基于柔性优化的轧制批量生产计划模型

为了满足市场对钢材品种多样化的需求,在提高客户满意度的同时兼顾生产经济性,有必要制定灵活的生产计划,以保证轧制生产资源在最优配置下的充分利用。针对钢铁企业多样的产品需求和不断变化的生产条件,建立了钢铁轧制生产计划柔性优化混合整数非线性规划模型,深入考虑各周期产能平衡的耦合性、钢材品种的可替代性、坯料匹配的多样性和拖期生产等柔性条件,并综合库存、生产准备、产能等其他约束,提出钢铁轧制批量生产计划柔性优化策略。采用优化建模工具Lingo建模求解,并通过实例对不同规模下柔性优化模型的有效性和可行性进行了验证,为实际钢铁轧制生产计划的制定提供了指导。     

钢铁联合企业中期生产计划建模及算法

针对钢铁联合企业品种结构多样,工艺流程复杂,多阶段、多工厂联合生产的特点,建立了以客户需求满足度、企业效益等为目标的中长期生产计划优化模型。该模型为大规模、非线性、网络优化模型,主要考虑了生产能力、库存限制、工艺制程等约束条件,可以保证企业生产物流平衡和能力与市场平衡。提出了约束遗传算法嵌套线性规划方法的分层混合求解算法,外层以约束遗传算法中的染色体作为控制因子转换模型分解问题规模,内层采用线性规划快速求解,通过内外层嵌套循环,实现了非线性模型与线性模型的转换求解。通过算例证明了所提算法的有效性。     

面向产能柔性的综合生产计划模型研究

在阐述产能柔性概念的基础上,分析了影响产能柔性的因素及其能力构成,进而以生产成本、库存成本以及非柔性成本最小化建立了综合生产计划优化模型,最后采用遗传算法予以求解,并通过实例仿真证明了模型和算法的有效性和可行性。     

基于Pareto最优的多目标集成协作计划与调度

针对现有制造系统中协作计划、生产计划和调度方案不能同步制定的问题,考虑在供应链环境下有协作的计划与调度,构建了一种多目标集成协作计划与调度优化模型。提出一种基于Pareto最优的多目标优化算法,设计了包含协作染色体的基于作业的集成编码方案,通过惩罚操作实现协作计划与生产计划的同步协调。考虑供应链协调中常见的完工时问、总成本、总拖期时间、平均流经时间四个性能指标对模型进行整体优化。通过仿真实验验证了模型及其算法的有效性。     

电机企业面向供应链环境的集约生产计划优化研究

针对电机企业在不确定模糊条件下集约生产计划难以做出决策问题,建立了以最大化利润、最短生产用时、客户满意度最大化为目标的多目标集约生产计划模型.根据模糊区间理论将模糊模型清晰化,再运用层次分析法将多目标函数转化成单目标函数,通过精英保留策略的遗传算法对目标函数进行求解,结合案例证明该集约生产计划规划模型有效性.     

基于投产数量的实数编码遗传算法在双目标主生产计划模型中的应用

应用约束理论和JIT思想建立一种双目标的主生产计划模型,利用一种基于投产数量的实数编码遗传算法对模型进行优化,方便有效地解决多品种小批量订货型制造企业订单投产方案的问题。此双目标模型及其优化方法适合多种同类型生产企业使用。     

考虑非固定提前期的生产计划和预防性维护联合优化模型

针对具有重入的串行系统如半导体晶圆制造这类系统中生产提前期和负荷之间存在较强非线性依赖关系以及设备维护对生产计划的执行有较大扰动的事实,将预防性维护纳入非固定提前期函数以体现生产和维护的相互制约,提出了描述生产负荷、预防性维护与生产计划提前期关系的函数,基于该函数建立了生产计划与预防性维护联合优化模型。该模型以最小化系统的生产和维护总成本为目标,与现有的生产计划模型相比,考虑了预防性维护对生产计划执行的影响。生产线不同复杂程度和设备劣化水平下的数值实验表明,该联合优化模型具有更低的总成本。     

随机和模糊约束下的扩展型集约生产计划方法

针对不确定环境下具有模糊需求量、随机加工能力约束的多阶段多品种集约生产计划问题进行了研究。在考虑生产任务跨阶段性的基础上,建立扩展型随机模糊混合优化模型,并运用随机模糊机会约束规划理论、不确定等价方法和Lingo软件对模型进行转化和求解。通过案例分析,证明了该模型和方法的有效性,为决策者在不确定环境下的生产计划决策提供了依据。     

基于拉格朗日松弛和遗传算法的供应链协同计划

研究了多级供应链伙伴间的生产计划协调优化问题。对集成性多阶段约束生产批量计划模型增加了关联约束和相关需求约束。基于模型的加可分性结构,利用拉格朗日松弛技术将其分解为成员独立的子问题。应用遗传算法更新拉格朗日乘子来协调成员决策,在不干涉成员决策权和私有信息的前提下,实现了多级供应链生产计划的协调优化。仿真实验证明了基于拉格朗日松弛技术与遗传算法的计划协同模式和协调方法的优越性和鲁棒性。     

基于质量约束的生产调度与设备维护联合优化模型分析

本文主要研究车间生产管理中设备维护维修、生产调度、质量控制三者联合优化问题.在质量控制成本约束下,研究生产调度和设备维护维修联合优化模型,旨在通过优化工艺过程质量控制成本函数参数与预防性维护时间变量,获得单位时间预期成本最小值.通过采用启发式算法,得出最优质量控制成本函数参数与预防维护时间参数组合,与生产调度计划相结合...     

