中厚板坯料设计及其热轧生产计划建模与优化算法研究

发布时间：2022-07-12 09:13

　　生产计划与调度是钢铁企业智能化管理中的一项核心内容,在钢铁行业实现智能制造的过程中扮演着重要角色。中厚板作为一种广泛应用于建筑、工程机械和国防等行业的重要材料,其市场订单通常呈现多规格、小批量的特点,给中厚板生产的计划编制带来较大的困难。这主要体现在如何将上述多规格小批量订单进行优化组合和排序,设计坯料和热轧生产单元,以匹配钢铁企业大规模、批量化生产模式。论文考虑中厚板订单和生产的特征,针对坯料设计问题、冷装工艺条件下的热轧生产计划问题、考虑热送热装工艺的热轧生产计划问题,开展建模和优化求解方法的研究,主要成果和结论如下:针对中厚板坯料设计问题,构建了混合整数规划模型,并设计了基于禁忌搜索和列生成技术的混合优化求解算法（TSCGHOA）。坯料设计是指依据用户需求的产品规格和数量对热轧坯料的规格数量等进行设计。中厚板坯料设计涉及子板组合、母板和板坯规格设计等内容,可将其归结为一种考虑同时对母板和板坯规格进行决策的下料问题。以最小化余材和热轧加工过程材料损失为目标,将母板和板坯规格的设计柔性转化为模型的约束条件,建立优化模型,并采用算法TSCGHOA进行求解。设计实验案例对TSCGHOA的... 

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 中厚板生产工艺流程及其特征
        1.2.1 钢铁生产工艺流程
        1.2.2 中厚板生产运行特征
    1.3 中厚板坯料设计及其热轧生产计划
        1.3.1 钢铁生产计划与调度
        1.3.2 坯料设计
        1.3.3 热轧生产计划
        1.3.4 考虑热送热装工艺的热轧生产计划
    1.4 钢铁生产计划问题建模与求解
        1.4.1 组合优化问题
        1.4.2 钢铁生产计划问题主要建模技术和求解方法
    1.5 研究思路及内容
2 中厚板坯料设计建模与优化算法研究
    2.1 问题描述
    2.2 坯料设计问题建模
    2.3 坯料设计优化求解
        2.3.1 算法基本思想
        2.3.2 编码—板坯断面规格设计
        2.3.3 解码—单一确定板坯断面规格的母板设计
        2.3.4 邻域结构、禁忌表设计
        2.3.5 算法流程
    2.4 实验设计和结果分析
        2.4.1 实验方案与环境
        2.4.2 结果分析
    2.5 小结
3 冷装工艺条件下的中厚板热轧生产计划建模与优化算法研究
    3.1 问题描述
    3.2 中厚板热轧生产计划编制建模与求解
        3.2.1 数学规划方法
        3.2.2 约束规划方法
    3.3 实验设计与结果分析
    3.4 小结
4 考虑热送热装工艺的中厚板热轧生产计划建模与优化算法研究
    4.1 问题描述
    4.2 考虑热送热装工艺的热轧生产计划问题建模
    4.3 考虑热送热装工艺的热轧生产计划问题求解
        4.3.1 多目标优化问题
        4.3.2 基于分解的多目标优化算法
    4.4 实验设计与结果分析
        4.4.1 性能指标
        4.4.2 参数调优
        4.4.3 算法性能测试
    4.5 小结
5 中厚板坯料设计及其热轧生产计划编制辅助决策系统
    5.1 生产背景和需求分析
    5.2 系统设计
        5.2.1 系统架构和功能设计
        5.2.2 数据库设计
    5.3 系统开发
        5.3.1 开发环境和工具
        5.3.2 系统界面开发与功能测试
    5.4 小结
6 全文工作总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录
    A 作者攻读学位期间取得的科研成果
        A1.博士期间发表或完成的论文目录
        A2.博士期间授权或完成的专利目录
        A3.软件著作权目录
    B 作者攻读学位期间参与的科研项目
    C 学位论文数据集
致谢



本文编号：3658852