Науковий вісник НГУ

Математична модель мінімізації витрат металу шляхом урахування розкроювання заготовок у двох переділах

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2021

Останнє оновлення: 09 травня 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1396

Authors:

В. В. Гнатушенко, orcid.org/0000-0003-3140-3788, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро. Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Т. А. Желдак, orcid.org/0000-0002-4728-5889, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро. Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Л. С. Коряшкіна, orcid.org/0000-0001-6423-092X, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро. Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (2): 118 - 124

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-2/118

Abstract:

Мета. Забезпечення зниження енергетичних і ресурсних витрат під час багатоетапного виробництва прокатної продукції в межах заданого плану за рахунок розробки відповідного математичного забезпечення.

Методика. Математичне забезпечення багатоетапних задач виробництва прокатної продукції розроблено на основі системного підходу із використанням основних положень теорії оптимізації й дослідження операцій. Реалізація розробленої математичної моделі дає можливість знайти таку стратегію використання металу під час усього процесу виробництва продукції, за якої мінімізуються не тільки втрати металу в момент його розливки до виливниць, але й обрізки в ході розкроювання отриманих зливків на передільні заготовки.

Результати. Побудована математична модель задачі мінімізації кількості металу, використаного для виготовлення певного замовлення, розмір якого не перевищує об’єм однієї плавки. Розроблена модель враховує можливість наперед оцінити оптимальний розмір передільної заготовки, виходячи з бажаного розкроювання за довжиною готової продукції, допустимих для даної продукції профілів передільної заготовки та обмежень на вагу одного зливка.

Наукова новизна. Запропонована математична модель оптимального процесу розподілу металу на виконання плану виробництва прокатної продукції, що, на відміну від існуючих, переносить акцент оптимізації на формування оптимальної ваги зливка, що має наперед розраховане оптимальне розкроювання.

Практична значимість. Використання розробленої математичної моделі мінімізації кількості металу, використаного для виготовлення певного замовлення, у складі автоматизованої системи підтримки прийняття рішень керування прокатним виробництвом дозволить зменшити кількість переналадок обладнання різальних машин і мінімізує використання ресурсів і залишків продукції на складі.

Ключові слова: розливка металу, зливок, витратний коефіцієнт металу, мірність, оптимізація, двоетапна модель

References.

1. Mazur, V. L. (2019). Theory and rolling technology: unsolved problems and development aspects. Metal and Casting of Ukraine, 5-6(312-313), 48-55. https://doi.org/10.15407/steelcast2019.05.048.

2. Son, D., Kim, B.-I., Bae, B., Park, J.-S., & Ki, Y. (2016). An algorithm for a cutting problem in window frame production. International Journal of Production Research, 54(14), 4327-4339. https://doi.org/10.1080/00207543.2016.1148279.

3. Muter, İ., & Sezer, Z. (2018). Algorithms for the one-dimensional two-stage cutting stock problem. European Journal of Operational Research, 271(1), 20-32. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2018.04.042.

4. Pitombeira-Neto, A. R., & Prata, B. d. A. (2020). A matheuristic algorithm for the one-dimensional cutting stock and scheduling problem with heterogeneous orders. TOP 28, 178-192. https://doi.org/10.1007/s11750-019-00531-3.

5. Garraffa, M., Salassa, F., Vancroonenburg, W., Vanden Berghe, G., & Wauters, T. (2016). The one-dimensional cutting stock problem with sequence-dependent cut losses. International Transactions in Operational Research, 23(1-2), 5-24. https://doi.org/10.1111/itor.12095.

6. Powar, P., & Samuel, Siby (2018). One Dimensional Cutting Stock Problem (1D-CSP): A New approach for Sustainable Trim Loss. International journal of computer sciences and engineering, 6, 265-271. https://doi.org/10.26438/ijcse/v6i10.265271.

7. Sezer, Z., & Muter, İ. (2016). Two-Stage Cutting Stock Problem with Due Dates. In A. Fink, A. Fügenschuh, & M. Geiger (Eds.). Operations Research Proceedings, (pp. 139-145). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-55702-1_20.

8. Khan, R., Pruncu, C. I., Khan, A. S., Naeem, K., Abas, M., Khalid, Q. S., & Aziz, A. (2020). A Mathematical Model for Reduction of Trim Loss in Cutting Reels at a Make-to-Order Paper Mill. Applied Sciences, 10(15), 5274.

9. Powar, P. L., & Samuel, S. (2017). Comparative study of various algorithms dealing with computational aspects of one-dimensional cutting stock problem. Advances in Computational Sciences and Technology, 10(3), 409-422. Retrieved from http://www.ripublication.com/acst17/acstv10n3_07.pdf .

10. Santos, J. L., Santos, J., Ferreira, M. J., Alves, N., & Guevara, M. (2018). Application of the Two-Stage One-Dimensional Cutting Stock Problem in the Steel Industry. IEEE 27 ^th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), Cairns, QLD, (pp. 683-690). https://doi.org/10.1109/ISIE.2018.8433734.

11. Karmalіta, O. Yu., & Kravchenko, V. P. (2020). Automation of the cutting process for uninterrupted pouring into specific cut length with minimum cuttings. Perspektyvy rozvytku suchasnoi nauky і tekhnіky: zbirnyk tez dopovidei Vseukrainskoi іnternet-konferentsii, Marіupol, (pp. 26-27).

12. Wang, D., Xiao, F., Zhou, L., & Liang, Z. (2020). Two-dimensional skiving and cutting stock problem with setup cost based on column-and-row generation. European Journal of Operational Research, 286(2), 547-563. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2020.03.060.

13. Arenales, Marcos Nereu, Cherri, Adriana Cristina, Nascimento, Douglas N. do, & Vianna, Andréa (2015). A new mathematical model for the cutting stock/leftover problem. Pesquisa Operacional, 35(3), 509-522. https://doi.org/10.1590/01017438.2015.035.03.0509.

• < Попередня
• Наступна >