炼钢连铸生产模式及优化调度模型

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炼钢—连铸—热轧一体化生产调度管理的研究

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炼钢一连铸一热轧一傩化生产调度管理的研夯
湖州职业技术学院机电工程分院陆波
［摘要］于一体化管理思想，已编制的炼钢一连铸生产调度模型及轧制批量计划的基础上，立了炼钢一连铸一热轧一体化基在建生产调度模型。文结合我国钢铁企业的具体情况，本对炼钢一连铸一热轧一体化管理的生产工艺、术条件、技炼钢一热轧两工程之间协调技术、生产管理系统以及国外的情况进行阐述。［键词］关热送热装一体化管理生产计划与调度
一
基本机能，从外部把钢水冷却，去凝固潜热让其凝固。夺因此，在铸机机端的板坯温度提高，去凝固潜热进行必要最小限度的冷却，夺而且回避凝固后的板坯无效冷却，高速铸造缓慢冷却是必要的。为此，在缓冷下高速浇铸，防止内裂或中间偏析，特别以ＤＣＨＲ作业为目标的连ＨＲ、Ｄ铸机，取的策略包括：直辊辊距的稠密化；采 ①矫 ②水汽喷雾冷却；在 ③ 凝固端近傍的无注水表面复热等。２．从连铸机至轧机之间的保温技术及板坯短时间运输．２４板坯一旦从铸机出来后，在尽可能短的时间内运往轧钢厂是必要的，特别是铸机和轧机生产线远离配置的场合，这些技术显得更重要。在日本８年代初期，０从保温观点，日新铁厂、ＫＮＫ福山厂、住友金属鹿岛厂、日新制钢吴厂等炼钢厂连铸机设置与轧钢厂临接。２５ＨＤ．Ｒ用板坯的边角部温度补偿技术ＤＣＨＲ的场合，在加热炉里只需极短时间加热；ＤＨＲ的场合，边部的加热装置是必要的。作为方式，日本采用诱导加热或煤气加热。还在有在切割机内移动板坯的热补偿技术，为补偿轧制时的端部温度下降，在轧机前设置诱导加热型边部加热器，还有强化轧机自身的总压力。把轧机入口前的板变厚等对策也被实施，另外，不光补偿端部温度，对板坯整体温度也给以保证。２６炼钢一连铸～热轧问的工序协调技术．２６１．．连铸、热轧调度限制及其对策以前ＣＲ或ＨＣＣＲ作业，在炼钢一热轧之间有板坯垛作缓冲。炼钢热轧各自立制订生产计划，独进行实绩管理，作业异常时，中间有在缓冲存在，自处理是可能的，独几乎是停止在本工序内。可是ＤＣＨＲ或ＨＤＲ作业从炼钢到轧机是直接的，生产计划必须是一体化的，异常有发生时，其影响会涉及全工序。以前的生产调度，照以下的前提而设遵

炼钢—连铸生产过程钢包优化调度模型与算法

基于国内某钢铁企业生产实绩做测试案例,对SS算法和SLS算法的优化结果与钢厂生产的实际数据进行了对比分析,实验结果表明了模型和算法的有效性。
炼钢—连铸生产过程钢包优化调度模型与算法
在炼钢-连铸生产过程中,钢包是钢水从炼钢工序到连铸工序整个生产过程的载体。钢包调度对如何使各工序负荷保持均衡、物流生产紧密衔接、工序间的等待时间缩短,提高生产效率、产品质量和生产的灵活性,降低能源消耗都起到重要的作用。

本文将钢包调度问题归结为以最小车辆数为优化目标、任务带有时间窗、车辆带有调整时间的车辆路径问题(vehicle routing problem with time windows and adjustment time, 简称VRPTW-AT)。根据钢包服务钢水过程的约束建立了钢包调度问题的数学模型,针对模型特点提出了分散搜索(scatter search,简称SS)算法和随机局域搜索(stochastic local search,简称SLS)算法,使用C++语言实现了模型及求解算法。

