钢铁连退生产与板坯入库物流调度建模与优化

发布时间：2020-07-16 13:25

【摘要】：钢铁企业中,合理的生产及物流调度可在确保产品质量的前提下,保证生产连续性,充分利用库存量,降低生产成本。冷轧生产是钢铁工业中的一个重要的生产阶段,考虑冷轧产品的多样性,其合理的生产组织方式对于保证设备稳定运行,降低生产成本具有重要意义：热轧原料库作为炼钢工序的成品库和后续轧制工序的原料库,对整个钢铁生产过程起到衔接协调作用,对保持整个钢铁生产过程的均衡也起到重要的缓冲作用。本文分别以钢铁生产过程中的冷轧连退和热轧板坯库为背景,研究了冷轧阶段连退产线的合同计划问题和热轧原料库板坯入库垛位决策问题。分别对两个问题,建立整数规划模型,并设计差分进化算法进行近似求解。以典型钢铁企业为背景,基于提出的模型和算法分别开发了冷轧初始合同规划子系统和热轧原料库板坯入库垛位决策支持系统。本文主要研究工作分以下三个方面：(1)针对连退合同计划问题进行研究,以最小化总生产费用为目标,决策连退生产线中的合同选取情况及选取合同的生产顺序。针对该问题,建立了数学模型,并采用CPLEX求解模型获得小规模问题最优解,验证模型的有效性,根据问题的结构特征设计并开发了差分进化算法对大规模问题进行求解,最终通过计算实验验证所开发的模型算法的有效性。考虑生产调度中参数具有不确定性的特征,针对单位惩罚费用不确定的情况,利用仿真优化的方法,对所提出模型及方法进行扩展,获得不确定环境下实际运行效果稳定良好的方案。(2)针对板坯入库垛位决策问题进行研究,该问题以最小化库区中板坯的不规整程度和最小化吊机移动距离为目标,决策各个板坯在入库时的最佳入库垛位。针对该问题,建立了数学模型,并采用CPLEX直接对模型进行求解,根据问题的结构特征设计了差分进化算法对模型进行求解,最后通过计算实验验证所提出模型算法的有效性。(3)通过在我国某大型钢铁企业的实际调研,设计并开发了冷轧初始合同规划子系统和板坯入库垛位决策支持系统。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG338;TP18

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本文编号：2758054