基于資源約束下的動(dòng)態(tài)訂單優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)與調(diào)度策略優(yōu)化

(江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 江門 529090)

一、企業(yè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)事件及動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化模型

(一)企業(yè)與訂單相關(guān)的動(dòng)態(tài)事件

(1)市場(chǎng)客戶新隨機(jī)需求訂單的到達(dá)。當(dāng)市場(chǎng)客戶因?yàn)槭袌?chǎng)需求的變動(dòng)導(dǎo)致新的需求產(chǎn)生的時(shí)候，就會(huì)向企業(yè)下達(dá)新的訂單，通常情況下新的隨機(jī)訂單不會(huì)有比較緊迫的交貨期。

(2)緊急訂單和市場(chǎng)客戶緊急訂單的隨機(jī)到達(dá)。對(duì)于企業(yè)來(lái)說，很多企業(yè)常常會(huì)接到陌生客戶限時(shí)緊急訂單，同時(shí)企業(yè)重要客戶也會(huì)有突發(fā)情況下的緊急訂單需求。這些訂單往往具有全局最高的優(yōu)先生產(chǎn)級(jí)。

(3)原計(jì)劃生產(chǎn)訂單的改變。市場(chǎng)客戶由于市場(chǎng)的變動(dòng)可能會(huì)對(duì)原有訂單進(jìn)行相應(yīng)的改變，如相應(yīng)訂單需求量的追加或相應(yīng)訂單需求量的減少，甚至取消訂單。也有可能是延長(zhǎng)或加急訂單的交貨期等。

二、資源約束條件下的訂單優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)與確定

(一)灰色關(guān)聯(lián)分析。每個(gè)企業(yè)在接收訂單時(shí)都有自己的偏好，作為一種基于指標(biāo)相對(duì)性的排序分析方法，我們采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)訂單進(jìn)行評(píng)價(jià)。

利用灰色關(guān)聯(lián)分析法綜合評(píng)價(jià)各動(dòng)態(tài)訂單的優(yōu)先級(jí)，我們可把影響動(dòng)態(tài)訂單插單的因素或指標(biāo)歸納為以下幾個(gè):訂單類型,物料滿足度、工藝要求、交貨期緊迫度、客戶的重要性、訂單利潤(rùn)、成本。可以得出每個(gè)指標(biāo)的得分,然后評(píng)價(jià)出插單的得分。因此，我們以M企業(yè)2015年10月的動(dòng)態(tài)訂單為例來(lái)證明灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)訂單排序的適用性。該月有六份動(dòng)態(tài)待插訂單，需要對(duì)這些訂單進(jìn)行調(diào)度排產(chǎn)，待插訂單各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分由企業(yè)專家根據(jù)訂單情況進(jìn)行實(shí)際評(píng)分，評(píng)分后得到所有指標(biāo)原始數(shù)據(jù)。

(二)原始數(shù)據(jù)的處理。由于所有的指標(biāo)的單位可能不同,這就影響了數(shù)據(jù)的可操作性,因此首要的工作就是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,將它們?nèi)哭D(zhuǎn)化為在區(qū)間[0,1]之間的數(shù)據(jù).歸一化的公式如下所示:

(2-1)

(2-2)

這里,maxxi(k)和minxi(k)表示在系統(tǒng)每個(gè)影響因素中第k項(xiàng)指標(biāo)的最大值和最小值.訂單類型、物料的滿足度、客戶的重要性和經(jīng)濟(jì)利益屬于效益指標(biāo)，我們采用公式(2-1)來(lái)計(jì)算，而交貨期的緊迫度和產(chǎn)品合格率則屬于成本指標(biāo)，則采用公式(2-2)來(lái)計(jì)算。

經(jīng)過歸一化處理后,我們將得到的數(shù)據(jù)用下面的公式來(lái)求關(guān)聯(lián)系數(shù):

如果：Δi(k)=|X0(k)-Xi(k)|

用理想訂單的指標(biāo)值運(yùn)算得到比較系列的數(shù)據(jù)，取絕對(duì)值得到其結(jié)果，然后就可以將其帶入到公式中計(jì)算，得到計(jì)算結(jié)果。

