热轧中厚板组板及板坯设计的智能优化方法和系统

发布时间：2022-09-17 12:54

　　中厚板是一种广泛应用于基础设施建设、工程机械、造船等下游产业的重要钢铁产品。下游产业的多样化使得中厚板的市场订单具有多规格、多品种、小批量等特点,不利于发挥钢铁企业低成本规模化制造的优势。通过将大量小批量订单组合到若干轧制母板上,并为母板选择合适的二切坯规格,从而形成可大规模批量化生产的中厚板坯,以充分发挥钢铁企业大型设备的生产能力,减小无订单委托余材的产生,达到快速订单响应,提高客户满意度和企业竞争力的目的。论文面向中厚板组板及板坯设计问题,主要研究以下内容:（1）研究了中厚板存钢组板问题。论文考虑子板组合约束、库存板坯规格约束等,建立了以最小化匹配余材为目标的混合整数规划模型,将模型求解分为订单和库存板坯预处理、订单子板组合优化两个阶段,提出了一种基于专家经验的启发式算法。测试结果表明,相比人工设计方法,论文所提出算法的匹配余材率平均降低1.67%。（2）研究了中厚板炼钢组板及板坯设计问题。论文考虑非定尺订单子板规格和母板规格柔性以及母板多断面选择不确定性,以母板上余材最小化为目标建立了混合整数规划模型,将模型分为订单预处理、母板设计和板坯设计三个阶段进行求解。在母板设计阶段,将订... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 中厚板组板及板坯设计问题概述
        1.2.1 组板及板坯设计问题分类
        1.2.2 组板及板坯设计问题特点
    1.3 中厚板组板及板坯设计问题国内外研究现状
        1.3.1 存钢组板问题研究现状
        1.3.2 炼钢组板及板坯设计问题研究现状
        1.3.3 组合优化问题常用算法概述
        1.3.4 现有研究局限性
    1.4 论文主要内容及结构
        1.4.1 论文主要研究内容
        1.4.2 论文结构
2 中厚板组板及板坯设计问题
    2.1 中厚板组板及板坯设计问题描述
        2.1.1 存钢组板问题
        2.1.2 炼钢组板及板坯设计问题
    2.2 中厚板组板及板坯设计问题分析
        2.2.1 子板组合模式
        2.2.2 组板及板坯设计工艺规则
        2.2.3 设计约束
        2.2.4 优化目标
    2.3 问题求解思路和方法
        2.3.1 存钢组板问题求解思路
        2.3.2 炼钢组板及板坯设计问题求解思路
    2.4 小结
3 中厚板存钢组板设计问题
    3.1 中厚板存钢组板问题
        3.1.1 存钢组板问题目标
        3.1.2 存钢组板问题约束
    3.2 存钢组板模型建立
        3.2.1 模型假设
        3.2.2 符号说明
        3.2.3 存钢组板问题数学模型
    3.3 结合贪婪策略的存钢组板设计算法
    3.4 存钢组板模型和算法测试
        3.4.1 存钢组板案例设计
        3.4.2 存钢组板案例测试结果和分析
    3.5 小结
4 中厚板炼钢组板及板坯设计
    4.1 中厚板炼钢组板及板坯设计问题描述
        4.1.1 中厚板炼钢组板及板坯设计问题
        4.1.2 中厚板组板及板坯设计问题的目标
    4.2 考虑非定尺的炼钢组板及板坯设计问题模型建立
        4.2.1 假设条件
        4.2.2 符号说明
        4.2.3 考虑非定尺的炼钢组板及板坯设计模型
    4.3 基于背包思想的启发式算法设计
        4.3.1 背包问题简介
        4.3.2 基于多背包问题的母板设计模型
        4.3.3 结合背包思想的启发式算法求解组板及板坯设计问题
    4.4 炼钢组板及板坯设计模型和算法测试
        4.4.1 炼钢组板案例设计
        4.4.2 炼钢组板案例测试结果和分析
    4.5 小结
5 中厚板组板组坯系统的设计与实现
    5.1 组板及板坯设计系统的总体架构
        5.1.1 组板及板坯设计系统功能设计
        5.1.2 组板及板坯设计系统架构
    5.2 组板及板坯设计系统详细设计
        5.2.1 组板及板坯设计系统界面设计
        5.2.2 组板及板坯设计系统数据库设计
    5.3 组板及板坯设计系统实现
    5.4 小结
6 组板及板坯设计系统应用案例
    6.1 系统存钢组板案例
        6.1.1 存钢组板案例设计
        6.1.2 存钢组板案例测试结果和分析
    6.2 系统炼钢组板及板坯设计案例
        6.2.1 不同订单规模对系统优化效果的影响测试
        6.2.2 添加小块与带出品的对比测试
        6.2.3 解改进策略的优化效果测试
    6.3 系统在线应用案例
        6.3.1 指定设计断面调整功能应用案例
        6.3.2 设计结果调整功能应用实例
        6.3.3 系统在线运行情况跟踪测试
    6.4 小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 后续研究工作的展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间获得的专利
    B.作者在攻读学位期间参与的科研项目
    C.学位论文数据集
致谢



本文编号：3679261