[發明專利]一種基于生產不確定性的關鍵鏈緩沖區設置方法

有效

• 申請號: 201711167394.X
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107944695B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 李波;李杰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

本發明公開了一種基于生產不確定性的關鍵鏈緩沖區設置方法。本發明首先獲取客戶的優先級系數、訂單的優先級系數，再采用啟發算法生成一個基于優先級規則的調度計劃，再將得到的調度計劃分別進行左右移操作，得到兩個新的調度計劃，并對各工序的開始時間進行比較獲取各工序的自由時差，則自由時差為零的工序即為關鍵鏈工序，從而得到關鍵鏈，再基于自由時差和改進的根方差法設置輸入、項目和資源緩沖區的緩沖區大小。本發明采用資源利用度與變動性度量結合對根方差法進行改進，針對復雜生產環境下大量不確定因素對緩沖區計算的影響問題，通過對工序加工時間變動性的準確度量來修正根方差法的計算結果，有效提升了緩沖區計算的準確性。

技術領域

本發明屬于關鍵鏈技術領域，尤其涉及一種面向生產不確定性的關鍵鏈的改進緩沖區設置方法。

背景技術

研究科學而有效的生產調度控制算法，開發實用穩定的生產調度管理系統成為生產制造企業的迫切需求。傳統生產調度方法針對變動性對生產過程的影響研究不足，大部分的研究成果都集中在調度策略、瓶頸控制、設備負荷分配以及任務分派等方面，將生產線作為一個整體來評估生產周期、生產速率和在制品的整體性能，繼而量化不確定因素以及研究他們對于生產制造系統性能影響方面研究不夠深入。

關鍵鏈自高德拉特提出以來，在項目管理領域得到廣泛應用，形成了關鍵鏈項目管理技術(CCPM)，其主要包括下列三個步驟：(1)用50％完工概率的可能完成時間作為工序持續時間的估計；(2)識別資源約束，將關鍵鏈(在滿足任務邏輯、資源等約束條件下，時間最長的路徑即為關鍵鏈)而不是關鍵路徑作為計劃工期；(3)通過引入緩沖機制消除項目中的不確定性因素，即將整個項目中所有的工序視為一個系統，然后把項目中各道工序消減的安全時間按一定比例進行聚合利用，采用全局安全時間來保證整個項目的按期完成，即采用風險聚合的原理剝離各活動的安全時間，形成多種緩沖(項目緩沖，輸入緩沖和資源緩沖)，將緩沖集中置于項目的特殊位置來抵消因各種原因造成的隨機延誤，從而保證項目能夠按期完成。

而在生產調度方面的應用還處于起步階段，大部分研究采用的是關鍵鏈在項目管理中的實施方法(即CCPM)，針對生產不確定因素對關鍵鏈在生產調度方法應用過程中影響考慮不足，沒有將生產不確定性進行量化并考慮其對緩沖區設置的影響。

發明內容

本發明針對關鍵鏈應用于生產調度時，復雜生產環境下大量不確定因素對緩沖區設置的影響等技術問題，提出一種通過工廠物理學變動性理論對根方差法進行改進來對關鍵鏈生產調度進行緩沖區設置的處理方法，從而提高生產調度方法對企業生產性能的提升能力。本發明首先通過CARVER(重要性(Criticality)、易接近性(Accessibility)、回報(Return)、已完成性(Vulnerability)、影響(Effect)和具體性(Recognizability)的縮寫)矩陣和系統評價方法設計優先級規則，然后基于優先級規則并使用啟發式算法對多個訂單的工序進行排序生成基準生產計劃并識別關鍵，再通過對調度計劃進行左移右移操作計算任一工序i的自由時差，最終通過工廠物理學變動性理論對工序加工時間變動性的度量以及資源利用度的計算來改進根方差法并完成緩沖區設置，其得到的緩沖區設置精確、適應性高，進而實現綜合考慮客戶、訂單及工序優先級的多目標關鍵鏈生產調度。

本發明的基于生產不確定性的關鍵鏈緩沖區設置方法包括下列步驟：

步驟一、計算訂單工序優先級系數：

輸入不同客戶的五個客戶評價指標信息，基于各客戶評價指標的預設得分基準得到每個客戶在每個客戶評價指標下的得分，其中每個客戶評價指標的得分尺度相同，對同一客戶的各客戶評價指標得分進行加權求和得到任意客戶c的加權重要度CTI(c)′，根據公式CTI(c)＝CTI(c)′/M得到當前客戶c的重要度CTI(c)，其中M表示每個客戶評價指標的得分尺度數，所述五個客戶評價指標包括合作時間、年訂購額、資金規模、利潤率和誠信度，其中各客戶評價指標的權重為預設值，優選采用逐對比較法設置個客戶評價指標的權重的具體值；