(三)灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算。由于關(guān)聯(lián)系數(shù)的數(shù)量太多,而且信息過于分散,相互比較起來(lái)就會(huì)過于困難、復(fù)雜.因此,我們需要通過求出它們的平均值來(lái)比較,也就是灰色關(guān)聯(lián)度,其具體計(jì)算公式如下:

ri的值越大,第i個(gè)訂單是優(yōu)于其他訂單的.最后,我們把所有插單排列起來(lái),這樣,企業(yè)的決策者就可以根據(jù)分析的結(jié)果作出選擇最優(yōu)插單的決策.根據(jù)公式，ri的計(jì)算結(jié)果如下：

表1 各訂單優(yōu)先級(jí)

三、基于利潤(rùn)偏好下的插單方案確定

企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)資源都是有限的，對(duì)于企業(yè)來(lái)說，企業(yè)在某一個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃期內(nèi)并沒有對(duì)突發(fā)的市場(chǎng)客戶緊急訂單、新的隨機(jī)訂單和原有訂單的改變等準(zhǔn)備有其生產(chǎn)所需的資源和生產(chǎn)能力，因此這些動(dòng)態(tài)訂單總需求量常常會(huì)超出企業(yè)的物料資源供應(yīng)能力和生產(chǎn)能力，所以企業(yè)需要選擇合適的插單方式進(jìn)行插單和退單。

在對(duì)接受的緊急訂單選擇插單方式后，我們?cè)撛趺创_定哪些訂單先生產(chǎn)，哪些后生產(chǎn)？因此我們構(gòu)建一個(gè)插單前后利潤(rùn)的計(jì)算模型，通過利潤(rùn)的高低來(lái)判斷該插單方案是否可行。

因此，在構(gòu)建利潤(rùn)模型前，需要聲明的變量為：

i:顧客訂單，i∈I={1,....,n};

b：生產(chǎn)工序，b∈B={1，....,m};

t：計(jì)劃時(shí)段，t∈T={1，....,n};

輸入變量

ai:表示訂單i的到達(dá)時(shí)間

gi:表示訂單i的交貨期

di:表示訂單i的數(shù)量

pi:表示訂單i的售價(jià)

ki:表示訂單i的單位延遲懲罰成本

tib:表示訂單i中每個(gè)產(chǎn)品在工序b所需的作業(yè)時(shí)間

Qbt:表示工序b在時(shí)段t所具有的全部產(chǎn)能

Si:表示訂單i的單位庫(kù)存成本

ti：表示訂單i的完工時(shí)間

ui:o或者1，當(dāng)訂單被接受時(shí)為1，否則為0

目標(biāo)函數(shù)為：

約束條件為：

(1)

fi=(ti-gi)+(2)ui∈(0,1)

(3)

因此，只需要把動(dòng)態(tài)訂單的相應(yīng)數(shù)據(jù)帶入到目標(biāo)函數(shù)算出排產(chǎn)后的所有訂單總利潤(rùn)，同樣把排產(chǎn)前的訂單相應(yīng)數(shù)據(jù)帶入到目標(biāo)函數(shù)算出總利潤(rùn)，進(jìn)行比較即可制定出調(diào)度方案。

在本文中我們對(duì)企業(yè)動(dòng)態(tài)訂單的調(diào)度問題進(jìn)行了分析，針對(duì)動(dòng)態(tài)訂單，進(jìn)行錄入訂單綜合評(píng)價(jià)，計(jì)算出訂單的優(yōu)先級(jí)，然后選出優(yōu)先級(jí)較高的訂單進(jìn)行預(yù)插入，看企業(yè)的物料資源和生產(chǎn)能力是否能滿足動(dòng)態(tài)訂單的需求，然后對(duì)插入的訂單排產(chǎn)方案進(jìn)行基于利潤(rùn)最大化的計(jì)算驗(yàn)證，確定合理的排產(chǎn)方案。使得資源最大化利用和企業(yè)目標(biāo)利潤(rùn)最大化。