عنوان :
زمان بندي دسته اي يكپارچه ريخته گري مداوم و نورد گرم در كارخانه فولادسازي كوچك با فن آوري توليد پيوسته كلاف
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بهينه سازي سيستم ها
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 174 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي بيجاري
استاد مشاور :
محمدرضا يداله پور
توصيفگر ها :
توليد پيوسته كلاف , زمان بندي يكپارچه , زمان بندي دسته اي مرحله نورد گرم , ريخته گري مداوم , الگوريتم ابتكاري , سرعت ريخته گري
استاد داور :
مهدي ايرانپور، قاسم مصلحي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/12/08
رشته تحصيلي :
مهندسي صنايع
دانشكده :
مهندسي صنايع و سيستم ها
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/12/09
چكيده فارسي :
چكيده در خط توليد فوالد هرچه پيوستگي بين مراحل ريختهگري مداوم و نورد گرم بيشتر باشد براي توليد كارآمد نياز به زمانبندي و برنامهريزي يكپارچه بيشتر اهميت پيدا ميكند از طرفي ايجاد يك زمانبندي يكپارچه با توجه به محدوديتهاي فنآوري توليدكي هر مرحله پيچيده است و بايد براي هر خط توليدي بر اساس شرايط فنآوري توليدكي آن تدوين شود يكي از پيشرفتهترين فنآوري توليدهاي صنعت فوالد فنآوري توليد توليد پيوسته كالف ميباشد كه بر پايه ارتباط مستقيم بين مراحل ريختهگري مداوم و نورد گرم طراحي شده است براي اين فنآوري توليد تا كنون زمانبندي و برنامهريزي در زمينه نورد گرم صورت گرفته است در اين مطالعه براي فنآوري توليد توليد پيوسته كالف زمانبندي دستهاي مرحله نورد گرم براي مورد مطالعاتي فوالد سبا تدوين شده است همچنين زمانبندي مراحل از ابتداي ريختهگري مداوم تا انتهاي مرحله نورد در قالب يك مدلسازي يكپارچه جديد بين مراحل مذكور تدوين و يك روش حل ابتكاري بر اساس ويژگيهاي مسئله توسعه داده شده است چارچوب مدلسازي يكپارچه شامل دو زير مسئله و يك مرحله هماهنگ كننده بين دو زير مسئله ميشود در ابتدا مرحله هماهنگ كننده يكسري اطالعات از هر مرحله به مرحله ديگر منتقل ميكند سپس زير مسئله اول تحت عنوان زمانبندي دستهاي مرحله نورد گرم بر اساس تاريخ تحويل كالفها با تابع هدف كمينهكردن مجموع تغيير ضخامت بين كالفهاي مجاور در همه برنامههاي نورد حل ميشود در اين زير مسئله كالفها با اولويت تاريخ تحويل زودتر از ليست سفارشات انتخاب و تخصيص و توالي آنها در هر برنامه مشخص ميشود در ادامه اطالعات مورد نياز زير مسئله دوم تحت عنوان زمانبندي يكپارچه از مرحله ريختهگري تا مرحله نورد با هدف كمينه كردن مجموع زمان شروع نورد كالفها از زير مسئله اول دريافت ميشود در اين زير مسئله تختالهاي متناظر با كالفهاي تخصيص يافته به برنامههاي نورد روي دستههاي ريختهگري دو ماشين ريختهگري با سرعتهاي متفاوت تخصيص داده ميشوند در اين مطالعه براي كاهش زمان فرآيند ريختهگري سرعت ماشينهاي ريختهگري بر اساس عرضهاي ريختهگري به دست آورده شده است همچنين ارائه اصول غلبه براي زير مسئلهها براي ابعاد06 09 كالف زيرمسئله اول و ابعاد 04 06 تختال زير مسئله دوم را در كمتر از دو ساعت بهينه ميكنند يا يك جواب نزديك به بهينه به دست ميآورند در نهايت بر اساس ويژگيهاي مسئله براي هر كدام از زير مسئلهها روش حل ابتكاري طراحي شده است روش حل زير مسئله اول از دو قسمت تشكيل شده است در قسمت اول يك جواب اوليه با هدف كمينه كردن كالفهاي مجازي به صورت ابتكاري بر پايه پژوهشهاي گذشته در همين حوزه محاسبه و در قسمت دوم براي بهبود آن از الگوريتم تثبيت و بهينه سازي استفاده ميشود روش حل زير مسئله دوم نيز به گونهاي طراحي شده است كه با حد پايين مسئله در صورتي كه امكان پذير باشد برابر و بهينه و در غير اين صورت شكاف بهينگي بسيار كمي در حد كمتر از 5 درصد با حد پايين ناموجه دارد در نهايت با اجراي روشهاي ابتكاري روي چند نمونه از مورد مطالعاتي مورد نظر امكان استفاده از آن در ابعاد واقعي تا حدود 003 تختال براي به دست آوردن يك جواب معقول در زمان چند دقيقه اي نشان داده شده است كلمات كليدي توليد پيوسته كالف زمانبندي يكپارچه زمانبندي دستهاي مرحله نورد گرم ريختهگري مداوم الگوريتم ابتكاري سرعت ريختهگري
چكيده انگليسي :
