基于強化學習的鋼卷庫物流運作優(yōu)化
發(fā)布時間:2020-08-13 00:55
【摘要】:隨著技術(shù)的進步,鋼鐵企業(yè)在降低成本、改進工藝和擴大銷售等方面已較為成熟,在生產(chǎn)過程進一步挖掘利潤的空間十分有限。在這種情況下,很多鋼鐵企業(yè),尤其是一些大型鋼鐵集團已經(jīng)把目光轉(zhuǎn)移到了物流模式的改變上,并從不同的方向提高物流管理的水平。鋼卷庫是鋼鐵企業(yè)物流管理的重要一環(huán)。傳統(tǒng)靠人工經(jīng)驗排位的管理方式已經(jīng)無法滿足企業(yè)高效快速的生產(chǎn)要求和供貨節(jié)奏。目前,大部分倉儲管理系統(tǒng)在設計上的不完善,已暴露出比較明顯的問題。由于系統(tǒng)沒有優(yōu)化功能,沒有考慮到計劃周期內(nèi)鋼卷在庫內(nèi)的存儲狀態(tài)對后續(xù)運作的影響,沒有對計劃進行優(yōu)化等一系列問題,導致庫內(nèi)垛位利用率不高、倒垛量大,增加了很多物流運作成本。本文研究鋼卷庫的物流運作優(yōu)化問題,結(jié)合近年來在人工智能研究領(lǐng)域迅速崛起的強化學習方法,將強化學習中的一些方法應用到鋼卷庫的物流運作優(yōu)化研究中。主要研究工作如下:1)對國內(nèi)外關(guān)于鋼卷庫運作優(yōu)化、吊機最短路徑問題和倒垛方式的研究現(xiàn)狀進行了綜述,分析了現(xiàn)有研究的不足;對本文采用的強化學習算法的理論基礎(chǔ)進行了簡介,對研究現(xiàn)狀進行了綜述。2)針對鋼卷庫物流運作優(yōu)化問題建立了一類動態(tài)規(guī)劃模型,并按照不同的目標設計了考慮三種優(yōu)先策略的啟發(fā)式算法。3)針對鋼卷庫物流運作優(yōu)化問題構(gòu)建了一類強化學習算法,利用Rollout算法對啟發(fā)式方法進行了改進。4)針對鋼卷庫物流運作優(yōu)化問題,提出了一種變概率選擇方式的基于Rollout算法的蒙特卡羅樹搜索算法。5)引用多個仿真算例,對以上模型和算法進行了驗證研究,驗證了模型的正確性和算法的有效性。
【學位授予單位】:東北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:F252;F426.31
【圖文】:
本文研究集中在鋼鐵企業(yè)鋼卷庫的倉儲管理上。鋼卷,又稱卷鋼,鋼材經(jīng)過逡逑熱壓、冷壓之后,為了方便儲存和運輸,方便進行各種加工(例如加工成為鋼板、逡逑鋼帶等),將之成型為卷狀。一般鋼卷庫的布局如圖1.1所示。逡逑媝逡逑圖u鋼卷庫結(jié)構(gòu)圖逡逑Fig.邋1.1邋The邋structure邋of邋steel邋coil邋warehouse逡逑實際生產(chǎn)中,一個鋼卷庫可以劃分為多個相同的區(qū)域,每個區(qū)域存在一個橋逡逑式吊機進行轉(zhuǎn)運工作。以國內(nèi)某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的一個鋼卷庫為例,圖1.2為逡逑該鋼卷庫實際結(jié)構(gòu)圖。在豎直方向上分為五個跨位,每個跨位存在數(shù)個存儲區(qū)域,逡逑每個存儲區(qū)域配置一個吊機,左邊的設備是運輸鋼卷的提升機,橫跨數(shù)個跨位的逡逑是運輸鋼卷用的運輸鏈。由此可見,鋼卷庫現(xiàn)場環(huán)境非常復雜|41。根據(jù)存儲的技逡逑術(shù)要求,鋼卷的存儲方式為每行兩層堆放,堆放方式為三角錯位疊加,即上層鋼逡逑卷數(shù)要比下層鋼卷數(shù)少一個。鋼卷庫每個區(qū)域兩端存在鋼卷存入端和取出端,分逡逑別負責存入鋼卷和取出鋼卷。在實際中
邋:、.逡逑圖1.2某鋼卷庫實際結(jié)構(gòu)圖逡逑Fig.l邋.2邋The邋structure邋of邋a邋steel邋coil邋warehouse逡逑本文研究的是單吊機環(huán)境下鋼卷庫鋼卷入/出庫調(diào)度問題,問題結(jié)合了倒垛逡逑和吊機運行路徑的研宄
應鋼卷的存入端和取出端,鋼卷庫上空存在一個橫跨鋼卷庫的橋式吊機用來轉(zhuǎn)運逡逑鋼卷。逡逑鋼卷庫的平面結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,這是一個實際規(guī)模的鋼卷庫結(jié)構(gòu)圖,規(guī)模逡逑為7行39列。中間為鋼卷存儲區(qū)域,每一個空格為一個鋼卷存儲位置,奇數(shù)編逡逑號的存儲位置為下層存儲位置,偶數(shù)編號的存儲位置為上層存儲位置。鋼卷庫堆逡逑場兩端存在兩個處理區(qū),左邊對應鋼卷存入端,右邊對應鋼卷取出端。鋼卷庫處逡逑理區(qū)存入端連接鋼廠的軋鋼生產(chǎn)線,鋼卷生產(chǎn)完畢后會由傳送帶或其他運輸方式逡逑轉(zhuǎn)運到鋼卷庫處理區(qū)存入端,等待橋式吊機將鋼卷存入鋼卷堆場。根據(jù)生產(chǎn)計劃逡逑的限制,每個鋼卷到達鋼卷庫處理區(qū)存入端的時間是固定的。由于鋼卷庫處理區(qū)逡逑存入端的空間有限,到達處理區(qū)的鋼卷必須盡快由吊機存入鋼卷堆場。在鋼廠中逡逑存在多個鋼卷堆場
