本文選題：鋼鐵供應(yīng)鏈 + 批量計(jì)劃　； 參考：《東北大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：隨著鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)管理一體化進(jìn)程的推進(jìn),生產(chǎn)管理的核心逐漸從單工序、單機(jī)組的優(yōu)化排產(chǎn)向全流程、多機(jī)組集成優(yōu)化排產(chǎn)轉(zhuǎn)變。煉鋼階段的生產(chǎn)計(jì)劃是整個鋼鐵企業(yè)面向訂單生產(chǎn)組織方式的源頭,并且煉鋼階段各機(jī)組大都采用批生產(chǎn)模式。因此,在考慮鋼鐵全流程生產(chǎn)約束條件的基礎(chǔ)上,以供應(yīng)鏈的視角研究煉鋼階段的批量計(jì)劃問題對提升鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作管理水平具有重要的實(shí)際和理論意義。本文主要研究內(nèi)容如下：(1)分析了鋼鐵供應(yīng)鏈批量計(jì)劃問題的新特征,包括：(a)多機(jī)組：考慮多個煉鋼廠,多臺連鑄機(jī)之間的均衡及煉鋼和熱軋間制程優(yōu)化；(b)多階段：考慮煉鋼階段的批量計(jì)劃對熱軋和冷軋階段生產(chǎn)組織的影響；(c)多時段：考慮較長計(jì)劃周期內(nèi)的煉鋼批量計(jì)劃對客戶需求和庫存波動的影響。針對上述特征及煉鋼和連鑄工序自身的批處理特征,以合同每天在每臺連鑄上生產(chǎn)量,合同到爐次的組批關(guān)系,爐次到澆次的組批關(guān)系為決策變量,建立了該問題的混合整數(shù)規(guī)劃模型,目標(biāo)考慮了組批帶來的附加生產(chǎn)成本外還考慮了煉鋼-連鑄下游工序的均衡生產(chǎn)。(2)在對數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,提出了求解問題的差分進(jìn)化算法,針對問題特性定制化設(shè)計(jì)了算法的各要素包括編碼、解碼、交叉、變異和適應(yīng)值計(jì)算,并提出改進(jìn)策略。以鋼鐵企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對算法進(jìn)行了性能測試,通過和模擬人工計(jì)劃方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的差分進(jìn)化算法的實(shí)用性和有效性。(3)以上述模型和算法為核心,設(shè)計(jì)并開發(fā)了鋼鐵企業(yè)供應(yīng)鏈批量計(jì)劃決策支持系統(tǒng),主要包括數(shù)據(jù)管理、模型求解器、結(jié)果編輯等功能。此外,以課題組前期研究的模型和算法為核心,開發(fā)了熱軋板坯庫倒垛優(yōu)化決策支持系統(tǒng),主要包括參數(shù)配置、指令圖形顯示、結(jié)果分析等功能。上述兩個系統(tǒng)都通過實(shí)際數(shù)據(jù)得到了初步應(yīng)用驗(yàn)證。
[Abstract]:With the development of the integration of production and management in iron and steel enterprises, the core of production management has gradually changed from single process, single machine group optimization to the whole process and multi-unit integration optimization.The production plan of steelmaking stage is the source of the order-oriented production organization mode of the whole steel enterprise, and most of the units in the steelmaking stage adopt the batch production mode.Therefore, on the basis of considering the constraints of the whole process of iron and steel production, it is of great practical and theoretical significance to study the batch planning problem in the steelmaking stage from the perspective of supply chain in order to improve the production and operation management level of iron and steel enterprises.The main contents of this paper are as follows: (1) analyzing the new characteristics of the batch planning problem in the iron and steel supply chain, including: (1) multi-unit: considering several steelmaking plants,Balance between multiple continuous casters and process optimization between steelmaking and hot rolling (multistage): considering the influence of batch planning in steelmaking stage on the production structure of hot and cold rolling stage: considering the steelmaking batch in a longer planning periodThe impact of volume planning on customer demand and inventory fluctuations.In view of the above characteristics and the batch processing characteristics of steelmaking and continuous casting process itself, the decision variables are the quantity of production per continuous casting per day, the group batch relationship between contract and furnace, and the group batch relationship between furnace and pouring order.A mixed integer programming model for this problem is established. Besides the additional production cost brought by the batch, the objective also takes into account the balanced production of the downstream process of steelmaking and continuous casting. (2) based on the detailed analysis of the characteristics and difficulties of the mathematical model,A differential evolutionary algorithm is proposed to solve the problem. The key elements of the algorithm include coding, decoding, crossover, mutation and fitness calculation according to the characteristics of the problem, and an improved strategy is proposed.Based on the actual production data of iron and steel enterprises, the performance of the algorithm is tested. By comparing with the experimental results of simulated artificial planning method, the practicability and effectiveness of the proposed differential evolution algorithm are verified.The supply chain batch planning decision support system for iron and steel enterprises is designed and developed, which includes data management, model solver, result editing and so on.In addition, based on the model and algorithm previously studied by the research group, a decision support system for the optimization of stacking of hot rolled slabs is developed, which mainly includes the functions of parameter configuration, instruction graph display, result analysis and so on.The two systems are verified by practical data.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：F426.31;F274

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本文編號：1761168