煉鋼－連鑄生產(chǎn)過程是現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的核心工序，其生產(chǎn)調(diào)度問題是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)管理的核心問題和難點所在。煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度既要協(xié)調(diào)煉鋼、精煉、連鑄3個工序的生產(chǎn)節(jié)奏，又要考慮與后續(xù)的軋制工序之間的銜接，因此對調(diào)度系統(tǒng)的實時性和動態(tài)性有極高的要求。
近年來，針對煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)方面的研究已有很多成果［１－３］。由于種種原因，煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度領(lǐng)域的理論研究成果往往與實際生產(chǎn)情況之間存在很大的差異。生產(chǎn)調(diào)度軟件開發(fā)的難點在于算法的復(fù)雜程度和人機交互的頻繁程度。目前存在的一些生產(chǎn)調(diào)度軟件的缺陷大都是算法與實際生產(chǎn)相背離或者人機交互界面不夠友好。為了滿足煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度領(lǐng)域這一需求，可視化技術(shù)逐漸成為研究熱點［４－８］。本文在上述研究基礎(chǔ)上，使用Ｄｕｎｄａｓ數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，實現(xiàn)了在煉鋼－連鑄生產(chǎn)管理中對調(diào)度計劃以甘特圖的形式進行展示、監(jiān)控和調(diào)整的功能。
?。保模酰睿洌幔髷?shù)據(jù)可視化技術(shù)
數(shù)據(jù)可視化，也稱作計算機可視化，它是一種計算方法，能夠?qū)⒎柣驍?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的幾何圖形，便于研究人員觀察及模擬計算過程?？梢暬夹g(shù)包括圖像綜合，這就是說可視化是用來解釋輸入到計算機中的圖像技術(shù)，并從復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)中生成圖像的一種工具［９］。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)改變了傳統(tǒng)的通過關(guān)系數(shù)據(jù)表來觀察和分析數(shù)據(jù)信息的方式，使人們能夠以更直觀的方式看到數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱含的信息。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)具有交互性、多維性和視覺性等特點，一方面它可以加快數(shù)據(jù)處理的速度，使數(shù)據(jù)的使用者可以更快、更高效地獲得有用的信息；另一方面通過人機之間的圖像交互，挖掘出數(shù)據(jù)中所隱藏的潛在的有價值的信息。簡言之，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)能夠給數(shù)據(jù)以形象，給信息以智能論文下載。
?。模酰睿洌幔?Ｓｏｆｔｗａｒｅ是數(shù)據(jù)可視化的專門工具，可以調(diào)整各種樣式，連接大多數(shù)數(shù)據(jù)庫，簡化程序開發(fā)過程。Ｄｕｎｄａｓ Ｃｈａｒｔ能夠提供多達３７種圖表類型，除了常見的圖表類型（如線形、柱形、餅形等）之外，還提供需要專業(yè)性的圖表類型（如玫瑰圖、Sｐａｒｋｌｉｎｅ圖、瀑布圖、范圍圖等）。此外，用戶還能通過Ｄｕｎｄａｓ強大的自定義圖表類型功能創(chuàng)建各種各樣的自定義圖表，生成銷售圖表、財務(wù)圖表、股票趨勢圖等。Ｄｕｎｄａｓ Ｃｈａｒｔ支持高級數(shù)據(jù)分析和處理功能，應(yīng)用內(nèi)建公式計算數(shù)據(jù)，過濾數(shù)據(jù)點，處理丟失數(shù)據(jù)或空數(shù)據(jù)，分組數(shù)據(jù)點等，允許用戶僅需數(shù)行代碼即可在數(shù)秒內(nèi)完成大量數(shù)據(jù)的分析。使用Ｄｕｎｄａｓ Ｃｈａｒｔ制作的圖表具有美觀的視覺效果，不僅能夠提供三維效果，還能支持Ｆｌａｓｈ或者ＳＶＧ格式的動畫。Ｄｕｎｄａｓ Ｃｈａｒｔ提供了全面的功能和完善的框架，開發(fā)者能夠很方便地實現(xiàn)高級圖表展示，使企業(yè)更加直觀有效地管理和分析數(shù)據(jù)，提高工作效率。在煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度中采用Ｄｕｎｄａｓ數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，可將煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度計劃以甘特圖的形式表現(xiàn)出來，以可視化的方式準確模擬現(xiàn)實中的煉鋼－連鑄調(diào)度，及時反饋調(diào)度信息，使用戶能夠更加直觀地編制、監(jiān)控和調(diào)整煉鋼－連鑄調(diào)度計劃。
