一种磁性材料生产的组炉方法技术

一种磁性材料生产的组炉方法，包括：步骤1：采集磁性材料生产组炉的初始信息；步骤2：根据初始信息，建立磁性材料生产组炉的优化目标函数及其约束条件，确定出初始磁性材料生产组炉方案并对该方案优化调整，得到优化的磁性材料生产组炉方案；步骤3：根据优化磁性材料生产组炉方案进行甩带炉生产。本发明专利技术充分考虑了磁性材料生产组炉的磁性材料生产工单的优先级、磁性材料生产工单的牌号、磁性材料生产工单的交货期、磁性材料生产工单的需求产量、甩带炉生产量的上限和甩带炉生产量的下限等，充分挖掘了甩带炉的生产效率，降低了计划员的工作强度，加快了磁性材料生产组炉的效率，提高了工单交货准时率，提高了企业的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性材料生产的组炉方法
本专利技术属于信息
，具体涉及一种磁性材料生产的组炉方法。
技术介绍
销售部接到客户下达的每一个订单均对应交货期、牌号、牌号所属的性能序列、成品数量和成品规格等信息。销售订单转到生产部之后，计划员首先将销售订单中的成品数量转化为甩带加工的需求重量。根据销售订单的牌号配料工从镨钕、镝铁、硼、铽、钴等二十几种原材料中，选择部分原材料，并按照牌号对应的配比进行配料。配好的原材料放入到甩带炉中进行甩带操作。甩带炉是磁性材料生产组炉所对应的主体设备。磁性材料生产组炉是将各个磁性材料生产工单组到依次在甩带炉中加工的甩带炉次中。磁性材料生产组炉的目标主要有以下三个：以交货期越近和优先级越高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中、牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中、最小化磁性材料生产的炉次总数。磁性材料生产组炉的生产约束条件主要有以下两个：完成磁性材料生产工单的需求产量和任一甩带炉次中各磁性材料生产工单生产量之和加上该甩带炉次的备料量在该甩带炉次生产量的上限和该甩带炉次生产量的下限范围内。磁性材料生产组炉方案将直接影响磁性材料生产中熔炼阶段的甩带工序、制粉阶段的氢破工序、气流磨工序、成型烧结阶段的成型工序和烧结工序的生产计划编制。磁性材料生产组炉方案不优化将造成甩带库中的备料过多，因此导致库存积压，占用大量的流动资金，同时影响其他磁性材料生产工单的交货准时率，最终使企业的生产成本增加。目前，国内磁性材料企业的磁性材料生产组炉问题处理水平较低，主要采用人工依靠经验的方法。人工组炉过程分为两个部分：磁性材料生产工单排序和磁性材料生产组炉。人工组炉过程存在组炉方案不一定是最优或近似最优的、很难给出一个以交货期越近和优先级越高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中、牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中、最小化磁性材料生产的炉次总数为目标的组炉方案，而且面临工作量大，组炉时间长等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种磁性材料生产的组炉方法。本专利技术的技术方案：一种磁性材料生产的组炉方法，包括如下步骤：步骤1：采集磁性材料生产组炉的初始信息；磁性材料生产组炉的初始信息包括：种群规模、最大迭代次数、甩带炉设备信息和磁性材料生产工单信息；甩带炉设备信息包括：甩带炉生产量的上限和甩带炉生产量的下限；磁性材料生产工单信息包括：磁性材料生产工单的优先级、磁性材料生产工单的交货期、磁性材料生产工单的牌号、磁性材料生产工单牌号所属的性能序列、磁性材料生产工单需求产量和磁性材料生产工单总数；步骤2：根据初始信息，建立磁性材料生产组炉的优化目标函数及其约束条件，确定出初始磁性材料生产组炉方案并对该方案优化调整，得到优化的磁性材料生产组炉方案；步骤2.1建立磁性材料生产组炉的优化目标函数，该函数的优化目标包括：以交货期越近和优先级越高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中、牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中、最小化磁性材料生产的炉次总数；所述优化目标如下：1)交货期近和优先级高的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中其中，f1为满足交货期近和优先级高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中的目标函数；F1为交货期近的工单优先组到同一个甩带炉次中的惩罚参数；F2为优先级高的工单优先组到同一个甩带炉次中的惩罚参数；K为磁性材料生产的甩带炉次总数；k为甩带炉次，k∈K；N为磁性材料生产工单总数，个；Wi(k)为磁性材料生产工单i在甩带炉次k中的生产量，千克；di为磁性材料生产工单的交货期，天；FW(k)为甩带炉次k的生产量，千克；Ai为磁性材料生产工单的优先级系数；2)牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中其中，f2为满足牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中的目标函数；偏差惩罚系数为Cij