CN113316747A - 用于控制从一组中间金属制品中制造一组最终金属制品的方法和电子设备、相关的计算机程序、制造方法和装置 - Google Patents
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Abstract
用于控制由中间金属制品制造最终金属制品的这种方法通过电子控制设备来实施，并且对于每个中间金属制品，该方法包括：‑获取(110)所述中间金属制品的中间特性集合(CIP)；‑根据所述中间特性集合(CIP)和当前制造路线，利用预测模型来确定(120)最终特性的当前估计集合(Cest_cur)；‑将所述最终特性的当前估计集合与最终特性的当前目标集合(Ctarget_cur)进行比较(130)；以及如果所述最终特性的当前估计集合与最终特性的目标集合之间的偏差高于阈值，则‑获得(140)新的最终金属制品的最终特性的新目标集合(Ctarget_new)；以及‑根据所述中间特性集合和所述最终特性的新目标集合来计算(150)新制造路线。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制从一组中间金属制品中制造一组最终金属制品的方法，该方法通过电子控制设备来实现。
本发明还涉及包括软件指令的计算机程序，所述软件指令在由处理器执行时实现这种控制方法。
本发明还涉及一种用于从一组中间金属制品中制造一组最终金属制品的方法，该方法包括：根据至少一个中间金属制品计算至少一个新制造路线；以及将每个计算出的新制造路线应用于相应的中间金属制品。
本发明还涉及一种用于控制从一组中间金属制品制造一组最终金属制品的电子控制设备。
本发明还涉及一种用于输送一组最终金属制品的装置，该装置包括：用于从一组中间金属制品制造一组最终金属制品的制造线；以及这种电子控制设备。
背景技术
在许多行业中，特别是在用于制造金属制品的行业中，例如钢铁行业，定期地并且经常提前地制造制品，以便建立金属制品的库存，然后更快地响应客户的订单。
然而，从现有金属制品的库存来制造客户期望的金属制品有时是复杂的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种更可靠和有效的计算机实现的方法和相关电子设备，用于控制从一组中间金属制品制造一组最终金属制品。
为此目的，本发明的主题是一种用于控制从一组中间金属制品制造一组最终金属制品的方法，该控制方法通过电子控制设备实现，并且对于每个中间金属制品包括以下步骤：
-获取所述中间金属制品的中间特性集合；
-利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合和始于所述中间金属制品的相应的当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合；
-将所述最终特性的当前估计集合与相应当前最终金属制品的最终特性的当前目标集合进行比较；并且
如果所述最终特性的当前估计集合与所述最终特性的当前目标集合之间的偏差高于预定义阈值，则所述方法还包括以下步骤：
-获得相应新的最终金属制品的最终特性的至少一个新目标集合；以及
-根据所述中间特性集合和所述最终特性的至少一个新目标集合，计算始于所述中间金属制品的新制造路线。
根据本发明的其他有利方面，所述方法包括单独地或根据任何技术上可能的组合的以下特征中的一个或多个：
-计算步骤包括：
+利用至少一个对应的预测模型并且根据所述中间特性集合和始于所述中间金属制品的至少一个潜在制造路线来确定最终特性的至少一个新估计集合，以及
+根据最终特性的每个新的估计集合与对应的最终特性的新目标集合的比较，选择所述至少一个潜在制造路线中的一个作为所述新制造路线；
-所述一组最终金属制品包括N个金属制品，所述一组中间金属制品包括P个金属制品，N和P各为大于或等于2的整数；
-计算步骤还包括计算至少一对中间金属制品和新的最终金属制品，相应的新制造路线针对每个计算对来计算；
-选择步骤包括，对于所述一组中间金属制品，将所述最终特性的新估计集合与所述最终特性的新目标集合进行比较，所选择的新制造路线对应于所述最终特性的新估计集合与所述最终特性的新目标集合之间的最小差；
-所述计算步骤包括通过比较所述最终特性的新估计集合与所述新制造路线的所述最终特性的新目标集合来评估每个相应的新制造路线的单一成本；
-所述计算步骤还包括根据所评估的单一成本并且针对相应的计算集合来评估全局成本；
-所述计算步骤还包括：
+对于不同的计算对集合进行详细说明，相应的全局成本针对每个详细说明的计算对集合来计算；以及
+选择具有最小全局成本的详细说明的计算对集合，然后针对所选择的计算对集合来计算新制造路线的列表；
-每个制造路线包括一个或多个转变动作，每个转变动作选自由以下各项组成的组：热轧；冷轧；酸洗；退火；表皮平整；电镀锌；和涂覆；
-每个特性选自由以下各项组成的组：与制品的尺寸相关的特性；与制品的化学成分相关的特性；制品的钢级；与制品的机械性能相关的特性；与制品的表面外观相关的特性；与制品的涂层相关的特性；与制品的化学表面处理相关的特性；与制品的粗糙度相关的特性；以及与制品的缺陷学相关的特性；
-每个特性集合包括金属制品的屈服强度和/或金属制品的极限拉伸强度；
-用于确定最终特性的至少一个新估计集合的步骤包括以下子步骤：
+利用所述至少一个对应预测模型并根据所述中间特性集合和始于所述中间金属制品的预定义中位制造路线来初步估计最终特性的临时集合，
+根据所述最终特性的所述至少一个新目标集合来过滤所述最终特性的临时集合，以及
+根据经过滤的最终特性的临时集合和补充转变动作的集群来建立相应的最终特性的新估计集合，
