熱軋板坯庫物流仿真系統(tǒng)及倒垛問題研究.pdf

1、熱軋板坯庫是連接煉鋼-連鑄與熱軋工序的重要環(huán)節(jié)，上游連接煉鋼-連鑄工序，接收連鑄機(jī)澆鑄生產(chǎn)的板坯，下游連接熱軋生產(chǎn)線的加熱爐，根據(jù)熱軋計劃規(guī)定的板坯需求序列為熱軋工序供應(yīng)板坯。由于熱軋板坯庫物流非常復(fù)雜，涉及板坯堆放實績，吊機(jī)、輥道、過跨臺車等多類運(yùn)輸設(shè)備聯(lián)合作業(yè)，目前在編制煉鋼-連鑄計劃和熱軋計劃時無法精細(xì)地考慮板坯庫的物流過程，在計劃執(zhí)行過程中經(jīng)常受到板坯庫物流實績的制約，嚴(yán)重時會影響熱軋工序的生產(chǎn)進(jìn)度。所以，仿真煉鋼-連鑄計劃和熱

2、軋計劃執(zhí)行過程中板坯庫物流過程，通過觀測仿真結(jié)果評估計劃并進(jìn)行改進(jìn)，對提高煉鋼-連鑄-熱軋過程生產(chǎn)效率具有重要價值。
　　本文以東北大學(xué)系統(tǒng)工程研究所與上海寶信軟件公司合作的“面向計劃和排程的MES數(shù)字仿真”項目為背景，針對板坯庫物流仿真問題進(jìn)行研究，主要研究工作如下：
　　1)建立了基于離散事件動態(tài)系統(tǒng)(DEDS)和multi-agent混合的板坯庫物流過程仿真模型。通過分析，提出了混合的multi-agent體系結(jié)構(gòu)，建

3、立了板坯庫中各agent模型，滿足了實際的建模需求;在DEDS仿真策略方面，采用了事件調(diào)度法，建立了離散事件模型，實現(xiàn)了各Agent間的通信，并用面向?qū)ο笳Z言C++語言實現(xiàn)了仿真模型。
　　2)針對板坯庫物流過程中的最優(yōu)倒垛問題，提出了分枝定界算法。該算法不僅保證了板坯倒垛的次數(shù)最少，還保證了吊機(jī)的運(yùn)輸消耗最少。但是實驗發(fā)現(xiàn)，隨著問題規(guī)模的擴(kuò)大，算法運(yùn)算速度很不理想。針對這一現(xiàn)象，本文結(jié)合實際中垛位和熱制計劃的情況，對分支定界算法

4、進(jìn)行了改進(jìn)，得到了最終的解決方案。該方案經(jīng)過測試，取得了良好的求解效果，實現(xiàn)了在可容忍的時間內(nèi)獲取良好解的目的。
　　3)基于以上仿真模型和板坯庫倒垛算法開發(fā)了板坯庫物流仿真系統(tǒng)。將倒垛問題的求解算法作為知識嵌入到Agent仿真模型中，提高了Agent智能。在仿真模型的支持下，結(jié)合仿真可視化子系統(tǒng)與統(tǒng)計分析模塊，本系統(tǒng)成功實現(xiàn)了板坯庫物流仿真，并利用統(tǒng)計分析的結(jié)果，對計劃、板坯庫能力進(jìn)行了評估。實現(xiàn)了板坯庫物流仿真系統(tǒng)的功能。