钢铁企业先进生产计划和实时生产调度技术的研究
钢铁行业生产管理总结优化生产计划提高资源利用率

钢铁行业生产管理总结优化生产计划提高资源利用率钢铁行业作为国民经济中的重要组成部分,对于国家的发展和产业结构的优化起到了关键作用。
然而,在全球化竞争的背景下,钢铁行业面临着诸多挑战,包括资源短缺、环境污染等问题,因此,如何优化生产计划,提高资源利用率成为了当前钢铁行业生产管理的一大难题。
本文将对钢铁行业生产管理进行总结,寻求优化生产计划并提高资源利用率的有效途径。
一、生产调度的合理安排生产调度是钢铁行业生产管理的核心环节,它直接影响着生产效率和资源利用率。
为了实现生产计划的优化,需要合理安排生产调度。
首先,我们应该准确估算订单量和产能,确保订单的及时完成。
其次,要重视流程的优化,避免产能浪费和生产线停机等不必要的资源浪费。
此外,科学运用信息技术工具,提高调度的效率和准确性。
二、优化生产计划的制定要提高资源利用率,需要对生产计划进行合理的优化。
首先,需要确定生产的目标和关键指标,如生产总量、资源消耗等。
其次,在制定生产计划时,要考虑到供应链的整体效益,充分利用内外部资源,避免过度依赖单一供应商或市场。
同时,根据市场需求和产品特点,灵活调整生产线的配置,以适应市场变化。
三、加强设备维护和更新设备是钢铁行业生产中的关键要素,保证设备的正常运行对于提高资源利用率至关重要。
因此,我们要加强设备的维护管理工作,定期检修设备,确保其正常运转。
同时,要关注新技术的引进和设备的升级,以提高设备的能效和生产能力。
四、推行节能减排技术节能减排是钢铁行业生产管理的重要任务,也是提高资源利用率的关键环节。
优化生产计划的同时,要推行节能减排技术,在生产过程中减少能源的消耗和环境的污染。
例如,采用先进的高炉煤气回收技术,实施废渣的资源化利用等,有效提高资源利用率,降低环境压力。
五、加强人员培训和管理人员是钢铁行业生产过程中不可或缺的因素,他们的素质和能力直接影响着生产效率和资源利用率。
因此,我们要加强人员培训和管理工作,提高员工的技能水平和生产素质。
钢铁供应链生产计划与调度研究综述

2010年1月第17卷第1期控制工程Contr ol Engineering of China Jan.2010Vol .17,No .1文章编号:167127848(2010)0120123204 收稿日期:2008210213; 收修定稿日期:2008212203 基金项目:国家自然科学基金资助项目(70702007) 作者简介:李建祥(19742),男,江西南昌人,副教授,博士,主要从事生产计划与调度,物流与供应链等方面的教学与科研工作;唐立新(19662),男,教授,博士生导师。
钢铁供应链生产计划与调度研究综述李建祥1,唐立新2(11北京理工大学自动控制系,北京100081;21东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110004)摘 要:在供应链管理及竞争的背景下,提出钢铁供应链的概念。
该钢铁供应链由矿山、钢铁企业、分销商和用户组成,其管理核心是生产计划与调度。
分析了钢铁供应链的生产计划与调度研究内容和特点,综述了研究现状,指出了存在的不足。
最后,提出了钢铁供应链生产计划与调度工作进一步研究的问题。
关 键 词:生产计划与调度;供应链;钢铁生产;协调中图分类号:TP 27 文献标识码:AA Revie w of Pr oduction Planning and Scheduling in Ir on and Steel Supply ChainL I J ian 2xiang 1,TAN G L i 2xin2(11Depart m ent of Aut omatic Contr ol,Beijing I nstitute of Technol ogy,Beijing 100081,China;21School of I nfor mati on Science and Engineering,Northeastern University,Shenyang 110004,China )Abstract:I n the backgr ound of supply chain manage ment and the co mpetiti on,the concept of ir on and steel supply chain is pr oposed .The i 2r