所述补充转变动作的集群和所述预定义中位制造路线定义相应的潜在制造路线；
-每个中间金属制品选自由以下各项组成的组：板坯、热轧制品和冷轧制品；
-每个最终金属制品是由始于相应的中间金属制品的至少一个转变动作而产生的金属制品；
各最终金属制品优选选自由以下各项组成的组：热轧制品、冷轧制品、电解涂覆制品、热浸涂覆制品、有机涂覆制品、重板和厚板。
因此，利用根据本发明的方法，如果所述最终特性的当前估计集合与所述最终特性的当前目标集合之间的偏差高于预定义阈值，则该方法还包括：针对相应新的最终金属制品获得所述最终特性的至少一个新目标集合；以及根据该最终特性的至少一个新目标集合计算始于所述中间金属制品的新制造路线。
换句话说，根据本发明，如果所述方法检测到始于相应中间制品的当前制造路线将不会产生具有根据最终特性的当前目标集合的最终特性的最终金属制品，然后，所述方法计算始于所述中间金属制品的新制造路线，以便根据最终特性的至少一个新目标集合来获得新的最终金属制品。
最终特性的每个目标集合与要制造的给定最终金属制品相关联，并且通常对应于客户的订单。最终特性的每个目标集合例如是预定义的集合。
本发明的主题也是包括软件指令的计算机程序，所述软件指令在由处理器执行时实现如上定义的方法。
本发明的主题也是一种从一组中间金属制品制造一组最终金属制品的方法，该方法包括以下步骤：
-计算始于至少一个中间金属制品的至少一个新制造路线；
-将每个计算出的新制造路线应用于对应的中间金属制品；
其中，所述计算步骤用如上定义的方法来实现。
本发明的主题也是一种用于控制从一组中间金属制品制造一组最终金属制品的电子控制设备，该电子控制设备包括：
-获取模块(30)，其被配置为获取每个中间金属制品的中间特性集合；
-确定模块(32)，其被配置为针对每个中间金属制品，利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合和始于所述中间金属制品的相应的当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合；
-比较模块(34)，其被配置为针对每个中间金属制品，将所述最终特性的当前估计集合与相应当前最终金属制品的最终特性的当前目标集合进行比较；
-获得模块(36)，其被配置为针对每个中间金属制品，并且如果所述最终特性的当前估计集合与所述最终特性的当前目标集合之间的偏差高于预定义阈值，则针对相应的新的最终金属制品来获得最终特性的至少一个新目标集合；以及
-计算模块(38)，其被配置为根据所述中间特性集合和所述最终特性的至少一个新目标集合，计算始于所述中间金属制品的新制造路线。
本发明的主题也是一种用于输送一组最终金属制品的装置，该装置包括：
-制造线，其用于从一组中间金属制品制造一组最终金属制品；以及
-电子控制设备，其用于控制从所述一组中间金属制品中制造所述一组最终金属制品，其中，所述电子控制设备如上文所定义。
附图说明
通过阅读以下描述将更好地理解本发明，所述描述仅通过示例的方式并参考附图给出，其中：
-图1是用于从一组中间金属制品输送一组最终金属制品的装置的示意图，该装置包括用于制造所述一组最终金属制品的一条或多条制造线，以及用于根据从板坯到电解涂覆制品、热浸涂覆制品或有机涂覆制品的第一制造工艺来控制从所述一组中间金属制品制造所述一组最终金属制品的电子控制设备；
-图2是根据从板坯到重板或厚板的第二制造工艺的类似于图1的制造工艺的示意图；
-图3是图1或图2的电子控制设备的示意图；
-图4是根据本发明的用于控制从一组中间金属制品制造一组最终金属制品的方法的流程图，该控制方法由图3的电子控制设备实现；以及
-图5是表示图4的流程图的确定步骤的流程图，所述确定步骤被执行用于利用至少一个预测模型并且根据一组中间特性和来自相应中间金属制品的潜在制造路线来确定最终特性的新估计集合。
具体实施方式
在下面的描述中，表达“基本上等于”定义了在加或减10％的误差范围内相等的关系，优选地为加或减5％。
在图1和图2中，装置2包括用于从一组中间金属制品8制造一组最终金属制品6的制造线4，以及用于控制从一组中间金属制品8制造一组最终金属制品6的电子控制设备10。
本领域技术人员将观察到，图1、图2分别示意性地表示了两个相应的装置2，其中，金属制品根据从板坯SB直到电解涂覆制品EG、热浸涂覆制品HD或有机涂覆制品OC的第一制造工艺；分别根据从板坯SB到重板HP或厚板TP第二制造工艺连续地获得。
图1和图2另外示出了在连续的金属制品之间沿着箭头的转变步骤或动作的指示。
在图1的实施例中，装置2被配置成用于输送最终金属制品6，例如从板坯SB开始的电解涂覆制品EG、热浸涂覆制品HD或有机涂覆制品OC。
在图1中，从板坯SB开始，在再加热、粗轧、精轧、也表示为ROT的输出辊道和卷取之后获得热轧制品HR。典型地，这种从板坯SB到热轧制品HR的转变在热轧子线中进行，所述热轧子线包括用于再加热的炉、连续的轧机(特别是粗轧机，后面是一个或多个精轧机)、冷却装置(例如用于冷却相应金属制品的输出辊道)和卷取机。炉、轧机、冷却装置和卷取机本身是已知的。
然后，从冷轧、酸洗和退火后的热轧制品HR获得冷轧制品CR。
此外，电解涂覆制品EG由电镀锌后的冷轧制品CR获得，或者热浸涂覆制品HD由退火和涂覆(也称为热浸镀锌)后的冷轧制品CR获得，或者有机涂覆制品OC由有机涂覆后的冷轧制品CR获得。
