基于准时制思想的炼钢—连铸生产动态调度算法

通过对炼钢—连铸生产动态调度问题的分析，建立了基于准时制思想的炼钢—连铸生产动态调度模型．提出了一种基于多个邻域结构和种群进化策略的进化迭代局部搜索算法，用于求解该模型．基于实际生产数据的仿真试验证明了所提出模型和算法的有效性．     

基于准时制的炼钢-连铸生产调度问题研究

在钢铁CIMS下对于在安排炼钢-连铸调度中的机器冲突问题建立了基于准时制调度思想的数学模型,经过变换,将非线性规划问题转化为线性规划问题,用标准线性规划程序进行求解,使这一模型能够用于生产实际.最后给出了一个应用实例.     

基于准时生产制的Job—Shop成组调度方法

以成组技术为基础，提出了Ｊｏｂ—Ｓｈｏｐ的一种调度模型，在满足约束条件下使提前和拖期惩罚量最小，同时，把启发式算法与拉格朗日松弛技术结合起来，给出了求解这一调度模型的方法。     

物料需求计划与准时生产制的对比分析

本文对西方的物料需求计划(MRP)和日本的准时生产制(JIT)这两种生产管理控制方法的产生背景、构成要素、运行机制及性能进行了对比。综述了将二者结合起来的混合控制策略的研究情况。探讨了不同控制策略在计算机集成制造系统中与制造过程集成的可能性。并结合中国国情,分析了混合控制策略的应用前景。     

基于约束满足的炼钢批量计划的制定方法

将炼钢批量计划问题转化为一个约束满足问题处理,建立问题的约束满足模型,给出了基于约束满足的求解算法。仿真实验证明了模型和算法是有效的。     

一种炼钢–连铸生产计划一体化编制方法

炼钢和连铸生产调度是钢铁企业生产调度的重要内容而且二者密切相关.目前采用的调度方法多是分别编制炼钢炉次计划和连铸浇次计划,还没有协调处理二者的有效办法.提出了一种炼钢-连铸生产计划的一体化编制方法.首先通过求解炼钢炉次计划编制的多目标优化模型得到炉次计划的多个候选方案,在此基础上通过求解以最小化计划数为目标的连铸浇次计划数学模型得到浇次计划,最后根据浇次计划从炉次计划的候选方案中确定炉次计划.求解过程中使用了多目标模拟退火算法和改进变邻域搜索算法.基于实际生产数据的仿真试验表明了所提方法的有效性.     

炼钢-连铸生产计划调度系统开发

针对炼钢-连铸生产以及钢厂现有信息化系统的特点,开发了面向钢厂MES的炼钢-连铸生产计划调度系统。系统通过与MES的数据接口收集生产作业计划、调度和生产运行实绩相关信息;设计和构建系统关系数据库,将通过MES接收的自ERP系统下达的生产批量计划和来自过程信息系统的实时生产状态信息分类集成并显示;设计基于生产过程信息的扰动自动识别和人工扰动自主设置的调度触发机制,按分类扰动处理机制进行重计划和重调度,调用智能优化算法编制生产作业计划,确定可行的生产调度方案,实现对调度方案的物流和工位的多种可视化表达方式;重计划和重调度信息可反馈至MES信息系统,为调度人员提供决策参考。通过在钢厂的在线测试表明,该系统可以满足实际生产需要,通过辅助调度决策可提高调度员决策的科学性和调度水平,提升和充分发挥MES的性能。     

炼钢-连铸作业计划的基于仿真的遗传算法

为了改普作业计划的可执行性,应用基于仿真的优化对炼钢-连铸作业计划问题进行了研究.借助数学模型描述该问题,进而开发了一个基于仿真的遗传算法.该算法能够仿真物理系统的运行和现场人员的部分操作,简洁明了且运行速度较快.实验及分析表明,该方法便于实现,能得到更接近实际的作业计划.     

开工时间延迟下的炼钢-连铸生产重调度方法

在炼钢-连铸生产过程中, 因铁水或废钢供应不及时经常发生钢水在转炉设备上开工延迟, 导致相邻炉次在同一设备上产生作业冲突或同一浇次内的相邻炉次在连铸机上断浇, 使原调度计划失效.由于炼钢-连铸生产存在多台转炉、多台精炼炉和多台连铸机, 以及多重精炼方式且存在着可重入生产情况, 加上要保证已开工和完工炉次按原调度计划执行, 使得已有炼钢-连铸生产重调度方法难以适用.本文建立了开工时间延迟下的炼钢-连铸生产重调度模型, 将模型分解和启发式方法相结合, 提出了由炉次加工设备指派和作业时间决策组成的启发式重调度方法.通过实际工业数据仿真实验和在某大型钢铁企业的炼钢-连铸生产重调度的工业应用表明所提出的重调度方法显著减少了炉次加工冗余等待时间.     

