本文以鋼鐵生產過程為背景,將預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)結構不同,該研究將關鍵績效指標的解析作為反饋引入到材料匹配優(yōu)化模型中,構成閉環(huán)結構,從而指導材料分配計劃的調整,其應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)關鍵績效指標具有顯著意義。本文分別對合同欠量返回和冷軋機組生產負荷兩個影響合同按時交貨的關鍵因素進行預測,建立了基于決策樹方法的合同欠量返回預測模型和基于時間序列方法的機組生產負荷預測模型�；陬A測的結果,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,設計并開發(fā)了改進的差分進化算法對問題進行求解。最后,開發(fā)了全委托板坯匹配與績效管理系統(tǒng)。主要研究內容包含以下幾個方面:（1）研究了合同欠量返回預測問題。以熱軋、冷軋的生產過程為研究背景,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測模型。對原始數(shù)據(jù)進行獨熱編碼,并將處理后的數(shù)據(jù)運用改進后的決策樹模型進行求解。實驗結果表明,改進后的決策樹模型與傳統(tǒng)的隨機森林和梯度提升樹相比,對問題中損失材料的預測具有更強的覆蓋能力,并且滿足本問... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 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、冷軋生產流程概述??鋼鐵生產是一個復雜的加工過程，連鑄完成后的板坯大部分還要經(jīng)歷熱軋、??冷乳才能產出成品鋼材，如圖２．１所示。由于生產工藝復雜、產品質量要求高，??在這過程中的ｔ個小的擾動都可能引起后續(xù)生產的變化，進而使產品不符合合同??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生欠量，需重新匹配??板坯或熱卷，即產生了合同欠量返回。??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?？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??＋熱進招梓一？?＾??圖２．１鋼鐵生產流程圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｓｔｅｅｌ??熱軋生產中板坯首先需要進入加熱爐中進行加熱，到達軋制溫度后才能進行??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)輥道依次進入粗軋區(qū)和精軋區(qū)，??精軋完成后的帶鋼進入層流冷卻系統(tǒng)，這一過程中板坯需要數(shù)秒之內達到低溫狀??態(tài)。與熱軋生產流程特點不同

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)進行實驗，分別預測在從半成品的生產過程中可能有質量問題的材料。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?隨機森林?梯度提升樹?改進后??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】：
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)絡在高爐煉鐵能耗預測中的應用[J]. 陳光,劉文濤.  冶金能源. 2013(04)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的大方坯質量在線預報模型[J]. 常運合,曾智,張家泉,何慶文,申景霞,張利平.  鋼鐵. 2011(05)
[4]板坯轉用充當中二次匹配問題的研究與應用[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.  自動化學報. 2009(02)
[6]考慮批量因素的成品匹配與生產計劃聯(lián)合優(yōu)化[J]. 胡琨元,陳文明,汪定偉,鄭秉霖.  系統(tǒng)工程理論方法應用. 2004(03)

博士論文
[1]熱軋生產操作優(yōu)化理論與方法研究[D]. 陳麗.東北大學 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和中的應用研究[D]. 蔣崢.浙江大學 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化算法研究[D]. 左宇婷.東北大學 2014
[2]鋼鐵企業(yè)冷軋機組物流平衡問題流程分析與系統(tǒng)設計[D]. 遲永芳.東北大學 2010



本文編號：3483098