钢铁企业运作管理中的吊机物流调度理论研究
发布时间：2024-04-25 05:50
钢铁工业是国民经济的重要支柱产业之一。近年来,随着建筑业、汽车制造业、造船业和家电业的大力发展,对钢材的需求数量和质量提出了更高的要求。钢铁企业的生产过程复杂、工序之间联系紧凑、物流成网状交叉,同时由于高温连续运作特征,使得运件在各工序之间的送达时间都有严格的要求。物件在工序之间的传输主要是由运载工具——吊机完成的。有效的吊机调度能够精确物件在工序间的时间衔接、减少待料时间、提高吊机和生产设备利用率、减少资源和能源消耗。因此对钢铁工业作业管理中提炼的吊机物流调度问题进行理论分析,揭示工序及生产物流环节调度之间的内在规律,设计有效的近似算法成为运作管理领域挑战性的前沿研究课题。 本文针对从冷轧罩式退火过程及钢卷仓库中提炼出的吊机调度问题,进行了理论研究。分别对罩式退火过程中工具搬运的单吊机调度问题、工具无延迟约束的多吊机调度问题、工件与工具混合搬运的多吊机调度问题、带有单服务器的并行机调度问题、吊机联运调度问题、钢卷仓库中板卷倒垛与搬运集成作业的单吊机和多吊机调度问题进行了研究。对上述问题,分别从复杂性、可解和难解方面进行了理论研究。在对问题的复杂性分析的基础上,对于可解问题,给出了多项...
【文章页数】：233 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 问题的研究目的及研究意义
1.1.1 问题来源及研究目的
1.1.2 问题背景及研究意义
1.2 钢铁企业吊机分类及分析
1.2.1 按工序
1.2.2 按物流设备
1.2.3 按功能
1.2.4 按吊件特点
1.2.5 从吊机作业管理中提炼的科学问题
1.2.6 与一般吊机的对比分析
1.3 吊机调度问题研究现状
1.3.1 电镀生产线中的吊机调度问题综述
1.3.1.1 单吊机调度问题综述
1.3.1.2 多吊机调度问题综述
1.3.2 集装箱港口码头中的吊机调度问题综述
1.3.2.1 岸吊吊机调度问题综述
1.3.2.2 场吊吊机调度问题综述
1.4 主要研究方法概述
1.4.1 算法复杂性
1.4.2 近似算法及算法性能分析
1.4.3 动态规划和整数规划
1.4.4 最优解性质分析
1.5 本文的研究路线及主要工作
1.5.1 本文的研究路线
1.5.2 本文的主要工作
第二章 罩式退火过程中工具搬运的单吊机调度问题
2.1 引言
2.2 问题描述和公式化的表述
2.3 问题的模型和分析
2.3.1 问题参数
2.3.2 数学模型
2.4 问题的复杂性和性质
2.5 两阶段算法及其绝对性能分析
2.5.1 拟多项式动态规划的最优分配决策
2.5.2 分配子问题的全多项式时间近似策略
2.5.3 调度子问题的启发式算法
2.5.4 两阶段算法的绝对性能分析
2.6 特殊情况
2.6.1 当|F|=|C|=1时
2.6.1.1 当τi
F=τi
C=0时
2.6.1.2 当τi
F≠τi
C≠0时
2.6.2 当|F|=|C|=n时
2.6.2.1 启发式1
2.6.2.2 启发式2
2.6.2.3 启发式3
2.6.2.4 绝对性能分析
2.7 计算结果
2.8 小结
第三章 罩式退火过程中工具无延迟约束的多吊机调度问题
3.1 引言
3.2 问题的定义和描述
3.3 吊机调度过程
3.4 可行解的性质
3.4.1 吊机分配不碰撞约束
3.4.2 工具卸载无延迟约束
3.5 复杂性
3.6 启发式算法和它的最坏性能分析
3.6.1 最坏情况分析
3.7 多项式可解情况
3.7.1 每个移动开始时间和完工时间公式化表达
3.8 小结
第四章 罩式退火过程中工件与工具混合搬运的多吊机调度问题
