生产与服务系统中流程柔性研究-非对称结构

Supply Chain process flexibility has widespread influences on the manufacturing, service and transportation industry. In the automobile industry, flexible plants can produce both gasoline powered engine and electric powered engine. In call-center service system, flexible operators can speak two or more languages, and thus serve different groups of customers. In the transportation industry, traffic lane directions can change during a day, adding flexibility and saving traffic time...Most existing theoretic results assume network symmetry, e.g., all plants have the same capacity, all products have identical and independently distributed demands, and all plants can produce the same number of types of products. This project focuses on asymmetric networks. We aim to prove or disprove the optimality of chaining structure in asymmetric networks. Further, we provide a worst-case analysis of flexibility design. At last, we investigate the application of process flexibility in Chinese automobile industry. This application work may yield new insights of process flexibility in asymmetric networks..

柔性在生产，服务和交通中有着广泛的应用。在汽车生产中，柔性高的车间可以同时生产汽油发动机汽车和电动汽车。在电话呼叫中心中，柔性高的接线员可以说两种甚至三种语言从而处理不同人群的电话咨询。在道路交通中，柔性高的道路可以实现特殊时段车道方向反向，从而平衡不同方向的车流量。..目前已有的理论结论普遍假设柔性结构具有一定对称性，如所有工厂产能一样、所有产品需求独立同分布、每个工厂可生产的产品数目相同等。本项目在理论上侧重非对称结构的柔性研究。力争通过随机优化方法证明“链式策略”在非对称结构中的最优性，以及通过鲁棒优化来研究最差情形下柔性设计问题。在应用层次上，对中国制造服务业中的柔性应用建模和分析，并力争提出创新观点。

当今世界经济风云变幻，市场环境不确定性高，顾客需求呈现出高度多样性。传统的刚性管理方式成为限制企业快速发展的瓶颈，越来越多的企业开始重视柔性管理理念，并将柔性提到企业战略层次，希望在生产、物流、服务等各个环节中发挥柔性，以柔应变，迎合市场。在汽车行业，柔性成为进行需求风险控制和供需匹配的有效工具。目前已有的理论结论普遍假设柔性结构具有一定对称性，如所有工厂产能一样、所有产品需求独立同分布、每个工厂可生产的产品数目相同等。本项目研究了非对称结构下的柔性设计，通过随机优化方法证明“链式策略”在非对称结构中的最优性，以及通过鲁棒优化来研究最差情形下柔性设计问题。.另外我们从生产、物流、需求和库存管理以及供应链管理四大课题研究柔性的应用。应用部分覆盖能源、传统零售、线上零售和无线通讯等行业。生产部分，我们着眼于能源行业，研究了柔性炼油过程在价格波动下的采购和生产优化，并验证了通过太阳能发电厂与风能发电厂相整合的柔性供给设计可以降低产能不确定性。物流运输中，我们首先以能源行业为背景，研究了面对具有柔性供给能力的压缩机站，天然气运输中的压缩机管理和面对具有较高柔性天然气管网结构，天然气运输优化；另外，我们以线上零售行业为背景，探讨在顾客具有异质性的市场背景下，柔性在定价和配送调度的应用。.需求与库存管理中，我们研究无线通讯领域中通过动态定价实现销售端的柔性；在能耗领域中，提供了多个需求端柔性资源整合者的能源消耗协调工具；另外在无线通讯领域和零售领域中，研究了需求端的柔性（顾客替代行为）对于产品组合与库存管理的影响。供应链管理中，我们研究了在部分前向一体化的柔性结构下，供应商与制造商之间的有限产能分配问题。