發(fā)布時(shí)間：2020-05-11 09:20

【摘要】：大型鋼鐵企業(yè)的煉鋼工序通常都具有多個(gè)并行生產(chǎn)車間,如何將客戶訂單分配給不同的煉鋼車間來(lái)均衡機(jī)組負(fù)荷、提高生產(chǎn)效率,是鋼鐵生產(chǎn)運(yùn)作管理中的一個(gè)重要決策問題。此外,煉鋼車間的轉(zhuǎn)爐和連鑄機(jī)等大型生產(chǎn)設(shè)備都以批的模式組織生產(chǎn),而客戶訂單需求呈現(xiàn)多品種、小批量特征。因此,如何對(duì)客戶訂單進(jìn)行組批,制定合理的批量計(jì)劃以吻合大型生產(chǎn)設(shè)備的批生產(chǎn)模式,是鋼鐵生產(chǎn)運(yùn)作管理層面的另一個(gè)重要決策問題。訂單分配和批量計(jì)劃是密切相關(guān)的兩個(gè)問題,并且相互之間的決策具有強(qiáng)耦合性,本文從整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā),研究訂單分配與批量計(jì)劃的集成優(yōu)化問題。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)以訂單選擇車間、鋼級(jí)和寬度為決策變量,考慮訂單與煉鋼車間兼容性、鋼級(jí)間優(yōu)充替換關(guān)系、澆鑄寬度要求、轉(zhuǎn)爐容量限制、多個(gè)車間負(fù)荷均衡等約束條件,以最小化余材發(fā)生量、優(yōu)充板坯發(fā)生量、切坯損耗量、訂單與車間匹配成本為目標(biāo),建立了問題的新型整數(shù)規(guī)劃模型,定量刻畫了問題的關(guān)鍵組合特征。(2)模型的組合特征帶來(lái)計(jì)算上的復(fù)雜度,導(dǎo)致商業(yè)優(yōu)化軟件難以在有限時(shí)間內(nèi)直接求得實(shí)際規(guī)模問題的最優(yōu)解甚至可行解。提出利用Dantzig-Wolfe(D-W)分解技術(shù)將原模型分解為一個(gè)主問題和一系列子問題,每個(gè)子問題對(duì)應(yīng)給定車間,鋼級(jí),寬度三元組下的0-1背包問題。采用列生成算法對(duì)主問題和子問題進(jìn)行迭代求解得到原問題的下界,以列生成算法作為定界機(jī)制嵌入分支-定界框架中形成分支-定價(jià)算法,執(zhí)行分支搜索過(guò)程可獲得整數(shù)最優(yōu)解。(3)常規(guī)D-W分解的子問題數(shù)量多,主問題難以有效協(xié)調(diào)子問題間的耦合性。本文進(jìn)一步提出多約束聚合的新型D-W分解策略。該策略將原模型按鋼級(jí)(或鋼級(jí)組)進(jìn)行分解,每個(gè)子問題對(duì)應(yīng)給定車間,鋼級(jí)(或鋼級(jí)組)二元組下的多背包問題,本質(zhì)上是對(duì)常規(guī)D-W分解的多個(gè)子問題約束進(jìn)行聚合。所提出的新分解策略降低了子問題數(shù)目及子問題間的耦合度,能夠有效簡(jiǎn)化主問題求解和提升下界。在個(gè)人計(jì)算機(jī)(Intel Core(TM)2 Quad 2.83 GHz CPU 和 3.25GB 內(nèi)存)上,使用C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了求解多個(gè)D-W分解模型的列生成算法,并進(jìn)行數(shù)值計(jì)算實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了基于多約束聚合D-W分解策略的有效性。
【圖文】：

本文研究路線圖

另外一些煉鋼車間轉(zhuǎn)爐容量是２５０，因此難以對(duì)所有的訂單按照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組逡逑批。即使可以強(qiáng)制按照一個(gè)轉(zhuǎn)爐容量（例如２５０噸）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組批，然后將批分配逡逑給不同的煉鋼車間，如圖２．２所示。這時(shí)就有可能造成另外一個(gè)煉鋼車間的批需逡逑要按照其轉(zhuǎn)爐的冶煉容量（１５０噸）進(jìn)行重新分批，可能導(dǎo)致部分訂單拆分，使得計(jì)逡逑劃與執(zhí)行不一致。逡逑邐邋邐邋煉鋼車間１逡逑訂單集合邐邐邐邐邐邐逡逑Ｂ邋Ｓ邋？邋＼ｌＳ／邋？邋時(shí)逡逑ｉｉｉ邋ｉｆｉｆ逡逑－丨…邋Ｉｎｎｎｌ逡逑圖２．２先訂單組批再批分配逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｏｒｄｅｒ邋ｂａｔｃｈｉｎｇ邋ｆｉｒｓｔ邋ａｎｄ邋ｔｈｅｎ邋ｂａｔｃｈ邋ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ逡逑－１４－逡逑
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：F426.31;F273;O221.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 蔣大奎;李波;譚佳音;;一類求解訂單分配和排序問題的集成優(yōu)化算法[J];控制與決策;2013年02期

2 劉曉冰;王宇春;;鋼鐵企業(yè)集團(tuán)訂單分配模型研究[J];控制與決策;2009年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 周華南;基于多樣化需求的訂單指派問題研究[D];天津大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2658239