基于約束滿足的中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計與利用研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的全球化發(fā)展，市場的不斷細(xì)分，以及客戶需求的日趨多樣化和個性化，鋼鐵企業(yè)訂單結(jié)構(gòu)逐漸向多品種、小批量轉(zhuǎn)變。這給基于規(guī)模化生產(chǎn)模式的鋼鐵行業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)。與其他鋼材產(chǎn)品相比，中厚板由于成品板規(guī)格多樣化、軋制工藝復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備約束強(qiáng)，其坯料設(shè)計與匹配利用問題也更具難度。針對上述難點，本文結(jié)合中厚板生產(chǎn)的工藝特點，基于約束滿足方法對中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計與利用問題開展研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對具有復(fù)雜工藝特點的中厚板坯

2、料優(yōu)化設(shè)計與利用問題，采用約束滿足技術(shù)進(jìn)行建模。首先，詳細(xì)描述了中厚板坯料設(shè)計與生產(chǎn)過程特點；進(jìn)而對中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計問題需要考慮的約束條件和目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了概述；最后，研究了一種基于約束滿足技術(shù)的中厚板坯料設(shè)計問題建模方法。⑵針對客戶訂單需求子板長度和寬度均為定值的雙定尺中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計問題，設(shè)計了一種約束滿足與啟發(fā)式規(guī)則相結(jié)合的求解方法。考慮訂單子板規(guī)格需求約束，加熱爐裝爐限制等約束下，建立了一種以無合同的余材量最小化為目標(biāo)的約束滿

3、足坯料優(yōu)化設(shè)計模型。模型求解分為母板設(shè)計和板坯設(shè)計兩個階段，首先，通過對客戶訂單子板初始化排序后，運用子板長度最大值變量優(yōu)先選擇策略、子板成功裝箱優(yōu)先和對稱性消減等啟發(fā)式求解策略，構(gòu)建了一種基于約束滿足技術(shù)的中厚板坯料設(shè)計優(yōu)化求解算法，完成中厚板母板的組合優(yōu)化設(shè)計；然后，通過基于體積恒定的母板-坯料規(guī)格轉(zhuǎn)換約束進(jìn)行母板和坯料之間的規(guī)格轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)坯料規(guī)格設(shè)計。實驗結(jié)果表明，所構(gòu)建的模型和算法相對于人工設(shè)計方法，在降低坯料余材和提高求解效率

4、方面均具有良好的表現(xiàn)。⑶針對客戶需求子板寬度為定值而長度為不定值的非定尺訂單的中厚板坯料優(yōu)化利用問題，設(shè)計了一種基于工藝知識的約束滿足求解方法?？紤]子板長度規(guī)格不定的柔性約束、訂單子板屬性約束、坯料規(guī)格限制等條件，建立了以庫存坯料最大化利用為目標(biāo)的約束滿足坯料優(yōu)化利用模型。模型求解分為坯料規(guī)格轉(zhuǎn)換和母板匹配優(yōu)化兩個階段。首先，基于體積恒定的母板-坯料規(guī)格轉(zhuǎn)換約束對庫存坯料進(jìn)行坯料-母板規(guī)格轉(zhuǎn)換后，獲得母板長度規(guī)格；然后，通過對客戶訂單子