基于连续时间表示的炼钢-连铸过程调度建模与求解

面向某钢铁企业在炼钢-连铸阶段的复杂生产调度问题,提出了一种基于连续时间表示的调度建模方法。依据炼钢-连铸过程的每个浇次中各炉次的保序性,针对每一台生产设备,将每个炉次的作业开始与结束时间作为决策变量,并根据避免作业冲突的原则构建约束;同时,定义离散决策变量,保证炉次在同一类生产设备中进行作业的唯一性。最终,调度模型被构建为一个混合整数规划问题,从而便于使用商业求解器高效求解。在同一生产计划中对基于不同时间表示方法的调度模型进行仿真测试,仿真结果表明,所提方法能够在要求的运行时间内得到满足工艺要求的最优决策,在工程应用中具有可行性。

时间扰动下的炼钢-连铸智能重调度方法

在炼钢-连铸生产过程中,有很多不可预测的扰动事件发生,导致静态调度计划失效。炼钢-连铸生产重调度的任务就是实时地根据生产现场出现的扰动事件重新安排生产计划,以确保生产顺利进行。在以往的炼钢-连铸生产中,动态调度以人工调整为主,难以达到符合钢铁生产商最优的生产调度计划。因此,研究时间扰动下的炼钢-连铸智能重调度方法对钢铁生产工业仍然具有理论和实际意义。

炼钢—精炼—连铸生产过程优化调度方法研究

钢铁企业生产的过程中,炼钢-精炼-连铸生产发挥着重要的作用。钢水需经过多个生产环节的处理,包括电弧炉、精炼设备等,在各个炉次生产的过程中,要确保协调性和连续性。简单来说,在炼钢-精炼-连铸生产的过程中,需要控制成本、保障质量,所以要对调度方法进行优化,文章就此进行了相关的阐述和分析。

基于动态约束满足的考虑连铸机故障的炼钢连铸调度算法

针对考虑连铸机故障的炼钢连铸动态调度问题,建立了动态约束满足模型,以此为基础提出了基于约束满足的优化方法。该方法通过动态调度策略调整浇次计划,对模型进行预处理,将动态调度问题转化为动态约束满足问题;将模型分为连铸方案修复子模型和炼钢精炼重调度子模型。针对两个子模型给出对应的两阶段求解算法。仿真实验表明了所提算法的可行性和有效性。

基于变约束规划模型的炼钢连铸动态调度

针对炼钢连铸生产过程中时常出现各种扰动,采用人工调度存在反应慢、调度结果不优化的问题,在分析各种调整方式基础上,建立了在线调整非线性规划模型,通过约束变化满足不同的调整方式要求,并将模型转化为线性规划模型后对其进行求解.在国内某大型钢厂应用结果表明:采用该方法在缩短动态调度时间、减少钢水冗余等待时间、提高设备负荷率方面取得显著成效.

炼钢-连铸生产优化重调度方法

炼钢-连铸生产过程中存在扰动,致使很多时候生产不能按原调度计划进行,需要进行重调度.重调度时存在正在生产的炉次计划,因此重调度问题比静态调度问题更具有复杂性.将具有相同精炼重数的炼钢-连铸生产重调度问题归结为一个复杂的混合Flow Shop调度问题,考实际生产约束,以最小化最大完成时间为目标建立了重调度模型,采用了启发式规则和遗传算法相结合的优化方法求解.利用实际生产数据对重调度方法进行了验证和分析,结果显示了重调度方法的有效性.

炼钢连铸动态智能调度系统的研究与开发

介绍了炼钢连铸生产调度系统研究现状,叙述炼钢连铸生产流程,并指出其动态调度的难点。提出了炼钢连铸动态智能调度系统的软件结构、功能结构和技术架构,并提出了人机协调、多种方法的组合、四维一体的综合集成方案。最后把该方案应用到某钢铁企业的炼钢连铸调度系统中,得到了很好的应用效果。

融合启发式规则和文化基因算法的多缓冲炼钢—连铸生产调度

针对炼钢连铸生产多缓冲多约束的特点,基于浇次调度提出一种混合启发式规则与文化基因算法的调度方法。建立了炼钢连铸生产调度模型,提炼出有限、无限和可加工三类缓冲区。提出浇次内和浇次间两种启发式规则,通过缓冲区分配和定时来保证同一浇次内的生产顺行和各浇次间的准备时间约束。设计了文化基因算法,将启发式规则融进初始化和解码过程,构造基于优先组合矩阵的变邻域搜索算子改进其局部优化。通过某炼钢厂的实例及随机实验表明所提方法有效,且具有优异的局部拓展与全局优化能力。

基于准时制的炼钢-连铸生产调度问题研究

在钢铁ＣＩＭＳ下对于在安排炼钢－连铸调度中的机器冲突问题建立了基于准时制调度思想的数学模型，经过变换，将非线性规划问题转化为线性规划问题，用标准线性规划程序进行求解，使这一模型能够用于生产实际．最后给出了一个应用实例．

基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统

大型钢铁企业炼钢连铸生产工艺复杂、设备众多、生产过程存在随机因素和不确定性因素,因此,充分发挥经验丰富的调度专家在生产过程中的决策作用显得尤为重要。研究了炼钢连铸动态调度策略,在此基础上开发了基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统,综合集成了扰动设定、扰动发生、动态跟踪、扰动识别、人机交互和模型优化功能。利用在线数据,进行了离线仿真。仿真结果表明:该软件提供的图形化编辑集成平台可以实现对计划快速、有效的动态优化调度,同时为深入研究炼钢连铸动态调度方法提供了集成的实验平台。

