柔性棒材轧线批量与调度智能化方法研究

随着精益化生产在钢铁制造领域的不断升级,计算机智能化的决策方法被越来越多的应用于炼钢、连铸和热轧等环节以优化作业流程,提高生产效率。本文聚焦于柔性棒材热轧生产线,不同规格产品在生产线上的切换、生产和库存成本,通过智能化方法,自动制定多产品生产批量和生产顺序方案,最优化总成本。通过计算实验对棒材实际场景数据验证了该方法的可行性和有效性。

冷轧生产批量计划与调度问题模型及算法

对冷轧生产系统特点进行分析,将冷轧生产批量计划与调度问题抽象为多阶段、多品种带有中间库的批量计划与调度问题。针对该问题建立了数学模型,通过对库存成本和调整成本惩罚系数的控制可以协调库存水平和调整次数的关系。对所建立的模型,提出了基于二进制粒子群优化与局部搜索的混合求解算法。最后,通过对企业实际生产数据的计算和分析,验证了模型和算法的可行性和有效性。

面向产品族的有限产能批量与调度模型

批量与调度问题对于企业节约加工时间与减少生产成本具有重要意义。对于涉及产品族的问题,企业需要同时考虑产品族间的长时切换与产品间的短时切换。基于有限产能批量调度模型,建立了面向产品族的批量与调度问题的混合整数规划模型,通过决策各期产品的生产调度与机器的分配,从而最小化包括产品设置成本以及产品族设置成本等在内的总成本。使用ILOG CPLEX将此非顺序依赖切换模型与顺序依赖切换模型在不同规模的实例下进行测试,结果显示本模型在处理较大规模的非顺序依赖切换问题时有显著优势,能够快速得到高质量的解。

一种求解集成生产计划的混合协同进化算法

讨论了一类带有序列相关的机器调整时间和有限缓冲空间的流水车间批量计划与调度的集成优化问题,给出了该问题的非线性混合整数规划模型,提出了一种求解混合协同进化问题的算法。模型的目标函数是使库存费用、缺货费用和加班费用之和最小,约束函数考虑了库存平衡约束和需求平衡约束。算法采用协同进化算法与遗传算法的并行混合搜索结构,通过迁移算子把协同进化的子种群和独立进化的公共种群有机联系起来,同时算法采用基于邻域的进化策略,以提高算法性能。最后,对三种不同规模的问题进行了数值仿真实验,结果验证了算法的有效性。