王思聰

三菱電機上海機電電梯有限公司

在確定條件下企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)計劃的優(yōu)化研究

王思聰

三菱電機上海機電電梯有限公司

文章首先講解了企業(yè)生產(chǎn)計劃的模型構(gòu)建，并對方程組的構(gòu)成進行介紹，幫助明確優(yōu)化方案中的重點內(nèi)容。其次以某廠的實際產(chǎn)品生產(chǎn)計劃為例，探討優(yōu)化的具體措施，幫助企業(yè)明確產(chǎn)品生產(chǎn)與市場變化之間的關(guān)系，解決方案運行中遇到的問題。

確定條件；生產(chǎn)計劃；現(xiàn)行規(guī)劃

一、企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)計劃優(yōu)化的一般模型

企業(yè)各項計劃的成立要以市場經(jīng)濟為基礎(chǔ)，順應(yīng)社會的發(fā)展，在現(xiàn)有模式中不斷做出優(yōu)化。生產(chǎn)產(chǎn)品前要對市場做出調(diào)查，并制定出一套完善的調(diào)查報告，可使用公式進行計算，來判斷產(chǎn)品投入市場后的受歡迎程度。通過這種方法，可幫助企業(yè)在短時間內(nèi)擴大規(guī)模，更具有社會影響力。需要重點考慮的是資源劃分問題，企業(yè)在同一時段內(nèi)擁有的資源是有限的，但要同時滿足多種生產(chǎn)需求，就需要對資源進行劃分處理。既要為各類產(chǎn)品提供原料，又要避免發(fā)生浪費。可建立產(chǎn)品生產(chǎn)模型，借助計算機設(shè)備來完成優(yōu)化任務(wù)，使結(jié)果更具有科學(xué)性。

1、企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)計劃優(yōu)化模型的構(gòu)建

(1)目標(biāo)函數(shù)選擇為:maxZ=C·X(1)其中:C=(c 1,c 2,…, c n)T為單位產(chǎn)品利潤向量,c j=p j-c j為預(yù)測的產(chǎn)品價格扣除單位產(chǎn)品成本之后的單位產(chǎn)品利潤；為產(chǎn)品銷售量向量。(2)約束的條件主要有:①投入產(chǎn)出平衡約束:AY+X=Y (2)

其中:

為企業(yè)投入產(chǎn)出模型內(nèi)部流量部分的直接消耗系數(shù)矩陣；a ij為生產(chǎn)單位第j種產(chǎn)品直接消耗第i種產(chǎn)品數(shù)量,即產(chǎn)品j對產(chǎn)品i的實物型。

直接消耗系數(shù)；Y!=(y 1,y 2,…,y n)T為總產(chǎn)量向量。②生產(chǎn)能力約束:TY’T′(3)其中:為產(chǎn)品工序的工時直接消耗系數(shù)矩陣,t ij為生產(chǎn)單位第j種產(chǎn)品要消耗第道i工序的工時數(shù)量；T′=(t2,t2,…,t m′)T為計劃期各工序作業(yè)時間向量,t 1′為第i道工序在一年內(nèi)可開工作業(yè)的時間,r為工序總數(shù)。

2、產(chǎn)品生產(chǎn)計劃線性規(guī)劃模型的優(yōu)化求解

建立模型后將生產(chǎn)中出現(xiàn)的各項數(shù)據(jù)代入其中，單一的數(shù)學(xué)式很難解開這一難題，必要時可通過多組公式求和計算來解決。將建模所列的方程依次記錄，并從中選取一組最為合理的公式，將其中的未知數(shù)計算出來，所得到的答案便是最終的優(yōu)化結(jié)果。通過建模計算得出的優(yōu)化方案在企業(yè)中具有可行性，可解決生產(chǎn)過程中的資源分配問題。對原有方案進行分析時要充分考慮未知數(shù)求得的結(jié)果，不只是單純的參考，更反應(yīng)了企業(yè)一段時間的真實產(chǎn)品情況。生產(chǎn)計劃必須嚴(yán)謹(jǐn)無缺陷才可投入到使用中，在構(gòu)建模型時，要明確企業(yè)生產(chǎn)計劃中遇到的實質(zhì)性問題，有針對性的建立方程組，當(dāng)問題比較復(fù)雜時，可劃分為多個優(yōu)化方案，并依次求出最終結(jié)果。

