连轧钢管生产中的三辊机架匹配的建模与遗传算法

在轧钢生产中,不同外径的钢管需要用具有相应加工直径的三辊机架来加工。而具有加工直径D的三辊机架可以通过对具有加工直径比D小的旧三辊机架的改造而获得。因此,对下一个计划周期的加工需求,需要通过改造获得所需要的三辊机架。以总加工量最小为目标,满足生产需求为约束,建立了一个整数规划模型。根据所建立的模型,开发了基于遗传算法的求解方法。数据试验表明了算法的有效性。     

热轧圆钢的轧制批量计划优化模型与算法

针对热轧圆钢的轧制批量计划编制问题,以热轧圆钢的需求为导向,综合考虑热轧和加热炉阶段的工艺要求,建立了以最小化钢坯余料浪费惩罚和相邻钢坯间跳跃惩罚为目标的数学模型,并基于约束满足技术设计求解算法.算法通过变量选择和值选择规则对待轧制钢坯进行选择、分组和序列生成操作;通过约束传播技术缩减搜索空间,并划分轧制单元;同时,将装箱启发式Best Fit Decreasing (BFD)嵌入到算法中,以优化钢坯余料浪费惩罚和钢坯属性跳跃惩罚.基于实际生产数据的仿真实验表明了模型和算法的可行性和有效性.     

生产调度系统中的XML通讯模型及实现

在分析Web环境下生产调度系统体系结构的基础上,建立了基于XML(Extensible Markup Language)的生产调度系统的通讯模型,设计了基于SOAP(Simple Object Access Protocol)协议的XML引擎、XML请求分发处理中的安全过滤器、请求分发处理器中的对象定义和交互过程,并探讨了将该模型用于实际生产调度系统中的实现技术.     

基于约束规划的最优浇次计划模型研究

基于约束规划提出最优连铸浇次计划模型.模型在以往研究的基础上增加了板坯厚度约束和交货期约束;为不同钢级赋予不同的量化值,按照组浇工艺要求规定的钢级范围来确定能够组成同一浇次的钢级量化允许值范围,将组浇工艺要求直接量化;模型不仅确定浇次的组成,而且确定浇次的顺序和炉次在浇次内的顺序.根据生产实际随机生成数据所做的实验表明所提出的方法是有效的.     

基于WLC的钢铁企业多工序、多路径订单投放方法

针对按订单生产(MTO)下的多工序、多路径的钢铁生产中订单投放问题建立数学模型,提出了度量订单交货提前/拖期程度、负荷均衡程度以及工序生产紧密衔接程度的3个指标.针对问题的模型及其特点,提出了基于负荷均衡的订单投放算法.首先基于负荷控制的思想为订单池中的订单指定生产路径;然后基于瓶颈工序优先均衡的原则调整工序负荷;最后对非瓶颈工序进行负荷均衡.基于企业实际生产背景的仿真实验结果验证了模型和算法的有效性.     

一类具有特殊阻塞约束的两阶段流水车间成组调度模型与算法

从钢铁企业的管加工生产中抽象出一类具有特殊阻塞约束的两阶段流水车间成组调度问题.与传统阻塞约束不同,工件是否发生阻塞并非取决于缓冲区容量,而是取决于工件自身的规格、尺寸等属性.针对此调度问题,以最小化最大完工时间(makespan)为目标建立混合整数线性规划模型,并通过三划分问题的多项式归结证明问题的强NP难特性,进而将问题划分为工件组排序和工件组内工件排序两个子问题,提出一种基于协同进化的分布估计算法.算法针对两个子问题各自特点进行独立编码,分别设计启发式规则构造初始种群,并提出带有工件区块结构特征的概率模型来指导种群进化.基于实际生产数据设计多种问题规模的实验,从而表明所提出模型和算法的有效性.     

制造执行系统模型综述与分析

制造执行系统是制造业信息化发展过程中的必然产物。随着制造环境的变化，制造执行系统的内涵和模型也在不断发展变化。本文阐述制造执行系统概念的产生背景；纵观制造执行系统概念和模型的发展历程；综述制造执行系统的各种代表性模型的基本结构和核心内容；分析制造执行系统的主要观点和实施要点。     

钢铁企业MES中的预防性设备维护系统

设备状态信息采集手段的局限和相关软件系统的欠缺，制约着基于状态的设备维护方法的实际应用。制造执行系统(MES)为基于状态的设备维护系统应用提供了可行的环境，同时也对其产生了迫切的需求。本文在钢铁企业MES的体系结构下，结合笔者所在课题组开发的软件系统，探讨基于状态的预防性设备维护系统的基本原理、功能结构和应用要点。     

单亲遗传算法求解方坯入库堆垛问题(续完)

针对方坯入库堆垛问题,建立了最大化入库方坯批次综合匹配度和非空垛位空间利用率的多目标0-1整数规划模型。设计了求解该问题的两阶段算法:第1阶段采用聚类算法对下线入库方坯聚类形成入库批次;第2阶段采用基于约束满足的单亲遗传算法为形成的批次指派合适的垛位。通过钢厂实际生产数据对算法进行验证,结果表明,相对传统手工计算方法,本文提出的算法不仅能够通过对综合匹配度的优化来减少垛位倒垛数,而且能提高垛位的空间利用率。     

基于约束满足的板坯设计模型与求解方法

针对客户订单的重量需求为固定值、客户订单分配过程中有最小重量限制的板坯设计问题,建立了以最小化板坯数量为目标的约束满足模型.通过三划分问题的多项式归结,证明了该问题是强NP难的;针对问题的特殊性质,给出了变量选择策略和值选择策略;提出了基于约束满足技术的求解算法,并证明了算法的收敛性;通过数据实验对算法的有效性进行了验证.