【正文】 ................................................... 14 煉鋼調(diào)度系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析 ..................................................................................... 15 煉鋼調(diào)度復(fù)雜性分析 .................................................................................................... 17 存在問(wèn)題 ........................................................................................................................ 18 第三章 煉鋼連鑄/模鑄混合生產(chǎn)調(diào)度策略 ..................................................................... 20 連鑄/模鑄混合調(diào)度生產(chǎn)模式分析 ............................................................................... 20 連鑄/模鑄混合生產(chǎn)調(diào)度策略 ....................................................................................... 26 基于分批調(diào)度的連鑄/模鑄混合計(jì)劃策略 ........................................................ 28 連鑄/模鑄混合計(jì)劃分批次調(diào)度策略實(shí)現(xiàn) ........................................................ 29 整半爐次連鑄計(jì)劃調(diào)度方法 ........................................................................................ 33 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 目 錄－II－ 半爐次連鑄計(jì)劃啟發(fā)式編制方法 ..................................................................... 34 整爐次連鑄計(jì)劃啟發(fā)式編制方法 ..................................................................... 37 整半爐次連鑄與混合澆期模鑄計(jì)劃調(diào)度方法 ............................................................ 38 半次連鑄計(jì)劃與混合澆期模鑄計(jì)劃啟發(fā)式編制方法 ..................................... 40 整爐次連鑄與混合澆期模鑄計(jì)劃啟發(fā)式編制方法 ......................................... 42 連鑄/模鑄混合生產(chǎn)調(diào)度批次綜合策略 ............................................................ 43 第四章 混合生產(chǎn)煉鋼調(diào)度系統(tǒng) ........................................................................................ 46 軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) .................................................................................................................. 46 混合生產(chǎn)煉鋼調(diào)度軟件結(jié)構(gòu) ........................................................................................ 46 靜態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................ 47 靜態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)類(lèi)設(shè)計(jì) ................................................................................................ 48 靜態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)模塊處理流程 .................................................................................... 50 初始化模塊處理流程 ......................................................................................... 50 數(shù)據(jù)輸入模塊處理流程 .................................................................................... 50 數(shù)據(jù)輸出模塊處理流程 ..................................................................................... 51 主體算法模塊處理流程 ..................................................................................... 52 靜態(tài)調(diào)度子系統(tǒng)開(kāi)發(fā) .................................................................................................... 54 人機(jī)界面設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 54 主要的數(shù)據(jù)表及字段 ......................................................................................... 60 第 5 章 混合生產(chǎn)煉鋼調(diào)度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 .............................................................................63 課題背景.............................................................................................................................63 組織機(jī)構(gòu).............................................................................................................................63 設(shè)備條件..................................................................................................................64 工藝流程..................................................................................................................65 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).................................................................................................65 