典型地，从冷轧制品CR到热浸涂覆制品HD的转变在用于涂覆冷轧制品CR(例如钢带)的热浸镀锌子线中进行，所述热浸镀锌子线包括本身已知且未示出的开卷机、退火设备、涂覆设备和卷取机。退火设备包括炉，该炉例如装备有用于测量相应金属制品的温度的第一传感器和用于确定炉内气氛的成分的第二传感器。退火设备还包括用于引导金属制品(即带材)的第一辊。涂覆设备包括熔融金属的熔池，该熔融金属例如是锌，喷嘴使得可以避免带材与外部空气在炉的出口和进入该熔池的入口之间的接触。涂覆设备还包括擦拭设备和冷却设备。涂覆设备还包括用于引导金属制品的第二辊。涂覆设备还装备有第三传感器和第四传感器，该第三传感器用于在擦拭之后测量带材上的涂层厚度，该第四传感器用于在冷却之后测量带材温度。
在图2的实施例中，装置2被配置为从板坯SB(例如重板HP或厚板TP)开始输送最终金属制品6。
在图2中，从板坯SB开始，经过相应的粗轧获得厚板HP；或者经过另一个粗轧获得厚板TP。通常，从板坯SB到重板HP或相应地到厚板TP的这种转变在包括一个或多个粗轧机的子线中进行。
每个制造线4被定义为全局制造线，其可以包括位于相同位置或不同位置的一个或多个制造子线。
另外，每个制造线4包括未示出的传感器集合，每个传感器用于测量至少一个特性的值，每个特性是与金属制品相关的特性或与制造工艺相关的特性。
电子控制设备10连接到传感器集合并且被配置为使用由传感器集合提供的一个或多个特性的值。在热浸镀锌子线的上述示例中，传感器集合包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器。
根据本发明，每个中间金属制品8是选自板坯SB、热轧制品HR和冷轧制品CR的类型，并且每个最终金属制品6是由始于对应的中间金属制品8的至少一个转变动作产生的金属制品。
因此，在图1和图2的实施例中，技术人员将理解，每个最终金属制品6是选自由以下各项组成的类型：热轧制品HR、冷轧制品CR、电解涂覆制品EG、热浸涂覆制品HD、有机涂覆制品OC、重板HP和厚板TP。
每个制造工艺包括至少一条制造路线。制造路线定义了始于具有中间特性的相应中间金属制品8进行操作的转变动作或步骤的序列，以便获得具有最终特性的相应最终金属制品6。另外，相应的制造路线可以经过不同类型的金属制品，例如热轧制品HR和冷轧制品CR。
换句话说，每个制造路线包括一个或多个转变动作。例如，每个转变动作的类型选自由以下各项组成的组：热轧；冷轧；酸洗；退火；表皮平整；电镀锌；和涂覆。
在图1的实施例中，从热轧制品HR到电解涂覆制品EG的制造路线例如经过冷轧制品CR，并且典型地由以下转变动作序列限定：酸洗、退火然后电镀锌。从板坯SB到有机涂覆制品OC的另一制造路线例如经过热轧制品HR，然后经过冷轧制品CR，并且通常由以下转变动作序列定义：再加热、粗轧、精轧、在输出辊道(ROT)上冷却、卷取、冷轧、酸洗、退火，然后是有机涂覆。
一组最终金属制品包括一个或多个最终金属制品6。一组最终金属制品6优选包括N个最终金属制品6，其中，N是大于或等于2的整数。
一组中间金属制品8包括一个或多个中间金属制品8。一组中间金属制品8优选包括P个中间金属制品8，其中，P是大于或等于2的整数。
图1和图2示出了中间金属制品8和最终金属制品6的示例，但是为了清楚起见，没有示出具有多个最终金属制品6和多个中间金属制品8的一组最终金属制品6和一组中间金属制品8。
本领域技术人员还将理解，一组最终金属制品6可包括相同类型的多个最终金属制品6，特别是具有不同特性的最终金属制品6，例如多个电解涂覆制品EG、多个热浸涂覆制品HD或多个有机涂覆制品OC。类似地，一组中间金属制品8可包括相同类型的多个中间金属制品8，特别是具有不同特性的中间金属制品8，例如多个板坯SB或多个热轧制品HR。
在下面的描述中，所选择的方位是指示性的并且是关于附图的。特别地，术语“上游”和“下游”是相对于在图中选择的方位的意思。这些术语是针对运行的相应金属制品使用的。此外，术语“横向”、“纵向”和“垂直”应当理解为相对于相应金属制品的运行方向，该运行方向是纵向方向。特别地，术语“纵向”是指与金属制品的运行方向平行的方向，术语“横向”是指与金属制品的运行方向正交并包含在与金属制品的顶表面和底表面平行的平面中的方向，术语“垂直”是指与金属制品的运行方向正交并且与金属制品的顶表面和底表面正交的方向。
此外，将通过“长度”来指代对象在纵向方向上的尺寸，通过“宽度”来指代对象在横向方向上的尺寸，并且通过“厚度”来指代对象在垂直方向上的尺寸。
电子控制设备10包括获取模块30，其被配置为获取每个中间金属制品8的中间特性集合CIP。
电子控制设备10包括确定模块32，其被配置为针对每个中间金属制品8，利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合CIP和始于所述中间金属制品8的相应的当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合Cest_cur。
电子控制设备10包括比较模块34，其被配置为针对每个中间金属制品8，将所述最终特性的当前估计集合与相应当前最终金属制品6的最终特性的当前目标集合Ctarget_cur进行比较。
电子控制设备10包括获得模块36，其被配置为针对每个中间金属制品8，并且如果所述最终特性的当前估计集合Cest_cur与所述最终特性的当前目标集合Ctarget_cur之间的偏差高于预定义阈值，则针对相应的新的最终金属制品6来获得最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new。
电子控制设备10包括计算模块38，其被配置为根据所述中间特性集合CIP和所述最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new，计算始于所述中间金属制品8的新制造路线。
术语“建模”和“模型”是指数值模拟，例如在计算机上运行的模拟。
