Способ минимизации общей стоимости производства длинных металлических изделий и производственная установка, работающая в соответствии с таким способом - RU2017115469A
Код документа: RU2017115469A
Формула
1. Способ производства длинных металлических изделий, например, стержней, прутков, проволоки или тому подобного, содержащий следующие этапы:
- принимают из машины непрерывного литья множество длинных промежуточных изделий, перемещающихся на соответствующих линиях (cl1, cl2, …, cln) непрерывного литья, когда длинные промежуточные изделия транспортированы в выходную зону (100) машины непрерывного литья;
- вводят длинные промежуточные изделия из выходной зоны (100) машины непрерывного литья в производственную установку, имеющую известные параметры компоновки, причем производственная установка содержит, по меньшей мере:
прокатный стан (200), предназначенный для прокатки длинных промежуточных изделий;
множество взаимосвязанных производственных линий (р1, р2), находящихся между выходной зоной (100) машины непрерывного литья и прокатным станом (200), причем производственные линии (р1, р2) задают множество путей перемещения изделий или маршрутов (маршрут 1, маршрут 2, маршрут 3); и
- по меньшей мере, первое и второе нагревательные устройства (30, 40), имеющие известные характеристики;
- связывают с заданной производственной установкой математическую модель для вычисления в динамическом режиме эталонного значения (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показателя общей стоимости нагрева, соотнесенного с множеством нагревательных устройств (30, 40);
- определяют в автоматическом режиме для каждого длинного промежуточного изделия путь перемещения или маршрут (маршрут 1, маршрут 2, маршрут 3), который позволяет минимизировать эталонное значение (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показатель общей стоимости нагрева;
- направляют в автоматическом режиме каждое длинное промежуточное изделие по определенному пути перемещения, который позволяет минимизировать эталонное значение (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показатель общей стоимости нагрева.
2. Способ по п.1, в котором вычисление в динамическом режиме эталонного значения (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показателя общей стоимости нагрева, соотнесенного с множеством нагревательных устройств, содержит следующие этапы:
- на участке (V1) производственной установки, по существу, смежном с выходной зоной (100) машины непрерывного литья, измеряют при помощи датчиков температуру (Т1) каждого длинного промежуточного изделия;
- определяют адаптивным образом множество пороговых температур (Тс3, Тс3*, Тс1);
- с выполнением итераций сравнивают температуру (Т1) каждого длинного промежуточного изделия, измеренную на участке (V1) производственной установки, по существу, смежном с выходной зоной (100) машины непрерывного литья, с пороговыми температурами (Тс3, Тс3*, Тс1), чтобы в автоматическом режиме определить по какому пути перемещения или маршруту (маршруту 1, маршруту 2, маршруту 3) должно следовать каждое из длинных промежуточных изделий, чтобы минимизировать эталонное значение (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показатель общей стоимости нагрева, для этого длинного промежуточного изделия.
3. Способ по п.2, в котором в основе пороговых температур (Тс3, Тс3*, Тс1) лежат заранее установленные данные, например, известные характеристики (DT3, DT2; t3, t2) нагревательных устройств (30, 40) и/или известные параметры компоновки производственной установки и/или смоделированные физические свойства (DT1-3, DT1-2) длинных промежуточных изделий и/или заранее определенные целевые технические свойства (Тс4) готового, обработанного изделия, получаемого в результате прокатки на выходе из прокатного стана (200).
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором в основе вычисления в динамическом режиме эталонного значения (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показателя общей стоимости нагрева, лежат полученные в режиме реального времени входные данные, относящиеся к длинным промежуточным изделиям и их обработке в производственной установке, причем входные данные получают при помощи датчиков на соответствующих участках (V1, V2, V3, V4) этой установки.
5. Способ по п.4, в котором участки производственной установки, на которых в режиме реального времени получают входные данные, относящиеся к длинным промежуточным изделиям и их обработке, содержат, по меньшей мере:
- первый участок (V1), смежный с выходной зоной (100) машины непрерывного литья; и
- второй участок (V2), смежный с входом в первое нагревательное устройство (40).
6. Способ по п.5, в котором участки производственной установки, на которых в режиме реального времени получают входные данные, относящиеся к длинным промежуточным изделиям и их обработке, дополнительно содержат:
- третий участок (V3), смежный с входом во второе нагревательное устройство (30); и
- четвертый участок (V4), смежный с входом в прокатный стан (200).
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором связывание с заданной производственной установкой математической модели для вычисления в динамическом режиме эталонного значения (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показателя общей стоимости нагрева, содержит этап, на котором устанавливают непосредственную связь между компоновкой производственной установки и математической моделью, используемой для ее моделирования, путем обеспечения множества виртуальных датчиков, заданных в математической модели, которые представляют датчики производственной установки или связаны с ними, в результате чего моделирование производственных операций при помощи математического метода адаптивно отражает производственные операции, выполняемые в производственной установке.
