利用计算机程序进行冷轧材料计算的方法

摘要

本发明公开了一种利用计算机程序进行冷轧材料计算的方法，包括：步骤一、确定该所需要经过的冷轧工序；步骤二、确定对应材料在成品机组出口的重量范围；步骤三、判断是否只经过冷轧工序，如果需要经过冷轧、热轧、炼钢工序，则执行步骤四；如果只经过冷轧工序则执行步骤五；步骤四、结合板坯长度限制，从最小分切数到最大分切数，执行生产设计循环操作，计算出最优分切数及相应各加工工序出入口材料的规格、重量范围；步骤五、从最大分切数到最小分切数，依次执行冷轧生产设计循环操作，计算出最优分切数及相应各加工工序出入口材料的规格、重量范围。本发明能够快速准确的计算出所需冷轧材料数量规格。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用计算机程序进行冷轧生产设计的方法，具体涉及一种利用计算机程序进行冷轧材料计算的方法。

背景技术

目前，在大型钢铁系统中普遍使用的冷轧材料计算方法最大限度的考虑各工序机组的生产产能，在工序产能最大化的基础上进行设计。该方法在推算原料规格及重量数据的过程中几乎不考虑需求在各道工序上的加工限制，最终的设计结果可能导致不同冷轧成品需求其计算结果基本相同，生产量普遍超过需求量的情况。该方法较适用于生产规模庞大且稳定的大型冷轧生产系统。对于中小型冷轧产品生产系统，它的弊端显而易见，设计结果较为粗犷，容易产生无需求产品，不利于系统的精细化生产和资金周转，并增加了库存压力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够快速准确的计算出所需冷轧材料数量规格的方法。

为解决上述技术问题，本发明方法包括：步骤一、根据成品需求，确定所需要经过的冷轧工序；步骤二、根据各工序相应机组的能力限制，确定材料在成品机组出口的重量范围；根据需求信息及材料在成品机组出口重量范围，确定分切数的范围；步骤三、判断是否只经过冷轧工序，如果需要经过冷轧、热轧、炼钢工序，则执行步骤四；如果只经过冷轧工序则执行步骤五；步骤四、根据包括冷轧、热轧、炼钢各机组能力，各机组投料率，分切数，结合板坯长度限制，从最大分切数到最小分切数，依次执行冷轧生产设计循环操作；推出最优的板坯重量、长度、材料经过各工序的出入口重量范围、推荐冷卷分切数；然后执行步骤六；步骤五、根据冷轧各机组能力，各机组投料率，分切数，从最大分切数到最小分切数，执行生产设计循环操作；推出最优的热轧卷重量、材料经过各工序的出入口重量范围、推荐冷卷分切数；然后执行步骤六；步骤六、输出冷轧需求板坯规格，材料设计计算结束。

本发明的有益效果在于：本发明相比现有材料设计方法，充分考虑到对于机组生产能力的限制，在材料设计层面上，就很大程度的减少了余材的产生，并满足生产最大化的要求。同时由于原料板坯必须经过热轧轧制才能作为冷轧机组原料进行加工生产，冷轧材料设计技术也就涵盖了热轧工序的材料设计功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例的简单流程图；

图2是本发明实施例的详细流程图。

具体实施方式

本实施例以某系统冷轧产线为例进行说明。根据冷轧产品的需求规格、重量等信息，结合生产各工序机组能力实际情况，特殊限制，在充分考虑平均及特殊投料率的基础上计算出最优的冷卷原料(板坯或热轧卷)的重量及规格区间、材料经过各生产工序的重量控制范围及推荐冷卷分切数，最终完成由需求数据向全流程生产、质量控制数据的全面转换，保证按质、按量完成，为整个冶金制造执行管理系统系统提供基础的数据准备和强有力的支撑。该技术可覆盖直发卷和分切小卷等不同冷轧产品的生产设计功能，同时在实现方法上充分考虑存在通用性和可配置性，使得该技术可较为方便的应用到不同的冷轧系统中。

如图1所示本发明方法包括如下步骤：

步骤一、根据成品需求，确定所需要经过的冷轧工序；

步骤二、根据各工序相应机组的能力限制，确定材料在成品机组出口的重量范围；根据需求信息及材料在成品机组出口重量范围，确定分切数的范围；

步骤三、判断是否只经过冷轧工序，如果需要经过冷轧、热轧、炼钢工序，则执行步骤四；如果只经过冷轧工序则执行步骤五；

步骤四、根据包括冷轧、热轧、炼钢各机组能力，各机组投料率，分切数，结合板坯长度限制，从最大分切数到最小分切数，依次执行冷轧生产设计循环操作；推出最优的板坯重量、长度、材料经过各工序的出入口重量范围、推荐冷卷分切数；然后执行步骤六；

