[發明專利]基于制造-再制造混合生產系統的多維庫存控制方法

有效

• 申請號: 202010145029.4
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111369193B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 張斐;吳鵬
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: G06Q10/087
• 分類號: G06Q10/087;G06Q10/067;G06N3/126
• 代理公司: 長沙惟盛赟鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 43228
• 代理人: 姚亮梅

1.基于制造-再制造混合生產系統的多維庫存控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)制定(s_m，s_r，S_m，S_r)庫存控制策略，s_m為再制造-制造混合生產系統中制造生產的補貨點，S_m為再制造-制造混合生產系統中制造生產的最大庫存量；s_r為再制造-制造混合生產系統中再制造生產的補貨點，S_r為再制造-制造混合生產系統中再制造生產的最大庫存量；庫存策略可以描述為(s_m，s_r，S_m，S_r),即當成品庫存量降低到s_m時，開始制造生產補貨，使得庫存量達到S_m，當成品庫存量降低到s_r時，開始再制造生產補貨，使得庫存量達到S_r；

(2)建立再制造物流庫存控制成本模型，在不考慮轉換成本并且訂貨成本不同的物流場景下，以企業運營的主要目的-實現利潤最大化作為求解目標，構建數學模型：

利潤是銷售額與成本的差值，在1≤i≤n_max內，任一周期i的最大利潤函數定義為其中為第i周期初始階段的回收產品的庫存量，

為第i周期初始階段成品的庫存量，為第i周期再制造生產補貨量，為第i周期制造生產補貨量；

(3)將(s_m，s_r，S_m，S_r)庫存控制策略的決策約束引入再制造物流庫存控制成本模型，庫存控制策略的決策約束后的模型參數約束情況如下：

基于訂貨成本變化的再制造物流場景，無論再制造與制造是否有相同的訂貨成本，決策者的庫存控制策略都是優先再制造生產，只有當再制造生產沒有了“原材料”，才考慮制造補貨生產，定義決策變量為：

其中為n周期初始階段的回收產品的庫存量，為n周期內再制造生產補貨量，為n周期內制造生產補貨量，結合(s_m，s_r，S_m，S_r)庫存策略的特點，再制造優先生產，即s_m≤s_r，相對應S_m≤S_r；同時，制造補貨生產開始于令s_m＝s_r，在(s_m，s_r，S_m，S_r)庫存控制策略的約束下：

(4)針對引入(s_m，s_r，S_m，S_r)庫存控制策略的模型設計相應算法，算法以遺傳算法為基礎，同時引入領域搜索的方法增加算法的局部搜索能力，結合模型特點，其步驟如下：

步驟1.1：編碼與解碼，編碼和解碼過程是編碼空間和解空間相互映射的過程，決策變量為制造、再制造的補貨點s_m、s_r以及制造、再制造的補貨上限S_m、S_r，在解空間中s_m、s_r、S_m、S_r決策變量需要滿足步驟(3)中公式(1)和公式(2)，同時滿足基本約束：s_m＝s_r≤S_m≤S_r，s_m≤s_max，S_m≤S_{m_max}，S_r≤S_{r_max}，因此，算法設計中問題編碼由三個部分組成，第一部分表示制造補貨點s_m，第二部分表示制造補貨上限S_m與制造補貨點s_m之間增量，第三部分表示再制造補貨上限S_r與制造補貨上限S_m之間增量；

染色體采用格雷碼進行二進制編碼，其中染色體Part1序列采用數值直接編碼方式，即通過Part1格雷碼反求整數后用s_max進行取余運算取余得到制造補貨點決策變量s_m以及再制造補貨點決策變量s_r，以保證s_m＝s_r≤s_max約束；染色體Part2序列采用增量編碼方式，即首先根據制造補貨點決策變量s_m以及制造補貨上限最大值參數S_{m_max}計算得到制造補貨上限參數S_m與s_m之間的增量最大值plus_max，其中，plus_max＝S_{m_max}-s_m，再用plus_max對染色體Part2格雷碼反求獲得的整數進行取余，得到S_m與s_m之間的實際增量plus，最后得到Sm＝s_m+plus，以保證s_m≤S_m和S_m≤S_{m_max}約束的滿足性；

步驟1.2：初始化方法，對染色體序列進行隨機二進制初始化；

步驟1.3：交叉算子，選取均勻交叉算子對二進制序列進行交叉操作，即以相同概率從父代兩條編碼中每一位基因進行選擇，組成兩天新的子代染色體；

步驟1.4：變異算子，隨機選擇染色體上多個基因座上基因值進行改變；

步驟1.5：基于領域搜索改進遺傳算法流程；

(5)交與企業實施。