在图3的示例中，电子控制设备10包括例如由存储器42和耦合到存储器42的处理器44形成的处理单元40。在该示例中，电子控制设备10还包括显示屏46和输入/输出装置48，诸如键盘和鼠标，每个都连接到处理单元40。
在图3的示例中，获取模块30、确定模块32、比较模块34、获得模块36和计算模块38例如均被实现为可由处理器44执行的软件，即被实现为可由处理器44执行的软件。处理单元40的存储器42用于存储获取软件，该获取软件用于获取每个中间金属制品8的中间特性集合CIP；确定软件，该确定软件用于针对每个中间金属制品8，利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合CIP和始于所述中间金属制品8的相应的当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合Cest_cur；比较软件，该比较软件用于针对每个中间金属制品8，将所述最终特性的当前估计集合与相应当前最终金属制品6的最终特性的当前目标集合Ctarget_cur进行比较；获得软件，该获得软件用于针对每个中间金属制品8，并且如果所述最终特性的当前估计集合Cest_cur与所述最终特性的当前目标集合Ctarget_cur之间的偏差高于预定义阈值，则针对相应的新的最终金属制品6来获得最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new；以及计算软件，该计算软件用于根据所述中间特性集合CIP和所述最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new，计算所述中间金属制品8的新制造路线。然后，处理单元40的处理器44被配置为执行获取软件、确定软件、比较软件、获得软件和计算软件。
作为未示出的变型，获取模块30、确定模块32、比较模块34、获得模块36和计算模块38均采用可编程逻辑组件的形式，例如现场可编程门阵列或FPGA，或者采用专门的集成电路的形式，例如专用集成电路或ASIC。
当电子控制设备10是以一个或多个软件程序的形式时，即，以计算机程序的形式时，其也能够被记录在未示出的计算机可读介质上。计算机可读介质例如是能够存储电子指令并且耦合到计算机系统的总线的介质。例如，可读介质是光盘、磁光盘、ROM存储器、RAM存储器、任何类型的非易失性存储器(例如EPROM、EEPROM、FLASH、NVRAM)、磁卡或光卡。然后将具有软件指令的计算机程序存储在可读介质上。
获取模块30被配置为获取每个中间金属制品8的中间特性集合CIP，并且每个中间特性CIP是与金属制品6相关或与制造工艺相关的特性。获取模块30连接到传感器集合，并且所获取的(多个)值优选地是由该集合的对应传感器测量的(多个)值。
因此，获取模块30用于获取针对一些或全部的上述特性的由传感器集合测量的值。获取模块30例如用于将这些测量值分类到表中，每个表与相应的特性相关联。
确定模块32被配置为针对每个中间金属制品8，利用至少一个相应的预测模型，并根据获取模块30获取的中间特性集合CIP以及始于所述中间金属制品8的相应当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合Cest_cur。
每个预测模型通常是冶金模型，用于预测由从先前的金属制品开始的至少一个转变动作产生的后续金属制品的一个或多个特性。
冶金模型表示由至少一个转变动作产生的冶金转变。
预测模型通常允许预测由至少一个转变动作产生的后续金属制品的屈服强度YS和/或极限拉伸强度UTS。
当中间金属制品8是热轧制品HR时，所考虑的用于预测机械特性的预测模型是化学性质、在冷轧带钢轧机处的压缩率、退火温度和在回火轧机处的伸长率的线性组合。因此，根据化学性质选择相应的预测模型，这种模型通常是预定义的值表，并且允许利用在预定义的表中给出的用于压缩量、温度和伸长率的工艺值来估计极限拉伸强度UTS的值。
作为另一示例，当中间金属制品8是通过热轧子线的板坯SB时，所考虑的用于预测机械特性的预测模型是化学性质、轧制温度、卷取温度和卷材厚度的线性组合。因此，根据化学性质选择相应的预测模型，这种模型通常是预定义的值表，并且允许利用在针对轧制和卷取温度的预定义的表中给出的工艺值来估计极限拉伸强度UTS的值和屈服强度YS的值。
比较模块34被配置为针对每个中间金属制品8，将所述最终特性的当前估计集合与相应当前最终金属制品6的最终特性的当前目标集合Ctarget_cur进行比较。特别地，比较模块34被配置用于检测最终特性的当前估计集合Cest_cur与最终特性的当前目标集合Ctarget_cur之间的偏差是否高于相应的预定义阈值。
根据本发明，如果比较模块34检测到最终特性的当前估计集合Cest_cur与最终特性的当前目标集合Ctarget_cur之间的偏差超过预定义阈值，则获得模块36被配置为针对相应新的最终金属制品6获得最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new。
此外，计算模块38被配置为根据所述中间特性集合CIP和所述最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new，计算始于所述中间金属制品8的新制造路线。
计算模块38例如被配置为利用至少一个对应的预测模型并且根据所述中间特性集合CIP和始于所述中间金属制品8的至少一个潜在制造路线来确定最终特性的至少一个新估计集合Cest_new。
计算模块38用于确定最终特性的至少一个新估计集合Cest_new的预测模型通常与确定模块32用于确定最终特性的当前估计集合Cest_cur的预测模型相似，优选相同。
