鋼鐵企業(yè)基于績效反饋的材料分配問題研究
發(fā)布時間:2021-11-08 05:27
本文以鋼鐵生產(chǎn)過程為背景,將預(yù)測控制思想加入到鋼鐵材料匹配過程中,研究了帶有績效反饋的材料分配問題。與傳統(tǒng)材料分配研究的開環(huán)結(jié)構(gòu)不同,該研究將關(guān)鍵績效指標(biāo)的解析作為反饋引入到材料匹配優(yōu)化模型中,構(gòu)成閉環(huán)結(jié)構(gòu),從而指導(dǎo)材料分配計劃的調(diào)整,其應(yīng)用對于提高材料利用率、提高合同按時交貨能力,提高鋼鐵企業(yè)關(guān)鍵績效指標(biāo)具有顯著意義。本文分別對合同欠量返回和冷軋機(jī)組生產(chǎn)負(fù)荷兩個影響合同按時交貨的關(guān)鍵因素進(jìn)行預(yù)測,建立了基于決策樹方法的合同欠量返回預(yù)測模型和基于時間序列方法的機(jī)組生產(chǎn)負(fù)荷預(yù)測模型;陬A(yù)測的結(jié)果,建立了考慮欠量返回的全委托板坯匹配整數(shù)規(guī)劃模型,設(shè)計并開發(fā)了改進(jìn)的差分進(jìn)化算法對問題進(jìn)行求解。最后,開發(fā)了全委托板坯匹配與績效管理系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容包含以下幾個方面:(1)研究了合同欠量返回預(yù)測問題。以熱軋、冷軋的生產(chǎn)過程為研究背景,分析其中可能引起材料損失的主要因素,按成品類型建立合同欠量返回預(yù)測模型。對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)熱編碼,并將處理后的數(shù)據(jù)運(yùn)用改進(jìn)后的決策樹模型進(jìn)行求解。實驗結(jié)果表明,改進(jìn)后的決策樹模型與傳統(tǒng)的隨機(jī)森林和梯度提升樹相比,對問題中損失材料的預(yù)測具有更強(qiáng)的覆蓋能力,并且滿足本問...
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3本文研宄路線圖??Fig.?1.3?The?framework?of?the?thesis??
2.1熱軋、冷軋生產(chǎn)流程概述??鋼鐵生產(chǎn)是一個復(fù)雜的加工過程,連鑄完成后的板坯大部分還要經(jīng)歷熱軋、??冷乳才能產(chǎn)出成品鋼材,如圖2.1所示。由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量要求高,??在這過程中的t個小的擾動都可能引起后續(xù)生產(chǎn)的變化,進(jìn)而使產(chǎn)品不符合合同??要求,原本己滿足的合同會因所匹配的材料不合格而重新產(chǎn)生欠量,需重新匹配??板坯或熱卷,即產(chǎn)生了合同欠量返回。??J?U??成品??f?連續(xù)退火一????????U-電鍍錫?一?鍍錫卷成品??連續(xù)澆注一|"如熱軋機(jī)??酸洗:軋制一1??????'t??????板坯成品一I?熱卷成品?軋硬卷成品■>?熱鍍鋅?一?鍍鋅卷成品??+熱進(jìn)招梓一??^??圖2.1鋼鐵生產(chǎn)流程圖??Fig.?2.1?The?production?flow?chart?of?steel??熱軋生產(chǎn)中板坯首先需要進(jìn)入加熱爐中進(jìn)行加熱,到達(dá)軋制溫度后才能進(jìn)行??粗軋,若沒有加熱到規(guī)定溫度或加熱不均,板坯就會在后道工序產(chǎn)生“翹頭”,最??終影響熱卷的軋制精度加熱完成后,板坯經(jīng)輥道依次進(jìn)入粗軋區(qū)和精軋區(qū),??精軋完成后的帶鋼進(jìn)入層流冷卻系統(tǒng),這一過程中板坯需要數(shù)秒之內(nèi)達(dá)到低溫狀??態(tài)。與熱軋生產(chǎn)流程特點(diǎn)不同