炼钢-连铸智能调度软件的开发及应用

针对大型钢铁企业炼钢-连铸生产调度过程难以控制的问题,将智能优化设定控制策略应用于炼钢-连铸生产调度过程中,将优化调度方法、专家系统、案例推理等技术相结合,研发了集调度计划编制、在线跟踪与调整、人机交互等功能为一体的调度软件。讨论了调度策略、软件的结构和功能,并将所研发的调度软件应用到某大型钢铁联合企业炼钢-连铸生产过程中,取得了显著的成效。工业实验表明,该调度软件具有良好的性能和在工业界广泛应用的前景。

基于离散人工蜂群算法的炼钢连铸调度优化方法

根据炼钢连铸的高温要求,建立了缓冲区数量和时间受限的带约束的调度模型。除连续浇铸外,模型还考虑了浇铸前可滞留时间受限,将更换中间包时间要求作为硬性约束,以确保钢胚的质量。在算法设计上,采用多种邻域搜索方式结合的离散人工蜂群算法,并加入未改进计数来标明解的状态和搜索方式的转换,从而加快对优质解的邻域搜索。通过对某炼钢厂生产实例以及随机生成的若干组实例的测试结果验证了算法对求解炼钢连铸生产调度问题的有效性。

柔性炼钢连铸仿真调度系统及其关键技术

针对炼钢连铸系统,提供了一种较为通用的仿真调度系统设计方案,并讨论其中的关键技术,如提供图形化组态平台、运用反向调度实现出钢计划粗调度、正向仿真解决机器冲突,并在调度中考虑了运输时间。最后,运用该系统对一个实际生产系统进行仿真调度决策,结果令人满意。

炼钢-连铸生产计划调度一体化的仿真优化模型

为解决炼钢-连铸生产计划制定的可执行性与调度过程的时间不确定性影响问题,建立了一种计划调度一体化的仿真优化模型。模型以炼钢生产流程中的物流为对象,将连铸的连浇批量计划完成作为仿真的目标导向,同时考虑了过程的实时信息,并将生产调度原则抽象作为仿真模型的局域演化规则;模型可根据生产目标、过程信息按局域规则进行工位状态更新和物流迁移,从而实现目标导向下的自组织仿真。对于任意设定的时间范围,通过仿真模型的一次连续演化即得到可执行的炼钢连铸炉次计划,即初始调度方案。以某钢厂8h的生产实际数据检验了该仿真优化方法的有效性。

基于虚拟现实的炼钢连铸调度仿真系统

针对炼钢连铸生产工艺复杂、生产过程存在动态性难以对其生产过程进行建模的问题,采用虚拟现实技术研究计划动态调度和炼钢连铸生产流程建模。在此基础上开发了基于虚拟现实的炼钢连铸调度仿真系统,包括基于二维图形编辑的动态调度和基于Flexsim的炼钢连铸生产流程模拟。利用某钢厂的现场数据进行仿真实验。仿真结果证明所开发的炼钢连铸调度仿真系统的有效性,为深入研究适合于现场实际的炼钢连铸智能人机交互调度方法提供了可视化实验平台。

炼钢连铸系统的动态调度模型和启发式调度算法

针对炼钢连铸系统对单元设备建立了动态调度模型 ,并利用基于该模型的赋时同步有色Petri网对整个系统建立动态调度模型 .针对该模型 ,提出了一种启发式调度算法解决动态调度问题 ,并基于此实现炼钢连铸的仿真调度系统 .结果表明 ,该算法能够较好地实现多级多机 FIFO(先入先出 )

钢厂炼钢连铸生产调度及重计划方法

为解决炼钢-连铸生产调度中扰动情况下的重计划编制问题,提出一种按扰动时的作业计划是否已开始执行进行作业计划的分类,并分别采用正向时间并行顺推算法与反向基于遗传算法和时间并行倒推的混合优化算法进行炉次计划的重计划。利用某钢厂8 h的实际生产作业计划数据进行的验证结果表明:该方法能快速得到高质量的可执行炼钢-连铸生产重计划与调度方案。

炼钢-连铸-热轧生产调度模型及算法研究

基于一体化管理思想,在已编制的炼钢-连铸生产调度模型及轧制批量计划的基础上,建立了炼钢-连铸-热轧一体化生产调度模型,将拉格朗日松弛法应用于模型中,利用拉格朗日松弛法较好的分解特性,使大规模复杂调度问题的求解成为可能。最后,用实例说明模型和算法的有效性。

炼钢连铸动态调度方法及其应用

在炼钢连铸生产工艺约束条件下,针对实际生产运行过程中存在的时间偏差、温度补偿、浇铸异常以及钢种变更等多扰动问题,单纯依靠手工调度还不能快速有效的达到计划的优化调度。提出了基于案例推理和人机交互相结合的局部调整、基于分批规则的重调度的动态调度方法,应用所提出的方法建立了动态调度架构,设计与开发了软件系统。该系统应用于国内某大型钢厂的生产调度,实现了多扰动情况下的快速优化调整。

基于一体化生产的炼钢—连铸批量计划与调度

基于钢铁企业一体化生产,建立了炼钢—连铸区段炉次和浇次批量计划模型,并通过禁忌搜索算法对模型进行了求解.之后,归纳出了A钢厂3座转炉、6台精炼设备(双工位RH设备3台,CAS设备2台,双环LF设备1台)、3台连铸机流程配置下静态调度的基本原则.最后,提出了一体化生产下炼钢—连铸区段动态调度的策略,并采用规则、算法、数学模型与人机交互相结合的方法解决炼钢—连铸动态调度问题,仿真实验结果表明了此方法的可行性.