工业聚烯烃牌号调度生产中的柔性研究

工业技术合成树脂及塑料，2002. 19(1): 26CHINA SYNTHETIC RFSIN ANI PLASTICS工业聚烯烃牌号调度生产中的柔性研究颜亮王靖岱*(浙江大学工商管理学院.杭州,310027) (浙江大学材料 与化工学院,杭州,310027)摘要:讨论了案娜烃生产企业接受订单前，在完成订单所儒生产时间及生产经济性进行分析的基础上。以生产利润最大化为优化月标，提出厂一个以订单为基础的湖度决策榄型，同时对牌号生产顺)序进行优化。为企业柔性生产提供了决策依据。关键词:棄烯烃牌号切换决策模型柔性生产随着市场经济的不断完善，企业的生产逐步吨。为减少中问废料量及切换生产时间，要求企由市场的需求决定，市场的日益成熟导致了需求业必须在技术上进行创新、在管理上进行革新、能的多样性。就聚乙烯而言,性能相近的牌号近60动地适应市场需求,实现装置的年效益最大化。种。由于聚合装置的大型化、生产流程的连续化、本文基于王靖岱1提出的牌号切换废料量最产品质量的精细化、生产的柔性化等特殊性,决定优化切换控制模型(式1)计算所得的切换废料量了聚烯烃生产企业不可能为每一牌号建- -套装和切换时间的最小值，从生产管理最优化的角度置,而只能在- -套装置上进行不同牌号间的切换，提出企业订单决策依据，即将订单的选择与企业这就带来了不可避免的损失一废料的产生、 正的生产效益最大化联系起来。通过对生产时间性常生产时间的减少原辅料的损失、人力资源的浪和生产经济性分析，在按时完成订单的前提下，对费、企业负担的增加。就Linipol年产140 kt(2条多个订单进行选择，并对聚烯烃牌号生产顺序进线)装置来说，每切换一次产生的废料多达上百行动态调优，使得生产时间最短、经济效益最高。F(u)= Min:" [u (In.Ml. - lnMlsr)2 +wz(p-po) +rs(InM1. -lnMI、)尸+ue(p-p)*+ws(MFR- MFK)"+wo(H-H。) +ez(v- bn)"]dt1)[H 2/Czlu≤[H2/C]]≤[Hz/Czluxm转;在行业景气时,必须收回所有成本且应该有适IC,/C zlme≤lC,/Czl≤[C,/C:loper当的盈利以扩大再生产。本文在生产时间性分析Tumu≤T≤Tuppr时，采取逐步紧逼的方法，即尽量多地保留订单，Hbwe≤H≤H wp直到实际生产时间不能安排为止。在生产经济性S.t.。bou≤b≤uper分析时，与生产时间优化相结合,建立优化模型，瞬态质量预测模型!"使经济效益最大化，并根据优化结果组织生产。p=f([Hz/C;],IC./CaI,7)质量性质递推模型"!反之，如效益不能满足企业要求，就拒绝该订单P(i)=F,(Or)xP(t- 0r)+l1-F,(Ot)]xP(见图1)。P为ln(MI)、MFR和ρ收稿日期: 2001- 02- 24。作者简介:颜亮， 1973 年生，1996 年毕业于浙江大学化工系获学士学位,现在浙江大学工商管理学院攻读管理科1订单处理基本结构企业在不同经营状况下接受订单时所作的决学与工程博E:学位，主要从事高技术产业发展规律与政策研究、非线性经济与管理研究工作.已发表文章3篇。，策依据是不同的。在行业不景气时，能收回原材*通讯联系人，联系电话: (0571) 87951227, E- mail:料、人力等变动成本及部分固定成本就可维持运wangjd@ cmsce . zju. edur .Cn。第1期骤亮等.工业聚烯烃牌号调度生产中的柔性研究. 27.断因素。间单一企业景气分析一 P L库存分析为优化设计,作如下假设: .，(1)买家所下的报价单称之为询单，企业接受时间经济分析t牛产情况分析后称之为订单;(2)先接受询单,再进行生产时间性分析和经订单接受分析原始数据修改济性分析;能通过则接受询单,否则拒绝;(3)每个订单只涉及1个牌号，多牌号和多批图1决策基本流程图量订单选择与接受将在本文的第3部分讨论;(4)企业以不违约为前提，即订单接受后，就2调度优化管理模式构建原理2-61必须按时或提前完成;2.1优化预处理模型(5)聚烯烃生产各操作参数每2 h进行数据更由于在不可能获得完全信息的基础上，企业新。作主观判断是不可避免的。因而，本文在优化的在进行优化分析处理之前，必须进行数据的过程中不仅考虑了量化的标准，也考虑了主观判预处理(见图2)。原始询单(规格、 数量、单价、交货时间、质量标准、付款方式、违约处罚检测方法、相关材料、交货方式等)↓训算机处理处理后的询单]_(牌号、价格、数量、必须出厂时间、最迟必须生产时间等)↓尼景气囚子分析景气决策模型↓否不景“决策模型图2优化预处理模型预处理后，对不景气决策模型或景气央策模2.2不景 气决策模型型进行分析。不景气决策模型(见图3)。分析有5个步骤: :不景气决策模型接受材料成本≤价格库存是否充足签定销售合同收回部分成木拒绝牌号是否需切换时间性分析经济性分析无利可用无利则拒绝生产时间不足有利则接受↓香图3不景气决策模型，28合成树脂及郸料2002年第19卷先比较材料成本与价格,接着是库存情况分析和生分析生产成本与价格，接着进行库存和生产情况产情况分析,然后是时间性分析和经济性分析。