鋼鐵工業(yè)成品物流建模與優(yōu)化.pdf

1、鋼鐵工業(yè)成品物流是指鋼鐵產品從生產線產出以后，經(jīng)過運輸、存取、搬運等一系列作業(yè)最終通過運輸工具到達客戶的過程。成品物流的作業(yè)效率直接影響到企業(yè)的物流成本和客戶的滿意度。近年來隨著物流技術的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)已經(jīng)逐漸將物流管理水平作為提高企業(yè)競爭力的一個重要手段。合理的成品物流控制策略可以平衡生產末端庫和成品庫的庫存，避免因末端庫庫存過多造成的生產環(huán)節(jié)阻塞，同時有效縮短發(fā)貨時間、提高運輸工具的作業(yè)效率，從而降低物流成本、提高顧客滿意度。

2、>　　鋼鐵產品從生產線完成處理后，先存放在各生產線的末端庫中，然后根據(jù)轉庫計劃（Re-deposit Planning）和出庫要求，將產品從末端庫運送至成品庫或堆場中轉存以等待集配出廠發(fā)貨。出廠發(fā)貨計劃可進一步劃分為集配計劃(Consolidation Planning)和裝載計劃(Stowage Planning)。集配計劃是對于給定的運輸工具（船體、車皮或汽車），根據(jù)產品的去向、在庫位置、品種和重量等信息，從現(xiàn)有成品中選擇一部分進行

3、裝船或裝車;而裝載計劃是在確保符合裝載規(guī)程的前提下，決策如何安排集配計劃中的產品在運輸工具上的裝載位置。
　　本文主要針對鋼鐵工業(yè)成品物流作業(yè)中的轉庫流向問題和配載計劃問題進行了研究，進而對整個成品物流作業(yè)流程進行了分析，工作內容主要分以下四個方面:
　　1)研究了鋼鐵企業(yè)成品由生產末端庫向成品庫轉庫的流向問題。轉庫流向問題是指在考慮庫容及出庫、入庫能力的基礎上決策末端庫中的產品轉向哪個成品庫以及什么時間轉庫。本文以最大化轉

4、庫收益為目標，考慮了末端庫與成品庫的庫容、出庫入庫能力限制，建立了0-1整數(shù)規(guī)劃模型。
　　2)由于轉庫流向問題的NP-難的求解特性，常規(guī)的動態(tài)規(guī)劃和分支定界算法僅能獲得小規(guī)模問題最優(yōu)解。而該問題是來源于鋼鐵企業(yè)成品物流環(huán)節(jié)中的實際問題，具有規(guī)模大、約束復雜的特點，因此探討問題的近似算法成為主要的研究手段。本文提出了基于拉格朗日松弛的數(shù)學規(guī)劃方法對問題進行近似求解。針對該問題模型的約束特點，分別構造了兩種松弛模式的拉格朗日松弛算法

5、，并對第二種模式的算法加入了有效不等式來改進上界。為了驗證和比較提出的方法的有效性，通過隨機產生的不同規(guī)模的數(shù)據(jù)進行了實驗。實驗計算結果表明:(1)兩種模式的拉格朗日松弛算法在短時間內都能獲得較小的對偶間隙。(2)對于小規(guī)模問題，上述兩種模式與標準優(yōu)化軟件CPLEX獲得的最優(yōu)解接近或相同;對于中規(guī)模和大規(guī)模兩種模式的上界與CPLEX獲得的最優(yōu)解或當前最好可行解接近。(3)第一種松弛模式的上界略微優(yōu)于第二種松弛模式，但需要更多的計算時間，

6、而第二種松弛模式經(jīng)常可以獲得優(yōu)于第一種模式的可行解。
　　3)在分析國內某鋼鐵企業(yè)成品出廠發(fā)貨環(huán)節(jié)物流作業(yè)的基礎上，將成品出廠發(fā)貨過程劃分為集配計劃與裝載計劃，開發(fā)了集成三種運輸方式的鋼鐵成品自動配載物流優(yōu)化決策支持系統(tǒng)。針對鋼鐵企業(yè)實際物流作業(yè)中存在的動態(tài)因素對系統(tǒng)的功能和優(yōu)化算法進行了適應性設計與改進，使系統(tǒng)更好地適應環(huán)境變化，具有較強的魯棒性。
　　4)對鋼鐵企業(yè)成品從生產末端庫到送達客戶之間的物流作業(yè)各個環(huán)節(jié)中存在的