CN101105842A - 钢铁mes中实现出钢计划实时匹配与动态调度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢铁MES中实现出钢计划实时匹配与动态调度的方法，包括对出钢计划模型进行重调度，并按以下步骤执行：步骤一、接收生产实绩，获取实际偏差时间；步骤二、将人工输入的匹配界限作为允许偏差，对实际偏差时间进行匹配判断，当其小于或者等于允许偏差时，显示偏差并提醒出现该实际偏差；当其大于允许偏差时，判断生产实绩相对于出钢计划是早到还是晚到，然后进行在线调整，如果在线调整不成功，则根据生产实绩，调用出钢计划模型进行重调度；步骤三、给出生产调整建议；步骤四、按生产调整建议对出钢计划进行调整，产生新出钢计划。本发明结合在线调整和重调度方法，使MES系统能真正切合现场多变的生产实绩进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢厂制造执行系统中出钢计划的调度方法，特别是一种出钢计划实时匹配与动态调度方法。
背景技术
钢铁业的制造执行系统(MES)中炼钢-连铸综合调度系统是一个复杂、开放的动系统，其中存在着很多不确定因素，生产状况随时会发生各种变化，这些变化可能会影响计划的执行。首先，各种工艺时间和参数是按照经验值确定的，在实际运行中必定会发生或大或小的变化；其次，可能会发生计划之外的设备故障；另外，还存在冶炼未能达到标准，需要工艺上作变更等情况。
在解决以上问题的过程中，相继提出了一些全局性静态调度的技术方案，如重调度方案，其主要内容是：由生产计划产生预定炉次的浇注铸机和在铸机上的浇注顺序，要求一个浇次(CAST)内的炉次保证连连浇，工艺上则指定炼钢需要经过的工艺路径(要经过的工序)，最后要形成炼钢-精炼-连铸的每个工序的，具体到时刻的计划。当复杂多变的生产情况发生时，全部利用静态调度的方法进行重调度。这种方案在理论上是可行的，但在实际应用中，因为静态重调度时间如何控制难以确定，调度的实时性和灵活性就很难保证，仅仅在计划执行前进行一次全局性静态调度并不能适应实际运行环境。因此建立完善的动态调度就变得非常必要。
在实际的运行当中，与计划产生的各种偏离情况是多重多样的。实际的业务有时候要求对不同的偏离情况分别作不同的处理，有时候却不需作任何处理。也就是说，动态调度是围绕多目标进行的，也就使得动态调度系统要针对不同参数和目标设计求解方法。
现有技术中，操作者参与调度的方法主要是操作者根据经验对现场情况进行判断然后进行相应的调整，其主要的缺点是响应速度慢、调整动作缺乏全局的优化性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种优化处理钢厂生产过程中多变的情况的钢铁MES中实现出钢计划实时匹配与动态调度的方法。
为解决上述技术问题，本发明钢铁MES中实现出钢计划实时匹配与动态调度的方法所采用的技术方案包括对出钢计划模型进行重调度，并按以下步骤执行：步骤一、接收生产实绩，按如下方式获取实际偏差时间：取生产实绩时刻与计划时刻之差的绝对值，以此作为生产实绩相对于计划时刻的实际偏差时间；步骤二、将人工输入的匹配界限作为允许偏差，对实际偏差时间进行匹配判断，当实际偏差时间小于或者等于允许偏差时，显示实际偏差时间并提醒出现该实际偏差时间；当实际偏差时间大于允许偏差时，判断生产实绩相对于出钢计划是早到还是晚到，然后进行在线调整，如果在线调整不成功，则根据生产实绩，调用出钢计划模型进行重调度；步骤三、给出生产调整建议；步骤四、按生产调整建议对出钢计划进行调整，产生新出钢计划。
本发明将在线调整和重调度方法结合起来，使整个MES系统能真正切合现场多变的生产实绩进行调整，解决了长期以来各种炼钢调度模型与实际脱节的情况，在钢铁生产中可以优化出钢计划。
附图说明
附图是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明的主要流程如图1所示。
在钢铁制造系统(MES)中，炼钢-连铸的每个机组都要求设置一个允许偏差值，该允许偏差值是描述该机组可以接受的误差值。在炼钢-连铸这样一个连续加工流程中，一炉钢水从一个机组到另外一个机组的运输时间，机组处理一炉钢水的时间(按钢种分类的经验时间，一般通过统计的方法得出)，这两个时间值都是有一定柔性的，这个柔性就使允许生产实绩与计划有一定的偏差，将其量化即为允许偏差值。