步骤五、根据冷轧各机组能力，各机组投料率，分切数，从最大分切数到最小分切数，执行生产设计循环操作；推出最优的热轧卷重量、材料经过各工序的出入口重量范围、推荐冷卷分切数；然后执行步骤六；

步骤六、输出冷轧需求板坯规格，材料设计计算结束。

如图2所示，本实施例更为详细的步骤如下：

1.根据需求需求，推算该生产过程中所要经过的各工序

2.结合当前板坯长度(注1)等初始值信息，对该需求经过的各道工序(包括热轧，炼钢)的机组能力按各机组成材率换算到成品出口后，取交集确定冷轧成品机组出口能力的最大重量和最小重量；即为机组_max和机组_min。

3.根据需求的需求单重，以及机组_max和机组_min，确定分切数的范围。如果最大分切数小于等于0，材料计算失败；如果最大分切数小于最小分切数，材料计算失败。

4.执行从最大分切数到最小分切数的如下循环操作：

步骤1：需求单重的范围乘以当前分切数i(注2)获得重量范围，即为卷重_max和卷重_min，与冷轧机组能力的机组_max和机组_min取交集如果交集存在，重量范围记为max和min

如果交集不存在，当前分切数加1，j(注3)值不变，执行步骤9

步骤2：判断max是否大于等于min

如果满足，则执行步骤3

不满足，当前分切数加1，j值不变，执行步骤9

步骤3：判断该需求是否为镀锡板需求需求(注4)(根据某系统生产实际情况，镀锡板的成品机组-横切机组能力范围值无下限，不需考虑设计出的材料产出时，材料重量低于机组能力下限，即不执行步骤4，步骤5)

如果满足，则执行步骤6

不满足，则执行步骤4

步骤4：判断max除以当前分切数是否大于等于成品出口的重量下限如果满足，则执行步骤5

不满足，当前分切数加1，j值不变，执行步骤9

步骤5：判断min除以当前分切数是否大于等于成品出口的重量下限如果满足，则执行步骤6

不满足，min修正为成品出口重量下限乘以当前分切数，继续执行步骤6

步骤6：max和min从成品工序，从后往前，按经过机组的成材率一直推出板坯重量max和min，并计算板坯长度

步骤7：取计算出的板坯长度与当前材料计算类型j下的长度范围取交集

如果交集存在，则执行步骤8

如果交集不存在，当前分切数加1，j值不变，执行步骤9

步骤8：判断板坯重量换算出来的板坯长度差值是否小于200mm(注5)

如果不满足，则执行步骤10

如果满足，当前分切数加1，j值不变，执行步骤9

步骤9：判断当前分切数是否大于最大分切数

如果满足，判断材料计算类型标记是否为0

如果为0，材料计算类型标记j置1(此时板坯长度为8000mm-9500mm的材料计算失败，按板坯长度为7000-7250mm重新材料计算)，当前分切数置为最大，执行循环操作，重新执行步骤1

如果为1，材料计算失败(此时已经计算了2段长度下的所有分切数的材料设计，所有的情况材料设计都未结束)

如果不满足，执行循环操作，重新执行步骤1

步骤10：输出冷轧需求板坯规格，材料计算结束。

另外需要说明的是：

1)以某系统生产实际情况为例，冷轧需求对应的原料板坯长度为2段(以8000-9500mm与7000-7250mm为例)。设计时，先考虑较长的板坯(8000-9500mm)，如果某一分切数下材料计算结束，则该需求的材料计算结束；如果该长度(8000-9500mm)下的所有分切数的材料计算失败，则再以相同流程执行板坯长度为(7000-7250mm)的材料计算。如果该长度(7000-7250mm)下的所有分切数的材料计算均失败，则该材料计算失败

2)最大分切数＝FLOOR(机组_max/需求单重下限)，当需求单重为0时，需求单重下限值置为1

最小分切数＝CELL(机组_min/需求单重上限)

FLOOR函数：取整；

CEIL函数：结果为整数时，取整数值；结果非整数时，取大于该数的最小整数

当前分切数i大于等于最小分切数，小于等于最大分切数，当前分切数初始值为最小分切数

3)材料计算类型标记记为j：

j为0，表示执行板坯长度为8000-9500mm材料计算

j为1，表示执行板坯长度为7000-7250mm材料计算

j的初始值为0

4)某需求某一分切数下，设计的材料重量最大值若小于成品机组能力下限，则该分切数下的材料重量设计失效(该材料重量实际生产时不能生生产)，分切数+1，重新计算；如果材料重量最小值小于成品机组能力下限，则该分切数下的材料重量下限值按成品机组能力下限来继续设计

5)根据某系统实际生产时的设备能力，设定板坯的长度要求为板坯长度最大值与最小值的差值大于等于200mm

本技术在实现过程中，将以上所述各具体数值，以静态数据形式存储，可依不同系统生产实际情况修改，不影响具体算法，增强了本技术的通用性和适应性。本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。该描述不应用作穷尽或限定本发明的保护范围。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。