炼钢全流程协同优化控制模型的开发与应用

炼钢全流程协同优化控制模型的开发与应用1. 引言1.1 概述在现代工业领域中，炼钢是一个非常重要的过程。

然而，在传统的炼钢生产中，存在着许多问题，如过程不稳定、生产周期长、能耗高等。

这些问题给企业带来了巨大的经济损失和环境负担。

因此，如何提高炼钢过程的效率和控制精度成为了一个迫切需要解决的问题。

1.2 背景介绍近年来，随着信息技术的飞速发展，协同优化控制技术逐渐引起了人们的关注并得到广泛应用。

该技术通过建立全流程控制模型，并运用最先进的优化算法对炼钢过程进行优化调整。

这种技术可以实现各个环节之间的协同工作，实现整个炼钢过程的高效运行。

1.3 研究意义本文旨在开发和应用一种全新的炼钢全流程协同优化控制模型，以期提高炼钢过程的效率和质量，并降低生产成本和能源消耗。

通过将先进的协同优化技术与炼钢过程相结合，本研究将为炼钢行业的发展提供新思路和方法。

通过本文的研究，我们将探索以下问题：- 炼钢全流程控制模型的构建原理和方法；- 协同优化技术在炼钢中的应用实践；- 模型开发与验证过程中的关键环节及其效果评估。

本研究成果对于提高我国炼钢工业的技术水平、降低生产成本、促进可持续发展具有重要意义。

同时，也能为其他行业以及整个国民经济的增长做出一定贡献。

尽管存在一些挑战和难题，但我们有足够的信心通过本次研究取得令人满意的成果。

2. 炼钢全流程控制模型2.1 炼钢过程概述炼钢是将生铁通过高温熔化、精炼、调质等一系列物理和化学变化得到合格钢材的过程。

该过程通常包括原料准备、融化炉冶炼、精炼处理以及连铸等阶段。

每个阶段都必须进行有效的控制，以确保产品质量、提高生产效率和降低能耗。

2.2 控制模型基础原理控制模型是指基于系统动力学理论构建的描述炼钢过程中各环节相互关系的数学模型。

其基本原理是利用质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律来描述不同环节之间的物料传递、能量转移和动力平衡关系。

通过对这些关系进行建模和分析，可以更好地理解整个流程，并为优化控制提供依据。

炼钢物流调度仿真模型分析

Ｓｉｎｅ＆ＴｅｈｏｏｙＶｉｏｃｅｃｃｎｌｇｓｎｉ
Байду номын сангаас
高校科技
科技视界
２１年０月第ｏ期０２２６
炼钢物流调度仿真模型分析
李纪红刘１源－陈影
（国人民解放军军事交通学院中
【摘
中国
天津
３０６）０１１
要】生产调度系统是炼钢车间制造执行系统中的重要组成部分，它根据供应（炼钢）况和交付（的状热轧）的需求，制控
图２炼钢一连铸计划与调度动态行为模型
（）１接受公司计划管理模块发布的生产订单信息。（）２向工艺数据库查询工艺路线和资源数据。
（）３在工艺路线和资源可行的情况下，向匹配规则对象
查询生产订单分解、炉组浇的各种规则和约束。例如。品组产与连铸机相对应、标准浇次和标准炉次的钢水重量、钢水到
工区域包括冷轧、镀涂等工序
上述结构模型给出了系统中的类以及类之间的关系，定
义了系统的静态结构。以下针对炼钢车间生产过程的特点，进一步分析系统的动态特性。图２是炼钢车间调度系统动态行为模型。它描述了系统功能实现时所涉及到的公司级计划
计划）。（下转第５Ｏ页）
（）２生产调度类解决设备资源占用冲突，确保物流状况符合作业计划的要求，根据生产实绩数据及时更新相关状
态。它包括资源协调、设备匹配和问题识别等３个子类，分别
ｓＥｃＩＮｃＥ＆ＴｃＥＨＮ。ＬＹＶｓ。Ｎ科技视界ｉ９０ＧＩＩ５

浅析炼钢-连铸生产优化重调度方法

２关于炼钢一连铸重调度问题
在炼钢一连铸的实际生产中，一些调度的计划钢种比较接近，也就是其精炼重数是相等的，而且基本上为１的重精炼。在本文中炉次经过了相等的数目中Ｎ道生产的工序。而在最后的一道线序工序中，炉次的加工顺序以及加工机器已经由上级来进行计划与去确定，如果在这个假设的条件之下，炼钢一连铸的生产调度就是一类多并行机以及多阶段的调度问题了。重调度是在扰动之后，在其原来的调度计划上执行，对其调度的计划要在线重生，在重调度时，需要将炉此分成整炉次以及半炉次等两种属性计划，整炉次计划也就是指未进入生产炉次，因为在重调度时半炉次计划存在，所以与静态调度对于，重调度要更有复杂性；半炉次计划也就是指进入了生产，但是至少还会有一重精炼为开始的计划。
一
连铸生产的优化重调度方法进行深入探讨。
关键词：炼钢一连铸；重调度；方法中图分类号：ＴＦ７７７文献标识码：Ａ
文章编号：１００２．１３８８（２ｏ１５）ｏ８．０２０２．０１
技术交流
浅析炼钢一连铸生产优化重调度方法
朱卫军郭强郝晶
河南省安阳钢铁集团有限责任公司，河南安阳４５５００４
摘要：随着社会经济的不断发展，我国在炼钢一连铸上也发展迅速，因为在生产过程、设备众多以及工艺复杂等都存在着不确定因素及随机的因素等问题，在炼钢一连铸的生产调度中应用了人机交互方法、规划方法以及智能方法等，而这些方法的设计开发了关于炼钢一连铸的调度系统，其中包括人机交互、完全重调度、局部计划调整以及计划编制等功能。本文将对炼钢

