摘要：当前，仿真技术已经成为分析、研究各种复杂系统的重要工具，它广泛用于工程领域和非工程领域。物流系统是企业生产和流通领域，以及整个供应链的一个重要组成部分，物流合理化是提高供应链生产率最重要的方法之一。由于物流系统变得越来越复杂并且内部关联性越来越强。仿真是公司检验其物流系统及决策是否真的高效的惟一可用技术。因此对物流系统的设计和仿真的研究，也日益受到人们的重视。
关键词：仿真技术；炼钢连铸；调度计划
一 物流工程中的生产和物流系统仿真
1.系统仿真基础
系统仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新型学科。仿真就是通过建立世实际系统模型并利用所建模型对实际进行试验研究的过程。从普通意义上讲，仿真技术是应用于系统的，就是说系统是仿真的研究对象，而系统模型化又是进行仿真的核心和必要前提。
2.系统与模型
“系统”是一个内涵十分丰富的概念。它是由相互联系、相互制约、相互依存的若干组成部分（要素）结合在一起形成的具体特定功能个运动规律的有机体。
模型是系统某种和特定性能的一种抽象形式。它是为了某种特定目的将系统的某一部分信息进行抽象而构成的系统代替物。它不是“系统的复现”，而是按研究的世纪需要和侧重面而产生的一个便于进行系统研究的“替身”，通过模型可以描述系统的本质和内在的的关系。
和系统类似，数学模型可分为静态模型或动态模型，也可分为连续系统模型或离散系统模型，离散系统模型还可分为离散时间模型或离散事件模型。一般生产系统和物流系统的仿真采真的模型为离散系统模型。
3.系统仿真
系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机初等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假设的系统进行试验，并借助于专家的经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析研究，进而做出决策的一门综合的试验性学科。
系统仿真根据模型不同，可以分为物理仿真、数学仿真和物理―数学仿真；根据计算机的类别，可以分为模拟仿真、数学仿真和混合仿真；根据系统的特性，可以分为连续仿真、离散时间系统（采样系统）仿真和离散事件系统仿真。
二、系统仿真的一般步骤
系统仿真的一般步骤为：
第一，调研系统，设立目标。
第二，收集仿真数据，建立模型。根据仿真目标，对系统进行选择和整理。为保证所建模型符合真实系统，应对模型进行反复检查与修改，直到模型完全正确为止。
第三，编制仿真程序。
第四，进行仿真模型。
第五，输出结果分析。采用统计学方法，对仿真结果进行统计分析。
三、炼钢-连铸调度计划的特点
基于钢铁的炼钢一连铸生产是具有工序多、生产线长、约束条件多、需要进行多段生产和多段运输的生产过程，其不但需要满足离散型工业的生产离散要求，还要满足流程工业的生产连续要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆炼钢一连铸生产最大的特点就是要将液态形式下的钢水转变为固态形式的钢坯，在这一转变过程中，对生产的连续性要求极高，必须要把握好加工时间以及设备之间的产品传输时间，确保产品到达每道工序的设备前都能够立即进行加工，而无须等待设备。为此，这就要求炼钢一连铸调度计划必须要具备一定的特点：间歇作业与连续作业混合使用，对于转炉或精炼设备等加工速度较快的设备，其生产调度可以采用间歇式的管理方法，而对于连铸机则需要采用连续作业的管理方法，以实现设备之间的生产同步配合；生产与物流要高度衔接，保证工序之间的产品传递及时、准确、高效和连续，这就决定了炼钢一连铸调度计划具有连续性、实时性以及高度复杂性。
四、炼钢-连铸调度计划的编制方法优化措施
炼钢连铸计划调度的业务主要包括组CAST计划、铸机分配、静态计划编制、动态计划调整和辅助设备的调度计划。目前在信息技术不断发展的推动下，炼钢一连铸调度计划已经实现了计算机编制管理。而在优化其编制方法时，需要对调度系统的相关功能模块进行优化设计，以实现高效科学的管理。
（一）连铸计划自动生成与优化：在连铸计划的调度管理模块中，首先需要对其生产设备的生产能力进行合理的预计算，并根据计算结果来合理分配转炉、精炼以及连铸的生产能力，以约束和控制生产流程的进度。并实现炼钢一连铸外供坯以及连铸坯初轧加工合同的LOT自动生成。优化CAST，以提高连铸机的生产能力和生产效率，降低生产成本。尽可能的实现连铸机的自动分配与流程安排，以增大连铸工艺阶段的生产总量，提高生产效益。
（二）日出钢计划静态排程优化：根据分配的连铸机、确定的CAST顺序和CAST间隔，并根据给定的转炉、精炼等设备条件，对各台连铸机日计划进行出钢计划静态排程。在进行日出钢计划静态排程的优化设计时，需要按照实际的生产状况来实时调度，调度计划优化后要达到以下目标：实现炼钢、精炼、连铸等工序之间的生产力平衡；实现RH、LF和CAS等精炼生产能力最大化满足品种质量的需求；实现连铸生产能力最大化；当RH、LF和CAS等精炼生产能力与连铸生产能力之间存在矛盾时，需要根据设置一定的重要性指标，并以此指标来对其各自的生产能力进行综合优化。
（三）出钢计划动态调整：由于重钢新区设计流程较为先进，工序间界面十分紧凑，在出钢计划的编制执行中，会受到很多因素的影响而发生变化，这样使得调度计划成为一种动态控制。为此在进行计划调整时，需要注意按照继承性和优化性相结合的原则进行调整。继承性是指当影响生产的事件出现时，可以通过工序的柔性组合或工序间的缓冲来消除这种不利影响时，尽量减少对原出钢计划的调整，从而保持计划的连贯性和一致性；优化性是指因为设备故障或工序间不匹配等原因需要对原出钢计划进行调整时，调整的方向是针对当前的条件对原计划进行优化。
结语
综上所述，在炼钢的生产过程中，做好炼钢一连铸调度计划是非常重要且关键的，合理优化调度计划系统不但能够极大的提高生产速度，而且也有利于钢铁产品质量的保证。在优化其编制方法时，要根据实际的生产状况和设备工况等因素，从静态与动态两方面人手，对复杂多样的生产调度管理进行及时合理的调整，以确保炼钢一连铸生产的稳定性、连续性与高效性。
参考文献：
［1］殷瑞钰.冶金流程工程学［M］.北京：冶金工业出版社，2004.
［2］唐立新，杨自厚，王梦光.炼钢一连铸生产的计划与调度结构［J］.东北大学学报（自然科学版），1996.
［3］李霄峰，徐立云等.柔性炼钢连铸仿真调度系统及其关键技术［J］.仿真学报，2002.
［4］嵇振平，陈文明，于戈.分层有色PetriNet（HCPN）及其在宝钢炼俐连铸生产物流系统仿真建模中的应用［J］.冶金自动化，2002.
［5］郑心，何腊梅，高小强.烁俐生产物流系统仿真的细胞白动机模型［J］.俐铁，2004.
［6］唐市新，杨白厚，梦光.炼钢连铸最优炉次计划模型与算法［J］.东北大学学报（自然科学版），1996.
论文作者:冯超,王海燕,李明阳
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/1
标签：系统论文; 计划论文; 模型论文; 连铸论文; 工序论文; 生产能力论文; 精炼论文; 《基层建设》2017年第20期论文;