本技术涉及金属材料加工信息,尤其涉及一种冷轧镀锌机组个性化排程方法。
背景技术:
1、排程也常称排产或作业调度,是一种优化任务,目标是合理安排任务在一定时间内的执行顺序和资源分配,其目的一般为最大化效率、增加产出。排程问题通常非常复杂,因为它需要考虑资源限制、任务持续时间和各种关联关系等多种因素。
2、具体而言,对于冷轧镀锌机组的排程,包括物料选择与物料排序。在进行冷轧镀锌机组的排程时,需同时考虑可物料的优先级要求、物料排序的合规性要求以及各种排程规则与约束。
3、目前,冷轧镀锌机组大多都由人工根据自身经验进行排程。但因冷轧镀锌机组的沉没辊辊期存在多个排产阶段、镀锌机组生产工艺复杂以及产品类型繁多等原因,导致在进行排程时具有大量的规则与约束限制。人工在进行排程时往往很难平衡各方面的影响因素,无法很好地从多维度全局地考虑物料选择与排序的最优性,排程结果还存在很多可优化之处,且一般人工排程耗时较久。另外,因冷轧镀锌机组的产线状态不稳定、顾客的催货以及各类临时的特殊情况,在进行排程时需为因情况而异进行个性化的综合考虑。因此,亟需一种能够平衡各方面影响因素且高效的可个性化配置的排程方法。
技术实现思路
1、在
技术实现要素:
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
2、本技术提出一种冷轧镀锌机组个性化排程方法,包括:
3、对冷轧镀锌机组沉没辊辊期的排产阶段进行划分,获取当前沉没辊辊期所处的排产阶段;所述冷轧镀锌机组沉没辊辊期的排产阶段包括起车阶段、拉带阶段、外板阶段、内板阶段和停车阶段;所述外板阶段包括外板主排阶段与外板反跳阶段;所述内板阶段包括内板主排阶段与内板反跳阶段;
4、对所述当前沉没辊辊期的排产阶段配置个性化排程参数,以制定出满足目标作业计划时长要求的初始作业计划;所述个性化排程参数包括基础信息类参数和目标排程要求类参数;所述基础信息类参数包括当前作业计划预计开始时间、当前沉没辊辊期类型、当前沉没辊辊期开始时间、下一次停车检修时间、当前沉没辊排产阶段、衔接作业计划、衔接卷信息、距离上一卷捞渣卷的卷数;所述目标排程要求类参数包括目标作业计划时长、是否生产探头订单、拉带时长范围、必排物料、外板阶段排程模式、指定主排大类、是否优先生产汽车板、外板反跳控制和物料转制;
5、对所述初始作业计划进行后处理微调,得到目标作业计划;所述后处理微调包括插入或删除部分物料、调整部分物料的排序。
6、在一种可行的实施方式中,对所述当前沉没辊辊期的排产阶段配置个性化排程参数,以制定出满足目标作业计划时长要求的初始作业计划,包括:
7、设置所述当前沉没辊辊期排产阶段中排程的预设方向和物料选择的范围;
8、通过多卷融合技术,将多卷物料融合并视为一卷,缩减物料规模;
9、利用冷轧镀锌机组的排产规则对任意两个物料间的可排序性进行判断,排除不可行的排序,并对可行排序的物料,利用物料权重评价体系,从各个维度进行多尺度的评估与赋权;
10、根据所述当前沉没辊辊期排产阶段选择对应的混合整数规划模型,并利用两物料间的所述可行排序与权重对所述混合整数规划模型进行实例化;
11、对实例化后的混合整数规划模型进行求解,并对求解结果中的融合卷进行解码,得出物料选择结果与排序方案;
12、根据所述物料选择结果与所述排序方案,对各阶段、各集批生成的作业计划片段进行拼接合成,直至生成满足目标作业计划时长要求的初始作业计划。
13、在一种可行的实施方式中,所述排程的预设方向包括主排与反跳;所述物料选择的范围包括物料的宽度、厚度、排产分组、钢种牌号和焊接分组。
14、在一种可行的实施方式中,所述多卷融合技术将多卷在不同维度上性质相同的物料根据设定规则融合为一卷。
15、在一种可行的实施方式中,所述利用冷轧镀锌机组的排产规则对任意两个物料间的可排序性进行判断,其中判断的维度包括宽度过渡、厚度过渡、温度过渡和焊接过渡。
16、在一种可行的实施方式中,所述物料权重评价体系的评价维度包括宽度、厚度、退火温度、钢种牌号、物料种类分组、是否为主排物料、订单日期、是否必须排入、是否需要优先排入以及是否需要留料。
17、在一种可行的实施方式中,根据所述当前沉没辊辊期排产阶段选择对应的混合整数规划模型中,所述混合整数规划模型包括拉带模型、外板主排模型、外板反跳模型、内板主排模型、内板反跳模型和停车模型。
18、在一种可行的实施方式中,所述混合整数规划模型中包含通用决策变量与通用约束;所述通用决策变量包括物料是否被选中决策变量、两两物料排序是否被选中决策变量和物料顺序决策变量;所述通用约束包括起始卷衔接约束、各卷衔接唯一性约束、衔接流平衡约束和子环排序消除约束。
