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.     

冶铸轧一体化生产下动态调度策略和方法研究

为了解决冶铸轧一体化生产过程中的动态调度问题,以保证冶铸轧一体化生产稳定顺行。首先,通过分析炼钢生产过程中的扰动,提出了基于扰动处理的冶铸轧一体化生产下动态调度策略。之后,将动态调度策略归结为:计划延迟和LF炉处理策略;钢种改判、钢水回炉以及产品问题处理策略;设备替换处理策略。基于三类处理策略分别介绍了启发式规则和机器冲突消解模型、计划优化模型和智能优化算法以及设备替换算法等处理方法。最后对实际生产中常见的"追加计划"进行了仿真,仿真系统分别对炼钢-连铸计划以及热轧和加热炉计划进行了动态调度,结果表明系统能够依据扰动,动态调整生产计划,保证生产稳定顺行。     

钢铁一体化生产多目标合同计划建模与算法

为了实现热装比最大等多个优化目标,将炼钢-连铸-热轧一体化生产过程,抽象为炼钢与热轧两大加工阶段,建立了一体化生产多目标合同计划模型.以板坯热装比最大、交货提前/拖期率最小和组炉余材最少为优化目标,综合考虑了炼钢产能、热轧产能、最小主体材产量、以及钢种、板坯和成品规格等约束条件.通过变异目标空间中的重合个体,以及在每一代增加若干个新个体的方法,对非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ (non-dominated sorting genetic algorithm)进行了改进,提高了种群的多样性.不同规模计划问题的计算结果表明了所建立模型和对NSGA-Ⅱ算法的改进是有效的.     

基于一体化生产的炼钢一连铸批量计划与调度

基于钢铁企业一体化生产,建立了炼钢—连铸区段炉次和浇次批量计划模型,并通过禁忌搜索算法对模型进行了求解.之后,归纳出了A钢厂3座转炉、6台精炼设备(双工位RH设备3台,CAS设备2台,双环LF设备1台)、3台连铸机流程配置下静态调度的基本原则.最后,提出了一体化生产下炼钢—连铸区段动态调度的策略,并采用规则、算法、数学模型与人机交互相结合的方法解决炼钢一连铸动态调度问题,仿真实验结果表明了此方法的可行性.     

热轧日生产计划优化模型和算法仿真

钢铁企业的炼钢-连铸-热轧生产过程兼有连续时间和离散事件的特征,是一个典型的混杂系统.由于炼钢、连铸、热轧这三大工序在生产过程中为顺序加工,所以生产调度中不仅存在物流平衡问题,同时在高温作业环境下,也存在能量平衡和时间平衡问题.针对当前钢铁生产中多品种、小批量、高质量、低价格、交货期日趋精确的发展要求.建立了基于准时制的热轧生产日计划模型.对于模型的求解,采用改进的混合启发式遗传算法求解,采用了新的编码方式以及动态调整交叉和变异算子概率,快速搜索最优解.     

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．     

炼钢MES计划调度一体化

阐述了计划层、执行层到控制层一体化,时间到空间一体化,时间和空间综合一体化,即计划调度"三个一体化"理念.针对炼钢MES计划调度的复杂性,提出了基于数据、知识、模型和人机协调的四维一体技术和方法.进而分析了一体化计划与调度协调框架多代理技术、基于区间多目标决策的工序组批建模技术、基于资源优化的计划模型协调技术等关键技术,对于实际应用具有一定指导意义.     

拉氏框架下不确定环境炼钢-连铸批量计划调度一体化方法综述

炼钢-连铸批量计划与生产调度是实现钢铁生产降本增效的重要途径,传统“分而治之”的编制方法由于多种不确定因素的影响难以保证大规模钢铁生产物流资源与时间的动态平衡.鉴于此,从数学建模和优化方法两个角度对国内研究状况进行综述,针对不确定环境下大规模炼钢-连铸批量计划与生产调度问题,论述基于拉氏松弛框架的一体化调度方法的研究现状,并对未来进行展望.     

一种炼钢连铸调度计划的综合模糊评价方法

炼钢连铸生产调度是冶金企业生产管理的核心内容,在分析和研究了冶金企业炼钢连铸调度计划的评价指标、评价因素和表示方法等问题的基础上,提出了调度计划评价的三级模糊综合评价体系。仿真结果表明,该方法可以公平合理地获得评价结果,在实际应用中也切实可行。采用模糊综合评价方法,进行现场实际数据模拟计算,获得指导编制调度计划的满意结果。     

面向MES的炼钢-连铸协同调度系统

针对某大型钢铁联合企业炼钢．连铸主辅设备协同调度的难题,采用基于“数据、模型、知识、人机交互”四维一体的调度方法,提出了冶金MES中炼钢．连铸协同调度系统的设计原则,系统结构和功能。研发了炼钢．连铸生产调度、钢包优化配备、行车和台车协同调度系统。实际数据模拟效果良好,验证了炼钢．连铸协同调度系统的结构和方法的可行性,并受到现场调度专家的好评。     

卷烟企业制丝车间基于仿真的生产计划与调度系统集成的研究

本文首先分析了卷烟厂制造执行系统的特点以及发展现状,描述了一个生产计划、仿真和调度集成系统。描述了集成系统的框架及主要组件的功能,以及集成系统的运行机制。该系统利用仿真技术将企业的生产计划与作业调度紧密集成,实现了计划部门与生产部门在信息和流程上的紧密关联。     

基于仿真的生产计划与调度系统集成

针对航天制造企业和产品生产特点,描述了一个生产计划、仿真和调度集成系统.分析了该类型企业在生产管理上存在的主要问题,描述了集成系统的框架及主要组件的功能,以及集成系统的运行机制.该系统利用仿真技术将企业的生产计划与作业调度紧密集成,实现了计划部门与生产部门在信息和流程上的紧密关联.最后通过实例验证了该集成系统的可行性与有效性.     

