能的领域，有些公司开始把AI技术应用在生产计划制定方面，此方面研究的代表公司有IBM和杜[18][19]邦公司。到了20世纪末，供应链管理的思想开始兴起，并且不断地受到人们的关注，各大公司也纷纷将供应链管理的思想引入到系统中去，如：SAP公司的R3系统就[20]加入了供应链管理的子功能模块。供应链管理是随着制造企业之间分工的不

2、断深入而[21]产生的概念和技术，其集成了产品从上游的原始供应商到最接近市场的分销商的各项[22][23]信息，使得产业链上的各个企业能够及时分享到最新的信息，并且使处于中间环节的制造企业能够合理利用制造资源，从而为整个供应链的供应服务。[24]在基于订单的计划排产系统研究方面，黄雄，廖小平研究了适用于面向订单生产的机械制造企业基于产能约束下的生产计划排产管理系统，以实现生产作业计划的排程、实时调度和生产过程的实时控制。[25]在排产系统的系统框架研究以及在与ERP等信息系统的集成研究方面，刘亮等分

3、析了MTO型企业生产计划制定实施的关键流程，对APS在企业生产排程中的应用方[26]法进行了深入研究，并探讨了系统集成的体系架构和关键实现技术；沈宇峰给出了一个将APS技术与ERP结合所实现的企业信息系统实施架构，分析了该架构中APS技术与ERP的各个模块的具体集成方法，并给出一个结合应用现有的高级计划排程软件产[27]品所实现的结合APS的企业信息系统解决方案实例；侯伯薇提出了一种基于客户关[28]系的APS模型；李中阳，齐二石分析了生产排程的基本概念，生产排程的三个子过程，以及生产排程问题的解决

4、方法，并使用面向对象技术分析订单类、设备类、人员类、存储类、工件类等模型构建的主要因素，同时给出了生产排程的UML静态结构图；谢[29]珉以纺织行业为背景，结合供应链计划思想，为生产计划中的需求计划、主生产计划编制提供更加准确的编制方法，对现有方法与新方法的效果进行了对比分析，并完善了可承诺供应(ATP)流程，结合纺织企业当前的生产信息系统特点，设计了一个APS软件[30]框架；谈晓勇研究了ERP和APS在计划柔性上固化的约束分析模型很难适应企业多元化和易变的需求的问题，引入了规则引擎，建立了基于业

5、务规则的MTO订单计划管理模型。[31]在排产系统的优化算法研究方面，王洪锋等为高级计划排程(AdvancedPlanningandScheduling,APS)提出了一个混合整数规划(MixedIntegerProgramming，MIP)模型，对产品计划与车间排程问题进行了系统整合，模型综合考虑了多订单环境下生产能力约5华中科技大学硕士学位论文[32]束问题，生产排序问题，提前时间，需求时间等因素；段传林研究了APS在中小企业中的应用，结合蚁群算法、遗传算法及其混合应用等算法理论与多种数学及智能

6、信息[33]技术方法，建立了排产模型，并运行基于蚁群—遗传的混合算法进行了求解；翁元等研究了APS在离散制造业的应用，提出了基于约束理论的线性规划算法来构建基于[34]设备加工能力的高级排产模型，并在此基础上给出了应用实例；刘春晖针对轿车涂装迂回工艺的排序难题提出了一个基于TOC的倒推排序算法，该算法从涂装的下线顺[35]序入手，反向进行计算，倒推得到涂装的上线顺序；刘繁茂从半流程制造业的生产特点出发，采用粗排程、再排程两步走的策略来解决调度问题，在实际中得到了初步应用；[36]李春建立了以生产效率

7、、设备利用率以及交货期满意程度三者综合为优化目标的优化模型和以混流装配线多个生产级的产品相似度综合最大化为优化目标的优化模型，提出一种改进的主一从递阶结构的遗传粒子群算法，设计了主-从递阶的染色体结构和算子的编码、交叉和变异操作，并采用基于变周期驱动和事件驱动的滚动窗口驱动机制，通过对订单异常情况进行定性和定量分析，从而确定动态作业计划与排程的启动时间；郭[37]永辉提出了瓶颈作业的双目标函数，在提高瓶颈产出率的同时减少订单延迟时间，同时提出基于禁忌算法的瓶颈作业优化方法，与前期的研究成果相比，算例

8、结果说明了研究的有效性。1.3全文的主要工作与组织结构1.3.1主要工作本文的研究内容是基于订单优先级的作业车间排产优化，主要研究了订单优先级评估的技术，将模糊理论（FuzzySetTheory）、层次分析法（AHP）、粗糙集理论（RoughSetTheory）应用到了订单优先级的评估当中；作业车间排产研究方面，则将订单的优先级作为排产过程的一个关键因素，采用双向调度的策略使得排产的过程更加优化，并且在前人研究的基础上，提出了改进的双向调度算法，试验表明该方法取得了较