• شماره ركورد
    25073
  • شماره راهنما
    IND2 67
  • عنوان

    ترتيب بندي سفارشات و زمانبندي يكپارچه فولادسازي-ريخته گري پيوسته و نورد گرم

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي صنايع - بهينه سازي سيستم ها
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1404.07.06
  • صفحه شمار
    92 ص.
  • استاد راهنما
    دكتر آرزو عتيقه چيان
  • كليدواژه فارسي
    زمانبندي , فولادسازي , ‌‌ريخته‌گري پيوسته , نورد گرم , برنامه ريزي عدد صحيح مختلط , الگوريتم فراابتكاري شبيه سازي تبريد تدريجي
  • چكيده فارسي
    صنعت فولاد، به دليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد مانند استحكام، انعطاف پذيري، قابليت بازيافت و ... به عنوان ماده استراتژيك، نقش كليدي در توسعه اقتصادي و زير ساخت‌هاي صنعتي ايفا مي‌كند. كويل‌هاي فولادي به عنوان يك ماده اوليه در ساخت و ساز، خودروسازي، توليد ماشين آلات، تجهيزات و صنايع مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين صنعت، با توجه به نيازهاي روزافزون به محصولات فولادي، همواره در حال گسترش و بهبود فرايندهاي توليد است؛ تا بتواند پاسخگوي تقاضاي بازار باشد؛ و بهره‌وري را افزايش دهد. بنابراين برنامه‌ريزي صحيح و بهينه در مراحل مختلف توليد كويل‌هاي فولادي، اهميت به‌سزايي در تحقق سازي اهداف كاربردي در اين صنعت، از جمله كاهش زمان و هزينه‌هاي توليدكويل‌ها، افزايش توليد و كيفيت آن‌ها، كاهش زمان بي‌كاري و توقف ماشين‌آلات و صرفه‌جويي در انرژي، افزايش بهره‌وري و سودآوري، كاهش ضايعات و ... در بازه مشخص برنامه‌ريزي شده را دارا مي‌باشد. در اين پژوهش، مسئله ترتيب‌بندي سفارشات و زمانبندي يكپارچه فولادسازي، ‌‌ريخته‌گري پيوسته و نورد گرم مورد بررسي قرار گرفته است. در اين تحقيق، به برنامه‌ريزي ذوب‌ها و اسلب‌هاي توليدي بر روي ماشين‌هاي مختلف جهت توليد كويل‌هاي سفارشي با توجه به محدوديت‌هاي عملياتي و ظرفيت سيستم، با هدف كاهش حداكثر زمان اجراي مراحل توليدي در بازه برنامه‌ريزي روزانه (دامنه عمليات)، افزايش تعداد ذوب‌هاي توليدي در بازه برنامه ريزي مشخص و كاهش تعداد دفعات قطع ماشين ‌‌ريخته‌گري پيوسته پرداخته شد. در اين پژوهش، ابتدا يك مدل برنامه‌ريزي عدد صحيح مختلط (MIP)، براي مسئله ارائه شده است. اين مدل در ابعاد كوچك مورد اعتبارسنجي قرار گرفته است. باتوجه به عدم كارايي مدل ارائه شده در حل نمونه مسائل بزرگ، يك رويكرد دو مرحله‌اي براي حل مسئله طراحي شده است. در اين رويكرد، ابتدا تخصيص و توالي ذوب‌ها بر روي ‌‌كوره‌هاي فولادسازي و ‌‌كوره‌هاي تصفيه تعيين شده؛ و سپس با درنظر گرفتن اين تخصيص‌ها، زمانبندي ذوب‌ها در مراحل مختلف فولادسازي، ‌‌ريخته‌گري پيوسته و نورد گرم، به طور يكپارچه و همچنين توالي اسلب‌ها در مرحله نورد گرم تعيين مي‌شود. براي حل مرحله اول الگوريتم فراابتكاري شبيه¬سازي تبريد با تنظيم پارامترهاي آن با روش تاگوچي توسعه داده شده است. مرحله دوم با استفاده از يك مدل MIP فرموله شده؛ و با استفاده از نرم افزار گمز حل شده است. اين رويكرد در حل نمونه مسائل مختلف مورد آزمايش و اعتبارسنجي قرار گرفته است. كه زمانبندي انجام شده با توجه به محدوديت‌هاي موجود به تحقق سازي اهداف موردنظر، با زمان بسيار كم دست يافته است. نتايج نشان مي‌دهد كه مدل‌هاي ارائه شده در دو رويكرد مختلف در اين تحقيق، توانسته است به برنامه‌ريزي يكپارچه و زمانبندي همزمان مراحل توليد كويل‌هاي فولادي در ابعاد مختلف، همراه با محدوديت‌هاي موجود به بهينه سازي اهداف موردنظر در چهار مرحله منجر شود. مدلسازي طراحي شده در مدل رياضي مسئله مورد استفاد در ابعاد كوچك، جواب بهينه با زمان طولاني و مدل رويكرد دو مرحله‌اي مورد استفاده در ابعاد بالا به دليل بهره گيري از الگوريتم فراابتكاري شبيه سازي تبريد به جواب نزديك به بهينه با زمان بسيار كم دست يافته است.
  • كليدواژه لاتين
    Scheduling , steelmaking , continuous casting , hot rolling , mixed integer programming , metaheuristic algorithm for gradual cooling simulation
  • عنوان لاتين
    Order Sequencing an‎d Integrated Steel Making - Continuous Casting -Hot Rolling Scheduling
