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《大连理工大学》 2010年
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冷轧生产优化调度问题研究与应用

王志刚  
【摘要】: 冷轧薄板是钢铁企业中具有高附加值的深加工产品。生产计划与调度水平的提高是冷轧薄板企业增加效益、降低成本、提高竞争力的重要途径。本文依托国家“863计划”课题,以上海宝钢冷轧薄板厂为研究背景,针对该厂冷轧生产线计划编制与作业调度中存在的具体问题,开展了深入系统的调研,完成了以下主要工作: 罩式炉退火是冷轧生产线中工艺与其他工序相差较大的“瓶颈”工序,伴随着复杂的资源约束、能源约束和工艺约束,难于解析建模和优化调度。罩式炉退火生产调度包括装炉组合和作业调度两部分。本文首先研究了钢卷装炉组合优化问题,建立了以最小化钢卷组炉的总加热时间为优化目标的数学模型,综合考虑了影响钢卷组合堆垛加热时间的各种因素。提出了一种改进的分组自适应遗传算法,通过工艺规则的指导改善初始解,对遗传基因启发式交叉和变异,同时结合局部搜索的方法实现了对模型的优化计算。 罩式炉退火工艺的特殊性决定了它是生产监控的盲区,其生产流程的准确模拟是冷轧多机组排产的基础。本文在装炉组合优化的基础上,进一步研究了罩式炉退火车间调度建模问题。基于大规模集成电路硬件与罩式炉退火车间过程调度之间在并发性、时序性和层次性等基本特点上的相似性,将退火车间工件的流动类比映射为硬件建模问题。采用电子设计领域成熟的SystemC仿真平台以硬件描述的方法建立了罩式退火炉车间调度的仿真模型,能够准确、高效地实现退火工序的流程模拟。 在上述工作基础上研究了冷轧生产多品种、小批量情况下的合同交货期优化调度问题。考虑交货期满意度和实际调度中存在的不确定性,采用一种具有模糊处理时间的JobShop调度模型来描述冷轧生产线的物流情况。考虑存在原料前库作为生产缓冲环节的情况,分类定义了合同批量加工时间推进方法的计算规则,以减小模型累计递推误差。运用一种多子种群并行离散粒子群算法对该模型进行优化求解,提高了运算速度。 采用Job Shop模型对冷轧多机组生产描述离实际仍有一定距离。本文建立了一个实现冷轧多机组合同生产计划和作业调度的整体优化模型。模型以最小化各机组合同延期惩罚和生产类型切换虚拟成本为优化目标。针对模型整体求解困难的情况,以时间窗推理方式对存在的生产相关情况进行解耦,将问题转化为时间窗约束条件下的单机组计划调度优化问题,以工艺规则为启发采用契合问题本质的改进蚁群算法对其进行求解。 现场运行情况表明以本文工作为核心的冷轧生产调度系统是有效可行的,为企业生产计划编制提供了合理指导。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG335.5

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孔海宁;钢铁企业副产煤气系统优化调度研究[D];天津大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林林,张欣欣,左燚,向顺华,刘铁树,钮龙英,黄夏兰;全氢罩式退火炉退火热过程的研究(Ⅰ)——数学模型及其实测验证[J];北京科技大学学报;2003年02期
2 董杰方,刘志新,谢金星,邢文训;钢卷热处理调度的数学模型与算法研究[J];钢铁;2001年12期
3 张虹;李歧强;郭庆强;张鹏;高远;;生产调度的模糊建模方法研究综述[J];中国工程科学;2005年12期
4 曹江辉,王宁生,解放;制造执行系统现状与发展趋势[J];高技术通讯;2003年06期
5 李铁克;施灿涛;;冷轧生产批量计划与调度问题模型及算法[J];管理学报;2008年01期
6 王凌,王雄,金以慧;MES——流程工业CIMS发展的关键[J];化工自动化及仪表;2001年04期
7 赵小强,荣冈;流程工业生产调度问题综述[J];化工自动化及仪表;2004年06期
8 吴涛;陈荣秋;;冷卷热处理生产调度模型的启发式算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年10期
9 徐俊刚,戴国忠,王宏安;生产调度理论和方法研究综述[J];计算机研究与发展;2004年02期
10 李宁,刘全利,王伟,刘瑞国;罩式炉退火车间离散事件仿真系统及其应用[J];计算机集成制造系统-CIMS;2003年07期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘全利;罩式退火炉优化调度方法及其应用[D];大连理工大学;2005年
2 李歧强;生产过程的智能决策与调度[D];浙江大学;1998年
3 覃一宁;冷轧薄板生产计划与调度系统的研究与应用[D];大连理工大学;2007年
4 赵珺;轧钢过程生产调度及其优化算法的研究与应用[D];大连理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李玲玲;辛浩;;FCM算法及其有效性度量方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
2 罗罹;基于门控时钟的CMOS电路低功耗设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
3 韩世芬;;模糊自适应遗传算法在农村电站无功补偿优化中的应用[J];安徽农业科学;2008年08期
4 王丽艳;张勇;;基于免疫蜂群算法的冷轧生产调度优化方法[J];辽宁科技大学学报;2011年06期
5 曾齐红;基于遗传算法求解炼钢-连铸浇次排序问题[J];鞍山师范学院学报;2004年06期
