连铸和模铸混合生产炼钢调度系统设计与开发毕业论文.doc

连铸和模铸混合生产炼钢调度系统设计与开发毕业论文 目录 独创性声明 I 摘 要 II Abstract IV 第一章 绪 论 1 1.1 课题来源及意义 1 1.2 生产调度策略 2 1.3 炼钢调度方法研究现状及应用 5 1.4 本文主要工作 6 第二章 连铸模铸混合生产炼钢调度过程描述 - 8 - 2.1引言 - 8 - 2.2炼钢生产工艺流程 - 11 - 2.3炼钢调度过程描述 - 14 - 2.3.1炼钢调度特性分析 - 14 - 2.3.2炼钢调度系统关联分析 - 15 - 2.4炼钢调度复杂性分析 - 17 - 2.5存在问题 - 18 - 第三章 炼钢-连铸/模铸混合生产调度策略 - 20 - 3.1连铸/模铸混合调度生产模式分析 - 20 - 3.2连铸/模铸混合生产调度策略 - 26 - 3.2.1基于分批调度的连铸/模铸混合计划策略 - 28 - 3.2.2连铸/模铸混合计划分批次调度策略实现 - 29 - 3.3整半炉次连铸计划调度方法 - 33 - 3.3.1半炉次连铸计划启发式编制方法 - 34 - 3.3.2整炉次连铸计划启发式编制方法 - 37 - 3.4整半炉次连铸与混合浇期模铸计划调度方法 - 38 - 3.4.1半次连铸计划与混合浇期模铸计划启发式编制方法 - 40 - 3.4.2整炉次连铸与混合浇期模铸计划启发式编制方法 - 42 - 3.4.3连铸/模铸混合生产调度批次综合策略 - 43 - 第四章 混合生产炼钢调度系统 - 46 - 软件设计与开发 - 46 - 4.1混合生产炼钢调度软件结构 - 46 - 4.2静态调度子系统软件设计 - 47 - 4.3静态调度子系统类设计 - 48 - 4.3静态调度子系统模块处理流程 - 50 - 4.3.1初始化模块处理流程 - 50 - 4.3.2 数据输入模块处理流程 - 50 - 4.3.3数据输出模块处理流程 - 51 - 4.3.4主体算法模块处理流程 - 52 - 4.4静态调度子系统开发 - 54 - 4.4.1人机界面设计 - 54 - 4.4.2主要的数据表及字段 - 60 - 第5章 混合生产炼钢调度系统实验验证 63 5.1课题背景 63 5.2组织机构 63 5.2.1设备条件 64 5.2.2工艺流程 65 5.3系统运行环境与网络结构 65 5.4实验验证 65 5.5实验验证效果 68 总结与展望 70 绪 论 课题来源及意义 随着社会进步和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、更高品质、符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争也迫使钢铁企业进行转变，批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换。在炼钢区域，连铸、模铸前的炼钢精练工序从过去的1重发展到现在有2-3重甚至更多来满足市场对高品质产品的需要，并且采用柔性设备和工艺，以满足柔性的市场需求。 根据加工系统的复杂度分为单机和多机并行调度。根据加工路线的一致性分为Flow Shop(所有工件都在同样的设备上加工，并有一致的加工操作和加工顺序和Job Shop(允许工件加工具有不同的加工路径调度。根据作业加工在线特点分为静态调度和动态调度。静态调度是指所有待安排加工的作业均处于待加工状态，因而进行1次调度后、各作业的加工时序被确定、在以后的加工过程中就不再改变。动态调度是作业依次进入待加工状态、各种作业不断进入系统接受加工，完成加工的作业又不断地问题，也是调度中最难解决的问题之一。 MES实施方案流程中，炼钢MES中，包含功能强大且具有实用价值的动态炼钢调度系统已经成为MES产品竞争不可缺少的关键点之一。[2,3,4]。 由于现代生产调度问题的高度复杂性，当单一调度算法难以得到满意的求解质量和求解速度时，往往通过一定的调度策略将多种算法进行结合，调度策略是生产调度高层次的决策部分，成为调度问题研究方法的一种趋势，目前主要的研究策略可分为以下几种[5,6,7]： (1)生产计划与调度集成策略:生产计划与调度的集成研究具有全局优化的特征，也符合先进制造模式的思想，同时能够提高了生产系统的柔性。 (2)人机协同策略:现有研究方法的缺陷以及人类独特的思维能力决定了人机协同策略的生命力，大量研究表明人机协同交互策略可以减小系统的有哪些信誉好的足球投注网站时间，能够在有限的时间、背景知识条件下解决一些困难的调度问题。 (3)动态重调度策略:车间制造过程的随时性和不确定性需要不断的进行重调度，以处理突发的事件。基于目前的研究，对于动态调度的具体策略有周期调度、连续调度、事件驱动调度、周期与事件驱动混合调度，周期与连续调度混合等。 (4)分解与成组策略:利用分解生产计划或CT(Cmup Technology)的调度策略可以大大降低问题的复杂性和规模，求得调度问题的较优解，同