冷轧多机组合同优化排产模型及算法（上）.pdfVIP

第34卷 第4期 冶 金 自动 化 Vo1．34 No．4 2010年7月 MetallurgicalIndustryAutomation July2010 · 前沿技术 · 冷轧多机组合同优化排产模型及算法 (上) 王志刚，邬静东，赵 聒，王 伟 (大连理工大学 信息与控制研究中心，辽宁 大连 116024) 摘要：为解决钢铁冷轧多机组的排产问题，建立了一个实现合同生产计划和作业调度的整体优化模型。模型以 最小化各机组合同延期惩罚和生产类型切换虚拟成本为优化 目标。首先，针对上下游机组的物流平衡及保证 交货期问题，根据合同钢卷在生产流程各机组问的传递构造基于时间窗的推理算法，确定钢卷的合理加工范 围。在传递时间窗下各机组生产调度可以不必考虑机组的前驱约束。然后，根据合同交货期 、产品种类以及工 艺约束等将合同钢卷在各机组划分为不同的粗计划类型。同一类型粗计划合同钢卷的批次作业调度可以归结 为多约束无返回多旅行商问题，通过一种启发式分组蚁群算法优化求解。最后 ，将机组的粗计划合同调度抽象 为带时间窗旅行商问题，采用一种改进的自适应蚁群算法求解。通过现场实际数据试运行，结果表明所建模型 与算法是有效可行的，为冷轧企业多机组的合同计划和调度提供了合理指导。 关键词：冷轧 ；生产调度；时间窗推理；旅行商问题；蚁群算法 中图分类号：TP399；TG334．9 文献标志码：A 文章编号：1000~059(2010)0443010-06 Optimalorderplanningmodelforamulti—processcoldrolling lineanditsalgorithm (A) WANGZhi-gang，WUJing—dong，ZHAOJun，WANGWei (ResearchCenterofInformationandControl，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China) Abstract：Tosolvetheproblem oforderplanningandcoilschedulingforamulti—processcoldrolling lineinasteelenterprise．anoptimizationmodelisproposed．Objectiveofthemodelistominimize0r- derdelaypunishmentandvirtualswitchcostineachprocess．Firstly，inordertoaddresstheproblem oflinebalancingandduedateconflict，atime—window basedreasoningalgorithm isusedaccordingto transferofcoilsbetweenproductionprocesses．Front-driveconstraintscanbeneglectedofrscheduling ofeachprocessundertransfertimewindows．Then，coilsareclassifiedas differentcampaigntypesat eachprocessaccordingtotheirduedates，producttypeandtechnicalconstraints．Batchcoilschedu- lingofeachcampaigntypeismappedasCNRMTSP(ConstrainedNo-ReturnMultipleTravelingSales— manProblem)，andanheuristicteamantcolonysystemisdesignedtooptimizeitssolution．Finally， schedulingofcampaingscanbeabstractedasTS唧 fTravelingSalesmanProblem withT