基于改進遺傳算法煉鋼-連鑄生產(chǎn)作業(yè)計劃編制的研究.pdf

1、鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程中，煉鋼是整個流程的中心環(huán)節(jié)。而對于煉鋼生產(chǎn)組織而言，其核心內(nèi)容是生產(chǎn)計劃與調(diào)度。計劃編制和調(diào)度優(yōu)化的水平直接影響著煉鋼過程的生產(chǎn)運行效率。通過制定可行的生產(chǎn)計劃，合理分配資源和生產(chǎn)任務(wù)，有利于提高設(shè)備利用率、協(xié)調(diào)各階段生產(chǎn)，進而提高生產(chǎn)系統(tǒng)的整體運行效率。
　　煉鋼生產(chǎn)作業(yè)計劃編制屬于組合優(yōu)化問題，由于其求解難度和計算復(fù)雜性被證明為典型NP難題。作為近年來的研究熱點，其在理論研究和實踐應(yīng)用上都取得明顯進展。但針對

2、特定企業(yè)的計劃仿真系統(tǒng)應(yīng)用效果還遠不能滿足實際生產(chǎn)的需求。因此，研究復(fù)雜流程作業(yè)計劃編制問題，并開發(fā)相應(yīng)計劃仿真系統(tǒng)，具有理論和實際意義。
　　針對復(fù)雜流程生產(chǎn)作業(yè)計劃編制問題，一般研究流程是問題分析，關(guān)鍵因素提取，建模求解以及程序?qū)崿F(xiàn)?；谏鲜鏊悸?，文章首先對實際生產(chǎn)條件進行分析，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，利用模型和約束條件將實際問題抽象表征出來。本文分析典型鋼鐵生產(chǎn)的工藝流程，利用圖論原理，提出生產(chǎn)物流網(wǎng)絡(luò)模型。利用組態(tài)建模技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)

3、絡(luò)模型自由搭建。其次，在網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際生產(chǎn)要求，建立以最小化流程加工時間以及工位等待時間為目標函數(shù)的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。再次，研究合適的算法對優(yōu)化模型進行求解，要求同時保證求解的效率和精度。文章利用遺傳模擬退火算法對模型求解，生成可行生產(chǎn)作業(yè)計劃。最后，針對模型和算法開發(fā)計劃仿真系統(tǒng)來解決實際問題。借助UML統(tǒng)一建模工具，參考MVC框架模式，將模型和算法封裝成相應(yīng)的功能模塊，開發(fā)出基于Windows XP系統(tǒng)Visual Stud

4、io 2005平臺的煉鋼-連鑄生產(chǎn)計劃仿真系統(tǒng)并在系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件下驗證模型和算法。
　　研究表明：生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)模型能夠適應(yīng)不同的生產(chǎn)條件，清楚表達出不同生產(chǎn)條件下工序間或者工位間的關(guān)系；生產(chǎn)流程時間最短和開始加工時間最小的生產(chǎn)優(yōu)化模型能夠滿足實際生產(chǎn)要求。遺傳算法通過改進編碼方式能夠較好解決常規(guī)編制方法中機器沖突問題，而通過與局部搜索功能強的模擬退火算法結(jié)合，極大提高混合算法的計算效率。利用UML指導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)，采用MVC框架模式保