Integrated batch scheduling of continuous casting and hot stripmills in the steel minimill with compact strip production technology Mahsa Rajabi m rajabi@in iut ac ir Date of Submission Department of Industrial Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language PersianSupervisor Mahdi bijari bijari@cc iut ac ir Abstract In a steel production line as strong as the connection between continuous casting and hot rolling therewill be a greater need for integrated and efficient scheduling On the other hand creating an integratedschedule is complex due to the technological limitations of each stage and the schedule must be developedfor each production line based on its technological conditions One of the most advanced technologies insteel industry is compact strip production technology which is designed based on the direct relationshipbetween continuous casting and hot rolling So far scheduling and planning in the field of hot rolling hasbeen done for this technology In this study for compact strip production technology the hot rolling stagebatch scheduling has been developed based on the case study of Saba Steel Also the scheduling of stagesfrom the beginning of continuous casting to the end of the rolling stage has been developed in the form ofa new integrated model and a heuristic solution method is presented based on the characteristics of theproblem The integrated modeling framework includes two sub problems and a coordination step betweenthe two sub problems At first the coordination stage transfers some information from each stage toanother Then the first problem which is named batch scheduling based on the delivery date of the sheetstrips with the objective function of minimizing the sum of the change in thickness between adjacent sheetstrips in all rolling programs is solved In this sub problem sheet strips with earlier delivery dates aredetermined and their assignments and sequences in the program are specified Then the requiredinformation for the second problem which is named integrated scheduling from the casting stage to therolling stage to minimize the total start times of rolling the sheet strips is obtained from the first problem In this sub problem the slabs related to the sheet strips are assigned to the casting batches of two castingmachines with different speeds according to the need of the rolling stage Also by presenting dominancerules for sub problems and by running the main model the optimal solutions are obtained in a few hoursfor up to 40 60 slabs for the second sub problem and in a few minutes for up to 60 90 sheet strips for thefirst sub problem In addition to reduce the time of the casting process the speeds of the casting machinesare obtained based on the casting widths Finally based on the properties of the problem heuristic solutionmethods are presented for each of the sub problems The method of solving the first sub problem consistsof two parts In the first part an initial heuristic solution is calculated for the sub problem to minimize thenumber of virtual sheet strips based on the previous research in this field In the second part the Fix and Optimize algorithm is used to improve the solution The method of solving the second sub problem is basedon the properties of the problem and the need of the rolling stage in such a way that it is equal to the lowerbound of the problem if possible and otherwise it has a 5 gap Finally the heuristic methods are runand they can obtain a good solution for practical size problems with 300 strips in a reasonable time Keywords Compact Strip Production Integrated scheduling Hot Rolling Batch scheduling ContinousCasting Speed of Continous casting Machine
استاد راهنما :
مهدي بيجاري
استاد مشاور :
محمدرضا يداله پور
استاد داور :
مهدي ايرانپور، قاسم مصلحي