6 张林家;;基于Pareto遗传算法的多目标优化[J];鞍山师范学院学报;2008年04期
7 杨德利,刘百勇,龚雪皓,郑学仁,吴朝晖;半导体器件的遗传算法优化设计[J];半导体技术;2001年02期
8 朱小莉,陈迪平,王镇道;VHDL设计MOORE型有限状态机时速度问题的探讨[J];半导体技术;2002年04期
9 林贻山,冉峰,薛忠杰,倪国宗,何冬明;一种32位浮点DSP中的串行通信口的设计[J];半导体技术;2004年08期
10 陈新武,陈朝阳;SOC的低功耗快速测试[J];半导体技术;2004年11期
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1 刘羿彤;付梦印;高宏斌;;一种改进的PSO算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;Parameters Optimization of GPC Based on Swarm Algorithm[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 姚明海;李海红;朱华;;商品混凝土企业集成系统研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 李曙光;;粒子群算法在高速公路多路径费用拆分方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 李枚毅;游维;蔡自兴;;多样度和适应度引导的遗传算法操作概率计算研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 范业坤;梁新荣;;基于粒子群优化的高速公路匝道PI控制器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 丛亮;胡成全;郭宗鹏;姜宇;沙丽华;;基于模拟退火思想的基本粒子群算法改进[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 ;SCM/ERP/MES/PCS Integration for Process Enterprise[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 刘志雄;杨光祥;;基于轮盘赌概率分配编码方法的并行机调度优化[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 何非;装配制造系统复杂特性建模及其应用研究[D];华中科技大学;2010年
7 易平;面向模具行业的制造执行系统研究[D];华中科技大学;2010年
8 胡沙;面向服务的模具企业信息系统集成平台关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
9 何英;干旱区典型流域水资源优化配置研究[D];新疆农业大学;2010年
10 徐红林;基因调控网络的建模及其结构分解方法研究[D];江南大学;2010年
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1 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
3 王伟;基于遗传算法的炭素企业生产计划与调度研究[D];山东科技大学;2010年
4 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
5 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
6 肖小城;粒子群算法求解作业车间调度问题的研究[D];郑州大学;2010年
7 张学志;轧钢生产过程产品质量模糊模型建模方法研究[D];郑州大学;2010年
8 姜婵娟;遥控式水下机器人PID运动控制算法优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 赵淑香;零航速下减摇鳍的运动规律与能量优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 邓万里,陈伟昌;宝钢高炉煤气系统平衡实践[J];宝钢技术;2003年02期
2 张娣,李桂红,冯为民;现代化能源监控及管理系统的集成与应用[J];宝钢技术;2005年04期
3 胡新亮;李会龙;刘长云;;济钢煤气资源利用走节约型之路[J];节能与环保;2007年11期
4 张建良,王妤;钢铁企业煤气系统的优化利用模型[J];包头钢铁学院学报;2002年03期
5 殷瑞钰;中国需要什么钢铁业[J];科技和产业;2004年06期
6 张琦;谷延良;提威;蔡九菊;;钢铁企业高炉煤气供需预测模型及应用[J];东北大学学报(自然科学版);2010年12期
7 杨晓东,张玲;钢铁工业能源消耗和二次能源利用途径及对策[J];钢铁;2000年12期
8 侯长连,胡和平,董为民,唐献红,张军,李领;高效蓄热式工业炉的开发与应用[J];钢铁;2002年01期
9 孙贻公;对大型钢铁联合企业煤气平衡问题的探讨[J];钢铁;2003年06期
10 殷瑞钰,张春霞;钢铁企业功能拓展是实现循环经济的有效途径[J];钢铁;2005年07期
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1 孟现俭;周茂林;龙海波;;莱钢转炉煤气系统研究与优化[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(2)[C];2003年
