一類帶批移動的熱軋板批出庫問題的優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2020-08-22 13:34
【摘要】:鋼鐵企業(yè)對國民經(jīng)濟的平穩(wěn)發(fā)展有著重要作用,隨著近些年鋼鐵企業(yè)的迅速發(fā)展,一體化生產(chǎn)計劃與調(diào)度問題得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。板坯庫是鋼鐵企業(yè)煉鋼—連鑄—熱軋一體化生產(chǎn)體系中的一個重要環(huán)節(jié),它作為連鑄、熱軋生產(chǎn)的中間緩沖環(huán)節(jié),對企業(yè)軋鋼能力和煉鋼能力的協(xié)調(diào),保持整個生產(chǎn)過程的均衡起著至關(guān)重要的緩沖作用。對于鋼鐵企業(yè)而言,做好板坯庫的優(yōu)化管理對于保證生產(chǎn)連續(xù)進行,提高生產(chǎn)效率具有極其重要的意義,是企業(yè)提高競爭力的有效手段。板坯庫優(yōu)化管理中的一項重要工作就是板坯的出庫管理,板坯出庫決策的好壞直接關(guān)系到板坯庫的生產(chǎn)效率。隨著機械工業(yè)的發(fā)展,一次可以吊取多塊板坯的吊機開始出現(xiàn)。出庫時可以不考慮其相互順序的板坯往往在其堆垛時被標記為相同的編號,以方便其為后續(xù)加工需要時的連續(xù)出庫。本文在不考慮軋制計劃編制和移動成本的前提下,研究一類可以批量移動板坯的出庫問題。本論文主要包括以下幾個方面的研究工作:(1)在查閱了國內(nèi)外大量期刊、專著、會議論文集的基礎(chǔ)上,對板坯出庫相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進行了綜述。綜述的主要領(lǐng)域包括:鋼鐵生產(chǎn)中熱軋板坯的出庫問題、板坯庫管理中的入庫等其他管理問題,以及與板坯庫管理相似的集裝箱堆場管理中的倒箱、預倒箱問題等。此外,還針對上述各類問題的求解算法進行了專門的綜述。(2)針對一類帶重復編號(即存在不同板坯具有相同編號的情形)的板坯出庫問題,設(shè)計了一個貪婪算法。算法中針對出庫板坯的選擇、倒垛板坯的選擇以及倒垛的目標垛位的選擇等分別設(shè)計了相應(yīng)的規(guī)則。通過隨機生成的不同規(guī)模的算例對算法的有效性進行了驗證,并給出了一定的分析。(3)仍針對帶重復編號的板坯出庫問題,提出了問題的一個下界,其中主要包括移位次數(shù)的下界和移除次數(shù)的下界兩個部分。進而,設(shè)計了一個樹搜索算法對問題進行求解,該算法通過深度優(yōu)先搜索實現(xiàn)。最終通過大量隨機生成的算例對算法的有效性進行了測試,并對問題中的重要參數(shù)“一次可以移動的最大板坯數(shù)目”對問題的影響進行了實驗分析,得到了一些初步的管理學啟示。
【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】:F274;F426.31
【圖文】:
邐B.邋At邋?.邋■?邋.m逡逑丨邋I-;Ih4h4i邋fr?llt4Ui逡逑圖1.1煉鋼-連鑄-熱乳一體化生產(chǎn)過程示意圖逡逑Fig.邋1.1邋Steelmaking-continuous邋casting-hot邋rolling邋integrated邋production邋process逡逑由于鋼鐵企業(yè)一般是由多個生產(chǎn)工序級聯(lián)構(gòu)成的聯(lián)合體,在企業(yè)的初建階段,逡逑物料狀態(tài)多變、生產(chǎn)過程非連續(xù)等特點就顯得尤其重要。在該階段中,針對各生逡逑產(chǎn)組織工序的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)節(jié)奏等關(guān)系著生產(chǎn)連續(xù)性的重大問題進行詳細認真逡逑的研究與設(shè)計,用以保證企業(yè)各部分工序的物流樞紐通暢。在這種情況下,作為逡逑存儲生產(chǎn)物料的各工序間的中間倉庫對生產(chǎn)的組織與協(xié)調(diào)就發(fā)揮著越來越重要逡逑的作用[2]。尤其是連接連鑄環(huán)節(jié)與熱軋環(huán)節(jié)的板坯庫,由鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程來看,逡逑板坯庫在煉鋼一連鑄一熱乳生產(chǎn)流程中起著承前啟后的作用:不僅要接收從連鑄逡逑階段送來的板坯,還要為熱乳階段提供原料[3]。因此,板坯庫作為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)逡逑過程中物料輸送緩沖的中間倉庫,對企業(yè)煉鋼、軋鋼能力的組織與協(xié)調(diào),保持整逡逑個生產(chǎn)過程的均衡性與連續(xù)性起著至關(guān)重要的緩沖作用。逡逑做好板坯庫的優(yōu)化管理工作對于保證鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)進行,提高生產(chǎn)效逡逑率具有極其重要的意義
作為鋼鐵一體化生產(chǎn)過程中重要的中間環(huán)節(jié),板坯庫不僅是煉鋼階段的產(chǎn)品逡逑庫,還是熱乳階段的物料庫。對板坯庫進行管理與優(yōu)化不僅可以平衡煉鋼能力和逡逑軋鋼能力,還可維持鋼鐵生產(chǎn)過程的連續(xù)性,發(fā)揮了極大的緩釋作用。圖2.1給逡逑-7-逡逑