基于JIT的炼钢-连铸生产调度模型研究

Ｖｏ．３ＮＯ．１１，１
Ｆｅ２０８ｂ．０
基于ＪＴ的炼钢一铸生产调度模型研究Ｉ连
唐秋华陈伟明，国璋孔建益，蒋，
（．汉科技大学机械自动化学院，】武湖北武汉，３０１２武汉钢铁股份有限责任公司第三炼钢厂，北武汉，３０２４０８；．湖４０８）
摘要：连铸工艺、备资源等约束条件下，在设为提高炼钢一铸生产效率，免人工调度，钢一铸作业的精准连避炼连
调度已成为钢铁行业迫切的需求。通过对某炼钢厂现场调研，合流程信息和时间数据，于儿Ｔ提炼出炼整基钢一铸生产调度的核心问题 —— 炉机节奏匹配；一步构建起基于柔性Ｊｂｈｐ的炼钢一铸调度系质廉价等生产要求，优促使生产计划与调度朝着自动化、能化、化等方向发展。炼钢一智优］连铸生产调度具体到炼钢、外精炼和连铸３个关炉键工序的组织协调时，由于生产过程中复杂的物
源分配状况，后采用 “ 式 ” 产方法制定 “ 最拉排瓶颈” 工序的先行工序，用“ 式 ” 采推排产方法制定后续工序，而完成整个生产调度计划Ｅ。从ｚ］
收稿日期：０７０ —２２０ —７１
序—— 炼钢连铸作业生产调度数学模型。即从连

炼钢连铸生产调度问题建模及改进遗传算法求解

炼钢连铸生产调度问题建模及改进遗传算法求解张启敏;唐秋华;郑鹏;张利平;王春锋【期刊名称】《现代制造工程》【年(卷),期】2016(000)011【摘要】炼钢连铸是钢铁制造的核心环节,多阶段、多约束及多缓冲的特性决定其生产调度的复杂性,研究高效稳定的生产调度方法有益于提升生产效率、减少能耗和降低成本.基于浇次间-浇次内两层分解,建立了基于单元特定事件连续时间的数学规划模型,并提出相应的算法进行求解.在浇次内,根据约束满足要求,提出与工艺时间相关的浇次内最大炉次数限制条件.在浇次序列求解中,根据问题特性设计了一种改进遗传算法,算法通过加入自适应遗传算子和基于邻域搜索的变异操作,以提高搜索性能.最后通过实际算例,验证了算法在复杂问题中的有效性和优越性.【总页数】6页(P50-55)【作者】张启敏;唐秋华;郑鹏;张利平;王春锋【作者单位】武汉科技大学机械自动化学院,武汉430081;武汉钢铁股份有限公司,武汉430081;武汉科技大学机械自动化学院,武汉430081;武汉科技大学机械自动化学院,武汉430081;武汉科技大学机械自动化学院,武汉430081;武汉钢铁股份有限公司,武汉430081【正文语种】中文【中图分类】F224【相关文献】1.求解炼钢连铸生产调度问题的改进算法 [J], 苏志雄;李铁克;王伟玲2.改进的教与学优化算法求解多工艺路线的炼钢连铸生产调度问题 [J], 吴玲; 唐秋华; 李玲; 张利平3.求解作业车间调度问题的改进遗传算法 [J], 陈金广;马玲叶;马丽丽4.基于免疫多Agent系统求解炼钢连铸动态调度问题(续完) [J], 熊伟;付冬梅;谷学静;王芳5.基于免疫多Agent系统求解炼钢连铸动态调度问题(待续) [J], 熊伟;付冬梅;谷学静;王芳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于系统分析的炼钢连铸重调度框架

基于系统分析的炼钢连铸重调度框架[摘要] 针对炼钢连铸生产过程受动态扰动因素的影响而使得初始调度不可行的情况，应用系统分析方法，从扰动因素、策略、方法以及性能评价4个层次提出了基于系统分析的炼钢连铸重调度框架，并对框架中的研究内容展开了深入分析和讨论，以期为企业管理者决策时提供依据和参考。

［关键词］炼钢连铸；重调度；框架；系统分析0 前言炼钢连铸生产过程是现代钢铁企业生产流程中的关键工序，主要涉及冶炼、精炼、连铸三道工序。

整个生产过程对钢水处理的时间和温度都有极高的要求，需要在保证生产连续性的前提下，充分发挥设备的生产能力。

炼钢连铸生产调度不仅要协调冶炼、精炼、连铸各阶段的生产节奏，而且要与热轧阶段工料需求相匹配。

在实际的生产过程中，由于系统受各种动态扰动因素的干扰而使得原有调度方案不可行，在满足工艺约束的情况下需要对原有调度进行在线调整，以实现整个生产过程的连续性和平稳性，这就是炼钢连铸重调度问题。

