傳統(tǒng)的制造企業(yè)通過銷售產(chǎn)品和一定的售后服務(wù)獲得利潤,而在云制造模式下,關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量、延長使用壽命,將產(chǎn)品作為服務(wù)租賃給客戶成為一種新的盈利模式。本文將云服務(wù)平臺中的服務(wù)提供方和服務(wù)需求方作為博弈雙方,從供需Stackelberg博弈角度,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析預(yù)測產(chǎn)品剩余使用壽命（remaining useful life, RUL）,建立了云制造服務(wù)平臺服務(wù)租賃的雙層規(guī)劃模型。雙層規(guī)劃問題是一類具有主從遞階結(jié)構(gòu)的復(fù)雜決策問題,具有NPhard性。本文使用帶精英策略的非支配排序遺傳算法（nodominated sorting genetic algorithm II, NSGA-II,）對模型進行求解,并使用某刀具廠案例驗證模型實用性和有效性。 

【文章來源】：工業(yè)工程. 2020,23(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

云制造服務(wù)租賃模式

3)競標賽選擇法。從種群p2中每次隨機選擇兩個個體，優(yōu)先選擇其中非支配排序等級小的個體，若排序等級相等，則選擇其中擁擠度大的個體組成適合繁殖的父代種群fp。4)交叉、變異產(chǎn)生子代，并與3)中產(chǎn)生的父代合并形成新種群p3。

本文以該刀具廠的一個客戶的一臺機器作為實例研究。該機器共需要10把不同的刀具。按照刀具廠及客戶實際資料設(shè)定云制造服務(wù)租賃定價雙層規(guī)劃模型相關(guān)參數(shù)的設(shè)置如表2所示。本文所研究刀具類型為超硬刀具，壽命均值為1 000 h，本文假設(shè)租用時長ti為0～1 000 h之間的隨機數(shù)，因此，假設(shè)刀具的剩余壽命也為0～1 000之間的隨機數(shù)。該刀具廠租用云平臺和監(jiān)控軟件的固定成本c1為10 000元，隨后每增加1個租賃設(shè)備，平臺監(jiān)測成本cm增加2 000元。大數(shù)據(jù)分析預(yù)測的準確率往往都在90%以上[21-23]，因此，假設(shè)Θi為0.9～1之間的隨機數(shù)。根據(jù)式(11)使用NSGA-II算法求解。其中，初始種群數(shù)量為1500，最大迭代次數(shù)為100，交叉概率為0.9。本文列出非支配等級排序為1的前10個計算結(jié)果，如表3所示。算法運行結(jié)束后得到的Pareto最優(yōu)解前沿面如圖5所示，其中，橫坐標f1代表上層目標函數(shù)值，縱坐標f2代表下層目標函數(shù)值，共有1 500個點，每個點代表1個個體的Pareto最優(yōu)解。運行計算機配置為Intel Core i5-6 400 CPU@2.70 GHz,RAM 8 GB。根據(jù)1 500個個體的求解結(jié)果可知，10把刀具選擇大部分或全部租賃的策略對雙方是最有益的。并且，Pareto最優(yōu)解分布較廣，保證了最優(yōu)解的多樣性，為工廠和客戶提供了豐富的選擇。在非支配等級排序為1的第1個結(jié)果中，即表3第1行，10把刀具中9把選擇租賃，此時，上層目標函數(shù)值即刀具廠的最大利潤為86 949元，下層目標函數(shù)值即使用服務(wù)租賃給客戶帶來的效用為17 147 058元�？梢姡赓U策略對于服務(wù)提供和需求雙方都帶來一定的收益，且對于服務(wù)需求方來說，其因租賃產(chǎn)品獲得的收益明顯高于租賃產(chǎn)品付出的費用。綜上，從數(shù)值分析可得，以服務(wù)提供方(刀具廠)和服務(wù)需求方(客戶)的收益和效用最大作為目標函數(shù)，所求得的博弈雙方Nash均衡策略為大部分或全部刀具都使用租賃的模式可使得雙方效用函數(shù)最大，證明了本文所提出的云制造監(jiān)控平臺服務(wù)租賃模式的有效性。

【參考文獻】：
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本文編號：3006951