基于变邻域搜索的热轧圆钢批量调度多目标优化方法#柏亮1,2，李铁克1,2，王柏琳1,2，许绍云1,2，董广静1,2**510152025303540（1.北京科技大学东凌经济管理学院，北京100083；2.钢铁生产制造执行系统技术教育部工程研究中心，北京100083）摘要：针对热轧圆钢的批量调度问题，考虑实际生产中工艺规程和交货期对轧制单元连续加工的影响，建立了以最小化设备调整时间、拖期生产惩罚和钢种跳跃惩罚为优化目标的数学模型，并设计了一种嵌入EDD规则的变邻域搜索算法。算法首先结合模型的约束特征，采用约束满足技术生成初始解；根据实际生产需求，将最小化设备调整时间作为主要目标，设计变邻域搜索算法实现目标优化，其中，运用混合算子构造邻域结构和局部搜索，并引入模拟退火接受准则来控制迭代过程中产生的新解；同时，为了最小化拖期惩罚和钢种跳跃惩罚，在求解过程中嵌入了EDD规则以及钢种排序规则。实验结果表明，模型和算法是可行且有效的。关键词：批量调度；热轧圆钢；变邻域搜索；多目标优化；约束满足中图分类号：F273.1VariableNeighborhoodSearchbasedMulti-objectiveOptimizationMethodforBatchSchedulingofHot-rolledBarBAILiang1,2,LITieke1,2,WANGBailin1,2,XUShaoyun1,2,DONGGuangjing1,2(1.DonglingSchoolofEconomicsandManagement,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083;2.EngineeringResearchCenterofMESTechnologyforIronandSteelProduction,MinistryofEducationofChina,Beijing100083)Abstract:Accordingtotheinfluenceofprocessconditionsandduedateonthecontinuousproductionofrollingunits,abatchschedulingproblemofhot-rolledbarwasstudied.Amathematicalmodelwiththreeobjectivestominimizesetuptimes,tardinesspenaltiesandsteelgradebouncepenaltieswasproposed,andamethodofvariableneighborhoodsearchalgorithmembeddingtheearliestduedatefirstrulewasproposedtosolvethemodel.Withtheconsiderationoftheconstraintsinthemodel,aninitialsolutionwasgeneratedbyconstraintsatisfactiontechnology.Then,tomeettheactualproductionneeds,avariableneighborhoodsearchmethodwasdesignedtominimizesetuptimes,whichisconsideredasaprimaryobjective.Inthisalgorithm,ahybridoperatorisappliedinshakingandlocalsearch,andtheideaofsimulatedannealingisintroducedtotakecontroloftheacceptanceofnewsolutions.Meanwhile,inordertominimizetardinesspenaltiesandsteelgradebouncepenalties,EarliestDueDatefirstruleandsteelgradesortingruleareapplied.Experimentresultsshowthatthemodelandalgorithmarefeasibleandeffective.Keywords:batchscheduling;hot-rolledbar;variableneighborhoodsearch;multi-objectiveoptimization;constraintsatisfaction基金项目：教育部博士学科点专项科研基金(20100006110006)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(FRF-SD-12-011B，FRF-SD-12-012B)；国家自然科学基金资助(70771008)作者简介：柏亮，（1986-），男（汉族），宁夏青铜峡人，北京科技大学博士研究生，主要从事生产计划---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---与调度、先进制造管理等方面的研究。通信联系人：李铁克，（1958-），男（汉族），吉林长春人，北京科技大学教授，博士生导师，主要从事生产计划与调度、先进制造管理等方面的研究。tiekeli@163.com-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---0引言在整个钢铁生产过程中，热轧不仅是生产成品、直接创造经济效益的瓶颈工序，而且是衔接炼钢连铸和冷轧的关键工序。热轧阶段是典型的批量生产过程，即为了保证产品质量、4550556065707580---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---降低生产成本和提高生产效率，一般以热轧工序为核心，将具有相同特性的销售订单进行合理的归并与拆分，得到在热轧生产过程中连续不允许拆分的最小生产批次。因此，研究热轧阶段的批量调度优化...