一種基于智能算法的軋制計劃排程方法與流程

1.本技術涉及冶金技術領域，特別地，涉及一種基于智能算法的軋制計劃排程方法。


背景技術：

2.鋼鐵生產過程中包括煉鐵、煉鋼、連鑄、熱軋和冷軋等多個工序。煉鐵、煉鋼、連鑄、熱軋和冷軋工序間呈現順序加工的關系。它們之間不僅存在著物流平衡和資金流平衡問題，還存在著能量和時間平衡問題。熱軋工序處于連鑄與冷軋工序之間，起著承上啟下的作用，熱軋生產計劃的科學制定與編排，直接影響到連鑄和冷軋的生產。目前，各大鋼廠針對熱軋計劃排程主要是由計劃員手動進行，計劃員需從數千塊板坯中篩選出可排程板坯，并根據熱軋生產工藝規則進行排序得到輥期計劃。該過程人工操作操作工作量大，對計劃員排程經驗依賴程度較高，不利于生產計劃的精細化管理。通過研發自動化排程功能，將人工排程經驗提煉總結，可以大幅度減輕計劃員排程工作量，規避軋制計劃編排質量對計劃員排程經驗的依賴性，提高軋制序列工藝跳變穩定性。
3.鋼廠煉鋼板坯庫存板坯數量多、材料狀態復雜。計劃員需從數千塊板坯中篩選出可排程板坯，計劃員工作量大，對計劃員排程經驗依賴過高，且不同計劃員排程經驗存在差異，會出現排程質量波動的問題，進而影響軋制工藝控制和產品質量。


