基于动态规划的铁水运输智能调度方法

以钢铁企业的铁水运输为背景,以机车和鱼雷混铁车(Torpedo Car,简称TPC)为运输工具,依托厂区铁路网络,建立了路段预约机制和碰撞检测模型,提出了近邻分配、进程调度和分组优化的铁水优化调度方法,并根据铁水需求和运输距离等因素,采用动态规划确定车辆的最佳数量。在开发的两层C/S分布式铁水智能调度仿真系统上,应用现场采集的原始数据进行仿真,结果表明智能调度方法具有先进性和实用性的特点。     

具有瓶颈道岔的炼铁机车生产调度研究

针对机车等待延迟会造成机车作业率极低,甚至影响铁水质量的问题,分析了武钢炼铁站瓶颈道岔处的铁水运输情况.以Flexsim为仿真平台,建立瓶颈道岔处的铁水运输初步仿真模型,可视化仿真生产调度状况,统计输出相关实验数据,分析原因,并改进初步仿真模型,设计出新的机车调度方案,可缓解机车在瓶颈处的等待延迟现象,保证生产顺利进行.     

热轧生产过程加热炉优化调度模型及算法

钢铁生产中的加热炉调度问题是一类复杂的组合优化问题。本文进一步考虑不同轧制位对应的候选板坯集存在交集的生产实际,建立了以板坯住炉时间最小为优化目标的数学模型,提出了三阶段的启发式算法,确定各轧制位板坯的入炉和出炉时间。仿真实验表明,给出的模型和求解算法对加热炉调度问题的优化效果很好。     

基于多代理系统的车间动态调度模型设计

调度方法是提高车间生产效率的关键.针对实际车间调度问题,提出一种基于多代理系统((Multi-Agent-System,MAS)的生产调度模型,综合运用了遗传算法,蜂群算法,合同网机制,实现了MAS灵活性与上述算法对调度优化的结合.分析了干扰车间调度的因素以及调度优化的目标,实现车间的智能化以及车间调度的自动化.     

系统耦合机制在碾压混凝土坝施工仿真中的应用

碾压混凝土坝施工过程仿真研究的核心在于对坝体施工系统内各子系统间关系的描述.在深入分析碾压混凝土坝施工生产、运输及仓面作业系统间相互作用机理的基础上,构建了子系统间的耦合模型;基于各子系统间的耦合模型及资源配置关系,建立了碾压混凝土坝施工生产调度智能模型,通过子系统间的资源耦合及工作协同调配,可得到仓面规划方案及相应的混凝土生产与运输方案,形成可执行的生产调度计划.工程实例应用表明,基于系统耦合的仿真机制可模拟各子系统在工作调度和组织方面的高度协调性,可优化碾压混凝土坝施工系统资源配置及工作调度.     

嵌入调整模型的CBR技术的炼钢调度系统

以钢铁生产为背景，以优化钢铁生产调度问题为目的，建立了基于嵌入调整模型的案例推理系统．着重论述了调整模型在该系统中的功能、调整模型的建立与求解过程．为了便于问题的求解，首先非线性调整模型被转化为线性调整模型；其次，采用两阶段求解算法提高求解效率．第一阶段，采用基于启发式思想生成种群的遗传算法将问题进行预处理，降低求解问题维数．为了满足生产现场的需要，在遗传算法实现中提出三维自然数编码策略．第二阶段，对简化后的模型采用单纯形法加以求解．仿真结果验证采用基于嵌入调整模型的案例推理系统来解决钢铁生产动态调度问题，其有效性比单一的采用模型或传统CBR方法要强，随着系统的完善，本系统将投入实际应用，会带来可观的经济效益．     

一类功能型布局制造系统调度问题

为有效对功能型布局制造系统进行调度,构建批量零件的加工与搬运时间模型,设计考虑了搬运车辆总投入数量、搬运次数均衡程度、搬运车辆总空载转移时间等指标的基于单运输工序的搬运车辆协作调度算法. 研究结果表明,本算法可为同类型批量零件制定精确的生产与搬运作业计划,生成用于支撑搬运车辆调度算法所需的时间信息;可对搬运车辆进行准确调度,特别是与其他搬运车辆调度算法相比,在搬运车辆总投入数量、搬运次数均衡程度等方面具有明显优势.     

