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基于数字孪生的生产-配送联动决策方法研究

蒋红飞

基于数字孪生的生产-配送联动决策方法研究

蒋红飞1
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作者信息

  • 1. 暨南大学
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摘要

为满足由人们生活水平日益提高引发的大量个性化需求,制造企业的生产模式逐渐转向小批量、多品种的定制化生产模式。面向定制化生产,单个制造企业各个环节的独立运作已经很难快速地应对高频变动的个性化需求,整合各个环节的资源进行协同运作已经成为必然选择。同时,由于个性化需求的高不确定性使得生产运作过程中不可避免地受到来自于订单、资源、质量等多方面的动态干扰。因此,在定制化生产方式下,如何面向随机动态干扰通过各关联环节的协同运作实现生产运作的整体最优化成为关键挑战。 本文以生产环节和配送环节作为研究对象,通过生产和配送的动态优化和协同决策有效满足个性化需求。首先,本文分析了由随机高动态干扰导致的“生产-配送”运作问题,并在此基础上进一步阐述了在动态干扰下进行“生产-配送”联动运作的必要性和所面临的难点。接下来,针对动态干扰下的“生产-配送”联动运作难点,基于数字孪生构建联动决策信息架构,对“生产-配送”的执行状态进行实时精准映像和动态虚拟仿真,为生产和配送的联动决策和协同运作提供基础信息支撑。然后,设计数字孪生驱动下的“生产-配送”联动决策机制,对生产单元和配送单元的组成、运作和协调方式进行动态在线决策调整,以有效应对生产配送执行过程出现的动态干扰。随后,针对“生产-配送”运作特点,结合能够有效解决复杂系统分布式决策的协同优化方法,建立“生产-配送”联动决策优化模型,定量的将“生产-配送”全过程适时的维持在动态性作用下的可行最优运作状态。最后以某大型化工生产企业的“生产-配送”联动运作为例,基于智能遗传算法采用Matlab仿真软件进行模拟仿真和对比分析,验证了本文提出的“生产-配送”联动决策方法能够有效应对动态干扰,并通过对动态性大小和动态性发生时间进行敏感性分析,为企业管理者提供具备一定参考价值的管理学启示。

关键词

生产配送/数字孪生/联动运作/协同优化

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授予学位

硕士

学科专业

管理学;管理科学与工程

导师

屈挺

学位年度

2020

学位授予单位

暨南大学

语种

中文

中图分类号

F2
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