然后，计算模块38被配置为根据最终特性的每个新估计集合Cest_new与对应的最终特性的新目标集合Ctarget_new的比较，选择所述至少一个潜在制造路线中的一个作为所述新制造路线。
为了确定最终特性的至少一个新估计集合Cest_new，计算模块38例如被配置为利用至少一个对应的预测模型并且根据中间特性的集合CIP和始于所述中间金属制品8的预定义中位制造路线来初步估计最终特性的临时集合Cest_prov。然后，计算模块38被配置为用于根据最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new来过滤最终特性的临时集合Cest_prov。最后，计算模块38被配置为根据经过滤的最终特性的临时集合Cest_prov_filter和补充转变动作的集群来建立相应的最终特性的新估计集合Cest_new。所述补充转变动作的集群和所述预定义中位制造路线定义相应的潜在制造路线。
换句话说，最终特性的新估计集合Cest_new例如根据两步过程来确定，首先粗略估计产生最终特性的临时集合Cest_prov，然后通过考虑补充转变动作来细化估计，从而产生最终特性的新估计集合Cest_new。
为了选择至少一条潜在制造路线中的一条作为新制造路线，计算模块38例如被配置为对于一组中间金属制品8，将所述最终特性的新估计集合与所述最终特性的新目标集合进行比较，所选择的新制造路线对应于所述最终特性的新估计集合与所述最终特性的新目标集合之间的最小差。
可选地另外，计算模块38被配置通过比较所述最终特性的新估计集合与所述新制造路线的所述最终特性的新目标集合来评估每个相应的新制造路线的单一成本。
又可选地另外，计算模块38被配置为计算至少一对中间金属制品8和新的最终金属制品6，相应的新制造路线针对每个计算对来计算。
根据该可选的另外，计算模块38例如被配置为根据所评估的单一成本并且针对计算对的相应集合来评估全局成本。
根据该可选的另外，计算模块38优选地被进一步配置为对于计算对的不同集合进行详细说明，相应的全局成本针对每个详细说明的计算对的集合来计算；然后选择具有最小全局成本的详细说明的计算对的集合，然后针对所选择的计算对的集合来计算新制造路线的列表。
本领域技术人员将注意到，所计算的新制造路线不一定是具有如下转变动作的路线，所述转变动作的类型不同于与对应的当前制造路线相关联的转变动作的类型。换句话说，新制造路线可仅通过经修改的制造参数而不同于对应的当前制造路线，所述经修改的制造参数例如是经修改的制造温度、经修改的制造速度和/或经修改的制造持续时间。实际上，从具有中间特性集合CIP的中间金属制品8开始，这种修改的制造参数将导致最终金属制品6的修改的最终特性集合，该修改的最终特性集合将不同于与当前制造路线相关联的最终特性的当前估计集合Cest_cur。
因此，在一般方式中，通过不同类型的转变动作和/或通过具有不同制造参数的转变动作，所计算的新制造路线的转变动作序列不同于对应的当前制造路线的转变动作序列。
每个特性CIP、Cest_cur、Ctarget_cur、Cest_new、Ctarget_new例如选自由以下各项组成的组：与制品的尺寸相关的特性；与制品的化学成分相关的特性；制品的钢级；与制品的机械性能相关的特性；与制品的表面外观相关的特性；与制品的涂层相关的特性；与制品的化学表面处理相关的特性；与制品的粗糙度相关的特性；以及与制品的缺陷学相关的特性。
与金属制品6、8的机械性能相关的特性例如选自由以下各项组成的组：在给定方向(例如纵向方向或横向方向)上的屈服强度；在给定方向(例如纵向方向或横向方向)上的拉伸强度；在给定方向(例如纵向方向或横向方向)上的断裂伸长率；在给定方向(例如纵向方向或横向方向)上的塑性应变比；在给定方向(例如纵向方向或横向方向)上的屈服点伸长率；应变硬化指数；在给定方向(例如纵向方向或横向方向)上的烘烤硬化；以及制品硬度。
与金属制品6、8的粗糙度相关的特性例如选自由以下各项组成的组：对于金属制品6、8的给定侧(如顶侧或底侧)，预定切断(如0.8mm或2.5mm的切断)的粗糙度；对于预定阈值(如0.5μm或0.6,825μm的阈值)的每距离的峰值数量；纹理；金属制品6、8的给定侧(例如顶侧或底侧)的最大粗糙度；金属制品6、8的给定侧(例如顶侧或底侧)的最小粗糙度。
与金属制品6、8的化学成分相关的特性例如选自由以下各项组成的组：在金属制品6、8的成分中，铝的百分比、砷的百分比、硼的百分比、碳的百分比、钙的百分比、钴的百分比、铬的百分比、铜的百分比、氢的百分比、锰的百分比、钼的百分比、氮的百分比、铌的百分比、镍的百分比、氧的百分比、磷的百分比、铅的百分比、硫的百分比、硅的百分比、锑的百分比、锡的百分比、钛的百分比、钒的百分比和锆的百分比。百分比以体积、质量或摩尔表示。
与金属制品6、8的一个或多个涂覆性质相关的特性例如选自由以下各项组成的组：涂层的化学成分；涂层厚度；包含在涂层中的铁的百分比；金属制品6、8的给定侧(例如顶侧或底侧)的粉末化；涂层的最小厚度；涂层的最大厚度。
与金属制品6、8的尺寸相关的特性例如选自由以下各项组成的组：制品拱度(crown)；制品楔形(wedge)；制品平整度偏差；制品厚度；制品宽度；制品长度；制品平整度；制品重量。
与金属制品6、8的表面外观相关的特性例如选自由以下各项组成的组：给定表面的起泡外观，例如制品的顶表面或底表面；制品的给定表面的剥落外观，制品的给定表面的清洁度指数；制品的给定表面的磨光；制品的光泽；制品的反射率；制品的色调；金属制品6、8的给定侧(诸如，上侧或下侧)的波纹度W08值；以及金属制品6、8的给定侧(诸如，上侧或下侧)的波纹度W25值。
