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。     

冶铸轧一体化生产合同计划优化问题研究

将炼钢—连铸—热轧—精整一体化生产过程,抽象为炼钢与热轧两大加工阶段,以板坯热装比最大、交货提前/拖期率和组炉余材率最小为优化目标,综合考虑炼钢与热轧的产能,以及钢种、板坯和成品规格等约束条件,建立生产合同计划数学优化模型,并采用双层染色体遗传算法进行求解.在合同计划层次上,解决了一体化生产过程中,连铸与热轧工序之间在钢种和规格上的匹配问题.获得的合同计划,是冶铸轧一体化生产的批量计划和静态调度优化问题的合理的生产定单池.仿真实例证明了模型的合理性与算法的有效性.     

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。     

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.     

攀钢炼钢生产物流仿真分析

以攀钢提钒炼钢厂全连铸改造后的生产调度问题为应用背景,研究了炼钢生产物流系统的仿真建模与仿真运行问题;根据攀钢现流程生产物流的输入条件进行了仿真试验.对全连铸后的正常生产以及存在转炉检修的生产条件下进行的仿真试验表明:在正常铁水供应条件下,为保证连浇,3台连铸机不能同时开浇.所采用的炼钢生产物流仿真系统可对攀钢全连铸生产物流进行仿真,并可通过仿真对生产计划进行调整和优化,获得合理的炉机匹配方案.     

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。     

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.     

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─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。     

钢铁企业绿色制造运行关键技术研究

为了促进钢铁企业经济效益与可持续发展效益的最大化,基于5层结构的钢铁企业绿色制造运行模式,对其中钢铁产品生命周期主线层的绿色工艺规划和钢铁清洁化生产等关键技术进行研究。重点分析了绿色工艺规划体系结构中的工艺路线、工艺方法、工艺装备、辅助物料以及工艺参数等规划内容,讨论了钢铁生产中高炉炼铁、转炉炼钢、连铸和轧钢4个阶段涉及到的资源消耗和环境影响问题,并提出了相应的解决方案。     

面向订单的钢铁企业生产管理一体化系统

在对钢铁企业信息化体系结构及生产管理模式等进行理论研究的基础上,基于高级计划排程的思想,提出了面向订单的钢铁企业一体化计划与调度系统的体系结构模型.针对一体化生产管理中的库存匹配问题,建立了热轧带钢库存匹配模型;针对一体化生产管理中的能力匹配问题,建立了考虑钢铁生产加工工序约束和设备能力约束的能力计划模型.同时从订单排产和作业计划的角度研究了钢铁生产各主要环节的生产计划方法和调度策略,及其整体上的相互关联.     

热轧带钢轧制批量计划的实例应用

应用轧钢厂生产批量计划的理论方法,从热轧带钢的实际生产工艺出发,建立了热轧生产批量的具体模型·对模型参数的结构进行了分析,给出了模型参数的具体表达,并应用遗传算法用来求解热轧带钢生产计划问题·组合了运筹学与人机协调系统,开发了实验性原形系统·这个系统不但改进热轧调度的质量,由调度系统产生的热轧调度优于手工系统产生的调度,平均改进在２０％以上,而且降低了产生热轧调度的时间·     

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。     

转炉特钢流程连铸-轧钢生产排产系统

针对转炉特钢流程轧钢工序、连铸工序的生产特点,对轧制计划规则生成进行了描述,提出了基于规则的轧钢生产计划排产启发式算法,给出了详细求解步骤.在分析实际生产状况的基础上,对连铸浇次计划生成规则进行了描述,建立了连铸浇次最优化模型,同时对生产排产系统进行了总体设计和技术架构.运用Delphi7.0和SQL Server2000开发了生产排产系统,并应用于中型转炉特钢厂,实践证明模型实用可靠,系统通用性强.     

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。     

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.     

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.     

无缝钢管集成生产调度模型

以天津钢管公司为背景,在分析其无缝钢管生产工艺的基础上,研究了无缝钢管三个阶段的集成生产调度建模问题,建立了管加工生产调度模型和轧管生产调度模型,并通过二者之间的联系将它们有机地结合起来,建立了轧管 管加工集成生产调度模型·结合已有的炼钢 连铸 轧管集成调度模型,可以建立钢管生产三个阶段的集成生产调度模型·此研究是为该企业开发生产调度决策支持系统的第一步,下一步是为所建模型设计有效的算法·