[发明专利]一种制浆造纸企业订单排产综合优化方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种排产优化方法及系统，特别涉及一种制浆造纸企业订单排产综合优化方法及系统。

背景技术

造纸厂是典型的流程企业，具有订单数量多、产品交货期短、库存成本高等特点。该生产过程常常受到地域、原料、能源、设备、人力等因素的影响。不恰当的排产方法不仅会造成造纸企业生产运作的瓶颈，而且会造成各项资源的浪费，增加企业的生产成本。根据客户订单情况安排实际生产是节约资源，降低企业生产成本，为企业创造更高利润的基本的、重要的环节。

纸厂订单排产的工作包括：首先，根据客户订单的要求，企业本身的实际生产能力，工厂现有库存水平，在有限的时间内，利用有限的设备、原料、人力，在最合适的地点完成生产，并实现产品运输成本最低，延迟交货时间最短，人工成本最少，纸卷分切废料最少，常规库存成本最低等目标的综合优化。由于产品订单多样性，使得排产问题必须在各种情况下进行组合优化。目前，各造纸企业或是根据经验来安排生产，这种排产方法没有严密的科学依据，很多方面都不合理；或是虽然已经有了自己的一套排产系统，但是这样的系统很不完整，很多重要的实际情况并没有考虑进去。求解排产优化问题时利用传统经验方法，遗传算法，模拟退火算法和数学规划算法。以传统经验为主的排产优化方法，往往从局部的优化出发，完全依据工人的经验制定排产组合方案。由于人工计算的能力有限，决策的失误和时间的延误在所难免。而遗传算法和模拟退火算法均属于智能算法，它们在一定程度上解决了排产优化问题，但在算法通用性、有效性、和大规模问题上同实际应用还有较大差距。

发明内容

本发明的目的在于针对现有方法在解决大规模复杂排产优化问题中的不足和缺陷，提出一种制浆造纸企业订单排产综合优化方法及优化系统，利用该方法及系统进行排产排刀，使纸厂的生产既能满足客户订单需求(产品规格多样、需求量大、交货期短)，又能降低自身生产成本(运输费用最低、原料成本最低、能耗成本最低，化学品、水、废弃物处理成本最低，人工成本、管理成本最低，纸种转换成本最低)。

为实现本发明的目的采用的技术方案：一种制浆造纸企业订单排产综合优化方法，其特征是，包括如下步骤：

第一步，根据客户订单的要求，先减去库存中的现有产品，确定需要生产的产品数量；

第二步，根据需要生产的产品数量和纸机生产操作数据，以最终成本最低为目标，确定各纸种在不同纸机的产量、每台纸机生产产品的顺序、每台纸机生产时纸种转换的时间，其中，最终成本＝生产成本+运输成本；

第三步，以生产成本最低为目标，分别确定每台机生产每个纸种的切纸方案；

第四步，按确定的方案安排相应纸机进行生产。

为了更好地实现本方法，所述第二步中的确定各纸种在不同纸机的产量、每台纸机生产产品的顺序、每台纸机生产时纸种转换的时间是指：以最终成本最低为目的，以纸机生产约束、纸机纸种转换约束、订单产量约束，纸机车速约束，生产成本约束为约束建立目标函数：

Min C₁＝C_trans+C_prod-+C_prod++C_fei

对Min C₁求解即可确定各纸种在不同纸机的产量、每台纸机生产产品的顺序、每台纸机生产时纸种转换的时间，其中，C_trans是指纸机单位时间纸种转换成本；C_prod-是指纸机少生产一单位面积纸卷的成本；C_prod+是指纸机多生产一单位面积纸卷的成本；C_fe是指单位面积纸边废料成本。

所述第三步中的分别确定每台机生产每个纸种的切纸方案是指：根据订单对该纸种的要求和数量，以该种产品在同一个组合内重复的次数的约束、每个组合重复次数的约束、产品数量和组合重复次数的约束、纸卷分切的生产操作约束、订单产品库存费用约束、常用库存产品库存费用的约束、产品延迟交货成本的约束，纸病数据的约束为约束，建立目标函数：