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冷轧机组生产调度算法的设计与实现

论文摘要

冷轧机组是冷轧生产工艺流程过程中的重要组成部分,其生产计划的优化编制是改善薄板加工质量、提高生产效率、避免人为因素对作业计划的影响、减轻调度员劳动强度的重要手段,已受到冷轧企业越来越多的重视。因此,研究冷轧机组批量钢卷的生产调度算法对实际的生产活动具有重要的指导作用。本文以宝钢冷轧薄板厂为研究背景,在介绍冷轧生产工艺及约束条件和钢铁企业生产计划与调度研究现状的基础上,对轧机机组作业计划编排过程中所涉及到的排产生产调度算法进行了研究。将排列钢卷轧制顺序问题归结为典型组合优化问题中的旅行商问题,建立了冷轧机组批量调度问题的数学模型。将模拟退火算法和单亲遗传算法相结合,提出了一种混合模拟退火单亲遗传算法来求解该模型。在程序开发过程中,基于COM组件实现C#.NET和Matlab混合编程的方法,高效的利用了Matlab强大的矩阵计算功能和C#.NET编程灵活、界面友好和易于维护的优点,保证了算法的易读性、可维护性和可扩展性。论文最后介绍了该系统的体系结构及功能模块。本系统已于2008年7月在上海宝钢冷轧薄板企业投入运行。从系统运行情况看,使用本文提出的生产调度算法对冷轧机组的钢卷编排轧制计划,明显减轻了调度员的工作量,提高了生产设备的利用率,而且排产的效果明显优于手动排产,为企业带来了很好的经济效益。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 研究问题描述
  • 1.2 宝钢冷轧薄板轧制的生产流程描述
  • 1.3 钢铁企业生产计划与调度的研究现状
  • 1.4 本文的主要内容
  • 2 模拟退火单亲遗传算法
  • 2.1 模拟退火算法
  • 2.2 单亲遗传算法
  • 2.3 模拟退火单亲遗传算法求解TSP问题
  • 2.3.1 SAPGA算法构建
  • 2.3.2 算法描述及算子选择
  • 2.3.3 程序设计步骤
  • 2.3.4 数据实验
  • 3 冷轧机组生产计划编制模型及求解算法
  • 3.1 生产计划编制原则及手工调度的主要问题
  • 3.2 功能需求分析
  • 3.3 冷轧机组计划编制的工艺约束及数学模型
  • 3.3.1 冷轧机组计划编制的工艺约束
  • 3.3.2 冷轧机组生产计划编制模型
  • 3.4 算法流程设计
  • 3.5 程序结构设计
  • 3.5.1 COM组件的编程
  • 3.5.2 C#.NET中调用生成的COM组件
  • 3.6 数据库设计
  • 3.7 仿真结果
  • 4 冷轧机组生产计划调度系统的实现及应用效果
  • 4.1 RIA技术简介
  • 4.1.1 RIA的产生背景
  • 4.1.2 Flex技术概述
  • 4.2 系统开发平台的选择
  • 4.2.1 ASP.NET简介
  • 4.2.2 用ASP.NET部署三层架构
  • 4.3 模块功能介绍
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/f89fe4574ada8fc7ff9ff98f.html