KR102664085B1 - 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 단계별 시편 샘플을 취득하고, FEM 모델 및 회귀 모델을 구축하여 해석 모델의 정밀도와 신뢰도를 크게 상승시킬 수 있게 하는 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템에 관한 것으로서, (a) 냉간 압연 라인에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 단계별 시편 샘플들을 준비하는 단계; (b) 상기 단계별 시편 샘플들의 적어도 공정 정보, 폭 정보, 두께 정보, 재질 정보, 형상 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 기초 정보를 생성하는 단계; (c) 상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM(Finite Element Method) 모델을 형성하는 단계; 및 (d) 현장 활용성을 높이기 위해 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 단계별 시편 샘플을 취득하고, FEM 모델 및 회귀 모델을 구축하여 해석 모델의 정밀도와 신뢰도를 크게 상승시킬 수 있게 하는 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 냉연 강판 중 초고장력강 풀하드 형상의 품질은 일반강과 대비하여 훨씬 열악하다. 그 근본적인 이유는 열연 코일의 공냉 과정에서 발생한 폭 방향 재질 편차 때문인데 종래의 형상 제어 시스템은 소재의 재질 편차를 반영하지 않기 때문에 형상 제어가 제한적일 수 밖에 없었다.
또한, 스탠드간 계측 데이터가 부족하므로 스탠드 간의 폭 방향 두께, 재질, 형상을 알 수 없어서 형상 계측기가 있는 파이널 스탠드(Final Stand) 위주의 형상제어를 할 수 밖에 없었다.
즉, 전체적으로 형상에 영향을 끼치는 인자는 매우 많으나, 폭 방향 재질, 속도, 판 Crown, 롤 Crown, 압하력, 장력 등 대한 예측이 현실적으로 불가능하므로 종래에는 트라이얼 앤 에러(Trial & Error) 방식을 반복적으로 수행하여 스탠드의 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling)의 프리셋(preset)값을 작업자의 감각이나 숙련도에 의존하여 세팅하는 데에 많은 시간이 소요되고, 이로 인하여 경제성과 생산성이 크게 떨어지는 등 많은 문제점들이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 단계별 시편 샘플을 취득하고, FEM 모델 및 회귀 모델을 구축하여 해석 모델의 정밀도와 신뢰도를 크게 상승시킬 수 있게 하는 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법은, (a) 냉간 압연 라인에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 단계별 시편 샘플들을 준비하는 단계; (b) 상기 단계별 시편 샘플들의 적어도 공정 정보, 폭 정보, 두께 정보, 재질 정보, 형상 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 기초 정보를 생성하는 단계; (c) 상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM(Finite Element Method) 모델을 형성하는 단계; 및 (d) 현장 활용성을 높이기 위해 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (a) 단계는, (a-1) 냉간 압연 라인에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 소재를 압연하는 단계; (a-2) 압연 라인을 중단하고, 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지 저속으로 권취하여 샘플 코일을 형성하는 단계; 및 (a-3) 상기 샘플 코일의 각 부분별로 전단하여 상 기 단계별 시편 샘플들을 준비하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (c) 단계는, (c-1) 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 이전 스탠드의 출력값을 이후 스탠드의 입력값으로 순차적으로 연계되는 유한 요소법으로 다차 해석 모델을 생성하는 단계; 및 (c-2) 상기 해석 모델의 예측값과 상기 종방향(압연 방향)에 대한 압하력 또는 횡방향(폭 방향)에 대한 두께 프로파일(Profile)의 실측값을 비교하여 검증하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (d) 단계는, (d-1) 적어도 두께, 항복강도(YP), 인장강도(TS), 연실율, 굽힘가공성 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 독립 변수를 선택하는 단계; (d-2) 상기 독립 변수가 롤포스(Roll force) 또는 두께 프로파일에 미치는 회귀 계수를 산출하는 단계; 및 (d-3) 상기 회귀 계수를 이용하여 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 예측식을 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, (e) 상기 회귀 분석 모델에서 도출된 예측식을 토대로 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 프리셋(preset)값을 조정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템은, 냉간 압연 라인에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 준비된 단계별 시편 샘플들의 적어도 공정 정보, 폭 정보, 두께 정보, 재질 정보, 형상 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 기초 정보를 생성하는 기초 정보 생성부; 상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM(Finite Element Method) 모델을 형성하는 FEM 모델 형성부; 및 현장 활용성을 높이기 위해 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하는 회귀 모델 분석부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 FEM 모델 형성부는, 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 이전 스탠드의 출력값을 이후 스탠드의 입력값으로 순차적으로 연계되는 유한 요소법으로 다차 해석 모델을 생성하는 다차 해석 모델 생성부; 및 상기 해석 모델의 예측값과 상기 종방향(압연 방향)에 대한 압하력 또는 횡방향(폭 방향)에 대한 두께 프로파일(Profile)의 실측값을 비교하여 검증하는 모델 검증부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 회귀 모델 분석부는, 적어도 두께, 항복강도(YP), 인장강도(TS), 연실율, 굽힘가공성 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 독립 변수를 선택하는 독립 변수 선택부; 상기 독립 변수가 롤포스(Roll force) 또는 두께 프로파일에 미치는 회귀 계수를 산출하는 회귀 계수 산출부; 및 상기 회귀 계수를 이용하여 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 예측식을 도출하는 예측식 도출부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 회귀 분석 모델에서 도출된 예측식을 토대로 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 프리셋(preset)값을 조정하는 프리셋값 조정부;를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 단계별 시편 샘플을 취득하고, FEM 모델 및 회귀 모델을 구축하여 해석 모델의 정밀도와 신뢰도를 크게 상승시킬 수 있고, 이를 통해서 비숙련자라 하더라도 현장에서 매우 신속하고 정확하게 스탠드들의 프리셋값을 조정할 수 있어서 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템을 개념적으로 나타내는 전체 개념도이다.
