基于混流裝配模式的ＭＣ／ＭＰ供應鏈優化模型

摘要：基于混流裝配模式，分析了MC/MP供應鏈的結構，給出了MC/MP供應鏈的優化模型。研究結果即針對單位周期內定制產品、標準產品的需求以及定制產品對標準產品需求量的影響，優化各種產品的裝配計劃和配送計劃。通過算例驗證了該模型的合理性和有效性。

關鍵詞：大規模定制； 大規模生產； 混流裝配模式； 大規模定制/大規模生產供應鏈； 模型

中圖分類號：TP303文獻標志碼：A

文章編號：1001-3695(2008)05-1408-04

大規模定制因其獨特的競爭優勢早已成為理論界研究和企業界追逐的熱點。從理論界來看，現有文獻的研究內容主要包括：對大規模定制概念的界定[1~4]；對大規模定制實現思路、方法、模式與策略的研究[5~8]；對企業實施大規模定制的關鍵技術、影響大規模定制實施因素的分析[9~11]；大規模定制的供應鏈管理[12，13]等。這些研究均建立在企業僅實施大規模定制一種生產模式的基礎上。從企業界來考慮，除了個別領先企業已經完全實施大規模定制生產模式外，更多的企業尚處于開始準備或正在涉足大規模定制階段。這個階段的企業，其生產模式是一種大規模定制和大規模生產并存的模式，企業多采用混流裝配模式同時裝配定制產品和標準產品。所謂混流裝配模式是指在一定時間內，在一條裝配線上裝配多種不同型號和系列的產品的生產模式[14，15]。在大規模定制與大規模生產并存模式下，企業采用混流裝配模式后，由于大規模定制的介入，原本平穩的大規模生產產生了波動，企業的生產計劃、物流分配都隨之發生了變化，供應鏈的管理變得相對復雜。

針對這一現實，本文將對基于混流裝配模式的MC和MP并存模式下的供應鏈（稱為MC/MP供應鏈）優化模型進行研究，研究結果即針對單位周期內定制產品、標準產品的需求以及定制產品對標準產品需求的影響，優化各種產品的裝配計劃和配送計劃，并給出一個算例進行說明。

1問題描述與模型假設

考慮由模塊供應商、產品裝配廠、批發商、零售商構成的典型的供應鏈系統。MC/MP供應鏈包括兩條，即大規模定制供應鏈和大規模生產供應鏈。兩條供應鏈中從供應商到裝配廠是可以合并的部分。大規模定制模式下的供應鏈為：供應商為裝配廠供應定制模塊或標準模塊；裝配廠裝配定制產品；從裝配廠直接將定制產品運送到顧客所在的消費區域，送達給顧客（送達給顧客的運輸費用不計）。大規模生產模式下的供應鏈為：供應商為裝配廠供應標準模塊；裝配廠裝配標準產品；從裝配廠將標準產品運送到批發商，再由批發商將標準產品運送到相應的零售商，由零售商將標準產品銷售給顧客。

在混流裝配模式下，同一供應商既供應標準模塊又供應定制模塊；同一裝配廠既裝配標準產品又裝配定制產品。由于單位生產周期內供應商的供應能力、裝配廠的裝配能力都有一定的限制，而定制產品需求又必須滿足。如何定制裝配計劃、如何進行物流分配是每個生產周期需要解決的問題。

在模型中作如下假設：

a）裝配廠（裝配標準產品和定制產品）的數目、位置和裝配能力已知，用I表示裝配廠的集合，每個裝配廠有一條混裝線。

b）負責存儲批發的批發商數目、服務范圍和服務能力已知，每個批發商可從多個或所有裝配廠進貨，用J表示批發商的集合。

c）零售商（或消費區域）的數目、服務范圍（一個零售商為一個消費區域提供服務）已知，用K表示零售商（或消費區域）的集合。

d）模塊供應商的數目、供應能力已知，用S表示供應商的集合，用S′表示既供應定制模塊又供應標準模塊的供應商的集合，S″表示只供應標準模塊的供應商集合，則S=S′∪S″，S″=表示可以對所有模塊進行定制。每個供應商僅供應一種標準模塊，部分或全部供應商可以供應與其標準模塊同種類的定制模塊，稱為模塊族，用US′表示；

