网络化制造环境下的库存管理方法研究

论文摘要

近年以来,由于全球化市场的加速形成,技术变革的加速,围绕产品的市场竞争日趋激烈,制造业正发生着深刻的变革。随着制造业的快速发展,制造企业逐渐形成了基于分布式网络化制造的组织、生产和管理的模式,快速、灵活地组织和利用各种分布的、异构的制造资源逐渐形成了网络化制造这一先进制造模式。而在网络化制造模式下这种由客户需求驱动、具有复杂性、动态性的制造模式,面向单一企业的传统库存管理方法不能适应以快速响应和满足客户需求为中心的分布式多工厂制造系统的需求,因此研究面向网络化制造环境下的库存管理方法具有重要的理论意义和应用价值。针对网络化制造环境下由中心仓库和工厂仓库组成两级库存结构,本文考虑各库存节点间相互协调的合作机制,将库存节点之间的调拨策略引入到库存控制过程之中,构建以成本最小化为目标的两级库存控制数学模型,并研究基于两代竞争遗传算法的求解方法,帮助企业制定优化的物料采购计划、物料配送计划和物料调拨计划。针对中心仓库在库存管理中面临的各工厂需求不确定的情况,本文考虑以紧急补货作为常规订货方法的补充,以EOQ模型为基础,利用常规订货执行过程中的实际信息建立了库存模型,提出了考虑动态紧急补货的中心仓库库存控制策略,并比较在选择紧急补货与否的不同情况下周期期望库存成本,给出判断最优紧急补货点和紧急补货量的方法。针对由制造车间与工厂仓库组成的库存-生产系统的库存控制问题,本文提出了基于马尔科夫决策的库存-生产系统库存控制策略,并建立了具有有限最大等待队长与随机订货提前期的排队系统,运用马尔科夫决策方法求出具有动态再订货点的最优库存控制策略,使工厂仓库能够同时利用物料需求信息和剩余库存量判断是否需要订货从而减少由于随机提前期而带来的不确定性。最后设计与开发了网络化制造环境下库存管理原型系统的,主要介绍了系统的总体框架、系统功能角色设计、关键业务流程的设计、系统功能的设计、数据库设计,并且介绍了系统的实现技术,并展示了系统的一些主要界面。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 网络化制造环境下的库存管理
• 1.2.1 网络化制造
• 1.2.2 网络化制造环境下的推拉协同的生产计划与调度体系结构
• 1.2.3 网络化制造环境下的库存问题
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 基于多级库存系统的库存控制研究
• 1.3.2 基于扩展EOQ 模型的库存控制研究
• 1.3.3 基于库存-生产系统库存控制研究
• 1.4 本论文的研究体系架构
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 技术路线
• 1.5 论文章节的安排
• 第二章基于两代竞争遗传算法的两级库存控制方法
• 2.1 引言
• 2.2 中心仓库和工厂仓库组成的两级库存控制问题
• 2.3 两级库存控制模型
• 2.4 基于两代竞争遗传算法的求解方法设计
• 2.4.1 遗传算法简介
• 2.4.2 基于两代竞争遗传算法
• 2.5 数值算例
• 2.6 本章小结
• 第三章考虑动态紧急补货的中心仓库库存控制策略
• 3.1 引言
• 3.2 中心仓库考虑紧急补货的库存控制问题
• 3.3 扩展EOQ 模型
• 3.3.1 常见的库存控制模型
• 3.3.2 考虑动态紧急补货的库存模型
• 3.4 最优紧急补货点与补货量的求解方法
• 3.5 算例分析
• 3.6 本章小结
• 第四章基于马尔科夫决策的库存-生产系统库存控制策略
• 4.1 引言
• 4.2 库存-生产系统库存控制问题
• 4.3 基于马尔科夫决策过程的库存-生产系统库存控制模型
• 4.3.1 马尔科夫决策过程
• 4.3.2 基于马尔科夫决策过程的库存控制模型
• 4.4 策略迭代算法
• 4.4.1 最优策略的存在性
• 4.4.2 策略迭代算法
• 4.5 算例分析
• 4.5.1 算法实例
• 4.5.2 最优订货量与最优等待队长
• 4.5.3 参数性能分析
• 4.6 本章小结
• 第五章网络化制造环境下的库存管理原型系统设计与实现
• 5.1 系统概述
• 5.2 原型系统实现技术
• 5.3 需求分析
• 5.4 系统设计
• 5.4.1 系统结构框图
• 5.4.2 流程设计
• 5.4.3 功能设计
• 5.4.4 数据库设计
• 5.5 原型系统界面
• 5.6 本章小结
• 第六章总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