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1 闫滨;大坝安全监控及评价的智能神经网络模型研究[D];大连理工大学;2007年
2 吴荻;集成型循环经济模式研究[D];大连理工大学;2009年
3 於春月;钢铁一体化生产计划与调度优化问题研究[D];东北大学 ;2009年
4 戴文智;石化企业蒸汽动力系统运行优化研究[D];大连理工大学;2010年
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1 熊永华;煤气平衡认证分析系统应用软件的研究与开发[D];中南大学;2004年
2 陈道海;马钢公司副产煤气回收利用效果及改进方向的研究[D];南京理工大学;2004年
3 戴朝晖;钢铁企业基于消耗预测模型的煤气自动平衡方法及其应用[D];中南大学;2004年
4 符小林;焦炉气制取甲醇项目开发方案[D];四川大学;2005年
5 江文德;钢铁企业能源动态平衡和优化调度问题研究和系统设计[D];浙江大学;2006年
6 刘渺;钢铁企业主工序分厂煤气量预测方法研究[D];中南大学;2006年
7 姜曙光;济钢能源中心煤气平衡预测模型研究[D];山东大学;2009年
8 王光政;基于Levenberg-Marquardt算法的煤层突出危险性预测评价[D];山东科技大学;2009年
9 汤振兴;钢铁焦炉煤气产消及柜位预测方法与应用[D];大连理工大学;2009年
10 纪日耿;基于多Agent与极值优化的钢铁集成调度[D];浙江大学;2010年
【二级引证文献】
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1 孟繁滨;钢厂高炉煤气受入量预测方法的研究[D];大连理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李苏剑,常志明;面向合同生产的钢铁企业多阶段生产物流平衡模型[J];北京科技大学学报;1999年06期
2 李苏剑,吴清一;混装生产物流数学模型研究[J];北京科技大学学报;1994年05期
3 唐立新,杨自厚,王梦光;炼钢-连铸最优炉次计划模型与算法[J];东北大学学报;1996年04期
4 唐立新;轧钢厂的精轧工序轧制批量调度的优化模型[J];东北大学学报;1998年06期
5 唐立新;热轧调度并行处理策略的多旅行商模型[J];东北大学学报;1999年02期
6 李献业,钟绍春;基于遗传算法的多代理规划优化方法[J];东北师大学报(自然科学版);2000年01期
7 路飞,田国会;用多种群并行自适应遗传算法求解多机多阶段Flowshop提前/拖期调度问题[J];电工技术学报;2005年04期
8 叶在福,单渊达;基于多种群遗传算法的输电系统扩展规划[J];电力系统自动化;2000年05期
9 段玉倩,贺家李;遗传算法及其改进[J];电力系统及其自动化学报;1998年01期
10 林威汉,高春光,张海涛;国内组态软件的现状与未来[J];电气时代;2002年06期
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1 柴天佑;;基于ERP/MES/PCS三级结构的金矿企业现代化集成制造系统[A];第二十届中国控制会议论文集(上)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 赵博;结构化集成调度系统理论及基于该理论的虚拟车间智能支撑平台的体系结构研究[D];大连理工大学;2000年
2 乔颖;实时异构系统的集成动态调度算法研究[D];中国科学院软件研究所;2001年
3 李茂军;单亲遗传算法理论及应用[D];湖南大学;2002年
4 牛海军;混合流程生产系统优化调度方法研究[D];西北工业大学;2003年
5 李耀华;热轧生产计划与板坯库优化管理模型及算法研究[D];大连理工大学;2006年
6 章敬东;复杂优化问题中智能算法的分析与集成[D];华南理工大学;2003年
7 李歧强;生产过程的智能决策与调度[D];浙江大学;1998年
8 宁树实;炼钢—连铸—热轧一体化生产调度研究及应用[D];大连理工大学;2006年
9 覃一宁;冷轧薄板生产计划与调度系统的研究与应用[D];大连理工大学;2007年
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1 宋毅;基于遗传算法的生产调度方法及其软件实现[D];浙江工业大学;2003年
【相似文献】
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1 任彦君;黎冰;顾幸生;;改进的人工鱼群算法在置换Flow Shop调度中的应用[J];华东理工大学学报(自然科学版);2010年01期
2 李树荣;苏东卫;;基于动态规划的炼厂多阶段生产调度模型的建立及求解[J];化工自动化及仪表;2009年06期
3 李可彪;金福江;;染整生产优化排缸模型研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2008年05期
4 孙栋;李郝林;;数控机床任务调度与刀具分配网络化管理系统[J];精密制造与自动化;2009年04期
5 刘昌慧,徐春丽,华东平;纺织企业生产调度问题的研究[J];纺织科学研究;2003年04期
6 李铁克,孙林,杜景红,李兰英;炼钢车间MES中的生产调度系统[J];冶金自动化;2003年05期
7 郑泉;陈敬贤;陈黎卿;宋宇;;模具企业生产优化调度研究及软件系统实现[J];机械制造;2008年04期
8 孙福权,唐立新,郑秉霖;炼钢-连铸生产调度专家系统[J];冶金自动化;1998年06期