钢铁企业先进生产计划和实时生产调度技术的研究

为了解决钢铁企业目前由于缺乏生产计划和调度系统而造成的宏观调控和实时监控等方面存在的问题，在对现有钢铁企业的信息化体系结构和生产管理模式等进行理论研究的基础上，提出了基于MRP II与JIT相结合的特钢行业生产管理模式；采用多层递阶计划和动态实时调度策略，构建面向企业上层管理ERP和下层执行MES系统的集成化解决方案。实现了企业生产计划和调度的整体优化，建立了适合特钢企业经营管理与生产制造一体化的信息系统。     

基于递阶优化的钢铁企业集团战略排产计划模型研究

针对集团型钢铁企业决策层和执行层递阶分离的特点,提出了基于递阶优化理论的钢铁企业集团战略排产计划模型。模型上层由一个中心决策者组成,以集团单位产出利润最大为决策目标;下层由N个平行的子系统组成。在充分考虑了集团下属各股份公司设备能力和资源配置约束的基础上,以单个股份公司的每道工序成本消耗最小为目标进行优化。该模型解决了集团型钢铁企业生产能力粗平衡和物料需求粗平衡,实现了集团全局的战略优化。引入遗传算法求解模型。最后给出了应用实例,证明了该模型的有效性和可行性。     

钢铁企业生产成本数据集市及数据挖掘研究

为了实现管理决策支持，研究了各种因素对生产成本的影响，建立了生产成本数据集市。将班组以及工序作为分类属性，每一炉钢的成本差异作为挖掘目标，采用决策树ID3算法，计算每个属性的信息增益。把具有最高信息增益的属性作为集合的测试属性，并据此划分样本生成决策树，以挖掘其中对成本管理有意义的指导性规则，实现了钢铁生产成本的动态分析并取得了显著的效果。     

本钢彩涂机组印花生产工艺研究

彩涂印花系列产品是在国际上有着“钢铁产品工艺品”之称的高端彩涂钢板产品之一,潜在市场十分巨大。本文结合本钢彩涂机组生产彩涂印花产品的工艺实践,对彩涂印花产品生产的工艺特性,生产工艺过程,工艺原理,生产过程中设备工艺因素调整及影响彩涂印花产品质量的工艺等因素进行了研究探讨。     

可调加工时间炼钢-连铸的灰狼优化调度算法

炼钢-连铸(SCC)是钢铁生产中的瓶颈,SCC生产过程中最后一个阶段的加工时间可调。可调加工时间SCC调度问题是NP难组合优化问题,高质量的SCC调度算法可以较大地提高生产效率。基于问题特征,研制了求解该问题的高效灰狼优化(GWO)算法。首先设计了新的解码方法对解进行解码。同时提出了种群初始化方法,以得到具有一定质量和多样性的初始种群。其次,研制了一种基于多操作的搜索算子,该算子包含3种不同操作,在一定程度上实现了GWO算法的集中性和多样性的平衡。此外,设计了重启操作,以提高GWO算法的多样性。对比实验说明了基于多操作的搜索算子的有效性。此外,与4种有效调度方法的对比说明了GWO算法的高性能和优越性。     

MTO管理模式下钢铁企业成本计划方法研究

钢铁企业的成本计划模式并没有考虑各职能部门之间的协调,而且并不是以作业为基础。目前对于订单驱动型钢铁企业的作业成本计划方法研究明显不足。结合面向订单生产(Make toOrder,MTO)管理模式下钢铁企业制造过程中各类资源的投入产出特点,构建了订单驱动的钢铁制造过程消耗链及其相关数学描述方法,提出了基于消耗链的钢铁企业成本计划模型及原材料成本计划算法。最后结合某钢铁企业实例,说明该成本计划方法的有效性和实用性。     

基于B/S和ASP的连铸-连轧生产知识网系统设计研究

知识网系统有助于实现钢铁企业一体化管理.在介绍钢铁企业知识网系统的基础上,详细论述了连铸-连轧生产知识网系统的组成,并讨论了此系统中的几个关键技术:B/S模式、ASP、ADO技术、数据库技术和数据加密技术.     

基于实例推理的钢铁生产工艺设计研究

针对钢铁行业工艺设计复杂、工艺设计知识难于表达和工艺实例库庞大不易检索的问题,通过分析其工艺设计鲜明的阶段性和层次性特点,提出了基于分段分层实例推理的钢铁行业工艺设计策略.通过对工艺设计问题的逐段分解和逐层细化,降低了实例检索的空间,实现了不同阶段、不同层次的多实例重用.设计了基于实例检索网络模型的钢铁行业工艺实例检索程序,以及分段分层实例推理的工艺设计流程和工艺设计算法,并以实际应用加以验证说明.     

基于单件小批企业的制造执行系统研究及优化

作为连接企业上层生产计划管理系统和底层设备控制系统之间接口的制造执行系统,是当前管理信息系统研究和开发的热点与难点。本文探讨了适用于单件小批量生产的重型机械制造企业的制造执行系统的结构框架,详细地描述了其各个功能模块的作用,并给出了实现系统优化调度的遗传算法的问题编码、遗传操作和评价函数以及算法的整个过程。按照这种框架所构建的制造执行系统,能够实现生产作业计划的实时调度以及生产过程的实时控制。