【摘要】：本文以鋼廠中板卷生產(chǎn)過程為背景,將無委托板卷匹配與全委托板卷匹配進行集成,同時考慮了板卷的動態(tài)到達,研究了板卷與合同動態(tài)匹配問題。該研究從匹配對象與時間兩個維度優(yōu)化板卷匹配的空間,能夠顯著提高板卷利用率和客戶滿意度,提升企業(yè)利潤及競爭力。針對板卷與合同動態(tài)匹配問題,建立了整數(shù)規(guī)劃模型,并設(shè)計了能夠快速獲得問題近優(yōu)解的改進差分進化算法。提出的復(fù)合型變異策略及算法參數(shù)自適應(yīng)策略能夠顯著加快算法收斂速度。為了適應(yīng)鋼鐵企業(yè)復(fù)雜多變的工況,針對板卷匹配過程設(shè)計了滾動時域機制,以減少動態(tài)干擾因素對匹配方案的影響。本文主要工作如下:(1)從鋼鐵企業(yè)板卷材料生產(chǎn)過程中提煉出板卷與合同動態(tài)匹配問題。與以往研究不同,該問題的任務(wù)是在滿足合同需求能力、庫存平衡、板卷可利用等約束下,根據(jù)板卷的可利用時間,在給定時間周期內(nèi)將已配卷與無委托卷一起重新配給合同。通過將無委托卷、已配板卷匹配過程集成化,達到擴大優(yōu)化空間的目的。針對該問題,通過分析實際生產(chǎn)工藝約束和生產(chǎn)需求,以提高板卷利用率、提高客戶滿意度、降低生產(chǎn)與庫存成本為目標,建立了能夠反映實際的整數(shù)規(guī)劃模型。最后,經(jīng)過數(shù)據(jù)實驗驗證了模型的正確性。(2)設(shè)計了能夠快速求解實際規(guī)模板卷與合同動態(tài)匹配問題的差分進化算法,解決了標準商業(yè)軟件無法求解大規(guī)模算例的問題。為避免算法陷入局優(yōu),提出了 DE/rand/1與DE/best/1混合的復(fù)合型變異方法及自適應(yīng)算子等改進策略。設(shè)計了個體內(nèi)基因位循環(huán)左移的個體改進策略,以提高算法的搜索優(yōu)質(zhì)解能力。最后,通過不同規(guī)模數(shù)據(jù)實驗,并與CPLEX比較驗證了算法及改進策略的有效性。(3)針對企業(yè)生產(chǎn)中工況頻繁波動影響生產(chǎn)組織的問題,將板卷與合同動態(tài)匹配問題嵌入到滾動時域優(yōu)化框架中,以減少不可預(yù)知動態(tài)干擾因素對匹配方案的影響。將改進差分算法嵌入到滾動框架中,設(shè)計了符合生產(chǎn)實際的滾動優(yōu)化機制。最后,通過不同組數(shù)據(jù)實驗分析了滾動窗口個數(shù)的選擇對整體滾動優(yōu)化性能的影響并得出相關(guān)結(jié)論。(4)基于所提出的模型和算法,開發(fā)了板卷合同匹配子系統(tǒng)。
【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;F426.31

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 呂亞娜;唐立新;孟盈;袁媛;;鋼鐵企業(yè)板坯動態(tài)分配問題的建模與分散搜索算法求解[J];控制與決策;2015年01期

2 高岳林;劉俊梅;;一種帶有隨機變異的動態(tài)差分進化算法[J];計算機應(yīng)用;2009年10期

3 田志波;唐立新;任一鳴;趙永明;鄔成新;;基于合成鄰域的蟻群算法求解無委托板坯匹配問題[J];自動化學報;2009年02期

4 席裕庚;動態(tài)不確定環(huán)境下廣義控制問題的預(yù)測控制[J];控制理論與應(yīng)用;2000年05期

本文編號：2726074