【正文】 由于有澆期模鑄計劃存在生 產(chǎn)交貨期的特殊性，使得調(diào)度問題愈加復(fù)雜化。所以考慮生產(chǎn)調(diào)度時，迫切的需要把煉鋼車間的整個運(yùn)行過程看成是一個互相影響、緊密結(jié)合的統(tǒng)一整體，從整體的角度考慮物流、能量流、時間流的組織與管制 。因此輔助設(shè) 備與主體設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度方 法的研究對整個調(diào)度計劃的可行性起到重要 作用 。 (5)多約束性 任何一個調(diào)度問題都要滿足機(jī)器、工件和定單等多方面的約束 。另外在進(jìn)行無澆期模鑄計劃生產(chǎn)的時候，由于無澆期模鑄計劃比有澆期模鑄計劃和連鑄計劃的優(yōu)先級低，在轉(zhuǎn)爐和精煉階段對于設(shè)備選擇的優(yōu)先級別也是最低的，所以無澆期模鑄計劃可能造成整體調(diào)度結(jié)果不夠優(yōu)化，這樣需要在局部損失一些參數(shù)的優(yōu)化來提高整體的優(yōu)化性能。這些子系統(tǒng)采用的技術(shù)和結(jié)構(gòu) 形式可以多種多樣，例如，可以是基于 PC 的分布式系統(tǒng)、PLC 系統(tǒng)，也可以是智能化的機(jī)電一體化設(shè)備，通過總線方式接入綜合信息化監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)。 煉鋼調(diào)度系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析 國內(nèi)某 煉鋼廠的生產(chǎn)管理 (計算機(jī)軟件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系 )主要是分級方式，即 L LL3 和 L4 級，分別表示生產(chǎn)和運(yùn)維底層、過程控制層、制造執(zhí)行管理系統(tǒng)層和企業(yè)資源計劃層 [3843]。其主要的工藝特點是：生產(chǎn)過程是多階段連續(xù)進(jìn)行的，帶有間歇性；工藝路線與鋼種有關(guān)，不同類型的鋼種可能有不同的精煉需求及處理時間需求；前后工序的物流要協(xié)調(diào)一致，時間節(jié)奏要緊密銜接；生產(chǎn)過程一般都需要高溫連續(xù)作業(yè)，沒有中間庫存，等待時間的增加可能意味著溫度的降低、再升溫能源的浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的增加；需要對 加工對象進(jìn)行一定組合，按批量生產(chǎn)。為了提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，就需要把盡可能多的爐次計劃在同一連鑄機(jī)上進(jìn)行連續(xù)澆鑄。鋼鐵生產(chǎn)一般用兩類煉鋼爐：轉(zhuǎn)爐和電弧爐，其中轉(zhuǎn)爐更為常見。 (3)調(diào)整鋼液成份和溫度。另外連鑄和模鑄的開澆時間，只要在用戶要求的時間范圍內(nèi)，是可以變化的?，F(xiàn)代鋼鐵冶煉仍然保持了最初的兩步法：先把礦石煉成生 鐵，再把生鐵煉成鋼。 豎線是表示當(dāng)前時間 t，利用這條虛線作為參照軸，是隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，可以觀察到相應(yīng)時間工位使用情況，爐次生產(chǎn)情況 。 (10)煉鋼 連鑄 /模鑄調(diào)度計劃： 簡稱調(diào)度計劃，它指定各作業(yè)的執(zhí)行設(shè)備以及在該設(shè)備上執(zhí)行的開始時刻和結(jié)束時刻。 (3)工序：指煉鋼過程的階段數(shù)，一般包括冶煉工序、精煉工序和連鑄 /模鑄 工序。 本課題是以國內(nèi)某大型鋼鐵企業(yè)為研究背景，針對于該企業(yè)的特殊模鑄工藝存在的特點為研究背景，提出了針對煉鋼 連鑄 /模鑄混合生產(chǎn)加工的特殊工藝情況，提出解決方法。 九十年代初期日本京濱鋼鐵廠利用 AI 技術(shù)，實現(xiàn)了從高爐～煉鋼～連鑄～熱軋的一體化調(diào)度系統(tǒng)，它的特征有： (1)需求模擬仿真、過程間負(fù)荷的調(diào)整的長期預(yù)測和關(guān)于生產(chǎn)量、交貨期、合理化的最優(yōu)性的評價。鋼鐵 生產(chǎn)是一個多階段、離散和連續(xù)加工方式并存的復(fù)雜過程，大部分鋼鐵調(diào)度問題都是 NP難問題 。另外，它還具有計 算速度快且易于與其他算法相結(jié)合的有點，非常適合于解決動態(tài)調(diào)度的問題。 (5)構(gòu)造性方法 其 主要包括優(yōu)先分配規(guī)則 (譬如 SPT,LRM,MWR)、基于瓶頸的啟發(fā)式算法和插入方東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒 論 4 法 等。因此，有效最優(yōu)化算法只適用于特定或相對窄的問題 領(lǐng)域 [8]。 (3)動態(tài)重調(diào)度策略 :車間制造過程的隨時性和不確定性需要不斷的進(jìn)行重調(diào)度，以處理突發(fā)的事件。改善生產(chǎn)調(diào)度方案，可以大大提高生產(chǎn)效益和資源利用率，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力。 ? 模鑄的增加可以實現(xiàn)銷售計劃，物流平衡和增加設(shè)備利用率。動態(tài)調(diào)度是作業(yè)依次進(jìn)入待加工狀態(tài)、各種作業(yè)不斷進(jìn)入系統(tǒng)接受加工，完成加工的作業(yè)又不斷地 離開，同時還要考慮作業(yè)環(huán)境中不斷出現(xiàn)的動態(tài)擾動、如作業(yè)的加工超時、設(shè)備的損壞等。 schedule system 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 目 錄 － IV－ 目 錄 獨(dú)創(chuàng)性聲明 ................................................................................................................................. I 摘 要 ........................................................................................................................................ II ABSTRACT ..............................................................................................................................III 第一章 緒 論 ....................................................................................................................... 1 課題來源及意義 ............................................................................................................ 1 生產(chǎn)調(diào)度策略 ................................................................................................................ 