炼钢-连铸调度计划编制优化方法的研究

摘要

炼钢-连铸生产调度水平是衡量钢铁企业生产管理水平的重要指标之一。合理安排炼钢-连铸生产作业计划与调度是确保钢铁生产物流通畅、资源合理利用，提高设备利用率，提升生产系统的整体运行效率，降低物耗、能耗及成本，增加企业利润和企业竞争实力的重要途径。
　　 以炼钢-连铸生产调度计划编制问题为研究对象，并针对炼钢-连铸生产过程的单重精炼和多重精炼问题，分别采用遗传算法和数学规划优化方法对其进行深入的研究。针对简单遗传算法存在的早熟和局部收敛等不足，提出了一种基于分段实数矩阵编码、基因分段交叉操作和交叉变异概率自适应选择的改进遗传算法，有效地解决了一般钢厂生产同级钢种的单重精炼生产过程的炼钢-连铸生产调度问题。针对大型钢铁企业存在着多重精炼的生产工艺过程，提出了炼钢-连铸生产调度计划编制问题的分解策略，将调度问题分解成两个子问题，一个是设备指派问题，一个是冲突解消问题。通过建立基于动态规划的数学模型对炉次计划进行有效的指派，为每个炉次确定出最佳的生产路径。根据连铸开浇时间、各设备处理时间和运输时间可求解一个粗调度计划，但这个粗调度计划可能存在冲突，不能应用到实际生产中去。根据生产工艺约束和生产目标，建立线性规划数学模型来解消粗调度表中的冲突，并得到一个可行的调度计划方案。通过某大型钢铁企业实际生产数据的仿真验证，表明了该方法的合理性和有效性，为有关技术的进一步完善、发展和开发提供一定的理论基础和实践方法。