供应链环境下离散制造企业生产调度多目标优化问题研究

针对供应链环境下离散制造企业生产调度问题的新特点，研究多品种、小批量、柔性化生产调度相关的特定问题、管理机制、建模与求解方法等理论与方法。具体研究内容是：（1）供应链环境下生产调度问题的新特性研究；（2）供应链环境下生产调度相关的协同机制研究；（3）供应链环境下连续多时段动态调度，生产与库存、运输协同优化，工序不完全一致等特定生产调度问题建模研究；（4）上述模型的求解方法与实现技术研究；（5）实证研究，以验证理论研究成果的正确性和实用性。本项目针对供应链环境下离散制造业多品种、小批量、柔性化生产调度中所产生的新的管理问题，初步建立供应链环境下离散制造企业多目标生产调度理论方法体系，其研究成果对于拓展传统生产调度理论方法研究与应用领域，逐步改进现有离散制造业供应链生产模式，提高离散制造企业整体竞争力具有重要意义。

本项目在研究供应链环境下离散制造企业生产调度问题的新特性的基础上，结合典型离散制造企业的生产实际，研究了供应链环境下基于多目标优化理论的生产调度与库存管理、运输优化、产品回收再制造等的相关协同优化问题、管理机制、建模与求解方法等理论与方法。具体包括：（1）分析概括了供应链环境下生产调度问题的新特性；（2）构建了供应链环境下包括信息共享机制、生产运输协同优化机制、多节点联合生产管理机制、闭环供应链协同管理机制以及企业组织变革机制等生产调度协调机制；（3）建立了供应链环境下离散制造企业多目标一维和多维下料模型、确定和柔性流水线生产调度模型、工件动态到达的连续批调度模型、加工时间恶化的连续批调度模型、考虑机器故障的连续批调度模型、考虑抢占式生产的连续批调度模型、考虑多属性多目标的连续批调度模型以及多目标并行机生产调度模型；（4）提出了供应链环境下离散制造企业生产调度问题的求解方法、基于证据理论的多目标决策方法、基于直觉判断矩阵的多目标决策方法等相关决策理论与方法；（5）研究了供应链环境下离散制造企业多阶段生产运输协同调度以及生产库存协同优化问题；（6）在考虑回收再制造的前提下，研究了闭环供应链生产计划以及混合制造与再制造系统的生产计划问题。.基于以上理论探讨，我们进行了实证研究，以江苏长发铝业制造执行系统开发为背景，归纳总结实际操作、管理的经验知识，将其提炼、转化为算法的启发式信息或规则，设计相应算法来解决问题。具体来说解决了以下几类问题：多品种模具能力受限的生产调度优化问题、基于连续批和平行批处理机协同的生产优化问题、基于生产和运输的生产调度优化问题、基于实时机器故障信息的重调度以及关键设备周期性或预防性的维护计划优化等问题。本项目发表了代表性相关论文成果共29篇，其中在《European Journal of Operational Research》等SCI期刊上发表15篇。