本文編號:2791274
【學位授予單位】:東北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:F252;F426.31
【圖文】:
本文研究集中在鋼鐵企業(yè)鋼卷庫的倉儲管理上。鋼卷,又稱卷鋼,鋼材經(jīng)過逡逑熱壓、冷壓之后,為了方便儲存和運輸,方便進行各種加工(例如加工成為鋼板、逡逑鋼帶等),將之成型為卷狀。一般鋼卷庫的布局如圖1.1所示。逡逑媝逡逑圖u鋼卷庫結(jié)構(gòu)圖逡逑Fig.邋1.1邋The邋structure邋of邋steel邋coil邋warehouse逡逑實際生產(chǎn)中,一個鋼卷庫可以劃分為多個相同的區(qū)域,每個區(qū)域存在一個橋逡逑式吊機進行轉(zhuǎn)運工作。以國內(nèi)某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的一個鋼卷庫為例,圖1.2為逡逑該鋼卷庫實際結(jié)構(gòu)圖。在豎直方向上分為五個跨位,每個跨位存在數(shù)個存儲區(qū)域,逡逑每個存儲區(qū)域配置一個吊機,左邊的設備是運輸鋼卷的提升機,橫跨數(shù)個跨位的逡逑是運輸鋼卷用的運輸鏈。由此可見,鋼卷庫現(xiàn)場環(huán)境非常復雜|41。根據(jù)存儲的技逡逑術(shù)要求,鋼卷的存儲方式為每行兩層堆放,堆放方式為三角錯位疊加,即上層鋼逡逑卷數(shù)要比下層鋼卷數(shù)少一個。鋼卷庫每個區(qū)域兩端存在鋼卷存入端和取出端,分逡逑別負責存入鋼卷和取出鋼卷。在實際中
邋:、.逡逑圖1.2某鋼卷庫實際結(jié)構(gòu)圖逡逑Fig.l邋.2邋The邋structure邋of邋a邋steel邋coil邋warehouse逡逑本文研究的是單吊機環(huán)境下鋼卷庫鋼卷入/出庫調(diào)度問題,問題結(jié)合了倒垛逡逑和吊機運行路徑的研宄
應鋼卷的存入端和取出端,鋼卷庫上空存在一個橫跨鋼卷庫的橋式吊機用來轉(zhuǎn)運逡逑鋼卷。逡逑鋼卷庫的平面結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,這是一個實際規(guī)模的鋼卷庫結(jié)構(gòu)圖,規(guī)模逡逑為7行39列。中間為鋼卷存儲區(qū)域,每一個空格為一個鋼卷存儲位置,奇數(shù)編逡逑號的存儲位置為下層存儲位置,偶數(shù)編號的存儲位置為上層存儲位置。鋼卷庫堆逡逑場兩端存在兩個處理區(qū),左邊對應鋼卷存入端,右邊對應鋼卷取出端。鋼卷庫處逡逑理區(qū)存入端連接鋼廠的軋鋼生產(chǎn)線,鋼卷生產(chǎn)完畢后會由傳送帶或其他運輸方式逡逑轉(zhuǎn)運到鋼卷庫處理區(qū)存入端,等待橋式吊機將鋼卷存入鋼卷堆場。根據(jù)生產(chǎn)計劃逡逑的限制,每個鋼卷到達鋼卷庫處理區(qū)存入端的時間是固定的。由于鋼卷庫處理區(qū)逡逑存入端的空間有限,到達處理區(qū)的鋼卷必須盡快由吊機存入鋼卷堆場。在鋼廠中逡逑存在多個鋼卷堆場
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 謝謝;李彥平;;運輸與倒垛集成的多吊機調(diào)度問題[J];沈陽大學學報(自然科學版);2014年03期
2 謝謝;李彥平;;鋼卷倉庫中的吊機調(diào)度問題[J];沈陽大學學報(自然科學版);2014年02期
3 趙道致;蔣寧;;中國鋼鐵物流現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展策略[J];未來與發(fā)展;2007年09期
相關(guān)會議論文 前1條
1 封保霞;李蘇劍;;鋼卷庫管理系統(tǒng)物流合理化研究[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2010年年會論文集[C];2010年
相關(guān)碩士學位論文 前1條
1 郝延卓;鞍鋼熱軋鋼卷庫物流管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];大連理工大學;2012年
本文編號:2791274
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