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轧辊热处理过程管理与优化决策系统的初步设计与开发

作　者: 胡永刚
导　师: 唐加福；雒兴刚
学　校: 东北大学
专　业: 系统工程
关键词: 轧辊生产热处理过程装炉优化与模拟系统设计启发式算法
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 29次
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内容摘要

近年来,钢铁行业的快速发展,带动了轧辊需求的增长,而企业为快速响应市场需求,保证在激烈的市场竞争中占据优势,就必须切实推进生产管理的信息化进程,通过优化生产管理流程和资源配置来提高企业的生产效率,保证企业生产经营目标的实现。在轧辊的生产过程中,热处理过程处于十分关键的地位,它不仅占据了生产流程的时间和消耗资源的一半,也是影响轧辊质量的关键工序。本文以国内某轧辊生产企业的实际生产为背景,针对轧辊生产流程中热处理过程的工艺特点和生产实际要求,初步设计和开发了以装炉优化与模拟和生产计划优化为核心功能的轧辊热处理过程管理与优化决策系统。通过企业实地调研,了解企业实际生产情况和存在的问题,形成了软件需求分析。根据软件需求分析对系统功能进行设计与实现,并将其分为系统管理、信息管理、生产管理和装炉优化与模拟四个功能模块。并依据企业生产的实际数据,建立了系统数据库。进而依靠数据库内的数据,对系统进行了单元测试和集成测试。此外,针对热处理过程中的装炉过程,分析并总结出装炉的约束条件、装炉方案的目标和装炉优化的规则；并在此基础上,设计了基于规则的装炉方案优化方法,最后通过一个实例对此优化方法进行仿真。仿真结果证明此装炉方案优化方法正确有效。根据轧辊实际生产的特性,本系统选用机械设计与仿真软件SolidWorks对热处理装炉过程进行三维动态仿真。首先,研究了SolidWorks软件的二次开发接口,得到本系统中装炉模拟优化的相关方法；其次,设计并实现了装炉模拟优化的程序流程；最后,将基于规则的装炉方案部分结果作为实例进行仿真。仿真结果表明装炉模拟优化方法基本符合企业实际生产特性,对企业的轧辊装炉生产过程具有现实的指导意义。在本系统应用于企业的实际生产过程中,通过企业相关部门与人员对本系统的反映,系统中的信息管理、生产计划管理和装炉模拟与优化模块对企业的实际生产具有较大的帮助及实用价值,并对企业的管理者做出正确决策提供了有效的依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-17
  1.1 课题的背景与来源  11-12
  1.2 课题研究的目的与意义  12-13
  1.3 研究目标和研究内容  13-14
  1.4 技术路线  14-15
  1.5 本文大研究结果与章节安排  15-17
第2章某轧辊生产企业铸钢分厂生产现状分析  17-27
  2.1 引言  17-18
  2.2 某轧辊生产企业铸钢分厂生产现状介绍  18-22
    2.2.1 铸钢分厂概况  18
    2.2.2 生产流程介绍  18-21
    2.2.3 生产流程的特点  21-22
  2.3 铸钢分厂生产计划于调度的编制流程  22-24
  2.4 某轧辊生产企业铸钢分厂存在的问题  24
  2.5 本章小结  24-27
第3章轧辊热处理过程管理与优化决策系统需求分析  27-35
  3.1 引言  27
  3.2 系统的数据分析与采集  27-29
    3.2.1 系统的数据分析  27-28
    3.2.2 系统的数据采集  28-29
  3.3 业务与数据流程分析  29-32
    3.3.1 业务流程分析  29-31
    3.3.2 数据流程分析  31-32
  3.4 系统功能需求  32-33
  3.5 系统需求目标  33-34
  3.6 本章小结  34-35
第4章轧辊热处理过程管理与优化决策系统设计与实现  35-55
  4.1 引言  35-36
  4.2 系统总体设计  36-39
    4.2.1 系统设计原则  36-37
    4.2.2 系统架构模型  37-38
    4.2.3 系统集成网络设计  38-39
  4.3 数据库设计  39-43
    4.3.1 数据库设计步骤  39
    4.3.2 数据库表设计  39-42
    4.3.3 数据库大存储过程设计  42-43
  4.4 系统功能设计  43-45
  4.5 系统功能实现  45-53
    4.5.1 系统的开发环境  45
    4.5.2 系统基础类的实现  45-46
    4.5.3 系统大界面实现  46-53
  4.6 本章小结  53-55
第5章基于规则的装炉优化模块大设计与实现  55-71
  5.1 引言  55
  5.2 装炉考虑的约束条件  55-57
  5.3 装炉方案的目标  57-58
  5.4 装炉优化的规则  58-62
    5.4.1 辊坯的聚类规则  58
    5.4.2 辊坯的组批规则  58
    5.4.3 装炉方式与布局规则  58-62
  5.5 基于规则的装炉优化流程  62-64
  5.6 基于规则的装炉方案实例  64-66
  5.7 装炉方案实例大实现  66-69
  5.8 本章小结  69-71
第6章基于SolidWorks的装炉过程动态模拟模块的设计与实现  71-81
  6.1 引言  71
  6.2 仿真工具软件及其接口介绍  71-72
    6.2.1 SolidWorks简介  71
    6.2.2 SolidWorks二次开发的接口  71-72
    6.2.3 SolidWorks的二次开发方法  72
  6.3 基于SolidWorks的仿真设计流程  72-76
  6.4 装炉方案实例  76
  6.5 装炉方案实例的SolidWorks实现  76-80
  6.6 本章小结  80-81
第7章总结与展望  81-83
  7.1 总结  81
  7.2 展望  81-83
参考文献  83-87
致谢  87-89
攻读硕士期间发表的论文、获奖情况及发明专利等项  89

轧辊热处理过程管理与优化决策系统的初步设计与开发

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