鋼廠生產智能調度排程與動態調度優化技術

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鋼廠生產智能調度排程與動態調度優化技術冶金生產流程管控/鋼鐵工業。

目錄

主要技術內容

技術背景和意義

鋼鐵工業是典型的流程製造業，其競爭力、可持續發展力的根本性來源是整個製造流程高效運行、管理的智能化。鋼廠的生產調度排程是鋼鐵產品製造的關鍵環節，智能調度排程與動態調度優化可高效進行生產資源的優化配置，提高生產效率，降低物耗能耗，是實現鋼鐵企業優質高效、節能降耗、降本增效、提高產品競爭力的重要手段。

技術要點和優勢：

鋼廠生產智能調度排程與擾動下的動態調度優化技術是以重慶大學獨有的相關技術為核心，並依託所研發的智能排程優化模型系統來實施。技術的核心要點在於可根據鋼廠的具體生產流程、產品結構、生產工藝和生產組織原則等現實情況，進行應用對象的適應性模型系統配置，並與鋼鐵企業的信息化平台如鋼廠MES進行數據交互。可為鋼廠提供智能化的生產排程計劃以及針對主要擾動的動態調整方案；並提供人機協同的交互環境，輔助複雜生產場景下制定合理優化的調度指令。鋼廠調度排程可以根據煉鋼-連鑄產品品種、規格、質量要求，及其生產工藝、裝備、能源等約束進行多目標優化，給出煉鋼-連鑄等鋼廠生產任務的設備指派和時間安排；並可以根據調度排程方案執行中主要擾動的影響範圍和程度，智能化應對實時擾動下的動態調整和人機協同優化，為保障鋼廠生產有序、穩定和高效創造條件，提升生產的智能化管控能力和水平。模型系統採用模塊化結構設計，具有適應性和可移植性強等技術優勢。該技術在鋼廠的推廣應用將對改善鋼廠生產運行效率、降低生產成本和節能降耗，提升生產運行管控能力發揮重要作用。

技術應用情況

以首鋼京唐一煉鋼廠的調度排程和動態調度為對象進行技術應用測試。本技術能夠實現不同計劃周期內的高效智能排程，可在1min和3min之內分別獲得班計劃（5個澆次45爐次）和日計劃（11個澆次80個爐次）的優化的調度排程方案，能夠提高鋼廠生產流程運行效率，有效減少熱能損失和提高能效；與生產調度實績比較，優化後的爐次平均全流程運行時間可降低大約10%，平均爐次運行總溫降可降低19.71%。能夠實現考慮能源協同的多目標智能調度排程，通過合理高效的調度排程，優化能源消耗模式，實現生產與能源的協同優化；與不考慮能源協同的調度結果相比，優化後的爐次調度排程方案能夠顯著減少轉爐工序用氧波動（最多可降低51.32%），4爐同時吹煉的時間可降低至0min，3爐同時吹煉的時間最多可從58min降低至1min。系統還能夠針對調度排程方案執行過程的主要擾動情況，進行智能化的動態調整和人機協同優化，並可通過仿真分析優化不同調整方案在爐次生產運行效率、過程溫降、轉爐工序用氧波動等方面的表現，為生產組織調控提供輔助決策工具。