煉鋼—連鑄—熱軋一體化生產(chǎn)調(diào)度研究及應(yīng)用.pdf

1、本文綜述了鋼鐵企業(yè)CIMS中MES的重要作用和鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)調(diào)度研究的現(xiàn)狀以及一體化生產(chǎn)調(diào)度的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，基于國(guó)家“863計(jì)劃”重點(diǎn)課題，結(jié)合我國(guó)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，針對(duì)鋼鐵企業(yè)煉鋼-連鑄-熱軋一體化生產(chǎn)調(diào)度中存在的若干問(wèn)題，進(jìn)行了下列研究。 提出了一體化生產(chǎn)計(jì)劃體系下的熱軋批量計(jì)劃編制問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型及其算法。模型以熱軋生產(chǎn)實(shí)際要求的單元計(jì)劃平均軋制長(zhǎng)度和熱裝比作為優(yōu)化目標(biāo)，將生產(chǎn)實(shí)際中的時(shí)間和溫度要求作為約束條件。根據(jù)實(shí)

2、際生產(chǎn)中優(yōu)先考慮單元計(jì)劃平均軋制長(zhǎng)度的情況，構(gòu)造了用于熱軋批量計(jì)劃編制的兩階段變鄰域搜索算法，首先以單元計(jì)劃平均軋制長(zhǎng)度作為優(yōu)化目標(biāo)，然后以熱裝比作為優(yōu)化目標(biāo)求解。 建立了一體化生產(chǎn)計(jì)劃體系下的煉鋼—連鑄生產(chǎn)計(jì)劃編制問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)煉鋼和連鑄工序銜接緊密的特點(diǎn)，提出了一種統(tǒng)一求解煉鋼—連鑄生產(chǎn)計(jì)劃的方法，使得煉鋼爐次計(jì)劃編制和連鑄澆次計(jì)劃編制交互進(jìn)行而不是分別孤立求解，達(dá)到兩種計(jì)劃同時(shí)優(yōu)化的效果。首先根據(jù)煉鋼計(jì)劃編制的多目

3、標(biāo)優(yōu)化模型求出煉鋼爐次計(jì)劃的候選解集，然后以此作為輸入條件，根據(jù)連鑄澆次計(jì)劃編制的數(shù)學(xué)模型求出連鑄澆次計(jì)劃，最后再由澆次計(jì)劃確定爐次計(jì)劃的生產(chǎn)順序。求解煉鋼—連鑄生產(chǎn)計(jì)劃編制問(wèn)題的過(guò)程中使用了多目標(biāo)模擬退火算法和變鄰域搜索算法。 對(duì)于處于連鑄和熱軋兩道工序之間的重要熱工設(shè)備——步進(jìn)式連續(xù)加熱爐的生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了研究，建立了以最小化板坯達(dá)到軋制溫度后在加熱爐中停留的總時(shí)間作為優(yōu)化目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，以在保證滿足熱軋機(jī)生產(chǎn)需求的前提下

4、盡量降低加熱爐運(yùn)行的能量消耗。同時(shí)構(gòu)造了用于求解加熱爐調(diào)度問(wèn)題的遺傳局部搜索算法。 提出基于準(zhǔn)時(shí)制的動(dòng)態(tài)調(diào)度思想并據(jù)此建立了煉鋼—連鑄生產(chǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)度的數(shù)學(xué)模型。為了最大限度減少動(dòng)態(tài)調(diào)度對(duì)于生產(chǎn)全流程的影響，基于準(zhǔn)時(shí)制的動(dòng)態(tài)調(diào)度以減少動(dòng)態(tài)調(diào)度方案與原調(diào)度方案的時(shí)間偏差作為優(yōu)化目標(biāo)。求解算法采用了一種基于種群進(jìn)化的進(jìn)化迭代局部搜索算法。 所建立的生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)的算法均經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了煉鋼-連鑄-