装炉组合专家系统的研究与开发

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1、摘要本文以上海宝钢益昌薄板有限公司罩式退火炉车间退火过程为背景，研究了组合优化问题在钢卷的优化装炉组合中的应用。结合退火过程中对钢卷组合方式的需要，开发了装炉组合专家系统。本文把现场调度员的实际操作用专家系统进行了重现和改进。主要是使用Vc++对系统进行了重新封装，使用户界面具有Windows的风格；研究了规则库的界面维护方法，使得用户通过界面可自行维护规则库，方便用户操作。另外，利用人工蚁群算法并结合专家系统对钢卷的装炉组合进行优化。对人工蚁群算法信息素的确定方法进行了改进，并成功将其运用到优化装炉组合问题中。本文最后介绍了装炉组合专家系统的软件设计和实际生产的应用效果。关键词：专

2、家系统；组合优化：蚁群算法；钢卷AbstractBasedontheannealingprocessofthebell-typeannealingshopofShanghaiBaoSteelYichangSteelStripCO，LTD．，thispaperinvestigatedmeapplicationofthecombinatorialoptimizationproblemincombinatorialoptimizationofsteelcoils。anddevelopedtheexpertsystemofcombinatorialoptimizationofsteelcoi

3、lsaccordingtopracticaldemandofannealingprocesstotherulesofsteelcoilscombination．T1liSPaDerreplacedandimprovedtheoperationofthedispatcherintheannealingshopbyexpertsystem．MainlyusedVC++toencapsulationtheexpertsystem．SOtheinterfacehaswindowsstyle；andstudiedthemethodofthemaintenanceoftherules．baseb

4、yinterface．SOthattheuserscanmaintaintherules-basebvtheinterfacethemselves，thustheuserscanusethesystemeasily．Furthermore，usedartificialantalgorithmtooptimizethecombinationofthesteelcoilstogetherwiththeexpertsystem．ImprovedthemethodofDheromonedefmeinartificialantalgorithm，andsucceedapplyingitinto

5、theproblemofcombinatorialoptimizationofsteelcoils．nepaperintroducedthesoftwaredesignoftheexpertsystemofcombffmtorialoptimizationofsteelcoilsandtheresultinpracticalityapplication．Keywords：expertsystem；eombina州aloptimization；steelcoils；antalgorithmII装炉组合专家系统的研究与开发0前言我国是世界钢铁大国，但我国钢铁工业总体工艺装备水平并不高，而

6、且很多现有设备也没有达到其最大产能。与发达国家相比，能源利用效率、生产效率等都还有较大的差距。因此利用企业现有的资源降低生产成本、提高企业的生产率、提高经济效益并为企业提供更好的服务是现在企业需要解决的重要课题。钢铁工业的成品钢中有一种是薄板钢，薄板钢在生产过程中，通常要卷成钢卷以便于处理和运输。为了提高钢板的抗拉强度、屈服强度，改善内在机械性能，进而提高钢板质量，要对其进行退火处理。本课题是以上海宝钢益昌薄板有限公司的退火炉车间为背景，对退火炉车间的钢卷组合优化问题进行了研究。上海宝钢益昌薄板有限公司1990年初建成，主要产品是家电钢板和涂镀层钢板，现已是全国500家最大工业企业之

7、一和全国最大外商投资企业之一。但公司的各环节的生产能力的搭配不尽合理，在钢卷的退火环节上出现“瓶颈”，严重影响了公司整体生产能力的提高。退火的加热和冷却时间跟钢卷的装炉系数有关。装炉系数就是指退火计划重量与最大装炉量的比值。差的装炉系数会增加加热和冷却时间。这些原因造成实际生产能力达不到设计生产能力。益昌薄板有限公司虽然已经引进了国外的先进设备，但是由于钢卷退火车间的大部分排产工作仍然是靠人力完成，人工对于规则繁多生产周期长而且工序复杂的退火调度问题处理效