钢铁公司设备管理论文提纲

论文题目：复杂约束下的钢铁企业设备检修排程方法研究

摘要：钢铁工业是国民经济的重要组成部分。作为典型的流程型工业,钢铁工业正在逐步向智能化、信息化、数字化、高端化转型。设备是钢铁企业的第一生产要素。设备的健康状态直接影响着企业的产品质量与经济效益。检修是维持设备运行状态的重要途经。我国钢铁企业目前普遍采用的设备检修模式为点检定修制。为了协调企业内部大量的设备检修需求与有限的检修资源,需要合理安排各设备的检修任务,保障企业所有设备检修工作的顺利开展。由于钢铁企业生产流程与检修工作的复杂性,设备检修计划的编制需要考虑多项复杂约束,增大了检修排程的难度。此外,钢铁企业生产环境的多变性使得检修计划需要进行动态调整。传统的人工检修排程方式具有很强的主观性与盲目性,在当前这种大规模、具有复杂约束且需要动态调整的排程工作中操作困难、调整繁琐,已不能很好地适应实际的排程需求。因此,实现钢铁企业设备检修排程的智能化升级具有重要意义。本论文的研究来源于国内大型钢铁企业宝钢公司的设备检修排程管理优化需求,本文的主要研究内容如下:（1）设备检修排程模型建立本文在调研钢铁企业设备检修排程现状的基础上,详细分析钢铁企业设备检修排程问题具有的大规模、约束复杂与动态性三大特点,梳理设备检修排程问题中涉及的各项约束,给出设备检修排程的优化目标,最终建立设备检修排程问题的数学模型。（2）设备检修优化排程方法研究针对当前企业设备检修排程工作中的不足,本文提出一种两阶段的设备检修优化排程方法。第一阶段采用基于复合规则的预排程算法实现预排程检修计划的编制,以便快速获得一个满足任务间约束关系且人力资源需求较为均衡的检修计划。第二阶段针对检修计划中存在的人力资源需求分布不合理等问题,提出一种带变异偏好的改进遗传算法实现检修计划的优化,并在其中应用一种两段式编码方式以处理检修任务间的复杂约束关系。（3）动态环境下的设备检修计划调整方法研究考虑到生产环境的复杂性及动态性,针对检修计划实施中可能遇到的动态事件,本文提出一种周期式与事件驱动式结合的混合再排程策略,并引入人机交互策略以提升再排程的灵活性。针对动态事件触发的检修计划调整需求,设计开发带变异偏好及全局存档策略的快速非支配排序遗传算法,用于实现检修计划的动态调整优化。（4）设备检修排程原型系统开发本文在上述研究的基础上,结合企业当前设备管理系统的建设现状与实际检修排程需求,开发交互性能良好的设备检修智慧排程原型系统,为企业日常的设备检修排程工作提供有效的工具与平台。

关键词：设备检修排程;复杂约束;检修计划优化;再排程;遗传算法

学科专业：机械工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 设备检修管理是钢铁企业生产运行的重要保障

1.1.2 设备检修管理的智能化发展趋势

1.2 宝钢设备检修管理现状

1.2.1 设备管理模式

1.2.2 设备检修业务流程

1.2.3 当前设备检修排程方法的不足

1.3 国内外研究现状

1.3.1 检修计划优化问题研究现状

1.3.2 检修计划动态调整研究现状

1.3.3 钢铁企业设备管理系统研究现状

1.3.4 国内外研究现状总结

1.4 研究目的与意义

1.5 论文主要研究内容

第二章 钢铁企业设备检修排程模型研究

2.1 引言

2.2 设备检修排程相关概念

2.3 设备检修排程问题特性分析

2.4 设备检修排程问题数学模型

2.5 本章小结

第三章 钢铁企业设备检修优化排程方法研究

3.1 引言

3.2 设备检修优化排程方法总体框架

3.3 设备检修预排程方法

3.3.1 检修任务自动生成

3.3.2 检修任务间约束关系判断

3.3.3 检修任务时序调度

3.3.4 检修人力资源指派

3.4 基于改进遗传算法的设备检修计划优化算法

3.4.1 遗传算法介绍

3.4.2 设备检修排程约束处理方法

3.4.3 改进遗传算法参数设置

3.5 实例验证

3.5.1 检修数据实例介绍

3.5.2 设备检修预排程算法实例验证

3.5.3 基于改进遗传算法的设备检修计划优化算法实例验证

3.6 本章小结

第四章 钢铁企业设备检修计划动态调整方法研究

4.1 引言

4.2 动态环境下的设备检修排程策略

4.2.1 设备检修再排程策略介绍

4.2.2 周期式再排程策略

4.2.3 结合人机交互的事件驱动式再排程策略

4.3 基于改进快速非支配排序遗传算法的设备检修计划动态调整算法

4.3.1 设备检修计划动态调整优化模型

4.3.2 多目标优化问题

4.3.3 NSGA II算法简介

4.3.4 基于改进NSGA II算法的设备检修计划调整优化算法

4.4 实例验证

4.4.1 检修数据实例介绍

4.4.2 设备检修计划调整结果分析

4.5 本章小结

第五章 钢铁企业设备检修智慧排程系统开发

5.1 系统概述

5.2 原型系统实现技术

5.3 需求分析

5.4 系统设计

5.4.1 总体架构

5.4.2 功能设计

5.4.3 流程设计

5.4.4 数据仓库设计

5.5 钢铁企业设备检修智慧排程系统原型系统界面

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