生产计划排程算法和策略的研究与运用

摘要

目前多数钢铁企业中的生产计划系统普遍采用人工计划，信息化水平低，管理方式落后，造成了宏观生产的失控和实时监控系统紊乱。

论文对目前存在的问题进行了详细的分析，结合企业资源计划及准时化生产的管理思想，提出了一种新型的钢铁企业生产管理模式。文中采用基于约束的知识库系统及遗传算法对钢铁企业生产的合同归并、轧钢计划、连铸计划、转炉计划进行数学建模，算法设计和实现。对钢铁企业一体化生产计划进行了优化。

按照论文的思路和方法，开发的生产计划系统应用于钢铁企业，最终使企业在按时交货、提高产品质量、降低成本方面获得了明显的经济效益。

关键词：生产计划， 企业资源计划，准时化生产，遗传算法

ABSTRACT

Production plan system of most steal enterprises adopts manual work . Information does not circulate, manage method gets behind. It has resulted in losing control of macroscopical Production and inordinance of real time monitor system.

This thesis combines the management idea of enterprise resource planning and just in time production, brings forward a new production management mode of steal enterprise. The thesis adopts repository system based on restrict theory and genetic arithmetic,models, arithmetic design and implement for order merger, roll plan, cast plan, converter plan of steal enterprise.It optimizes integrative production plan of steal enterprise.

The application of production plan system on steal enterprise, according to the idea and method in thesis, has obtained obvious economic benefit on delivery in time, rising production quality, reducing cost.

Zhang Lele(Computer Application Technology )

Directed by prof. Ma Suxia

KEY WORDS: Production Planning , Enterprise Resource Planning,

Just In Time, Genetic Algorithm

目录

摘 要.................................................I 第一章 概述. (1)

1.1论文研究的背景 (1)

1.2本人所作的工作及论文的意义 (1)

第二章 钢铁企业生产计划系统 (2)

2.1钢铁厂生产情况介绍 (2)

2.1.1工艺流程介绍 (2)

2.1.2目前生产计划制定情况 (3)

2.1.3目前生产中存在的问题 (4)

2.2生产计划系统概述 (5)

2.3钢铁企业生产计划系统结构特点 (6)

2.2.1钢铁企业 ERP／MES／PCS 递阶系统结构 (6)

2.2.2 MRP II、JIT、MRP II/JIT 模式分析 (8)

2.3 MRP II 与JIT相结合的钢铁生产计划和实时调度管理模式 (9)

2.3.1集成化递阶生产管理系统结构 (10)

2.3.2 生产计划与调度系统模型 (11)

第三章 钢铁企业一体化计划算法和策略 (14)

3.1启发式搜索方法 (14)

3.2 离散事件仿真方法 (16)

3.3模拟退火算法 (17)

3.4遗传算法介绍 (18)

3.5基于规则的知识库和遗传算法相结合 (20)

第四章 算法设计及实现 (22)

4.1生产合同归并算法及实现 (22)

4.2轧制计划算法及实现 (26)

4.3浇次计划算法及实现 (29)

4.4炉次计划算法及实现 (34)

第五章 结束语 (40)

5.1总结 (40)

5.2应用前景展望 (40)

参考文献 (41)

致 谢 (42)

第一章概述

1.1论文研究的背景

对于国内的制造企业来讲，由于各种复杂的历史原因，当前国情的限制，生产管理思想和实际的生产管理应用系统与国外相比还有相当的差距，很多企业虽然采用了极其先进的设备，基础自动化（L1）和过程自动化（L2）非常完善。但与之相配套的管理模式也还是许多年来一直沿用的老办法，大多时候还主要依靠人在生产过程中进行生产计划的制定，然后通过纸张下达到生产车间。

同时钢铁厂需要建立一个合理衔接，匹配炼钢——连铸——轧钢三大工序的一体化生产管理模式，生产计划编制系统。

1.2本人所作的工作及论文的意义

本人采用企业资源计划以及准时化生产等先进计划与排产的理论，用基于约束的线性规划，遗传算法和启发式算法等数学方法，建立了大量的适合钢铁行业的数学模型，对企业的生产计划进行了优化及模拟技术。在计划与排产的过程中，将企业内外的资源与能力约束都囊括在考虑范围之内，用复杂的智能化运算法则，做生产计划的计算。

开发的系统对提高企业经济效益方面的潜能是巨大的，它能及时响应客户要求，快速同步计划，提供精确的交货日期，减少在制品与成品库存，并发考虑供应链的所有约束，自动识别潜在瓶颈，提高资源利用率，从而改善企业的管理水平。