摘 要

随着全球经济的快速发展，行业竞争日益激烈。钢铁行业作为国民经济的支柱产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，在国家经济发展中起着举足轻重的作用。钢铁工业是典型的资源消耗型产业，高产能伴随着高浪费，在钢铁行业竞争日益激烈，原材料价格进一步上升，企业利润空间被进一步压缩的前提下，降低生产成本，杜绝资源浪费对钢铁企业具有重要意义。为了提高企业的竞争力，必须利用前沿的仿真技术为钢铁企业提供先进的生产模式，依靠仿真软件实现优化的目的。

本文研究了排队论理论的相关思想与实际应用，并对Flexsim软件的特点，功能及建模思路与方法进行了研究，为钢铁生产流程的优化建立了理论基础。同时结合某钢铁企业钢坯生产流程实际案例，利用Flexsim计算机仿真软件进行仿真建模，针对运行出来的仿真结果，分析流程中存在的问题，提出优化措施和思路，得出最优方案。研究的目的是编制出合理的连铸机与轧机排产计划，使钢坯直送率达到最高。研究成果是在生产流程的理论框架下，结合计算机仿真软件Flexsim与排队论的相关思想，为钢铁企业的钢坯出产提供了改进的优化思路与方法。

关键词：Flexsim；钢铁生产；流程；优化

Abstract

With the rapid development of global economy,the competition of industries is becoming increasingly fierce.Iron and steel industry, as a pillar industry of the national economy, is an important symbol of national economic level and comprehensive national strength, and plays an important role in the development of national economy.Iron and steel industry is a typical resource consumption oriented industry.High capacity accompanies with high waste. In the increasingly fierce competition in the iron and steel industry, raw materials prices rose further.Profit space is further compressed.Reducing production costs and eliminating the waste of resources of iron and steel enterprises is of important significance.In order to improve the competitiveness of enterprises, we must make use of the advanced simulation technology to provide the advanced production mode for the iron and steel enterprises,and the simulation software to achieve the purpose of optimization.

This paper studies the methods of queuing theory and its practical application,and studies the characteristics, functions and modeling ideas of Flexsim software.Above mentioned established the theoretical basis for the optimization of iron and steel production process.Combining with the steel production process, this paper uses Flexsim computer simulation software for simulation modeling.According to the simulation results, the problems in the process are analyzed, the optimization measures and ideas are put forward, and the optimal solution is obtained.The purpose of the study is to develop a reasonable continuous caster and rolling mill scheduling, so that the direct rate of billet reaches the highest.The research result is to provide an improved optimization method for the steel billet production combined with the computer simulation software Flexsim and the theory of queuing theory in the framework of the theory of production process.

Key Words：Flexsim；steel production；process；optimization

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1钢铁企业优化的研究现状 1

1.2.2基础方法研究 2

1.2.3仿真软件与仿真技术研究 2

1.3研究内容和研究方法 3

1.3.1研究目标 3

1.3.2研究方法 3

1.3.3技术路线 3

第二章 排队论与Flexsim仿真工具概述 5

2.1排队论基本理论概述 5

2.1.1排队系统的三个组成部分 5

2.1.2排队系统的分类 6

2.1.3排队系统的主要数据指标 7

2.2仿真软件Flexsim介绍 8

2.2.1 Flexsim软件特点 8

2.2.2 Flexsim软件功能 9

2.2.3 Flexsim软件的基本组成 9

2.2.4 Flexsim仿真建模步骤 10

第三章 钢铁生产物流过程模型的仿真与优化 11

3.1钢铁生产物流过程案例描述与分析 11

3.1.1钢铁生产物流过程案例描述 11

3.1.2钢铁生产过程案例流程图 11

3.2基于Flexsim的钢铁生产流程仿真模型构建 12

3.2.1建模思路 12

3.2.2仿真模型的假设 12

3.2.3模型的实体对象 12

3.2.4钢铁生产仿真模型的建立 13

3.2.5仿真参数的设定及运行 14

第四章 仿真试验与分析 19

4.1运行仿真模型 19

4.2仿真结果数据收集 19

4.3模型结果分析 20

4.3.1模型运行观察分析 20

4.3.2模型数据分析 21

第五章 总结与展望 22

5.1总结 22

5.2展望 22

参考文献 23

致 谢 24

第一章 绪论

1.1研究背景

钢铁行业作为国民经济的支柱产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，在国家经济发展中起着举足轻重的作用。我国是钢铁生产和消费大国，粗钢产量连续多年位居世界第一。然而，我国钢铁产业的发展一直侧重于扩大产量规模，低端产品产能大量扩张。^[1]随着国内钢材市场的供需关系严重失衡，进口铁矿石价格垄断矛盾凸显，行业竞争日益激烈。钢铁行业必须加速产业转型升级，扭转盲目扩张、高消耗重污染、低效率运营难的困局，走绿色、健康、可持续的发展道路。

钢铁工业是典型的资源消耗型产业，高产能伴随着高浪费，在钢铁行业竞争日益激烈，原材料价格进一步上升，企业利润空间被进一步压缩的前提下，降低生产成本，杜绝资源浪费对钢铁企业具有重要意义。现代钢铁生产工序多，工艺复杂，由此产生的浪费主要表现在：（1）工序之间能力不匹配，造成设备能力的浪费。（2）工序之间衔接不紧密导致二次加工所造成的资源浪费。（3）原材料存储积压造成的空间浪费。