【摘要】：為了快速消耗無委托板坯,解決無委托板坯占用資金和庫存的問題,本文研究了鋼鐵企業(yè)中的自擬合同計劃問題。該研究能夠有效提高無委托板坯的利用率,降低鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)和庫存成本,提高企業(yè)效益。自擬合同計劃問題包括自擬合同制定問題和自擬合同匹配問題。其中,自擬合同制定問題是將無法消耗的無委托板坯聚類組成自擬合同;自擬合同匹配問題是將無委托板坯匹配給自擬合同。針對兩個問題,分別建立整數(shù)規(guī)劃模型,并設(shè)計改進(jìn)的差分進(jìn)化算法進(jìn)行求解。具體的工作內(nèi)容如下:1)研究了并行多產(chǎn)線自擬合同制定問題。該問題的任務(wù)是在滿足負(fù)荷均衡、自擬合同能力的條件下,將無委托板坯進(jìn)行聚類組成自擬合同,同時將得到的自擬合同分配給熱軋產(chǎn)線。與以往的研究相比,本文將自擬合同的聚類和產(chǎn)線分配集成優(yōu)化�？紤]實(shí)際生產(chǎn)工藝規(guī)程,以最小化自擬合同個數(shù)、最小化板坯規(guī)格差異、最大化消化無委托板坯個數(shù)、最小化生產(chǎn)負(fù)荷偏差、最小化板坯的在庫時間為目標(biāo),建立了整數(shù)規(guī)劃模型,并設(shè)計了基于HDE的改進(jìn)差分進(jìn)化算法對問題進(jìn)行快速近優(yōu)求解。最后,通過數(shù)值實(shí)驗(yàn),并與商業(yè)求解軟件CPLEX對比,驗(yàn)證了算法和模型的有效性。2)研究了自擬合同匹配問題。該問題的任務(wù)是在滿足自擬合同能力、匹配工藝規(guī)程等約束條件下,將無委托板坯分配給自擬合同。針對該問題,以最小化自擬合同需求量與分配量差異成本、最小化自擬合同開啟成本為目標(biāo),建立了整數(shù)規(guī)劃模型,并設(shè)計了改進(jìn)的差分進(jìn)化算法對問題進(jìn)行高效求解。針對自擬合同一對多的匹配模式,設(shè)計了整數(shù)編碼與解碼方法,并提出了兩種基于目標(biāo)最小化的啟發(fā)式算法與隨機(jī)策略一起獲得質(zhì)量較好的初始種群。同時,設(shè)計了基于混合策略的變異操作,保證解的多樣性和收斂速度。在選擇之前,對交叉后的解進(jìn)行兩種啟發(fā)式的修復(fù)。通過數(shù)值試驗(yàn),并將提出的算法與CPLEX進(jìn)行比較,驗(yàn)證了算法的有效性。3)以自擬合同制定與自擬合同匹配問題的模型和算法為核心,設(shè)計并開發(fā)自擬合同計劃決策支持系統(tǒng),該系統(tǒng)與企業(yè)ERP數(shù)據(jù)對接,實(shí)現(xiàn)自擬合同的制定與匹配,降低生產(chǎn)成本。
【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】：2016
【分類號】：F426.31;TP18
【圖文】：

Ｆｉｇ．邋３．４邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ｔｉｍｅ邋ｗｉｔｈ邋ｉｍｐｒｏｖｅｄ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ邋ａｌｇｏｒｉｔｈｍ邋ａｎｄ邋ＣＰＬＥＸ逡逑通過表３．３的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比，我們可以看出在４０Ｘ２０的規(guī)模時，ＣＰＬＥＸ可以求到問題的最優(yōu)解，在６０Ｘ３０的時候由于內(nèi)存溢出而不能求解。而改進(jìn)的差分進(jìn)化算法逡逑無論是在小規(guī)模還是大規(guī)模都能快速求解到問題的最優(yōu)解或者近優(yōu)解，從而驗(yàn)證了算的有效性。下面從兩個方面具體分析：逡逑１）從目標(biāo)值看求解質(zhì)量，如圖３．３所示，利用啟發(fā)式求解結(jié)果作為差分進(jìn)化算法的逡逑初始解，改進(jìn)的差分進(jìn)化算法可以和商業(yè)求解軟件ＣＰＬＥＸ在小規(guī)模時求得相同的目值，且都是最優(yōu)值。當(dāng)在中規(guī)模時，改進(jìn)的差分算法依舊可以求得算法的優(yōu)質(zhì)目標(biāo)值，逡逑且與ＣＰＬＥＸ求得的值的偏差在３％左右。在大規(guī)模時，ＣＰＬＥＸ由于內(nèi)存溢出，已經(jīng)法求解到任何解，然而改進(jìn)的差分進(jìn)化算法卻能求解。所以綜合分析，差分進(jìn)化算法更逡逑具有適用性。逡逑２）從求解時間看求解速度，如圖３．４所示，單獨(dú)分析來看，隨著規(guī)模的增大，無是ＣＰＬＥＸ還是改進(jìn)的差分進(jìn)化算法，求解時間都隨著規(guī)模的增大而增大，但是改進(jìn)差分進(jìn)化算法的求解時間變大幅度很小，ＣＰＬＥＸ超過３６００ｓ的情況在圖中沒有體現(xiàn)，逡逑

Ｆｉｇ．邋４．４邋Ｄａｔａ邋ｄｏｗｎｌｏａｄ邋ｉｎｔｅｒｆａｃｅ逡逑２）點(diǎn)擊板坯數(shù)據(jù)，界面右側(cè)區(qū)會出現(xiàn)按照各種條件查詢板坯的界面，比如板坯號、逡逑出鋼記號、寬度、長度、厚度等條件，這些條件可以根據(jù)個人需要進(jìn)行不同的組合，最逡逑后點(diǎn)擊查詢，就會在界面的右下側(cè)查詢出所有的符合條件的板坯數(shù)據(jù)。逡逑３）點(diǎn)擊合同數(shù)據(jù)，和板坯數(shù)據(jù)類似，也是按照輸入的條件組合查詢所需要的合同逡逑數(shù)據(jù)。逡逑４．２．２參數(shù)設(shè)置逡逑？邐ａｂ邋卜？逡逑？邐？？？■邋邐逡逑衫數(shù)設(shè)]逡逑ｒｆｔ＾Ｂ逡逑邐ｒ￣￣￣￣「邋邐邋，邐—ｚｚｚ］邐１邐｜逡逑校式設(shè)Ｂ邋１邐｜

本文編號：2750307