我院成功举办第五十一期学术论坛

2021412日下午,现代供应链管理研究院第五十一期学术论坛如期举行。本次论坛的主讲人东北财经大学副教授刘锋,其报告题目为“生产过程和物流调度优化研究——聚焦于日本单元系统、流水作业系统等”。

刘老师在分享过程中也随时解答了参与活动观众的提问,并在分享之后与参与论坛的老师们进行了热烈讨论。研究院致力于搭建学术交流平台,欢迎领域内学者通过研究院搭建的平台,进行学术探讨与分享,供应链与运营管理领域的发展与进步做出贡献。

 

【摘要】

生产和物流是企业最基本的职能,制约着企业运营效率的提高和运营成本的控制。分别针对随机动态扰动流水车间调度、巡回式单元生产系统动态调度、加工时间可变的生产过程调度、生产和配送集成调度等问题展开研究。这些问题的解决,对于生产制造企业在动态环境下做好运营管理具有一定的理论和实践意义。具体内容大致分为以下几部分:

1)随机动态扰动下流水车间调度的鲁棒性和稳定性的研究。研究了一种置换流水车间调度问题,为了提高调度方案的鲁棒性和稳定性,开发了一种前摄反应式的方法应对随机和动态扰动,通过生成鲁棒且稳定的基准调度,应对前摄阶段不确定的机器故障。并且为解决鲁棒性和稳定性之间的权衡,开发了一种算法混合策略,可以在每个阶段有效地搜索帕累托前沿。此外通过对Taillard流水车间基准实例的大量计算,证明了前摄反应式方法和算法混合策略的有效性。

2)具有学习效应的流水车间调度研究。考虑了基于对数处理时间和基于位置的学习效应的置换流水车间调度问题。针对该问题,提出了启发式算法和分支定界算法,分别最小化完工时间和总加权完成时间。计算实验表明,分支定界算法可以有效地降低节点数量和运行时间。此外,计算实验也表明所提出的启发式算法M-FL在计算效率方面表现良好。对于具有公共流、学习效应和凸状资源分配的无等待流水车间调度研究。针对研究的三个调度目标(提前期成本,拖期成本和常见的松弛时间成本)和总资源消耗成本,分别设计了在多项式时间内可解的最优解求解算法,并用Taillard基准算例进行测试,与SPT规则和NEH启发式算法比较。

3)巡回式单元生产系统中的多策略动态调度优化算法研究。在多品种、少批量、多批次的市场环境下,在应对动态批次工件到达的动态干扰事件时,对单元生产系统中的员工与工件的调度安排进行研究,建立动态调度优化模型和对文化基因算法的改进策略,针对巡回式单元生产系统的特性与文化基因算法的优劣提出四种算法改进的策略:NEHSPT初始化种群策略、图规划初始种群策略、两种改进的NEH规则作为局部搜索、动态预测调度。

4)供应链中批量交付给多个客户的流水车间调度的研究。为了优化客户服务和配送成本之间的权衡,并最大程度地减少延迟和批量交付的总成本,开发了两种简单的启发式算法和一种新颖的元启发式算法(GA-TVNS)来确定集成的生产和配送计划。针对小型和大型测试问题的计算实验表明,GA-TVNS在所有比较的调度算法中表现最佳。

5)动态车辆路径问题(DVRP)研究。分析了动态车辆路径问题(DVRP)4种主要不同类型动态事件对优化问题本质的影响,通过分析得到DVRP问题可以转化为多个FSMOVRP问题,并进一步转化为CVRP问题,基于分析结果建立了DVRP模型。基于先完成后完善的思想,提出了一个由复杂度仅为O(nlogn)IMGRHLNA构成的两阶段算法。通过求解发现,两阶段算法能够在合理时间内,求解动态程度较高的大规模的DVRP问题。

6)灾后医疗援助队和救援物资分配的集成调度研究。为解决灾后人道主义物流问题(派遣医疗援助队),并在需求点之间分配救援物资,设计了一个混合整数规划模型和一个两阶段混合元启发式方法。结果表明,所提出的方法能够快速地找到近似最优解,这在紧急情况下具有重要意义。

 

【主讲人简介】

老师博士毕业于大连理工大学管理科学与工程专业,美国Rutgers University供应链管理专业联合培养博士,东北财经大学工商管理博士后。主要研究方向为生产管理、管理科学。其研究成果获得辽宁省自然科学学术成果奖、山东省高等学校优秀科研成果奖。多篇论文入选ESI Economics & Business热点论文或高被引论文。主持完成、在研国家自然科学基金项目、中国博士后项目、辽宁省教育厅项目等多项课题。

 

撰稿人:刘昱含

审核人:张颖