3、企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)計劃優(yōu)化模型的靈敏度分析

企業(yè)在對產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行優(yōu)化時，要充分考慮影響因素。計算過程中數(shù)據(jù)會體現(xiàn)出可能存在的風(fēng)險，市場變動的影響也不容小視。產(chǎn)品生產(chǎn)后是否會為企業(yè)帶來利益，完全取決于在市場中的受歡迎程度。企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)備條件不同，在滿足產(chǎn)品需求的前提下充分利用現(xiàn)有資源，可有效降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。早期設(shè)定的生產(chǎn)方案，隨著市場經(jīng)濟的變動可能出現(xiàn)弊端，并不是現(xiàn)階段最合適的生產(chǎn)方案。無論任何時間，在策劃方案前都會對企業(yè)的真實情況做出全面考察，因此并不能完全否認(rèn)方案的科學(xué)性，可將其中的關(guān)鍵點重新計算。代入擬定的方程組中，計算出結(jié)果，與現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行對比，可判斷誤差產(chǎn)生的具體點。在調(diào)查市場變化時也可通過函數(shù)來分析，要掌握最新的數(shù)據(jù)，避免生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。影響最優(yōu)解的變化的參數(shù)有:①價值系數(shù)，當(dāng)市場價格由于受市場需求或別的因素影響而變化時，價值系數(shù)也跟隨變化；②工藝系數(shù)，它受工藝條件變化的影響；③資源向量，它隨資源條件的變化而變化。顯然，當(dāng)線性規(guī)劃問題中某一個或幾個系數(shù)發(fā)生變化后，原來己得結(jié)果一般會發(fā)生變化。當(dāng)這些系數(shù)變化時，可以用單純形法從頭計算，以便得到新的最優(yōu)解。但是這樣做很麻煩，即便使用計算機求解，由于涉及的變量太多，計算速度也不會很快，更重要的是沒有這個必要。

二、某電焊條總廠產(chǎn)品生產(chǎn)計劃優(yōu)化評價

1、裝置生產(chǎn)能力約束

為使優(yōu)化結(jié)果符合生產(chǎn)經(jīng)營實際情況，首先考慮裝置生產(chǎn)能力約束具有一定彈性，燒結(jié)焊劑生產(chǎn)線最大生產(chǎn)能力為25噸/日。為簡化模型，以30天為一個月生產(chǎn)天數(shù)。在實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)各月計劃開工日作為參數(shù)。這里假設(shè)本月沒有檢修計劃，設(shè)備30天正常運轉(zhuǎn)可達(dá)到該廠理想生產(chǎn)狀態(tài)。

2、產(chǎn)品產(chǎn)量約束

產(chǎn)品的產(chǎn)量約束主要是由各產(chǎn)品在裝置加工過程中的收率來限制。各生產(chǎn)裝置的收率分布往往隨著原料和操作條件等的變化而波動，現(xiàn)假設(shè)每種產(chǎn)品在裝置中的收率均為100%。

3、原材料供給約束

原材料主要包括:螢石、鋁礬土、硅灰石、燒結(jié)粗鎂砂、硅酸鹽、金紅石、硅鐵、硅錳合金、進口錳礦及低碳錳鐵礦物質(zhì)九種配料、水玻璃和包裝物組成的混合物。考慮到庫存及原材料的市場供給，則可得資源約束范圍為一個可變化的區(qū)間。

小結(jié)

企業(yè)提升市場競爭力的有效途徑是合理規(guī)劃產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并對市場做出全面的調(diào)查，將可能發(fā)生的問題納入計劃中。明確上述要點后可開展優(yōu)化工作，改進方案中存在的不足，使之更具體科學(xué)性，為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟收益，避免發(fā)生損失。

[1]劉電霆,周德儉.不確定條件下SMT產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)劃的建模及GA求解[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報,2011(05).

[2]孫惠欣.基于仿真的混合生產(chǎn)線生產(chǎn)計劃問題的研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2011(02).