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以国家863项目“基于最佳工艺温度的炼钢-连铸流程能耗综合优化系统”为背景,针对目前钢铁企业炼钢-精炼-连铸生产调度计划及生产过程实时监控问题开展研究。主要研究内容包括:
(1)设计了带时间窗口的炼钢-精炼-连铸生产调度算法。算法以最小化makespan为目标,同时优化钢水在在工序之间的运输路径,保持设备利用率均衡。算法分为两个部分:连铸机的分配和启发式时间逆推调度算法。连铸机的分配采用分枝定界算法,每产生一个可行的分配方案,启发式时间逆推调度算法就以这个可行的分配方案作为输入,生成一个调度计划,当搜索完成之后,能得到一个其makespan接近最优的调度计划。启发式时间逆推调度算法基于时间约束网络模型计算时间窗口,采用启发式规则分配设备。通过3个问题案例对本文模型和算法进行了验证,实验结果表明以上模型和算法有效,具有好的执行稳定性,设备利用率均衡。
(2)设计了带时间窗口的生产过程实时监控子系统。子系统通过与生产线或仿真子系统实时通信获取事件消息,再根据事件消息中的事件发生时间和事件类型,结合调度计划计算生产实时进度;并根据调度计划的时间窗口,将生产划分为五种状态。子系统通过生产进度和状态的显示,使操作工监控实际生产能在调度计划的时间窗口内顺利执行。
(3)实现了生产调度计划编制子系统和生产过程实时监控子系统。系统使用Eclipse插件开发,选择SQLServer2008数据库,采用C/S体系结构。