[發明專利]一種數據驅動的銅板帶熔鑄-連軋優化調度方法

在審

• 申請號: 201810386951.5
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108665094A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 朱云龍;呂賜興
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

高精度銅板帶產品生產線上建立一層感知模型；根據生產訂單形成高精度銅板帶生產線任務需求，通過對高精度銅板帶物理信息的有機融合，建立生產考慮設備生產能力、生產工藝規程及訂單中對產品要求等約束的高精度銅板帶熔鑄?連軋全流程作業調度模型；設計基于植物根系生長模型的多目標智能優化算法對作業調度模型進行求解。本發明為高精度銅板帶熔鑄?連軋生產線提供一種融合優化調度模型和優化方法，使生產線對數據采集，設備狀態，物料跟蹤，現場調度等方面能夠精確控制與遠程協作綜合自治，提高了高精度銅板帶產品精度和生產線上設備整體利用率，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及高精度銅板帶熔鑄-連軋生產中的信息物料融合優化調度方法領域，更具體地，涉及一種數據驅動的銅板帶熔鑄-連軋優化調度方法。

背景技術

銅板帶產品屬于高端工業產品，生產過程受到的隨機性和不確定性因素制約，其訂單大多數呈現出多品種、小批量、實時性要求等特點，這對銅板帶生產線的加工柔性和智能調度都提出了很高的要求。隨著銅板帶生產線設備水平的提高，大量的生產，設備實時狀態等物理過程信息獲取更加簡易。然而，由于銅板帶生產企業管理與調度的智能化程度仍然不高，生產線從數據采集，設備狀態，物料跟蹤，現場調度等方面缺乏精確控制與遠程協作綜合自治，所以產品精度、生產成本和效率難以達標，并且耗費了大量的人力、設備資源和能源。可見，在銅板帶產品生產過程中，面對大量多樣時變的物理過程信息，需要一種異構互聯的貫穿底層可靠感知模型與上層優化調度方法的信息物理融合體系結構支撐。

針對高精度銅板生產建立的信息物理融合調度優化模型是體現某種復雜性的、由相互作用的環節或要素形成的一種多主體時空結構，其調度優化對象多呈現大規模、非線性、多目標、多階段和異類信息量大等特性。傳統的動態規劃算法可以面向維數不多的小型系統模型，但面向多目標任務時還會出現的“維數災”問題。若通過多目標轉化為單目標求解策略，不可排除目標之間的權重值相異及不同目標間的相互接受性和異向性，結果難以比較。

發明內容

本發明克服了現有規劃算法的技術缺陷，提供了一種新的數據驅動的銅板帶熔鑄-連軋優化調度方法。本發明提供了一種能夠解決高精度銅板帶熔鑄-連軋生產線缺乏精確控制與遠程協作綜合自治而造成的調度問題，避免資源閑置和服務協同優化的信息物理融合優化調度模型，通過借鑒植物根系生長行為提高了整條生產線設備效能。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種數據驅動的銅板帶熔鑄-連軋優化調度方法，包括以下步驟：

S1：在銅板帶生產線上設置無線傳感器網絡，無線傳感器網絡對銅板帶生產線周圍的物理環境進行感知，得到感知信息，所述的感知信息包括產品的物理屬性和設備的多媒體信息；

S2：基于銅板帶生產線的感知信息設置植物根系生長模型；

S3：通過TCP/IP網絡傳輸協議和socket數據傳輸協議，將銅板帶生產線的傳感器相互關聯以及實現系統上下層之間的信息傳遞；

S4：結合基于數據挖掘的知識發現理論和基于數據融合的知識應用理論，對生產線上的物理信息和傳感數據進行識別處理，對生產線上的感知信息進行數據識別，去除感知信息中的冗余信息；

S5：設置約束模型，所述的約束模型用于對生產計劃進行調整；

S6：通過基于植物根系生長模型的多目標優化算法對約束模型進行求解，得到生產計劃的最優解；

S7：根據最優解更新生產計劃，并執行更新后的生產計劃。