PDF《一种炼钢–连 铸生产计划一体 化编制方法》

第24 卷第

3 期2007 年6月控制理论与应用Control Theory &

Applications Vol.

24 No.

3 Jun.

2007 一一一种 种 种炼 炼 炼钢 钢钢C连连连铸 铸 铸生 生 生产 产 产计 计 计划 划 划一 一 一体 体 体化 化 化编 编 编制 制 制方 方 方法 法法宁树实, 王伟, 潘学军 (大连理工大学 信息与控制研究中心, 辽宁 大连 116024) 摘要: 炼钢和连铸生产调度是钢铁企业生产调度的重要内容而且二者密切相关. 目前采用的调度方法多是分别 编制炼钢炉次计划和连铸浇次计划, 还没有协调处理二者的有效办法. 提出了一种炼钢-连铸生产计划的一体化 编制方法. 首先通过求解炼钢炉次计划编制的多目标优化模型得到炉次计划的多个候选方案, 在此基础上通过求 解以最小化计划数为目标的连铸浇次计划数学模型得到浇次计划, 最后根据浇次计划从炉次计划的候选方案中确 定炉次计划. 求解过程中使用了多目标模拟退火算法和改进变邻域搜索算法. 基于实际生产数据的仿真试验表明 了所提方法的有效性. 关键词: 炉次计划;

浇次计划;

优化;

一体化计划编制 中图分类号: TP13 文献标识码: A Integrated method of steel-making and continuous casting planning NING Shu-shi, WANG Wei, PAN Xue-jun (Research Center of Information and Control, Dalian University of Technology, Dalian Liaoning 116024, China) Abstract: Steel making scheduling and continuous casting scheduling have close relationships with each other, but they are often solved in a separate way. Unfortunately, there had been no effective way to integrate these two scheduling problems. An integrated method of steel-making planning and continuous casting planning is proposed in this paper. Firstly, a set of potential furnace charge plans is obtained through solving a multi-objective model of furnace charge planning. Secondly, the casting plan can be obtained in terms of the solutions of continuous casting planning mathematical model with the objective of minimizing the number of casting plans. Finally, the furnace charge plan is con?rmed according to the casting plan. Multi-objective simulated annealing algorithm and modi?ed variable neighborhood search algorithm are designed to solve the two mathematical models. Simulations based on practical data show the effectiveness of the proposed method. Key words: furnace charge plan;

casting plan;

optimization;

integrated planning 文文文章 章 章编 编 编号 号号: : :1000?8152(2007)03?0374?06

1 引引引言 言言(Introduction) 生产计划与调度优化是钢铁企业提高生产效 率、 提高产品质量和市场竞争力的重要途径. 炼钢 和连铸是钢铁生产中的重要工序, 处于整个生产流 程的上游, 它们的生产计划与调度水平对整个企业 的生产效益和生产效率影响很大. 而且由于炼钢和 连铸在工艺上衔接紧密, 在生产调度中相互影响, 制 订炼钢生产计划和连铸生产计划时还必须考虑二者 之间的协调. 文[1]指出炼钢D连铸是钢铁生产中的瓶颈工序, 研究炼钢D连铸的生产计划与调度优化意义重大. 文[2]中给出了连铸生产计划的整数规划模型, 并采 用禁忌搜索算法求解, 但是所给出的模型实际上 研究的只是板坯在炼钢炉次中的组合问题, 并没有 涉及到连铸计划的编制, 研究重点在于生产环境发 生变化后的动态调度. 文[3]研究了连铸生产计划的 编制问题, 所提出的整数规划数学模型以最小化连 铸浇次计划数为目标, 使用了列生成(column gener- ation)方法求解. 文[4]中给出了一种基于准时制思 想的炼钢D连铸生产调度的非线性数学规划模型, 模型中考虑了准时发货和生产操作的连续性问题. 文[5]建立了炼钢计划编制问题的混合整数规划模 型并提出了用于求解该问题的遗传算法. 以上文献 均是把炼钢和连铸生产计划编制当做独立的问题进 行研究, 然而在实际生产中炼钢生产计划和连铸生 产计划联系紧密而且相互影响, 在编制生产计划时 考虑到二者的协调更符合实际生产要求, 而且可产 生更大的经济效益. 针对上述问题, 本文提出一种炼钢D连铸生产计 划编制的一体化方法, 分别建立了炼钢炉次计划编 收稿日期: 2005?08?21;