[发明专利]基于数学优化模型的片剂营养品生产现场计划与调度方法

说明书

本发明的一种基于数学优化模型的片剂营养品生产现场计划与调度方法，从核心的片剂生产环节入手，用数学优化模型实现片剂营养品生产现场计划与调度的优化。本优化模型将多级生产、库存、原材料、半成品统一考虑，兼顾客户优先级，实现制粒和压片之间的协调互动、现场优化以及片剂订单的快速响应，大幅降低库存，加强生产环节之间的互动连接，从而在不投入新人工、不增加新设备的情况下，通过现场排产优化，大幅提升客户订单响应能力，显著降低拖期现象，提升设备利用率，并能非常灵活地处理现场中常见的插单、维修、原材料不能齐套等复杂问题。

技术领域

本发明涉及片剂营养品生产计划与调度优化技术领域，尤其是一种基于数学优化模型的片剂营养品生产现场计划与调度方法。

背景技术

对于片剂营养品的规模生产，由于生产现场常涉及上千种产品，数百种模具，上百台不同产能机器，且多个生产环节联动，还涉及到库存的制约问题和大量法规合规性要求，传统人工方式进行排产以及供应链管理的方式已经越来越不能适应企业发展的需要，耗时长、效率低、成效差、成本高的问题极其突出。反映在企业外部，体现为客户订单交付能力差、经常拖期、供应商管理混乱、接单能力减弱以及无法满足供应链下游的响应速度等问题。因此对于片剂营养品的生产而言，急需解决大规模复杂生产系统与有限人力之间的矛盾、订单严重拖期与现阶段产能负荷之间的矛盾、客户需求多变与研发集成一体化之间的矛盾等技术瓶颈问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服上述技术瓶颈问题，采用运筹优化理论和仿真实验等方法，设计高效的优化算法和仿真模型，对片剂营养品的生产现场计划及调度进行一体化建模、求解和优化，对可能的订单预期和现场变化带来的影响进行定量评估，进而进一步平衡产线，合理布局产能，加强敏捷生产能力，提升供应链响应速度，并为企业的智能制造升级提供理论及数据支持。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：针对复杂且快速变化的片剂营养品生产现场，借助于片剂营养品生产的相关数据，运用运筹学理论和仿真优化理论，从核心生产环节入手，开发具有自适应能力的高级计划排产系统，囊括并综合考虑所有生产性参数以及各类约束条件(换模、清洗、产品加工、包装等)，对不同优先级的客户订单进行优化排产，在降低整体订单拖期的基础上，满足各生产环节流程环节在时间、中间品库存等方面无缝衔接的要求，以期达到全生产环节综合优化的目标。具体实施步骤包括如下：

步骤1、对片剂营养品生产运营过程进行梳理；

针对颗粒准备和片剂营养品的生产过程进行归纳与提炼。

步骤2、对片剂营养品生产调度情况进行分析；

基于对片剂营养品目前调度情况的分析，厘清相关调度方案的制订过程和实施方式，以便在后续的优化过程中做到取长补短，有机结合。

步骤3、对片剂营养品生产交付情况进行诊断；

基于当前的业务情况，获取并分析其片剂营养品的交付情况，探究影响有效交付的相关原因，为进一步优化做铺垫。

步骤4、对片剂营养品优化模型及方案进行构建；

把片剂营养品生产过程中的原材料库存、颗粒和产成品生产、库存和交付有机地结合起来，通过运筹与规划等手段在统一的数学模型框架中进行协同优化，设计生产调度优化模型，实现片剂营养品的高效生产与及时交付。主要包括以下几部分：

1)模型目标及约束条件，对片剂营养品生产的优化目标及相关的约束条件进行梳理，以便将现实问题进行合理的理论抽象，便于优化过程的实施。

2)模型变量及定义，对以上理论问题中的相关核心要素和变量进行提炼，并通过恰当的数学语言进行准确的定义，从而实现对问题的科学、精准表述。