緊湊熱帶生產系統的智慧型最佳化組批方法研究

《緊湊熱帶生產系統的智慧型最佳化組批方法研究》是依託上海大學，由潘全科擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：緊湊熱帶生產系統的智慧型最佳化組批方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：潘全科
• 依託單位：上海大學

中文摘要

近年來，我國多家鋼鐵企業組建了先進的CSP（Compact Strip Production，緊湊式熱帶生產）系統，但現有以人工經驗為主的組批方法難以獲得高質量的批量計畫，造成CSP系統的效率低、能耗高、容易發生停產事故。本項目擬從我國CSP企業的生產需求出發，針對單鑄機同鋼種、雙鑄機同鋼種和雙鑄機異鋼種三種典型生產模式，系統研究軋制單元組批、爐次-澆次組批、基於分解疊代策略的一體化組批以及基於擾動分類機制的重組批等問題，探索問題的複雜性、可行解特性和鄰域特性，提出基於離散群智慧型的高性能組批方法。旨在CSP組批問題的最佳化算法設計、約束和多目標處理、動態重組批策略、算法收斂性和複雜性分析等方面給出一批具有工程套用價值的理論成果。研究成果將豐富和深化已有的批量計畫理論，可望直接服務於我國CSP企業，促進其生產管理水平和市場競爭力的提高。

結題摘要

緊湊式熱帶生產工藝是一種先進的薄板鋼連鑄連軋生產技術，在我國鋼鐵企業中有著廣泛的套用。軋制單元組批問題和煉鋼連鑄調度問題是緊湊式熱帶生產過程中的兩個關鍵最佳化問題。合理的軋制單元組批與煉鋼連鑄調度對保持生產過程高效穩定的運行具有重要意義。本項目深入研究了軋制單元組批和煉鋼連鑄調度的最佳化理論與方法，主要內容包括：①在軋制單元組批方面，按照生產工藝要求，兼顧煉鋼和連鑄生產階段，考慮相鄰板坯的厚度和表面質量等約束條件，針對典型的軋制單元組批問題，建立了數學模型；探討了問題的複雜性、可分解性、鄰域結構及其生成方式；研究了果蠅最佳化算法、變鄰域搜尋算法和多目標進化算法等的最佳化機理、搜尋模式、算法框架、操作運算元和參數設定；提出了解決典型軋制單元組批問題的構造式組批算法、變鄰域搜尋組批算法與多目標智慧型組批算法。②在煉鋼連鑄調度方面，考慮軋制單元對爐次澆注次序的要求、爐次的連澆要求、加工時間的可控性等，針對靜態和動態兩種情況，建立了典型煉鋼連鑄調度問題的數學模型；研究了問題的複雜性、解的表達方式、可行解的鄰域結構、鄰域變換技術、鄰域搜尋技術等；探討了人工蜂群算法、果蠅最佳化算法、遷徙鳥群算法、疊代局部搜尋算法等求解煉鋼連鑄調度問題的關鍵理論與技術；提出了協同蜂群最佳化調度算法、改進人工蜂群最佳化調度算法、Lagrangian鬆弛最佳化調度算法和人工蜂群重調度算法等。本項目共完成研究論文18篇，其中SCI檢索12 篇，EI檢索4篇，ISTP檢索1篇。申請發明專利1項。培養博士後2名，博士生3名，碩士生2名。本項目的研究成果受到國內外學者的關注。經Web of Science檢索，相關論文總被引225次。