优化模型利用线性规划将皮革库存量视为决定性约束而非被动资源。通过数学分析不同款式的材料消耗率——比较战术靴等高消耗产品与短款鞋等低消耗产品——该模型优先考虑生产计划，以最大限度地利用剩余皮革，从而有效减少浪费和库存持有成本。
核心要点：通过从简单的基于需求的计划转向库存约束的方法，制造商可以战略性地混合产品款式以清空原材料库存。这种优化确保特定类型的皮革与消耗它们最有效的款式相匹配，从而降低浪费和周转成本。
库存约束规划策略
为了解决昂贵、非均质天然材料中的深度浪费问题，优化模型从根本上改变了生产排序方式。
将数量视为硬约束
在标准制造中，通常会根据计划订购原材料。在优化的皮革生产中，当前库存量决定了计划。线性规划模型将可用皮革数量设为主要限制，迫使系统找到最有效利用该特定数量的方法。
分析消耗差异
该模型根据产品的材料足迹对其进行分类。它区分不同的消耗模式，例如长款战术靴（高消耗）与短款皮鞋（低消耗）。通过了解这些变量，系统可以确定哪种产品组合将产生最少的废料。
优先考虑最大化利用
一旦建立了模式，算法就会优先处理那些最大化消耗剩余皮革库存的生产任务。这可以防止“遗留”库存——昂贵皮革的少量、无法使用的剩余——并直接降低库存周转成本。
整合工具经济学
虽然材料利用率是主要目标，但真正的优化必须考虑切割和成型材料所需的物理工具。
纳入工具成本
工业鞋类制造需要为每种款式和尺寸配备特定的切割模具和成型工具。优化模型将工具费用作为方程中的成本变量引入。这确保了节省皮革的计划不会因需要昂贵、未充分利用的设备而无意中推高成本。
平衡折旧和产出
该模型权衡了模具的折旧成本与生产的皮革制品所带来的预期回报。它计算使用特定模具产生的价值是否足以弥补该工具的磨损。
指导投资决策
除了日常计划外，这些模型还能为高层管理策略提供信息。它们提供数据驱动的指导，说明是投资新工具还是利用现有配置优化生产序列，以确保每项设备投资都能产生最大的产出价值。
理解权衡
优化很少是零和博弈；提高材料效率通常会对生产生态系统的其他方面造成压力。
材料节省与工具磨损
积极优化皮革利用率可能需要频繁地在不同鞋款之间切换。这可以更好地利用材料，但会加速模具的折旧并增加机器设置时间，从而可能抵消材料节省。
数学逻辑与材料现实
线性规划假设一定程度的可预测性。然而，皮革是非均质的天然材料，具有固有的缺陷和变化。模型可能在理论上根据数量最大化利用，但皮革的物理缺陷可能导致偏离数学计划，需要人工干预。
为您的目标做出正确选择
要有效地实施这些模型，您必须将算法的目标函数与您的特定业务优先级对齐。
- 如果您的主要重点是减少浪费：将模型配置为优先生产高消耗款式（如靴子），以最大限度地利用可用皮革量。
- 如果您的主要重点是总成本效率：确保模型将工具折旧和模具成本与材料成本同等加权，以防止在皮革上节省而设备上超支。
成功在于不仅利用优化来削减皮革，而且在数学上平衡原材料库存的高成本与工具的运营现实。
汇总表：
| 优化因素 | 策略 | 对生产的影响 |
|---|---|---|
| 材料约束 | 将库存视为硬性数量限制 | 最大限度地减少遗留废料和未使用的皮革库存 |
| 款式混合 | 平衡高消耗（靴子）与低消耗（鞋子） | 最大化剩余皮革批次的消耗 |
| 工具集成 | 考虑模具折旧和模具成本 | 确保材料节省不会增加设备开销 |
| 目标逻辑 | 权衡浪费减少与总成本 | 为高层投资回报决策提供数据驱动的指导 |
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参考文献
- Muhammad Ahmed Kalwar, Hussain Bux Marri. Development of linear programming model for optimization of product mix and maximization of profit: case of leather industry. DOI: 10.4995/jarte.2022.16391
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