車間調度與遺傳演算法

① 提前期提前期分類

在生產製造領域，提前期（Lead Time）是決定產品完成和交付時間的關鍵因素。本文將對固定提前期與變動提前期進行分類和解釋，並探討其在供應鏈管理、庫存控制、訂貨決策以及生產計劃中的應用。提前期的管理對於確保生產效率、庫存成本和客戶滿意度至關重要。

固定提前期（Fixed Lead Time）是一種標准化的提前期設置方法，無論批量大小如何，都保持不變。它適用於采購零部件和原材料的提前期，確保供應鏈的穩定性和可預測性。固定提前期簡化了計劃過程，減少了不確定性，是實現准時交付的重要基礎。

變動提前期（Variable Lead Time）的長度會根據每批加工量的大小而變化，適用於自製件的提前期。這種提前期計算方法考慮了工具更換時間、運輸時間、每批加工時間以及傳遞時間和等待時間。變動提前期的估算公式為LT = 調換工具時間 + 運輸時間 + 每批加工量大小×每個單位加工時間（傳遞時間及等待時間），或者通過經驗方法估算為LT = 2N + 6（工序數）。變動提前期的計算更加靈活，可以更好地適應生產過程中的波動。

在供應鏈管理中，變動提前期和固定提前期共同作用，確保物料、零件和原材料的及時供應。計算機系統自動產生各種物料的生產計劃和外購件、原材料的訂購計劃，使得未來的需求量和時間可以有計劃地進行運籌。在確定批量計算方法和提前期的前提下，計算機系統可以下達正確的生產計劃和訂購計劃，為未來的預測提供基礎，幫助企業實現庫存量、訂購量以及生產能力的精準管理。

訂貨提前期決策是供應鏈中供應商與零售商之間的關鍵問題。在考慮供應商決定交貨時間和零售商決定訂貨量的訂貨過程時，基於斯坦克爾伯格博弈的模型可以分析供應商先動和零售商先動情形下的提前期和訂貨批量決策。先行公布提前期對降低供應商成本和縮短供應鏈提前期有利，有助於實現供應鏈的優化和效率提升。

在服務水平研究中，考慮顧客面對缺貨時的選擇行為和引入顧客忍耐值，建立的服務水平模型更加真實地反映了現實的購買行為。分析訂貨提前期的變化對服務水平決策的影響，為企業在基於時間的競爭中作出恰當的服務水平決策提供了新思路。通過算例分析驗證了該模型的有效性，為企業在庫存管理和客戶服務中提供了決策支持。

生產提前期（Manufacturing Lead Time）是毛坯、零件或部件在各個工藝階段出產的日期比最終產品出產的日期應提前的時間長度。生產提前期分為投入提前期和出產提前期，計算公式為：某車間出產提前期 = 後續車間投入提前期 + 保險期，某車間投入提前期 = 該車間出產提前期 + 該車間生產周期。這要求在批量不同時，計算公式需要相應調整，以確保各車間間的協調和高效生產流程。

交貨提前期（Delivery Lead Time）與價格折扣、延遲交貨和庫存策略緊密相關。當出現缺貨而不能在既定的提前期內交貨時，企業通常提供價格折扣，鼓勵顧客等待直到訂單滿足。延遲交貨的比例與提前期成反比關系，增加成本可以實現提前期的壓縮。拖期調度在准時生產（Just-In-Time，JIT）中尤為重要，本文提出了一種遺傳演算法求解帶有交貨期窗口的單機提前/拖期調度問題，有效解決了調度領域的挑戰。

安全提前期（Safety Lead Time）是為了確保訂貨在實際需求日期之前完成，在通常提前期的基礎上增加額外的時間緩沖。採用安全提前期時，物料需求計劃系統會將訂單的下達日期和完成日期設置得比安全提前期的日期更早，以應對不確定性，確保供應鏈的穩定性和響應速度。

提前期是指某一工作的工作時間周期，即從工作開始到工作結束的時間。提前期的觀念主要是針對「需求」而提出的。提前期的作用是生成MPS、MRP和采購計劃的重要數據。