基于約束滿足的中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計(jì)與利用研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的全球化發(fā)展，市場(chǎng)的不斷細(xì)分，以及客戶需求的日趨多樣化和個(gè)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)?；a(chǎn)模式的鋼鐵行業(yè)帶來(lái)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(jì)與匹配利用問(wèn)題也更具難度。針對(duì)上述難點(diǎn)，本文結(jié)合中厚板生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，基于約束滿足方法對(duì)中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計(jì)與利用問(wèn)題開(kāi)展研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對(duì)具有復(fù)雜工藝特點(diǎn)的中厚板坯

2、料優(yōu)化設(shè)計(jì)與利用問(wèn)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(jì)與生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn)；進(jìn)而對(duì)中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)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(jì)問(wèn)題建模方法。⑵針對(duì)客戶訂單需求子板長(zhǎng)度和寬度均為定值的雙定尺中厚板坯料優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種約束滿足與啟發(fā)式規(guī)則相結(jié)合的求解方法?？紤]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(wú)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(jì)模型。模型求解分為母板設(shè)計(jì)和板坯設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，首先，通過(guò)對(duì)客戶訂單子板初始化排序后，運(yùn)用子板長(zhǎng)度最大值變量?jī)?yōu)先選擇策略、子板成功裝箱優(yōu)先和對(duì)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(jì)優(yōu)化求解算法，完成中厚板母板的組合優(yōu)化設(shè)計(jì)；然后，通過(guò)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(shí)現(xiàn)坯料規(guī)格設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所構(gòu)建的模型和算法相對(duì)于人工設(shè)計(jì)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(duì)客戶需求子板寬度為定值而長(zhǎng)度為不定值的非定尺訂單的中厚板坯料優(yōu)化利用問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于工藝知識(shí)的約束滿足求解方法?？紤]子板長(zhǎng)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(kù)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(gè)階段。首先，基于體積恒定的母板-坯料規(guī)格轉(zhuǎn)換約束對(duì)庫(kù)存坯料進(jìn)行坯料-母板規(guī)格轉(zhuǎn)換后，獲得母板長(zhǎng)度規(guī)格；然后，通過(guò)對(duì)客戶訂單子