【摘 要】
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钢铁产品生产过程中,炼钢-连铸(Steelmaking-Continuous Casting,SCC)生产过程是核心生产环节,合理的炼钢-连铸生产调度计划能够保证减少资源、能源消耗,提高生产效率,降低生
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钢铁产品生产过程中,炼钢-连铸(Steelmaking-Continuous Casting,SCC)生产过程是核心生产环节,合理的炼钢-连铸生产调度计划能够保证减少资源、能源消耗,提高生产效率,降低生产成本,增加利润。在SCC生产过程中,钢包作为一个服务设备,承载钢水从炼钢工序结束到连铸工序结束,故,考虑钢包调度可以将炼钢-连铸生产过程紧密结合,有效减少生产过程中的资源消耗和能源浪费。因此,同时考虑炼钢-连铸生产过程和钢包的行走路径,设计一个合理有效的生产调度计划对钢铁生产过程中的节能、降耗起着有效、关键性的作用。本文研究了炼钢-连铸的生产过程的调度问题,包括炼钢、精炼、连铸三个生产工序和钢包装载包、空包的行走路径。考虑到钢铁生产过程中的技术工艺约束和钢包自身的限制因素,提出了以分配设备(包括钢包)、确定加工顺序、确定各生产工序的加工开始和加工结束时间为调度任务,以最大完成时间、炉次等待时间、设备等待时间最小为优化目标的炼钢-连铸生产调度问题。并针对调度问题建立了非线性数学规划模型。根据调度问题特点,本文设计了新的分散搜索(Scatter Search,SS)算法。与遗传算法进行了对比分析。对不同的权重、不同的实例大小,不同的钢包数量和不同的设备组合等模式进行模拟实验,并分析不同参数对算法性能的影响。模拟实验结果表明,SS算法获得的优化结果明显优于遗传算法,SS算法适用于求解本文研究的调度问题。
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