도 2는 도 1의 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템에서 스탠드의 프리셋값을 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템에서 스탠드의 프리셋값을 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템(100)을 개념적으로 나타내는 전체 개념도이고, 도 2는 도 1의 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템(100)에서 스탠드의 프리셋값을 나타내는 정면도이다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템(100)은, 냉간 압연 라인(L)에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재(1)에서 상기 소재(1)의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 준비된 단계별 시편 샘플들의 적어도 공정 정보, 폭 정보, 두께 정보, 재질 정보, 형상 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 기초 정보를 생성하는 기초 정보 생성부(10)와, 상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM(Finite Element Method) 모델을 형성하는 FEM 모델 형성부(20)와, 현장 활용성을 높이기 위해 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하는 회귀 모델 분석부(30) 및 상기 회귀 분석 모델에서 도출된 예측식을 토대로 각 단별 스탠드 제어부(90)의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 프리셋(preset)값을 조정하는 프리셋값 조정부(40)를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템(100)은, 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재(1)에서 상기 소재(1)의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 준비된 단계별 시편 샘플들의 기초 정보를 생성하고, 상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM 모델을 형성하며, 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하고, 상기 회귀 분석 모델에서 도출된 예측식을 토대로 각 단별 스탠드 제어부(90)의 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 등의 프리셋(preset)값을 조정하는 일련의 과정을 수행할 수 있다.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프리셋값은 상기 작업롤(WR, Work Roll), 상기 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 상기 백업롤(BUR, Backup Roll) 등의 위치를 조정하기 위한 것으로서, 시프팅(Shifting, 도 2의 수평 방향의 화살표 참조), 밴딩(Bending, 도 2의 수직 방향의 실선 화살표 참조), 레벨링(Leveling, 도 2의 수직 방향의 점선 화살표 참조) 등의 형상을 제어할 수 있다.
이러한, 상기 프리셋값의 신속한 조정을 통해서 상기 소재의 형상이 정밀하고 정확하게 결정될 수 있고, 이를 통해 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템(100)을 나타내는 블록도이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 FEM 모델 형성부(20)는, 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 이전 스탠드의 출력값을 이후 스탠드의 입력값으로 순차적으로 연계되는 유한 요소법으로 다차 해석 모델을 생성하는 다차 해석 모델 생성부(21) 및 상기 해석 모델의 예측값과 상기 종방향(압연 방향)에 대한 압하력 또는 횡방향(폭 방향)에 대한 두께 프로파일(Profile)의 실측값을 비교하여 검증하는 모델 검증부(22)를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 FEM 모델 형성부(20)는, 이전 스탠드의 출력값을 이후 스탠드의 입력값으로 순차적으로 연계되는 유한 요소법으로 다차 해석 모델을 생성하고, 상기 해석 모델의 예측값과 상기 종방향에 대한 압하력 또는 횡방향에 대한 두께 프로파일(Profile)의 실측값을 비교하여 모델을 검증하는 일련의 과정을 수행할 수 있다.
또한, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회귀 모델 분석부(30)는, 적어도 두께, 항복강도(YP), 인장강도(TS), 연실율, 굽힘가공성 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 독립 변수를 선택하는 독립 변수 선택부(31)와, 상기 독립 변수가 롤포스(Roll force) 또는 두께 프로파일에 미치는 회귀 계수를 산출하는 회귀 계수 산출부(32) 및 상기 회귀 계수를 이용하여 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 예측식을 도출하는 예측식 도출부(33)를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 회귀 모델 분석부(30)는, 독립 변수를 선택하고, 상기 독립 변수가 롤포스(Roll force) 또는 두께 프로파일에 미치는 회귀 계수를 산출하며, 상기 회귀 계수를 이용하여 각 단별 스탠드의 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll)의 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling)의 예측식을 도출하는 일련의 과정을 수행할 수 있다.
