钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置与方法，其以优充次原则从带优先级顺序的可改钢种表计算出头尾余坯、衔接余坯、异常/正常余坯的可改钢种子集，利用标识将可直接入炉的余坯分为长尺和短尺余坯，余坯开坯最优短尺子余坯分割模块采用宽度方向对半和长度方向等分策略，将不可直接入炉的余坯分割成可入炉短尺坯，建立与产线对应的轧制收得率下限基表，对短尺余坯，基于智能合同匹配方案优化设计模块用其可改钢种子集匹配出合同子集；对长尺余坯，基于智能合同匹配模块用其可改钢种子集匹配出合同子集；然后分别按产线和A、S、G及其扩展板型顺序设计出与余坯同断面的最优板坯方案组合，提高成材率和工作效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置与方法


[0001]本专利技术涉及钢铁企业板坯设计与生产
,更具体的说是涉及钢企余坯 智能改钢与多产线合同匹配装置与方法。

技术介绍

[0002]余坯消化是钢铁企业板材生产销售中极为重要的一个环节，是在满足生 产工艺和设计规则的前提下，将每一块余坯按带有优先级顺序的改钢基表找 出合适的合同，并将其子板按余坯或子坯断面尺寸设计成一定规格板坯，其 本质上是满足约束的长方体装填布局优化设计问题。最近10年，随着制造信 息化，钢铁企业余坯匹配已是在MES(Manufacturing Execution System)系统上 通过人机交互完成，但其消化余坯的合同只能由操作员手工选定。随着供给 侧的改革，钢铁企业景气恢复，客户订单量随之增大，且尺寸规格和形状增 多，这使操作员很难找出最优匹配的合同子集。另外，由于业务量增大，产 生的衔接坯、头尾坯和异常坯随之增加，多少还总会产生一定量的无委的正 常坯。这些余坯很难找到同钢种的匹配合同，而只能以优充次进行改钢，要 找到能改的更接近的合同钢种将大量增加操作员的工作量，并且还难以保证 最优。由于钢铁企业有多条产线，产生的余坯包含宽度范围可直接进加热炉 的和需要进行宽度开坯才可进加热炉的两种余坯，并且每种余坯又分为长尺 坯和短尺坯。这些又使余坯匹配变得更为复杂。
[0003]现在的余坯匹配需要花费大量的人力进行设计，操作员设计确认时间长。 因此，钢铁企业多产线余坯的智能化匹配是本领域技术人员亟需解决的问题。
[0004]由此，急需专利技术一种钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置法，实现 余坯智能匹配合同和方案的优化设计，且满足设计者偏好、多规则约束和轧 制成材率的个性化要求，提升工作效率，降低生产管理成本，实现钢铁企业 板材生产和设计的自动化和智能化。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于针对现有余坯改钢与多产线合同匹配系统存 在的上述缺陷，提供一种钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置，以代替 目前钢铁企业人机交互余坯合同匹配装置，以节省大量的人力，提高设计效 率，解决板材生产和设计自动化和智能化程度低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置，其特征在于，包括：操作终 端、余坯智能匹配单元、多核服务器；其中，所述操作终端通过网络接口与 所述多核服务器电性连接，用于核准身份信息和维护匹配规则基表，同时显 示“确认请求”和设计者确认“余坯合同匹配方案；所述余坯智能匹配单元 通过机器接口与所述多核服务器电性连接，所述余坯智能匹配单元用于处理 订单集，并将其存入余坯表和余坯配方案表中。
[0008]优选的，所述智能余坯匹配单元包括：引导程序、余坯可改钢译码器、 余坯开坯的最优短尺子余坯分割模块以及短尺余坯智能合同匹配优化设计模 块；所述引导程序用于
引导所述余坯可改钢译码器、余坯开坯的最优短尺子 余坯分割模块以及短尺余坯智能合同匹配优化设计模块到所述多核服务器 中。
