多代理机制在炼钢连铸排程中的应用研究

针对大型冶金企业中多座转炉对多台铸机生产时炼钢连铸的排程难题,提出利用多代理机制的排程方法来解决这一问题.利用某企业的设备和工艺参数建立基于多代理机制的炼钢连铸排程仿真模型,研究了模型的构成、排程算法和排程优化策略,然后用实际的生产计划数据进行测试,排程结果完全满足实际生产需求.优化结果同时可给出生产作业顺序、工艺路线和生产时刻等,测试结果证明了该方法的有效性和适用性.     

含加工等待和工序跳跃的炼钢-连铸调度方法

现有的钢铁冶炼生产过程广泛存在精炼工艺不同和设备转运时间可变的限制条件,目前的炼钢-连铸调度多面向单工序路径生产进行分析和建模,未解决实际应用与投产问题。针对国内某大型炼钢厂炼钢-连铸过程中精炼工艺路径不同和相邻炉次之间存在设备转运时间的问题,建立了符合实际的优化调度模型,且为处理加工等待和工序跳跃的子问题提出了前向法,为处理连铸工序无等待时间的子问题提出了反向法,同时以冶炼的最大完工时间为优化指标,通过制定排程方案验证前向-反向法。排程甘特图表明,本文的方法避免了错排程和重叠排程,能有效指导生产,证明了该方法是可行和有效的。     

一种求解排程问题的剪枝搜索算法

为了提升宝钢智能制造水平,针对排程的模型和算法展开了深入的研究。结合宝钢模型排程的生产实际,提出了一个可用于求解排程问题的算法。算法以材料的先后顺序为基础,以通板规程为约束,通过剪枝搜索得到满足优化目标的最优材料序列。算法充分考虑了宝钢排程的实际应用环境,可以快速、准确地运行;一次执行,可以给出多个优化目标下的最优解。目前在宝钢热镀锌产线成功应用,显著提升了计划编制效率。     

MES环境下生产排程与调度模式浅析

介绍了安钢在MES环境下按订单组织生产的特点,在满足订单个性化需求的前提下,对生产调度的原则、影响因素、运行方式等进行了分析,按照钢铁生产的批量化经济性生产要求,通过静态调度和动态调度,及时跟进、调整生产资源的配置、工序衔接与匹配关系、产线排程与重置等,保证了订单计划的刚性执行,提升了生产保障水平,增强了企业的市场竞争能力。     

基于APS的钢铁企业生产计划体系研究

大规模定制是实现钢铁智能制造的重要组成部分,制定具有柔性的生产计划是钢铁企业实现大规模定制的核心和关键。本文针对钢铁企业生产计划和调度问题,建立了能力计划-订单计划-批量计划-生产调度四级计划体系,并设计了基于智能优化算法的高级计划与排程系统,为企业实现大规模定制提供有效支撑。     

基于机器学习的钢铁轧制过程性能预测

 为了实现快速的热轧工艺优化设计,基于工业数据的钢铁材料性能预测引起了研究者的极大关注,对利用机器学习进行钢铁材料轧制过程性能预测的研究进展进行了梳理。首先介绍了钢铁材料轧制过程性能预测常用的主流机器学习算法,其中包括人工神经网络、模糊神经网络、支持向量机、随机森林、智能优化算法等。其次,分别对钢铁材料轧制过程性能预测建模方法研究进展和模型应用情况进行了综述。最后,对钢铁轧制过程性能预测研究进行了展望,指出了数据质量的改善、小样本数据建模、建模数据加密、模型可解释性研究、钢铁材料组织预测和利用模型进行有效的工艺优化设计等可能发展方向。     

利用集成模型优化罩式退火工艺

现代化罩式退火炉是高度自动化的生产设施，配备有先进的在线传感系统、模型化控制系统和生产管理系统，收集大量的生产、工艺和产品质量数据。高效的模型和算法用于资源分配，编制生产计划和设计每一垛材料的工艺周期。在本文中，印度塔塔公司通过采用集成模型来消除普通热模型在设计具体退火周期上的局限性，达到了缩短周期时间、提高生产效率的目的。     

