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...     

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。     

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。     

基于多代理的炼钢-连铸生产调度方法

多代理机制的分布式结构和实时处理能力为炼钢-连铸生产动态调度系统的实现提供了可行的技术方法。本文通过对炼钢-连铸生产调度问题的简单分析,提出炼钢-连铸生产调度的多代理体系框架、各个代理的功能及主要代理的详细设计,探讨了基于多代理的炼钢-连铸生产调度机制,并给出了一个简单的炼钢。连铸生产调度的实例分析结果。     

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．     

基于人机交互的炼钢连铸动态调度*

针对炼钢连铸动态调度问题,建立了问题的优化模型、设计了约束满足求解算法并分析了算法复杂度、开发了炼钢连铸动态调度的人机交互系统。当生产过程中的扰动事件发生时,系统能够通过人机交互并结合优化模型和多项式时间复杂度的算法获得可行且与原调度尽量一致的新调度方案,以确保动态调度前后整个生产过程的连续性和稳定性。     

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.     

炼钢连铸动态智能调度系统的研究与开发

介绍了炼钢连铸生产调度系统研究现状，叙述炼钢连铸生产流程，并指出其动态调度的难点。提出了炼钢连铸动态智能调度系统的软件结构、功能结构和技术架构，并提出了人机协调、多种方法的组舍、四维一体的综合集成方案。最后把该方案应用到某钢铁企业的炼钢连铸调度系统中，得到了很好的应用效果。     

基于动态约束满足的炼钢连铸重调度算法

针对转炉出钢延迟的炼钢连铸重调度问题,以开工时间、加工时间以及加工机器的差异度和同一炉次相邻设备间的等待时间的差异化最小为目标建立了动态约束满足模型,提出了基于约束满足和断浇修复的重调度算法。算法通过变量和值选择规则依次对变量赋值,利用冲突识别与解消规则识别赋值过程中产生的冲突并予以解消冲突;在形成的准可行调度中,利用断浇修复启发式规则修复连铸机的断浇现象。仿真实验模拟了3组均匀分布随机产生的延迟时间量,所得目标值分别为0.15,0.28和0.51。结果表明延迟时间量的大小对目标函数值有一定影响,所提算法能够最大限度地满足生产的实时性和稳定性的需求。     

炼钢—热轧一体化计划问题研究

基于一体化管理思想，对炼钢、连铸和热轧计划模型进行了研究．在炼钢、连铸和热轧计划的基础上，建立了炉次─板坯─轧制单元一体化批量计划模型，并最终形成炼钢—热轧一体化生产调度．最后给出了炼钢—热轧一体化调度的解决方法．     

基于约束满足方法求解炼钢—连铸生产调度问题

针对各阶段均有并行机的炼钢—连铸生产调度问题,建立了问题的约束满足模型．通过分析炼钢—连铸调度问题特点,将其归结为最小化操作开工时间偏移的调度问题．在求解过程中,首先用变量选择和值选择启发式方法构造时间可行的初始调度,然后应用冲突检查算法检测资源冲突，基于回跳的后向修剪组合算法修复冲突,直至得到一个一致性的最终解．数据实验表明本文提出的方法是有效的.     

改进的差分进化算法求解炼钢-连铸动态调度问题

为了求解炼钢-连铸动态调度问题,提出了一种将拉格朗日插值算法与差分进化算法相融合得到的改进的差分进化算法。改进后的差分进化算法通过自适应调整进化参数,动态的调整差分进化的方向,并结合拉格朗日插值来优化差分进化算法的局部搜索能力,引入权重系数对全局搜索和局部搜索加以平衡。针对国内某大型钢厂的实际生产数据建立实验模型,以最小化总完工时间、最小化总断浇时间、最小化炉次间总等待时间和最小化总偏差量时间为目标,将改进的差分进化算法应用于求解炼钢-连铸转炉出现故障的动态扰动事件调度问题,实验结果表明,改进的差分进化算法应用在炼钢-连铸动态调度问题上,有效的缩短了炉次加工总完工时间、炉次间总等待时间和总断浇时间,在合理范围内,有效控制了新生产的调度计划与原始调度计划的时间偏差量,避免了因扰动事件的发生而引起连铸机断浇。     

批量生产企业的车间计划调度算法研究与应用

分析了批量生产企业车间计划调度问题的资源、任务和活动,讨论了车间计划调度的约束及其实现,给出了基于复合规则的计划调度算法,在西安航空发动机公司32车间的计划管理系统中得到了应用。     

炼钢-连铸生产作业计划编制及仿真检验方法研究

结合炼钢-连铸生产流程,分析了其生产作业计划编制的特点,在炼钢-连铸生产计划的基础上,通过建立简化了的保证等待时间最少且不断浇的线性规划模型,求出合理的作业计划;将所求结果导入Flexsim实体模型中,作为炼钢-连铸仿真模型的仿真输入条件,驱动仿真模型运行.统计分析设备状态设备状态和使用率,优化生产计划及设备参数,从而优化生产作业计划.     

基于HGA的冲压车间生产计划与调度的集成优化

根据车身厂冲压车间和生产库房的实际情况,研究了冲压件成批生产的Job-shop车间生产计划和调度的集成优化问题,给出该问题的非线性混合整数规划模型,并采用混合遗传算法进行求解。遗传算法中,给出一种新的启发式规则来改善初始解集,通过与递阶分解方法进行比较,得出该算法对求解该类问题有着很好的效果。     

科研型企业的计划调度算法研究与应用

针对科研型企业生产任务的特殊性,引入工种实力以综合反映多项资源的最大负载,讨论了工种实力的定义及评定指标,对不同类型的生产任务给出了基于综合优先级和工种实力的计划调度算法,介绍了在某研究所的具体应用情况。     

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.     

基于UML的钢轧衔接生产调度系统建模

针对混合生产环境下钢轧衔接生产调度系统中炼钢-连铸、板坯库、加热炉和热轧工序之间的动态协调问题,本文采用面向对象分析设计方法,在分析了系统功能需求和影响钢轧衔接关键因素的基础上,使用统一建模语言建立了该系统的用例模型、静态结构模型和动态行为模型,以可视化的图形界面展现了系统的功能结构,描述了系统对象之间信息交互以及系统对动态事件的处理流程,满足了钢铁生产制造执行系统实时性和动态性的要求,实现了实际生产过程的紧凑性和连续性。     

基于Petri网的批处理调度研究

批处理过程存在于复杂的动态环境中,来自主客观的干扰及问题固有的易变性,会导致各种过程参数的变化,因此,需要研究对意外事件作出快速反应的动态调度方法,以捕捉生产环境的实时变化。该文针对批处理过程中最常出现的操作处理时间波动,提出了基于Petri网仿真技术的批处理过程动态调度方法。仿真结果表明,该方法能有效地改善调度性能,为批处理过程动态调度的研究提供了新思路。