8. Способ по любому из пп. 1-7, содержащий этап, на котором в автоматическом режиме активируют средства (tr1, tr2, tr3) переноса длинных промежуточных изделий в производственной установке и переносят длинные промежуточные изделия при помощи средств (tr1, tr2, tr3) переноса на множество путей перемещения или маршрутов (маршрут 1, маршрут 2, маршрут 3) таким образом, чтобы в результате вычисления в динамическом режиме эталонного значения (GHCI, GHCI1, GHCI2), или показателя общей стоимости нагрева, каждое из длинных промежуточных изделий следовало по пути перемещения или маршруту (маршрут 1, маршрут 2, маршрут 3), который позволяет минимизировать это эталонное значение.
9. Способ по п.8, в котором длинные промежуточные изделия переносят между:
- выходной зоной (100) машины непрерывного литья и
- либо первой производственной линией (р1) производственной установки, по которой эти изделия непосредственно транспортируются в прокатный стан (200), при помощи первого средства (tr1) переноса,
- либо дополнительной производственной линией (р2), содержащей буферные участки (50, 60), пригодные для хранения длинных промежуточных изделий, при помощи второго средства (tr2) переноса.
10. Способ по п.9, в котором длинные промежуточные изделия переносят между расположенными напротив производственными линиями (р1, р2) при помощи третьего средства (tr3) переноса, чтобы направить эти изделия с буферных участков (50, 60), находящихся на дополнительной производственной линии (р2), на первую производственную линию (р1), в результате чего затем можно выполнить их прокатку при помощи прокатного стана (200).
11. Способ по любому из пп. 2-10, содержащий следующие этапы:
если температура (Т1) каждого длинного промежуточного изделия, измеренная на участке (V1) производственной установки, по существу, смежном с выходной зоной (100) машины непрерывного литья, выше первой пороговой температуры (Тс3),
- определяют в автоматическом режиме, что имеется возможность обработки длинного промежуточного изделия в соответствии с первым маршрутом (1), или путем (1) перемещения, которая содержит следующие этапы:
- переносят длинное промежуточное изделие, поступившее в выходную зону (100) машины непрерывного литья, в первое нагревательное устройство (40); и
- затем переносят длинное промежуточное изделие в прокатный стан (200) для его прокатки.
12. Способ по любому из пп. 2-10, содержащий следующие этапы:
если температура (Т1) каждого длинного промежуточного изделия, измеренная на участке (V1) производственной установки, смежном с выходной зоной (100) машины непрерывного литья, ниже первой пороговой температуры (Тс3),
- определяют в автоматическом режиме, что отсутствует возможность обработки длинных промежуточных изделий в соответствии с первым маршрутом (1), или путем (1) перемещения; и
- вычисляют вторую пороговую температуру (Тс3*)
13. Способ по п.12, содержащий следующие этапы:
если измеренная температура (Т1) на участке (V1) производственной установки, смежном с выходной зоной (100) машины непрерывного литья, выше второй пороговой температуры (Тс3*), направляют текущее длинное промежуточное изделие по второму маршруту (2), или пути (2) перемещения, причем это содержит следующие этапы:
- переносят длинное промежуточное изделие, поступившее в выходную зону (100) машины непрерывного литья, на участок (50) с горячим буфером, находящийся на дополнительной производственной линии (р2);
- затем, после временного хранения, перемещают длинное промежуточное изделие во второе нагревательное устройство (30) для выравнивания температуры;
- переносят длинное промежуточное изделие с дополнительной производственной линии (р2) на производственную линию (р1) производственной установки, на которой длинные промежуточные изделия непосредственно транспортируются в прокатный стан (200);
- забирают длинное промежуточное изделие в первое нагревательное устройство (40); и
- направляют это промежуточное изделие в прокатный стан (200).
14. Способ по п.12, содержащий следующие этапы:
если измеренная температура (Т1) на участке (V1) производственной установки, смежном с выходной зоной (100) машины непрерывного литья, ниже второй пороговой температуры (Тс3*), направляют текущее длинное промежуточное изделие по третьему маршруту (3), или пути (3) перемещения, причем это содержит следующие этапы:
- переносят длинное промежуточное изделие, поступившее в выходную зону (100) машины непрерывного литья, на участок (50) с горячим буфером, находящийся на дополнительной производственной линии (р2); и
- затем перемещают длинное промежуточное изделие на участок (60) с холодным буфером, где оно остается складированным.
15. Способ по п.14, содержащий следующие этапы:
повторно вводят длинное промежуточное изделие, складированное на участке (60) с холодным буфером, в производственную установку, выполняя следующее:
- переносят длинное промежуточное изделие с участка (60) с холодным буфером на стол (70) загрузки в холодном состоянии;
- затем переносят длинное промежуточное изделие со стола (70) загрузки в холодном состоянии во второе нагревательное устройство (30) для выравнивания температуры;
- переносят длинное промежуточное изделие с дополнительной производственной линии (р2) на производственную линию (р1) производственной установки, на которой длинные промежуточные изделия непосредственно транспортируются в прокатный стан (200);
- перемещают длинное промежуточное изделие к первому нагревательному устройству (40); и
- направляют такое промежуточное изделие в прокатный стан (200).
