煉鋼—連鑄—熱軋一體化生產調度研究及應用.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)生產調度研究的現(xiàn)狀以及一體化生產調度的特點，在此基礎上，基于國家“863計劃”重點課題，結合我國鋼鐵企業(yè)生產實際情況，針對鋼鐵企業(yè)煉鋼-連鑄-熱軋一體化生產調度中存在的若干問題，進行了下列研究。 提出了一體化生產計劃體系下的熱軋批量計劃編制問題的數(shù)學模型及其算法。模型以熱軋生產實際要求的單元計劃平均軋制長度和熱裝比作為優(yōu)化目標，將生產實際中的時間和溫度要求作為約束條件。根據(jù)實

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

3、標優(yōu)化模型求出煉鋼爐次計劃的候選解集，然后以此作為輸入條件，根據(jù)連鑄澆次計劃編制的數(shù)學模型求出連鑄澆次計劃，最后再由澆次計劃確定爐次計劃的生產順序。求解煉鋼—連鑄生產計劃編制問題的過程中使用了多目標模擬退火算法和變鄰域搜索算法。 對于處于連鑄和熱軋兩道工序之間的重要熱工設備——步進式連續(xù)加熱爐的生產調度問題進行了研究，建立了以最小化板坯達到軋制溫度后在加熱爐中停留的總時間作為優(yōu)化目標的數(shù)學模型，以在保證滿足熱軋機生產需求的前提下

4、盡量降低加熱爐運行的能量消耗。同時構造了用于求解加熱爐調度問題的遺傳局部搜索算法。 提出基于準時制的動態(tài)調度思想并據(jù)此建立了煉鋼—連鑄生產動態(tài)調度的數(shù)學模型。為了最大限度減少動態(tài)調度對于生產全流程的影響，基于準時制的動態(tài)調度以減少動態(tài)調度方案與原調度方案的時間偏差作為優(yōu)化目標。求解算法采用了一種基于種群進化的進化迭代局部搜索算法。 所建立的生產調度數(shù)學模型和相應的算法均經過生產實際數(shù)據(jù)驗證，并在此基礎上開發(fā)了煉鋼-連鑄-