[发明专利]考虑非定尺订单规格柔性的热轧中厚板组板及板坯设计的方法及模型系统

说明书

本发明公开了一种考虑非定尺订单规格柔性的热轧中厚板组板及板坯设计的方法及模型系统，该方法步骤如下：获取生产订单信息，进行订单分类，并将二维组合订单简化为一维组合订单的倍宽设计；依据子板可组合规则对订单进行分组；采用考虑非定尺订单规格柔性的组合方法完成每组订单的母板设计；若订单为二维组合订单，采用倍宽组板补充完成二维母板设计；所有订单完成母板设计后，进行断面可选的板柸设计，输出最优二切坯方案；二切坯方案可用于生产计划编制，通过生产计划控制生产运行与设备操作。本发明考虑并利用非定尺订单规格柔性和板坯断面多选择性进行中厚板母板和板坯的集成优化设计，提升了设计质量，成材率高，余材率低，设计效率显著提升。

技术领域

本发明涉及冶金控制技术领域，具体涉及一种能进行一维和二维、定尺与非定尺的热轧中厚板组板及板坯设计的方法及模型系统。

背景技术

热轧中厚板广泛应用于基础设施建设、国防工业、工程机械等行业，行业的广泛性使得面向中厚板产品市场的生产订单具有多品种、多规格、小批量、个性化等特点，这使得满足市场的个性化定制需求与企业的规模化生产之间的矛盾更加凸显。进行中厚板生产，首先需要面向生产订单进行组板及板坯设计，这不仅是建立生产与客户需求之间的“桥梁”，也是生产计划安排的基础。组板及板坯设计的优化程度，成为企业实现规模化低成本生产的前提条件，也是中厚板企业快速响应市场，提高核心竞争力的关键要素。

近年来，关于中厚板组板及板坯设计的相关研究主要针对单一确定板坯断面下的一维母板设计优化问题展开，设计方法中有考虑母板规格的柔性；相应的二维设计因为其问题的复杂性，且还会受到具体切割方式的限制，在建模和求解方面有更大难度，已有研究者将二维板坯设计问题归结为装箱问题(例如Zheng Y等在Hybrid Scatter Search andTabu Search for the Mother Plate Design Problem in the Iron and SteelIndustry中披露的内容)，并根据问题特点设计了相应的求解算法。然而上述研究在建模过程中引入了较多的假设，对组板及板坯设计过程的不确定性进行了一定程度的简化，使得其难以被直接应用于现实生产。在相关模型方法的应用领域，有研究者提出了双定尺订单组板及板坯设计的自动设计方法(例如本发明的发明人郑忠等在“中厚板坯料优化设计系统研究与应用”中披露的内容)，部分钢铁企业对企业ERP信息系统的功能拓展方面进行探索(例如CN2011101141094中披露的内容)，取得一定的效果，但订单的完全处理能力、模型的全局优化能力和系统功能等还难以满足企业的现实需求。在大多数钢铁企业的ERP和MES系统中，中厚板的组板及板坯自动设计功能通常只能完成单个订单的设计，对于多品种、多规格、小批量的多订单而言，还没有有效的计算方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种考虑非定尺订单规格柔性的热轧中厚板组板及板坯设计的方法及模型系统。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种考虑非定尺订单规格柔性的热轧中厚板组板及板坯设计方法，具体包括如下步骤：

S1，获取母板信息并存储在基础参数数据库，所述母板信息包括长度范围、宽度范围、厚度范围；

获取生产订单信息并存储在订单数据库，所述生产订单信息包括订单产品的长度、宽度、厚度、炼钢牌号、轧钢牌号以及交货状态；

进行订单预处理，根据订单子板宽度将订单分为一维组合订单和二维组合订单；根据订单子板组合方式将二维组合订单简化为一维组合订单的倍宽设计；

S2，依据子板可组合规则对订单进行分组；

S3，选择未进行母板设计的一组订单，采用考虑非定尺订单规格柔性的组板方法完成母板设计；

S4，判断步骤S3的订单是否为二维组合订单，如果是，则根据倍宽设计原则补充完成二维母板设计，否则执行步骤S5；