面向MES的装配作业调度系统研究

该文针对飞机装配作业生产管理复杂的特点以及生产计划与调度难以实现等问题,在研究装配作业调度系统的基础上,提出面向制造执行系统生产模式的飞机装配作业调度系统的结构、功能、模型与调度算法.实现的装配作业调度系统以飞机装配过程为核心,以GIM/GRAI方法为计划决策的依据,利用赋时Petri网建立装配生产线模型,按周期计划安排生产等方法实现生产调度优化,从而实现了生产现场快速组织装配资源按时完成生产计划.该系统已在实际生产中得到应用,并取得良好的效果.     

资源受限下的连续性消耗应急调度模型

目的 解决资源受限下的物资连续性消耗的应急调度物资和时间的优化问题.方法 在各出救点出救时间不确定条件下,建立了以施救成本和因施救不及时导致的损失费用最小化为目标的应急调度优化模型;考虑了出救点的物资量限制和时间限制等约束条件,采用粒子群算法对模型进行优化求解,对设计算例进行仿真实验.结果 求解出出救点的最优运输量和最优运输时间,实现了在规定应急时间内总成本最小的效果,验证了模型的合理性及算法的有效性.结论 模型适合解决在资源受限下的满足应急总成本最小的物资优化和出救时间优化的调度问题.     

基于综合集成与智能优化的复杂运输调度系统

探讨了一种解决复杂运输调度问题的新方案.首先从现实需求和案例分析出发,阐述了复杂运输调度问题具有的异构信息集成、多约束、模型动态时交、环境不确定等特征.在目前常用的几类相关方法(包括精确算法、传统启发式算法等)的基础上,指出了采用单一技术和方法在解决实际运输调度问题中的不足.提出了一种基于综合集成和智能优化的决策支持框架.强调人机结合的多层次定性定量分析方法,建立了一种层次化的决策模式和结构化的约束处理和求解机制.在集成多种使能技术的基础上,为供应链管理中的运输调度问题提供了新的求解方案.     

Optimization for vehicle scheduling in iron and steel works based on semi-trailer swap transport

In order to solve internal logistics problems of iron and steel works, such as low transportation efficiency of vehicles and high transportation cost, the production process and traditional transportation style of iron and steel works were introduced. The internal transport tasks of iron and steel works were grouped based on cluster analysis according to demand time of the transportation. An improved vehicle scheduling model of semi-trailer swap transport among loading nodes and unloading nodes in one task group was set up. The algorithm was designed to solve the vehicle routing problem with simultaneous pick-up and delivery (VRPSPD) problem based on semi-trailer swap transport. A solving program was written by MATLAB software and the method to figure out the optimal path of each grouping was obtained. The dropping and pulling transportation plan of the tractor was designed. And an example of semi-trailer swap transport in iron and steel works was given. The results indicate that semi-trailer swap transport can decrease the numbers of vehicles and drivers by 54.5% and 88.6% respectively compared with decentralized scheduling in iron and steel works, and the total distance traveled reduces by 43.5%. The semi-trailer swap transport can help the iron and steel works develop the production in intension.     

留渣量对“双渣+留渣”炼钢工艺的影响

通过热力学计算以及工业试验研究留渣量对"双渣+留渣"炼钢工艺的影响。理论计算结果表明,在铁水成分维持不变时,其合理的留渣量约为4.3 t,考虑在实际生产中铁水成分的波动,留渣量可取3~5 t。工业试验表明,采用新的"双渣+留渣"炼钢工艺,留渣量过低易造成第1阶段结束倒渣时渣中含Fe量过高,合理的留渣量为3~4 t,平均降低铁损为2~3 kg/t钢。理论计算结果与工艺试验结果基本一致。     

昆钢高炉铁水脱碳实验研究

研究了不同铁矿粉氧化剂以及矿粉加入量、铁水初始成分、铁水温度等因素对铁水碳、硅、锰氧化的影响.实验表明巴西粉与滇滩矿具有较好的脱碳效果,在高炉出铁温度范围内,用巴西粉或滇滩矿加入量为2%时,可平均脱去3.3%的碳、50%的硅和30%的锰.对铁水进行氧化脱碳处理后进行冷却,没有发现片状石墨析出.     

