軋鋼過程生產調度及其優(yōu)化算法的研究與應用.pdf

1、軋鋼過程作為鋼鐵行業(yè)深加工的主要工序，是提高其產品附加值、提升企業(yè)整體競爭力、為企業(yè)創(chuàng)造經濟效益的重要制造流程。隨著鋼鐵工業(yè)計算機集成制造系統(tǒng)的發(fā)展與應用，建立在底層自動化基礎之上的制造執(zhí)行系統(tǒng)的運行能力及水平直接影響到企業(yè)的生產成本和利潤。而作為制造執(zhí)行系統(tǒng)核心功能的生產計劃與調度技術，已成為連接鋼鐵行業(yè)生產管理與具體制造作業(yè)的重要紐帶。本文依托國家“863計劃”課題，針對目前鋼鐵企業(yè)軋制過程的管理模式，對軋制過程的生產計劃與調度問題

2、開展了深入系統(tǒng)的研究工作。本文的主要內容如下： 對目前鋼鐵企業(yè)帶鋼熱軋的生產實際情況，綜合考慮合同的交貨期及軋制規(guī)程的約束條件，提出了基于兩階段的熱軋生產調度方法。第一階段給出了熱軋批量生產計劃編制模型，將該模型歸結為一類多約束條件下基于時間窗的車輛路徑問題(VRPTW)，提出一種并行離散粒子群優(yōu)化算法結合啟發(fā)式規(guī)則對模型進行求解；第二階段以第一階段得到的多批量計劃編制結果為入口數據，采用多智能混合算法對軋制計劃結果進行全局優(yōu)化

3、。 以熱軋生產調度方案為基礎，從工序角度進行前推，提出了板坯加熱爐裝爐計劃自動生成方法。將加熱爐爐群的裝爐作業(yè)計劃歸結為一類提前/拖后生產調度問題，通過基于規(guī)則的進化方法對調度模型進行求解，并采用現場生產數據對提出的模型及算法進行了仿真驗證。 研究了冷軋流程多品種訂單的合同組批及其對合同交貨期的調度優(yōu)化問題?？紤]機組處理批量任務時作業(yè)時間的不確定性，建立了具有模糊批量處理時間和模糊交貨期的組批生產調度模型，將該模型歸結為

4、一類特殊的模糊Jobshop調度問題，各批量的機組處理時間采用三角模糊數表示，使其與該批量合同的模糊交貨期共同形成模型的目標函數，實現對多批量訂單交貨期的全局優(yōu)化。 研究了冷軋機組的批量作業(yè)調度問題。將問題規(guī)劃為優(yōu)化拼卷和批量計劃編制兩個部分。首先對位于軋制流程后期的拼卷過程進行優(yōu)化，將問題歸結為多容器裝箱問題(MCPP)。在保證求解質量的前提下，提出一種用于求解組合優(yōu)化問題的離散微分進化算法(DDE)對拼卷模型快速求解。針對拼