基于人工蜂群算法的钢铁生产调度问题研究
发布时间：2022-01-01 16:57
钢铁业是我国国民经济的重要支柱产业,高效的优化方法对于钢铁企业生产调度有着重要的现实意义。混合流水车间调度问题（Hybrid flowshop scheduling,HFS）是钢铁生产过程中的一种典型调度问题。论文针对炼铁、炼钢-连铸、热轧等生产环节的混合流水车间调度问题,分别建立了混合整数规划模型,研究了问题的先验知识和结构特性,探索了人工蜂群优化（Artifical bee colony optimization,ABC）解决调度问题的关键理论与技术,提出了一系列具有创新性的优化调度理论,并设计了多种高效的调度方法,取得的主要成果如下:1.针对宝钢铁水运输过程,提炼出带有动态工序跳跃约束的HFS问题,并建立了数学规划模型。设计了一种双向量结构的动态编码机制,在算法进化初期阶段,采用工件排列的编码方法,提高了算法的搜索效率;在算法进化的后期阶段,采用完整的编码策略,提高了算法的搜索精度;提出了基于参考权重的柔性解码方案,解决了工序排列的编码机制在解码过程中出现搜索“盲区”的问题;设计了工件右移启发式规则,对给定的解码方案进一步改进,降低了解的提前倒罐惩罚目标值;提出了跳跃邻域和调度邻...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
铁水生产调度流程示意图
待板坯达到符合要求的温度后，送到各热轧机上轧制成符合规格的钢卷。根??据合同要求不同，热轧处理后的板坯可以直接出厂，也可以送到冷轧生产流程进－步力［］??工处理。热轧生产过程如图１．４所示。在现实生产中，出Ｔ？节约成本，热轧环节巾加热炉??设备比较少。调度算法需要在有限加热炉设备条件下，生成合理调度方案，以降低板坯??的温度损耗，提高生产效率。丨热轧过程可以抽象为带冇限缓冲［Ｘ：约束的ＨＦＳ调度??问题。??当前，关于ＨＦＳ调度的主要文献都假设阶段之间有充分的缓冲区，如果下一阶段无??可用设备，在完成：３前阶段的仃务，Ｉ：件町以选择在缓冲区中等待。在有限缓冲Ｋ约??束条件下，工件在究成上．个阶段的加１：６，会选杼继续在当前阶段等待或芥在缓冲区??出现空闲后，选择在缓冲区等待。由于增加了有限缓冲区约束，使得该类问题相比经典??－７－??
?精炼?连铸??图１．３连铸机浇注示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃａｓｔｉｎｇ?ｏｆ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｃａｓｔｅｒ??由炼钢－连铸生产调度问题的研究现状可见，当前文献主要考虑连铸阶段炉次连续??加工约束。然而，现实生产过程中，加工设备或者需要定期维修，或者可能存在突发事??件影响炉次的正常加工。综合考虑设备维修约束和动态重调度等现实生产条件，设计求??解炼钢－连铸的优化算法，亟待有效解决。??１．５有限缓冲区热轧调度问题的研究现状??热轧流程的主耍生产工序为：首先，将炼钢－连铸加工过程输出的板坯送到加热炉??进行加热，待板坯达到符合要求的温度后，送到各热轧机上轧制成符合规格的钢卷。根??据合同要求不同，热轧处理后的板坯可以直接出厂，也可以送到冷轧生产流程进－步力［］??工处理。热轧生产过程如图１．４所示。在现实生产中
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑机器故障的炼钢连铸重调度模型与算法设计[J]. 王晶,郑亚楠. 冶金自动化. 2015(02)
[2]零等待混合流水车间问题优化研究[J]. 轩华,孙振轩,李冰. 工业工程与管理. 2014(05)
[3]基于MPSO的有限缓冲区多产品厂间歇调度问题的研究[J]. 李青青,徐震浩,顾幸生. 高技术通讯. 2014 (08)
[4]多阶段人机协同的炼钢—连铸调度方法[J]. 赵宁,李亮,杜彦华. 计算机集成制造系统. 2014(07)
[5]基于混合教与学优化算法的炼钢连铸调度[J]. 马文强,张超勇,唐秋华,邵新宇,贾艳. 计算机集成制造系统. 2015(05)
[6]基于Memetic算法的有限缓冲区流水车间调度问题[J]. 谢展鹏,张超勇,邵新宇,尹勇,罗敏. 计算机集成制造系统. 2015(05)
[7]求解炼钢-连铸生产调度问题的拉格朗日算法[J]. 毛坤,潘全科,庞新富. 系统工程学报. 2014(02)
[8]基于混合粒子群-NEH算法求解无等待柔性流水车间调度问题[J]. 张其亮,陈永生. 系统工程理论与实践. 2014(03)
[9]基于离散人工蜂群算法的炼钢连铸调度优化方法[J]. 马文强,唐秋华,张超勇,邵新宇. 计算机集成制造系统. 2014(03)
[10]基于遗传算法的炼钢--连铸重计划方法[J]. 龙建宇,郑忠,高小强,龚永民,呼万哲. 北京科技大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]Lagrange松弛水平优化方法及其在炼钢—连铸生产调度问题中的应用研究[D]. 毛坤.东北大学 2014
[2]基于群智能优化算法的流水车间调度问题若干研究[D]. 崔喆.华东理工大学 2014
