订单生产式企业作业系统建模与优化

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1、订单生产式企业作业系统建模与优化----生产管理论文-->第一章绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景生产企业对加速我国经济的发展，解决社会的就业发挥了重要作用。随着客户需求的个性化和多样化发展，市场需求的不确定性越来越明显。加上招工难、劳动力成本上升、资源价格上涨、人民币汇率上升、国内外市场环境不稳定和企业竞争加剧等问题，我国生产企业生存和发展面临着严峻的考验。订单生产是不少生产企业为应对复杂多变的市场环境而采用的一种运营模式。实施了MTO的企业虽然有效地降低了市场需求不确定性带来的库存成本和产品滞销等不利影响，但是要直接面对复杂市场环境变化的

2、冲击。目前我国订单生产式企业普遍面临生产进度难以控制、交货时间延期、人员流动大、产品质量不稳定和产能利用率不髙等问题。具体表现如下：“计划赶不上变化”，管理效率低下。首先，在生产准备阶段，MTO是订单驱动的，在客户没有签定订单前，企业难以有效地对生产设备、原材料、人员等作出计划安排。其次，在生产过程中，企业常面临客户改单（更改产品、数量、交货时间等）、插单和撤单。为了维护客户关系，求得生存和发展的空间，企业往往不会拒绝客户的要求。这就需要对制定好的计划作出修改，甚至“推倒重来”。从管理职能角度，计划是首要职能，常处于修改变化中，管理的其他职能如组织、

3、指挥、协调和控制也就难以实施和奏效，管理效率就自然低下。生产作业系统的产能难以满足不确定需求。订单生产式企业直接面对客户的不确定需求，订单任务常出现不均衡的状况。需求旺季时订单任务常导致生产作业系统严重超负荷，企业须安排加班赶工来应对交货时间，即便如此也难免延期交货；而需求淡季时订单任务明显不足，使生产作业系统设备和工人工作负荷严重不足，导致厂房、设备和劳动力等资源闲置浪费。需求旺季时，加班赶工额外增加了运营成本，劣化了生产作业系统运行的质量、安全等指标；而需求淡季时则导致生产资源利用率低下、员工工资减少和员工流失率增加。生产作业现场秩序混乱。订单生

4、产式企业的部门间业务联系一般是：销售部与客户签定合同生成销售单转交给生产计划部，生产计划部根据生产状况对销售单处理后生成生产计划单再转交给车间、技术和采购等部门。完成生产计划单任务所需的人员、设备等资源，以及生产进度由车间管理人员安排；所需的生产技术准备，如产品设计图纸由技术部（研发部）完成；所需的物料则由采购部完成。因此，一张订单的生产过程需涉及销售、生产计划、车间、技术和采购等多个部门。但是，我国大部分订单生产式企业没有健全的全局计划、协调、统筹机制和部门间缺乏有效的沟通反馈信息系统。因而，企业常出现物料供应脱节，生产技术准备滞后，生产资源不足和

5、空置浪费并存，紧急加班赶工等问题；生产计划人员为应付客户紧急交货要求，往往会频繁地修改生产进度计划和调配企业的生产资源；生产设备故障频发，维修工作得不到有效组织，车间管理人员常处于“救火”的应急状态；生产一线人员没有长期明确的工作任务，岗位处于动态变动中。这就导致了生产作业现场秩序混乱。1.2课题适应不确定需求下生产批量模型研究。①在文献的投产批量决策模型基础上，求解产品合格率分别服从均勾分布与正态分布最优投产批量。②基于销售商和生产商二级供应链条件下，建立以销售商最小期望订货成本为条件，以生产商最小期望投产批量损失费为目标函数，以投产批量为决策变量

6、优化模型。③基于不确定需求和产出条件下，建立以最小期望成本（包括生产成本、缺货成本和超产成本）为目标函数，以生产批量为决策变量优化模型。④基于外包协作生产条件下，建立以企业利润为目标函数，以生产批量为决策变量优化模型。适应不确定需求下产能模型研究。①考虑需求的不确定性，建立以产能最小成本（包括产能不能满足需求的机会损失成本，产能维持成本，产能投入成本和产能折现值）为目标函数，以产能为决策变量单阶段单产品/多产品优化模型。②在单阶段产能优化模型基础上，考虑MTO不存在初始库存，结合产品生命周期（假设产品需求经历一个逐渐增长至最高水平后逐步下降的过程，并

7、且在这个过程中产品的需求具有随机性）建立以产能最大收益（包括销售利润，产能维持成本，产能折现值和产能投入费用或产能出售收入）为目标函数，以当期产能为决策变量优化模型。结合我国订单生产式企业欠产再投产问题，根据我国订单生产式企业产品合格率不高和随机性的特点，建立投产批量优化模型，得到了产品合格率分别服从均匀分布和正态分布的最优投产批量。结合我国订单生产式企业通过加班，外包协作生产等增加产能和通过减少工人，班次或将多余产能出租减少产能的特点，建立产品生命周期产能优化模型，得到了产品生产周期三个阶段的最优产能。第二章文献综述2.1生产系统建模离散事件仿真是

8、基于计算机仿真模型基础上模拟真实系统的运作。在离散事件仿真模型中，不同的事件发生在不同的时间点上，每一事件都