[0009]优选的，所述多核服务器包括：输入输出处理机、缓冲存储器、多核处 理器、匹配规则基表和订单记录表及余坯合同匹配方案存储器、匹配参数输 入模块以及匹配规则维护模块；其中，所述输入输出处理机、缓冲存储器、 多核处理器、匹配规则基表和订单记录表及余坯合同匹配方案存储器、匹配 参数输入模块以及匹配规则维护模块电性连接在所述多核服务器上；其中， 所述缓冲存储器用于临时存储订单记录、余坯匹配规则、余坯匹配参数和余 坯的合同匹配方案；所述匹配规则基表和订单记录表及余坯的合同匹配方案 存储器用于存储规则基表和MES生产订单及余坯合同匹配方案；所述匹配参 数输入模块用于操作者进行参数输入；所述匹配规则维护模块用于操作者维 护规则基表。
[0010]优选的，所述智能余坯匹配单元，由引导程序经机器接口引导到多核服 务器的多核处理器并行执行，分别处理从输入输出处理机读入的匹配参数、 匹配规则、余坯集和多产线的订单集，利用标识将可直接入炉的4种余坯分 为长尺和短尺余坯，可改钢译码器按以优充次原则从带优先级顺序的可改钢 种表计算出头尾余坯、衔接余坯、异常余坯和正常余坯的可改钢种子集，余 坯开坯最优短尺子余坯分割模块采用宽度方向对半和长度方向必要板坯长度 等分策略将不可直接入炉的余坯分割成可入炉短尺坯，存入余坯表，建立与 产线对应的轧制收得率下限基表，对短尺余坯，钢企短尺余坯智能合同匹配 方案优化设计模块用其可改钢种子集匹配出合同子集，按产线和A、S、G及 其扩展板型顺序设计与余坯同断面的最优板坯方案，并将该方案存入余坯匹 配方案表，对长尺余坯，长尺余坯分治合同匹配优化设计模块用其可改钢种 子集匹配出合同子集，按产线和A、S、G及其扩展板型顺序设计出与余坯同 断面的最优板坯方案组合，将该方案给合存入余坯匹配方案表。
[0011]优选的，所述多核服务器的输入输出处理机，通过网络接口电性连接于 操作终端，用于接收从操作终端经网络接口发出智能余坯匹配指令，并通过 机器接口启动智能余坯匹配单元的引导程序，所述引导程序引导该单元的智 能余坯匹配单元的其它模块到多核服务器的多核处理器并行执行，将操作终 端设定的余坯匹配参数和多核服务器的缓冲存储器中的匹配规则与对应的订 单集读入多核处理器并行进行余坯合同匹配，将最优余坯合同匹配方案存入 缓冲存储器中，并向操作终端发出匹配方案确认指令；或者用于将多核服务 器中最优的余坯合同匹配方案经网络接口发到生产现场的操作终端上。
[0012]本专利技术提供的钢企板卷坯料动态多目标优化设计方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1：建立包含头尾余坯、衔接余坯、异常余坯和正常余坯在内的 带有优先级顺序的余坯可改钢基表，并存入数据库；通过维护该基表和获取 衔接余坯的前后炉次信息及特殊异常坯的头尾信息，计算出消化余坯的可改 钢钢种，进而在合同表中搜索，获得按成本优先级降序排列的合同集；
[0014]步骤2：建立与产线对应的轧制收得率下限基表，并存入数据库，维 护该基表和从操作终端输入成材率参数；
[0015]步骤3：建立员工工号、密码和所负责的库区的对应表，并存入数据库， 维护该基表，使多个设计员对余坯匹配有明确的分工；
[0016]步骤4：按员工工号和密码响应设计员的参数输入，包括成材率和库区 余坯及合同产线的指定；当没有输入时，前者为设定的缺省值，后者按默认 产线顺序消化余坯；
[0017]步骤5：通过MES系统按选择的库区读取余坯集记录集S
p
，按宽度 阀值分为可直接进入加热炉的余坯集S
dp
和不可直接进入加热炉的余坯集 S
ndp
；
[0018]步骤6：可改钢译码器按以优充次原则从带优先级顺序的可改钢种表 计算出头尾余坯、衔接余坯、异常余坯和正常余坯的可改钢种子集，按标识 将余坯集S
dp
分为长尺余坯子集S
dpl
