[发明专利]一种钢铁冶炼过程的优化调度方法

说明书

本发明涉及一种钢铁冶炼过程的优化调度方法，属于冶金生产过程智能优化调度技术领域。本发明通过确定钢铁冶炼在生产过程中的调度模型和优化目标，并提出一种基于前端省略的完全局部搜索的优化调度方法对目标进行优化；其中，调度模型根据每个产品所要经过的加工操作数和相应操作的加工时间而建立，同时确定优化目标为最小化最大完工时间。本发明对于钢铁冶炼过程建立一种调度模型和优化方法，可在较短时间内获得钢铁冶炼过程调度问题的近似最优解，从而降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶炼过程的优化调度方法，属于冶金生产过程智能优化调度技术领域。

背景技术

自上个世纪八十年代以来，钢铁行业的发展规模明显扩大，到了九十年代国际竞争变得越发激烈，随着最近几年西部大开发和振兴东北老工业基地战略逐渐打响，钢铁冶金行业受到了社会各级高度重视的同时也为其发展带来了新的机遇。为了提高企业效益，绝大多数的企业都将发展重点转向了降低消耗、减少成本、增加品种、提高生产质量以及绿色环保等方面。

随着钢铁冶炼行业的发展以及新工艺的研发，待岗连铸连轧技术占据了钢铁企业发展的重要位置。因此在实际的生产中，冶炼过程对温度有着严格要求，即生产过程中的每个操作之间都有很强的连续性，不允许中间有等待时间。根据钢铁冶炼的过程，可以将一般的生产过程其分为化水、成型、脱模和浸水四个过程。那么，如何有效的优化调度产品的生产过程，将为钢铁行业的生产降低成本，提高企业的生产效益。但由于钢铁行业生产规模较大，又存在对温度的严格要求(零等待约束)，钢铁冶炼生产过程的调度问题属于是NP难问题，求解难度较大，因此对于此类问题的研究在理论和应用上都具有重要意义。

钢铁冶炼生产过程通常根据产品规格及生产工艺的不同，使得产品在各个阶段的生产时间存在不同。因此，钢铁冶炼企业在批量生产产品时，不同的加工序列将对该批量产品生产的完工时间造成较大影响，这将直接影响企业的生产成本和生产周期。目前来说，对于一般的小型钢铁企业，往往根据产品的订单顺序进行生产，并未进行优化调度。对于具有较大生产规模的大型企业，工厂根据调度员的生产经验以及工件的最小加工时间进行排序。这种排序方法一定程度上可以减少企业生产计划的完工时间，但仍有很大提升的空间，且调度方案较单一，若对某些加急产品的生产进行调整时，极有可能影响整个生产计划的进度。因此，对于生产序列的调度显得极为重要，好的调度方案不仅能够降低企业的生产成本，同时也给企业的生产计划提供更多样的选择。

本发明对于钢铁冶炼过程建立一种排列模型，设计一种基于前段省略的完全局部搜索的优化调度方法，可在较短时间内获得此类问题的近似最优解，从而降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。

发明内容

本发明的目的是针对钢铁冶炼过程的调度问题，提出一种基于前端省略的完全局部搜索的优化调度方法，通过求得近似最优排序的方式降低企业的生产成本，并提供更多的调度方案，进而提高企业的经济效益。

本发明的技术方案是：一种钢铁冶炼过程的优化调度方法，通过确定钢铁冶炼在生产过程中的调度模型和优化目标，并提出一种基于前端省略的完全局部搜索的优化调度方法对目标进行优化；其中，调度模型根据每个产品所要经过的加工操作数和相应操作的加工时间而建立，同时确定优化目标为最小化最大完工时间，即f₁＝C_max(π)；