与金属制品6、8的缺陷学相关的特性例如选自由金属制品6、8上的缺陷类型、缺陷尺寸、缺陷位置组成的组。
在优选实施例中，传感器集合，例如与热轧子线相关联的传感器集合，包括表面检查设备，例如在公开文献FR 2 761 474 A1、FR 2 761 475 A1和FR 2 761 476 A1中描述的表面检查设备。在该优选实施例中，通过表面检查设备来检测和测量与金属制品的缺陷学相关的特性和/或与金属制品的表面外观相关的特性。
与制造工艺相关的每个特性例如是以下各项组成的组中的特性：与制造条件(例如，制造温度、制造速度和/或制造持续时间)相关的特性；与所用设备相关的特性。
将给出所有以下特性作为示例来说明当将根据本发明的方法应用于特定制造线时可以考虑哪种类型的特性。这些特性不是详尽的列举。
如果制造工艺是热浸镀锌工艺，则与制造工艺相关的每个特性例如是由以下各项组成的组中的特性：与退火炉相关的特性、与喷嘴相关的特性、与涂覆浴相关的特性或与表皮平整相关的特性。
与退火炉有关的特性例如选自带材温度、带材速度、炉内气氛的露点、炉内气体注入流速。
与喷嘴相关的特性例如选自喷嘴内的气体注入流速、喷嘴内的锌水平、带材温度。
与涂覆浴有关的特性例如选自浴成分、浴温度、带材温度。
与表皮平整相关的特性例如选自伸长率、施加到带材上的拉伸强度、筒体(cylinder)类型、筒体直径、筒体粗糙度、筒体磨损状态、夹持力。
如果制造工艺是热轧工艺，则与制造工艺相关的每个特性例如是与加热炉相关的特性、与粗轧机相关的特性、与精轧机相关的特性、与输出辊道相关的特性或与卷取机相关的特性。
与再加热炉相关的特性例如选自由以下各项组成的组：板坯温度、燃烧气体成分、燃烧气体流速、加热持续时间。
与粗轧机相关的特性例如选自由以下各项组成的组：金属制品厚度、金属制品速度、机架数、筒体直径、润滑剂流速。
与精轧机相关的特性例如选自由以下各项组成的组：带材厚度、带材速度、机架数量、筒体直径、润滑剂流速、冷却介质流速、带材温度、耦合力。
与输出辊道相关的特性例如选自由以下各项组成的组：冷却流速、带材速度、带材温度、钢带的相分数、输出辊道的长度、冷却设备和带材之间的距离。
与卷取机相关的特性例如选自由以下各项组成的组：卷取速度、芯轴直径、卷取温度。
现在将参照图4和图5解释根据本发明的电子控制设备10的操作，图4和图5表示根据本发明的方法的流程图，该方法用于控制从一组中间金属制品8制造一组最终金属制品6。
该方法例如顺序地应用于一组中间金属制品8中的每个中间金属制品8，并且在步骤100中，电子控制设备10选择新的中间金属制品8，用于对所选择的中间金属制品8执行控制方法。
然后，在下一步骤110中，电子控制设备10经由其获取模块30，通常经由传感器集合获取所述中间金属制品8的中间特性集合CIP。
在下一步骤120期间，电子控制设备10还经由其确定模块32，利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合CIP和始于所述中间金属制品8的相应的当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合Cest_cur。
因此，确定模块32通常至少预测由始于所述中间金属制品8的当前制造路线产生的金属制品的屈服强度YS和/或极限拉伸强度UTS。
在步骤130中，电子控制设备10然后经由其比较模块34，将所述最终特性的当前估计集合Cest_cur与相应当前最终金属制品6的最终特性的当前目标集合Ctarget_cur进行比较。
如果最终特性的当前估计集合Cest_cur与最终特性的当前目标集合Ctarget_cur之间的差低于对应的预定义阈值，则电子控制设备10返回到步骤100，从而在该组中间金属制品8中选择下一个中间金属制品8。
否则，如果所述差高于对应的预定义阈值，即，如果在最终特性的当前估计集合Cest_cur和最终特性的当前目标集合Ctarget_cur之间的偏差高于所述预定义阈值，即，如果在制造工艺中不存在偏差，则电子控制设备10进行到下一步骤140以根据本发明，通过其获得模块36获得相应新的最终金属制品6的最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new。
此外，在下一步骤150中，电子控制设备10经由其计算模块38根据所述中间特性集合CIP和所述最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new，计算始于所述中间金属制品8的相应的新制造路线。
在优选实施例中，计算模块38例如在计算步骤150的子步骤160中利用至少一个对应的预测模型并且根据所述中间特性集合CIP和始于所述中间金属制品8的至少一个潜在制造路线来确定最终特性的至少一个新估计集合Cest_new。
计算模块38用于确定最终特性的至少一个新估计集合Cest_new的预测模型例如类似于在步骤120期间用于确定最终特性的当前估计集合Cest_cur的预测模型。
根据该实施例，计算模块38接着在计算步骤150的下一子步骤170期间根据最终特性的每个新估计集合Cest_new与对应的最终特性的新目标集合Ctarget_new的比较，选择所述至少一个潜在制造路线中的一个作为所述新制造路线。
对于选择子步骤170，计算模块38例如针对一组中间金属制品8将最终特性的新估计集合与最终特性的新目标集合进行比较，并且所选择的新制造路线对应于最终特性的新估计集合与最终特性的新目标集合之间的最小差。
可选地另外，如图5所示，为了确定子步骤160，在阶段200期间，计算模块38利用至少一个对应的预测模型并且根据中间特性集合CIP和始于所述中间金属制品8的预定义中位制造路线来初步估计最终特性的临时集合Cest_prov。