즉, 상기 FEM 모델을 구축한 다음, 시뮬레이션 분석 시간이 수시간에서 수일 정도로 많이 소요되는 이러한 상기 FEM 모델을 그대로 적용하지 않고, 상기 FEM 모델을 활용한 회귀 모델식을 구해서 현장에서 간단하게 적용하여 프리셋값을 셋팅할 수 있다.
그러므로, 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 단계별 시편 샘플을 취득하고, FEM 모델 및 회귀 모델을 구축하여 해석 모델의 정밀도와 신뢰도를 크게 상승시킬 수 있고, 이를 통해서 비숙련자라 하더라도 현장에서 매우 신속하고 정확하게 스탠드들의 프리셋값을 조정할 수 있어서 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법은, (a) 냉간 압연 라인(L)에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 상기 소재(1)의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 단계별 시편 샘플(2)들을 준비하는 단계와, (b) 상기 단계별 시편 샘플(2)들의 적어도 공정 정보, 폭 정보, 두께 정보, 재질 정보, 형상 정보 및 이들을 포함하는 기초 정보를 생성하는 단계와, (c) 상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM(Finite Element Method) 모델을 형성하는 단계와, (d) 현장 활용성을 높이기 위해 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하는 단계 및 (e) 상기 회귀 분석 모델에서 도출된 예측식을 토대로 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 프리셋(preset)값을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 (a) 단계는, (a-1) 냉간 압연 라인(L)에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 소재를 압연하는 단계와, (a-2) 압연 라인을 중단하고, 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지 저속으로 권취하여 샘플 코일(SC)을 형성하는 단계 및 (a-3) 상기 샘플 코일(SC)의 각 부분별로 전단하여 상기 단계별 시편 샘플들을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 (c) 단계는, (c-1) 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 이전 스탠드의 출력값을 이후 스탠드의 입력값으로 순차적으로 연계되는 유한 요소법으로 다차 해석 모델을 생성하는 단계 및 (c-2) 상기 해석 모델의 예측값과 상기 종방향(압연 방향)에 대한 압하력 또는 횡방향(폭 방향)에 대한 두께 프로파일(Profile)의 실측값을 비교하여 검증하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 (d) 단계는, (d-1) 적어도 두께, 항복강도(YP), 인장강도(TS), 연실율, 굽힘가공성 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 독립 변수를 선택하는 단계와, (d-2) 상기 독립 변수가 롤포스(Roll force) 또는 두께 프로파일에 미치는 회귀 계수를 산출하는 단계 및 (d-3) 상기 회귀 계수를 이용하여 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 예측식을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
L: 냉간 압연 라인
1: 소재
2: 시편 샘플
1 STD: 1번 스탠드
n STD: n번 스탠드
F STD: 최종 스탠드
SC: 샘플 코일
10: 기초 정보 생성부
20: FEM 모델 형성부
21: 다차 해석 모델 생성부
22: 모델 검증부
30: 회귀 모델 분석부
31: 독립 변수 선택부
32: 회귀 계수 산출부
33: 예측식 도출부
40: 프리셋값 조정부
90: 스탠드 제어부
100: 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템
1: 소재
2: 시편 샘플
1 STD: 1번 스탠드
n STD: n번 스탠드
F STD: 최종 스탠드
SC: 샘플 코일
10: 기초 정보 생성부
20: FEM 모델 형성부
21: 다차 해석 모델 생성부
22: 모델 검증부
30: 회귀 모델 분석부
31: 독립 변수 선택부
32: 회귀 계수 산출부
33: 예측식 도출부
40: 프리셋값 조정부
90: 스탠드 제어부
100: 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템
Claims (9)
- (a) 냉간 압연 라인에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 단계별 시편 샘플들을 준비하는 단계;
(b) 상기 단계별 시편 샘플들의 적어도 공정 정보, 폭 정보, 두께 정보, 재질 정보, 형상 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 기초 정보를 생성하는 단계;
(c) 상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM(Finite Element Method) 모델을 형성하는 단계; 및
(d) 현장 활용성을 높이기 위해 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하는 단계; 를 포함하고,
상기 (d) 단계는,
(d-1) 적어도 두께, 항복강도(YP), 인장강도(TS), 연실율, 굽힘가공성 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 독립 변수를 선택하는 단계;
(d-2) 상기 독립 변수가 롤포스(Roll force) 또는 두께 프로파일에 미치는 회귀 계수를 산출하는 단계; 및
(d-3) 상기 회귀 계수를 이용하여 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 예측식을 도출하는 단계;
를 포함하는, 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a-1) 냉간 압연 라인에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 소재를 압연하는 단계;
(a-2) 압연 라인을 중단하고, 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지 저속으로 권취하여 샘플 코일을 형성하는 단계; 및
(a-3) 상기 샘플 코일의 각 부분별로 전단하여 상기 단계별 시편 샘플들을 준비하는 단계;
