運籌學在製造業中有什麼應用?

時間 2021-05-31 02:54:20

1樓:Kent Zhang

哈哈,不請自來。

小弟目前正困在工業領域的APS中,在萬坑中爭扎求存ing;寫寫我的見過的工業上的運籌學應用吧。

基本上在工業中,運籌學的應用越來越多,主要有工藝優化、排班、資源排程、生產計畫和場內交通排程(這些僅僅是我做過,或接觸過,或了解過的場景,事實還有更多)。

工藝優化方面,主要是一些製造業中的工藝配方的配比等資料,受到諸多因素影響,往往這些影響因素是互相關聯、制約甚至是排斥的。所以會形成非常龐大可能方案,這時候需要用到運籌學上的數學規劃。不過這種場景下的應用,往往複雜性相對不太大。

我本人就做過這類的專案(這類專案相對APS專案順利得多)。很多問題其實就是線性規劃問題,當經過實際業務規則的分析與提煉,會把問題的可能解限定到乙個相對較小的範圍內,甚至無需用到求解器,用單純形表就可以解了。但更多情況下,還是需要求助求解器的。

排班、資源排程方面。其實這兩種應用場景,很多情況下可以歸納成一類。就是在指定制約因素條件下,盡可能找出接近目標的資源(或人員)分配方案。

排班就不用說了,資源排程主要是為指定的任務研究具體的開始和結束時間,而這兩個時間是受到資源可用性制約的。

生產計畫的場景就比較經典,雖然常見但複雜度最高(就我我遇到的規劃類專案而言)。通常我們遇到的生產計畫,說白了就是對生產任務的空間和時間兩個維度進行規劃。空間維度的規劃,其實就是規劃有哪些資源可以處理指定的任務,這個問題跟上面的資源排程比較類似。

而時間維度的規劃,除了規劃任務的開始結束時間外,更多的是規劃任務與任務之間的先後接續關係。在APS領域中,存在前置任務、後置任務等概念,這些都是為了限制任務間的先後次序及具體時間而提出的。例如乙個產品的生產工序路線(這個通常包含在工藝資訊中),確定了生產過程中,產品的乙個部件(或元件)它的生產條件,例如先要經哪些工序、或步驟,才能形成這個部件,或者乙個部件要先經過哪些工序,才能執行當前任務。

這是從乙個產品的工序角度去考慮它的在生產工序路線中的位置,也就是乙個工序在整個工序流中的次序。而另乙個角度則從同一生產資源(例如機台、產線)的環境上看,機台對於分配到的加工任務,其加工次序不同,產生的成本效益比不同,這就是這其中乙個優化點了。APS涉及的太多了,詳細也可看看我的文章中的內容。

另外就是場內交通排程了。目前很多規劃較大,自動化程度比較高的製造業,都有條件實現AGV運輸了。這些軌跡車的執行任務與軌跡,其實也可以通過運籌學進來優化,甚至實現實時排程的。

其實就是乙個VRP或VRPTW問題。

但最重要的是,工業上對運籌學的應用,絕大多數性下都是多目標規劃。這是規劃類專案其中乙個難點,解決辦法也要視不同場景而定。

在德國工業 4 0 背景的影響下,製造業會迎來什麼樣的變革?

是可達鴨嗎 從推廣視點來看,這是個很好用的交流詞彙 它的觀念能夠說是極為雜亂,但也能夠十分簡略。也由於如此,即便是自認為對它略知一二的人,依然只要極為少量能夠真實把握這場工業革新的精華。 黃太陽開講 1 沒有3.0的資訊化支撐,4.0的智慧型化 個性化無從談起。2 企業結合網際網路,不再是孤立的,共...

製造業(汽車製造為主)的CAE分為哪些場景?在不同場景下,哪些軟體廠商的軟體佔領先地位?

供職於國內某汽車研究中心 跑在我們高效能集群上的軟體大概二三十種,還有很多軟體是放在高效能工作站上跑的 簡單的說,主要是分成做NVH 空氣動力 結構 碰撞安全 材料 發動機等應用領域 結構的話主要是ABAQUS femfat 算流體主要是fluent starccm starcd converge ...

在汽車製造業從事物流工作前景如何?

呂衛彥 注意到題主還是學生,我猜測題主是為了考慮將來的就業方向而提問的 汽車製造業物流分為兩類,生產物流和整車物流,整車物流的任務是將成品車運送到各地4S店,通常和銷售比較貼近,整車物流的從業人員主要負責協調和管理性質的工作,應該不是題主所關心的,所以我回答的重點放在生產物流上。首先,從行業上看,汽...