4.1 引言
4.2 与其它两类调度问题的对比
4.3 问题的模型和分析
4.3.1 问题参数
4.3.2 问题模型
4.4 问题的分析和性质
4.4.1 问题性质
4.4.2 一种整合的方法
4.5 问题强NP-难的证明
4.6 两阶段启发式算法及绝对性能分析
4.6.1 两阶段启发式算法
4.6.2 启发式的绝对性能分析
4.7 基于工具分配的启发式算法及其分析
4.8 小结
第五章 带有单服务器的并行机调度问题
5.1 引言
5.2 文献综述
5.3 复杂性结论和最优性质
5.3.1 复杂性结论
5.3.2 最优性质
5.4 指定机器加工问题的启发式算法
5.5 不指定机器加工问题的启发式算法
5.6 多项式可解的情况
5.7 小结
第六章 基于重入车间调度建模策略的吊机调度问题
6.1 引言
6.2 问题定义和符号
6.3 复杂性和统治性质
6.4 问题J3|hub-reentrant|Cmax
6.5 问题J3|hub-reentrant|Cmax的启发式算法
6.6 混合重入车间作业问题
6.6.1 M2和M3中机器数量充足时的多项式时间内可解情况
6.6.1.1 特殊情况1
6.6.1.2 特殊情况2
6.6.2 M2和M2中机器数量有限时的最坏情况
6.7 小结
第七章 基于混合流水车间调度建模策略的吊机联运调度问题
7.1 引言
7.2 问题定义
7.3 启发式算法
7.4 启发式算法的最坏情况分析
7.5 小结
第八章 钢卷仓库中板卷倒垛与搬运集成作业的单吊机调度问题
8.1 引言
8.1.1 文献综述
8.2 问题描述和符号
8.3 问题模型
8.3.1 问题参数
8.3.2 数学模型
8.4 复杂性及问题的性质
8.4.1 复杂性
8.4.2 问题的性质
8.5 特殊情况
8.6 一般情况的动态规划
8.6.1 吊机调度的时间图表示
8.7 一般情况的启发式算法及其性能分析
8.7.1 启发式算法
8.7.2 性能分析
8.8 小结
第九章 钢卷仓库中板卷倒垛与搬运集成作业的多吊机调度问题
9.1 引言
9.2 问题的符号和分析
9.3 问题模型
9.3.1 问题参数
9.3.2 数学模型
9.4 问题性质
9.5 启发式算法及其最坏性能分析
9.5.1 启发式算法
9.5.2 最坏情况分析
9.6 小结
第十章 结束语
参考文献
致谢
作者博士期间发表和录用的论文
作者博士期间科研情况
个人简历
本文编号：3964103
【文章页数】：233 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 问题的研究目的及研究意义
1.1.1 问题来源及研究目的
1.1.2 问题背景及研究意义
1.2 钢铁企业吊机分类及分析
1.2.1 按工序
1.2.2 按物流设备
1.2.3 按功能
1.2.4 按吊件特点
1.2.5 从吊机作业管理中提炼的科学问题
1.2.6 与一般吊机的对比分析
1.3 吊机调度问题研究现状
1.3.1 电镀生产线中的吊机调度问题综述
1.3.1.1 单吊机调度问题综述
1.3.1.2 多吊机调度问题综述
1.3.2 集装箱港口码头中的吊机调度问题综述
1.3.2.1 岸吊吊机调度问题综述
1.3.2.2 场吊吊机调度问题综述
1.4 主要研究方法概述
1.4.1 算法复杂性
1.4.2 近似算法及算法性能分析
1.4.3 动态规划和整数规划
1.4.4 最优解性质分析
1.5 本文的研究路线及主要工作
1.5.1 本文的研究路线
1.5.2 本文的主要工作
第二章 罩式退火过程中工具搬运的单吊机调度问题
2.1 引言
2.2 问题描述和公式化的表述
