煤炭企业生产调度与销售方案设计数学建模论文

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1、2012年第九届苏北数学建模联赛题目煤炭企业生产调度与销售方案设计摘要本文旨在研究煤炭企业生产调度与销售方案的优化设计。构建了合理生产销售方案的线性规划模型、理想筒仓物资分布的微分方程模型，并采用非线性规划方法对实际的筒仓进行实时模拟。在问题一中，从题目所给的煤炭配比生产高技术燃料企业的实际生产销售情况出发，考虑其利润最大化为企业最终目标，以A、B、C三种原料的配比要求为约束，通过计算，将问题转化为求生产成本最小值，并以此为目标函数，产品的合格性要求为约束条件，建立基于线性规划的企业利润最大化模型，并利用Lingo求解，得到了分两阶段的原料生产方案：（1）；（

2、2）。针对问题二，根据固体的流动特征，在入料速度一定、放料速度变化的基础上，利用微分方程模型对单入料口单出料口筒仓中产品的理想分布进行分析。通过分析入放料速度关系的不同，表征出筒仓内的分布与堆积情况为：除时会出现装满的情况外，都会达到一个仓筒内中空的动态平衡。针对问题三，根据生产和运输能力，以生产周期最短为目标函数，完成生产配比的时间限制为约束条件，建立非线性规划模型。同时给出产品的入放与时间关系图，实时模拟了筒仓内的产品分布与堆积情况。从而得出在最短生产周期为14小时，按B、C、A的顺序将产品入仓和::5:1:3来控制开放出料口的数量的混装配车。问题四是为了

3、更好的实现生产调度与销售，建议减少产品资源的用量、增加生产周期等信息。根据这些信息，对该企业以后的生产与销售给出了建议书。关键词：生产销售与调度筒仓配煤线性规划微分方程模型11问题重述1.1问题背景某煤炭企业近几年来一直在生产一种利润很高的产品，其质量要求为：灰分介于10.01%到10.50%之间，挥发分小于35%，硫分小于0.8%。该产品的生产销售过程如图1所示。加工生产原料筒仓甲筒仓乙产品仓下混配最终用户合格产品图1某煤炭企业产品生产销售流程简图该图流程说明如下：（A）制造这种产品所需要的原料有很多种。该企业目前主要有如表1所示的A、B、C三种原料，其生产

4、出来的产品数量用产率表示，如原料A的产率为80%表示每100吨原料A可以生产80吨产品。（B）在加工生产过程中一次只能对一种原料进行生产加工，该企业的原料加工生产能力为800吨/小时，每次连续生产时间在1~16个小时，每次停车时间不少于2小时，加工成本为10元/吨。（C）加工生产出来的产品存储到甲、乙两个筒仓中，可以根据用户的需要进行混装，使之达到用户的质量要求，其中甲仓的存储能力为11000吨，乙仓的存储能力为13000吨。（注：这里的存储能力表示筒仓在生产过程中允许存储的最大量，一般小于筒仓的容积）（D）显然A、B、C这三种原料生产的产品质量指标都不能满足

5、用户的要求，因此需要将其中两种或两种以上的产品进行仓下混配，通常是由甲、乙两个筒仓同时放料完成配煤，使之达到用户的质量要求。（E）产品采用铁路外运，每列火车大约2000-3000吨，装车时间2-3个小时。现企业高层不打算扩大现有的生产规模，并规定了两个原则：原则一、确保产品质量符合用户要求；原则二、为维护原料商长期合作积极性，规定A原料每年采购不少于40万吨，B原料每年采购不少于20万吨，C原料每年采购不少于60万吨。161.2问题提出利用所给资料和可获得的其他资料，讨论以下问题：（1）如何安排生产销售使企业的利润最大。（2）筒仓的入料口在筒仓顶部，放料口在筒

6、仓底部，放料口下方为皮带运输机。在实际生产过程中，通常会有两种以上的产品先后装到同一个筒仓中，试对只有一个入料口和一个放料口的理想筒仓建立数学模型，表征该筒仓在同时入放料情况下仓内产品的分布与堆积情况。（3）根据企业生产的实际情况，筒仓入料口为两条800mm×8000mm的入料刮板，通过刮板将产品刮入筒仓（入料口可以只运行一个刮板，也可以两个刮板同时运行）；放料口为六个984mm×1440mm的方孔，形成两排，每排三个放料口，放料口下方为配煤皮带运输机（放料口通常部分运行，比如只运行一排中的1-2个，或同时运行两排每排1-2个）。筒仓的规格如附件1所示。试针对

7、这种类型的筒仓建立适当的数学模型，对产品入放料过程中仓内产品的分布与堆积情况进行实时模拟，进而实现准确有效的产品入仓和混配装车。（4）以企业生产调度者为报告对象，写一份生产调度销售方案建议书。2实际现状16煤炭是我国的主导能源,占全国一次能源总产量的70%左右,占全国一次能源总消费量的63%。在今后很长一段时期内,煤炭仍将占据我国能源结构的主导地位。煤炭在我国能源结构中所占的比重远远高于世界水平,而煤炭的生产和利用却给社会和环境带来了沉重的负担。为实现国家的经济发展目标,导致对煤炭需求的不断增加,经济发展临的能源约束矛盾和能源使用带来的环境污染问题更加突出。稳

8、定的煤炭供应是实现其他目标的基础。在过