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在三次工业革命(机械化、电气化、信息化)过后,很多生产企业都面临着产能过剩的问题。很多厂商都具备在短时间内生产出大量的相同产品类型的加工能力。然而,随着消费能力的提升和市场的供给饱和的加剧,如今的消费环境已由卖方市场转变为买方市场。尤其在电子行业,消费者个体偏好的差异性导致了市场需求的多样性。同时,高端装备制造技术的发展缩短了产品生命周期,进而使得产品种类多样化成为了可能。多品种意味着对单种产品需求数量的相对减少,同时会随季节、行业内竞争对手数量等因素波动。以照相机为例,Sony和Canon等主流厂商每年发布的旗舰机型性能都有很大提升,同期发布的系列相机还会分很多型号配置以满足消费者的差异化需求。于是,一种新的生产模式,Seru生产,在这一市场环境下应运而生。
Seru生产可降低完工时间,总工时,以及人力成本。而从本质上来讲,Seru生产是通过工人的合理重组来提高工人工作量的平衡性,进而达到上述效果。Seru生产中的工人按技能水平划分,可分为全能工与非全能工。由于非全能工情况过于复杂尚无研究,所以本文研究的是全能工背景下的情况。Seru生产系统按照构成可分为两类:纯Seru生产系统(由一个或多个Seru组成),和混合Seru生产系统(由一条段生产线及一个或多个Seru组成)。本文研究的是在全能工条件下Seru生产系统的平衡性问题。
对于一个Seru,我们定义并量化了Seru平衡性(SB)来描述在一个Seru中工人工作量的平衡性。对于一个Seru生产系统,其平衡性应该从两方面衡量:Seru生产系统中全部工人工作量的平衡性,及Seru生产系统中全部Seru之间工作量的平衡性。因此,我们定义并量化了Seru系统内平衡性(Intra-SSB)和Seru系统间平衡性(Inter-SSB)来分别量化这两方面平衡性。在此基础上,我们理论推导了Seru系统内平衡性和Seru系统间平衡性的上下界。除此之外,特别地对于混合Seru生产系统,我们定义并量化了混合Seru系统综合平衡性(c-SSB)来衡量Seru和短生产线之间工作量的平衡性。
基于以上实证,对于纯Seru生产系统,我们定义并量化了纯Seru生产系统平衡性问题(SSBP)。纯Seru生产系统平衡性问题是一个双目标组合优化问题,同时最大化Seru系统内平衡性和Seru系统间平衡性,同时分析了其解空间和解的性质。对于混合Seru生产系统,我们定义并量化了混合Seru生产系统平衡性问题(hSSBP)。混合Seru生产系统平衡性问题是一个三目标组合优化问题,同时最大化Seru系统内平衡性,Seru系统间平衡性,和混合Seru系统综合平衡性。同时分析了其解空间和解的性质。
进而,基于减小求解的时间复杂度和空间复杂度,我们设计了两种改进的双目标精确算法。并利用这两种算法求解出了纯Seru生产系统平衡性问题的帕累托最优解。基于求解结果,我们得出了获得好的Seru生产系统平衡性的一般规律,并分析了Seru系统内平衡性和Seru系统间平衡性对完工时间的影响。基于D约束法,我们设计了一种多目标精确算法。并利用这两种算法求解出了混合Seru生产系统平衡性问题的帕累托最优解。基于求解结果,我们得出了获得好的Seru生产系统平衡性的一般规律,并分析了Seru系统内平衡性,Seru系统间平衡性,和混合Seru系统综合平衡性对完工时间的影响。
Seru生产可降低完工时间,总工时,以及人力成本。而从本质上来讲,Seru生产是通过工人的合理重组来提高工人工作量的平衡性,进而达到上述效果。Seru生产中的工人按技能水平划分,可分为全能工与非全能工。由于非全能工情况过于复杂尚无研究,所以本文研究的是全能工背景下的情况。Seru生产系统按照构成可分为两类:纯Seru生产系统(由一个或多个Seru组成),和混合Seru生产系统(由一条段生产线及一个或多个Seru组成)。本文研究的是在全能工条件下Seru生产系统的平衡性问题。
对于一个Seru,我们定义并量化了Seru平衡性(SB)来描述在一个Seru中工人工作量的平衡性。对于一个Seru生产系统,其平衡性应该从两方面衡量:Seru生产系统中全部工人工作量的平衡性,及Seru生产系统中全部Seru之间工作量的平衡性。因此,我们定义并量化了Seru系统内平衡性(Intra-SSB)和Seru系统间平衡性(Inter-SSB)来分别量化这两方面平衡性。在此基础上,我们理论推导了Seru系统内平衡性和Seru系统间平衡性的上下界。除此之外,特别地对于混合Seru生产系统,我们定义并量化了混合Seru系统综合平衡性(c-SSB)来衡量Seru和短生产线之间工作量的平衡性。
基于以上实证,对于纯Seru生产系统,我们定义并量化了纯Seru生产系统平衡性问题(SSBP)。纯Seru生产系统平衡性问题是一个双目标组合优化问题,同时最大化Seru系统内平衡性和Seru系统间平衡性,同时分析了其解空间和解的性质。对于混合Seru生产系统,我们定义并量化了混合Seru生产系统平衡性问题(hSSBP)。混合Seru生产系统平衡性问题是一个三目标组合优化问题,同时最大化Seru系统内平衡性,Seru系统间平衡性,和混合Seru系统综合平衡性。同时分析了其解空间和解的性质。
进而,基于减小求解的时间复杂度和空间复杂度,我们设计了两种改进的双目标精确算法。并利用这两种算法求解出了纯Seru生产系统平衡性问题的帕累托最优解。基于求解结果,我们得出了获得好的Seru生产系统平衡性的一般规律,并分析了Seru系统内平衡性和Seru系统间平衡性对完工时间的影响。基于D约束法,我们设计了一种多目标精确算法。并利用这两种算法求解出了混合Seru生产系统平衡性问题的帕累托最优解。基于求解结果,我们得出了获得好的Seru生产系统平衡性的一般规律,并分析了Seru系统内平衡性,Seru系统间平衡性,和混合Seru系统综合平衡性对完工时间的影响。