目前，关于炼钢连铸重调度问题的研究，大多集中在针对某类或几类扰动的影响建立模型并给出求解算法，而关于重调度框架方面的研究文献则相对较少。

Ｃｏｗｌｉｎｇ等提出连铸与热轧集成的动态调度多智能体体系架构，考虑了不可行板坯和紧急订单扰动信息，给出调度修复和完全重调度策略，并进行了实验模拟分析。

许剑等提出了一种包括批量计划层、作业调度层和动态调度层的直接热坯装炉轧制和直接轧制模式的一体化计划调度三层体系结构总体框架，决策人员可利用框架中的动态调度模块针对车间常见扰动进行实时在线微调。

庞新富等提出了炼钢连铸动态调度系统的软件框架结构，通过系统模拟对时间类和温度类扰动进行了仿真分析。

上述研究从策略和方法层面，针对部分扰动因素对炼钢连铸生产系统的影响进行了分析，没有系统地分析生产实际中的各种扰动及其对生产系统的影响。

在炼钢连铸实际生产过程中，来自系统外部以及车间层的扰动多种多样且分散不确定，企业迫切需要以系统化的手段和方法切实提高生产调度方案的鲁棒性。

炼钢连铸计划调度优化系统

炼钢连铸计划调度优化系统［摘要］钢铁企业的炼钢连铸计划调度问题一直是学术界和企业界研究的热门课题。

炼钢连铸生产计划调度系统是钢铁企业制造执行系统的重要组成部分，在企业的生产管理中起着承上启下的作用。

本文首先简述了炼钢连铸计划调度理论的发展历程和生产工艺流程，并进一步描述了炼钢连铸计划编制的流程。

针对炼钢连铸计划调度的现场要求，架构了炼钢连铸计划调度优化系统的功能模块，并较详细地说明了各功能模块的功能特点。

该系统不仅能对静态调度计划应用多种优化方法进行编制，而且对复杂生产环境的各类响应事件可以做到快速响应，满足动态调度的要求，保证生产的稳定顺行。

［关键词］CAST；静态排程；动态调整doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2009.15.0020 引言钢铁企业的炼钢连铸计划调度问题一直是学术界和企业界研究的热门课题。

钢铁生产主要流程包括炼钢、连铸、热轧三大工艺阶段。

炼钢连铸是钢铁生产的瓶颈工序，其过程是多阶段、半连续的。

这3个工序间呈现顺序加工关系，且前后工序紧密衔接，存在着物质与能量的转换与传递［1］。

炼钢连铸生产计划调度系统是钢铁企业制造执行系统的重要组成部分，在企业的生产管理中起着承上启下的作用，通过它来决定计划在炼钢连铸区域的加工顺序和作业开始时间。

随着企业生产规模的不断扩展，炼钢连铸区域的设备越来越多，冶炼的钢种也越来越多，目前的计算机调度系统将很难适应将来调度的需求，因此研究和开发炼钢连铸计划调度优化系统就显得十分必要。

1 炼钢连铸计划调度理论发展历程简述从国内外研究发展状况看，20世纪60-70年代，采用数学模型方法；80年代，采用人工智能方法；90年代，研发综合集成方法。

数学模型存在“刚性有余，柔性不足”的问题，难以适应复杂多变的实际状况。

人工智能方法柔性虽有改善，但受知识完备性、搜索效率等影响，有效性、灵活性仍受限。

为解决炼钢连铸计划调度优化问题中所遇到的困难，国外的大型钢铁企业已经认识到采用综合集成技术是一个有效的途径。

《炼钢连铸重调度模型与算法设计》范文

《炼钢连铸重调度模型与算法设计》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，炼钢连铸作为钢铁生产过程中的重要环节，其生产效率和产品质量直接影响到整个钢铁企业的经济效益和竞争力。

