高性能环件辗轧成形智能仿真优化新思路与研究进展

面对环件辗轧成形过程有限元计算效率极低和成形成性难以一体化调控的挑战,提出了环件辗轧智能建模仿真优化的新思路和新方法。该方法能在有限元计算过程中,实现各轧辊运动的实时协调匹配和基于目标驱动的自动调控,只需要一次有限元计算就可直接获得满足控制量(环件长大速度、轧制力、温度、组织性能等)目标要求的环轧工艺路径;简介了超大型铝合金环件(10 m级)双向辗轧智能建模仿真、超大型筒节环件轧制智能建模仿真、基于力控的大型铝合金环件(5 m级)双向辗轧工艺路径智能仿真优化、基于温控的铸坯环件双向辗轧工艺路径智能仿真优化4个方面的最新研究进展。

基于TOC和IA的能力受限产品组合优化

针对现有产品组合优化研究仅考虑自制资源能力限制、未考虑外包资源能力限制的问题,建立了能力受限产品组合优化的数学模型,并进行了模型分析和比较,得出了能力受限模型优化解的特征,为进一步构建仿生算法奠定了基础。应用免疫算法和约束理论构建了仿生算法——IA_TOC_Ⅲ,通过相应变通处理可用IA_TOC_Ⅲ算法求解考虑自制/外包情形的所有模型。通过对单/多瓶颈算例的仿真,IA_TOC_Ⅲ仿生算法在合理时间内得到了大、小规模产品组合决策的优化解。通过与已有算法的比较,验证了本模型和算法的有效性和实用性。

考虑运营稳定性的内支线班轮航线网络规划模型

货主选择承运航线的影响因素,既包括挂靠港口的计划到港时间与单箱运价,还包括反映班轮运营稳定性的甩箱率与准班率。对此,文章将挂靠港口的航行与在港时间不确定引入研究,并对挂靠港口间的不确定性建立联系,基于航次仿真来计算各挂靠港的到港时间分布、船舶的航次最大载箱量分布。以班轮航线的甩箱率与准班率限制、内支线最大船型与最长往返时间为约束,在优化内支线航线网络结构的同时,计算航线适配船型、班期密度及挂靠港计划到港时间。针对所构建的带不确定参数的NP难问题,文章设计了基于模拟仿真的智能优化算法,通过方案仿真技术来处理输入模型的众分布函数,借助智能优化原理从大范围解空间内寻找满意方案。文末对船舶航次仿真与网络规划模型的有效性进行了验证,算例分析表明:内支线班轮航线网络的货主选择比例达64%,且不论货主更偏好运输时间或价格,航线方案皆能贴近货主偏好。