钢铁企业轧制计划与能源调度协同优化

钢铁企业物质流网络与能量流网络的协同优化是实现钢铁行业高层次系统节能的关键。钢铁企业在不同工况下煤气的富余量以及蒸汽和电力需求量不同,轧制工序(含加热炉)作为电力和煤气消耗大户,轧制计划的改变会影响能量流网络中能源介质的分配和调度。提出了钢铁流程物质流与能量流协同优化方法,在分时电价的条件下,利用启发式规则调度方法对一天内的轧制单元进行合理的排程,然后用线性规划方法以系统运行能源成本最小为目标函数,建立钢铁企业煤气 蒸汽 电力系统不同工况下的耦合优化调度模型。通过LINGO求解出模型的最优解,得到了轧制单元的最优排程以及不同工况下煤气、蒸汽、电力的最优实时生产调度方案,用于指导实际生产。利用S钢厂实际数据进行实例分析,得出的调度方案可实现煤气 蒸汽 电力系统的最优化分配,系统运行的能源成本降低8.54%,验证了模型的有效性。     

包钢ERP热轧排程管理系统的设计

介绍了包钢ERP热轧排程管理系统的架构和主要业务流程,对热轧排程管理系统的设计思想和设计目标等进行了讨论。ERP热轧排程管理系统在ERP其它子系统和现场二级的支撑下,能够使现场生产活动精细化组织,优化生产节奏,提高生产效率,降低生产成本,实现生产排程一级化管理。     

排程优化技术在厚板加热与轧制协调生产中的应用

针对5m厚板轧机加热与轧制协调生产中存在的加热炉抽钢与轧制节奏不相匹配的问题,通过对厚板产品结构、工艺流程及排程优化技术在钢铁企业中应用现状的分析,提出了排程优化技术在厚板加热与轧制协调生产中的应用要件、建模方法、求解算法等实施方案,能最大程度地缓解两工序间存在的产能差异问题,有利于轧机产能的提升,对解决钢铁企业中普遍存在的加热与轧制工序间生产能力匹配问题有所帮助。     

炼钢-轧钢流程合同排程多目标变邻域搜索算法

提高钢铁企业合同排程优化水平可以减少生产过程中品种及规格切换,稳定产品质量,降低能源消耗和生产成本.针对钢铁企业炼钢-轧钢流程合同排程优化问题,建立了多目标优化数学模型,设计了多目标变邻域搜索算法.针对问题特点,设计了3种邻域结构的局域搜索过程.通过实际案例对模型和算法进行了验证,并把算法嵌入到实际应用系统中.计算实验...     

基于变邻域搜索的热轧圆钢批量调度多目标优化方法

针对热轧圆钢的批量调度问题,考虑实际生产中工艺规程和交货期对轧制单元连续加工的影响,建立了以最小化设备调整时间、拖期生产惩罚和钢种跳跃惩罚为优化目标的数学模型,并设计了一种嵌入EDD规则的变邻域搜索算法.算法首先结合模型的约束特征,采用约束满足技术生成初始解;根据实际生产需求,将最小化设备调整时间作为主要目标,设计变邻域搜索算法实现目标优化,其中,运用混合算子构造邻域结构和局部搜索,并引入模拟退火接受准则来控制迭代过程中产生的新解;同时,为了最小化拖期惩罚和钢种跳跃惩罚,在求解过程中嵌入了EDD规则以及钢种排序规则.实验结果表明,模型和算法是可行且有效的.      

钢铁材料产线质量能力分级——理论与实践

 传统钢铁产品评价体系是“合格”与“不合格”的二值评价,“合格”门槛之上产品的质量差异长期被忽略,是造成近年来低价中标、劣币驱逐良币等质量困局的重要因素。钢铁材料产线质量能力分级评价方法,是变标准门槛评价为分级评价,使得优秀的钢铁企业在追求产品合格率100%以后有新的质量目标,满足用户行业采购原材料的差异化需求。钢铁材料产线质量能力分级采用质量全要素量化评价与产品大数据结合的方法,在专家经验的支持下,通过建立包括价值函数、工序评价和质量遗传模型的分级评价模型,将产品在合格线以上的差异加以量化区分,可真实全面地反映不同企业、不同产线的产品质量能力。其关键技术包括3组模型,价值函数模型将传统的依据标准的二值评价变为连续评价,工序评价模型将传统的产品样品考核扩展到对应的生产工序的能力考核,质量遗传模型引入了传统评价中缺失的对原材料质量和产线组合的考核。该评价方法的模型全部采用客观数据。目前,已经结合用户需求对中厚板等多类钢铁产品开展了质量能力分级评价,并发布了国内首批质量能力分级评价T/CISA团体标准。质量分级评价首先在钢铁材料领域提出并走向应用,对于以原材料、配套生产工艺为要素产出产品的典型生产流程具有很好的适用性,该评价方法可进一步扩展至钢铁材料以外的原材料行业和装备制造行业。     