炼钢连铸作业计划的混合遗传优化与仿真分析

为提高炼钢连铸作业计划制定的效率和质量,面向生产工艺流程网络图,建立了一种基于遗传算法与蚁群算法相结合的混合智能优化方法,进行炼钢连铸生产作业计划的编制,并可实现常见扰动情况下的重计划制定;利用基于元胞自动机思想建立的炼钢连铸流程仿真模型,进行生产作业计划的仿真分析和评价。将计划编制模型与仿真模型有机结合,为作业计划的在线动态评价和自动调整提供了一种有效手段。针对某钢厂的仿真实验研究表明：提出的智能优化方法能较好地解决炼钢-连铸生产作业计划的时间不确定性优化问题,可快速生成炉次间作业无冲突的优化生产作业计划。     

炼钢连铸生产调度的优先级策略混合遗传算法

针对炼钢连铸生产调度计划的可执行性要求, 考虑到生产中的设备选择及作业时间的不确定性问题, 提出一种利用任务可执行设备的加工权重赋值方法来量化描述现实生产中加工设备间的匹配关系, 并以设备选择优先级策略的形式引入遗传算法的交叉、变异过程, 按照生成可行解、再进行种群优化的分步决策方式形成混合遗传算法. 以某炼钢厂的实际生产调度数据为例进行仿真实验, 其结果表明了所提出算法的有效性.

     

加工时间不确定的炼钢连铸生产调度串级交叉熵算法

针对加工时间不确定的炼钢连铸生产调度问题, 一方面考虑炉次精炼时间是运输时间和等待时间的线性增函数, 并考虑分时电价, 提出基于关键炉次的左右混合调整方法对各炉次精炼时间进行调整; 另一方面, 考虑炉次在各阶段的基本加工时间和连铸机最早开浇时间可在一定范围内选择, 提出一种串级交叉熵算法进行求解. 设计了不同的仿真实例, 并将串级交叉熵算法与改进自适应遗传算法进行比较, 验证了所提出算法的优越性.

     

基于二阶段时间延迟的多产品生产系统生产与维修联合优化研究

针对多产品生产部件串联系统的生产和维修问题进行了研究,提出了基于二阶段时间延迟的联合优化模型。首先,基于生产周期分段理论,将整个周期等分成若干单位时间段,生产与维修共用每段时间,且若干时间段后采取一次预防维修。其次,考虑生产系统的实际生产时间、可用生产时间和维修耗费时间,建立了生产计划与维修计划总成本模型。其中,维修计划考虑缺陷和故障维修费用、维修检查费用,以及非正常状态下设备运行可能产生的不合格产品损失费用;生产计划考虑生产成本、库存成本、延期未交货成本和维修停机后恢复生产的设备启动成本。最后,通过算例分析,计算最优预防维修周期和各单位时间段各产品产量,验证了模型的有效性。     

炼钢机器故障下炼钢-连铸调度DCSP建模与算法

针对机器故障下的炼钢-连铸动态调度问题,基于动态约束满足技术开发了能够灵活反映各种动态因素的建模机制。从变量、值域和约束三个角度将生产过程中的机器故障的影响映射为约束满足模型的动态变化;提出了重调度前后调度方案在时间安排和机器指派上的一致性度量方法,以满足不同炉次对时间和机器一致性的不同要求;将机器故障扰动按影响程度分为3个层级,建立了故障扰动与约束满足调度模型间的映射关系。根据炼钢、精炼阶段的机器故障扰动程度,制定不同的求解策略,并为机器指派变量赋值;基于约束传播技术,通过调整开工时间和柔性加工时间分步消解时间约束冲突。仿真实验表明,提出的模型和算法是可行和有效的。     

基于准时制的炼钢连铸组炉问题模型和算法

在满足炼钢连铸和热轧生产规程的基础上,综合考虑组炉余材和热轧工序对板坯浇铸的时间要求,将组炉问题归结为一个带时间约束的优化问题,建立了组炉问题的数学模型,采用改进遗传算法对模型求解,实例计算结果表明,基于改进遗传算法求解多约束条件下的组炉问题是有效的和可行的。     

求解炼钢连铸生产调度问题的改进算法

将炼钢连铸生产调度问题抽象为混和流水车间调度,建立了0-1型混合整数线性规划模型,并提出了一种遗传和线性规划相结合的求解方法。该模型通过优化钢水传搁时间来满足钢水的温度要求,通过最小化浇次开浇提前/拖期惩罚来协调连铸与热轧间的生产节奏。在算法设计中,给出了一种染色体编码来表示炉次设备指派与炉次在设备上的加工顺序方案,并探讨了相应的遗传操作。最后,仿真实验的结果表明了该算法的有效性。     

一种基于路径规划的自动平行泊车算法

针对城市中停车位狭小、现有自动泊车方法缺乏连贯性的问题,提出一种自动平行泊车算法。对现有的五阶多项式路径规划方法加以改进,并有针对性地设计罚函数,采用遗传算法计算最佳泊车路径和最小泊车空间,实现自动平行泊车。仿真结果表明,该算法能快速有效地完成泊车,车辆损伤小,对空间的要求最低。