2010 提钒炼钢生产调度的优化与仿真研究.pdfVIP

第29卷第5期 技 术 经 济 V01．29，No．5 2010年 Economics May，2010 5月Technology 提钒一炼钢生产调度的优化与仿真研究 高 波，曲亚萍 (重庆大学经济与工商管理学院．重庆400044) 摘要：针对提钒一炼钢企业的生产调度系统中生产周期过长、资源利用率过低等问题，本文在分析了提 钒一炼钢生产调度系统的特点的基础上，构建了生产调度数学模型。并结合遗传算法，利用面向对象的仿 真技术，在eM—Plant仿真环境下进行了提钒一炼钢生产调度优化。最后，通过应用实例，证明了遗传算法 与仿真模型混合优化生产调度的可行性，为提高提钒一炼钢厂的生产力提供了理论依据。 关键词：提钒一炼钢；生产调度；遗传算法；仿真 中图分类号：F273；TP391文献标识码：A 文章编号：l002—980X(2010)05--0114—05 随着现代钢铁市场竞争的日益激烈，传统的钢 观的解决方案，因此越来越受到欢迎。 铁企业面临更加严峻的挑战。钢铁企业需要进行工 本文首先分析了提钒一炼钢生产调度系统的特 业技术和生产管理的革命，以缩短供货周期、降低生 点，在此基础上，建立了以完成时间最短为指标的生 产成本、提高生产对市场的反应能力。 产调度数学模型。并针对具体的生产流程，采用 提钒一炼钢生产调度是众多钢铁企业生产管理 eM—Plant软件构建了混合遗传算法的提钒一炼钢 的关键，其调度流程主要由脱硫、扒渣、提钒、炼钢4 生产调度的仿真模型。最后，以仿真实例，证明了遗 个工序构成，涉及的生产线长、工序多、设备复杂，是 传算法与仿真模型结合的有效性。 典型的大规模组合优化NP(non-deterministicpol— 1提钒一炼钢生产调度系统及问题描述 ynomial)问题[1-2]。因此，制定科学、合理的生产调 度优化方案对提高企业生产效率起着至关重要的作 1．1提钒一炼钢生产调度系统分析 用。 提钒一炼钢生产调度系统是一种以高温铁水和 自20世纪50年代开始，生产调度问题受到很钢水为生产对象的特殊Job-shop。根据整个生产流 程，包括脱硫、扒渣、提钒、炼钢4道工序，铁水由罐 多学者的关注，Conway，Maxwell和Miller3人有关 调度的研究是调度理论研究的正式开始[3]。目前， 车运载送至高炉进行脱硫，之后经过扒渣兑入提钒 针对钢铁企业的生产调度优化研究取得了更多的进 转炉，转化为半钢和部分钒渣，当转炉内的铁水温度 展。 和成分符合要求后，再由炼钢设备对半钢进行处理， 朱宝琳等[41采用数学规划的研究方法，建立了 产生的钢水可以通过后续加工形成不同规格的产 一体化生产调度模型。但是，对于复杂的问题，数学 品。如图1所示。 规划方法有模型抽取困难、算法难以实现的弱点，所 以只适合小规模的生产调度问题。唐立新、杨自厚 等人[s_6]用遗传算法求解钢铁企业生产过程中的最 优“炉次”以及调度问题，求得问题的近优解。此方 围1提钒一炼钢生产工艺流程图 法编码技术和操作比较简单，然而有哪些信誉好的足球投注网站时间较长，往 往会出现早熟收敛的情况，如果与其他算法结合，则 根据对某钢铁企业的详细调研，提钒一炼钢生 能取长补短。郑忠、徐乐、高小强[7]基于元胞自动机 产调度系统具有如下特点： 方法建立了车间天车调度仿真模型。近些年来，基