技術實現要素：

4.本技術的目的在于提供一種基于智能算法的軋制計劃排程方法，大幅度減輕了計劃員排程工作量，減輕了因不同計劃員排程習慣帶來的質量波動問題，提高了熱軋產線區域自動化水平。
5.本技術的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本技術的實踐而習得。
6.根據本技術實施例的一個方面，提供了一種基于智能算法的軋制計劃排程方法，包括：獲取待生產板坯的各項數據值，在所述各項數據值中篩選出符合預設閾值的第一板坯集合；獲取用戶自定義信息，在所述第一板坯集合中篩選出符合所述自定義信息的第二板坯集合；獲取輥期不同生產階段的閾值區間，根據所述不同階段的閾值區間對所述第二板坯集合的板坯進行分類；將分類后的板坯放入輥期序列對應位置進行軋制。
7.根據一些實施例，還包括獲取待生產板坯的視圖，根據所述視圖獲取對應板坯的各項數據值。
8.根據一些實施例，所述輥期不同階段依次為燙輥材、過渡材、主軋材和次軋材，所述燙輥材、過渡材、主軋材、次軋材均設有對應的閾值區間，所述第二板坯集合中的板坯根據對應的閾值區間分別分配至燙輥材、過渡材、主軋材、次軋材。
9.根據一些實施例，所述閾值區間包括板坯軋寬區間、板坯軋厚區間和板坯出鋼標記區間。
10.根據一些實施例，還包括將分類后的板坯根據數據值由大到小進行排列，計算出
滿足板坯間跳變約束的板坯序列，根據所述板坯序列對板坯進行排序。
11.根據一些實施例，通過蟻群算法從板坯數據中計算出滿足板坯間跳變約束的最長主軋材和次軋材序列；通過兩點間距離公式計算出滿足板坯間跳變約束的燙輥材序列；通過最短路徑算法計算出滿足板坯間跳變約束的、過渡平滑的過渡材序列。
12.根據一些實施例，還包括同寬公里數限制、出鋼標記數量限制、表面分選度公里數限制、輥期公里數限制和輥期塊數限制。
13.根據一些實施例，所述同寬公里數限制為：成品寬度在50mm內過渡為同寬過渡，成品厚度大于等于3.0mm時同寬公里數最大為35km，成品厚度小于3.0mm時同寬公里數最大為30km。
14.根據一些實施例，所述出鋼標記數量限制為：一個軋制計劃中出鋼標記數量小于等于10個。
15.根據一些實施例，所述預設閾值為x＞0。
16.由以上本技術的技術方案，與現有技術相比，其顯著的有益效果在于：減少了傳統人工編排一個輥期的時間，大幅度減輕了計劃員排程工作量，減輕了因不同計劃員排程習慣帶來的質量波動問題，提高了熱軋產線區域自動化水平，最大程度貼合現場實際生產情況，解決人工排程工作量大、排程質量存在波動等問題。
17.應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本技術。
附圖說明
18.通過參照附圖詳細描述其示例性實施例，本技術的上述和其它特征及優點將變得更加明顯。
19.圖1示出了根據本技術一個實施例的流程框圖。
具體實施方式
20.現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的范例；相反，提供這些實施方式使得本技術將更加全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。
21.此外，所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施例中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本技術的實施例的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本技術的技術方案而沒有特定細節中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知方法、裝置、實現或者操作以避免模糊本技術的各方面。
22.附圖中所示的方框圖僅僅是功能實體，不一定必須與物理上獨立的實體相對應。即，可以采用軟件形式來實現這些功能實體，或在一個或多個硬件模塊或集成電路中實現這些功能實體，或在不同網絡和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實現這些功能實體。
23.附圖中所示的流程圖僅是示例性說明，不是必須包括所有的內容和操作/步驟，也不是必須按所描述的順序執行。例如，有的操作/步驟還可以分解，而有的操作/步驟可以合并或部分合并，因此實際執行的順序有可能根據實際情況改變。
24.根據一些實施例，一種基于智能算法的軋制計劃排程方法包括，獲取待生產板坯的視圖，根據所述視圖獲取對應板坯的各項數據值。獲取待生產板坯的各項數據值，在所述各項數據值中篩選出符合預設閾值的第一板坯集合；獲取用戶自定義信息，在所述第一板坯集合中篩選出符合所述自定義信息的第二板坯集合；獲取輥期不同生產階段的閾值區間，根據所述不同階段的閾值區間對所述第二板坯集合的板坯進行分類；將分類后的板坯放入輥期序列對應位置進行軋制。
25.基于上述實施例，連接制造管理系統服務器上的數據庫，從板坯庫存對應的視圖中獲取到待生產板坯數據，主要板坯信息包括：板坯號、板坯長、板坯寬、板坯厚、板坯重、板坯軋寬、板坯軋厚、出鋼標記、出鋼溫度、牌號、硬度組、后全程工序代碼、合同號、庫區號、材料狀態、生產時刻、交貨日期、連連澆號、制造命令號、高領標記、整單標記、拖期標記、緊急標記、重點合同、難點合同等。
26.進一步的，剔除板坯長、板坯寬、板坯厚、板坯重、板坯軋寬、板坯軋厚、出鋼溫度、硬度組等屬性值中存在零值的板坯數據，即預設閾值為x＞0；然后根據單塊板坯規格限制規則篩選出滿足機組生產能力的板坯數據。之后根據用戶輸入的動態附加規則對板坯數據進行篩選，得到滿足動態調整要求的板坯數據，其中動態規則信息包括：合同號、板坯軋寬、板坯軋厚、出鋼標記、出鋼溫度、牌號、硬度組、產出小時、交貨日期、高領標記、整單標記、拖期標記、緊急標記、重點合同、難點合同等。
27.進一步的，所述輥期不同生產階段依次為燙輥材、過渡材、主軋材和次軋材，所述燙輥材、過渡材、主軋材、次軋材均設有對應的閾值區間，所述第二板坯集合中的板坯根據對應的閾值區間分別分配至燙輥材、過渡材、主軋材、次軋材。將第二板坯集合中符合燙滾材規格要求的板坯分配至燙滾材，符合過渡料規格要求的板坯分配至過渡料，符合主軋材規格要求的板坯分配至主軋材。閾值區間包括板坯軋寬區間、板坯軋厚區間和板坯出鋼標記區間。其中，出鋼標記的不同區間對應不同的軋制屬性，同一出鋼標記區間的板坯軋制屬性相近，才可以分配到同一個輥期序列進行軋制。將分類后的板坯放入輥期序列對應位置進行軋制，以實現自動分類板坯，完成自動軋制生產。本排程方法支持自動定時排程和手動輔助排程兩種方式，最大程度貼合現場實際生產情況，解決人工排程工作量大、排程質量存在波動等問題。
28.根據一些實施例，還包括將分類后的板坯根據數據值由大到小進行排列，計算出滿足板坯間跳變約束的板坯序列，根據所述板坯序列對板坯進行排序。
29.基于上述實施例，將燙輥材、過渡材、主軋材、次軋材對應的板坯數據均按照板坯軋厚、板坯軋寬、出鋼溫度、出鋼標記、板坯號等屬性從大到小進行排序，然后按照順序分別計算出滿足板坯間跳變約束的板坯序列，板坯間跳變約束的計算包括：通過蟻群算法從板坯數據中計算出滿足板坯間跳變約束的最長主軋材和次軋材序列，最長序列可提高生產產量；通過兩點間距離公式計算出滿足板坯間跳變約束的燙輥材序列；通過最短路徑算法計算出滿足板坯間跳變約束的、過渡平滑的過渡材序列。其作用為，為了保證工藝質量和現場控制，輥期內板坯前后兩塊的寬度和厚度變化不能過大，所以需要按排序規則給所有的板坯排好順序，實現軋制規格的平滑過渡。
30.根據一些實施例，還包括同寬公里數限制、出鋼標記數量限制、表面分選度公里數限制、輥期公里數限制和輥期塊數限制。
31.基于上述實施例，按燙輥材、過渡材、主軋材、次軋材的順序連接計算出來的板坯序列，根據同寬公里數限制、出鋼標記數量限制、表面分選度公里數限制、輥期公里數限制和輥期塊數限制等約束規則對板坯序列進行二次增刪操作，最終得到滿足生產要求的輥期板坯生產序列。其中：
32.同寬公里數限制：成品寬度在50mm內過渡為同寬過渡，成品厚度大于等于3.0mm時同寬公里數最大為35km，成品厚度小于3.0mm時同寬公里數最大為30km。
33.出鋼標記數量限制：為了減少熱軋取樣和頻繁跳變對熱軋生產穩定性的影響，一個輥期中出鋼標記數量小于等于10個。
34.表面分選度公里數限制：按照所排鋼種表面分選度級別限制最大軋制公里數。
35.輥期公里數限制：不同排程模型輥期板坯序列最大長度限制。
36.輥期塊數限制：不同排程模型輥期板坯序列最大塊數限制。
37.軋制板坯的過程中對上下輥子表面是有磨損的，如果同寬軋的過長，輥子表面磨損的印就會越明顯，進而無法保證軋出來的質量，所以要求同寬不能過長。要求出鋼標記數量最大限制，是為了減小因為鋼種間性能差異造成的質量損失。因此，同寬公里數限制、出鋼標記數量限制、表面分選度公里數限制、輥期公里數限制和輥期塊數限制等約束規則均為了保證軋制的質量。
38.本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的實施方式后，將容易想到本技術的其它實施方案。本技術旨在涵蓋本技術的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本技術的一般性原理并包括本技術未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。
39.應當理解的是，本技術并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本技術的范圍僅由所附的權利要求來限制。