本發(fā)明涉及鋼鐵卷板生產(chǎn)，尤其涉及一種多鋼種訂單生產(chǎn)排程方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、連鑄連軋是指連續(xù)鑄造連續(xù)軋制，將液態(tài)鋼水倒入連鑄機(jī)中鑄成鋼坯，且不經(jīng)冷卻，直接進(jìn)入熱軋機(jī)組軋制成型的軋制工藝。一方面，連鑄連軋產(chǎn)線相較于傳統(tǒng)熱軋更加節(jié)能，且生產(chǎn)效率提升顯著。另一方面，連鑄連軋產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)高，能夠?qū)崿F(xiàn)超薄鋼卷軋制。目前的薄板坯連鑄連軋技術(shù)，包括csp(compact?strip?production，緊湊型帶鋼生產(chǎn)技術(shù))、esp(endless?strip?production，無頭帶鋼生產(chǎn)技術(shù))以及asp(advanced?stripproduction，高級(jí)帶鋼生產(chǎn)技術(shù))等等。

2、目前，鋼鐵企業(yè)排連鑄連軋軋程時(shí)往往會(huì)基于不同鋼種的軋程模板進(jìn)行排程，軋程模板是基于計(jì)劃員多年生產(chǎn)排程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的成果，其主要考慮了連鑄連軋生產(chǎn)工藝、高效益規(guī)格等因素。這種軋制模板對(duì)于單一鋼種具備大量生產(chǎn)訂單時(shí)可以快速提高計(jì)劃員的排程效率，然而市場(chǎng)上越來越多的產(chǎn)品趨近于多規(guī)格小批量生產(chǎn)，市場(chǎng)變化是不可以預(yù)估的，計(jì)劃員也無法依據(jù)經(jīng)驗(yàn)去制定標(biāo)準(zhǔn)軋程模板進(jìn)行排程。計(jì)劃員在針對(duì)此種情況進(jìn)行排程時(shí)一方面需要考慮鋼種混澆、厚度跳變、中間包爐重等生產(chǎn)約束，此外還要兼顧考慮客戶需求、規(guī)格效益等供銷約束。更難的是計(jì)劃員無法同時(shí)考慮多條連鑄連軋產(chǎn)線排程情況，這可能會(huì)無法平衡過渡材，導(dǎo)致需要插入大量虛擬訂單，部分過渡虛擬訂單銷售行情差，嚴(yán)重影響企業(yè)效益。因此，多鋼種訂單排程對(duì)于計(jì)劃員來說挑戰(zhàn)巨大，使得訂單排程效率低以及產(chǎn)品效益低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。所述概括不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍，而是作為后面的詳細(xì)說明的序言。

2、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明公開了一種多鋼種訂單生產(chǎn)排程方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中多鋼種訂單生產(chǎn)的排程效率低以及產(chǎn)品效益低的技術(shù)問題。

3、第一方面，本技術(shù)提供了一種多鋼種訂單生產(chǎn)排程方法，所述方法包括：獲取連鑄連軋產(chǎn)線中的工藝數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)與產(chǎn)品效益數(shù)據(jù)，所述訂單數(shù)據(jù)為多鋼種訂單數(shù)據(jù)；建立整數(shù)規(guī)劃模型，根據(jù)所述工藝數(shù)據(jù)、所述訂單數(shù)據(jù)與所述產(chǎn)品效益數(shù)據(jù)，設(shè)置所述整數(shù)規(guī)劃模型的模型參數(shù)、決策變量與約束條件，生成生產(chǎn)排程規(guī)劃模型，所述模型參數(shù)包括虛擬訂單效益懲罰分?jǐn)?shù)與訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)；利用所述生產(chǎn)排程規(guī)劃模型對(duì)多鋼種訂單進(jìn)行排產(chǎn)，獲得初始生產(chǎn)排程；以所述虛擬訂單效益懲罰分?jǐn)?shù)與所述訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)作為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)排程尋優(yōu)，獲得所述多鋼種訂單的目標(biāo)生產(chǎn)排程。

