车间调度与遗传算法

① 提前期提前期分类

在生产制造领域，提前期（Lead Time）是决定产品完成和交付时间的关键因素。本文将对固定提前期与变动提前期进行分类和解释，并探讨其在供应链管理、库存控制、订货决策以及生产计划中的应用。提前期的管理对于确保生产效率、库存成本和客户满意度至关重要。

固定提前期（Fixed Lead Time）是一种标准化的提前期设置方法，无论批量大小如何，都保持不变。它适用于采购零部件和原材料的提前期，确保供应链的稳定性和可预测性。固定提前期简化了计划过程，减少了不确定性，是实现准时交付的重要基础。

变动提前期（Variable Lead Time）的长度会根据每批加工量的大小而变化，适用于自制件的提前期。这种提前期计算方法考虑了工具更换时间、运输时间、每批加工时间以及传递时间和等待时间。变动提前期的估算公式为LT = 调换工具时间 + 运输时间 + 每批加工量大小×每个单位加工时间（传递时间及等待时间），或者通过经验方法估算为LT = 2N + 6（工序数）。变动提前期的计算更加灵活，可以更好地适应生产过程中的波动。

在供应链管理中，变动提前期和固定提前期共同作用，确保物料、零件和原材料的及时供应。计算机系统自动产生各种物料的生产计划和外购件、原材料的订购计划，使得未来的需求量和时间可以有计划地进行运筹。在确定批量计算方法和提前期的前提下，计算机系统可以下达正确的生产计划和订购计划，为未来的预测提供基础，帮助企业实现库存量、订购量以及生产能力的精准管理。

订货提前期决策是供应链中供应商与零售商之间的关键问题。在考虑供应商决定交货时间和零售商决定订货量的订货过程时，基于斯坦克尔伯格博弈的模型可以分析供应商先动和零售商先动情形下的提前期和订货批量决策。先行公布提前期对降低供应商成本和缩短供应链提前期有利，有助于实现供应链的优化和效率提升。

在服务水平研究中，考虑顾客面对缺货时的选择行为和引入顾客忍耐值，建立的服务水平模型更加真实地反映了现实的购买行为。分析订货提前期的变化对服务水平决策的影响，为企业在基于时间的竞争中作出恰当的服务水平决策提供了新思路。通过算例分析验证了该模型的有效性，为企业在库存管理和客户服务中提供了决策支持。

生产提前期（Manufacturing Lead Time）是毛坯、零件或部件在各个工艺阶段出产的日期比最终产品出产的日期应提前的时间长度。生产提前期分为投入提前期和出产提前期，计算公式为：某车间出产提前期 = 后续车间投入提前期 + 保险期，某车间投入提前期 = 该车间出产提前期 + 该车间生产周期。这要求在批量不同时，计算公式需要相应调整，以确保各车间间的协调和高效生产流程。

交货提前期（Delivery Lead Time）与价格折扣、延迟交货和库存策略紧密相关。当出现缺货而不能在既定的提前期内交货时，企业通常提供价格折扣，鼓励顾客等待直到订单满足。延迟交货的比例与提前期成反比关系，增加成本可以实现提前期的压缩。拖期调度在准时生产（Just-In-Time，JIT）中尤为重要，本文提出了一种遗传算法求解带有交货期窗口的单机提前/拖期调度问题，有效解决了调度领域的挑战。

安全提前期（Safety Lead Time）是为了确保订货在实际需求日期之前完成，在通常提前期的基础上增加额外的时间缓冲。采用安全提前期时，物料需求计划系统会将订单的下达日期和完成日期设置得比安全提前期的日期更早，以应对不确定性，确保供应链的稳定性和响应速度。

提前期是指某一工作的工作时间周期，即从工作开始到工作结束的时间。提前期的观念主要是针对“需求”而提出的。提前期的作用是生成MPS、MRP和采购计划的重要数据。