2 煉鋼調(diào)度方法研究現(xiàn)狀及應(yīng)用 .................................................................................... 5 本文主要工作 ................................................................................................................ 6 第二章 連鑄模鑄混合生產(chǎn)煉鋼調(diào)度過程描述 ................................................................. 2 引言 ................................................................................................................................. 2 煉鋼生產(chǎn)工藝流程 ......................................................................................................... 5 煉鋼調(diào)度過程描述 ......................................................................................................... 8 煉鋼調(diào)度特性分析 .............................................................................................. 8 煉鋼調(diào)度系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析 ...................................................................................... 9 煉鋼調(diào)度復(fù)雜性分析 .................................................................................................... 11 存在問題 ....................................................................................................................... 12 第三章 煉鋼 連鑄 /模鑄混合生產(chǎn)調(diào)度策略 ..................................................................... 14 連鑄 /模鑄混合調(diào)度生產(chǎn)模式分析 .............................................................................. 14 連鑄 /模鑄混合生產(chǎn)調(diào)度策略 ...................................................................................... 20 基于分批調(diào)度的連鑄 /模鑄混合計劃策略 ....................................................... 22 連鑄 /模鑄混合計劃分批次調(diào)度策略實現(xiàn) ....................................................... 23 整半爐次連鑄計劃調(diào)度方法 ....................................................................................... 28 半爐次連鑄計劃啟發(fā)式編制方法 .................................................................... 28 整爐次連鑄計劃啟發(fā)式編制方法 .................................................................... 31 整半爐次連鑄與混合澆期模鑄計劃調(diào)度方法 ........................................................... 33 半次連鑄計劃與混合澆期模鑄計劃啟發(fā)式編制方法 .................................... 34 整爐次連鑄與混合澆期模鑄 計劃啟發(fā)式編制方法 ........................................ 37 連鑄 /模鑄混合生產(chǎn)調(diào)度批次綜合策略 ........................................................... 38 第四章 混合生產(chǎn)煉鋼調(diào)度系統(tǒng) ....................................................................................... 41 軟件設(shè)計與開發(fā) ................................................................................................................. 41 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 目 錄 － V－ 混合生產(chǎn)煉鋼調(diào)度軟件結(jié)構(gòu) ....................................................................................... 41 靜態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................................................................... 42 靜態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)類設(shè)計 ............................................................................................... 43 靜態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)模塊處理流程 ................................................................................... 45 初始化模塊處理流程 ........................................................................................ 45 數(shù)據(jù)輸入模塊處理流程 ................................................................................... 45 數(shù)據(jù)輸出模塊處理流程 .................................................................................... 46 主體算法模塊處理流程 ...............................