1.3 研究意義

1.3.1 理論意義

生產和運輸是制造性生產企業的兩個關鍵環節，國內外學者對生產環節和運輸環節中的優化問題，如車間調度問題（陳榮秋、馬士華，1999）、車輛路徑問題（Toth and Vigo，2001）等進行了大量研究，并取得顯著成果。然而，長期以來生產和運輸分別由企業的不同部門獨立運作，由于生產和運輸環節存在著不同的資源約束與不同的目標，使得各部門在獨立制訂各種計劃時只追求自身利益最大化，而忽視整體利益。因此，如何有效協調生產和運輸環節，使企業的整體利益最大化，成為企業提升競爭力中面臨的一個難題，也成為理論界研究的熱點問題。Chen（2010）綜述了生產和運輸協同調度的相關工作，根據訂單的交付方式對現有模型分類，并指出已有的大多數文獻通常簡化了車輛運輸路徑，往往假設采取多輛車直運或者供應鏈系統中只有一個客戶。事實上，車輛運輸路徑遠遠比上述情況復雜，在一個協同模型中同時考慮生產與運輸兩個階段的決策非常困難。而且，如果生產和運輸決策是由不同的公司或者部門來制定，協同將更加困難。近幾年，很多學者也逐漸開始重視這個領域的研究，不斷挑戰新問題，并通過研究得出了一些好的解決方法和應用范例（Boudia and Prins，2009；Bard and Nananukul，2010；Armentano et al.，2011；Adulyasak et al.，2012；Ullrich，2013；Jha and Shanker，2013）。另外，Chen（2005，2010）指出基于時間的目標函數是現有的生產和運輸協同調度文獻的一個重要研究方面。本書試圖研究在分別給定訂單生產完成時間與未給定訂單生產完成時間下的單機生產與多車輛運輸協同調度問題，根據不同的時間目標函數與約束建立相應的數學模型，并提出各種啟發式算法來解決不同的問題。預期研究成果在能解決本研究問題的同時，也會對生產與運輸協同調度領域的現有理論進行有益擴展，為相近的其他問題的研究提供借鑒。

1.3.2 現實意義

電子消費品行業（Li et al.，2005；Li et al.，2006；Stecke and Zhao，2007）、報紙行業（Van Buer et al.，1999）、混凝土（Garcia and Lozano，2004）和保鮮食品行業（Chen and Vairaktarakis，2005；Amorim et al.，2012）等，大多采取MTO生產模式，生產是配送的前一級，無中間庫存。如果訂單的生產在配送開始之前完成，將會導致訂單在臨時庫存中等待，進而產生相應的存儲成本，且消耗產品的壽命。如果訂單生產延期，將會導致配送的延遲，進而產生延遲配送的附加成本及客戶的不滿。通過作業車間生產和運輸合理的協調調度可以降低企業物流成本，并提高客戶滿意度。因此，對生產和車輛路徑協同調度問題來說，可根據當前企業的生產能力、運輸能力及作業車間中正在加工的訂單數目來確定作業車間中訂單生產的排序，從而保證生產完畢的訂單可以盡快送達到客戶，使生產和運輸緊湊銜接。通過運作層面上對訂單的生產和運輸進行集成調度，對企業現實問題構建量化模型，提出可行算法，優化生產和運輸協同過程中產生的多個目標，有效降低企業的供應鏈運營成本、提高客戶服務水平，從而帶來可觀的經濟效益和發展空間。