基于约束满足方法求解热轧带钢库存匹配问题

针对现代钢铁企业生产管理中的客户订单与热轧带钢库存产品的匹配问题,在考虑规格、质量、等级以及生产工艺约束的基础上,建立了旨在最大化订单满足率且最小化匹配损失的约束满足模型.在对问题以及匹配对象特点进行分析的基础上,引入匹配损失矩阵作为订单与库存余材属性匹配差异的损失惩罚,考虑到问题的复杂性,采用基于变量选择和值选择的启发式算法求解模型的近优解,并通过数值实验对提出的算法进行了验证.     

热轧批量计划的模型与算法

针对钢铁企业中的热轧生产调度问题,考虑了生产工艺中的多重约束,建立了基于奖金收集车辆路径问题模型的批量计划模型。模型综合考虑了同宽轧制长度的限制和烫辊材的约束,并针对约束复杂冲突的特点,设计一种基于遗传算法和禁忌搜索的混合算法来求解。生产实际数据的仿真实验表明模型和算法的有效性。     

基于混沌优化算法的连续生产过程重调度与库存优化

针对流程工业企业的订单发布和原料供应等外部环境的不确定性,建立了具有订单需求约束、生产能力约束、原料供应和成品库存约束等约束条件的连续生产过程重调度模型,运用混沌优化算法进行求解,仿真结果表明了该模型的可行性和有效性,通过重新调整各时间段内各个订单的生产率,可合理控制库存量,减少库存费用,降低企业生产成本。     

炼钢—连铸—热轧一体化生产调度管理的研究

基于一体化管理思想,在已编制的炼钢-连铸生产调度模型及轧制批量计划的基础上,建立了炼钢-连铸-热轧一体化生产调度模型。本文结合我国钢铁企业的具体情况,对炼钢—连铸—热轧一体化管理的生产工艺、技术条件、炼钢—热轧两工程之间协调技术、生产管理系统以及国外的情况进行阐述。     

面向ISPKN钢铁流程生产计划与调度系统研究

针对钢铁流程的特点,研究了钢铁产品线组合计划、产品综合生产计划、连续流程生产计划以及混合流程生产计划和钢铁流程知识网框架,基于遗传算法对上述的生产计划与调度进行了仿真研究,计算结果表明所建立的模型具有较好的针对性,效果较好.     

考虑生产组织约束的钢铁企业合同计划

针对典型钢铁生产流程A,分析实现流程高效运行的铁钢界面、脱磷与脱碳转炉、精炼设备以及铸轧界面的生产组织约束。建立了考虑生产组织约束的钢铁企业合同计划模型,模型中充分考虑了不同生产线的排产紧凑与协调以及合同投产日期的优化,之后采用禁忌搜索算法对模型进行了求解。最后,从钢厂A中随机选取3组不同规模的实际生产合同,并对其进行仿真实验。仿真结果表明：所建立的合同计划模型与求解算法能够有效协调和优化生产,实现钢铁制造流程高效运行。     

面向定单交货期窗的连续生产过程生产调度

针对连续工业生产过程中的调度,把各个订单的交货期考虑为一个连续时间窗,并根据订单交货期的约束,把一段连续的生产时间进行离散化,在允许拖期交货的情况下,建立面向订单交货期窗约束的连续过程生产调度数学模型,使企业的生产不仅满足订单需求量和交货期的要求,而且使企业在生产中获得最大的生产利润;对各个时间段的设备生产率进行实数编码,采用遗传算法对模型进行优化求解,并讨论了拖期惩罚系数的选择对调度结果的影响.仿真结果表明,所提出的模型具有可行性和有效性.     

面向ATP的多工厂订单决策与 生产计划集成优化模型

结合ATP的思想,以按订单生产的具有分布式多工厂的企业为背景,同时考虑各工厂地理位置、生产能力、库存限制、运输能力与客户满意度等因素,建立了面向ATP的多工厂订单决策与生产计划集成的优化模型,并通过模型性能实验,分析了企业计划周期、调度间隔期等参数对企业利润的影响.
     

“一罐制”铁水调度优化模型的研究

铁水转运是钢铁生产的一个关键衔接环节,对控制钢铁生产节奏、保证产品质量起着极其重要的作用。钢铁生产新工艺的"一罐制"铁水运输,缩短了钢铁界面流程,使生产的刚性和连贯性增强,对铁水转运系统的要求更高,因此钢铁企业日益重视对铁水转运调度的研究。在对行车起重机+铁水车"一罐制"铁水转运和调度的研究基础上,分析了新工艺流程中铁水转运系统的特点,对钢铁生产的调度计划进行优化,建立了基于"一罐制"铁水转运多目标径路优化模型,并给出了模型算法。算法实现了新工艺下铁水物流运输的智能优化调度,使铁水运输趋于准点,降低生产能耗。     

“一罐制”铁水调度优化模型的研究

铁水转运是钢铁生产的一个关键衔接环节,对控制钢铁生产节奏、保证产品质量起着极其重要的作用。钢铁生产新工艺的"一罐制"铁水运输,缩短了钢铁界面流程,使生产的刚性和连贯性增强,对铁水转运系统的要求更高,因此钢铁企业日益重视对铁水转运调度的研究。在对行车起重机+铁水车"一罐制"铁水转运和调度的研究基础上,分析了新工艺流程中铁水转运系统的特点,对钢铁生产的调度计划进行优化,建立了基于"一罐制"铁水转运多目标径路优化模型,并给出了模型算法。算法实现了新工艺下铁水物流运输的智能优化调度,使铁水运输趋于准点,降低生产能耗。     

