工厂化育苗生产运营关键技术与应用研究

工厂化育苗产运营关键术与应用研我国工厂化育苗产业的发展特点是种苗品种多节差异大分析复杂，因此平衡种苗产量与质量提高种苗生产的综合效益成为种苗工厂生产运营管理的关键点在竞争激烈复杂多变的园艺产品市场环境条件下种苗工厂面临着不断缩短的产品交货期和持续上涨的生产成本等压力此对种苗工厂的优化生产与运营管理提出了迫切要求生产基地和客户的异地分布优化目标的多样性和生产过程的复杂性等特征方面导致传统的人工耕作式农业生产方式不能适应现代农业规模化产业化的发展需求另一方面由于农业生产过程的不可控性不确定性和多样性等因素也造成现有的工厂管理理论与优化方法不能直接应用于种苗工厂的生产运营过程为了解决上述问题本文针对种苗工厂的实际生产运营过程和种苗生长特性以提升种苗工厂整体生产运营效率为目标将相关理论与方法应用到种苗工厂生产运营管理实际中别从种苗工厂销售预测、生产计划优化方法和核心生产单元的调度方法三个方面展开研究期实现种苗工厂生产运营优化管理方面的突破。本文主要研究工作如下种苗工厂销售预测目前种苗工厂缺乏销售预测，由于受有限生产能力的制约和种苗需求量随季节波动的外部市场环境影响，导致种苗销量难以精确预测为此本文以有限生产能力为主要考虑因素以实现种苗销售精确预测为目标粒子群优化的支持向量机方法与自回归整合移动平均法相结合的混合模型预测方法应用到种苗工厂销售预测过程中方法用小波变换分解历史销售数据里的概貌序列和细节序列对概貌序列用自回归整合移动平均法进行预测对细节序列采用粒子群优化的支持向量机方法进行预测，最后将预测结果进行归并通过该方法可实现对种苗销量的快速精确预测为种苗工厂的生产计划优化打下基础和提供指导）种苗工厂生产计划优化。目前种苗工厂存在缺乏总体生产规划单生产运营的生产计划安排适应性差及原材料需求计划人工算所带来的不准确等问题时多工厂异地分布、生产过程模糊因素多交货期不确定针对这类问题根据种苗工厂的实际生产运营流程将种苗工厂的生产计划问题划分为总体生产规划月生产计划和原材料需求计划三个由上至下的生产计划优化层次均衡企业产能和客户满意度为优化目标建立多工厂生产计划安排问题的数学混合规划模型并用模糊数来

表达生产过程中的不确定性参数与生产能力，提出基于启发式算法的路径重连求解算法分析订单处理时间育苗生产周期和生产能力调整因子对生产计划优化性能的影响针对每一个生产计划优化层次实现在保证工厂化育苗系统生产计划安排的企业利润最大化和客户满意度目标的前提下总体生产规划月生产计划和原材料需求计划三个层次下的种苗工厂生产计划优化目标苗工厂核心生产单元调度前种苗工厂核心生产单元调度采用的是作业先到先服务或优先级高的作业优先安排生产等启发式生产调度方式于育苗过程中难以避免地会受到极端天气条件等因素的影响导致订单不能按时交货而积压在苗床上，极易造成生产过程中的作业“堵塞”和作业“吞吐率”低，为有效解决该问题本文在分析种苗生产Flow-shop型生产线特点的基础上提出基于约束分解方法的种苗生产系统优化调度模型模型以协同生产线上的瓶颈机与非瓶颈机统一调度为实现方法调度结果以追求作业整体加工时间最短为目标作业在前向非瓶颈机上的调度可按照瓶颈机上的作业开始时间从后往前通过启发式规则进行调度业在后向非瓶颈机上的调度可按照瓶颈机上的作业结束时间从前往后按照启发式规则进行调度。通过模型对比实基于约束分解方法的工厂化育苗系统优化调度模型可获得较好的生产线调度性能QACCPQualityAnalysisandCriticalControlPoint,QACCP质量分析与关键点控制）理论在种苗工厂生产运营管理方面的实践目前育苗过程主要还是采用传统的人工耕作育苗方式这种育苗方法的弊端在于对育苗过程缺乏科学管理造成育苗产量和质量难以保证同时也无法满足种苗工厂产业化规模化和标准化的发展需求为了实现种苗工厂“小生产方式”向标准化、科学化、产业化和规模化的生产方式过渡，本文提出将理论应用于种苗工厂生产运营管理过程中种苗工厂生产运营过程的关键点为研究对象采用信息化方法对每个生产运行关键点进行优化管理以实现种苗工厂生产运营全过程管理，并将其在种苗工厂中进行了实际的示范应用。上述研究成果的先进性和应用意义在于提出了种苗工厂销售预测模型应用于上海源怡种苗公司2013年度的种苗销售预测，显著提高预测精度6.3%；种苗工厂生产计划优化方法可自动实现总体生产规划月生产计划和原材料需求计划的精确计算为种苗生产单元调度提供了依据种苗工厂核心生产单元调度

方法可显著提高调度结果的性能种苗生产负荷差异越大算法的调度性能也越来越好，瓶颈机在生产线上的位置，对于约束分解算法的调度性