4、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述工藝數(shù)據(jù)包括連鑄機(jī)信息、軋程排程信息、鋼種連澆信息與鋼種混澆信息；所述訂單數(shù)據(jù)包括各訂單卷的訂單鋼種、訂單卷厚度、訂單卷寬度、訂單指定生產(chǎn)排程位置與訂單交期；所述產(chǎn)品效益數(shù)據(jù)包括各種鋼種產(chǎn)品在不同厚度、寬度下的利潤(rùn)。

5、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述模型參數(shù)包括實(shí)際訂單卷集合、滿足開澆厚度訂單卷集合、滿足收尾厚度訂單卷集合、訂單鋼種集合、虛擬訂單卷集合、各鋼種對(duì)應(yīng)的實(shí)際訂單卷集合、各鋼種對(duì)應(yīng)的虛擬訂單卷集合、軋程集合、各軋程對(duì)應(yīng)的首爐次集合、各軋程對(duì)應(yīng)的非首爐次集合、各軋程指定開澆鋼種集合、各軋程最大軋制公里數(shù)、各軋程最大厚度跳變限制、各軋程最大寬度跳變限制、各訂單卷重量、各訂單卷厚度、各訂單卷寬度、各訂單卷軋制公里數(shù)、兩兩訂單卷之間的鋼種混澆沖突、兩兩訂單卷之間的異鋼種最小換澆厚度、連鑄機(jī)最小爐重、連鑄機(jī)最大爐重、各鋼種最小連澆爐次、各鋼種最大連澆爐次、各訂單卷虛擬訂單效益懲罰分?jǐn)?shù)、各訂單卷訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)；所述決策變量包括不同訂單卷被分配到同一軋程同一爐次時(shí)的相對(duì)順序、任意訂單卷對(duì)應(yīng)的軋程與爐次、任意鋼種對(duì)應(yīng)的軋程與爐次；所述約束條件包括任意訂單卷對(duì)應(yīng)一個(gè)軋程中的一個(gè)爐次、任意軋程中的任意爐次分配一個(gè)鋼種、任意訂單卷被分配到任意軋程中的任意爐次時(shí)存在至少一個(gè)其他訂單卷使得任意訂單卷排在其他訂單卷前、任意鋼種分配至任意軋程中的任意爐次時(shí)不屬于任意鋼種的訂單卷不能分配給任意軋程中的任意爐次、各軋程滿足軋制公里數(shù)、任意軋程中任意爐次滿足整爐重量范圍、任意軋程滿足開澆厚度與收尾厚度約束、任意軋程滿足厚度跳變約束、任意軋程滿足寬度跳變約束、任意軋程中滿足鋼種換澆約束、任意軋程中任意爐次滿足鋼種換澆厚度約束、任意軋程滿足指定開澆鋼種約束、任意軋程中任意鋼種滿足最小和最大連澆鋼種約束。

6、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述連鑄連軋產(chǎn)線包括多條軋機(jī)產(chǎn)線，每條所述軋機(jī)產(chǎn)線安排多次軋程，所述工藝數(shù)據(jù)包括連鑄機(jī)最大爐重，所述訂單數(shù)據(jù)包括每一所述軋機(jī)產(chǎn)線對(duì)應(yīng)的各訂單鋼種總重量；所述利用所述生產(chǎn)排程規(guī)劃模型對(duì)多鋼種訂單進(jìn)行排產(chǎn)，獲得初始生產(chǎn)排程，包括：針對(duì)每一軋機(jī)產(chǎn)線，獲取各軋程的待排爐次數(shù)；對(duì)所述各訂單鋼種總重量與所述連鑄機(jī)最大爐重進(jìn)行計(jì)算，獲得各訂單鋼種的預(yù)計(jì)可排爐數(shù)；根據(jù)各軋程的所述待排爐次數(shù)與各訂單鋼種的所述預(yù)計(jì)可排爐數(shù)，對(duì)所述多鋼種訂單進(jìn)行排產(chǎn)，獲得所述初始生產(chǎn)排程。