已排定的出钢计划，在每个设备计划时间段内都会存在一些空闲时间，这些空闲时间是除设备的允许偏差值之外又一个不需要整体重调度而削减实绩与计划的不一致性的时间。
本发明包括如下步骤：
步骤一、接收生产实绩，按如下方式获得实际偏差时间：取生产的实际时刻与计划时刻之差的绝对值，以此做为生产实绩相对于计划时刻的实际偏差时间；
步骤二、将人工输入的匹配界限作为允许偏差，对实际偏差值进行匹配判断，当实际偏差时间小于或者等于允许偏差时，显示偏差并提醒出现该实际偏差；当实际偏差时间大于允许偏差时，判断生产实绩相对于出钢计划是早到还是晚到，然后进行在线调整，如果在线调整不成功，则根据生产实绩，调用出钢计划模型进行重调度；
步骤三、给出生产调整建议；
步骤四、按生产调整建议对出钢计划进行调整，产生新出钢计划。
其中，在线调整部分主要是尝试是否可以结合“允许偏差值”和“空闲时间”通过在线调整排出可行的生产计划，但在线调整不能产生机组上加工炉次的顺序变化。
对于早到实绩，可以判断是否可以通过使用本炉次后面各道精炼工序的“空闲时间”和同一浇次中前一炉次的连铸工序的“允许偏差值”，即加快拉速，来保证炉次到达连铸机的温度等要求，保证连连浇；对于迟到实绩，判断是否可以通过压缩掉本炉次后面各道精炼工序的“空闲时间”和同一浇次中前一炉次的连铸工序的“允许偏差值”，即降低拉速，来保证连铸机的连连浇。
由于调整连铸工序的处理时间是通过调整拉速来完成的，所以不同于精炼工序给出建议处理时间，连铸要给出建议拉速。建议拉速可用下述公式计算：建议拉速＝剩余钢水量/(浇注板坯截面积*拉速)。
如果上述调整成功，就给出调整建议并自动产生新计划。
如果上述调整不成功，则结合生产实绩，利用全局静态调度模型进行重调度。关于重调度的具体方法，已有不少研究，在此不赘述。
生产调整建议可结合具体情况给出，一般包括以下项目：给出计划偏差、建议的工序间运输时间、转炉和精炼要求增加或减少的处理时间、连铸机建议拉速、要压缩掉的空闲时间情况。
本发明将在线调整和重调度方法结合起来，使整个MES系统能真正切合现场多变的生产实绩进行调整，解决了长期以来各种炼钢调度模型与实际脱节的情况，可以实现炼钢动态调度。
Claims (3)
1.一种钢铁MES中实现出钢计划实时匹配与动态调度的方法，包括对出钢计划模型进行重调度，其特征是，按以下步骤执行：
步骤一、接收生产实绩，按如下方式获取实际偏差时间：取生产实绩时刻与计划时刻之差的绝对值，以此作为生产实绩相对于计划时刻的实际偏差时间；
步骤二、将人工输入的匹配界限作为允许偏差值，对实际偏差时间进行匹配判断，当实际偏差时间小于或者等于允许偏差值时，显示实际偏差时间并提醒出现该实际偏差；当实际偏差时间大于允许偏差值时，判断生产实绩相对于出钢计划是早到还是晚到，然后进行在线调整，如果在线调整不成功，则根据生产实绩，调用出钢计划模型进行重调度；
步骤三、给出生产调整建议；
步骤四、按生产调整建议对出钢计划进行调整，产生新出钢计划。
2.根据权利要求1所述的钢铁MES中实现出钢计划实时匹配与动态调度的方法，其特征是，所述在线调整按如下方式进行：对于早到生产实绩，判断是否可以通过使用本炉次后面各道精炼工序的空闲时间和同一浇次中前一炉次的连铸工序的允许偏差，即加快拉速，来保证炉次到达连铸机的要求，即保证连连浇；对于迟到生产实绩，判断是否可以通过压缩掉本炉次后面各道精炼工序的空闲时间和同一浇次中前一炉次的连铸工序的允许偏差值，即降低拉速，来保证连铸机的连连浇。
3.根据权利要求1所述的钢铁MES中实现出钢计划实时匹配与动态调度的方法，其特征是，所述生产调整建议包括以下项目中的部分或全部：给出计划偏差、建议的工序间运输时间、转炉和精炼要求增加或减少的处理时间、连铸机建议拉速、压缩掉的空闲时间。
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2006
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