出了板坯庫在鋼鐵生產(chǎn)流程中所處的位置。逡逑板坯庫通常由若干個垛位和用于調(diào)整板坯順序的吊機組成,垛位用來存放板逡逑坯,吊機用來移動板坯。圖2.2所示為垛位的結(jié)構(gòu),垛位有統(tǒng)一的最大高度,存逡逑放板坯的高度不可超過該最大高度。每個垛位上自下而上放有若干塊板坯,需要逡逑移出板坯庫的某一塊板坯為出庫板坯,在圖中用陰影表示,出庫板坯從板坯庫中逡逑被移出,移至加熱爐繼續(xù)加工的過程,稱為板坯的出庫。在板坯的出庫過程中是逡逑不存在入庫操作的。如果在出庫的目標板坯上面有若干板坯,為了使目標板坯順逡逑利出庫,需要移動目標板坯上的所有板坯,如圖中斜線部分所示,板坯的這種移逡逑動稱為板坯的倒垛。由于板坯的入庫順序由連鑄環(huán)節(jié)來決定,板坯的出庫順序由逡逑熱軋環(huán)節(jié)來決定,因連鑄環(huán)節(jié)和熱軋環(huán)節(jié)的生產(chǎn)計劃不可能一一對應(yīng),就導致板逡逑坯在出庫前必須經(jīng)過一系列的倒垛操作。快速、高效的完成倒垛
【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】:F274;F426.31
【圖文】:
邐B.邋At邋?.邋■?邋.m逡逑丨邋I-;Ih4h4i邋fr?llt4Ui逡逑圖1.1煉鋼-連鑄-熱乳一體化生產(chǎn)過程示意圖逡逑Fig.邋1.1邋Steelmaking-continuous邋casting-hot邋rolling邋integrated邋production邋process逡逑由于鋼鐵企業(yè)一般是由多個生產(chǎn)工序級聯(lián)構(gòu)成的聯(lián)合體,在企業(yè)的初建階段,逡逑物料狀態(tài)多變、生產(chǎn)過程非連續(xù)等特點就顯得尤其重要。在該階段中,針對各生逡逑產(chǎn)組織工序的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)節(jié)奏等關(guān)系著生產(chǎn)連續(xù)性的重大問題進行詳細認真逡逑的研究與設(shè)計,用以保證企業(yè)各部分工序的物流樞紐通暢。在這種情況下,作為逡逑存儲生產(chǎn)物料的各工序間的中間倉庫對生產(chǎn)的組織與協(xié)調(diào)就發(fā)揮著越來越重要逡逑的作用[2]。尤其是連接連鑄環(huán)節(jié)與熱軋環(huán)節(jié)的板坯庫,由鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程來看,逡逑板坯庫在煉鋼一連鑄一熱乳生產(chǎn)流程中起著承前啟后的作用:不僅要接收從連鑄逡逑階段送來的板坯,還要為熱乳階段提供原料[3]。因此,板坯庫作為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)逡逑過程中物料輸送緩沖的中間倉庫,對企業(yè)煉鋼、軋鋼能力的組織與協(xié)調(diào),保持整逡逑個生產(chǎn)過程的均衡性與連續(xù)性起著至關(guān)重要的緩沖作用。逡逑做好板坯庫的優(yōu)化管理工作對于保證鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)進行,提高生產(chǎn)效逡逑率具有極其重要的意義
作為鋼鐵一體化生產(chǎn)過程中重要的中間環(huán)節(jié),板坯庫不僅是煉鋼階段的產(chǎn)品逡逑庫,還是熱乳階段的物料庫。對板坯庫進行管理與優(yōu)化不僅可以平衡煉鋼能力和逡逑軋鋼能力,還可維持鋼鐵生產(chǎn)過程的連續(xù)性,發(fā)揮了極大的緩釋作用。圖2.1給逡逑-7-逡逑
出了板坯庫在鋼鐵生產(chǎn)流程中所處的位置。逡逑板坯庫通常由若干個垛位和用于調(diào)整板坯順序的吊機組成,垛位用來存放板逡逑坯,吊機用來移動板坯。圖2.2所示為垛位的結(jié)構(gòu),垛位有統(tǒng)一的最大高度,存逡逑放板坯的高度不可超過該最大高度。每個垛位上自下而上放有若干塊板坯,需要逡逑移出板坯庫的某一塊板坯為出庫板坯,在圖中用陰影表示,出庫板坯從板坯庫中逡逑被移出,移至加熱爐繼續(xù)加工的過程,稱為板坯的出庫。在板坯的出庫過程中是逡逑不存在入庫操作的。如果在出庫的目標板坯上面有若干板坯,為了使目標板坯順逡逑利出庫,需要移動目標板坯上的所有板坯,如圖中斜線部分所示,板坯的這種移逡逑動稱為板坯的倒垛。由于板坯的入庫順序由連鑄環(huán)節(jié)來決定,板坯的出庫順序由逡逑熱軋環(huán)節(jié)來決定,因連鑄環(huán)節(jié)和熱軋環(huán)節(jié)的生產(chǎn)計劃不可能一一對應(yīng),就導致板逡逑坯在出庫前必須經(jīng)過一系列的倒垛操作。快速、高效的完成倒垛
【參考文獻】
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3 周凌焱;劉成龍;張強;楊雪峰;龔率;;基于深度和廣度優(yōu)先算法相結(jié)合的閉合環(huán)自動搜索方法研究[J];測繪工程;2014年05期
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7 朱明華;程奐
本文編號:2800744
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