19、在一种可行的实施方式中,所述混合整数规划模型中的不同模型还对应包含其他约束,其中:
20、所述拉带模型中还包含规格组距约束、拉带时长约束、末尾外板衔接卷衔接约束和大于衔接外板宽度的物料数量约束;
21、所述外板主排模型中还包含外板物料宽度整体从宽到窄约束、钢种间隔约束和末尾虚拟卷衔接约束;
22、所述外板反跳模型中还包含末尾外板衔接卷衔接约束、反跳物料总卷数约束和大于衔接外板宽度的反跳物料的数量约束;
23、所述内板主排模型中还包含不可反跳物料整体从宽到窄约束和末尾虚拟卷衔接约束;
24、所述内板反跳模型中还包含末尾内板衔接卷衔接约束;
25、所述停车模型中还包含指定停车卷约束。
26、在一种可行的实施方式中,所述衔接卷信息包括入口材料宽度、订货宽度、订货厚度、分选度代码、钢级代码、退火温度、钢种牌号、屈服强度上限、屈服强度下限、焊接分组、排产分组和可用辊期。
27、综上,本技术实施例提出的冷轧镀锌机组个性化排程方法,针对的是连续退火机组的排程,无法适配冷轧镀锌机组特有的沉没辊辊期的排产阶段、排程规则与约束,无法实现冷轧镀锌机组的排程。本技术实现了冷轧镀锌机组的个性化排程方法,适配冷轧镀锌特有的沉没辊辊期的排产阶段、排程规则与约束。现有技术为启发式类求解方法,在优化求解上大多只能求解至较优解,时常无法求解至最优解。且该类求解方法在运用过程中即使实际已寻找得最优解,但算法自身并无法得知已寻得最优解。而本技术为精确式寻优方法,在大多数情况下,均能明确地求得在设定规则下的最优解,且求解效率相对较高。现有技术灵活性不高,无法适配个性化的场景,不可进行个性化的排产需求配置,而本技术可根据具体的特殊场景或临时的特殊要求进行个性化的排产需求配置。
28、本技术提出的冷轧镀锌机组个性化排程方法,本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.一种冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,对所述当前沉没辊辊期的排产阶段配置个性化排程参数,以制定出满足目标作业计划时长要求的初始作业计划,包括:
3.根据权利要求2所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,所述排程的预设方向包括主排与反跳;所述物料选择的范围包括物料的宽度、厚度、排产分组、钢种牌号和焊接分组。
4.根据权利要求2所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,所述多卷融合技术将多卷在不同维度上性质相同的物料根据设定规则融合为一卷。
5.根据权利要求2所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,所述利用冷轧镀锌机组的排产规则对任意两个物料间的可排序性进行判断,其中判断的维度包括宽度过渡、厚度过渡、温度过渡和焊接过渡。
6.根据权利要求2所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,所述物料权重评价体系的评价维度包括宽度、厚度、退火温度、钢种牌号、物料种类分组、是否为主排物料、订单日期、是否必须排入、是否需要优先排入以及是否需要留料。
7.根据权利要求2所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,根据所述当前沉没辊辊期排产阶段选择对应的混合整数规划模型中,所述混合整数规划模型包括拉带模型、外板主排模型、外板反跳模型、内板主排模型、内板反跳模型和停车模型。
8.根据权利要求7所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,所述混合整数规划模型中包含通用决策变量与通用约束;所述通用决策变量包括物料是否被选中决策变量、两两物料排序是否被选中决策变量和物料顺序决策变量;所述通用约束包括起始卷衔接约束、各卷衔接唯一性约束、衔接流平衡约束和子环排序消除约束。
9.根据权利要求8所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,所述混合整数规划模型中的不同模型还对应包含其他约束,其中:
10.根据权利要求1所述的冷轧镀锌机组个性化排程方法,其特征在于,所述衔接卷信息包括入口材料宽度、订货宽度、订货厚度、分选度代码、钢级代码、退火温度、钢种牌号、屈服强度上限、屈服强度下限、焊接分组、排产分组和可用辊期。