某生产企业目前有两类流水线,A类流水线有5条,能加工所有产品,B类流水线有2条,只能加工部分产品,同一种产品在两类流水线上加工所需的时长不同,每一条流水线在切换产品时,需要准备时间和相应的费用(见表1)。A类流水线使用成本为125.1元/小时,B类流水线的使用成本为155.6元/小时。为了提高企业生产效率或降低成本,请研究如下问题: 问题1、目前公司有16种产品的订单,请通过建立数学模型,制定生产计划(每天工作8小时,周末休息),使得能最快生产完所有产品。matlab
时间: 2024-01-13 07:04:23 浏览: 82
为了解决这个问题,我们可以使用整数规划来建立数学模型。我们将每种产品的生产量表示为一个整数变量,每条流水线生产每种产品所需的时间也表示为一个整数变量。我们的目标是最小化生产时间和生产成本。
假设第 i 种产品需要生产 qi 个,A类流水线生产第 i 种产品需要的时间为 t_{i,A},B类流水线生产第 i 种产品需要的时间为 t_{i,B},那么我们可以得到以下目标函数:
minimize: T = max((1/5) * sum(qi * t_{i,A}), (1/2) * sum(qi * t_{i,B})) + 2 * (125.1 * (1/5) * sum(t_{i,A}) + 155.6 * (1/2) * sum(t_{i,B}))
其中,T 表示总生产时间和成本,第一项表示使用 A 类流水线的总时间,第二项表示使用 B 类流水线的总时间。最小化 T,即可最快生产完所有产品。
同时,我们需要满足以下约束条件:
1. 生产时间不能超过一天的工作时间,即:
(1/5) * sum(qi * t_{i,A}) + (1/2) * sum(qi * t_{i,B}) <= 8
2. 生产数量要满足订单要求,即:
sum(qi) = 16
3. 每条流水线在生产一种新产品时,需要准备时间和相应的费用,即:
125.1 * t_{i,A} + 155.6 * t_{i,B} <= M_i
其中,M_i 表示生产第 i 种产品时的准备费用和时间。
综上所述,我们可以使用以下 Matlab 代码来求解该整数规划问题:
```
% 每种产品需要生产的数量
q = [q1, q2, ..., q16];
% A类流水线生产每种产品的时间
t_A = [t1_A, t2_A, ..., t16_A];
% B类流水线生产每种产品的时间
t_B = [t1_B, t2_B, ..., t16_B];
% 每种产品在两种流水线上切换的准备时间和费用
M = [M1, M2, ..., M16];
% 求解整数规划问题
cvx_begin
variables q(16) t_A(16) t_B(16)
minimize(max((1/5) * sum(q .* t_A), (1/2) * sum(q .* t_B)) + 2 * (125.1 * (1/5) * sum(t_A) + 155.6 * (1/2) * sum(t_B)))
subject to
(1/5) * sum(q .* t_A) + (1/2) * sum(q .* t_B) <= 8;
sum(q) == 16;
125.1 * t_A(i) + 155.6 * t_B(i) <= M(i);
q >= 0;
t_A >= 0;
t_B >= 0;
q == integer(q);
t_A == integer(t_A);
t_B == integer(t_B);
cvx_end
```
通过求解该整数规划问题,我们可以得到最优生产计划,使得能最快生产完所有产品。
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