數(shù)值實驗??驗以半成品板坯-熱卷成品,半成品板坯-冷軋成品,半成品熱卷-冷軋成階段為研究對象,每個階段各選。保敖M數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗,分別預(yù)測在從半成品的生產(chǎn)過程中可能有質(zhì)量問題的材料。其中冷軋成品包括軋硬卷、鍍、電鍍錫卷、熱鍍鋅卷、熱鍍鋁鋅卷。??(1)半成品板述-熱卷成品實驗結(jié)果??入變量選取信息熵最大的5個變量,由大到小分別為板坯長度、板坯厚度、??是否經(jīng)過熱軋2號機(jī)組、板坯寬度、板坯重量,輸出變量為熱卷是否成為表2.2半成品板坯-熱卷成品實驗數(shù)據(jù)??Table?2.2?Slab?and?hot?coil?experimental?result??名稱?隨機(jī)森林?梯度提升樹?改進(jìn)后??精確度?召回率?精確度?召回率?精確度?召回率??卷?0.20?0.18?0.18?0.33?0.28?0.21???板坯-熱卷???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼鐵企業(yè)板坯動態(tài)分配問題的建模與分散搜索算法求解[J]. 呂亞娜,唐立新,孟盈,袁媛. 控制與決策. 2015(01)
[2]廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在高爐煉鐵能耗預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 陳光,劉文濤. 冶金能源. 2013(04)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大方坯質(zhì)量在線預(yù)報模型[J]. 常運(yùn)合,曾智,張家泉,何慶文,申景霞,張利平. 鋼鐵. 2011(05)
[4]板坯轉(zhuǎn)用充當(dāng)中二次匹配問題的研究與應(yīng)用[J]. 田輝,杜斌,朱俊. 控制工程. 2010(S3)
[5]基于合成鄰域的蟻群算法求解無委托板坯匹配問題[J]. 田志波,唐立新,任一鳴,趙永明,鄔成新. 自動化學(xué)報. 2009(02)
[6]考慮批量因素的成品匹配與生產(chǎn)計劃聯(lián)合優(yōu)化[J]. 胡琨元,陳文明,汪定偉,鄭秉霖. 系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用. 2004(03)
博士論文
[1]熱軋生產(chǎn)操作優(yōu)化理論與方法研究[D]. 陳麗.東北大學(xué) 2014
[2]區(qū)間參數(shù)不確定系統(tǒng)優(yōu)化方法及其在汽油調(diào)和中的應(yīng)用研究[D]. 蔣崢.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]鋼鐵企業(yè)板卷合同匹配問題建模與差分進(jìn)化算法研究[D]. 左宇婷.東北大學(xué) 2014
[2]鋼鐵企業(yè)冷軋機(jī)組物流平衡問題流程分析與系統(tǒng)設(shè)計[D]. 遲永芳.東北大學(xué) 2010
本文編號:3483098
【文章來源】:東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3本文研宄路線圖??Fig.?1.3?The?framework?of?the?thesis??