然而，炼钢连铸过程中常常面临各种不确定因素的干扰，如设备故障、原料供应问题等，这些因素可能导致生产计划的执行出现偏差。

为了应对这些不确定性因素，提高生产效率和产品质量，本文提出了一种炼钢连铸重调度模型与算法设计。

二、问题描述炼钢连铸重调度是指在生产过程中，当出现异常情况或生产计划需要调整时，对原有的生产计划进行重新安排和调整的过程。

重调度需要考虑的因素包括设备状态、原料供应、生产计划等。

在重调度过程中，需要解决的关键问题包括：如何快速响应异常情况，如何保证生产计划的灵活性和鲁棒性，以及如何降低重调度的成本等。

三、模型设计针对炼钢连铸重调度问题，本文设计了一种基于混合整数规划的调度模型。

该模型以最小化总生产成本为目标函数，考虑了设备状态、原料供应、生产计划等多个约束条件。

在模型中，我们将炼钢连铸过程分为多个阶段，每个阶段都有相应的生产任务和资源需求。

通过优化每个阶段的资源分配和生产顺序，实现整个生产过程的最优化。

四、算法设计针对所设计的调度模型，本文提出了一种基于启发式搜索的算法。

该算法采用贪心策略和局部搜索策略相结合的方式，能够在较短的时间内找到较好的解。

具体而言，算法首先根据设备状态、原料供应等约束条件，生成一个初始解。

然后，通过贪心策略和局部搜索策略对初始解进行优化，得到更好的解。

在优化过程中，算法会不断更新设备状态、原料供应等信息，以保证解的实时性和有效性。

五、实验与分析为了验证所设计的重调度模型与算法的有效性，我们进行了大量的实验。

实验结果表明，所设计的模型和算法能够在较短的时间内找到较好的解，并且能够有效地应对各种不确定因素的干扰。

与传统的调度方法相比，所设计的重调度模型与算法具有更高的灵活性和鲁棒性，能够更好地适应生产过程中的变化。

炼钢连铸调度系统的优化

交货并提高产品产量。经过变换将非线性规划方程转化为标准线性规划模型问题，并通过单纯形法进行求解。利用现场实际采集数据对模型进行验证，经过实际应用，证明了模型的正确性及可行性，优化了生产节奏，提高了产量。
［关键词】炼钢；连铸；调度系统；非线性规划
ａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐａｃｅｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｎｄｏｕｔｐｕｔｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｓｔｅｅｌ－ｍａｋｉｎｇ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ；ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒｐｒｏｇｒａｍ
ＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｓｉｔｅ．Ｂａｓｅｄｏｎａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｉｔｓ
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＣａｓｔｉｎｇＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍａｔＳｔｅｅｌ－ｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔ
ＷＡＮＧＮａｎ
（Ｓｔｅｅｌ－ｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔ，ＴｉａｎｊｉｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３０１，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｌｆｏｗｏｆＳｔｅｅｌ－ｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔ，ＴｉａｎｊｉｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅ统的优化

面向炼钢-连铸调度过程的两阶段优化模型与算法

面向炼钢-连铸调度过程的两阶段优化模型与算法王秀英;冯惠;任志考;周艳平【摘要】Steelmaking and continuous casting production scheduling is a multi-equipment assignment, multi-objective, multi-constraint, discrete and continuous variables hybrid optimization problem. Traditional modeling and solving meth-ods are usually adopted to solve it, but they cannot meet the requirement in terms of high scheduling accuracy and fast problem solving speed. A new two-stage optimal modeling algorithm is proposed in this paper. In stage one, we show that minimizing the waiting time from steelmaking to continuous casting is equivalent to maximizing the converter oper-ating time at first. Then we built a multiple-stage dynamic programming equation and optimization model using discrete variables, with the goal of maximizing the converter operating time. In stage two, we establish a linear programming conflict elimination model using continuous variables by converting a non-linear performance index into two equavalent linear optimization indexes including lead time, lag time between pratical casting and planned casting, and combining the other two indexes including time gap between furnaces on same caster and waiting duration for steel ladle among converters, refining furnaces and casters. On-site industry application validates that the proposed method can solve the scheduling problem with high speed and accuracy.%以某钢厂多台转炉及多台精炼炉对多台连铸机的复杂生产线为研究对象，针对其调度过程涉及多设备、多目标、多约束等调度要素，且离散和连续变量混杂，采用常规建模方法难以满足现场对调度的精度及排产速度的需求问题，提出一种新型的两阶段优化建模方法。

炼钢-连铸生产调度系统建模

的灵活性和自治性 ” 单个Ａｇｎ最基本的特性［．ｅｔ应当包括：反应性、自治性、向对象性、面移动性、自适应性、通信能力（包括协商、作等能力）理性、协、持
续性或时间连续性和自动性等．个Ａｇｎ的研究单ｅｔ
第２７卷第４期
ＶＯ．２ＮＯ４Ｉ７．
湖北工业大学学
报
２１０２年Ｏ月８
Ａｕ．２ｇ０１２
ＪｕｎｌｏｂｉｉｅｓｔｆＴｅｈｏｏｙｏｒａｆＨｕｅｖｒｉｏｃｎｌｇＵｎｙ
协作以完成某些任务或达到某些目标的计算系统．Ａｇｎ系统通过协调各个Ａｇｎ多ｅｔｅｔ的知识、
块及数据库之间的交互关系显得尤为重要．献Ｅ］文２
为连铸一热轧过程建立多Ａｇｎｅｔ系统，用Ａｇｎ利ｅｔ
面向对象（ｊｃ— ｉｔｄＯＯ）一种当前比０ｂｅｔｅｅ，Ｏｒｎ是较通用的软件开发方法．一建模语言（ｉｅ统ＵｎｆｄｉＭｏｅｉｇＬｎｕｇ，ｄｌａｇａｅＵＭＬ是在多种面向对象分析ｎ）
［文章编号］１０－４８（０２０—０８００３６４２１）４０６ —５
炼钢一连铸生产调度系统建模
顾曦，张鑫，唐秋华
（汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉４０８）武３０１

