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1、华中科技大学硕士学位论文摘要随着科学技术的进步和经济的发展，企业面临的市场竞争日益激烈，客户对产品的个性化要求和交货期要求越来越严格。在这种环境下，制造企业采用按订单生产方式生产，但由于需求的不确定性，有时会很难满足所有客户的交货期要求。尤其对于成套订单（只要有工件误工，客户就会不满意），按最小误工工件数安排生产客户满意度极低。对于这种情况，本文提出了一种新问题成套订单问题，以极大化成套订单数。本文分析了成套订单问题，建立了单机、平行机和多工厂协同生产三种情形下成套订单问题的数学模型，并根据成套订单问题的特征，提出基于瓶颈分析的启发式算法，还通过模拟实验验证其算法的有效性。首先，本文阐述了基于
2、瓶颈分析启发式算法的思想，分析了生产调度中交货时间瓶颈的特征以及交货时间瓶颈的确定和表示方法，给出了基于瓶颈分析启发式算法描述；然后，分别研究了单机、平行机和多工厂协同生产三种情形下成套订单调度问题的数学模型，并分别针对这三种情况下成套订单问题，设计了相应的基于瓶颈分析启发式算法和混合遗传算法；最后，设计了几组实验算例，对这三种情况进行模拟计算，并比较了基于瓶颈分析启发式算法、混合遗传算法和最小误工件数的启发式算法的计算结果，结果显示基于瓶颈分析的启发式算法是有效的，而且成套订单问题更能体现客户服务水平。关键词：排序成套订单瓶颈分析启发式算法I华中科技大学硕士学位论文AbstractWith
3、the progress of science and technology and with the development of economy,enterprises face more and more intense market competition, and customers demandindividual products and delivery time of products are more and more strict. In theenvironment, enterprises make production in make-to-order. But b
4、ecause of theuncertainty of demand, it may be very difficult that the delivery time of all customers aremet. Specially to whole-set orders in which any product that is delayed makes customersunsatisfied, scheduling production tasks to minimize the number of tardy jobs make thesatisfaction degree of
5、customers very low. So a new problem, scheduling problem tomaximize the number of whole-set orders, is put forwarded.Mathematical models of the problem are presented based on the analysis of thescheduling problem of whole-set orders in single machine, parallel machines and multi-plants. And heuristi
6、c algorithm based on the bottleneck analysis is designed. Experimentsare made to confirm the effectiveness of the algorithm. At first, the idea of the heuristicalgorithm based on the bottleneck analysis is introduced, the feature of the delivery timebottleneck in production systems is analyzed, the
7、method to determine and express thedelivery time bottleneck and the description of the heuristic algorithm based on thebottleneck analysis is given. Then mathematical models of the scheduling problems ofwhole-set orders in single machine, parallel machines and multi-plants are presented. Andthe heur
8、istic algorithm based on the bottleneck analysis and hybrid genetic algorithm isdesigned. Finally, the experiment data in single machine, parallel machines and multi-factory is produced, and the results of experiments by comparison of the heuristicalgorithm, hybrid genetic algorithm and the heuristi
9、c algorithm which objective is tomaximize the number of tardy jobs show that the heuristic algorithm is effective andscheduling problem to maximize the number of whole-set orders can raise customerservice level.Key words: SchedulingWhole-set OrderBottleneck AnalysisHeuristic AlgorithmII独创性声明本人声明所呈交的
10、学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密，在_年解
11、密后适用本授权书。本论文属于不保密。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文1绪论1.1研究背景1.1.1制造业面临的市场竞争环境随着科学技术的不断进步和经济的不断发展，以及全球信息化网络和全球化市场的形成，制造企业所面临的市场竞争日趋激烈，生存与发展开始面临着一些新的挑战1-7。（1）产品生命周期缩短现代科技日新月异的发展速度导致新产品层出不穷。产品的市场寿命（一个产品从投放市场到被市场淘汰所经历的时间）大大缩短。与这种趋势相反，由于产品结构日益复杂，功能不断增强，导致产品开发周期越来越长。缩短产品开发周期，快速投入市场所需的新
12、产品，成为企业占领市场，降低风险的关键。（2）客户需求多样化和个性化随着卖方市场向买方市场的转变，消费者在市场链中的作用越来越大，他们不再满足于企业提供的千篇一律的产品。在产品中融入客户的个性化和多样化需求已经逐渐成为世界的潮流，而这一潮流又对企业造成了新的压力。（3）严格的交货期要求随着市场竞争的加剧，客户对交货期的要求越来越苛刻，交货期延误可能导致贻误商机，使客户不满意而受到惩罚。迎合客户交货期要求成为企业生存的底线。另一方面，由于由于客户的需求的不确定性，特别是客户的个性化要求，使产品的提前期很长。满足客户严格的交货期要求成为企业提高服务水平的一个重要标准。（4）多品种小批量或单件生产由
13、于客户需求的多样化、个性化和市场竞争的国际化，企业面临由单一品种大批量生产转向多品种小批量或单件生产，而且企业的这种多品种小批量或单件生产能力决定着企业的竞争力。但另一方面，由于产品品种多而批量小，企业很难通过大批量的生产方式去降低生产成本，致使产品的成本过高，严重影响了企业的经济效益。（5）供应链间的竞争和供应商间的合作为了提高企业的核心竞争力，企业保留其有竞争力的方面，并竭尽全力去做好这方面，其余的则交给一流的合作伙伴去做，这样通过优势资源组合，来提高产品1华中科技大学硕士学位论文和服务的竞争力，形成了供应链间竞争的格局。同时，为了满足客户个性化需求和严格的交货期要求，供应商间在相互竞争的
14、同时也相互合作，来共同完成客户的生产任务，应对不稳定的市场需求，优化供应链的资源利用，共同提高客户的服务水平。然而，供应商间如何协作？如何实现整个供应链的各供应商间的协调？成为供应链管理和供应商协作的一个重大难题，决定供应商间是否有效的合作和供应链的整体竞争力。（6）高新信息技术的使用范围越来越广随着信息技术的不断发展，高新信息技术不断涌现，并在各个行业的应用范围越来越广泛。虽然高新技术的应用初始投资很高，但它会带来许多竞争上的优势。在很大的程度上提高产品和服务质量，缩短对用户需求的响应时间。现代通讯技术为企业之间的联系架了一座桥梁，通过信息技术，企业间可以快速传递信息，实现企业间的信息共享和同步化运作，达到快速响应市场需求、满足客户个性化需求的目的。在这一背景下，企业面临的市场环境由卖方市场变为了买方市场，面向 21世纪的企业战略，将是快速生产出客户化、个性化的产品以满足客户的需求，而传统的企业组织管理形式已不能满足这些要求。因此，人们从生产、供应、销售等企业经营的各个环节进行了大量的
