【摘要】：板坯庫存放著由連鑄工藝生產(chǎn)出來的半成品板坯,為后續(xù)的熱軋工藝供給原料,是保障連鑄和熱軋工序連續(xù)生產(chǎn)的中轉站。本文以板坯庫物流操作為背景,提煉出一個新型的板坯空間位置分配優(yōu)化問題,該問題是針對板坯入庫、倒垛、出庫及垛位整理物流操作過程,集成考慮各物流操作過程特點,在滿足各種物流作業(yè)工藝約束下,確定不同類型物流操作的執(zhí)行順序以及移動板坯的空間位置分配,以提高垛位規(guī)整程度和物流設備利用率,降低板坯庫總的板坯倒垛量。因此,研究板坯空間位置分配優(yōu)化問題具有重要的實際應用價值。圍繞板坯空間位置分配優(yōu)化問題的建模和優(yōu)化方法的研究,本文主要做了以下幾個方面的工作:(1)針對該問題,考慮板坯堆放、提取和垛位規(guī)整等約束條件,以最小化板坯移動次數(shù)和吊機移動距離為目標,建立了時空網(wǎng)絡模型,模型中以板坯移動階段為時間軸,板坯存儲位置為空間軸,建立網(wǎng)絡流平衡約束線性刻畫了問題的時空關系。對該模型小規(guī)模問題采用CPLEX標準優(yōu)化軟件進行求解,驗證了模型的有效性。(2)由于問題結構和模型的復雜程度,CPLEX優(yōu)化軟件只能求解小規(guī)模問題。針對實際生產(chǎn)大規(guī)模情況,設計了差分進化算法進行求解,構造了根據(jù)庫區(qū)實時狀態(tài)交替執(zhí)行不同類型物流操作的啟發(fā)式算法產(chǎn)生初始種群。不同于一般差分進化算法,根據(jù)問題結構特點,提出基于實數(shù)的分離式編碼機制,并設計了基于種群間相互學習的多種群變異策略對算法進行改進,數(shù)據(jù)試驗結果表明了提出算法的有效性。(3)基于上述建立的數(shù)學模型和提出的差分進化算法,設計開發(fā)了板坯空間位置分配優(yōu)化決策支持系統(tǒng),系統(tǒng)中提供了集成優(yōu)化方法用于指導板坯庫各物流作業(yè)過程中移動板坯移動順序以及空間位置分配,有效減少了板坯庫整個物流操作過程中總的板坯移動次數(shù),提高了板坯庫物流運作效率,降低了物流成本。
【圖文】：

熱乳板坯庫存放著由連鑄工藝生產(chǎn)出來的半成品板坯，為后續(xù)的熱軋工藝供給逡逑原料，是保障連鑄和熱軋工序連續(xù)生產(chǎn)的中轉站。本文研宄是以國內(nèi)某大型鋼廠為逡逑應用背景，其板坯庫整體概況如圖２．１所示，根據(jù)實際調(diào)研情況繪制了板坯庫庫區(qū)逡逑結構圖如圖２．２，熱軋原料庫分為兩個邏輯區(qū)域，分別為Ｒ０１和Ｒ０２兩個子庫區(qū)，逡逑每個庫區(qū)有兩臺行車負責完成板坯的吊取工作，行車的作用范圍和使用狀態(tài)可以由逡逑用戶設置。庫區(qū)南北分為４排，每排有５４個垛位，圖中兩輛臺車分別在第２列和第逡逑５３列，負責子庫區(qū)Ｒ０１和Ｒ０２之間板坯的運轉，圖中左側輥道為入庫輥道，負責板逡逑坯入庫，右側輥道為上料輥道，負責將板坯送往加熱爐加熱軋制。逡逑圖２．１板坯庫概況圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｏｖｅｒｖｉｅｗ邋ｏｆ邋ｓｌａｂ邋ｗａｒｅｈｏｕｓｅ逡逑－９－逡逑

混亂的垛位進行整理操作，盡量使得庫區(qū)內(nèi)各垛位上板坯的規(guī)格屬性一致，以便在逡逑正常熱軋生產(chǎn)的時候，降低倒垛量，減少出庫操作等待的時間，保證熱乳生產(chǎn)的連逡逑續(xù)進行。圖２．３是板坯庫物流操作示意圖，實線表示執(zhí)行操作前板坯所在位置，，虛逡逑線表示執(zhí)行操作后板坯位置。在臺車上有兩塊入庫板坯，順序?qū)ⅲ碧柡停蔡柊迮鲝腻义吓_車調(diào)取，按照板坯堆放約束以及庫區(qū)規(guī)整性要求分別放置在Ｄ垛位和Ｅ垛位的過逡逑程稱為入庫操作；３號板坯是出庫板坯，其上層的板坯被稱為障礙板坯，將障礙板逡逑－１０－逡逑
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TF777

【參考文獻】

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1 張琦琪;劉鵬;張濤;;基于多Agent的板坯出/入庫協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)[J];計算機工程;2015年01期

2 李丹;王京;呂志民;;基于熱送熱裝的板坯入庫決策優(yōu)化方法[J];信息與控制;2008年05期

3 李耀華;王偉;胡國奮;寧樹實;;熱軋板坯庫出庫計劃編制模型與算法研究[J];計算機集成制造系統(tǒng);2006年03期

本文編號：2632400