[发明专利]一种基于目标导引的炼钢-连铸生产物流仿真优化方法

权利要求书

1.一种基于目标导引的炼钢-连铸生产物流仿真优化方法，其特征在于：该方法步骤为：

(一)仿真对象建模

采用面向对象的组件方法构建生产物流仿真运行的仿真对象模型：仿真对象模型包括工位、连接线与生产物流；构建由工序的工位与连接线组成的静态网络模型，各工序工位按照现实可能的流程和物流运行关系确定连接线，物流在工序工位上的作业时间以及运输时间取值由分布规律描述；

(二)仿真模型参数初始化

仿真模型参数初始化包括仿真的物流对象初始化、仿真目标初始化、对象模型参数初始化和仿真评价指标初始化；

(三)仿真模型运行

在仿真过程中，以连铸机连续浇铸的生产目标作为全局目标，模型演化过程是通过物流在全局目标和全局规则的牵引作用下、考虑局部目标的要求和全局信息及局部信息条件，在局部规则作用下进行物流的迁移，同时进行工位和连接线状态的更新，从而实现目标导引下的自组织仿真；

(四)仿真评价

对仿真模型运行过程进行可视化表达，输出仿真结果并通过仿真评价参数对仿真结果进行评价。

2.根据权利要求1所述的基于目标导引的炼钢-连铸生产物流仿真优化方法，其特征在于：所述仿真模型运行的具体步骤为：

(1)仿真模型预处理：

按物流逆流程方向倒推计算，将铸机连续浇铸全局目标分解为物流在铸机前各工序上作业时间局部目标；

(2)在每个仿真时钟推进时间步长内，沿流程方向运行物流仿真：

①读取仿真模型和物流对象的状态信息，确定当前时刻的局部信息和全局信息；

②由全局信息与局部信息决定物流演化的局部规则，并由局部规则和局部信息决定物流在工位和连接线上的迁移目标；

③用并行演化方式进行物流信息、工位和连接线状态信息的更新；

④存储物流、工位和连接线状态信息。

3.根据权利要求1或2所述的基于目标导引的炼钢-连铸生产物流仿真优化方法，其特征在于：全局目标、全局信息、全局规则、局部目标、局部信息和局部规则之间的作用机制为：将连铸机连续浇铸作为全局目标，与连铸机生产节奏相关的信息作为全局信息，对全局目标的控制原则作为全局规则；物流在各生产工序上的作业时间控制作为局部目标，各工序工位、连接线以及物流在某一仿真时刻的状态信息为局部信息，现实生产组织与生产调度的原则和规则作为局部规则；全局目标和全局信息共同决定全局规则的选择，并结合局部信息确定局部规则的选择；将全局目标分解到各个工位上获得局部目标，局部目标结合局部信息以及规则库中的局部规则确定仿真演化下一步的局部信息；在仿真过程中，通过物流在全局目标和全局规则的牵引作用下、考虑局部目标的要求和全局信息及局部信息条件，在局部规则作用下进行物流的迁移和工位、连接线状态的更新，以体现现实物流的基本特征，从而获得局部信息，将各局部信息综合获得全局信息，基于新的全局信息来更新全局目标，然后在新的全局信息和全局目标作用进行下一时刻的仿真运行。

4.根据权利要求3所述的基于目标导引的炼钢-连铸生产物流仿真优化方法，其特征在于：所述局部规则包括择路规则、物流单元规则和作业属性规则：择路规则确定物流离开工位或连接线时，迁移目标的选择；物流单元规则用于确定多条连接线进入同一工位时，连接线上物流选择；作业属性规则用于确定物流从当前工位或连接线迁移时，前后工位-连接线或连接线-工位之间的作业状态与作业时间属性修改。

5.根据权利要求1所述的基于目标导引的炼钢-连铸生产物流仿真优化方法，其特征在于：所述仿真评价参数由生产运行评价指标和生产组织评价指标构成，其中生产运行评价指标由平均队长、平均排队等待时间、设备平均利用率和物流准时值组成；生产组织评价指标由工序平均通过时间、物流平均流通时间、物流作业缓冲、单台连浇实现率、连浇百分比和单位时间系统处理量构成；仿真过程可视化表达显示仿真过程中工位、连接线以及物流的动态状态信息变化并输出仿真结果。

6.根据权利要求1所述的基于目标导引的炼钢-连铸生产物流仿真优化方法，其特征在于：建立任意生产流程的仿真对象模型，仿真模型工位和连接线按照规划设计进行布局，物流在工序上的作业时间以及运输时间按照设定的正态、泊松或指数概率分布取值，对仿真生产物流仿真运行，通过仿真结果的评价参数对生产流程评估，检验仿真模型所对应生产流程的合理性，分析不同生产条件对生产的影响，进行流程优化设计。