炼钢—连铸—热轧生产计划编制的统一模型及智能算法

为使钢铁企业主体工序炼钢—连铸—热轧之间的生产协调有序、提高生产计划水平和加强生产资源配置效益,运用统一建模思想进行轧制单元计划、炉次计划和浇次计划的抽象描述,从注重共性的角度统一各阶段批量计划的目标函数,通过对目标函数的组合来实现各阶段计划的有效衔接.设计基于Multi-agent的协同进化算法进行模型求解,编制炼钢—连铸—热轧一体化计划.以某钢铁企业的生产计划制定实例进行模型测试,仿真计算结果表明模型的有效性.     

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。     

炼钢—连铸—热轧生产计划编制的统一模型及智能算法

为使钢铁企业主体工序炼钢—连铸—热轧之间的生产协调有序、提高生产计划水平和加强生产资源配置效益,运用统一建模思想进行轧制单元计划、炉次计划和浇次计划的抽象描述,从注重共性的角度统一各阶段批量计划的目标函数,通过对目标函数的组合来实现各阶段计划的有效衔接.设计基于Multi-agent的协同进化算法进行模型求解,编制炼钢—连铸—热轧—体化计划.以某钢铁企业的生产计划制定实例进行模型测试,仿真计算结果表明模型的有效性.     

炼钢─连铸─热轧直接热装一体化计划

从计划角度重点分析了钢铁生产中炼钢、连铸、热轧三者之间联接的较高模式－直接热装轧制计划系统的实现方式，并给出了较为具体的方案。     

炼钢—连铸—热轧直接热装一体化计划

从计划角度重点分析了钢铁生产中炼钢，连铸，热轧三者之间联接的较高模式一直接热装轧制计划系统的实现方式，并给出了较为具体的方案。     

基于蚁群算法的炼钢-连铸作业计划编制方法

为提高炼钢-连铸作业计划编制中资源配置的有效性,提出了一种面向生产流程动态网络的自组织资源配置蚁群算法.炼钢-连铸作业计划以最小化炉次作业冲突时间和作业前等待时间、尽早安排连铸机开浇时间为目标,以连铸机连浇等工艺要求为约束条件建立模型,按生产流程网络结构的时空逆序关系设计了蚁群求解算法.利用某钢厂实际生产作业计划数据进行的算法验证结果表明:模型及算法能迅速得到高质量的可执行炼钢-连铸生产作业计划.     

一种有利于提高DHCR比例的热轧批量计划编制方法

针对一体化生产过程中连铸出坯顺序与热轧轧制顺序的协调问题,提出了计划顺序协调因子,并在此基础上建立了有利于提高直接热装(DHCR)比例的热轧批量计划优化模型.模型在满足热轧轧制工艺的基础上充分考虑了铸坯连铸出坯计划与热轧轧制计划的协调.采用改进遗传算法——两交换启发交叉算法对模型进行了求解.最后,针对大批量少品种和小批量多品种两组板坯对某钢厂2250 mm和1580 mm轧线进行了仿真,仿真结果表明模型可以大大减少铸坯因顺序不协调而引起的在进入加热炉前的等待时间,进而提高板坯DHCR比例.     

炼钢连铸生产计划调度一体化的仿真优化模型

为解决炼钢-连铸生产计划制定的可执行性与调度过程的时间不确定性影响问题,建立了一种计划调度一体化的仿真优化模型。模型以炼钢生产流程中的物流为对象,将连铸的连浇批量计划完成作为仿真的目标导向,同时考虑了过程的实时信息,并将生产调度原则抽象作为仿真模型的局域演化规则;模型可根据生产目标、过程信息按局域规则进行工位状态更新和物流迁移,从而实现目标导向下的自组织仿真。对于任意设定的时间范围,通过仿真模型的一次连续演化即得到可执行的炼钢连铸炉次计划,即初始调度方案。以某钢厂8h的生产实际数据检验了该仿真优化方法的有效性。     