7、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述根據(jù)各軋程的所述待排爐次數(shù)與各訂單鋼種的所述預(yù)計(jì)可排爐數(shù)，對(duì)所述多鋼種訂單進(jìn)行排產(chǎn)，獲得所述初始生產(chǎn)排程，包括：針對(duì)每一軋程，從各訂單鋼種的所述預(yù)計(jì)可排爐數(shù)中抽取目標(biāo)爐數(shù)，并將各訂單鋼種的所述目標(biāo)爐數(shù)排入軋程，確定各待排爐次所排目標(biāo)鋼種，所述目標(biāo)爐數(shù)滿足所述待排爐次數(shù)的約束，且所述目標(biāo)爐數(shù)的排入滿足開澆鋼種、鋼種最小連澆爐次與鋼種最大連澆爐次的約束；根據(jù)各待排爐次中預(yù)設(shè)的厚度決策點(diǎn)、訂單交期與訂單指定生產(chǎn)排程位置，將所述訂單鋼種為所述目標(biāo)鋼種的訂單卷，對(duì)應(yīng)排入各待排爐次，獲得各訂單卷分配爐次，各待排爐次中訂單卷的排入滿足對(duì)應(yīng)軋程的開澆厚度與收尾厚度約束；根據(jù)各待排爐次對(duì)應(yīng)軋程的厚度跳變約束與寬度跳變約束，在各待排爐次中插入虛擬訂單，并判斷各待排爐次的排產(chǎn)重量是否滿足所述連鑄機(jī)最大爐重；對(duì)于未滿足所述連鑄機(jī)最大爐重的目標(biāo)爐次，繼續(xù)插入虛擬訂單，獲得所述初始生產(chǎn)排程。

8、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述進(jìn)行生產(chǎn)排程尋優(yōu)，獲得所述多鋼種訂單的目標(biāo)生產(chǎn)排程，包括：利用雙層大規(guī)模鄰域搜索算法，對(duì)所述初始生產(chǎn)排程進(jìn)行軋程爐次鋼種鄰域搜索，將每一軋程中第一虛擬訂單數(shù)量滿足鋼種移除條件的待排爐次中的所述目標(biāo)鋼種替換為其他訂單鋼種，并重新進(jìn)行生產(chǎn)排程，獲得鋼種優(yōu)化后的生產(chǎn)排程；利用所述雙層大規(guī)模鄰域搜索算法，對(duì)鋼種優(yōu)化后的生產(chǎn)排程進(jìn)行軋程爐次訂單鄰域搜索，對(duì)每一軋程中第二虛擬訂單數(shù)量滿足厚度決策點(diǎn)變化條件的待排爐次中的所述厚度決策點(diǎn)的厚度過度趨勢(shì)進(jìn)行改變，并重新進(jìn)行生產(chǎn)排程，獲得爐次優(yōu)化后的生產(chǎn)排程；基于爐次優(yōu)化后的生產(chǎn)排程，持續(xù)進(jìn)行所述軋程爐次訂單鄰域搜索，直至達(dá)到預(yù)設(shè)的第一搜索次數(shù)后，停止所述軋程爐次訂單鄰域搜索；持續(xù)進(jìn)行所述軋程爐次鋼種鄰域搜索，直至達(dá)到預(yù)設(shè)的第二搜索次數(shù)后，停止所述軋程爐次鋼種鄰域搜索，獲得所述目標(biāo)生產(chǎn)排程。