根据该可选的另外，计算模块38然后在下一阶段210中根据最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new来过滤最终特性的临时集合Cest_prov。
根据该可选的另外，在最后阶段220期间，计算模块38根据经过滤的最终特性的临时集合Cest_prov_filter和相应的补充转变动作的集群来建立相应的最终特性的新估计集合Cest_new。所述补充转变动作的集群和所述预定义中位制造路线定义相应的潜在制造路线。
又可选地另外，计算模块38计算一对或多对的中间金属制品8和新的最终金属制品6，相应的新制造路径针对每个计算对来计算。
根据该可选的另外，计算模块38根据所评估的单一成本和计算对的相应集合来评估相应的全局成本。计算模块38还详细说明计算对的不同集合，相应的全局成本针对每个详细说明的计算对的集合来计算；然后选择具有最小全局成本的详细说明的计算对的集合，然后新制造路线的列表针对所选择的计算对的集合来计算。
作为示例，当中间金属制品8是热轧制品HR时，并且进一步利用在针对压缩量、温度和伸长率的预定义表中给出的工艺值来估计极限拉伸强度UTS的值，计算模块38利用极限拉伸强度UTS的这个值并在相应的预定义表中寻找根据模型类型、极限拉伸强度UTS和宽度的最小和最大压缩率。然后，计算模块38根据这些约束选择具有顺应厚度的新的最终金属制品6。对于每个所选择的新的最终金属制品6，该压缩量是已知的，并且计算模块38因此计算极限拉伸强度UTS的新值。然后，根据极限拉伸强度UTS的这个新值，计算模块38在相应的预定义表中选择退火温度的更准确的规范和回火轧机的伸长率范围，以估计极限拉伸强度UTS的新的最小和最大值。以类似的方式，计算模块38估计屈服强度YS的新的最小和最大值。计算模块38最终将成对的中间金属制品8和新的最终金属制品6保持在极限拉伸强度UTS和屈服强度YS符合的情况。
最后，根据制造方法从一组中间金属制品8制造一组最终金属制品6。
制造方法包括上述计算始于至少一个中间金属制品8的至少一个新制造路线，然后将每个计算的新制造路线应用于相应的中间金属制品8。
因此，根据本发明的电子控制设备10和控制方法允许检测始于相应中间制品8的当前制造路线将不会产生具有根据最终特性的当前目标集合Ctarget_cur的最终特性的最终金属制品6。在这种偏差检测的情况下，根据本发明的电子控制设备10然后允许计算始于所述中间金属制品8的新制造路线，以便根据最终特性的至少一个新目标集合Ctarget_new获得新的最终金属制品6。
最终特性的每个目标集合Ctarget_cur、Ctarget_new与要制造的给定最终金属制品相关联，并且通常对应于客户的订单。最终特性的每个目标集合Ctarget_cur、Ctarget_new例如是预定义的集合。
因此，本领域技术人员将观察到，本发明提供了用于控制从一组中间金属制品8制造一组最终金属制品6的更可靠和有效的计算机实现的控制方法。
Claims (18)
1.一种用于控制从一组中间金属制品(8)制造一组最终金属制品(6)的方法，该控制方法通过电子控制设备(10)实现，并且对于每个中间金属制品(8)，该控制方法包括以下步骤：
-获取(110)所述中间金属制品(8)的中间特性集合(CIP)；
-利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合(CIP)和始于所述中间金属制品(8)的相应的当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合(Cest_cur)；
-将所述最终特性的当前估计集合(Cest_cur)与相应的当前最终金属制品的最终特性的当前目标集合(Ctarget_cur)进行比较(130)；以及
如果所述最终特性的当前估计集合(Cest_cur)与所述最终特性的当前目标集合(Ctarget_cur)之间的偏差高于预定义阈值，则所述方法还包括以下步骤：
-获得(140)相应的新最终金属制品(6)的最终特性的至少一个新目标集合(Ctarget_new)；以及
-根据所述中间特性集合(CIP)和所述最终特性的至少一个新目标集合(Ctarget_new)，计算(150)始于所述中间金属制品(8)的新制造路线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算步骤(150)包括：
+利用至少一个对应的预测模型并且根据所述中间特性集合(CIP)和始于所述中间金属制品(8)的至少一个潜在制造路线来确定(160)最终特性的至少一个新估计集合(Cest_new)，以及
+根据最终特性的每个新估计集合(Cest_new)与对应的最终特性的新目标集合(Ctarget_new)的比较，选择(170)所述至少一个潜在制造路线中的一个作为所述新制造路线。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一组最终金属制品(6)包括N个金属制品，所述一组中间金属制品(8)包括P个金属制品，N和P各为大于或等于2的整数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述计算步骤(150)还包括计算至少一对中间金属制品(8)和新最终金属制品(6)，相应的新制造路线是针对每个计算对来计算的。
