三阶段启发式算法在物料准时化配送中的理论研究

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1、三阶段启发式算法在物料准时化配送中的理论研究宋俊①②SONGJun；孙小明①SUNXiao-ming（①上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；②赛默飞世尔（苏州）仪器有限公司，苏州215129）摘要：为了实现物料的准时化配送，我们需要求出最小的生产周期，满足生产周期的物料配送时间小于生产周期。具体的求解思路为，首先将生产班次分为若干相等的生产周期.然后求出每个生产周期物料配送的最小时间。如果每个生产周期的物料配送时间都小于生产周期，进一步缩短生产周期，然后重新求出每个生产周期的物料配送时间,直至生产周期的最小

2、化。.jyqke，JIT）的概念是在需要的时候生产合适数量的所需的产品。这种生产方式可以降低库存，提高生产效率从而降低生产成本。随着市场客户需求的多样化，多品种小批量生产的重要性越来越显得重要，对于多品种小批量的企业，准时化配送物料更有利于这种模式生产。准时化生产其核心就是消除流程和作业过程中的浪费来提升企业的作业水平，使每个运作流程更有效率的运行。很多国内外学者对生产物料配送进行了大量的研究。其中蒋丽[1]等提出的以工位为中心进行存储和配送。中心思想是将每个工位所需的物料进行集中存放，而不是按物料类别进行仓库集中存储，

3、这种配送方式能减少物料到使用工位的配送时间。李晋航[2]等提出在不确定条件下，对物料配送系统的研究。包括不确定的工位物料需求量、不确定的车辆配送时间以及不确定的工位预约时间。设计多模糊约束条件的数学模型，运用改善的遗传算法来求解。程卓[3]对总装车间物料配送研究。重点解决装配线边库存的补充问题和优化车辆调度的问题。通过二阶段法来解决上述二个子问题，最终完成线边库存补充计划和车辆配送计划。1背景介绍TFS公司装配线线边库存堆积、缺料、原材料或零部件不合格时无法及时的更换或退给仓库。装配线的高效率与低效率混乱的物料配送之间的

4、矛盾，极大影响了生产效率。只有保证物流准确、及时、合理的方式达到生产节点，才能保证企业的生产物流流畅，进而提高企业生产线的效率，因此必须确保物料的准时配送。2准时化物料配送方法的基本思路问题的数学描述为：①根据生产计划的产品型号和数量，以及产品本身固定的物料清单可以确定每生产班次所需要的物料种类和数量；又由于每个生产线的工位是确定的，所以可知道每个班次每个工位所需要的物料种类和数量。②为了简化配送和数量统计，我们标准化存储的容器，把每个班次的每个工位的物料需求量以标准容器为单位进行换算。③生产组装工位所需要的物料都是由T

5、FS仓库派车进行配送，而且把配送车辆的容量以标准存储容器为单位计量。假设：a.工厂生产装配有q个工位；b.设定每个班次的生产时间为T；c.一个工位每个生产周期需要的物料数量是sij；d.每个工位所需要的物料数量为Pi个标准化容器；e.有M辆相同容量的配送车；f.每辆车有）完成指定工位的物料配送时间为Tjm（包含物料的装卸和行驶时间），在此生产周期内完成所有工位物料配送所需要的时间取车辆中最大配送时间Tjmax=max{Tj1，Tj2，Tj3，…TjM，}。为了能够实现物料配送准时化的目标，核心问题就是确保每个生产周期的物

6、料配送时间不大于生产周期的时间即ΔT≥Tjmax。由于线边空间有限，不能放置过多的物料。为了降低线边物料库存量，我们要尽可能降低每个生产周期的物料数量，所以最小化生产周期是我们所希望看到的。为了实现最小化生产周期ΔT，就得在生产周期ΔT下使Tjmax最小化，因此我们要每辆车的物料配送时间最小，要得到最小配送时间，就得合理分配车辆的配送工位，规划好配送车辆的行车路线。3配送规则如何将物料在正确的时间送到装配线，使得装配线不缺料，不堆积料。为了实现物料准时化配送的目标，基于方便问题的研究和求解，我们对现实的问题进行了简化，从

7、而制定了配送的规则。规则1：提前给生产线和仓库生产计划。规则2：每个班次所需要的物料是分多次进行配送。规则3：配送开始时，配送车辆都从起点仓库出发。规则4：车辆从仓库出发配送到产线，从产线配送结束后再回到仓库表示一个配送循环结束。规则5：在第j-1个生产周期开始时进行配送第j个生产周期内工位所需要的全部物料，到第j-1个生产周期结束前完成配送。在第一个生产周期内，在每天开始前开始配送工位所需要的物料并在生产开始前完成配送。规则6：一辆容量为表示配送车辆的数量；Tmj表示第j个生产周期内第m辆车完成所配送的车次需要的配送时

8、间。算式（15）是目标函数即车辆配送时间的最大值最小化。算式（16）表示每个生产周期一辆车完成一个车次物料的配送。算式（17）表示每个生产周期一辆车配送完指定工位后的总时间。③模型求解。我们将得到完成每个生产周期的物料配送需要的最小时间和每辆车所配送的车次先后顺序。5.4总结三阶段启发式算法的原理是首先确定车次数最小