e）標準產品和定制產品結構相同，區別在于：定制模塊的形狀、大小和顏色等屬性與標準模塊不同，所以成本稍有不同；定制產品與標準產品的裝配費用（包括最終處理費用，如顏色、包裝等）不同。

f）由裝配廠給出可定制產品的定制菜單，可定制產品的種類集合記為V。

2模型

根據以上的問題描述及模型假設，得到如下基于混流裝配模式的MC/MP供應鏈的優化模型。其決策變量是每個裝配廠的裝配計劃以及整個供應鏈的配送計劃。 

式（1）為MC/MP供應鏈的最大利潤，第一、二項為標準模塊從供應商到裝配廠的利潤；第三、四項為標準產品從裝配廠經批發商到零售商的利潤；第五項為標準產品在裝配廠的裝配費用；第六、七、八項為定制模塊從供應商到裝配廠的利潤，第九項為定制產品從裝配廠到消費區域的利潤；第十項為定制產品在裝配廠的裝配費用。式（2）表示所有裝配廠裝配的標準產品應滿足所有零售商獲得的訂貨量的分配量。式（3）表示定制產品的需求必須滿足。式（4）（5）表示標準產品對標準模塊的需求必須滿足。式（6）~（11）表示定制產品對定制模塊、標準模塊的需求必須滿足。式（12）表示從裝配廠i運送到所有批發商的標準產品等于該廠裝配的標準產品量。式（13）表示從裝配廠i運送到所有消費區域的第v種定制產品等于該廠裝配的該種定制產品量；式（14）表示從所有批發商運送到零售商k的標準產品等于該零售商獲得的訂貨量的分配量。式（15）表示從所有裝配廠運送到消費區域k的第v種定制產品量等于相應區域的該定制產品需求量。式（16）表示從批發商j運送到所有零售商的標準產品量等于從所有裝配廠運送到該批發商的標準產品量。式（17）（18）為供應商的供應能力約束。式（19）為裝配廠的裝配能力約束。式（20）為批發商的服務能力約束。

3算例

該模型可用LINGO 8.0 應用軟件包求解。

已知某企業有三個模塊供應商、兩個裝配廠、兩個批發商、三個零售商（即三個消費區域），企業同時實施大規模定制和大規模生產，裝配廠采用混流裝配模式。需要決定的是根據已知的供應能力、裝配能力、顧客需求，如何制定裝配計劃和相應的配送計劃，使得該供應鏈利潤最大。初始數據如表1所示。其中：費用單位為元；數量單位為件或臺。

從表3可以看出，優化后的裝配計劃是：在裝配廠i僅裝配標準產品，在裝配廠i既裝配標準產品又裝配定制產品。從表4中容易看出，優化之后標準模塊、定制模塊、標準產品和定制產品的配送計劃，這里不再贅述。

4結束語

大規模定制將替代大規模生產，成為21世紀的主流生產模式。這種替代不是跳躍式、瞬間實現的，而是一個逐漸轉變的過程。實際情況是在眾多的企業中大規模定制并沒有完全取代大規模生產，而是兩種生產模式并存。在大規模定制與大規模生產并存模式下，企業采用混流裝配模式后，由于大規模定制的介入，原本平穩的大規模生產產生了波動，企業的生產計劃、物流分配都隨之發生了變化，供應鏈的管理變得相對復雜。針對這一現實，基于混流裝配模式，分析了MC/MP供應鏈的結構，給出了MC/MP供應鏈的優化模型。研究結果針對單位周期內定制產品、標準產品的需求以及定制產品對標準產品需求量的影響，優化各種產品的裝配計劃和配送計劃。通過算例驗證了該模型的合理性和有效性。

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