连铸与热轧工序余材集成匹配模型与算法

针对钢铁企业连铸工序余材板坯及热轧工序余材钢卷对热轧生产合同的匹配问题,基于一体化的管理思想建立了余材板坯、钢卷与合同集成匹配的多目标0-1非线性整数规划模型,在模型中引入板坯材质与合同要求钢种特征差异值矩阵及钢卷钢种与合同要求钢种特征差异值矩阵.采用分段整数编码、基于启发式修复策略的改进遗传算法求解.最后,通过对实际生产数据的仿真实验验证了所提模型和算法的有效性,为科学合理地匹配铸轧工序余材板坯、钢卷提供了有效的解决方法.     

基于工作流技术的集成化生产计划与调度模型

分析了传统的生产计划与调度模式的弊端，提出了基于工作流技术的并行协调的过程管理解决方案，并给出了基于工作流技术的生产计划与调度的集成系统框架．在此基础上，从系统结构、模型定义、工作流管理系统及计划调度解决方法等方面分析了系统内各功能模块的功能及实现机制，提出了采用时间分段的思想来实现计划与调度的协调．然后重点介绍了工作流系统的决策机制，给出了基于时间和事件双模式驱动的工作流引擎的决策过程，最后对今后的研究发展方向作了进一步的展望。     

炼钢-连铸过程生产计划与调度问题综合优化研究

生产计划与调度是炼钢厂生产管理与控制的重要环节。对特殊钢厂炼钢-连铸过程的生产计划与调度问题进行述评,对国内外其研究现状进行分析,并指出了其生产计划与调度结构的发展趋势。结果表明,合理的生产计划与调度方案,是特殊钢厂实现高品质、高效生产的重要途径,亦可对其全过程进行高效协调与管理,从而降低能耗和冶炼成本。     

复杂装备企业的敏捷化生产计划管理系统研究

针对复杂装备企业生产计划的完整性和动态计划变更的一致性问题,提出了基于网络计划的敏捷化多层推/拉武生产计划管理体系.通过研究多层生产计划的动态过程管理和资源优化的实现方法,构建了企业生产计划控制模型.提出了基于工作流的生产计划与调度并行运行机制,并针对物料拖期问题,建立了动态网络计划的编制和动态协调算法,保证了生产作业计划的准确性和生产计划变更的一致性.     

轧钢厂的精轧工序轧制批量调度的优化模型

轧钢厂生产作业计划是钢铁企业生产管理系统的一个重要组成部分,精轧工序轧制批量调度是生产作业计划的关键在分析轧钢厂生产作业计划的结构的基础上,建立了精轧工序轧制批量调度的旅行商模型。这一模型能够适合于带钢,型钢和钢管的轧制生产批量调度问题。     

基于MAS的生产计划与控制系统研究

生产计划与控制是制造企业的核心问题,Agent技术是进行分布式制造系统建模的一种主要方法之一。文章针对多品种、小批量的订货生产型中小企业生产计划与控制的特点,提出了基于多代理系统的生产计划与控制系统模型,分析了该系统模型的运行模式,并对系统中MAS的框架应用结构以及多Agent的实现方式进行研究和探讨,有效地解决了生产计划的不可行问题。     

Operation optimization of the steel manufacturing process: A brief review

Against the realistic background of excess production capacity, product structure imbalance, and high material and energy consumption in steel enterprises, the implementation of operation optimization for the steel manufacturing process is essential to reduce the production cost, increase the production or energy efficiency, and improve production management. In this study, the operation optimization problem of the steel manufacturing process, which needed to go through a complex production organization from customers' orders to workshop production, was analyzed. The existing research on the operation optimization techniques, including process simulation, production planning, production scheduling, interface scheduling, and scheduling of auxiliary equipment, was reviewed. The literature review reveals that, although considerable research has been conducted to optimize the operation of steel production, these techniques are usually independent and unsystematic.Therefore, the future work related to operation optimization of the steel manufacturing process based on the integration of multi technologies and the intersection of multi disciplines were summarized.     

基于离散型鲸鱼优化算法的AGV与机器集成调度方法

针对制造系统中考虑路径冲突的AGV(automated guided vehicles)与机器集成调度问题,提出一种基于时间窗和Dijkstra算法的离散型鲸鱼优化算法。首先,以最小化最大完工时间为目标,建立AGV与机器集成调度的数学模型,并采用一种三段式编码实现AGV和机器的集成编码,建立连续空间与离散空间之间的映射关系;然后,为了保证初始种群的质量和多样性,设计一种结合混沌映射和对立学习的扩展型GLR(global, local, random)种群初始化方法;运用Levy飞行算子和阈值重启操作进一步提高算法的全局搜索能力;最后,为了提高算法的局部搜索能力,引入结合问题特点的变邻域搜索算法。标准算例仿真实验和柔性仿真实验证明了该算法解决AGV和机器集成调度问题的可行性和优越性。