[3]炼铁—炼钢区间铁水优化调度方法及应用[D]. 黄辉.东北大学 2013
[4]蜂群算法及在图像处理中的应用研究[D]. 肖永豪.华南理工大学 2011
[5]生产调度问题及其智能优化算法研究[D]. 宋存利.大连理工大学 2011
[6]炼钢—连铸生产计划与调度的优化方法研究及应用[D]. 卢克斌.东北大学 2010
[7]炼钢—连铸—热轧一体化生产调度研究及应用[D]. 宁树实.大连理工大学 2006
本文编号：3562451
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
铁水生产调度流程示意图
待板坯达到符合要求的温度后，送到各热轧机上轧制成符合规格的钢卷。根??据合同要求不同，热轧处理后的板坯可以直接出厂，也可以送到冷轧生产流程进－步力［］??工处理。热轧生产过程如图１．４所示。在现实生产中，出Ｔ？节约成本，热轧环节巾加热炉??设备比较少。调度算法需要在有限加热炉设备条件下，生成合理调度方案，以降低板坯??的温度损耗，提高生产效率。丨热轧过程可以抽象为带冇限缓冲［Ｘ：约束的ＨＦＳ调度??问题。??当前，关于ＨＦＳ调度的主要文献都假设阶段之间有充分的缓冲区，如果下一阶段无??可用设备，在完成：３前阶段的仃务，Ｉ：件町以选择在缓冲区中等待。在有限缓冲Ｋ约??束条件下，工件在究成上．个阶段的加１：６，会选杼继续在当前阶段等待或芥在缓冲区??出现空闲后，选择在缓冲区等待。由于增加了有限缓冲区约束，使得该类问题相比经典??－７－??
?精炼?连铸??图１．３连铸机浇注示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃａｓｔｉｎｇ?ｏｆ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｃａｓｔｅｒ??由炼钢－连铸生产调度问题的研究现状可见，当前文献主要考虑连铸阶段炉次连续??加工约束。然而，现实生产过程中，加工设备或者需要定期维修，或者可能存在突发事??件影响炉次的正常加工。综合考虑设备维修约束和动态重调度等现实生产条件，设计求??解炼钢－连铸的优化算法，亟待有效解决。??１．５有限缓冲区热轧调度问题的研究现状??热轧流程的主耍生产工序为：首先，将炼钢－连铸加工过程输出的板坯送到加热炉??进行加热，待板坯达到符合要求的温度后，送到各热轧机上轧制成符合规格的钢卷。根??据合同要求不同，热轧处理后的板坯可以直接出厂，也可以送到冷轧生产流程进－步力［］??工处理。热轧生产过程如图１．４所示。在现实生产中
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑机器故障的炼钢连铸重调度模型与算法设计[J]. 王晶,郑亚楠. 冶金自动化. 2015(02)
[2]零等待混合流水车间问题优化研究[J]. 轩华,孙振轩,李冰. 工业工程与管理. 2014(05)
[3]基于MPSO的有限缓冲区多产品厂间歇调度问题的研究[J]. 李青青,徐震浩,顾幸生. 高技术通讯. 2014 (08)
[4]多阶段人机协同的炼钢—连铸调度方法[J]. 赵宁,李亮,杜彦华. 计算机集成制造系统. 2014(07)
[5]基于混合教与学优化算法的炼钢连铸调度[J]. 马文强,张超勇,唐秋华,邵新宇,贾艳. 计算机集成制造系统. 2015(05)
[6]基于Memetic算法的有限缓冲区流水车间调度问题[J]. 谢展鹏,张超勇,邵新宇,尹勇,罗敏. 计算机集成制造系统. 2015(05)
[7]求解炼钢-连铸生产调度问题的拉格朗日算法[J]. 毛坤,潘全科,庞新富. 系统工程学报. 2014(02)
[8]基于混合粒子群-NEH算法求解无等待柔性流水车间调度问题[J]. 张其亮,陈永生. 系统工程理论与实践. 2014(03)
[9]基于离散人工蜂群算法的炼钢连铸调度优化方法[J]. 马文强,唐秋华,张超勇,邵新宇. 计算机集成制造系统. 2014(03)
[10]基于遗传算法的炼钢--连铸重计划方法[J]. 龙建宇,郑忠,高小强,龚永民,呼万哲. 北京科技大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]Lagrange松弛水平优化方法及其在炼钢—连铸生产调度问题中的应用研究[D]. 毛坤.东北大学 2014
[2]基于群智能优化算法的流水车间调度问题若干研究[D]. 崔喆.华东理工大学 2014
[3]炼铁—炼钢区间铁水优化调度方法及应用[D]. 黄辉.东北大学 2013
[4]蜂群算法及在图像处理中的应用研究[D]. 肖永豪.华南理工大学 2011
[5]生产调度问题及其智能优化算法研究[D]. 宋存利.大连理工大学 2011
[6]炼钢—连铸生产计划与调度的优化方法研究及应用[D]. 卢克斌.东北大学 2010
[7]炼钢—连铸—热轧一体化生产调度研究及应用[D]. 宁树实.大连理工大学 2006
本文编号：3562451
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3562451.html
