[发明专利]一种基于大数据规则自学习的炼钢生产计划智能排程方法

说明书

本发明公开了一种基于大数据规则自学习的炼钢生产计划智能排程方法，该方法主要包括以下步骤：1)决策表，根据历史调度记录，对齐时间、场景和调度操作，形成调度决策表；2)规则挖掘，采用粗糙集、深度学习等规则挖掘算法，从历史记录生成规则库；3)计划编排，基于实际数据的连铸机计划，基于容器跟踪技术的底层设备调度计划，基于时间并行倒推算法的生产作业计划；4)扰动重排，基于“扰动+场景描述+调整策略”的规则描述方式与专家规则库，实现智能重排；5)计划展示，通过甘特图展示作业计划，并提供界面动态调整。本发明确保了炼钢‑连铸生产过程高效有序运行，降低了生产运营成本，节能降耗，提高了生产效率，实现企业效益最大化。

技术领域

本发明属于炼钢生产过程智能调度技术领域，具体涉及一种基于大数据规则自学习的炼钢生产作业计划在扰动下的重排方法。

背景技术

炼钢生产过程中，铁水、钢水及废钢通过容器在各工序间流转，从铁水进入炼钢车间到钢水注入连铸机，整个过程需要经过多道工序，且每道工序有多个设备，编制基于炼钢工艺拓扑图的作业计划是保证炼钢过程正常运转的基础。但现场工艺复杂、工序多、扰动频发，编制好的以炉次为单位的作业计划需要频繁调整，因此，合理的计划编排及扰动下的计划重排是炼钢过程紧凑、有序运行的重要保证，对于炼钢过程节能降耗、节约企业生产运营成本、提高生产效益和企业竞争能力具有重要意义。目前我国大多数炼钢-连铸生产过程的管理技术和信息化水平明显滞后于发达经济体的相关行业水平，没有形成实际可行的的扰动下智能重排方法和系统。

发明内容

为解决炼钢-连铸生产过中由扰动导致原定计划无法顺利执行的问题，本发明的目的在于提供一种能够减轻调度人员负担、提高生产效率，在不同扰动下能快速有效的实现炼钢连铸生产作业计划动态重排的智能调度方法。图1是智能调度框架总体框架。

为实现智能调度的目的，本发明技术方案主要包括以下内容：包括生产计划与生产静态作业计划编排、基于生产作业计划的执行设备计划以及生产过程中在扰动下的计划重排。图2为计划编排的流程图；该方法主要包括以下步骤：

1)生产计划：所述生产计划是基于公司ERP系统中的生产订单和热轧车间给出的热送热装生产计划下，计划工厂生产的钢种、钢号以及计划开始时间和计划交货时间

2)静态计划编排：所述静态作业计划包括：连铸机计划、中间包计划以及生产作业计划。计划编排是基于逆工艺路径的时间并行倒推算法+启发式智能优化算法，在保证连铸机不断浇的前提下，确定冶炼钢种的生产路径、工序各工位间运输时间、处理时间、浇次中的炉次的时刻与结束的时刻、炉次处理设备等。图3为静态计划编排流程图，具体的实现方式如下：

a.连铸机计划，所述连铸机计划编排根据ERP系统生产订单信息通过订单预处理、订单聚组、分炉组炉、浇次组合形成和浇次排序。

b.中间包计划，所述中间包计划包括浇铸的钢种、炉数、中间包浇铸顺序、中间包内炉次顺序、每个中间包在对应连铸机上的开浇时间及各炉次的开浇时间。

c.生产作业计划，所述生产作业计划是编排所有炉次在炼钢-连铸各工序某工位的具体开始、结束时间，编排依据主要有：连铸作业计划、钢种工艺路径、现场布局拓扑图、运输时间矩阵等现场工业规则。

3)执行设备计划，所述执行设备计划包括容器计划与天车计划，由于生产作业计划基于生产设备现状编制，因此要保证生产计划的顺利实施除要求生产设备正常运行外还需要铁包、钢包和废钢斗等容器及时就位，以及运输容器的天车台车运载的配合。

a.容器计划编排，所述容器计划包括铁水包计划、钢水包计划和废钢斗计划，基于作业计划编排各类容器的就位计划对炼钢生产有序、紧凑生产极为重要。