Автоматизированная система интеллектуальной поддержки процессов управления производством непрерывнолитой заготовки

• Автор: Мацко, Игорь Игоревич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Введение
Глава 1. Теоретикоинформационный анализ системы управления производства непрерывнолитой заготовки.

1.1. Анализ рынка потребления непрерывнолитой заготовки.

1.2. Структура АСУ производством непрерывнолитой заготовки в условиях ОАО ММК

1.3. Пути решения проблемы автоматизации оценки качества металлургической продукции

1.3.1. Анализ теоретических разработок в области развития улучшения, сегментации и распознавания изображений

1.3.2. Анализ практических разработок в области построения анализаторов

1.4. Методики обработки изображений на основе программных анализаторов

1.4.1. Информационное обеспечение программных анализаторов

1.4.2. Математическое обеспечение программных анализаторов

1.5. Цели, задачи и основные концепции работы.

Глава 2. Математическое обеспечение программного анализатора
для АСУ производства непрерывнолитой заготовки.
2.1. Методика сбора и подготовки информации для программного анализатора качества непрерывнолитой заготовки
2.1.1. Описание традиционной методики получения информации
о качестве непрерывнолитых заготовок
2.1.2. Методика усовершенствования способов сбора информации для экспертной автоматизированной системы.
2.2. Структура изображений темплетов непрерывнолитой заготовки
2.3. Структура автоматизированной системы принятия решения
о качестве непрерывнолитой заготовки
2.4. Методика улучшения и сегментации изображений темплетов непрерывнолитой заготовки.
2.5. Классификация дефектов как объектов нерегулярной формы
на изображении
2.6. Алгоритмы классификации внутренних дефектов непрерывнолитой заготовки на основе древовидных структур
2.6.1. Алгоритм С4.5 для построения нечеткого дерева принятия решений.
2.6.2. Алгоритмы снижения ошибок принятия решений
при использовании нечеткого дерева
2.7. Реализация леса нечетких деревьев для принятия решений по оценке дефектов макроструктуры непрерывнолитых заготовок.
2.8. Выводы по главе
Глава 3. Интеграция модуля автоматизированной оценки НЛЗ в АСУ производства НЛЗ
3.1. Схема интеграции программных модулей в систему управления производством непрерывнолитой заготовки.
3.2. Оценка времени запаздывания управляющего воздействия
на изменение значений параметров
3.3. Структура модуля интеллектуальной поддержки управления
3.4. Результаты тестирования модуля интеллектуальной поддержки принятия решений о коррекции управляющего воздействия.
3.5. Формирование управляющего воздействия на основе эмпирической модели соотношения шихтовых материалов
при выплавке стали в ДСП
3.6. Выводы по главе
Глава 4. Организационнотехнические решения для применения результатов исследования в действующем производстве
4.1. Организация рабочего места контролера качества НЛЗ.
4.2. Рекомендации по развитию системы мониторинга технологических процессов производства стальных заготовок.
4.3. Результаты вычислительных экспериментов по подсистеме оценки качества
4.4. Оценка экономической эффективности системы управления технологической цепочкой производства непрерывнолитых заготовок при наличии информационной связи
4.5. Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложение
Приложение
Приложение 3.
Приложение 4.
Приложение 5.
Приложение
Введение
Актуальность


Комплексный анализ системы управления технологической цепочки производства непрерывнолитых заготовок позволил выявить недостатки системы управления. Анализ теоретических и практических разработок продемонстрировал научно обоснованную теорию, которая может быть использована для устранения недостатков системы управления. Проанализированы методики обработки изображений на основе программных анализаторов. Во второй главе представлены результаты анализа получаемой графической информации, ее математическое описание, новая методика сбора информации, реализованная в качестве программного модуля для анализатора АСУ производства нспрсрывнолитой заготовки, предложен алгоритм классификации внутренних дефектов на основе леса нечетких деревьев с динамической структурой и выполнена его программная реализация. ДСП результаты вычислительных экспериментов по опытной эксплуатации программных модулей по выработке коррекции воздействий на каждой стадии производства. В четвертой главе предлагаются организационнотехнические рекомендации для внедрения результатов научного исследования, которые включают предложения по усовершенствованию автоматизированного рабочего места инженератехнолога в лаборатории физикомеханических и металлографических испытаний толстолистового и сортового проката ОАО ММК, обоснование выбора аппаратного обеспечения для автоматизированной оценки качества и проект системы мониторинга технологических процессов в условиях действующей АСУ ТП, а также выполнен расчет предполагаемой экономической эффективности проекта при его внедрении в действующее производство. В заключении приведены основные результаты и выводы по работе. Глава 1. В х годах XX века началось бурное распространение и широкое внедрение непрерывной разливки стали. Внедрение новой технологии потребовало произвести реконструкцию металлургического производства. Такая реконструкция в первую очередь была проведена для крупнейших металлургических предприятий России, таких как Новолипецкий металлургический комбинат, Череповецкий металлургический комбинат и Магнитогорский металлургический комбинат. В производственном пространстве металлургических цехов появились участки, определяющие многоэтапность получения непрсрывнолитых заготовок НЛЗ и формирование производственной цепочки. В эту цепочку были включены этапы выплавка стали в кислородных конвертерах или дуговых сталеплавильных печах, внепечная обработка стали на установках печьковш или агрегатах доводки стали, разливка стали на машинах непрерывного литья заготовок. На каждом этапе производства определяются задачи совершенствования технологического процесса и оптимального управления этими процессами. Появляются системы контроля и управления производственным процессом на каждом этапе и ставится проблема непрерывного мониторинга за производством заготовки во всей производственной цепочке. Решение этой проблемы привело к интенсивному развитию систем управления производством и технологическими процессами. Модернизация производственных цехов позволила уже в г. На рис. За сорок лет объем общемирового производства стали увеличился в 2,5 раза рис. При этом возросло производство стали в кислородноконвертерных цехах ККЦ и дуговых сталеплавильных печах ДСП. Суммарный объем производства стали на протяжении десяти лет гг. Рис. Рис. С по гг. Китай, Япония, США, Индия и Россия. За эти пять лет их суммарный объем производства составил более от мирового. При этом на долю Китая за пять лет приходилось более от объема производства стали первой пятерки стран, а в г. Россия на г. На графиках рис. СССР, а с г. России. С го г. Россия входит в пятерку ведущих стран по непрерывной разливке стали см. Помимо России в нее входят Китай, Япония, США и Южная Корея. В г. С г. МНЛЗ более от общемирового объема производства непрерывнолитой заготовки НЛЗ. Япония, США и Южная Корея разливает на МНЛЗ более производимой стали, Россия более . Некоторые страны, такие как Турция, Бельгия, Люксембург, разливают на МНЛЗ всю производимую сталь. Россия . Рис. Объем производства НЛЗ пяти ведущих странпрошводителей С г. Япония, Китай, Россия, Украина и Германия см.