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置，其特征在于，包括：操作终端、余坯智能匹配单元、多核服务器；其中，所述操作终端通过网络接口与所述多核服务器电性连接，用于核准身份信息和维护匹配规则基表，同时显示“确认请求”和设计者确认“余坯合同匹配方案；所述余坯智能匹配单元通过机器接口与所述多核服务器电性连接，所述余坯智能匹配单元用于处理订单集，并将其存入余坯表和余坯配方案表中。2.根据权利要求1所述的钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置，其特征在于，所述智能余坯匹配单元包括：引导程序、余坯可改钢译码器、余坯开坯的最优短尺子余坯分割模块以及短尺余坯智能合同匹配优化设计模块；所述引导程序用于引导所述余坯可改钢译码器、余坯开坯的最优短尺子余坯分割模块以及短尺余坯智能合同匹配优化设计模块到所述多核服务器中。3.根据权利要求2所述的钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置，其特征在于，所述多核服务器包括：输入输出处理机、缓冲存储器、多核处理器、匹配规则基表和订单记录表及余坯合同匹配方案存储器、匹配参数输入模块以及匹配规则维护模块；其中，所述输入输出处理机、缓冲存储器、多核处理器、匹配规则基表和订单记录表及余坯合同匹配方案存储器、匹配参数输入模块以及匹配规则维护模块电性连接在所述多核服务器上；其中，所述缓冲存储器用于临时存储订单记录、余坯匹配规则、余坯匹配参数和余坯的合同匹配方案；所述匹配规则基表和订单记录表及余坯的合同匹配方案存储器用于存储规则基表和MES生产订单及余坯合同匹配方案；所述匹配参数输入模块用于操作者进行参数输入；所述匹配规则维护模块用于操作者维护规则基表。4.根据权利要求3所述的钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置，其特征在于，所述智能余坯匹配单元，由引导程序经机器接口引导到多核服务器的多核处理器并行执行，分别处理从输入输出处理机读入的匹配参数、匹配规则、余坯集和多产线的订单集，利用标识将可直接入炉的4种余坯分为长尺和短尺余坯，可改钢译码器按以优充次原则从带优先级顺序的可改钢种表计算出头尾余坯、衔接余坯、异常余坯和正常余坯的可改钢种子集，余坯开坯最优短尺子余坯分割模块采用宽度方向对半和长度方向必要板坯长度等分策略将不可直接入炉的余坯分割成可入炉短尺坯，存入余坯表，建立与产线对应的轧制收得率下限基表，对短尺余坯，钢企短尺余坯智能合同匹配方案优化设计模块用其可改钢种子集匹配出合同子集，按产线和A、S、G及其扩展板型顺序设计与余坯同断面的最优板坯方案，并将该方案存入余坯匹配方案表，对长尺余坯，长尺余坯分治合同匹配优化设计模块用其可改钢种子集匹配出合同子集，按产线和A、S、G及其扩展板型顺序设计出与余坯同断面的最优板坯方案组合，将该方案给合存入余坯匹配方案表。5.根据权利要求4所述的钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置，其特征在于，所述多核服务器的输入输出处理机，通过网络接口电性连接于操作终端，用于接收从操作终端经网络接口发出智能余坯匹配指令，并通过机器接口启动智能余坯匹配单元的引导程序，所述引导程序引导该单元的智能余坯匹配单元的其它模块到多核服务器的多核处理器并行执行，将操作终端设定的余坯匹配参数和多核服务器的缓冲存储器中的匹配规则与对应的订单集读入多核处理器并行进行余坯合同匹配，将最优余坯合同匹配方案存入缓冲存储器中，并向操作终端发出匹配方案确认指令；或者用于将多核服务器中最优的余坯合同匹配方案经网络接口发到生产现场的操作终端上。
6.根据权利要求5所述的钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配装置的钢企余坯智能改钢与多产线合同匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立包含头尾余坯、衔接余坯、异常余坯和正常余坯在内的带有优先级顺序的余坯可改钢基表，并存入数据库；通过维护该基表和获取衔接余坯的前后炉次信息及特殊异常坯的头尾信息，计算出消化余坯的可改钢钢种，进而在合同表中搜索，获得按成本优先级降序排列的合同集；步骤2：建立与产线对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎自强，徐云华，胡雯静，陈琪心，谭激扬，黄牛武，余奕，王潇隽，
申请(专利权)人：湖南瑞菱科技有限公司湖南韶峰应用数学研究院，
类型：发明
国别省市：