on and steel supp ly chain is co mp rised of mines,ir on and steel enter p rises,distribut ors and consu mers .Pr oduct p lanning and scheduling is the core of the supp ly chain manage ment .The content and characteristics of the p r oducti on planning and scheduling in the ir on and steel sup 2ply chain is analyzed .The researches on this t opic are then revie wed .Based on the revie w,the p r oble ms in this field are then pointed out .Finally,the future research directi on about p r oducti on planning and scheduling in the ir on and steel supply chain are sho wn .Key words:p r oducti on p lanning and scheduling;supp ly chain;steel p r oducti on;coordinati on1 引 言钢铁工业是国民经济的支柱产业,为国民经济其他重要行业(如机械、建筑、汽车制造等)提供原料,在国民经济的发展中发挥着重要的和基础性的作用。
常规连铸连轧生产计划和动态调度的开题报告

常规连铸连轧生产计划和动态调度的开题报告一、选题背景连铸连轧技术是现代钢铁生产过程中最主要的生产工艺之一,其作用是将钢水连铸成坯料,并将坯料经过连续的轧制变形成为钢材。
连铸连轧技术的发展不仅能提高钢材生产效率,降低成本,而且能提高产品质量、减少能源消耗,降低环境污染。
因此,有效地规划和调度连铸连轧生产过程,成为钢铁生产企业提高生产效率、保证产品质量及增强竞争力的重要手段。
近年来,随着计算机技术和数学优化理论在生产管理中的应用逐渐加强,钢铁生产计划和动态调度技术已经成为了一个研究热点。
本课题旨在研究常规连铸连轧生产计划和动态调度问题。
二、研究内容1. 常规连铸连轧生产过程建模根据生产过程的不同特点,结合现有的研究成果,建立针对常规连铸连轧生产过程的数学模型,包括坯料连铸、轧制、冷却等过程的建模。
2. 生产计划优化在考虑生产流程约束条件的前提下,设计合理的生产计划,减少生产过程中的等待时间和设备闲置时间,提高生产效率。
3. 动态调度策略设计考虑生产过程的实际变化和突发情况,设计合理的动态调度策略,及时处理生产过程中出现的异常情况,保证生产计划的合理性和稳定性。
4. 实验分析和验证针对不同的生产情况和生产要求,分别实施生产计划和动态调度策略,并通过实验验证研究成果的有效性和应用价值。
三、研究方法本研究采用数学建模、算法设计和实验验证相结合的方法,对常规连铸连轧生产计划和动态调度问题进行系统的研究。
具体研究方法包括:1. 分析目标问题,建立模型根据问题背景和研究目标,分析生产过程的特点和约束条件,建立数学模型,为后续算法设计提供基础和条件。
2. 设计优化算法基于建立的模型,针对不同的生产情况,设计合理的生产计划和动态调度策略,利用操作研究、优化理论等方法,设计求解算法,分析算法的复杂度和效率。
同时,考虑实际生产过程中的实际变化和干扰,设计相应的决策算法,及时处理生产过程中出现的异常情况。
3. 编写算法程序将设计的算法转换为计算机程序,实现算法的自动化求解,并进行实验验证。
钢板自动供料机的智能化调度与生产计划优化

钢板自动供料机的智能化调度与生产计划优化钢铁行业是我国的基础产业之一,钢板的生产过程中自动供料机的使用已经成为一种常见的生产方式。
在传统的生产模式中,钢板的供料通常需要人工干预,存在生产效率低、成本高等问题。
为了解决这些问题,钢板自动供料机应运而生,实现钢板的自动化供料,提高生产效率,降低生产成本,提高生产线的稳定性和可靠性。
一、智能化调度钢板自动供料机作为一种现代化的供料装置,具备自动识别、智能调度等功能。
通过对设备安装传感器进行监测,实现对钢板的识别和定位,避免因物料错误而引发的设备事故。