3；Xi(k)为工单i与炉次k的关系变量，若工单i在炉次k中生产，则Xi(k)＝1，若工单i不在炉次k中生产，则Xi(k)＝0；Xj(k)为工单j与炉次k的关系变量，若工单j在炉次k中生产，则Xj(k)＝1，若工单j不在炉次k中生产，则Xj(k)＝0；3)最小化磁性材料生产炉次总数f3＝minK(4)其中，f3为满足最小化磁性材料生产炉次总数的目标函数；所述磁性材料生产组炉的优化目标函数Z为：其中，λ1为交货期近和优先级高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中在优化目标中的权重；λ2为牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中在优化目标中的权重；λ3为最小化磁性材料生产炉次总数在优化目标中的权重；步骤2.2：建立磁性材料生产组炉优化目标函数的生产约束条件；1)完成磁性材料生产工单的需求产量若一个工单被分到一个或若干个甩带炉次中生产,则该工单在该甩带炉次中或在若干个甩带炉次中的生产量的总和等于该工单的需求产量；i＝1,...,N其中，wi为磁性材料生产工单需求产量，千克；2)任一甩带炉次中各磁性材料生产工单生产量之和加上该甩带炉次的备料量在该甩带炉次生产量的上限和该甩带炉次生产量的下限范围内；其中，S(k)为甩带炉次k的备料量，千克；Mmax为甩带炉生产量的上限，千克；Mmin为甩带炉生产量的下限，千克；步骤2.3：根据实际磁性材料生产组炉经验，对磁性材料生产组炉优化目标函数中的各优化目标的权重λ1至λ3进行设置，利用磁性材料生产组炉优化目标函数及其生产约束条件初步获得初始磁性材料生产组炉方案；步骤2.4：采用遗传算法对初始磁性材料生产组炉方案进行优化，在满足生产约束条件下，对磁性材料生产工单的组炉顺序进行调整，得到符合优化目标的优化磁性材料生产组炉方案；步骤2.4.1：染色体编码；采用自然数编码的方法进行染色体编码；所采用的自然数为磁性材料生产工单的排序号，即1至N；步骤2.4.2：根据染色体编码创建初始种群；采用最早交期(EDD)排队策略，对N个磁性材料生产工单按照其各自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性材料生产的组炉方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采集磁性材料生产组炉的初始信息；磁性材料生产组炉的初始信息包括：种群规模、最大迭代次数、甩带炉设备信息和磁性材料生产工单信息；甩带炉设备信息包括：甩带炉生产量的上限和甩带炉生产量的下限；磁性材料生产工单信息包括：磁性材料生产工单的优先级、磁性材料生产工单的交货期、磁性材料生产工单的牌号、磁性材料生产工单牌号所属的性能序列、磁性材料生产工单需求产量和磁性材料生产工单总数；步骤2：根据初始信息，建立磁性材料生产组炉的优化目标函数及其约束条件，确定出初始磁性材料生产组炉方案并对该方案优化调整，得到优化的磁性材料生产组炉方案；步骤2.1建立磁性材料生产组炉的优化目标函数，该函数的优化目标包括：以交货期越近和优先级越高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中、牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中、最小化磁性材料生产的炉次总数；所述优化目标如下：1)交货期近和优先级高的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中f1=min(F1Σk=1KΣi=1NkWi(k)diFW(k)+F21Σk=1KΣi=1NWi(k)Aik·FW(k))---(1)]]>其中，f1为满足交货期近和优先级高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中的目标函数；F1为交货期近的工单优先组到同一个甩带炉次中的惩罚参数；F2为优先级高的工单优先组到同一个甩带炉次中的惩罚参数；K为磁性材料生产的甩带炉次总数；k为甩带炉次，k∈K；N为磁性材料生产工单总数，个；Wi(k)为磁性材料生产工单i在甩带炉次k中的生产量，千克；di为磁性材料生产工单的交货期，天；FW(k)为甩带炉次k的生产量，千克；Ai为磁性材料生产工单的优先级系数；2)牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中f2=minΣk=1KΣj=1NΣi=1NCij3Xi(k)Xj(k)---(2)]]>其中，f2为满足牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中的目标函数；Cij3为偏差惩罚系数；Xi(k)为工单i与炉次k的关系变量，若工单i在炉次k中生产，则Xi(k)＝1，若工单i不在炉次k中生产，则Xi(k)＝0；Xj(k)为工单j与炉次k的关系变量，若工单j在炉次k中生产，则Xj(k)＝1，若工单j不在炉次k中生产，则Xj(k)＝0；3)最小化磁性材料生产炉次总数f3＝minK          (4)其中，f3为满足最小化磁性材料生产炉次总数的目标函数；所述磁性材料生产组炉的优化目标函数Z为：Z=min(λ1f1+λ2f2+λ3f3)=min(λ1(F1Σk=1KΣi=1NkWi(k)diFW(k)+F21Σk=1KΣi=1NWi(k)Aik·FW(k))+λ2Σk=1KΣj=1NΣi=1NCij3Xi(k)Xj(k)+λ3K)---(5)]]>其中，λ1为交货期近和优先级高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中在优化目标中的权重；λ2为牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中在优化目标中的权重；λ3为最小化磁性材料生产炉次总数在优化目标中的权重；步骤2.2：建立磁性材料生产组炉优化目标函数的生产约束条件；1)完成磁性材料生产工单的需求产量若一个工单被分到一个或若干个甩带炉次中生产,则该工单在该甩带炉次中或在若干个甩带炉次中的生产量的总和等于该工单的需求产量；wi=Σk=1KWi(k)Xi(k),]]>i＝1,...,N其中，wi为磁性材料生产工单需求产量，千克；2)任一甩带炉次中各磁性材料生产工单生产量之和加上该甩带炉次的备料量在该甩带炉次生产量的上限和该甩带炉次生产量的下限范围内；Mmin≤Σi=1NWi(k)Xi(k)+S(k)≤Mmax]]>其中，S(k)为甩带炉次k的备料量，千克；Mmax为甩带炉生产量的上限，千克；Mmin为甩带炉生产量的下限，千克；步骤2.3：根据实际磁性材料生产组炉经验，对磁性材料生产组炉优化目标函数中的各优化目标的权重λ1至λ3进行设置，利用磁性材料生产组炉优化目标函数及其生产约束条件初步获得初始磁性材料生产组炉方案；步骤2.4：采用遗传算法对初始磁性材料生产组炉方案进行优化，在满足生产约束条件下，对磁性材料生产工单的组炉顺序进行调整，得到符合优化目标的优化磁性材料生产组炉方案；步骤3：根据优化磁性材料生产组炉方案进行甩带炉...

【技术特征摘要】
1.一种磁性材料生产的组炉方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采集磁性材料生产组炉的初始信息；磁性材料生产组炉的初始信息包括：种群规模、最大迭代次数、甩带炉设备信息和磁性材料生产工单信息；甩带炉设备信息包括：甩带炉生产量的上限和甩带炉生产量的下限；磁性材料生产工单信息包括：磁性材料生产工单的优先级、磁性材料生产工单的交货期、磁性材料生产工单的牌号、磁性材料生产工单牌号所属的性能序列、磁性材料生产工单需求产量和磁性材料生产工单总数；步骤2：根据初始信息，建立磁性材料生产组炉的优化目标函数及其约束条件，确定出初始磁性材料生产组炉方案并对该方案优化调整，得到优化的磁性材料生产组炉方案；步骤2.1建立磁性材料生产组炉的优化目标函数，该函数的优化目标包括：以交货期越近和优先级越高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中、牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中、最小化磁性材料生产的炉次总数；所述优化目标如下：1)交货期近和优先级高的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中其中，f1为满足交货期近和优先级高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中的目标函数；F1为交货期近的工单优先组到同一个甩带炉次中的惩罚参数；F2为优先级高的工单优先组到同一个甩带炉次中的惩罚参数；K为磁性材料生产的甩带炉次总数；k为甩带炉次，k∈K；N为磁性材料生产工单总数，个；Wi(k)为磁性材料生产工单i在甩带炉次k中的生产量，千克；di为磁性材料生产工单的交货期，天；FW(k)为甩带炉次k的生产量，千克；Ai为磁性材料生产工单的优先级系数；2)牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中其中，f2为满足牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中的目标函数；Cij3为偏差惩罚系数；Xi(k)为工单i与炉次k的关系变量，若工单i在炉次k中生产，则Xi(k)＝1，若工单i不在炉次k中生产，则Xi(k)＝0；Xj(k)为工单j与炉次k的关系变量，若工单j在炉次k中生产，则Xj(k)＝1，若工单j不在炉次k中生产，则Xj(k)＝0；3)最小化磁性材料生产炉次总数f3＝minK(3)其中，f3为满足最小化磁性材料生产炉次总数的目标函数；所述磁性材料生产组炉的优化目标函数Z为：其中，λ1为交货期近和优先级高的磁性材料生产工单优先组到同一个甩带炉次中在优化目标中的权重；λ2为牌号所属性能序列相同的磁性材料生产工单组到同一个甩带炉次中在优化目标中的权重；λ3为最小化磁性材料生产炉次总数在优化目标中的权重；步骤2.2：建立磁性材料生产组炉优化目标函数的生产约束条件；1)完成磁性材料生产工单的需求产量若一个工单被分到一个或若干个甩带炉次中生产,则该工单在该甩带炉次中或在若干个甩带炉次中的生产量的总和等于该工单的需求产量；其中，wi为磁性材料生产工单需求产量，千克；2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘业峰，潘全科，柴天佑，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21