[发明专利]一种钢铁企业冷轧区多产线钢卷协调调度方法

摘要

本发明提供一种钢铁企业冷轧区多产线钢卷协调调度方法，包括以下步骤：获取钢铁企业冷轧区各产线的待排钢卷信息；建立钢铁企业冷轧区多产线钢卷协调调度模型；利用启发式算法，得到钢铁企业冷轧区多产线钢卷初始协调调度方案；对初始冷轧区多产线协调调度方案进行实时修正；将修正的冷轧区多产线协调调度方案下发至钢铁企业冷轧区各产线自动控制系统，完成冷轧区多产线钢卷协调调度。本发明方法除了考虑各钢卷的加工工艺以外，还考虑了冷轧区各工序之间的衔接关系，从而使得冷轧区各生产设备的供料关系保持合理，保证各产线中钢卷的生产能够平稳顺利的进行，使冷轧区整体生产过程更加合理。

主权项

一种钢铁企业冷轧区多产线钢卷协调调度方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取钢铁企业冷轧区各产线的待排钢卷信息；步骤2：建立钢铁企业冷轧区多产线钢卷协调调度模型；步骤2‑1：根据钢铁企业冷轧区各产线的工艺要求，计算各产线上钢卷之间因加工属性不同所造成的生产切换导致的磨损及调整惩罚，包括：产线上两钢卷之间宽度不同所造成的生产切换所导致的设备磨损惩罚、产线上两钢卷之间厚度不同所造成的生产切换所导致的设备磨损惩罚、产线上两钢卷之间粗糙度不同所造成的生产切换所导致的设备磨损惩罚、产线上两钢卷之间退火温度不同所造成的生产切换所导致的设备调整惩罚、产线上两钢卷之间镀层重量不同所造成的生产切换所导致的设备调整惩罚、产线上两钢卷之间后处理方式不同所造成的生产切换所导致的设备调整惩罚；步骤2‑2：以钢铁企业冷轧区多产线的供应链范围内各产线钢卷加工方案中，钢卷之间因加工属性不同所造成的生产切换所导致的磨损及调整惩罚最小为目标，建立钢铁企业冷轧区多产线钢卷协调调度目标函数；该目标函数的决策变量x_ijk表示在第k个产线上，钢卷i是否在钢卷j紧前进行加工，若是，则决策变量x_ijk取值为1，否则决策变量x_ijk为0；步骤2‑3：钢铁企业冷轧区多产线钢卷协调调度目标函数的约束条件包括各产线自身的工艺及运行约束条件和各产线关联耦合约束条件；所述各产线自身的工艺及运行约束条件包括：(1)所有实钢卷紧前必有一个且仅有一个钢卷生产；(2)所有实钢卷紧后必有一个且仅有一个钢卷生产；(3)各产线的宽度、厚度、退火温度、镀层厚度切换需低于给定上限；(4)保证各个产线钢卷加工完成时间不会造成相邻加工钢卷之间存在时间空闲；(5)所有排产钢卷在其工艺路径所经过的任一产线上仅被加工一次；所述各产线关联耦合约束条件即确定各产线之间的衔接关系，保证钢卷必须在上游产线加工结束，才可在下游产线进行加工；步骤3：利用启发式算法，得到钢铁企业冷轧区多产线钢卷初始协调调度方案，包括酸轧产线钢卷初始加工方案、连续退火产线钢卷初始加工方案、热镀锌产线钢卷初始加工方案和热镀铝锌产线钢卷初始加工方案；步骤3‑1：制定酸轧产线钢卷初始加工方案：将酸轧产线待排钢卷按粗糙度从大到小进行排序；同粗糙度的钢卷按宽度从宽到窄进行排序；同粗糙度且同宽度的钢卷按后处理方式编号从大到小进行排序；同粗糙度、同宽度且同后处理方式的钢卷按退火温度从高到低排序，从而得到酸轧产线钢卷初始加工序列，即酸轧产线钢卷初始加工方案；步骤3‑2：计算酸轧产线钢卷初始加工方案内各个钢卷的开始加工时间和加工完成时间；步骤3‑3：制定连续退火产线钢卷初始加工方案：将连续退火产线的在库钢卷按照从宽到窄排序；同宽度的在库钢卷按退火温度从高到低排序；同宽度且同退火温度的在库钢卷按厚度从厚到薄排序，得到连续退火前库钢卷加工序列；将酸轧产线钢卷初始加工序列中流向连续退火产线的钢卷按顺序抽出，顺序连接到连续退火前库钢卷加工序列之后，从而得到连续退火产线钢卷初始加工序列，即连续退火产线钢卷初始加工方案；步骤3‑4：制定热镀锌产线钢卷初始加工方案：将热镀锌前库钢卷按后处理方式从大到小排序；同后处理方式的热镀锌前库钢卷按宽度从宽到窄排序；同宽度且同后处理方式的热镀锌前库钢卷按厚度从厚到薄排序；同后处理方式、同宽度且同厚度的热镀锌前库钢卷按退火温度从高到低排序，得到热镀锌前库钢卷初始加工序列；将酸轧产线钢卷初始加工序列中流向热镀锌产线的钢卷按顺序抽出，顺序连接到热镀锌前库钢卷初始加工序列之后，从而得到热镀锌产线钢卷初始加工序列，即热镀锌产线钢卷初始加工方案；步骤3‑5：制定热镀铝锌产线钢卷初始加工方案：将热镀铝锌产线前库钢卷按后处理方式从大到小排序；同后处理方式的热镀铝锌产线前库钢卷按宽度从宽到窄排序；同后处理方式且同宽度按厚度的热镀铝锌产线前库钢卷从厚到薄排序；同后处理方式、同宽度且同厚度的热镀铝锌产线前库钢卷按退火温度从高到低排序，得到热镀铝锌前库钢卷初始加工序列；将酸轧产线钢卷初始加工序列中流向热镀铝锌产线的钢卷按顺序抽出，顺序连接到热镀铝锌前库钢卷初始加工序列之后，从而得到热镀铝锌产线钢卷初始加工序列，即热镀铝锌产线钢卷初始加工方案；步骤3‑6：计算连续退火产线钢卷初始加工方案的钢卷开始加工时间、热镀锌产线钢卷初始加工方案的钢卷开始加工时间和热镀铝锌产线钢卷初始加工方案的钢卷开始加工时间；步骤3‑7：记录钢铁企业冷轧区多产线钢卷初始协调调度方案并计算钢铁企业冷轧区多产线生产计划初始协调调度方案所对应的目标函数值；步骤4：对初始冷轧区多产线协调调度方案进行实时修正；步骤5：将修正的冷轧区多产线协调调度方案下发至钢铁企业冷轧区各产线自动控制系统，完成冷轧区多产线钢卷协调调度。