9、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述虛擬訂單效益懲罰分?jǐn)?shù)與所述訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)的計(jì)算方式，包括：對(duì)于每一虛擬訂單，根據(jù)虛擬訂單效益、所有虛擬訂單中的虛擬訂單最低效益和所有虛擬訂單中的虛擬訂單最高效益，計(jì)算所述虛擬訂單效益懲罰分?jǐn)?shù)；對(duì)于每一訂單卷，根據(jù)訂單交期、訂單最早交期和訂單最晚交期，計(jì)算所述訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)。

10、第二方面，本技術(shù)提供了一種多鋼種訂單生產(chǎn)排程裝置，所述裝置包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取連鑄連軋產(chǎn)線中的工藝數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)與產(chǎn)品效益數(shù)據(jù)，所述訂單數(shù)據(jù)為多鋼種訂單數(shù)據(jù)；模型構(gòu)建模塊，用于建立整數(shù)規(guī)劃模型，根據(jù)所述工藝數(shù)據(jù)、所述訂單數(shù)據(jù)與所述產(chǎn)品效益數(shù)據(jù)，設(shè)置所述整數(shù)規(guī)劃模型的模型參數(shù)、決策變量與約束條件，生成生產(chǎn)排程規(guī)劃模型，所述模型參數(shù)包括虛擬訂單效益懲罰分?jǐn)?shù)與訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)；生產(chǎn)排程模塊，用于利用所述生產(chǎn)排程規(guī)劃模型對(duì)多鋼種訂單進(jìn)行排產(chǎn)，獲得初始生產(chǎn)排程；排程尋優(yōu)模塊，用于以所述虛擬訂單效益懲罰分?jǐn)?shù)與所述訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)作為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)排程尋優(yōu)，獲得所述多鋼種訂單的目標(biāo)生產(chǎn)排程。

11、第三方面，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：一個(gè)或多個(gè)處理器；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)如第一方面描述的多鋼種訂單生產(chǎn)排程方法。

12、第四方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序被計(jì)算機(jī)的處理器執(zhí)行時(shí)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行第一方面描述的多鋼種訂單生產(chǎn)排程方法。

13、如上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多鋼種訂單生產(chǎn)排程方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，具有以下有益效果：

14、首先獲取連鑄連軋產(chǎn)線中的工藝數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)與產(chǎn)品效益數(shù)據(jù)，該訂單數(shù)據(jù)為多鋼種訂單數(shù)據(jù)，然后建立整數(shù)規(guī)劃模型，并根據(jù)工藝、訂單、產(chǎn)品效益多種數(shù)據(jù)設(shè)置整數(shù)規(guī)劃模型的模型參數(shù)、決策變量與約束條件，生成生產(chǎn)排程規(guī)劃模型，該模型參數(shù)包括虛擬訂單效益、訂單交期的懲罰分?jǐn)?shù)，接著利用生產(chǎn)排程規(guī)劃模型對(duì)多鋼種訂單進(jìn)行排產(chǎn)，獲得初始生產(chǎn)排程，最后以虛擬訂單效益與訂單交期的懲罰分?jǐn)?shù)作為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)排程尋優(yōu)，獲得多鋼種訂單的目標(biāo)生產(chǎn)排程，針對(duì)連鑄連軋排程多鋼種訂單，尤其是多鋼種小批量訂單，難以形成排程模板的高復(fù)雜度業(yè)務(wù)場(chǎng)景，綜合考慮連鑄連軋排程規(guī)則、客戶需求及產(chǎn)品效益多個(gè)排程因素，基于連鑄連軋排程中所涉及的煉鋼-連鑄-熱軋生產(chǎn)工藝為約束，以插入虛擬訂單懲罰分?jǐn)?shù)以及訂單交期懲罰分?jǐn)?shù)為目標(biāo)，建立生成生產(chǎn)排程規(guī)劃模型，一方面可以有效提高多鋼種訂單的排程效率與可靠性，另一方面考慮虛擬訂單的產(chǎn)品效益和訂單交期，能有效降低企業(yè)生產(chǎn)低效益產(chǎn)品的損失，并提升了客戶滿意度。

15、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本技術(shù)。