炼钢—连铸生产计划与调度的优化方法研究及应用

2023-11-02CATALOGUE 目录•引言•炼钢—连铸生产计划优化方法•炼钢—连铸生产调度优化方法•炼钢—连铸生产计划与调度优化的应用与实践•结论与展望01引言研究背景与意义炼钢-连铸是钢铁生产的核心环节，优化生产计划与调度对于提高生产效率、降低成本具有重要意义。

当前炼钢-连铸生产计划与调度存在一些问题，如计划制定不准确、调度调整不及时等，需要进行深入研究。

本研究旨在探索炼钢-连铸生产计划与调度的优化方法，提高生产计划的准确性和调度的及时性，为钢铁企业的生产管理提供理论支持和实践指导。

本研究以炼钢-连铸生产计划与调度为研究对象，针对现有问题，研究优化方法。

具体研究内容包括：生产计划的制定、调整和执行，生产进度的监控和调整，生产过程的仿真和优化等。

研究方法本研究采用理论研究和实证研究相结合的方法。

首先，通过文献综述和市场调研，了解炼钢-连铸生产的现状和问题；其次，运用系统分析方法，对炼钢-连铸生产计划与调度进行深入分析；最后，通过实验验证和实际应用，评估优化方法的可行性和效果。

研究内容研究内容与方法VS02炼钢—连铸生产计划优化方法基于遗传算法的炼钢—连铸生产计划优化炼钢—连铸生产特点炼钢—连铸生产具有多目标、多约束、大规模的特点，适用于遗传算法进行优化。

算法设计与实现设计适应度函数、选择算子、交叉算子和变异算子，实现基于遗传算法的炼钢—连铸生产计划优化。

遗传算法概述遗传算法是一种基于生物进化原理的优化算法，适用于解决大规模、复杂的优化问题。

03算法设计与实现设计初始解、邻域结构、状态转移规则和终止条件，实现基于模拟退火算法的炼钢—连铸生产计划优化。

基于模拟退火算法的炼钢—连铸生产计划优化01模拟退火算法概述模拟退火算法是一种概率型优化算法，通过模拟金属退火过程来寻找问题的最优解。

02炼钢—连铸生产优化问题建模建立炼钢—连铸生产优化问题的数学模型，包括目标函数、约束条件和变量。

1基于粒子群算法的炼钢—连铸生产计划优化23粒子群算法是一种基于群体行为的优化算法，通过模拟鸟群飞行觅食行为来寻找问题的最优解。

基于单元特定事件的多缓冲炼钢连铸生产调度建模

Ｆｉｇ．２Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｔｉｍｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ
基于单元特定事件的连续时间表示法允许处于不同单元同一事件点的任务在不同时间开始，使得数学规划问题规模更小，更易于求解。基于单元特定事件连续时间表示法基本概念如图３所
１．３多缓冲问题的连续时间表示
炼钢一连铸生产中的缓冲器能有效存储炉次，
确保各炉次温度，但其增加了任务分配的单元数，
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１２７５３６６，５０８７５１９０，１１２０１３５６）．作者简介：叶云（１９８８一），女，武汉科技大学硕士生．Ｅ — ｍａｉｌ：ｙｅｙｕｎ１９８８ｇ。。ｄ＠１６３．ｃｏｎｒ
第３６卷第２期２０１３年４月
武
汉Leabharlann 科技大学
学
报
Ｖｏｉ．３６。Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
图１离散时间表示
Ｆｉｇ．１Ｄｉｓｃｒｅｔｅｔｉｍｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ
１．２基于单元特定事件的连续时间表示连续时间表示法允许事件在任一时间点发

