訂單的產(chǎn)品屬性E用以下四元組來定義:
E=(t,d,a,6),
式中t,d,a,b分別為訂單的交貨期,訂單長度,訂單的布料及厚度.在訂單的各個表征量中,訂單的布料a及厚度b共同決定該訂單的染色速度".
2.3訂單排序優(yōu)化模型
(一)確定優(yōu)化目標以所有生產(chǎn)線上的清洗時間最短為優(yōu)化目標,由于同類型清洗每次所用的時間相同,因此清洗時間最優(yōu)。即洗清次數(shù)最少、水資源消耗量最少且廢水產(chǎn)生量最少,基f此目標,構建優(yōu)化目標函數(shù):
式中:&f是訂單i在生產(chǎn)線歹上建立的清洗時間,它與前后生產(chǎn)的兩種訂單的顏色相關.J是所有生產(chǎn)線的集合,J是所有訂單的集合.
(二)約束條件
1)生產(chǎn)線分配約束
對于每個分配給生產(chǎn)線的訂單,須滿足:
式中:場為一個二元變量(取值為0或1),%=1表示訂單i將被安排在生產(chǎn)線J上加工,即在每個分配序列中,每個訂單有且只有一次分配到生產(chǎn)線上的機會[8-91.
2)訂單交貨時間約束
Q是訂單i完成時間;ti是訂單i交貨時間;rij是生產(chǎn)線J被釋放的時間,即還需多長時間生產(chǎn)線J才能完成正在加工的訂單;&J是訂單i在生產(chǎn)線J上建立的清洗時間,它與前后連續(xù)生產(chǎn)的兩種訂單的顏色相關:連續(xù)生產(chǎn)的清洗時間為0,簡單清洗時間為≯,全面清洗時間為∈,其中≯、∈以各個企業(yè)實際清洗時間為準.
Ptf是訂單i在加工單元歹上的印染時間,Vi為第i個訂單在生產(chǎn)線上的染色速度,以米/分鐘(m/rain)表示,其由訂單的ai(訂單的質(zhì)地)以及bi(訂單的厚度)所決定.
式(2)一(6)規(guī)定了訂單交貨時間的約束.
3)生產(chǎn)序列約束
對于安排在同一條生產(chǎn)線上印染的兩個訂單,生產(chǎn)序列約束在時間上限定只有當前一個訂單被完成,后一個訂單才能進行印染準備.對于兩個都安排給生產(chǎn)線J的訂單i和i7,它們在重排生產(chǎn)序列時必須滿足的約束為
式中:Xii,是—個二元變量,表示當訂單i和i7被安排在同一條生產(chǎn)線上印染時,i是(=1)否(=o)比i7先印染.M是一個足夠大的正數(shù).
3算法研究
3.1動態(tài)生產(chǎn)訂單排序算法
印染企業(yè)多數(shù)采用人工排序,例如每周五統(tǒng)一安排下周一至周日的訂單.訂單排序方案確定后,為防止生產(chǎn)出現(xiàn)混亂,即便在下周接到與本周內(nèi)生產(chǎn)計劃中同色的訂單,也不插入生產(chǎn)線.另外,在實際操作過程中,經(jīng)常會有一些突發(fā)情況,如新的加急訂單到達或老訂單交貨期改變、某批訂單由于原材料的采購延遲等.對于這些緊急訂單,企業(yè)來不及對原來的生產(chǎn)計劃做出適當?shù)恼{(diào)整,或者重新制定生產(chǎn)計劃,只能對訂單采取簡單的插入生產(chǎn)或延后生產(chǎn)【11】
以上兩種情況均增加了生產(chǎn)線不必要的清洗次數(shù),進而導致資源的浪費.因此,考慮印染企業(yè)的訂單生產(chǎn)動態(tài)性對于訂單排序優(yōu)化算法的研究是一個關鍵的因素.為了對企業(yè)訂單排序過程進行實時動態(tài)優(yōu)化,在對訂單進行排產(chǎn)時,采用如圖2所示的原則:將第一天之前(包括第一天)接到的訂單安排在第二天以后的生產(chǎn)計劃,第一二天需要用來為第三天的訂單生產(chǎn)作原材料及生產(chǎn)的準備上作.這樣既可以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性,又可以將新接到的訂單或青突發(fā)情況的訂單及時安排,重新調(diào)整汀單生產(chǎn)計劃,從而減少清洗次數(shù),節(jié)約資源和生產(chǎn)時間.
根據(jù)以上訂單生產(chǎn)排序原則,設計如圖3所示算法.
設計動態(tài)生產(chǎn)汀單優(yōu)化排序的程序運算步驟如下:
Step 1判定步驟.判斷是否使用新訂單數(shù)據(jù).如足,則輸入訂單屬性數(shù)據(jù),創(chuàng)建新文件,生產(chǎn)線的初始狀態(tài)錢為o;如不是,則讀取并修改已有的訂單生產(chǎn)序列儲存文件,序列前移一天,即去掉前一天已經(jīng)完成的訂單,訂單交貨時間減24小時,并且記錄下每條生產(chǎn)線的初始狀態(tài).初始狀態(tài)指生產(chǎn)線在前一天結束時印染的顏色,以便于今天排序時進一步減少清洗時間.
Step 2判定步驟.使用舊數(shù)據(jù)后繼續(xù)判斷是否接到新訂單,如是,則在已讀取并且修改過的文件中添加新訂單的屬性數(shù)據(jù);如不是則轉(zhuǎn)至Step 3.
Step 3運行排序程序.關于此程序的算法步驟將在下面一節(jié)中詳細敘述.
Step 4停止運算,輸出新的生產(chǎn)序列.
Step 5程序運行結束.
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