本文選題：鋼鐵供應鏈 + 批量計劃�。� 參考：《東北大學》2013年碩士論文

【摘要】：隨著鋼鐵企業(yè)生產管理一體化進程的推進,生產管理的核心逐漸從單工序、單機組的優(yōu)化排產向全流程、多機組集成優(yōu)化排產轉變。煉鋼階段的生產計劃是整個鋼鐵企業(yè)面向訂單生產組織方式的源頭,并且煉鋼階段各機組大都采用批生產模式。因此,在考慮鋼鐵全流程生產約束條件的基礎上,以供應鏈的視角研究煉鋼階段的批量計劃問題對提升鋼鐵企業(yè)的生產運作管理水平具有重要的實際和理論意義。本文主要研究內容如下：(1)分析了鋼鐵供應鏈批量計劃問題的新特征,包括：(a)多機組：考慮多個煉鋼廠,多臺連鑄機之間的均衡及煉鋼和熱軋間制程優(yōu)化；(b)多階段：考慮煉鋼階段的批量計劃對熱軋和冷軋階段生產組織的影響；(c)多時段：考慮較長計劃周期內的煉鋼批量計劃對客戶需求和庫存波動的影響。針對上述特征及煉鋼和連鑄工序自身的批處理特征,以合同每天在每臺連鑄上生產量,合同到爐次的組批關系,爐次到澆次的組批關系為決策變量,建立了該問題的混合整數規(guī)劃模型,目標考慮了組批帶來的附加生產成本外還考慮了煉鋼-連鑄下游工序的均衡生產。(2)在對數學模型的特點和難點進行了詳細分析的基礎上,提出了求解問題的差分進化算法,針對問題特性定制化設計了算法的各要素包括編碼、解碼、交叉、變異和適應值計算,并提出改進策略。以鋼鐵企業(yè)實際生產數據對算法進行了性能測試,通過和模擬人工計劃方法實驗結果比較,驗證了所設計的差分進化算法的實用性和有效性。(3)以上述模型和算法為核心,設計并開發(fā)了鋼鐵企業(yè)供應鏈批量計劃決策支持系統(tǒng),主要包括數據管理、模型求解器、結果編輯等功能。此外,以課題組前期研究的模型和算法為核心,開發(fā)了熱軋板坯庫倒垛優(yōu)化決策支持系統(tǒng),主要包括參數配置、指令圖形顯示、結果分析等功能。上述兩個系統(tǒng)都通過實際數據得到了初步應用驗證。
[Abstract]:With the development of the integration of production and management in iron and steel enterprises, the core of production management has gradually changed from single process, single machine group optimization to the whole process and multi-unit integration optimization.The production plan of steelmaking stage is the source of the order-oriented production organization mode of the whole steel enterprise, and most of the units in the steelmaking stage adopt the batch production mode.Therefore, on the basis of considering the constraints of the whole process of iron and steel production, it is of great practical and theoretical significance to study the batch planning problem in the steelmaking stage from the perspective of supply chain in order to improve the production and operation management level of iron and steel enterprises.The main contents of this paper are as follows: (1) analyzing the new characteristics of the batch planning problem in the iron and steel supply chain, including: (1) multi-unit: considering several steelmaking plants,Balance between multiple continuous casters and process optimization between steelmaking and hot rolling (multistage): considering the influence of batch planning in steelmaking stage on the production structure of hot and cold rolling stage: considering the steelmaking batch in a longer planning periodThe impact of volume planning on customer demand and inventory fluctuations.In view of the above characteristics and the batch processing characteristics of steelmaking and continuous casting process itself, the decision variables are the quantity of production per continuous casting per day, the group batch relationship between contract and furnace, and the group batch relationship between furnace and pouring order.A mixed integer programming model for this problem is established. Besides the additional production cost brought by the batch, the objective also takes into account the balanced production of the downstream process of steelmaking and continuous casting. (2) based on the detailed analysis of the characteristics and difficulties of the mathematical model,A differential evolutionary algorithm is proposed to solve the problem. The key elements of the algorithm include coding, decoding, crossover, mutation and fitness calculation according to the characteristics of the problem, and an improved strategy is proposed.Based on the actual production data of iron and steel enterprises, the performance of the algorithm is tested. By comparing with the experimental results of simulated artificial planning method, the practicability and effectiveness of the proposed differential evolution algorithm are verified.The supply chain batch planning decision support system for iron and steel enterprises is designed and developed, which includes data management, model solver, result editing and so on.In addition, based on the model and algorithm previously studied by the research group, a decision support system for the optimization of stacking of hot rolled slabs is developed, which mainly includes the functions of parameter configuration, instruction graph display, result analysis and so on.The two systems are verified by practical data.
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：F426.31;F274

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