5.根据从属于权利要求2的前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述选择步骤(170)包括，对于所述一组中间金属制品(8)，将所述最终特性的新估计集合与所述最终特性的新目标集合进行比较，所选择的新制造路线对应于所述最终特性的新估计集合与所述最终特性的新目标集合之间的最小差。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述计算步骤(150)包括通过比较所述最终特性的新估计集合与所述新制造路线的所述最终特性的新目标集合来评估每个相应的新制造路线的单一成本。
7.根据权利要求4和6所述的方法，其中，所述计算步骤(150)还包括根据所评估的单一成本并且针对相应的计算对集合来评估全局成本。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述计算步骤(150)还包括：
+对于不同的计算对集合进行详细说明，相应的全局成本是针对每个详细说明的计算对集合来评估的；以及
+选择具有最小全局成本的详细说明的计算对集合，然后针对所选择的计算对集合来计算新制造路线的列表。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，每个制造路线包括一个或多个转变动作，每个转变动作选自由以下各项组成的组：热轧；冷轧；酸洗；退火；表皮平整；电镀锌；和涂覆。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，每个特性选自由以下各项组成的组：与制品的尺寸相关的特性；与制品的化学成分相关的特性；制品的钢级；与制品的机械性能相关的特性；与制品的表面外观相关的特性；与制品的涂层相关的特性；与制品的化学表面处理相关的特性；与制品的粗糙度相关的特性；以及与制品的缺陷学相关的特性。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，特性的每个集合包括金属制品的屈服强度(YS)和/或金属制品的极限拉伸强度(UTS)。
12.根据从属于权利要求2的前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，用于确定最终特性的至少一个新估计集合(Cest_new)的步骤包括以下子步骤：
+利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合(CIP)和始于所述中间金属制品(8)的预定义中位制造路线来初步估计(200)最终特性的临时集合(Cest_prov)，
+根据所述最终特性的所述至少一个新目标集合(Ctarget_new)来过滤(210)所述最终特性的临时集合(Cest_prov)，以及
+根据经过滤的最终特性的临时集合(Cest_prov_filter)和补充转变动作的集群来建立(220)相应的最终特性的新估计集合(Cest_new)，
所述补充转变动作的集群和所述预定义中位制造路线定义相应的潜在制造路线。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，每个中间金属制品(8)选自由以下各项组成的组：板坯(SB)、热轧制品(HR)和冷轧制品(CR)。
14.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，每个最终金属制品(6)是由始于对应的中间金属制品(8)的至少一个转变动作而产生的金属制品；
每个最终金属制品(6)优选选自由以下各项组成的组：热轧制品(HR)、冷轧制品(CR)、电解涂覆制品(EG)、热浸涂覆制品(HD)、有机涂覆制品(OC)、重板(HP)和厚板(TP)。
15.一种包括软件指令的计算机程序，当由处理器执行所述软件指令时实现根据前述权利要求中任意一项所述的方法。
16.一种用于从一组中间金属制品(8)制造一组最终金属制品(6)的方法，该方法包括以下步骤：
-计算始于至少一个中间金属制品(8)的至少一个新制造路线；
-将每个计算出的新制造路线应用于对应的中间金属制品(8)；
其中，所述计算步骤利用根据权利要求1至14中任意一项所述的方法来实施。
17.一种用于控制从一组中间金属制品(8)制造一组最终金属制品(6)的电子控制设备(10)，该电子控制设备(10)包括：
-获取模块(30)，其被配置为获取每个中间金属制品(8)的中间特性集合(CIP)；
-确定模块(32)，其被配置为针对每个中间金属制品(8)，利用至少一个对应的预测模型并根据所述中间特性集合(CIP)和始于所述中间金属制品(8)的相应的当前制造路线来确定最终特性的当前估计集合(Cest_cur)；
-比较模块(34)被配置为针对每个中间金属制品(8)，将所述最终特性的当前估计集合与相应的当前最终金属制品(6)的最终特性的当前目标集合(Ctarget_cur)进行比较；
-获得模块(36)，其被配置为针对每个中间金属制品(8)，并且如果所述最终特性的当前估计集合(Cest_cur)与所述最终特性的当前目标集合(Ctarget_cur)之间的偏差高于预定义阈值，则针对相应的新最终金属制品(6)来获得最终特性的至少一个新目标集合(Ctarget_new)；以及
-计算模块(38)，其被配置为根据所述中间特性集合(CIP)和所述最终特性的至少一个新目标集合(Ctarget_new)，计算始于所述中间金属制品(8)的新制造路线。
18.一种用于输送一组最终金属制品(6)的装置(2)，所述装置(2)包括：
-制造线(4)，其用于从一组中间金属制品(8)制造一组最终金属制品(6)；以及
-电子控制设备(10)，其用于控制从一组中间金属制品(8)制造一组最终金属制品(6)；
其中，所述电子控制设备(10)是根据前一权利要求所述的电子控制设备。
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