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炼钢—连铸生产计划与物流调度是当前国际学术界热点研究课题,也是钢铁企业管理与运行中急需解决的重大关键难题。对炼钢—连铸生产计划以及炼钢车间物流调度有效合理地确定,对于钢铁企业节能降耗、发掘设备产能、降低物流作业成本等都具有重要意义。 本文是以某大型钢铁企业长材坯料连铸机生产为背景,研究了长材坯料连铸机生产批量计划;以炼钢—连铸车间钢包搬运为背景,研究了炼钢车间的物流调度。研究内容如下: 1)生产批量计划是依据生产合同信息数据,对其进行批量组合,从而实现产品按批生产。本文分析了电炉—大方坯连铸机—初轧生产工艺的特点,构建了以大方坯连铸机为核心的长材坯料连铸机生产批量计划问题的数学模型,其中考虑连铸机上的异钢种连浇,中间包的寿命,连铸机的效率,连轧机孔径切换,精整线物流平衡等因素。针对模型特点,提出了一类基于邻近思想的启发式构建初始解,并采用基于邻域搜索和分散搜索的智能优化算法对其进行改进,实验结果验证了算法的有效性。 2)以上述数学模型和智能优化算法为核心技术,开发了长材坯料连铸机生产批量计划决策支持系统。该系统除了能够提供自动编排计划功能外,还开发了基于图形界面的计划编辑器,以充分发挥模型算法在确定性条件下寻优的科学性和人机交互在不确定性条件下的灵活性。 3)物流调度是依据产品在工序问的去向,确定如何组织安排搬运工具来实现产品的高效顺畅转移。本文分析了炼钢车问吊机和台车等物流设备搬运特点,构建了吊机和台车物流调度的数学模型,其中考虑吊机运动轨迹受限,吊机避撞,吊机和台车协调等因素。由于这类问题的NP-Hard特性和工业应用的快速响应性要求,本文构造了一类快速启发式算法对其求解。 4)开发了炼钢车间物流调度决策支持系统,该系统提供了柔性的炼钢车间生产工艺和物流逻辑配置,提供了从炼钢—连铸生产调度到炼钢车问物流调度的数据转化接口,实现了炼钢车间物流调度的自动编制和手动编制,并且以直观图形的方式显示了单个跨位上物流调度信息。