鋼鐵企業(yè)板坯設計與爐次計劃的算法與實現.pdf

1、生產排程問題是鋼鐵企業(yè)生產管理中最重要的問題之一，而板坯設計和爐次計劃是煉鋼-連鑄階段的生產排程中最為重要的環(huán)節(jié)。隨著近年來鋼鐵工業(yè)的全球化進程不斷加快，鋼鐵企業(yè)面臨的客戶需求也越來越多樣化，呈現出多品種、小批量的特點，這與大規(guī)模批量生產方式之間出現了無法避免的沖突，合同結構的轉變給鋼鐵企業(yè)的生產排程帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為減少這種生產矛盾給企業(yè)帶來的不利影響，必須進行生產管理方式的優(yōu)化，以更高效地進行合同板坯匹配和設計來適應柔性制造的需求

2、。本文主要以鋼鐵企業(yè)生產為背景，對鋼鐵企業(yè)生產排程中板坯設計和爐次計劃問題開展了深入的研究。
　　鋼鐵企業(yè)板坯設計優(yōu)化問題，涉及到匹配和裝箱兩個優(yōu)化問題。本文利用背包思想分析工程問題，建立了求解組合優(yōu)化問題的多目標優(yōu)化模型。模型在滿足生產工藝約束和組合布局的規(guī)則下，以最小化余材生成量、最大化板坯設計和合同完成量為優(yōu)化目標，進行合同和板坯匹配設計。采用聚類思想緩解優(yōu)化模型求解中的組合爆炸問題，以組合優(yōu)化問題中的背包思想為解決思路，將

3、虛擬板坯看做背包，板坯設計過程看做是背包的裝包優(yōu)化，并詳細介紹了算法的求解思路和具體實現的流程和步驟，并分析了系統的實現和應用效果。通過現場實際生產數據分析可知，算法能有效的提高板坯設計的效率和質量，有顯著的實際應用價值。
　　煉鋼-連鑄階段生產排程中的爐次計劃問題，其實質是基于合同板坯和煉鋼爐的多背包問題，屬于組合優(yōu)化中的NP完備問題。在煉鋼-連鑄生產中，以板坯設計的結果為基礎，根據合同訂單的尺寸規(guī)格和鋼種要求等組爐約束條件，把

4、多個訂單的合同形成的虛擬板坯分類組合通過爐次批量生產，并根據不同斷面澆鑄出多種類型的板坯，直接影響煉鋼和軋鋼過程的生產。本文針對某大型鋼鐵企業(yè)爐次計劃中碰到的具體問題建模，設計了一種基于啟發(fā)式規(guī)則的改進人工魚群算法，應用于煉鋼組爐問題中，可明顯降低組爐計劃余材量，具有一定的可行性和優(yōu)越性。開發(fā)了針對工程應用的軟件系統，實現智能優(yōu)化組板和組爐，提升板材生產制造過程數字化管控水平；研究的生產排程動態(tài)調整技術，推動了生產排程和生產過程的數字化