Models and Algorithms for Integration of Vehicle and Crew Scheduling

This paper deals with models, relaxations, and algorithms for an integrated approach to vehicle and crew scheduling for an urban mass transit system with a single depot. We discuss potential benefits of integration and provide an overview of the literature which considers mainly partial integration. Our approach is new in the sense that we can tackle integrated vehicle and crew scheduling problems of practical size.We propose new mathematical formulations for integrated vehicle and crew scheduling problems and we discuss corresponding Lagrangian relaxations and Lagrangian heuristics. To solve the Lagrangian relaxations, we use column generation applied to set partitioning type of models. The paper is concluded with a computational study using real life data, which shows the applicability of the proposed techniques to practical problems. Furthermore, we also address the effectiveness of integration in different situations.     

考虑多目标的柔性工艺与调度集成优化算法

针对工艺规划与车间调度集成优化问题,在考虑零件的加工工序柔性、工序次序柔性及加工机器柔性的基础上,以最大完工时间、总加工成本和总拖期时间为优化目标,对多目标柔性工艺与车间调度集成问题建模,提出一种基于改进人工蜂群算法的多目标柔性工艺与车间调度集成优化策略,并提出邻域变异操作以及全局交叉操作,对种群进行更新。引入Pareto方法,通过对适应度评价、贪婪准则、Pareto最优解集构造和保存以及解得多样性维护等方面进行改进,设计了一种基于Pareto方法的多目标人工蜂群算法。最后,通过采用基本人工蜂群算法及改进人工蜂群算法对六个工件、五台机床的柔性工艺与车间调度集成问题进行优化,验证了改进算法的有效性。     

Dynamic supply chain scheduling

Based on a combination of fundamental results of modern optimal program control theory and operations research, an original approach to supply chain scheduling is developed in order to answer the challenges of dynamics, uncertainty, and adaptivity. Both supply chain schedule generation and execution control are represented as an optimal program control problem in combination with mathematical programming and interpreted as a dynamic process of operations control within an adaptive framework. Hence, the problems and models of planning, scheduling, and adaptation can be consistently integrated on a unified mathematical axiomatic of modern control theory. In addition, operations control and flow control models are integrated and applicable for both discrete and continuous processes. The application of optimal control for supply chain scheduling becomes possible by formulating the scheduling model as a linear non-stationary finite-dimensional controlled differential system with the convex area of admissible control and a reconfigurable structure. For this model class, theorems of optimal control existence can be used regarding supply chain scheduling. The essential structural property of this model are the linear right parts of differential equations. This allows applying methods of discrete optimization for optimal control calculation. The calculation procedure is based on applying Pontryagin’s maximum principle and the resulting essential reduction of problem dimensionality that is under solution at each instant of time. The gained insights contribute to supply chain scheduling theory, providing advanced insights into dynamics of the whole supply chains (and not any dyadic relations in them) and transition from a partial “one-way” schedule optimization to the feedback loop-based dynamic and adaptive supply chain planning and scheduling.     

柔性作业车间生产计划与调度集成优化求解策略

针对柔性作业车间(Flexible job-shop, FJS)生产计划(Production planning, PP)与调度紧密衔接的特点, 建立了生产计划与调度集成优化模型. 模型综合考虑了安全库存、需求损失及工件加工路线柔性等方面因素. 提出了一种基于拉格朗日松弛(Lagrangian relaxation, LR)的分解算法, 将原问题分解为计划子问题与调度子问题. 针对松弛的生产计划子问题, 提出一种新的费用结构, 以保证生产计划决策与实际情况相符, 并设计了一种变量固定—松弛策略与滚动时域组合算法进行求解. 对于调度子问题中的加工路线柔性问题, 提出了一种新的机器选择策略. 通过数值实验验证了模型与算法的有效性.     

炼铸轧集成计划与调度组批模型及算法

为提高热装批量计划的调度可行性,构建一种集成批量计划类型及部分调度约束的批量计划约束满足模型,并采用显性基因的约束遗传算法进行优化求解。在优化过程中,采用一种以提高批量计划的调度可行性的基于邻域连通的快速判定方法,同时利用判定返回的信息构建显性基因指导优化过程。最后利用实际生产数据进行测试,结果表明,所提出的模型和算法能够提高热装率和批量计划调度的可行性,并且算法的执行效率可满足实际应用的要求。     

求解IPPS顺序柔性调度问题的模型与集成型调度算法研究

针对工艺规划与调度集成(integrated process planning and scheduling, IPPS)问题中的顺序柔性调度问题,提出了基于简单顺序关系的顺序柔性描述模型及调度模型,并改进遗传算法设计了集成型的顺序柔性调度算法。染色体编码同时采用简单顺序关系编码和基于工序的编码,并为两种编码分别设计了多种交叉和变异操作。为避免遗传算子产生违背工序顺序优先关系的不可行解,提出了顺序约束修正策略;针对遗传算法易过早收敛的缺陷,设计了自适应调节变量以强化种群多样性,并引入变邻域搜索算法改变解的搜索邻域,进一步搜索最优调度方案。三种不同规模的实验仿真验证了问题描述模型及调度算法的有效性。     

The development of a university sports complex: A project management application

The development of a university sports complex requires an integrated planning, scheduling and management approach, a requirement which is underscored by the desired to overlap design and construction activities in order to complete the facility on an accelerated schedule. The analysis of the project utilizes project management techniques: development of network models, identification of critical paths, and scheduling, cost control and resource allocation considerations. The use of computerized project planning and control tools provides flexibility and enables easy modification of the plans.