炼钢厂生产调度排程的建模方法

03
分析不同调度方案下的生产效率和成本，评估调度计划的可行性
和优劣。
04
代理基础仿真
01
将炼钢厂的生产系统抽象为多个智能代理，每个代理具有自己的
行为和决策规则。
03
通过代理基础仿真，可以模拟生产过程中各个代理的行为和决策
对整个系统的影响。
02
各个代理之间通过通信和协作来实现生产过程的协调和优化。
连续仿真
用于模拟炼钢厂生产调度排程中的连续生产和物流过程，通过对生产线的稳定性和效率的模拟，优化生产计划和调度。
系统动力学仿真
用于模拟炼钢厂生产调度排程中的系统结构和动态行为，通过对各个因素之间的相互关系的模拟，优化生产计划和调度。
优化算法
遗传算法
01
用于求解炼钢厂生产调度排程中的优化问题，通过模
拟生物进化过程的优化方法，寻找最优解。
蚁群算法
02 用于求解炼钢厂生产调度排程中的最短路径问题，通
过模拟蚂蚁觅食过程的优化方法，寻找最短路径。
粒子群算法
03
用于求解炼钢厂生产调度排程中的优化问题，通过模
拟鸟群飞行过程的优化方法，寻找最优解。
03 炼钢厂生产调度排程的数学模型
时间表模型
01
02
03
通过模拟运行，预测在不同调度方案下的生产效率和成本，为决策提供支持。
离散事件仿真
01
对炼钢厂的生产流程进行详细的事件建模，包括各个工序的执行时间和状态。
02
定义事件触发条件和事件处理程序，模拟生产过程中的各种事件
和异常情况。
通过离散事件仿真，可以模拟生产过程中各种不确定因素对调度计划的影响。
通过定义目标函数和约束条件，线性规划算法可以求得使总生产成本最低的生产计划。

炼钢-连铸调度模型算法及系统研究

者的关注，Ｔｎ＿建立了炼钢一连铸生产调度问ａｇ１
题的炉次排序非线性整数规划模型，通过将非线性规划转化为线性规划用标准软件对模型求解，但其仅解决了炉次排序问题，未考虑设备指派问
余国平：００年毕业于东北大学，硕士，现任北京首钢自２０动化信息技术有限公司
通过系统的人机交互功能，调度员可以在ＧＮＹ卜ＡＴ－对调度方案进行手工调整，以生成高质量的生产调度
方案。
关键词
炼钢～连铸
生产调度系统
甘特图
ＡｌｏｉｈａｄＳｓｅＳｕｙｏｃｅｕｉｇＭｏｅｆｇｒｔｍｎｙｔｍｔｄｎＳｈｄｌｄｌｏｎＳｅｌｋｎｎｎｉｕｕａｔｇｔｅｍａｉｇａｄＣｏｔｎｏｓｃｓｉｎ
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（ｅｉｇＳｏｇｎｕｏａｏｎｏｍｔｎＴｃｎｌｇｏ，Ｌｄ）ＢｉｎｈｕａｇＡｔｍｔｎＩｆｒａｉｅｈｏｙＣ．ｔ．ｊｉｏｏＡｓａｔｃｏｄｎｈｒｃｃｌａｋｒｕｄｏｈｕａｇＱａｎＩｎａｄＳｅｌＣ．ｔ．ａｂｔｃｒＡｃｒｉｇｔｔｅｐａｔａｂｃｇｏｎｆＳｏｇｎｉｒｎｔｅｏ，Ｌｄｏｉｎｏ
质量和产量，在生产过程中最大化地节能降耗、
题；Ｈｒｎｏｋ以最小化ｍａｅｐｎ（ａｕｋｓｉｊｋｓａ加工全长时间）为目标，建立了炼钢一连铸生产调度问