分析，然后做时间性分析和按时间优化，再与原有2.3景气决策模型 .的生产顺序相比较，最后足与企业可接受的边际景气决策模型(见图4)分析有7个步骤，先利润比较。景气模块分析生产成本<价格库存是否充足是接受有利可閹否拒绝牌号是否需切换色时间性分析无利可图能否不延迟其他订单时间性分析生产时间不足足是按时间优化废料量最少的解比较原顺序生产时间△r≤0OP≥0效益增加↓△P/Ot≥企业按新的订单优化可接受边际利润顺序生产图4景气决策模型注: sP= [价格(处理后)-材料成本]x(订单数量-库存数量)-其他新增费用-其他待摊费用+库存数量x [价格(处理后)-原辅助料价格+单位库存损耗及保管费用); 0t 为优化后所用的时间与未接曼询单前所用时间的差。3多牌号多订单处理模块外一些无利可图的订单，以达到生产利润的最大对于包括多牌号的一个订单的生产，分别对化,这就要求在多批订单中进行选择,具体步骤为:各牌号按照本文的1.2部分进行经济分析和全部(1)按照分析多牌号单个订单的方法评估各牌号整体利润分析。如果对整个订单而言是有利批订单，分析它们能否在生产计划时间内有利润润的,那么只要能满足生产时间上的要求,就对多地完成;牌号进行生产排序上的优化，然后按照优化所得(2)取满足条件(1)的订单，将它们以企业利润的顺序进行生产。最大化为目标函数进行优化排序;对于每个都包括多个牌号的多批订单，如果(3)按照最优化的生产顺序进行实际生产。所有的订单都能组织生产，而且在经济上是有利的，这就属最佳的情况。在实际生产过程中,最有4结论可能的情况是接受某几批有利润的订单，拒绝另本文以生产利润最大化为优化目标，提出了第1期颜亮等.工业案烯烃牌号调度生产中的柔性研究.29.一个以订单为基础的调度决策模型(包括优化预F，Oi时间床内原树脂所占的百分率处理模型,不景气决策模型、景气决策模型),为聚下角标烯烃生产企业的牌号切换生产提供了决策依据,累积值使得生产者能在市场经济条件下，能动地调度牌瞬时值lower下限值号生产。P目标值upper上限值符号说明lC/G]共聚单体与乙烯比值参考文献[H/C] 氢烯比1王靖岱， 陈纪忠,阳永荣.化工学报. 2001, 52(4). 394- 399H料位高度,m2项保华。技术经济与企业管理.杭州:浙江大学出版社,MFR熔流比1992. 67- 70MI熔体流动指数,g/10 min3傅家骥，工业技术经济学。北京:清华大学出版社，1993.Min最小值97~ 105T温度,K4程能润。成本管理.北京:中国经济出版社，1986. 40-42开始切换的时刻,h5潘序伦.基本会计学。北京:立信会计出版社，1981. 220-切换完成以后的时刻,h223 ;催化剂进料速率,kg/h6李志广。引进项目的技术经济分析.北京:中国林业出版权重社，1990. 11-15密度,kg/cm(编辑:谢培生)目标函数Study on flexible change - over of polyolefine grades incommercial productionYan Liang(School of Business Adrinistration, hejiang University, Hanghou, 310027)Wang Jjingdai(Department of Chemical Engineering, Zhejiung University, Hanghou, 310027)AbstractThis peper established a model for making a strategy for change - over of polyolefine grades in commercialproduction based on the analyses of product order, lead time and production economy of the grades with the aim atmaximizing the production profit. The production sequence of the grades can be optimized in the model that offers afoundation for the enterprise to arrange a flexible production involving multiple grades.Key Words: polyolefine; grade change - over; model; flexible production上海建40kt/a生物降解塑料基地上海施态利实业有限公司将在浦东建设一个由于这种可降解塑料是以淀粉为主要生产原料,40kt/a变性淀粉生物降解塑料生产基地。该生产价格要比其他化工原料低，市场前景较好。该产装置总投资达1.3x 10元,计划于2002年6月投品可生产一次性购物袋、餐具、托盘、片材、包装膜.产。该装置是将玉米淀粉经脱水超细化和改性处和医用膜等塑料制品,制品均能达到有效降解,并理,再与树脂共混后,制成粒状的生物降解原料。可回收再利用。