在生产过程中,通过对设备状态数据的实时监控和分析,实现智能调度,合理安排生产任务,提高生产效率。
二、生产计划优化钢板生产线的生产计划通常包括生产批次、生产数量、生产时间等多个方面。
钢板自动供料机的智能化调度可以根据生产计划的要求,自动完成钢板的供料任务,有效减少人为干预,提高生产效率。
通过对生产过程中的数据进行分析,优化生产计划,合理安排生产任务,使生产线运行更加稳定、高效。
三、智能化调度与生产计划优化的意义钢板自动供料机的智能化调度与生产计划优化不仅仅能够提高生产效率,降低生产成本,还可以提高生产线的运行稳定性和可靠性。
通过数据的实时监控和分析,可以及时发现生产过程中的问题,采取相应的措施,保障生产线的正常运行。
同时,智能化调度与生产计划优化还可以提高生产线的灵活性,适应市场需求的变化,提高企业的竞争力。
总结:钢板自动供料机的智能化调度与生产计划优化是现代化钢铁生产过程中的重要环节。
通过引入先进的技术和管理理念,可以提高生产效率,降低生产成本,提高生产线的运行稳定性和可靠性。
企业应该重视智能化调度与生产计划优化的工作,不断完善相关技术和措施,推动钢铁行业的现代化发展。
智能制造系统中的生产计划优化和实时调度技术

智能制造系统中的生产计划优化和实时调度技术智能制造是一种基于互联网和信息技术的新型制造模式。
它以信息化、网络化、智能化的方式实现生产全过程的自动化和优化,从而提高生产效率和产品质量。
在智能制造系统中,生产计划优化和实时调度技术是非常重要的关键技术,它们可以使制造企业更加高效地运作,增强其竞争力。
生产计划是制造企业中非常重要的环节,通过合理的生产计划,可以有效地安排生产计划,使生产效率得到最大的提升。
生产计划优化技术是一种通过数学模型和算法进行计算、分析,从而在不同的生产场景下对生产计划进行优化和调整的一种技术。
通过生产计划优化技术,可以有效地提高生产计划的灵活性和适应性,以满足不同的生产需求。
生产计划优化技术主要包括以下几个方面:1.生产计划的优化模型建立。
通过建立合理的生产计划模型,可以对生产过程进行综合分析和优化。
例如,可以建立基于供需平衡的生产计划模型,将供需的变化纳入考虑范围,从而提高生产计划的准确性和可靠性。
2.生产计划的调整算法。
随着生产实际情况的变化,生产计划需要不断地进行调整和优化。
因此,制造企业需要建立精简高效的调整算法,以满足实时生产需求。
3.生产计划的实施与监控。
制造企业需要对生产计划的实施和执行情况进行实时监控,从而及时进行调整和优化。
通过实施监控能够获得实时的生产状态,为生产计划的优化提供更加准确的数据和依据。
除了生产计划优化技术,实时调度技术也是非常重要的关键技术。
实时调度技术是一种将生产任务分配给具体设备的技术,它需要在实时的情况下进行快速和准确的决策,来保证生产任务的高效完成。
实时调度技术主要包括以下几个方面:1.设备调度模型建立。
通过建立合理的调度模型,可以对设备的使用情况进行综合分析和优化。
例如,可以建立基于生产计划需求和设备状态的调度模型,从而快速并准确地分配生产任务。
2.任务分配算法。
针对不同的生产任务和设备状态,制造企业需要建立精简高效的任务分配算法,以快速地并准确地为任务分配应用设备和操作指令。
基于mes的热轧型钢生产计划与调度系统的研究与开发

在本文设计实现的热轧型钢生产计划与调度系统中,通过不同的订单数据以及不同的 计划编制方法进行模拟计算和结果比较,验证了该改进型混合遗传算法求得的解可降低设 备调度、节省生产时间、减少交货延误,以此来指导热轧型钢的生产可切实提高企业生产 效率。
关键词:热轧型钢,生产计划,生产调度,遗传算法,基因
i
基于 MES 的热轧型钢生产计划与调度系统的研究与开发
摘要
随着国家经济的高速发展,城乡高层、道路桥梁、船舶机械等大型工程项目的建设都 离不开轻便坚固的型钢,型钢的市场需求越来越大。型钢的规格复杂、品种繁多,特别是 力学性能更优、承载能力更大的热轧型钢,相较于板材、管材、线材,其轧制工艺复杂, 生产约束条件众多且彼此相互关联,生产计划与调度方案难以寻求最优解,经常出现订单 交货期延误等问题。合理的生产计划与高效的生产调度,为企业的长期生产经营战略的实 施,以及资源产能被充分利用奠定了基石。
RESEARCH AND DEVELOPMENT OF HOT ROLLED
SECTION STEEL PRODUCTION PLANNING AND
SCHEDULING SYSTEM BASED ON MANUFACTURING