生产调度模型的研究与优化

生产调度模型的研究与优化一、引言生产调度模型是生产计划和调度的重要工具。

一个良好的生产调度模型可以有效提高生产效率，降低生产成本，并且使生产组织结构更加合理。

因此，研究和优化生产调度模型成为生产管理领域中的重要研究课题。

二、生产调度模型的类型生产调度模型可以分为基于流程的模型和基于作业的模型两种类型。

1. 基于流程的模型基于流程的模型是根据生产流程来安排生产顺序和时间表的模型。

该模型以生产流程的降序为基础，为每个生产环节分配合适的时间，使得整个生产过程可以在规定的时间内完成。

该模型优点是规范了生产工序，降低了生产延误的风险。

但缺点是过于依赖工序的流程，一旦出现未知异常，调度时间表难以做出合理调整。

2. 基于作业的模型基于作业的模型则是根据每个生产作业的类型和优先级来安排生产顺序和时间表的模型。

该模型优点是在工序定义灵活的情况下仍可做到最优调度，可以习得更好的生产实际。

但缺点是如果未确定生产作业的优先级，可能会导致生产过程混乱、产量偏低等问题。

三、生产调度模型的实现在实际生产中，生产调度模型需要借助计算机软件来实现，以较为智能的方式对生产过程作出相应的安排。

现在常用的生产调度软件有多种，如Preactor、MES、SAP等。

这些软件不仅可以排程、监测、分析整个生产过程，同时也可以整合部门、优化过程、响应灵活等优势。

1. PreactorPreactor是一种智能排程软件，可以实现多线程任务分配和优异客制化。

其通过快速沟通与智能协调，有效提升整个生产过程效率与产品质量。

尤其在精密酿造、装配生产等细致要求高的领域有着重要的应用。

2. MESMES是一种集成型管理软件，可以辅助企业决策、计划、物流、产品追溯等方面的自动化管理，获得极为丰富的生产及管理数据，提高管理效率。

此外，MES还可以与ERP等中心系统数据对接，保障企业理性经营和发展。

3. SAPSAP是一种管理系统，旨在整合企业管理中涉及的各个领域，从融合到改进，最终提高生产力和运作效率。

关于炼钢一连铸调度计划编制优化方法的研究

关于炼钢一连铸调度计划编制优化方法的研究目前钢铁生产的主要工艺流程可以分为三大类，即炼钢、连铸与热轧。

而其中炼钢连铸是最为关键的工艺阶段，也是目前科研的重要阶段。

这是因为在炼钢与连铸的生产过程中，需要反复的进行多道工序，因而调度计划编制呈现出一种离散性与连续性相混合的特点。

作者对炼钢一连铸调度计划编制的优化方法进行深入研究与分析，以提高炼钢一连铸的生产工艺连续性，促使资源合理优化配置，提高生产效率与生产质量。

在钢铁工业的生产中，炼钢一连铸生产调度计划的编制是否合理科学，对钢铁生产的效率与水平都有很大程度的影响。

如何优化其调度计划方案也就成为了当前业界最为关注的课题。

从钢铁生产的整个工艺过程来看，炼钢一连铸环节是+非常关键的生产环节，是决定钢铁产量与质量的主要工艺阶段，而针对其所指定的调度计划方案也是钢铁生产管理中具有过渡作用的管理计划，起到了承上启下的作用，指导着钢铁加工的工艺流程顺序，控制着其施工进度。

为了能够更好的保证钢铁生产顺利稳定、连续高效的进行生产，很有必要对炼钢一连铸调度计划的编制方法进行合理优化。

以下本文就针对如何优化其调度计划编制方法进行探讨。

一、炼钢-连铸调度计划概述钢铁生产管理中的炼钢一连铸计划调度主要是指对炼钢、精炼以及连铸等三个工艺阶段之间的相互混合流水作业流程进行组织调度与安排管理的过程。

在炼钢一连铸的生产过程中，一般会受到连浇生产、生产资源、品种质量以及不同生产节奏等几方面的约束，另外，由于目前重钢新区的设计特点，连铸存坯场地狭窄也是其制约因素，为了能够保证生产工艺能够按照有条不紊的顺序依次进行生产，就必须要做好炼钢一连铸的调度计划编制工作，以缩短整个流程的用时，缩短生产周期；同时提高生产设备的利用效率，实现资源的优化配置。

二、炼钢-连铸调度计划的特点基于钢铁的炼钢一连铸生产是具有工序多、生产线长、约束条件多、需要进行多段生产和多段运输的生产过程，其不但需要满足离散型工业的生产离散要求，还要满足流程工业的生产连续要求。

基于NSGA-II的炼钢-连铸调度多目标优化

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１数字技术

ＮＳＧＡ－ＩＩ是在ＮＳＧＡ（￣支配排序遗传算法）的基础上进行改进［Ｇ１，Ｇ２，．．．Ｇ，］（５）３．２求解步骤的算法，具有以下特点：（１）采用快速非支配排序，降低了算法的计算量；（２）提出了拥挤度比较算子，并在快速排序后作为衡量同级个体Ｓｔｅｐ１：确定种群规模，截止进化代数等算法相关参数。优劣的标准；（３ＨＩ入精英策略，将交叉变异操作前后的种群合并，共Ｓｔｅｐ２：＝０，随机生成足够多的个体，筛选符合约束条件的个，同竞争产生下一代种群【３］。构成种群。Ｓｔｅｐ３：交叉、变异，生成子代种群。将和合并，２．１ＮＳＧＡ— ＩＩ排序方法规模２。Ｓｔｅｐ４：将混合后的种群进行非支配排序，同一等级的个体对种群中任一个体Ｘ，都有支配Ｘ的个体数和ｘ所支配的解集按照拥挤度距离排序。选出优良个体组成下一代种群。重复首先，选出种群中所有＝０的个体，构成集合；然后对于Ｅ中Ｓｔｅｐ３和Ｓｔｅｐ４，直到＝一。Ｓｔｅｐ５：种群中非劣等级为１的个体构成ａｒｅｔｏ最优解集，将其输出并结束运行［４１。的每个个体ｙ，找出其所支配的解集中的每个个体Ｚ的，，若Ｐ
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２ＮＳＧＡ — ｌＩ算法
图１ＮＳＧＡ — ＩＩ编制的作业计划
收稿日期：２０１６ — ０６ — １６