를 포함하는, 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c-1) 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 이전 스탠드의 출력값을 이후 스탠드의 입력값으로 순차적으로 연계되는 유한 요소법으로 다차 해석 모델을 생성하는 단계; 및
(c-2) 상기 해석 모델의 예측값과 종방향(압연 방향)에 대한 압하력 또는 횡방향(폭 방향)에 대한 두께 프로파일(Profile)의 실측값을 비교하여 검증하는 단계;
를 포함하는, 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
(e) 상기 회귀 분석 모델에서 도출된 예측식을 토대로 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 프리셋(preset)값을 조정하는 단계;
를 더 포함하는, 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법. - 냉간 압연 라인에서 1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 다단으로 배치된 압연롤들에 의해 다단으로 압연되는 소재에서 상기 소재의 최초 인입 부분부터 각 단별 중간 부분 및 최종 완성 부분까지의 준비된 단계별 시편 샘플들의 적어도 공정 정보, 폭 정보, 두께 정보, 재질 정보, 형상 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 기초 정보를 생성하는 기초 정보 생성부;
상기 기초 정보를 이용하여 상기 냉간 압연 라인의 FEM(Finite Element Method) 모델을 형성하는 FEM 모델 형성부; 및
현장 활용성을 높이기 위해 상기 FEM 모델을 기반으로 재질 편차를 반영하는 밀(Mill) 제어 인자 정보별 소재 형상의 영향도를 나타낼 수 있는 회귀 분석 모델을 도출하는 회귀 모델 분석부; 를 포함하고,
상기 회귀 모델 분석부는,
적어도 두께, 항복강도(YP), 인장강도(TS), 연실율, 굽힘가공성 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 독립 변수를 선택하는 독립 변수 선택부;
상기 독립 변수가 롤포스(Roll force) 또는 두께 프로파일에 미치는 회귀 계수를 산출하는 회귀 계수 산출부; 및
상기 회귀 계수를 이용하여 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 예측식을 도출하는 예측식 도출부;
를 포함하는, 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 FEM 모델 형성부는,
1번 스탠드(1 STD)부터 n번 스탠드(n STD)을 거쳐 최종 스탠드(F STD)까지 이전 스탠드의 출력값을 이후 스탠드의 입력값으로 순차적으로 연계되는 유한 요소법으로 다차 해석 모델을 생성하는 다차 해석 모델 생성부; 및
상기 해석 모델의 예측값과 종방향(압연 방향)에 대한 압하력 또는 횡방향(폭 방향)에 대한 두께 프로파일(Profile)의 실측값을 비교하여 검증하는 모델 검증부;
를 포함하는, 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템. - 삭제
- 제 6 항에 있어서,
상기 회귀 분석 모델에서 도출된 예측식을 토대로 각 단별 스탠드의 적어도 작업롤(WR, Work Roll), 중간롤(IMR, Intermediate Roll), 백업롤(BUR, Backup Roll) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 적어도 시프팅(Shifting), 밴딩(Bending), 레벨링(Leveling) 및 이들의 조합들 중 어느 하나의 프리셋(preset)값을 조정하는 프리셋값 조정부;
를 더 포함하는, 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210146968A KR102664085B1 (ko) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210146968A KR102664085B1 (ko) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230062068A KR20230062068A (ko) | 2023-05-09 |
| KR102664085B1 true KR102664085B1 (ko) | 2024-05-10 |
Family
ID=86408708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210146968A KR102664085B1 (ko) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 소재의 압연 형상 예측용 전산 모델 개발 방법 및 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102664085B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271806A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Phifit Kk | 有限要素解析方法、塑性加工シミュレータ及び記録媒体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6269668B1 (en) * | 1996-03-18 | 2001-08-07 | Nippon Steel Corporation | Cold tandem rolling method and cold tandem rolling mill |
| KR101225725B1 (ko) | 2010-10-27 | 2013-01-24 | 현대제철 주식회사 | 강판 제조방법 |
-
2021
- 2021-10-29 KR KR1020210146968A patent/KR102664085B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271806A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Phifit Kk | 有限要素解析方法、塑性加工シミュレータ及び記録媒体 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 이상호 외, 6 단 압연기의 극박 압연공정에서 3 차원 판 형상 예측. 대한기계학회 논문집 A 권 35.8, 2011, 855 - 861페이지* |
| 임헌봉, 열간 압연 특성 분석 및 자동화 설계 모델링, 한양대학교 학위 논문, 2020년* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230062068A (ko) | 2023-05-09 |
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