模具制造设备备件随机库存控制策略研究

【摘要】模具制造具有资金密集、技术密集、单件小批量生产特征,属于典型的按单定制型生产模式,质量、成本、交货期是模具的三要素。模具制造过程复杂、技术含量高,没有高质量、高精度的加工设备就无法高效地生产高水平的模具。有2个因素促使企业必须储备备件,首先,若设备停机,其停机损失非常大；其次,由于故障到达的随机性和采购的不确定性,为了缩短维修时间,减少停机损失,不得不储备部分备件。若备件库存管理不当,造成的结果往往是：一方面备件库存居高不下,有很多备件长期呆在仓库成为呆滞物料,占用大量的流动资金,加上现在技术发展迅猛,设备更新加速,设备折旧导致呆滞备件的报废问题也一直存在；另一方面是设备停机之后,相关备件又常常没有或不够。因此,在保持设备正常运行条件下,如何平衡备件库存持有成本和缺货成本是企业期望解决的问题。备件是维持制造系统正常运转不可或缺的因素,良好的备件管理不仅可以保证生产系统的正常运行,还可以大大降低备件对企业流动资金的占用,从而提高企业经济效益。首先,建立备件的需求模型。按照传统的ABC分类法,针对模具制造设备B类备件需求和故障的关系,建立了故障备件对应表,应用线性方程组理论得到了B类备件的需求统一模型。其次,建立备件的库存控制模型。采用瞬时补货的(s,S)库存控制策略,鉴于某些解析式算法求解的局限性,考虑到此策略下备件的库存量和缺货量本身所具有的马尔可夫特性,应用马尔可夫链构建了备件库存量和缺货量的马尔可夫模型并推导出了状态转移概率矩阵的计算公式。在此基础上,建立了满足一定服务水平前提下,以一个盘点周期内期望库存总成本最小为目标的备件随机最优库存控制模型。再次,算法的提出及算法的适应性验证。提出了模型求解的启发式算法,为了加快最优解的收敛速度,提出了启发式搜索规则。分别以某小型、中型、大型模具制造企业为例,通过MATLAB仿真实现本文提出的算法并得到了启发式规则,验证了该算法的适应性,表明该方法可较好地解决随机库存系统的B类备件库存控制问题。最后,结合某大型轮胎模具制造企业的ERP系统,开发了备件库存控制模块,为设备管理人员的备件订货提供辅助支持。总之,本文针对模具制造企业B类备件库存控制问题进行了一定的研究,建立了备件的需求统一模型和随机最优库存控制模型,提出了启发式算法以及启发式搜索规则并推导出了马尔可夫链状态转移矩阵的计算公式。在此基础上,通过算法在不同规模模具制造企业中的仿真实例,验证了算法的有效性及适应性,具有一定的理论及应用价值。
【作者】钱程；
【导师】陈新度；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】库存控制；设备备件；马尔可夫链；(s,S)策略；

【参考文献】
[1]古丽马兰木·满泰.吉尔吉斯斯坦本土汉语教师调查研究[D].新疆师范大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[2]夏敏敏.超高压处理对海参泡发及其品质的影响[D].齐鲁工业大学,食品科学,2014,硕士.
[3]任宝娣.童话中的概念隐喻探析[D].西安电子科技大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[4]郭家明.双金属硫化物的CVT法合成、形貌及性质研究[D].吉林大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[5]邢海澎.化工离心压缩机混合气体热力特性与相似性研究[D].天津大学,化工过程机械,2013,硕士.
[6]杨匡.陕北地区汉画像石风格考[D].西安美术学院,美术学,2014,硕士.
[7]程勇.变迁、挑战与改革：林改背景下的乡镇林业站[D].华中师范大学,政治学理论,2013,硕士.
[8]栾鲁民,吴晓峰,于海忠,车玉平,渠成明.莱钢数据制造执行系统的研究与应用[J].莱钢科技,2005,06:165-167.
[9]刘建华.中国输美茶叶贸易影响因素实证研究[D].浙江工商大学,国际商务,2013,硕士.
[10]刘诗琦.山东菏泽杨树人工林碳储量和碳贮库特征研究[D].北京林业大学,森林培育,2013,硕士.
[11]邢佳磊,杨洪耕,何亚平.地区电网运行单线图的智能自动布局[J].电力系统自动化,2010,04:59-64.
[12]ADUBOAHENSAMUEL（萨姆）.The Impact of Reward Packages on Employees Performance a Case Study of Agogo Presbyterian College of Education[D].南昌大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[13]万雅曼.硫铵蒸发结晶的工艺研究与优化[D].华东理工大学,化学工程,2014,硕士.