  • گروه آموزشي
    مهندسي صنايع و آينده پژوهي
  • چكيده لاتين
    The steel industry, due to its unique characteristics such as strength, flexibility, recyclability, etc.... As a strategic material, it plays a key role in economic development an‎d industrial infrastructure. Steel coils are used as a raw material in construction, automotive, machinery, equipment an‎d various industries This industry, due to the increasing needs for steel products, is constantly expan‎ding an‎d improving production processes in order to meet market deman‎d an‎d increase productivity. Therefore, proper an‎d optimal planning in the various stages of steel coil production is of great importance in achieving practical goals in this industry, including reducing coil production time an‎d costs, Customization was carried outconsidering operational constraints an‎d system capacity, with the aim of reducing the maximum execution time of production steps in the daily planning interval (operational scope), increasing the number of production melts in a given planning interval, an‎d reducing the number of continuous casting machine shutdowns. In this study, first a mixed integer programming (MIP) model was developed, is presented for the problem. This model has been validated on small scales. Considering the inefficiency of the presented model in solving large-scale problems, a two-stage approach has been designed to solve the problem. In this approach, first the allocation an‎d sequence of melts on steelmaking furnaces an‎d refining furnaces are determined; an‎d then, taking these allocations into account, the melting schedule inThe different steelmaking stages, continuous casting an‎d hot rolling, are determined integrally, as well as the sequence of slabs in the hot rolling stage. To solve the first stage, a metaheuristic algorithm for cooling simulation is developed by adjusting its parameters using the Taguchi method. The second stage is formulated using a MIP model; an‎d is solved using the GAMS software. This approach is used in solving First, the allocation an‎d sequence of melts on steelmaking furnaces an‎d refining furnaces are determined; an‎d then, taking into account these allocations, the timing of melts in different stages of steelmaking, continuous casting an‎d hot rolling, as well as the sequence of slabs in the hot rolling stage, are determined integrally. To solve the first stage, the metaheuristic algorithm of cooling simulation withIt has been developed by adjusting its parameters using the Taguchi method. The second stage is formulated using a MIP model; an‎d it is solved using the GAMS software. This approach has been tested an‎d validated in solving various sample problems. The scheduling has achieved the desired goals in a very short time, given the existing constraints. The results show that the models presented in two different approaches in this research have been able to achieve integrated planning an‎d simultaneous scheduling of steel coil production stages in different dimensions, along with the existing constraints to optimizeThe desired goals are achieved in four stages. The modeling designed in the mathematical model of the problem used in small dimensions, the optimal solution with a long time an‎d the two-stage approach model used in high dimensions, due to the use of the meta-heuristic algorithm of the refrigeration simulation, has achieved a solution close to the optimal in a ver
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    146771
  • نويسنده

    اكرمي خانقاه، نسترن