板坯设计方法、装置、设备、介质及产品与流程

本申请涉及板坯生产，特别是涉及一种板坯设计方法、装置、设备、介质及产品。

背景技术：

1、在目前的船板生产过程中，面临着多品种、小批量订单的挑战。为了满足客户需求，需要将多个小规格的订单合并成一个板坯兑现，从而提高横切成材率，同时提升生产组织能力。这一生产过程涉及到板坯、母卷和子板三种产品类型。板坯是经加热炉加热的钢坯，母卷是板坯经过轧机轧制后一对一形成的物料，子板则是母卷剪切后的可交货成品。订单组合材料设计，这可以看作是经典下料问题的一种扩展。经典下料问题主要研究如何从给定的大尺寸母体材料上切割用户需求的小尺寸产品。

2、然而，目前的船板生产中，订单组合材料设计主要依赖人工进行，在面对多品种、小批量订单时，人工组合需要耗费大量时间和人力资源，难以满足生产效率和成本优化的要求。

技术实现思路

1、本申请提供的一种板坯设计方法、装置、设备、介质及产品，能够提高订单组合的效果，降低生产成本。

2、第一方面，本申请实施例提供一种板坯设计方法，方法包括：

3、获取多个订单对应的订单信息，每个订单信息包括子板的宽度、子板的长度、子板的数量、子板的钢种和子板的厚度，子板通过母卷加工，母卷通过板坯加工，板坯和母卷一一对应；

4、获取约束规则，约束规则包括板坯和母卷之间的第一转换规则、母卷和子板之间的第二转换规则和板坯加工规则，板坯加工规则包括板坯加工的长度范围、板坯加工的宽度范围和板坯加工的重量范围；

5、将约束规则和多个第一订单对应的订单信息输入第一模型中，得到多个可用板坯对应的初始订单组合方案，初始订单组合方案用于确定每个可用板坯对应的初始设计尺寸，一个可用板坯用于生产至少一个第一订单上的所有子板，每个第一订单中的子板的钢种和子板的厚度相同；

6、对于多个可用板坯中的任意一个第一板坯，在第一板坯的初始设计尺寸不符合板坯加工规则的情况下，基于遗传算法和背包问题，对初始订单组合方案进行调整，得到多个可用板坯对应的目标订单组合方案；其中，根据目标订单组合方案确定的第一板坯的目标设计尺寸符合板坯加工规则。

7、第二方面，本申请提供一种板坯设计装置，该装置包括：

8、第一获取模块，用于获取多个订单对应的订单信息，每个订单信息包括子板的宽度、子板的长度、子板的数量、子板的钢种和子板的厚度，子板通过母卷加工，母卷通过板坯加工，板坯和母卷一一对应；

9、第二获取模块，用于获取约束规则，约束规则包括板坯和母卷之间的第一转换规则、母卷和子板之间的第二转换规则和板坯加工规则，板坯加工规则包括板坯加工的长度范围、板坯加工的宽度范围和板坯加工的重量范围；

10、确定模块，用于将所述约束规则和多个第一订单对应的订单信息输入第一模型中，得到多个可用板坯对应的初始订单组合方案，所述初始订单组合方案用于确定每个可用板坯对应的初始设计尺寸，一个可用板坯用于生产至少一个第一订单上的所有子板，每个第一订单中的子板的钢种和子板的厚度相同；

11、调整模块，用于对于所述多个可用板坯中的任意一个第一板坯，在所述第一板坯的初始设计尺寸不符合所述板坯加工规则的情况下，基于遗传算法和背包问题，对所述初始订单组合方案进行调整，得到所述多个可用板坯对应的目标订单组合方案；其中，根据所述目标订单组合方案确定的所述第一板坯的目标设计尺寸符合所述板坯加工规则。

12、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

13、处理器执行计算机程序指令时实现如第一方面中任意一个实施例中的板坯设计方法。

14、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面中任意一个实施例中的板坯设计方法。

15、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备执行实现如上述第一方面中任意一个实施例中的板坯设计方法。

16、在本申请实施例提供的一种板坯设计方法、装置、设备、介质及产品中，将约束规则和多个第一订单对应的订单信息输入第一模型中，生成多个可用板坯的初始订单组合方案，随后，在任意一个可用板坯不符合板坯加工规则的情况下，采用遗传算法和背包问题对初始订单组合方案进行调整，得到目标订单组合方案，确保每个可用板坯都符合板坯加工规则，由此提高了订单处理的效率和准确性，大大减少了人工订单组合的时间和劳动成本。本申请充分利用板坯的长度、宽度和重量范围、板坯和母卷之间的第一及转换规则，以及母卷和子板之间的第二转换规则，确保每个可用板坯都能够最大限度地利用，生产出满足订单要求的子板，通过精确的设计和调整，能够最大程度地减少余材的产生，优化了资源的利用效率，降低了生产成本。并且本申请采用自动化设计方法，能够根据约束规则精确计算，避免了人为错误的发生。与传统的人工订单组合相比，本申请能够确保订单组合的准确性和合理性，减少了因人为因素导致的错误率，提高了生产效率和质量稳定性。

技术特征：

1.一种板坯设计方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取约束规则之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标函数为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对于所述多个可用板坯中的任意一个第一板坯，在所述第一板坯的初始设计尺寸不符合所述板坯加工规则的情况下，基于遗传算法和背包问题，对所述初始订单组合方案进行调整，得到所述多个可用板坯对应的目标订单组合方案之前，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述板坯加工的重量范围包括板坯加工的最大重量和板坯加工的最小重量，所述板坯加工的长度范围包括板坯加工的最大长度和板坯加工的最小长度；

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一板坯用于生产多个第二订单，所述第一板坯为分出类型，所述第二板坯为分入类型；

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一板坯为分入类型，所述第二板坯为分出类型；

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一板坯为分出类型，所述第二板坯为分入类型；

9.一种板坯设计装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-8任意一项所述的板坯设计方法。

12.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-8任意一项所述的板坯设计方法。

技术总结
本申请提供了一种板坯设计方法、装置、设备、介质及产品，通过获取多个订单对应的订单信息；获取约束规则，约束规则包括板坯和母卷之间的第一转换规则、母卷和子板之间的第二转换规则和板坯加工规则；将约束规则和多个第一订单对应的订单信息输入第一模型中，得到多个可用板坯对应的初始订单组合方案，初始订单组合方案用于确定每个可用板坯对应的初始设计尺寸；对于多个可用板坯中的任意一个第一板坯，在第一板坯的初始设计尺寸不符合板坯加工规则的情况下，基于遗传算法和背包问题，对初始订单组合方案进行调整，得到多个可用板坯对应的目标订单组合方案。本申请实施例能够提高订单组合的效果，降低生产成本。

技术研发人员：刘芬,梁亮,李新跃,谭琦琏,罗戈夕,邓新跃,刘泽意,张鹏,李贻利,刘送杰
受保护的技术使用者：湖南华菱涟源钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23