Molten steel yield optimization of a converter based on constructal theory

Constructal theory is introduced into the molten steel yield maximization of a converter in this paper. For the specific total cost of materials, generalized constructal optimization of a converter steel-making process is performed. The optimal cost distribution of materials is obtained, and is also called as "generalized optimal construct". The effects of the hot metal composition contents, hot metal temperature, slag basicity and ratio of the waste steel price to the sinter ore price on the optimization results are analyzed.The results show that the molten steel yield after optimization is increased by 5.48% compared with that before optimization when sinter ore and waste steel are taken as the coolants, and the molten steel yield is increased by 6.84% when only the sinter ore is taken as the coolant. It means that taking sinter ore as coolant can improve the economic performance of the converter steelmaking process. Decreasing the contents of the silicon, phosphorus and manganese in the hot metal can increase the molten steel yield. The change of slag basicity affects the molten steel yield a little.     

液锌对金属的腐蚀及其对策

根据液锌对铁的腐蚀机理,研究了钢铁中硅、碳含量对其抗液锌腐蚀能力的影响．发现硅、碳是促进钢铁熔蚀的元素,即随着钢中硅、碳含量的升高,其耐液锌腐蚀能力下降．并通过大量实验得出：渗硼层具有良好的耐液锌腐蚀性能,可作为液锌与铁表面接触的良好隔离层．为减少和防止液锌对铁的融蚀,作为热镀锌的工艺装备应选择低硅、低碳钢,较低的锌液温度,或对热镀锌的工艺装备进行渗硼处理．     

宽厚复合板热轧成形轧制力模型

为了有效提高宽厚复合板热轧成形质量,以不锈钢与低合金钢层状复合结构材料为研究对象,针对宽厚复合板结构复合及加工协同变形的技术要求,制定宽厚复合板热轧成形工艺路线,并对热轧宽厚不锈钢复合板成形轧制力模型进行研究.将热轧复合变形区分成Ⅰ、Ⅱ两个区段,并依据热轧过程中轧制区间内金属流动变形规律,确定各界面上摩擦切应力τ的方向,进而推导出热轧不锈钢复合板成形轧制力计算公式.研究结果表明:该轧制力模型可准确预测轧制力的大小,有效提高轧制力的计算精度.经轧制成形制造的不锈钢复合板满足设计技术要求,制定工艺路线合理,可用以指导生产实践.     

氧气顶吹熔融还原炼铁试验研究

介绍了氧气顶吹熔融还原技术的工艺、设备和氧枪在反应中最佳喷溅效果的模拟;此工艺采用浸入式水冷喷枪把富氧空气直接喷吹到渣层中来加强对熔池的搅拌,强化传热传质．通过用昆钢提供的原料初步试验,得到了与传统高炉品质相当的优质铁水．该工艺可以使用传统高炉无法使用的高磷铁矿石作为炼铁原料,且能冶炼出含磷降低的铁水,脱磷也是这种工艺的特点之一．     

马钢300 t 铁水预处理倾翻车液压系统优化

介绍了马钢四钢轧300t铁水预处理铁水车倾翻复位过程中经常出现液压缸卡阻故障,此故障不仅制约生产的正常运行,还易造成铁水罐外溢铁水的事故,通过对倾翻油缸缸口块进行重新优化,很好的解决了这一难题。     

面向ISPKN钢铁流程生产计划与调度系统研究

针对钢铁流程的特点,研究了钢铁产品线组合计划、产品综合生产计划、连续流程生产计划以及混合流程生产计划和钢铁流程知识网框架,基于遗传算法对上述的生产计划与调度进行了仿真研究,计算结果表明所建立的模型具有较好的针对性,效果较好。     

Applications of optimal mathematic-physical models in metallurgical manufacture scheduling system at Baosteel

The transfer of mass flow between ironmaking and steelmaking process at Baoshan Iron and Steel Co. Ltd. has been analyzed. The mathematic-physical models of transport scheduling for hot metal manufacturing have been researched combined with the practical problem in the metallurgical manufacture procedure. Taking into account these models, the scheduling software has been designed, programmed and tested on-line. The new automation system of production scheduling has been implemented successfully at Baosteel, which produces a great economic benefit.