河钢宣钢模型自动炼钢应用技术

利用数学模型和副枪控制技术实现一键自动炼钢是冶金行业先进的炼钢自动化技术。该技术是集自动控制、冶金机理、生产工艺、数学模型、人工智能、数字仿真、计算机等多种技术于一体的科学炼钢方法。详细介绍了宣钢150 t转炉区模型自动炼钢系统应用过程中对转炉静态模型、动态模型、吹炼跟踪、熔剂计算、氧量计算等关键算法的优化。该系统投入使用以来,效果良好,运行稳定;在节约能源和降低钢铁料消耗,降低吨钢成本,提高劳动生产率,改善炼钢生产环境,规范标准作业等方面效果显著。实现了由经验炼钢到智能炼钢的变革,对冶金行业炼钢生产过程控制有很好的推广、借鉴意义。     

钢铁生产过程动态调度综述

钢铁制造是典型的流程工业,其复杂生产流程中的多重不确定性为生产调度带来了巨大挑战。面向不确定事件扰动,如何制定动态调度策略实现快速响应,是钢铁企业亟需解决的实际问题。现有研究针对炼铁、炼钢-连铸、热轧、炼钢-连铸-热轧一体化调度等多种调度场景,提出了基于Petri网、启发式算法、数学规划、动态约束满足、人机交互、案例推理、鲁棒和模糊优化等各类方法的大量动态调度方法。针对钢铁动态调度这一领域展开综述,介绍钢铁生产的主要流程及其动态扰动因素,回顾钢铁制造过程中各生产环节的动态调度研究,总结现有的动态调度方法,分析钢铁行业的实际需求与现有研究的局限,提出知识和数据驱动的高性能动态调度算法、全流程多工序协同的动态调度问题及方法、可配置的决策支持系统等亟待解决的关键科学问题与待探索的研究方向。     

KR法一键脱硫及信息化工程实践

大峘集团结合客户设备升级改造需求,通过深入研究KR法脱硫工艺及设备,优化自动化控制系统,紧紧围绕智能制造和信息化技术,在工程实践中实现KR法脱硫作业一键操作;同时,通过对原有控制系统进行信息化改造,实现了炼钢生产排程数据、脱硫数据、脱硫模型、脱硫生产报表等信息化,实现了L1,L2,L3三级自动化系统的联网。     

基于冶金企业的钢铁材料化学检测研究

综合冶金企业自我发展特点,对冶金企业生产过程做好钢铁材料化学检验分析显得非常重要.其必须认识到钢铁化学材料检验各项问题,在做出依次选择、进行检验方法确定过程中,对其精细化检验方案做好了解.本文通过分析冶金企业钢铁材料化学检验过程,在梳理检验方法情况之下,由做出智能控制体系构建、提高冶金材料检验人员素养、做好冶金检验设备开发等内容出发,满足冶金企业钢铁材料发展需求.     

济钢坯材高级计划排程系统的开发和应用

针对钢铁产品品种多、规格复杂的情况,为适应快节奏生产,快速应对市场变化,根据济钢实际情况,将“供应链”的管理理念融入开发的系统中,利用现有的物料编码体系、物料清单、工艺路线等数据库信息,结合ERP系统计划模块、物料需求(MRP)模块和高级供应链计划(ASCP)模块,开发出适合济钢生产运营管理和计划管理的高级计划排程系统(JAPP)。     

钢厂生产流程与大气排放

钢铁是一种重要的材料,其生产过程依赖于矿物资源和各类能源,由此构成了钢铁生产过程对环境的多层次排放。从保护生态环境的角度出发,研究钢铁材料从采矿、钢铁制造、使用到废弃、回收、再生的整个过程对环境的影响,对于重新认识和评估钢铁工艺流程是十分重要的。本文在分析钢厂对环境的影响层次和钢厂环保技术内涵的基础上,分析了两类模型工厂：高炉—转炉—连铸—热轧工艺流程和电炉—薄板坯连铸—热轧工艺流程,分别对其买煤买电和只买煤不买电两种方案的吨钢气体排放量和万元产值排放量进行了计算、比较,从钢厂生产过程对大气排放的角度为钢铁制造流程的整体优化提供参考。     

提高热镀锌深冲用钢性能稳定性生产实践

对影响深冲用钢性能稳定性的因素进行了梳理、分析;通过对梅钢热镀锌深冲用钢生产过程中遇到的性能偏高问题和用户反映冲压开裂问题的分析、探讨,认为过渡部位的钢卷退火不充分使得钢卷性能偏高,并造成用户冲压开裂。因此针对性的制定了相应的措施,如优化计划编制,规范温度和规格过渡,制定温度放行标准等,实施后取得了明显效果。