[发明专利]一种原材料质量滤波方法及系统

说明书

本发明实施例公开一种原材料质量滤波方法及系统。属于材料质量滤波领域，包括：获取原材料的产品质量数据；将产品质量数据输入到预先建立的质量滤波模型中，得到与产品质量数据匹配的动态原材料生产工艺；采用动态原材料生产工艺，对原材料进行生产。本发明无需对原材料和后续生产工艺作窄区间控制，在消除质量波动性同时，提高了成材率，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于材料质量滤波技术领域，具体涉及一种原材料质量滤波方法及 系统。

背景技术

产品质量好坏的外在的最为直观的表现是合格与否，中国的制造业，尤其 是高端制造业的已经从追求合格率进入追求产品品质的阶段。产品的品质化的 一大重要的内容，就是质量的稳定性。这一点在以钢铁为代表的金属材料领域 尤为突出。

产品质量的波动性是困扰工业品领域的问题之一，其中原材料质量的波动 性，是后续零部件、装备产品质量波动行的重要因素。以钢铁为例，钢铁企业 在钢铁产品合格率接近100％以后，仍旧有大量的质量异议发生，其中除少量的 特殊原因外，大部分可归于合格产品出现的质量波动，导致在焊接、加工等过 后续应用过程中的一系列使用问题。

从原材料的生产过程来看，以钢铁产品为代表的金属材料，其质量波动的 出现往往是原材料质量波动、工艺控制本身波动，两者耦合，导致了最终成品 的质量波动。

对于钢材等金属原材料的生产来说，其生产过程的核心流程是“坯料冶炼- 铸造-锻/轧-热处理-探伤-表面处理”中的多个环节的组合，而造成其波动性的 原因包括但不限于冶炼的坯料本身存在难以避免的质量波动性，如坯料合金成 分因素的波动，而在后续的锻/轧等生产过程中，传统方法基本采用的是静态的 生产工艺，但受限于装备控制能力，基本无法避免锻/轧等生产工艺参数控制的 波动性，因此当坯料与工艺的波动性耦合时，金属材料成品质量是对前述冶炼 过程质量波动的继承和在锻/轧过程的进一步放大，将直接导致合格原材+合格 工艺产出质量不合格产品或质量偏差较大的合格品。

对于利用金属材料制造的零部件、装备来说，其制造过程中，金属材料作 为零部件或装备的原材料，采用变形、焊接等等工艺，形成零部件或装备。在 金属材料产品质量出现波动情况下，金属材料产品与零部件或装备的制造工艺 波动相耦合，同样会造成零部件、装备产品的同类型质量波动放大的效果，出 现合格原材料+合格工艺，产出不合格或质量偏差较大的零部件或装备。

以质量稳定性为核心的工业品质量的品质化，是当前制造业，尤其是钢铁 工业的重点之一。长期以来，国内钢铁产品与国外一流钢企相比，在服役过程 暴露出的工艺适应性、使用寿命等劣势，往往是应为产品品质的劣势，因此， 质量的稳定性是各我国钢铁行业需要解决的问题之一。

“窄区间”控制技术的应用结果通常是以牺牲钢材的成材率为代价，这必 然会造成钢材产品成本的大幅度增长。对于钢铁产品来说，特别是对于以钢筋、 螺纹钢、卷板等为代表的“量大面广”产品来说，成本是竞争力的重要考量， “窄区间”控制几乎难以推行。

近年来钢铁行业提出可采用工艺窄区间控制的方法，解决质量稳定性问题。 如在钢铁材料的生产过程中，将钢板轧制的原材料——板坯的成分等控制在较 窄的范围内，将后续轧制、热处理等生产的工艺区间同样控制在较窄范围内， 以产出质量稳定性较好的钢铁产品。该技术的难度较大，针对产品不同控制要 求设计不同，导致成品率低，产品的生产成本提高。

发明内容

为了解决现有技术存在针对产品不同控制要求设计不同，导致成品率低， 产品的生产成本提高的问题，本发明实施例提供以下技术方案：

一方面，一种原材料质量滤波方法，包括：

获取原材料的产品质量数据；

将所述产品质量数据输入到预先建立的质量滤波模型中，得到与所述产品 质量数据匹配的动态原材料生产工艺；

采用所述动态原材料生产工艺，对所述原材料进行生产。