9 蒋国璋;孔建益;李公法;张华;;面向ISPKN钢铁流程生产计划与调度系统研究[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2008年01期
10 黄光球;地下矿生产调度计算机软件系统研究[J];江西有色金属;1995年04期
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1 王祎;顾幸生;徐震浩;;基于内分泌激素调节机制的自适应免疫算法的flow shop调度问题[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 杨圣祥;汪定伟;;神经网络在优化调度问题上的应用[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
3 乔非;吴启迪;严隽薇;;基于扩展Petri网的FMS调度结构[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
4 李兵;蒋慰孙;;优化调度的一种新方法[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
5 于达;张钹;陈陈;;基于层次Petri网模型的调度算法[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
6 李建更;涂菶生;马海涛;;单机拖后时间总和问题交付期扰动时最优调度不变范围的一种求法[A];第十九届中国控制会议论文集(一)[C];2000年
7 陈国仁;王秀梅;杨书评;;应用于立体仓库的自动导引车(AGV)的运行优化设计[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
8 廖良才;谭跃进;邓宏钟;;成品油调度优化模型研究[A];管理科学与系统科学研究新进展——第8届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集[C];2005年
9 容芷君;张煜;;港口自动导引小车的优化调度研究[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
10 王成尧;汪定伟;;禁忌搜索解单机模糊加工时间下最小拖期和调度问题[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 韩迪;把一个个死数字盘活[N];中国安全生产报;2006年
2 董科华;福建局一二一队钻探二公司借助短信调度生产[N];中煤地质报;2006年
3 谢岩峰;披星戴月战斗在总装线上[N];中国航天报;2008年
4 通讯员张林燕;强化调度职能实现安全生产两不误[N];人民铁道;2009年
5 李建飞;进度表上做文章[N];石油管道报;2005年
6 刘玉保;孙疃矿紧抓节后安全收心[N];经理日报;2009年
7 孙晓蓉;全省工交生产调度会通报4月运行情况 工业生产扭转一季度负增长局面[N];贵州日报;2008年
8 本报记者  施恒青;省普通公路建设生产调度会在丹召开[N];丹东日报;2006年
9 本报记者 包晶;共商脱水菜行业发展大计[N];巴彦淖尔日报(汉);2007年
10 实习记者 尹昊;我市召开烟花爆竹安全生产调度会[N];衡水日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王志刚;冷轧生产优化调度问题研究与应用[D];大连理工大学;2010年
2 孙连坤;网络化控制系统调度与控制协同设计[D];天津大学;2009年
3 杨敬松;数字微流控生物芯片的布局及调度问题研究[D];吉林大学;2008年
4 柳春锋;工程项目中技能型员工调度问题研究[D];合肥工业大学;2011年
5 汤健超;基于混合进化算法的若干调度问题研究[D];华南理工大学;2012年
6 刘志雄;调度问题中的粒子群优化方法及其应用研究[D];武汉理工大学;2005年
7 展勇;柔性开放车间调度算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 邓冠龙;基于元启发式算法的调度问题若干研究[D];华东理工大学;2012年
9 杜冰;批处理机调度问题的模型与优化方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 龚卫国;筹集、储备、调度和投送:应对灾害事件的赈灾物资物流管理[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董玉倩;制造执行系统关键技术研究及在纺织企业的应用[D];天津工业大学;2008年
2 熊世成;铝型材生产线调度问题研究[D];中南大学;2011年
3 朱红;用DNA算法求解车间调度问题的研究[D];哈尔滨理工大学;2003年
4 屈艺;网络控制系统的调度研究与仿真[D];南京理工大学;2007年
5 王厂;基于Google Map ApI的邮政运输调度系统的分析与设计[D];山东大学;2010年
6 刘韬;基于OOTPN的自动化立体仓库出入库调度问题的研究[D];西安理工大学;2005年
7 张茸擎;网络控制系统的时延与调度算法研究[D];上海交通大学;2007年
8 杨琳琳;网络控制系统的调度方法研究[D];兰州理工大学;2007年
9 吴爽;共享性Flow shop调度算法设计及应用研究[D];四川大学;2007年
10 杨新玲;基于时间D-子集任务排序与调度问题研究[D];沈阳大学;2010年
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