2.3 问题的模型和分析
2.3.1 问题参数
2.3.2 数学模型
2.4 问题的复杂性和性质
2.5 两阶段算法及其绝对性能分析
2.5.1 拟多项式动态规划的最优分配决策
2.5.2 分配子问题的全多项式时间近似策略
2.5.3 调度子问题的启发式算法
2.5.4 两阶段算法的绝对性能分析
2.6 特殊情况
2.6.1 当|F|=|C|=1时
2.6.1.1 当τi
F=τi
C=0时
2.6.1.2 当τi
F≠τi
C≠0时
2.6.2 当|F|=|C|=n时
2.6.2.1 启发式1
2.6.2.2 启发式2
2.6.2.3 启发式3
2.6.2.4 绝对性能分析
2.7 计算结果
2.8 小结
第三章 罩式退火过程中工具无延迟约束的多吊机调度问题
3.1 引言
3.2 问题的定义和描述
3.3 吊机调度过程
3.4 可行解的性质
3.4.1 吊机分配不碰撞约束
3.4.2 工具卸载无延迟约束
3.5 复杂性
3.6 启发式算法和它的最坏性能分析
3.6.1 最坏情况分析
3.7 多项式可解情况
3.7.1 每个移动开始时间和完工时间公式化表达
3.8 小结
第四章 罩式退火过程中工件与工具混合搬运的多吊机调度问题
4.1 引言
4.2 与其它两类调度问题的对比
4.3 问题的模型和分析
4.3.1 问题参数
4.3.2 问题模型
4.4 问题的分析和性质
4.4.1 问题性质
4.4.2 一种整合的方法
4.5 问题强NP-难的证明
4.6 两阶段启发式算法及绝对性能分析
4.6.1 两阶段启发式算法
4.6.2 启发式的绝对性能分析
4.7 基于工具分配的启发式算法及其分析
4.8 小结
第五章 带有单服务器的并行机调度问题
5.1 引言
5.2 文献综述
5.3 复杂性结论和最优性质
5.3.1 复杂性结论
5.3.2 最优性质
5.4 指定机器加工问题的启发式算法
5.5 不指定机器加工问题的启发式算法
5.6 多项式可解的情况
5.7 小结
第六章 基于重入车间调度建模策略的吊机调度问题
6.1 引言
6.2 问题定义和符号
6.3 复杂性和统治性质
6.4 问题J3|hub-reentrant|Cmax
6.6 混合重入车间作业问题
6.6.1 M2和M3中机器数量充足时的多项式时间内可解情况
6.6.1.1 特殊情况1
6.6.1.2 特殊情况2
6.6.2 M2和M2中机器数量有限时的最坏情况
6.7 小结
第七章 基于混合流水车间调度建模策略的吊机联运调度问题
7.1 引言
7.2 问题定义
7.3 启发式算法
7.4 启发式算法的最坏情况分析
7.5 小结
第八章 钢卷仓库中板卷倒垛与搬运集成作业的单吊机调度问题
8.1 引言
8.1.1 文献综述
8.2 问题描述和符号
8.3 问题模型
8.3.1 问题参数
8.3.2 数学模型
8.4 复杂性及问题的性质
8.4.1 复杂性
8.4.2 问题的性质
8.5 特殊情况
8.6 一般情况的动态规划
8.6.1 吊机调度的时间图表示
8.7 一般情况的启发式算法及其性能分析
8.7.1 启发式算法
8.7.2 性能分析
8.8 小结
第九章 钢卷仓库中板卷倒垛与搬运集成作业的多吊机调度问题
9.1 引言
9.2 问题的符号和分析
9.3 问题模型
9.3.1 问题参数
9.3.2 数学模型
9.4 问题性质
9.5 启发式算法及其最坏性能分析
9.5.1 启发式算法
9.5.2 最坏情况分析
9.6 小结
第十章 结束语
参考文献
致谢
作者博士期间发表和录用的论文
作者博士期间科研情况
个人简历
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