[发明专利]订单配置与组板组坯虚拟板坯整体方案优化装置及方法

说明书

本发明公开一种订单配置与组板组坯虚拟板坯整体方案优化装置及方法。该装置包括操作终端、订单优化配置与组板/坯虚拟板坯整体方案优化设计单元、机器接口、多核计算机、网络接口、订单和余板/坯记录存储器。使用者在操作终端上启动引导程序，从订单和余板/坯记录存储器读入订单和余板/坯记录，并在多核计算机上执行订单优化配置与组板/坯虚拟板坯整体方案优化设计算法；将读取订单记录优化配置为三部分，计算出三部分订单的组板/坯虚拟板坯设计最优整体方案，将最优订单配置最优整体方案在操作终端显示确认，通过输入输出处理机存入缓冲存储器。本发明可以有效地提高整体方案的成材率，减少计算时间，缩短宽厚板生产周期，节约原材料。

技术领域

本发明属于钢铁企业宽厚板设计与生产领域，具体涉及一种订单配置与组板组坯虚拟板坯整体方案优化装置及方法。

背景技术

钢铁企业板材生产与设计的关键问题是客户订单的组板/坯和虚拟板坯设计，即板材切割的逆向布局问题。最近10年，随着制造业的信息化发展，钢铁企业的组板/坯和虚拟板坯设计由MES系统下的人工半自动设计改变为由计算机软件对客户订单子板进行余板组板、余坯匹配和虚拟板坯设计。目前，钢铁企事业还是按组板/坯和虚拟板坯设计的自然顺序依次消化当日订单，计算出它们的满意方案。不足的是：由三个满意方案(局部最优)组成整体方案难以达到整体最优(全局最优)。另外，钢铁企业的生产特点与客户的多品种、小批量、个性化需求之间本身就存在矛盾，况且随着供给侧改革，大型钢铁企业恢复景气，客户订单量随之增大，且尺寸规格和形状增多，企业迫切希望升级系统，以具备订单的最优负载配置，并计算出基于设计者偏好的订单子板组板/坯和虚拟板坯设计的最优整体方案。即：即从技术上，探索将当日订单优化配置为3部分，并计算出订单组板/坯和虚拟板坯设计的最优整体方案，仍然是迫切需要解决的问题。

因此，有必要提出一种快速订单优化配置与组板/坯虚拟板坯整体方案优化设计的装置与方法，能满足设计者偏好、多规则约束和实时计算要求，以降低生产成本，提升工作效率，使目前的制造业向智能化和数字化方向转变。

发明内容

本发明的第一个目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种订单配置与组板组坯虚拟板坯整体方案优化装置，以解决目前钢铁企业按余板组板、余坯匹配和虚拟板坯设计的自然流程消化订单而构成的总体方案的成材率低，客户个性化需求难以满足，以及自动化程度低的技术问题。

本发明的第一个目的是通过如下的技术方案来实现的：该订单配置与组板组坯虚拟板坯整体方案优化装置，它包括操作终端、订单优化配置与组板/坯虚拟板坯整体方案优化设计单元和多核计算机；操作终端通过网络接口与多核计算机连接，订单优化配置与组板/坯虚拟板坯整体方案优化设计单元通过机器接口及订单和余板/坯记录存储器与多核计算机连接；所述多核计算机包括输入输出处理机在内的多核计算机处理器和缓冲存储器；所述订单优化配置与组板/坯虚拟板坯整体方案优化设计单元包括规则存储器、引导程序和订单优化配置与组板/坯虚拟板坯构造的整体方案优化设计模块；其中：

(a)操作终端：通过网络接口电性连接于多核计算机的输入输出处理机，用于接收使用者输入的指令，并显示和确认最优订单配置与组板/坯虚拟板坯设计的最优整体方案；

(b)多核计算机的缓冲存储器：通过总线电性连接于多核计算机的输入输出处理机，用于临时存储最优订单配置与组板/坯虚拟板坯设计的最优整体方案；

(c)多核计算机的输入输出处理机：通过网络接口电性连接于操作终端，从订单和余板/坯记录存储器和订单优化配置与组板/坯虚拟板坯整体方案优化设计单元中的规则存储器分别读入订单、余板/坯记录和规则信息；