EXECUTION SYSTEM
炼铁行业的生产计划与生产调度

趋势:绿色环保、节能减排成为炼铁行业的发展趋势,企业需要不断改进技术和设备,降低能耗和排放
生产计划在炼铁行业的应用
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生产计划的概念和作用
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生产计划的定义:指在炼铁行业中,根据市场需求、生产能力和资源状况,对生产任务进行合理安排和调度的过程。
a. 提高生产效率:通过合理安排生产任务,减少等待时间和浪费,提高生产效率。b. 降低生产成本:通过优化生产过程,减少原材料和能源的消耗,降低生产成本。c. 保证产品质量:通过严格的生产计划和质量控制,保证产品质量符合标准。d. 提高客户满意度:通过按时交付产品,提高客户满意度。
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CONTENTS
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炼铁行业概述
生产计划在炼铁行业的应用
生产调度在炼铁行业的应用
炼铁行业生产计划与调度的关系和协调
炼铁行业生产计划与调度的未来发展
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章节副标题
炼铁行业概述
章节副标题
炼铁行业的定义和重要性
炼铁行业:将铁矿石转化为铁的过程
定义:包括采矿、选矿、烧结、炼铁等环节
生产调度在炼铁行业的优化和创新
优化生产调度策略:根据市场需求和生产能力,制定合理的生产计划,提高生产效率
创新生产调度技术:采用先进的信息技术和自动化技术,实现生产调度的智能化和实时化
钢铁一体化生产计划与调度优化问题研究

炼铁生产计划模型
总结词
炼铁是将铁矿转化为生铁的重要环节,其生产计划需要考虑 多种约束条件和优化目标。
详细描述
炼铁生产计划需要考虑原料供应、能源消耗、设备状况、环 保要求等约束条件,同时还需要考虑生产成本、交货期、产 品质量等优化目标。在制定炼铁生产计划时,需要综合考虑 上述因素,以实现生产计划的优化。
轧钢生产计划模型
总结词
轧钢是将钢锭或连铸坯转化为各种形状和规格的钢材的重要环节。
详细描述
轧钢生产计划需要考虑市场需求、产品规格、设备状况等约束条件,同时还需要考虑生产成本、交货 期、产品质量等优化目标。在制定轧钢生产计划时,需要综合考虑上述因素,以实现生产计划的优化 。此外,还需要考虑产品研发和工艺改进等问题,以不断提高产品质量和生产效率。
接受准则:采用 Metropolis准则或降 温策略。
蚁群算法设计
蚁群算法是一种模拟蚂蚁觅食行为的启 发式优化算法,适用于解决离散优化问 题。
蚂蚁选择路径:采用随机选择或基于启 发式的选择。
信息素更新:采用全局更新或局部更新 。
在钢铁一体化生产调度优化问题中,通 过模拟蚂蚁的信息素传递过程来寻找最 优解。
信息素挥发:采用均匀挥发或非均匀挥 发。
04
钢铁一体化生产计划与调度优化实证研 究
实证研究对象与数据
研究对象
本研究选取了某大型钢铁企业的生产数据作为实证研究对象。
数据来源
数据来源于该钢铁企业的生产数据库,涵盖了不同车间的生产数据,包括产 量、能耗、工艺流程等。
实证分析与结果
数据分析
通过对数据的深入挖掘和分析,本研究发现了生产计划和调度中存在的一些问题,如生产 效率低下、资源浪费等。
02
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0 前言
钢铁行业的生产主要采用面向订单(Make for Order)兼顾面向库存(Make for Stock)的方式。当 订单饱和时,采用前种生产方式;当订单不饱和时,采 用面向库存的生产方式,解决由于生产任务不足造成 的设备闲置的问题。面向订单生产,要求企业生产具 有良好的柔性,具有快速组织协调生产资源,完成指 定生产任务的能力, 要实现上述要求就要采用 MRPII 的有效计划功能;同时在保证生产正常进行 的条件下,尽量压缩库存,减少资金占用,应采用JIT 的控制、执行功能。将 MRPII 和 JIT 推拉机制相结 合,上游工序通过计划采用 MRPII 的推式驱动,下游 工序通过订单采用 JIT 的拉式控制。上游工序的推 式驱动保证了投入生产线的原料尽快地加工以满足 需求,从而保证了机器的合理利用;下游工序的拉式 控制可以防止过多的原料投入生产线,从而有利于减 小在制品量、在制品库存和库存费用。MRPII 与JIT 相结合的生产管理模式将充分利用 MRPII 对外部 环境不确定性的应变能力和系统性以及 JIT 在现场 管理方面的严密性,严格控制物流,并对资金流与管 理控制信息流加以分析和控制。
