基于CSP的钢铁企业订单投放与指派方法研究

针对钢铁生产中订单投放问题,建立数学模型,提出了度量拖期程度、负荷均衡程度两个指标。利用约束满足技术中灵活的变量选择和值选择规则以及约束传播技术对经典订单投放方法和指派规则进行改进,提出了基于瓶颈优先和负荷均衡的订单投放方法和改进的EDD指派规则。其中选择符合时间与负荷约束的订单进行投放,将工作量均匀加载到机器负荷;在指派生产顺序时,兼顾订单交货期和加工时长,优化可能拖期的订单生产顺序。针对不同投放方法与指派规则的组合,以及订单投放效果影响因素设计实验,结果表明模型与算法具有可行性与有效性。     

炼钢?连铸生产调度的研究进展

针对炼钢?连铸过程的生产调度问题,首先,对生产调度问题的研究方法进行了总结和评述,梳理了各类方法的特点及适用范围;其次,介绍了当前国内外钢厂典型计算机辅助调度系统的一些案例,并讨论分析其特点;最后,在以往研究的基础上,对未来炼钢?连铸过程生产调度问题的研究思路和方法提出了建议,针对静态调度提出了“规则+算法”的研究思路,以国内某特钢厂为例,提出了基于钢厂生产模式优化的调度模型构建方法;针对动态调度提出“多工序协同”的研究思路,提出了基于多智能体的炼钢?连铸过程多工序工艺、质量与调度的协同控制的研究方法。优化高效的建模及求解方法是解决生产调度问题的重要手段之一,旨在改善当前钢厂生产计划编制水平、提高生产计划的可执行性、加强现场实时调控,对实现炼钢?连铸过程稳定化、有序化、连续化运行具有重要意义。      

面向多种生产工艺的冶铸轧一体化批量计划优化

考虑面向冷装、温装、热装和直轧等多种生产工艺的炼钢、连铸和热轧三阶段一体化批量计划优化问题,针对问题特点提出了一体化编制策略,并在此基础上建立了问题的约束满足模型.针对模型无优化目标和具有复杂工艺约束,及其求解过程具有NP难性质的特点,提出了将约束传播技术嵌入到聚类分析中的求解算法.通过源于钢铁企业实际生产数据的仿真实验结果表明了模型和算法的有效性.     

CSP生产线MES中的动态生产调度系统建模

动态生产调度系统是CSP生产线制造执行系统(MES)的重要组成之一，它处理MES与过程控制系统之间的信息交互，并对生产执行过程中的各种变化做出实时响应。本文采用面向对象技术，分析CSP生产环境的特点，建立基于统一建模语言的CSP动态生产调度系统模型。     

钢铁企业MES中的库存管理系统

在钢铁企业制造执行系统(MES)的框架下，结合笔者所在课题组开发的软件系统，探讨库存管理系统的基本目标、功能结构和应用要点。     

最小化板坯盈余问题的约束满足求解算法

针对热轧薄板生产中板坯设计环节的最小化板坯盈余问题,建立了问题的约束满足优化模型;通过0-1背包问题的多项式归结,证明了问题的NP难复杂性。针对问题的特殊性质,给出了变量选择策略和值选择策略,在此基础上,提出了基于约束满足的求解算法;通过数据实验进一步验证了算法的可行性和有效性。     

考虑属性区域值的板坯设计模型与算法

针对钢铁企业板材生产中的板坯设计问题，建立了考虑属性区域值的板坯设计模型。区域值板坯设计的宽度和重量属性均为区间数值。根据建立的模型，提出了基于合同-板坯矩阵进行计算的启发式算法，并通过计算实例和数学实验时提出的算法进行了说明和验证。     

混合流水车间插单重调度的超启发式遗传算法

针对带有紧急订单的混合流水车间插单重调度问题,提出了一种双层编码的超启发式遗传算法。针对混合流水车间具有的订单排序和机器选择的双决策特征,在算法低层设计双层编码方案,在个体中表示订单排序和机器选择两类信息,对应一个唯一调度解,进而提出了12种排序和选择启发式对个体进行迭代优化;在算法高层采用自适应遗传算法,用来确定订单排序启发式和机器选择启发式的操作组合以及各组合执行的次序,并设计了自适应变异算子来优化算法的有效性。大规模数据实验的结果表明,所提算法具有很好的求解质量和求解效率。     

基于TSP方法求解等待时间受限的置换流水车间调度

等待时间受限的置换流水车间调度问题要求工件在连续两个机器间的等待时间满足上限值约束.对此,分析了工件序列中相邻工件的加工持续时间及其上下界关系,并且提出一种启发式方法.首先,建立旅行商间题（TSP）以生成初始调度;然后,采用扩展插入方法优化调度解.为了衡量算法性能,给出问题下界的计算方法和相关评价指标,并通过数据实验验证了该启发式和下界计算方法的可行性和有效性.