?。矡掍摚B鑄生產(chǎn)調(diào)度
煉鋼－連鑄生產(chǎn)過程是現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程中的核心工序，主要涉及煉鋼、精煉、連鑄3個工序，如圖１所示。來自高爐的鐵水經(jīng)冶煉加工后轉(zhuǎn)變?yōu)殇撍ㄟ^精煉處理保證所需要的化學(xué)成分和溫度，然后在連鑄機上澆鑄成預(yù)定規(guī)格的板坯供軋制工序使用。
煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度是指在爐次和澆次計劃的基礎(chǔ)上，以爐次為最小單位，為爐次指定轉(zhuǎn)爐設(shè)備、精煉設(shè)備和連鑄機，并確定其在各設(shè)備上的生產(chǎn)時序和操作順序，當(dāng)生產(chǎn)受到隨機事件干擾而不能按原計劃執(zhí)行時，要及時調(diào)整爐次的處理設(shè)備和生產(chǎn)時間，以保證生產(chǎn)物流暢通。
在煉鋼－連鑄生產(chǎn)過程中，合理地安排出鋼計劃是組織生產(chǎn)、保證物流暢通的關(guān)鍵。企業(yè)希望能夠使用調(diào)度軟件達到如下目的：按合同編制生產(chǎn)計劃時能夠選擇較好的物流路徑，使得加工時間最短，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的瓶頸及堵塞，以便提高設(shè)備利用率和縮短生產(chǎn)周期，并能夠模擬突發(fā)事件的發(fā)生，做到防患于未然。
?。郴冢模酰睿洌幔蟮臒掍摚B鑄生產(chǎn)調(diào)度
煉鋼－連鑄生產(chǎn)計劃調(diào)度系統(tǒng)是鋼鐵制造執(zhí)行系統(tǒng)（ＭＥＳ）的重要組成模塊，可以實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的實時控制，優(yōu)化生產(chǎn)排程和集中調(diào)度，強化工序之間的銜接，進而提高生產(chǎn)調(diào)度的效率。而將數(shù)據(jù)可視化技術(shù)引入到煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中，以甘特圖形式對煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度計劃進行展現(xiàn)和監(jiān)控，并且增加手動調(diào)整功能應(yīng)對生產(chǎn)過程中的動態(tài)擾動事件，則能為生產(chǎn)管理人員提供更加直觀便捷的工作平臺，大大提高生產(chǎn)和管理效率。
Ｄｕｎｄａｓ數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3個方面：計劃編制、計劃監(jiān)控和計劃調(diào)整。
?。常?計劃編制與展示
計劃編制模塊負責(zé)生成調(diào)度計劃，并將煉鋼－連鑄生產(chǎn)調(diào)度結(jié)果用甘特圖的形式展示出來。如圖２所示，甘特圖以時間為橫坐標，以加工設(shè)備為縱坐標，反映出工件在各工序加工設(shè)備上的任務(wù)安排情況。計劃編制模塊由調(diào)度計劃生成和繪制甘特圖兩部分組成，其中調(diào)度計劃生成將調(diào)用優(yōu)化引擎，結(jié)合生產(chǎn)約束等參數(shù)生成靜態(tài)調(diào)度方案，并將調(diào)度方案寫入數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上調(diào)用繪制甘特圖方法將調(diào)度方案以甘特圖形式展示。對于已編制完成的調(diào)度計劃則只需調(diào)用繪制甘特圖方法即可。
在Ｄｕｎｄａｓ中，繪制甘特圖的關(guān)鍵在于ＤａｔａＰｏｉｎｔ類的使用。ＤａｔａＰｏｉｎｔ類用來存儲與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的屬性以及數(shù)據(jù)點值，例如，數(shù)據(jù)點具有值，但它也具有顏色屬性、背景圖像屬性、背景漸變屬性等。對于甘特圖來說，每個數(shù)據(jù)點包含一個Ｘ值和兩個Ｙ值，Ｘ值指的是工件的加工設(shè)備，兩個Ｙ值分別為某一工件在特定設(shè)備中加工的開始時間和結(jié)束時間。此外，ＤａｔａＰｏｉｎｔ類既可以在設(shè)計或運行時添加數(shù)據(jù)，也可以在運行時使用數(shù)據(jù)綁定，給動態(tài)圖表的繪制帶來了極大便利。繪制甘特圖的主要代碼如下：