[14]颜笑,辛子华,张娇娇.碳硅二炔结构及性质分子动力学模拟研究[J].物理学报,2013,23:391-397.
[15]赵晶.恶性肿瘤高凝状态及其干预的临床研究[D].河北医科大学,肿瘤学,2013,硕士.
[16]李志文.组件式GIS在海岸动力数值模拟前处理中的应用[D].河海大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[17]李佩.机动车交通事故中受害人保障问题研究[D].山东大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[18]张宇堃.企财险再保险模型建立研究[D].沈阳航空航天大学,安全技术及工程,2013,硕士.
[19]代小平,刘爱贤.拔尖创新类学生无机化学课堂教学策略探讨[J].广州化工,2014,18:214-215.
[20]陈璐.非英语专业学生影视欣赏课附带词汇习得研究[D].苏州大学,课程与教学论,2013,硕士.
[21]徐婉瑈.股份支付与会计信息质量、公司价值相关性研究[D].浙江财经学院,会计学,2013,硕士.
[22]徐静.生活世界理论的两种维度和分向[D].沈阳师范大学,马克思主义哲学,2013,硕士.
[23]王举颖.基于BSC和ANP的企业综合绩效评价研究[D].天津工业大学,2005.
[24]慕红宇,熊金明.基于数据仓库的数据挖掘技术[J].绍兴文理学院学报(自然科学版),2002,07:45-49.
[25]王瑞.巴基斯坦震后教育应急阶段性策略研究[D].西南大学,比较教育学,2014,硕士.
[26]万佳艺.基于Android的第三方安全ROM开发[D].北京交通大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[27]冯健.大气等离子喷涂YSZ热障涂层微观组织、相组成及电容特性的研究[D].大连海事大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[28]吕进来.人工智能技术在信息检索中的应用[J].山西电子技术,2005,05:35-36.
[29]王赟.肠内免疫营养对食管癌化疗患者脾虚证候、血液毒性及免疫功能影响的临床研究[D].浙江中医药大学,中医内科学（专业学位）,2014,硕士.
[30]张荣.长春市400例儿童维生素D水平及影响因素初步探讨[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[31]潘婷婷.供电企业营销风险的预防研究[D].武汉纺织大学,工商管理,2014,硕士.
[32]张静.汽车覆盖件冲压成形关键技术仿真优化及冲压质量控制研究[D].扬州大学,车辆工程,2012,硕士.
[33]房敏.基于校园网的校本教师教育资源库的设计开发研究[D].西南大学,教育技术学,2013,硕士.
[34]孙叶林.邵阳方言双宾句研究[D].湖南师范大学,汉语言文字学,2004,硕士.
[35]闻健.人体天然牙及牙科修复材料冲击磨损行为的体外试验研究[D].西南交通大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[36]李向伟,康毓秀.基于内容的视频检索与挖掘关键技术研究[J].软件,2014,08:26-31.
[37]员智能.RRI方法在MT资料处理解释中的应用[J].石油地球物理勘探,2004,S1:139-141+170.
[38]汤兵勇.一类动态大系统的协调控制模型[J].控制与决策,1995,02:104-108.
[39]战晓燕.猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白Nsp7间接ELISA抗体检测试剂盒的研制与应用[D].南京农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[40]林鸿乾.机构养老服务中社会工作微观方法的应用[D].安徽大学,社会工作,2013,硕士.
[41]李国鹏.哈电集团EPC项目质量管理研究[D].吉林大学,工业工程,2013,硕士.
[42]王莺燕.儿童汉语二语教材话题及词汇对比研究[D].四川外国语大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[43]陈淑惠.肝肾养护治疗慢性疲劳综合征的临床疗效观察[D].广州中医药大学,针灸推拿学（专业学位）,2013,硕士.
[44]邹云,杨成梧.奇异摄动系统的极限解[J].自动化学报,1993,03:356-360.
[45]邹香玲.基于路由表的无线传感器网络路由算法研究[D].华中师范大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[46]刘潋.版权技术措施的国际法律保护研究[D].新疆大学,国际法学,2013,硕士.
[47]哈那嘎尔.内蒙古高校蒙古国留学生教育研究[D].内蒙古师范大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[48]张旺锋,王振林,余松烈,李少昆,房建,童文崧.种植密度对新疆高产棉花群体光合作用、冠层结构及产量形成的影响[J].植物生态学报,2004,02:164-171.
[49]徐川龙.基于三维加速度传感器的人体行为识别[D].浙江工业大学,2013.
[50]高丙团.TORA的动力学建模及基于能量的控制设计[J].自动化学报,2008,09:1221-1224.