收稿日期: 2002-10-28 基金项目:国家 863/CIMS 主题资助项目(2002AA412020) 作者简介:马跃(1 9 6 0 —) ,男,大连理工大学 C I M S 中心讲师,硕士,主要从事现代集成制造技术、企业信息
化技术的研究工作。
第 25 卷 第 3 期 2003-3 3354
钢铁市场竞争日益激烈,产品生产呈现多品种小 批量的趋势,同时要求产品质优价廉、准时交货、并 提供优质的售后服务。钢铁企业要在竞争中获胜, 必须保证在向敏捷化、连续化、自动化生产发展的 同时,实行实时高效的生产管理策略。我国钢铁工业 虽已形成较为完整的生产体系,但技术、装备和管理 水平仍然比较落后,尤为突出的是由于缺乏生产计划
MA Yue, XU Ran, LIU Xiao-bing (CIMS Center of Dalian University of Technology, Dalian 116024,China)
Abstract: For solving the problem of the lack of macroscopic control and real-time monitoring , by analyzing nowadays the theory of the informationization structure and production management mode, this paper presents production management mode based on the integration of MRPII and JIT for special type iron and steel enterprises. It applies multihierarchy production planning and scheduling strategy to build an integrated solution to upper ERP and lower Manufacturing Execution System (MES), satisfies the global optimization of production planning and scheduling, and finally establishes the information system for special type steel enterprise management and production.
制造业自动化
1 钢铁企业 ERP/MES/PCS 递阶系统 结构
钢铁企业从高层领导的宏观决策到岗位工人的 具体操作,其基本组织方式可分为:决策级、管理 级、车间调度级、过程控制级、设备控制级,相应 地可以同样对其信息化应用进行划分。参照国际标 准化组织 ISO 技术报告,钢铁企业自动化系统分为 0~6 级结构,如图 1 所示。其中,1~5 级为钢铁企 业信息化建设的主要内容。这 5 个层次的信息化中 L1~L3 面向生产过程控制,强调的是信息的时效性 和准确性,L4~L5 面向业务管理,强调ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是信息的 关联性和可管理性。
3364 第 25 卷 第 3 期 2003-3
性而提出的。其定义为“位于上层的计划管理系 统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息 系统”。MES 为操作人员 / 管理人员提供计划的执 行、跟踪以及所有资源的当前状态,能够改善企业 的运营资本的投资回报率,改善物料的流动性能,还 能够通过双向的直接通信在企业内部和整个产品供 应链中提供有关产品行为的关键任务信息。MES 在 计划管理层与底层控制之间架起了一座桥梁,填补 了两者之间的空隙。
关键词: 生产计划;实时调度;生产管理模式;特钢企业;制造执行系统( M E S ) 中图分类号:F273 文献标识码:B 文章编号:1009-0134(2003)03-0035-05