能力约束批量问题的模拟退火算法研究

为了提高能力约束批量问题的计算效率,运用模拟退火算法对此类问题进行了研究。采用0-1编码的方式,在满足总需求的情况下以一定概率通过交换相邻周期的0-1编码来产生新解,内循环的迭代步长由生产规模决定(N×T),温度衰减系数为固定值,终止温度选择一个很小的正数。通过实例仿真,验证了模拟退火算法用于求解此问题的有效性。仿真结果表明,初始温度越高,搜索范围越大;迭代步数越多,寻得最优解的可能性就越高。生产规模为6×6时,取得最优解的计算用时不超过145ms。     

成批生产批量的确定方法及批量修正分析

本文运用了数学方法讨论成批生产批量的确定方法及批量修正分析.以目前常用的三种批量确定方法,即经济批量方法,最小批量方法和标准批量方法为基础,将这三种方法有机结合起来,形成一种新的批量确定方法,使得所确定的批量既有利于企业的经济效益的提高,又有利于设备能力的充分利用,又便于企业的生产组织工作.     

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。     

特殊钢厂炼钢-连铸调度模型

针对特殊钢厂的炼钢-连铸调度问题,建立了多目标调度模型.在模型求解过程中,对静态调度策略和动态调度策略进行了探讨.在静态调度部分,结合炼钢厂运行原则,并根据炼钢炉和连铸机作业周期的不同对应关系,对生产模式进行了分类,给出了相应的求解方法.在动态调度部分,给出了基于规则的动态调度策略以及具体的时间调整方法.最后,根据某转炉特殊钢厂的实际生产状况,在三台连铸机同时生产的情形下,对三个浇次的调度计划进行了仿真计算.通过与实际生产数据的比较,表明所采用方法的有效性.     

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。     

板坯热轧批量计划数学模型及求解算法

根据热轧工艺特点将板坯热轧批量计划编制问题归结为不确定旅行商数的多旅行商问题,建立了以生产成本最小化和产品质量最优化为主次目标且考虑加热区段能耗的生产调度数学模型,并采用遗传算法和禁忌搜索相结合的混合算法进行求解.基于实际生产数据的计算结果表明:该模型充分满足了现场热轧批量计划编制的需求,在轧制单元数最优的基础上,缩短了传搁时间,提高了热送热装率,优化了产品质量.与人机结合方式相比,本文模型的计算结果体现了更好的高产和节能效果.     

热轧轧制计划的多目标优化模型及算法

针对热轧轧制计划优化问题,建立基于奖金收集车辆路径问题（PCVRP）的多目标优化模型,其中包含两个目标：目标1为最小化相邻板坯的宽度、厚度与硬度的跳跃惩罚;目标2为最大化收集的奖金,即使得尽可能多的板坯编入轧制计划。在此基础上,提出一种基于Pareto最优的多目标蚁群系统算法（MOACS）,避免了传统加权法需要确定目标权重系数的缺点,一次运行可产生多个Pareto最优解,给决策者带来了更大的决策自由度。现场数据测试表明该算法具有良好的优化性能和实用性。     

专用炉混装模式下作业计划优化方法

针对钢铁企业热装作业中专用炉混装作业计划编制难题,建立了一体化作业计划优化模型,并提出基于优化与简单仿真相结合的多步骤优化方法进行模型求解.在给定工艺参数情况下,提出的算法可快速给出优化的、一体化专用炉混装作业计划及冷装、热装板坯的详细作业时刻.模型给出的优化结果满足工业实际需求,作业计划具有较强的可行性及可操作性.     

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。     

热轧带钢板形板厚反馈解耦控制

宽带钢热连轧过程中,板形控制和板厚控制本质上都是对轧制过程中有载辊缝的控制,因此两者各自的控制回路必然存在着相互耦合的关系,这种耦合关系严重影响热轧宽带钢板形板厚综合质量的提高.本文在建立板形板厚耦合模型的基础上.采用反馈解耦控制方法,实现了板形板厚的解耦控制.计算机仿真结果表明,解耦控制环节的引入,基本消除板厚控制和板形控制之间的影响,尤其是消除辊缝调节对板凸度的连带干扰,解耦控制效果良好.     

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.