● 摘要
批量计划问题是在一定计划周期内，将产品的生产批量和时间在加工项目(零部件)集上进行分配，以满足一定的性能指标集的数学问题，因此可归结为一类混合整数规划问题，表达为在等式或不等式的约束下，对目标函数的优化。该问题通过计算产品的投产批量与投产时间，实现诸如最短加工周期、最大订单完成率等优化目标。该问题不仅实现ERP系统中的能力需求计划模块的核对设备有限能力的功能，其计算得出的任务安排也为制定平稳高效的生产计划提供了有益的借鉴。论文以多产品、多设备和有限能力约束的批量计划为研究对象，以最小化加工周期与脱期惩罚之和为优化目标，研究与建立了该问题的数学模型，利用禁忌搜索算法与ILOG约束规划组件实现了该问题的求解算法，并以此为基础开发了针对有限能力批量计划问题的原型系统，对企业科学合理的投产计划具有现实意义。论文首先对批量计划问题的产生背景、问题定义及分类、当前研究进展及趋势进行了论述。针对以往进行该问题的研究中，仅进行整个周期设备总能力校核从而导致运算结果无法有效指导实际生产的缺陷，增加了针对时间单元的能力约束条件，建立了该问题的数学规划模型，并对该规划模型的解、约束的性质进行了详细的讨论。在此基础上，利用禁忌搜索算法和ILOG约束规划组件设计和实现了对该问题求解的算法，该算法考虑了设备有限能力、任务顺序、时间节点等各种主要约束条件，并且保证了问题的求解时间与求解规模呈良好的线性规律，可用于实际问题的求解。对某机械加工企业数控车间批量计划的测试实例进行了计算，分析了该算法各主要参数对计算结果的影响，从而验证了算法的有效性和对实际生产计划的适用性。最后对全文进行了总结，并指出了进一步研究的方向。