Research on advanced production planning and real-time scheduling for iron and steel enterprises
执行器、机器人等
ERP MES PCS
企业生产工艺流程设备
图1 钢铁企业自动化系统构成和分级图
递阶系统中的第 4 、5 级为企业资源计划 E R P (Enterprise Resources Planning)层。ERP 是一个 集合企业内部的所有资源,进行有效的计划和控制, 以达到最大效益的集成系统。它是对企业内部的物 料、劳力、设备全部资源的全面计划,还对资源进行 全面控制,同时,制造业务的需求来源于销售订单和 预测,制造业务的后端与资金流集成。简单的说就是 将企业的3大流:物流,资金流,信息流进行全面一体 化管理的管理信息系统。递阶系统中的第 3 级为现 代制造执行系统 MES(Manufacturing Execution System)。它是为解决生产计划的适应性以及增加 底层生产过程的信息流动,提高计划的实时性和灵活
生产计划
生产指令
生产指令
生产指令
实际产量
工序 A
工序 B
工序 C
完成
库存 A
库存 B
图 2 MRP Ⅱ模式的生产指令的下达
准时制生产 JIT(Just In Time)是继泰勒管理
制造业自动化
和福特系统之后又一个革命性的企业管理模式。其 基本思想是只在需要的时刻按需要的数量生产需要 的产品。它的概念很简单,即在正确的时间、正确地 点、干正确的事情,以期达到零库存、无缺陷、低成 本的理想管理模式[4]。JIT 是一种现场控制主导型 的“拉”(PULL)式生产管理方法,生产过程中前一工 序的活动是按后续工序的现场需求来确定的。它的 生产指令的下达如图3所示,可以看出JIT模式中物 流与信息流方向正好相反,而计划生产数量与实际产 量一致。JIT不容许生产线中存在能力瓶颈,也不作 详细的能力计划,它用增加设备的方法来消除生产线 上的不平衡,但由于加工时间的波动,不平衡总会出 现。而且由于市场交易成本的存在“, 处处时时”(Just In Time)也不现实。
企业环境 定货及市场需求
第五级 企业长期生产经营决策规划
管 理 自 第四级 企业短期生产计划及业务管理 动 化
第三级 生产控制车间在线作业管理
过 程 自 第二级 动 化
基 第一级 础 自 动 化 第零级
生产机组的过程控制
生产设备控制 PLC,DCS 数控装置等
生产工艺参数检测与控制 装置驱动传感器、变送器、
生产计划 生产指令
实际产量
工序 A
工序 B
工序 C
完成
看板 A
看板 B
图3 JIT模式的生产指令的下达
正是由于 MRPII 和 JIT 都存在明显的不足和局 限,80年代末以来人们一直在探索如何取长补短,将 二者有机结合起来。可以看出,MRPII 侧重于管理 的计划职能,而JIT则基本上是一种生产控制方法即 管理的控制职能;MRPII 在哲理上强调集成,在手段 中重视计划;JIT 在哲理上强调改善,在手段上重视 控制;MRPII 的弱点是车间执行的控制,而这正是 JIT 的强处;MRPII 的强处是中长期全面的计划,而 这正是 JIT 的弱点。MRPII/JIT 集成将充分发挥各 自的优势,把 MRPII 的有效计划功能和 JIT 的控制、 执行功能有机地结合起来,形成一个较为科学、合 理、实用的生产管理模式。通常的做法是以 MRPII 作为企业的计划系统,以 JIT 作为计划的执行系统。 在生产计划和物料需求方面主要采用 MRPII,以其 为主线进行生产计划的制定和控制;而生产过程和车 间执行控制则主要采用 JIT 方式。将生产管理过程 分为两个阶段:计划阶段和执行阶段,其接口是物料 需求计划 M R P 。
造成宏观生产失控,以及调度系统不完善导致实时监 控紊乱等方面的问题。利用先进的企业生产管理理 念,提出的将 MRPII 与 JIT 相结合的生产管理模式, 实现了企业管理层与生产底层的集成,达到了物流、 资金流和信息流统一的目的;以先进的科学技术(计 算机技术、通信技术)为手段,构造出生产计划和调 度整体优化的钢铁企业管理信息系统,为钢铁企业提 供了面向经营管理和生产制造一体化的先进生产计 划和动态实时调度信息系统平台。
制造业自动化
钢铁企业先进生产计划和实时生产调度
技术的研究
马 跃,徐 然,刘晓冰