2.1熱軋、冷軋生產(chǎn)流程概述??鋼鐵生產(chǎn)是一個復(fù)雜的加工過程,連鑄完成后的板坯大部分還要經(jīng)歷熱軋、??冷乳才能產(chǎn)出成品鋼材,如圖2.1所示。由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量要求高,??在這過程中的t個小的擾動都可能引起后續(xù)生產(chǎn)的變化,進(jìn)而使產(chǎn)品不符合合同??要求,原本己滿足的合同會因所匹配的材料不合格而重新產(chǎn)生欠量,需重新匹配??板坯或熱卷,即產(chǎn)生了合同欠量返回。??J?U??成品??f?連續(xù)退火一????????U-電鍍錫?一?鍍錫卷成品??連續(xù)澆注一|"如熱軋機(jī)??酸洗:軋制一1??????'t??????板坯成品一I?熱卷成品?軋硬卷成品■>?熱鍍鋅?一?鍍鋅卷成品??+熱進(jìn)招梓一??^??圖2.1鋼鐵生產(chǎn)流程圖??Fig.?2.1?The?production?flow?chart?of?steel??熱軋生產(chǎn)中板坯首先需要進(jìn)入加熱爐中進(jìn)行加熱,到達(dá)軋制溫度后才能進(jìn)行??粗軋,若沒有加熱到規(guī)定溫度或加熱不均,板坯就會在后道工序產(chǎn)生“翹頭”,最??終影響熱卷的軋制精度加熱完成后,板坯經(jīng)輥道依次進(jìn)入粗軋區(qū)和精軋區(qū),??精軋完成后的帶鋼進(jìn)入層流冷卻系統(tǒng),這一過程中板坯需要數(shù)秒之內(nèi)達(dá)到低溫狀??態(tài)。與熱軋生產(chǎn)流程特點(diǎn)不同
數(shù)值實驗??驗以半成品板坯-熱卷成品,半成品板坯-冷軋成品,半成品熱卷-冷軋成階段為研究對象,每個階段各選。保敖M數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗,分別預(yù)測在從半成品的生產(chǎn)過程中可能有質(zhì)量問題的材料。其中冷軋成品包括軋硬卷、鍍、電鍍錫卷、熱鍍鋅卷、熱鍍鋁鋅卷。??(1)半成品板述-熱卷成品實驗結(jié)果??入變量選取信息熵最大的5個變量,由大到小分別為板坯長度、板坯厚度、??是否經(jīng)過熱軋2號機(jī)組、板坯寬度、板坯重量,輸出變量為熱卷是否成為表2.2半成品板坯-熱卷成品實驗數(shù)據(jù)??Table?2.2?Slab?and?hot?coil?experimental?result??名稱?隨機(jī)森林?梯度提升樹?改進(jìn)后??精確度?召回率?精確度?召回率?精確度?召回率??卷?0.20?0.18?0.18?0.33?0.28?0.21???板坯-熱卷???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼鐵企業(yè)板坯動態(tài)分配問題的建模與分散搜索算法求解[J]. 呂亞娜,唐立新,孟盈,袁媛. 控制與決策. 2015(01)
[2]廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在高爐煉鐵能耗預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 陳光,劉文濤. 冶金能源. 2013(04)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大方坯質(zhì)量在線預(yù)報模型[J]. 常運(yùn)合,曾智,張家泉,何慶文,申景霞,張利平. 鋼鐵. 2011(05)
[4]板坯轉(zhuǎn)用充當(dāng)中二次匹配問題的研究與應(yīng)用[J]. 田輝,杜斌,朱俊. 控制工程. 2010(S3)
[5]基于合成鄰域的蟻群算法求解無委托板坯匹配問題[J]. 田志波,唐立新,任一鳴,趙永明,鄔成新. 自動化學(xué)報. 2009(02)
[6]考慮批量因素的成品匹配與生產(chǎn)計劃聯(lián)合優(yōu)化[J]. 胡琨元,陳文明,汪定偉,鄭秉霖. 系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用. 2004(03)
博士論文
[1]熱軋生產(chǎn)操作優(yōu)化理論與方法研究[D]. 陳麗.東北大學(xué) 2014
[2]區(qū)間參數(shù)不確定系統(tǒng)優(yōu)化方法及其在汽油調(diào)和中的應(yīng)用研究[D]. 蔣崢.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]鋼鐵企業(yè)板卷合同匹配問題建模與差分進(jìn)化算法研究[D]. 左宇婷.東北大學(xué) 2014
[2]鋼鐵企業(yè)冷軋機(jī)組物流平衡問題流程分析與系統(tǒng)設(shè)計[D]. 遲永芳.東北大學(xué) 2010
本文編號:3483098
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