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.............................................................................................................................65 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證效果.....................................................................................................................68總結(jié)與展望 ...............................................................................................................................70東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 目 錄－III－東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒 論 0 第一章 緒 論 課題來(lái)源及意義隨著社會(huì)進(jìn)步和生活水平的提高，市場(chǎng)更加需要具有特色、更高品質(zhì)、符合顧客個(gè)人要求樣式和功能千差萬(wàn)別的產(chǎn)品。動(dòng)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(kāi)，同時(shí)還要考慮作業(yè)環(huán)境中不斷出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)、如作業(yè)的加工超時(shí)、設(shè)備的損壞等。 ? 模鑄的增加可以實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售計(jì)劃，物流平衡和增加設(shè)備利用率。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(jìng)爭(zhēng)能力。(3)動(dòng)態(tài)重調(diào)度策略:車(chē)間制造過(guò)程的隨時(shí)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。因此，有效最優(yōu)化算法只適用于特定或相對(duì)窄的問(wèn)題領(lǐng)域 [8]。東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒 論 3 (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)式算法和插入方法等。另外，它還具有計(jì)算速度快且易于與其他算法相結(jié)合的有點(diǎn)，非常適合于解決動(dòng)態(tài)調(diào)度的問(wèn)題。鋼鐵生產(chǎn)是一個(gè)多階段、離散和連續(xù)加工方式并存的復(fù)雜過(guò)程，大部分鋼鐵調(diào)度問(wèn)題都是NP難問(wèn)題。九十年代初期日本京濱鋼鐵廠利用 AI 技術(shù)，實(shí)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(guò)程間負(fù)荷的調(diào)整的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)和關(guān)于生產(chǎn)量、交貨期、合理化的最優(yōu)性的評(píng)價(jià)。本課題是以國(guó)內(nèi)某大型鋼鐵企業(yè)為研究背景，針對(duì)于該企業(yè)的特殊模鑄工藝存在的特點(diǎn)為研究背景，提出了針對(duì)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。(3)工序：指煉鋼過(guò)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。(10)煉鋼連鑄/模鑄調(diào)度計(jì)劃：簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)度計(jì)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(kāi)始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻。豎線是表示當(dāng)前時(shí)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(shí)間工位使用情況，爐次生產(chǎn)情況?，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。另外連鑄和模鑄的開(kāi)澆時(shí)間，只要在用戶要求的時(shí)間范圍內(nèi)，是可以變化的。(3)調(diào)整鋼液成份和溫度。鋼鐵生產(chǎn)一般用兩類(lèi)煉鋼爐：轉(zhuǎn)爐和電弧爐，其中轉(zhuǎn)爐更為常見(jiàn)。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(jì)劃在同一連鑄機(jī)上進(jìn)行連續(xù)澆鑄。其主要的工藝特點(diǎn)是：生產(chǎn)過(guò)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(lèi)型的鋼種可能有不同的精煉需求及處理時(shí)間需求；前后工序的物流要協(xié)調(diào)一致，時(shí)間節(jié)奏要緊密銜接；生產(chǎn)過(guò)程一般都需要高溫連續(xù)作業(yè)，沒(méi)有中間庫(kù)存，等待時(shí)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(duì)加工對(duì)象進(jìn)行一定組合，按批量生產(chǎn)。 煉鋼調(diào)度系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析國(guó)內(nèi)某煉鋼廠的生產(chǎn)管理(計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系)主要是分級(jí)方式，即LLL3 和 L4 級(jí)，分別表示生產(chǎn)和運(yùn)維底層、過(guò)程控制層、制造執(zhí)行管理系統(tǒng)層和企業(yè)資源計(jì)劃層 [3843]。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(guò)總線方式接入綜合信息化監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)。另外在進(jìn)行無(wú)澆期模鑄計(jì)劃生產(chǎn)的時(shí)候，由于無(wú)澆期模鑄計(jì)劃比有澆期模鑄計(jì)劃和連鑄計(jì)劃的優(yōu)先級(jí)低，在轉(zhuǎn)爐和精煉階段對(duì)于設(shè)備選擇的優(yōu)先級(jí)別也是最低的，所以無(wú)澆期模鑄計(jì)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(lái)提高整體的優(yōu)化性能。(5)多約束性任何一個(gè)調(diào)度問(wèn)題都要滿足機(jī)器、工件和定單等多方面的約束。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(duì)整個(gè)調(diào)度計(jì)劃的可行性起到重要作用。所以考慮生產(chǎn)調(diào)度時(shí)，迫切的需要把煉鋼車(chē)間的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程看成是一個(gè)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(shí)間流的組織與管制。由于有澆期模鑄計(jì)劃存在生產(chǎn)交貨期的特殊性，使得調(diào)度問(wèn)題愈加復(fù)雜化。模式 2：整爐次連鑄計(jì)劃，整爐次有澆期模鑄計(jì)劃和整爐次無(wú)澆期模鑄計(jì)劃，半爐次連鑄計(jì)劃，半爐次有澆期模鑄計(jì)劃和半爐次無(wú)澆期模鑄計(jì)劃。 為區(qū)分連鑄爐次，有澆期模鑄爐次和無(wú)澆期模鑄爐次屬性標(biāo)志，f???=0， 1 or 2，0 代表有澆期模鑄爐次，1 代表連鑄爐次，2 代表無(wú)澆期模鑄爐