生产型企业的生产计划和调度解决方案及工业应用实例课件

生产型企业的生产计划和调度解决方案及工业应用实例,2、找出满足条件：djmaxFi的任务，当满足条件的任务只有一项时，该任务不调整，当满足条件的任务有多项时，对这些任务按SPT规则调整。去掉已调整的任务，对剩余任务反复用第二步直至所有任务调整完,生产计划和调度系统功能,生产计划和调度系统功能,平均流程时间,平均交货延期量=0,生产计划和调度系统功能,流水型排序问题n项任务，等待多台串联设备组成的生产线加工，各项任务的工艺顺序相同。例：8项任务、单台设备，数据如下：,生产计划和调度系统功能,N项任务、两台设备的排序N项任务，均按Ma-Mb的工艺顺序加工，要求最大流程时间最小化的最优排序方案。,生产计划和调度系统功能,用哈姆表算法，求得各任务在各设备上的完工时间如下表,升序排列J8-J7-J6-J1-J3-J5-J4-J2,生产计划和调度系统功能,排序前的流程时间计算,生产调度问题解决方案,Step1:问题描述和定义Step2:问题建模（数学方法）Step3:在模型基础上给出优化算法产生调度解决方案,问题,模型,解决方案,调度方案的优劣依赖于问题描述、系统模型和优化方法,目标、约束,调度目标、约束和调度方案间的关系,满足目标和约束的优化调度结果,生产调度问题解决方案,生产调度问题建模方法离散事件仿真模型网络模型状态空间和数学模型多智能体模型流体网络模型混合模型,生产调度问题解决方案,生产调度问题优化算法运筹学方法，线性规划、非线性规划、整数规划和约束规划等启发式方法，如Tabu搜索、模拟退火等进化算法,如遗传算法等.多目标优化算法人工智能算法，蚁群算法、粒子群算法.Extremel优化算法混合优化算法,钢铁生产流程,高炉(BF),转炉(BOF),冷轧(CM),板坯库,热轧(HSM),PlateMill,Plates,冷轧钢板&钢带,热轧钢板&钢带,铁矿石石灰石焦炭,钢渣铁水氧气,炼钢&连铸生产,炼铁,板坯,物料流,信息流,资金流,钢铁生产是Market-Driven的多级、多产品大规模生产线,热连轧,连铸机(CC),钢铁企业主要调度问题,炼钢连铸调度(SCC)多产品、多级、多生产线调度热轧调度(HSM)多产品、单生产线或多生产线调度精轧调度(FL)多产品、单生产线或多生产线调度炼钢连铸和热轧集成调度,炼钢连铸生产计划与调度解决方案,炼钢连铸调度系统功能性分析批量计划（生产订单的炉次和浇次分配问题）连铸调度优化（BOF、连铸机上的工序安排）与MES、ERP的有效集成快速响应的动态调度和重调度，人机交互式调整调度结果调度目标：-炼钢、精炼和连铸的衔接-最大化生产能力、提高产品质量和按时交货水平-减小在制品数量，降低产品成本-提高生产效率,炼钢连铸生产计划与调度解决方案,炼钢连铸调度解决方案调度算法模块是炼钢连铸调度系统的核心，可应用分步式求解策略，将连铸生产调度问题分解为两个算法模块批量计划（包括组炉和组浇问题）连铸调度优化（分解为作业排序，初始调度，数学模型优化三个子问题）,炼钢连铸生产计划与调度解决方案,数学模型,炼钢连铸生产计划与调度解决方案,炼钢连铸调度系统功能,炼钢连铸生产计划与调度解决方案,炼钢连铸调度结果,Slab(20cm)加工到Strip(mm),热轧生产调度系统,热轧生产流程,ReheatingFurnaces,RoughingMill,Slab,FinishingMill,Cooling&Coiling,Coil,热轧生产调度系统,热轧调度系统功能性分析针对生产订单，热轧调度系统在满足生产约束的基础上给出调度结果，以最大化经济指标，并提高产量、生产效率、产品质量和客户服务水平。调度目标：最小化WIP、产品成本、E/T等，最大化产量、产品质量等。调度约束：板坯宽度、厚度、硬度跳变模式，轧辊能力约束、交货期约束等。,数学模型,热轧生产调度系统,complicatedobjectivesandconstraints(nonlinear)negate“offtheshelf”optimizationtechniques,热轧调度系统功能性框架,生产订单,HSMScheduler,订单ID钢级宽度厚度质量温度交货期客户等,经济指标,生产约束,规格跳变模式min-maxrunsmin-maxdeltagagemin-maxdeltawidth交货期,etc.,SlotSequence#订单ID开始时间结束时间,性能(统计分析),“What-if”结果,时间范围,调度结果,热轧生产调度系统,求解过程,热轧生产调度系统,EnterpriseLegacyorERPsystem,Manufacturingorders,GraphicalUserInterface,Sch.optimizer,Database,Math.model,Constraints,Parameterssetting,Schedulingobjectives,Statisticanalysis,SchedulingScenario,HSMShop-floor,HSMScheduler,ArchitectureofHSMschedulingsystem,热轧生产调度系统,Coffinpatternandmin-maxdeltawidth,Body,Wideout,round,0.5deltawidth,Campaign,热轧生产调度系统,热轧调度结果,热轧生产调度系统,研究领域和项目实施方向,结合生产型企业的生产特点和工艺要求，开发针对特定企业的生产计划和调度系统（由人工进行的全厂排产计划和调度已全部由计算机自动完成。有效