鋼鐵生產(chǎn)與物流調(diào)度決策支持系統(tǒng).pdf

1、鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品的成本主要取決于原料成本、生產(chǎn)成本和物流成本。在目前國際市場原料供應(yīng)緊張，鋼鐵企業(yè)原料成本居高不下的形勢下，降低生產(chǎn)成本和物流成本成了矚目的焦點。而降低生產(chǎn)成本和物流成本的有效手段就是編制高質(zhì)量的生產(chǎn)計劃和物流配載計劃。本文旨在為企業(yè)提供優(yōu)化的生產(chǎn)計劃和物流配載計劃，以達到降低生產(chǎn)成本和物流成本，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平的目的，為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤。
　　本文以某鋼鐵企業(yè)的實際生產(chǎn)和物流為背景研究了酸軋生產(chǎn)計劃

2、問題、鐵運配載物流計劃問題以及熱軋計劃與倒垛集成問題。主要工作如下:
　　(1)酸軋生產(chǎn)計劃建模與優(yōu)化
　　1)酸軋生產(chǎn)計劃是指從原料庫里所有可編的m個板卷中在滿足鋼卷生產(chǎn)各道工序的物流平衡和保證連續(xù)高質(zhì)量生產(chǎn)的條件下，選出n（n≤m）個板卷并確定板卷間的連接順序。本文首次根據(jù)酸軋生產(chǎn)工藝和人工排產(chǎn)經(jīng)驗，在滿足酸軋各階段的工藝約束和軋制能力的前提下，在確保酸軋后道機組物流平衡的條件下，以最小化加工費用和拖期費用、最大化生產(chǎn)能

3、力為目標建立了0-1整數(shù)規(guī)劃模型。在目前公開發(fā)表的文獻中未找到與此相關(guān)的研究。
　　2)由于該問題屬于NP難問題，具有規(guī)模大、目標多、條件復(fù)雜等特點，采用傳統(tǒng)的最優(yōu)算法難以獲得最優(yōu)解。因此本文采用智能優(yōu)化算法求解。首先構(gòu)造兩階段啟發(fā)式算法獲得初始解，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用分散性好不易陷入局部最優(yōu)的分散搜索算法對階段二進行改進。分散搜索算法解決該問題的基本思想是采用傳統(tǒng)的交換鄰域和插入鄰域的局部搜索算法改進初始種群中的解并選質(zhì)量好的的解構(gòu)成

4、參考集，從參考集中選擇二元子集進行組合，得到的局部最優(yōu)解用于參考集的更新。實際計劃編制測試結(jié)果表明分散搜索算法目標函數(shù)比人工平均改進了10％以上，明顯優(yōu)于人工編制的計劃。
　　3)以分散搜索算法為核心本文設(shè)計并開發(fā)了酸軋生產(chǎn)優(yōu)化排產(chǎn)決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠有效解決酸軋生產(chǎn)計劃編制過程中存在的不足，有助于鋼鐵企業(yè)快速科學(xué)的制定高質(zhì)量的酸軋生產(chǎn)計劃。
　　(2)鋼鐵產(chǎn)品鐵運配載物流優(yōu)化
　　1)鐵運配載物流計劃是指鋼鐵企業(yè)

5、根據(jù)熱軋鋼卷去向、熱軋鋼卷在庫存取位置、重量和規(guī)格等信息對于給定的車皮確定適合裝車的熱軋鋼卷。目前國內(nèi)外學(xué)者對于鋼卷的鐵運配載物流計劃問題研究很少。本文根據(jù)某鋼鐵企業(yè)鐵運配載的實際情況，在充分考慮鐵運配載物流計劃制定過程中的車皮裝載量、同一準發(fā)單據(jù)號的直裝卷不能拆分、交貨期等要求的基礎(chǔ)上建立了鐵運配載物流計劃模型。模型將裝載率、合同拆分、交貨期等問題均轉(zhuǎn)化為費用考慮，通過最小化費用總和來獲得接近所追求目標的優(yōu)化計劃方案。
　　2)

6、由于該模型是從鋼鐵企業(yè)的實際物流情況提煉出來的，具有約束多、條件復(fù)雜的特點，本文同樣采用了智能優(yōu)化算法解決該問題。首先根據(jù)鐵運配載物流計劃流程構(gòu)造啟發(fā)式算法，并將其作為分散搜索算法的初始解。分散搜索算法首先從參考集中選擇四元子集進行組合，其次基于提出的可改進子集的鄰域進行局部搜索以改進組合解，最后用得到的局部最優(yōu)解更新參考集。
　　3)以分散搜索算法為核心本文設(shè)計并開發(fā)了鐵運配載物流計劃決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)目前已經(jīng)在鋼鐵企業(yè)試運行

7、。試運行結(jié)果表明:該系統(tǒng)提高了鐵運配載作業(yè)計劃的編制效率，減少了熱軋卷產(chǎn)品出庫倒垛量，提高了車皮裝載率和利用率，降低了物流成本。
　　(3)熱軋計劃與倒垛集成優(yōu)化熱軋計劃與倒垛集成問題是指根據(jù)生產(chǎn)要求編制熱軋計劃并針對熱軋計劃需求及時地選出合適的板坯供給熱軋生產(chǎn)。本文針對實際編制熱軋計劃時的不足，尤其是人工排產(chǎn)忽視了垛位信息的問題，在充分考慮了熱軋計劃約束和倒垛約束的基礎(chǔ)上，以最小化加工費用、拖期費用和倒垛懲罰費用為目標建立了0-