ارائه یک الگوریتم ابتکاری کارا برای مسئله زمانبندی خط اسیدشویی نورد سرد مجتمع فولاد مبارکه اصفهان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 تحلیل گر سیستم برنامه ریزی تولید/ شرکت بین المللی مهندسی سیستمها و اتوماسیون (ایریسا)

2 تحلیل گر سیستم برنامه ریزی تولید/ شرکت بین المللی مهندسی سیستمها و اتوماسیون(ایریسا)

چکیده

با توسعه اقتصاد و افزایش رقابت در صنایع مختلف، کاهش هزینه‌های تولید تبدیل به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های شرکت‌های تولیدی شده است. برای نیل به این هدف باید تا حد امکان شرایط مدل‌سازی مسئله را به شرایط واقعی نزدیک نمود. در این مقاله، مسئله برنامه­ریزی و زمان­بندی خط تولید اسیدشویی در ناحیه نورد سرد مجتمع فولاد مبارکه اصفهان (Pickling Line Scheduling یا PLS) ارائه شده است. مسئله مورد بررسی، انتخاب مناسب و تعیین توالی برنامه­های خط تولید و به طور همزمان انتخاب مناسب و تعیین توالی کلاف­های داخل این برنامه­ها با در نظرگرفتن محدودیت­های متنوع حاکم بر تولید خط تولید اسیدشویی است. هدف مسئله، افزایش بهره­وری خط تولید و کاهش هزینه­های تولید است. به دلیل حجم بالای تولید در مجتمع فولاد مبارکه و تعدد محدودیت­های تولیدی، نیاز به یک مدل ابتکاری برای حل مسئله در کوتاهترین زمان است به همین دلیل یک مدل ریاضی غیر خطی و یک الگوریتم ابتکاری برای حل مسئله ارائه شده است. نتایج حاصل از نمونه­های واقعی مورد بررسی نشان دهنده کارایی الگوریتم نسبت به روش دستی برنامه­ریزی مورد استفاده در شرکت فولاد مبارکه اصفهان است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An Efficient Heuristic Algorithm for Pickling Line in Esfahan's Mobarakeh Steel Company

نویسندگان [English]

  • Mahboobeh Kabiri 1
  • Parinaz Vaez 2
چکیده [English]

Reducing production costs has become one of the most important concerns, due to the economic development and increasing competitiveness in industries. To achieve this goal, considering real conditions is important. In this presentation, we investigate the production scheduling of a Pickling Line in Esfahan's Mobarakeh Steel Company called Pickling Line Scheduling (PLS). The problem is to generate multiple production turns for the Pickling Line coils and at the same time determine the sequence of these turns and select coils then the sequence coils of these turn so that the productivity and product quality both maximized while the production cost minimized. We formulate this problem as a mixed integer nonlinear program and propose a heuristic algorithm to obtain satisfactory solutions. Results on real production instances show heuristic algorithm is more effective and efficient with comparison to manual scheduling in Esfahan's Mobarakeh Steel Company.     

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pickling Line
  • Cold Mill
  • Heuristic algorithm
  • Production Planning

[1]     Tang, L., Luh, P.B., Liu, J., Yang, Z., (2002). “Steel-making process scheduling using Lagrangian relaxation”, International Journal of Production Research, 40(1) :55-70.

[2]     Okano, H., Davenport, A.J., Trumbo, M., Reddy, C., Yoda, K., Amano, M., (2004). “Finishing line scheduling in the steel industry”, IBM Journal of Research and Development, 48(5/6): 811–830.

[3]     Wang, D.D., Tieu, A.K., Boer de, F.G., Ma, B., Yuen, W.Y.D., (2000). “Toward a heuristic optimum design of rolling schedules for tandem cold rolling mills”, Engineering Application of Artificial Intelligence, 13(4): 397–406.

[4]     Protmann, M.C., Rohr, D., (1995). “Hierarchical production management applied to an iron and steel industry”, Journal of Intelligent Manufacturing, 6(2): 79-85,.

[5]     Chen, M., Wang, W., (1997). “A linear programming model for integrated steel production and distribution planning”, International Journal of Operation and Production Management, 17(6): 592-610.

[6]     Jacobs, T.L., Wright, J.R., Cobbs, A.E., (1988). “Optimal inter-process steel production scheduling”, Computers and Operation Research, 15(6): 497-507,.

[7]     Lopez, L., Carter, M.W., Gendreau, M., (1998). “The hot strip mill Production scheduling problem: a tabu search approach”, European Journal of Operational Research, 106: 317-335,.

[8]     Tang, L., Liu, J., Rong, A., Yang, Z., (2000). “A mathematical programming model for scheduling steelmaking continuous casting production”, European Journal of Operational Research, 120(2): 423-435.

[9]     Chen, X.,Wu, Q., (2002). “Formulating the steel scheduling problem as a TSPTW”, Intell Contr.Automat, 3: 1744-1748.

[10] Tang, L., Liu, J., Rong, A., Yang, Z., (2000). “A multiple travelling salesman problem model for hot rolling scheduling in Shanghai Baoshan Iron and Steel Complex”, European Journal of Operational Research, 124(2): 267-282.

[11] Cowling, P.I., Rezig, W., (2000). “Integration of continuous caster and hot strip mill planning for steel production”, Journal of Scheduling, 3(4): 185-208.

[12] Yadollahpour, M.R., Bijari, M., Kavosh, S., Mahnam, M., (2009). “Guided local search algorithm for hot strip mill scheduling problem with considering hot charge rolling”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 45: 1215-1231.

[13] Tang, L., Wang, X., (2009). “Simultaneously scheduling multiple turns for steel color-coating production”, European Journal of Operational Research, 198(3): 715-725.

[14] Tang, L., Yang, Y., Liu, J., (2010). “An efficient optimal solution to the coilsequencing problem in electro-galvanizing line”, Computers & Operations Research, 38(1): 1780-1796.

[15]  فخرزاد، م. ب.، علی نژاد، ا.، (1392)، "برنامه‌ریزی و زمان‌بندی پیشرفته با در نظر گرفتن اثر یادگیری در سیستم‌های ساخت کارگاهی انعطاف‌پذیر"، نشریه پژوهش­های مهندسی صنایع در سیستم­های تولید 1(1): 13-24.

[16]  باقری نژاد، ج.، قهقایی، آ.، (1395)، "تحلیل سیستم تولیدی MTS/MTO با مدلسازی صف مبتنی بر ورود گروهی پواسون و سرویس ارلنگ"، نشریه پژوهش­های مهندسی صنایع در سیستم­های تولید 4(7): 69-79.