[發明專利]一種基于目標導引的煉鋼-連鑄生產物流仿真優化方法

無效

• 申請號: 201010100959.4
• 申請日: 2010-01-25
• 公開（公告）號: CN101789096A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 鄭忠;高小強;陳開;何臘梅;劉怡
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q50/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

1.一種基于目標導引的煉鋼-連鑄生產物流仿真優化方法，其特征在于：該方法步驟為：

(一)仿真對象建模

采用面向對象的組件方法構建生產物流仿真運行的仿真對象模型：仿真對象模型包括工位、連接線與生產物流；構建由工序的工位與連接線組成的靜態網絡模型，各工序工位按照現實可能的流程和物流運行關系確定連接線，物流在工序工位上的作業時間以及運輸時間取值由分布規律描述；

(二)仿真模型參數初始化

仿真模型參數初始化包括仿真的物流對象初始化、仿真目標初始化、對象模型參數初始化和仿真評價指標初始化；

(三)仿真模型運行

在仿真過程中，以連鑄機連續澆鑄的生產目標作為全局目標，模型演化過程是通過物流在全局目標和全局規則的牽引作用下、考慮局部目標的要求和全局信息及局部信息條件，在局部規則作用下進行物流的遷移，同時進行工位和連接線狀態的更新，從而實現目標導引下的自組織仿真；

(四)仿真評價

對仿真模型運行過程進行可視化表達，輸出仿真結果并通過仿真評價參數對仿真結果進行評價。

2.根據權利要求1所述的基于目標導引的煉鋼-連鑄生產物流仿真優化方法，其特征在于：所述仿真模型運行的具體步驟為：

(1)仿真模型預處理：

按物流逆流程方向倒推計算，將鑄機連續澆鑄全局目標分解為物流在鑄機前各工序上作業時間局部目標；

(2)在每個仿真時鐘推進時間步長內，沿流程方向運行物流仿真：

①讀取仿真模型和物流對象的狀態信息，確定當前時刻的局部信息和全局信息；

②由全局信息與局部信息決定物流演化的局部規則，并由局部規則和局部信息決定物流在工位和連接線上的遷移目標；

③用并行演化方式進行物流信息、工位和連接線狀態信息的更新；

④存儲物流、工位和連接線狀態信息。

3.根據權利要求1或2所述的基于目標導引的煉鋼-連鑄生產物流仿真優化方法，其特征在于：全局目標、全局信息、全局規則、局部目標、局部信息和局部規則之間的作用機制為：將連鑄機連續澆鑄作為全局目標，與連鑄機生產節奏相關的信息作為全局信息，對全局目標的控制原則作為全局規則；物流在各生產工序上的作業時間控制作為局部目標，各工序工位、連接線以及物流在某一仿真時刻的狀態信息為局部信息，現實生產組織與生產調度的原則和規則作為局部規則；全局目標和全局信息共同決定全局規則的選擇，并結合局部信息確定局部規則的選擇；將全局目標分解到各個工位上獲得局部目標，局部目標結合局部信息以及規則庫中的局部規則確定仿真演化下一步的局部信息；在仿真過程中，通過物流在全局目標和全局規則的牽引作用下、考慮局部目標的要求和全局信息及局部信息條件，在局部規則作用下進行物流的遷移和工位、連接線狀態的更新，以體現現實物流的基本特征，從而獲得局部信息，將各局部信息綜合獲得全局信息，基于新的全局信息來更新全局目標，然后在新的全局信息和全局目標作用進行下一時刻的仿真運行。

4.根據權利要求3所述的基于目標導引的煉鋼-連鑄生產物流仿真優化方法，其特征在于：所述局部規則包括擇路規則、物流單元規則和作業屬性規則：擇路規則確定物流離開工位或連接線時，遷移目標的選擇；物流單元規則用于確定多條連接線進入同一工位時，連接線上物流選擇；作業屬性規則用于確定物流從當前工位或連接線遷移時，前后工位-連接線或連接線-工位之間的作業狀態與作業時間屬性修改。

5.根據權利要求1所述的基于目標導引的煉鋼-連鑄生產物流仿真優化方法，其特征在于：所述仿真評價參數由生產運行評價指標和生產組織評價指標構成，其中生產運行評價指標由平均隊長、平均排隊等待時間、設備平均利用率和物流準時值組成；生產組織評價指標由工序平均通過時間、物流平均流通時間、物流作業緩沖、單臺連澆實現率、連澆百分比和單位時間系統處理量構成；仿真過程可視化表達顯示仿真過程中工位、連接線以及物流的動態狀態信息變化并輸出仿真結果。

6.根據權利要求1所述的基于目標導引的煉鋼-連鑄生產物流仿真優化方法，其特征在于：建立任意生產流程的仿真對象模型，仿真模型工位和連接線按照規劃設計進行布局，物流在工序上的作業時間以及運輸時間按照設定的正態、泊松或指數概率分布取值，對仿真生產物流仿真運行，通過仿真結果的評價參數對生產流程評估，檢驗仿真模型所對應生產流程的合理性，分析不同生產條件對生產的影響，進行流程優化設計。