基于多Agent與極值優(yōu)化的鋼鐵集成調(diào)度.pdf

1、鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程一般為從煉鐵開始到煉鋼、連鑄、熱軋最后精加工，過程復(fù)雜，工序繁多，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)上看，可以將其視為一個(gè)帶緩沖區(qū)域的多階的物流和能量流的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型，具有很高的方法論研究和應(yīng)用研究的價(jià)值。在生產(chǎn)過程中，每道工序都有相應(yīng)的容量、產(chǎn)品規(guī)格等技術(shù)規(guī)程和約束，而工序之間在加工時(shí)間上也存在著很大的不平衡性，當(dāng)發(fā)生機(jī)器等待工件或者工件等待機(jī)器的情況時(shí)會(huì)造成巨大的能量損失以及額外的半成品儲(chǔ)存費(fèi)用，因此，單獨(dú)對(duì)每道工序的優(yōu)化調(diào)度問題進(jìn)行求

2、解，其局部解的組合往往都難以保證一體化生產(chǎn)的連續(xù)性以及降低能耗和半成品額外費(fèi)用等性能指標(biāo)。
　　 論文針對(duì)鋼鐵生產(chǎn)流程的關(guān)鍵部分——“煉鋼—連鑄—熱軋”生產(chǎn)，以提高連鑄連軋熱送率為目標(biāo)，提出了一種基于多Agent理論與極值優(yōu)化的集成調(diào)度方法。具體地，論文在以下方面進(jìn)行了研究：
　　 ·首先，論文針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的規(guī)程與約束，對(duì)煉鋼、連鑄、熱軋三大工序分別建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，將其對(duì)應(yīng)于一類背包問題以及獎(jiǎng)金收集旅行商問題(PC

3、TSP)。基于以上模型，考慮到交貨期、加工時(shí)間以及板坯庫等約束，建立了“煉鋼．連鑄．熱軋”一體化調(diào)度模型。針對(duì)這類典型的混雜多階約束的優(yōu)化問題，論文采用了結(jié)合極值優(yōu)化算法的多Agent系統(tǒng)，從每道工序內(nèi)部的橫向加工序列調(diào)度以及工序之間從上層到下層的縱向加工序列匹配兩方面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。
　　 ·在橫向調(diào)度方面，論文采用了基于自組織臨界理論的極值優(yōu)化算法(EO)對(duì)工序內(nèi)部的加工計(jì)劃問題進(jìn)行調(diào)度求解。仿真結(jié)果表明，該算法能夠快速有效的

4、對(duì)單個(gè)軋制單元的熱軋調(diào)度問題進(jìn)行尋優(yōu)求解。
　　 ·針對(duì)縱向匹配問題，論文提出了一種多Agent系統(tǒng)模型。在這模型中，每個(gè)Agent采用基于規(guī)則或者EO的方法單獨(dú)對(duì)自己管轄內(nèi)的工序調(diào)度問題進(jìn)行求解，所得到的局部解則作為系統(tǒng)的初始解，通過Agent之間基于局部規(guī)劃以及合同網(wǎng)等模型的協(xié)調(diào)方式進(jìn)行組合優(yōu)化，形成滿意的系統(tǒng)解。
　　 ·最后，論文開發(fā)了基于以上理論和模型的系統(tǒng)原型軟件，并對(duì)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真研究，驗(yàn)證此方法的有