文档介绍：摘要罩式炉批量计划模型与启发式算法本文以宝钢冷轧单元的罩式炉生产线为背景,研究了罩式炉批量计划问题。罩式炉批量计划问题就是在Ⅳ个等待退火的板卷中,依据它们之间物理性质的差别以及它们和罩式退火炉之间的匹配关系挑选出刀向≤霭寰碜槌蒼鲎奥ピ=猩S于罩式炉退火生产工序的年产量占冷轧单元年产量的%以上,而且生产周期长、能量消耗大、资源约束多,所以罩式炉生产批量计划的编制非常复杂。目前现场主要以人工编排为主,人工编排水平的差别以及人处理复杂信息的局限性,使得罩式炉生产批量计划难以科学准确,从而难以保证生产优化运行。本文采用最优化建模和智能优化求解技术来研究生产批量计划问题,以期达到提高机组产能、资源优化配置和降低能耗的目的。本文主要研究工作如下:对生产批量计划问题建立了数学规划模型,该模型是带有变量的整数线性规划问题。在建立模型时考虑到不同板卷的物理性质缰亓俊⒖矶取⑼饩兜和退火曲线存在许多差异,要尽量把退火曲线和物理性质相同或是相近的板卷组成一垛,防止过火和欠火的情况出现,保证产品的质量,同时考虑了炉容约束,提高产量。针对问题求解一难特点,分别提出了三种启发式算法,为优先级法、最小增益法、分系列法。优先级法以优先级系数的降序作为板卷的编排顺序,使优先级系数大的板卷能够被优先编排,这里的优先级系数的制定方法来源于实际生产情况,将罩式炉生产线的管理模式进行量化,通过算法求解来解决问题;最小增益法是以目标函数的增量为依据。优先编排使目标函数增益最小的板卷的方法;分系列法中按照退火曲线约束将板卷分成若干个组,在每组中使用优先级法进行求解。是将优先级法中的判断板卷退火曲线是否匹配的步骤提前到原始数据处理阶段。在仿真试验中,在狿主频锢砟诖妫琖操作系统的计算机上,在开发环境中,使用喑逃镅越斜嘁耄直鸲源邮际生产中采集的檎媸凳萁辛饲蠼狻4咏峁梢钥闯觯岢龅娜制舴⑹剿惴ń果皆优于宝钢人工编排的结果。其中分系列法在装炉量和目标函数值上得到了最多的当前最好解,优先级法次之,因为从算法思想上看,分系列法可以看作是改进了的优先级东北大学硕士学位论文一—
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法,所以分系列法的结果要由于优先级法。虽然最小增益法没有在结果数据上显示出优势,但是由于其对目标函数惩罚值的变更有很大的敏感性,所以在通过改变惩罚值来控制计划属性的时候,使用最小增益法最为合适。把罩式炉批量计划问题看作是钢铁企业整个物流过程的一个单元,考虑板卷动态到达的情况,提出了动态罩式炉批量计划问题,本文将其归结为动态批处理问题,建立了数学规划模型,该模型也是带有疘变量的整数线性规划问题,依然具有求解一难的特点。与静态问题相比,目标函数和约束条件都增加了时间属性的相关项。本文利用最小增益法对目标函数值比较敏感的特点,针对该问题对槭导适萁辛朔抡媸匝椋求得近优解,与相同情况下的静态问题的结果进行比较,装炉量和目标函数有明显的优势。关键词:罩式炉批量计划,启发式算法,罩式炉生产工艺,数学模型东北大学硕士学位论文摘要
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王颍学位论文版权使用授权书独创声明枷,.籫本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名:签字日期:本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。缱髡吆偷际ν馔辖涣鳎朐谙路角┟悍裨蚴游2煌导师签名:签字闩期:
第一章绪论问题的研究背景问题的目的及意义在这一章中,主要叙述了所研究问题的目的和意义,介绍了国内外的针对罩式炉生产计划调度研究的现状,简单分析了存在的问题,最后阐述了本文的技术路线。钢铁制造业长期以来一直是工业发达国家经济的主要支柱,但最近年来,由于宏观环境因素特别是经济、技术、自然和社会环境因素的影响,已进入了一个巨大的变革时期。钢铁制造业为了适应企业新的市场变化,正努力寻求一种新的管理和生产模式,以便从根本上和整体上进行变革【”。在我国,随着改革开放政策的深入,国内许多产业如汽车、石油、造船、航天等部门都在迅速发展,各部门对钢材质量提出越来越高的要求。有些品种我国还不能生产,只能依靠进口。同时我国出口钢材数量逐年增加,产品质量、价格面临国内国际两个市场的激烈竞争。虽然我国生产钢