新一代二级系统开发

技术及应用综述

1、 微观组织模型、智能自学和高端软件工程

在现代生产采用微合金钢的模式中，加入微合金成分使得现有模型不足够精确而需要增加微观组织模型，以及采用智能自学和高端软件工程等 。此外相关技术通过去除常规二级系统常见的自学逻辑缺陷。

此批模型数据特别针对近年在钢中添加微合金元素而使其在成本微量增加的情况下，结合快冷和大变形而明显提高各种性能的情形，且使得硬而宽而薄的产品能顺利生产。金相学微观组织模型，基于大量微合金元素的使用和机器学习所需要的基本模型，需要进一步修正。 拥此三大特征的二级系统可称为新一代二级系统。

二级系统是庞大的大型软件系统，本是由自动化人员所撰写，因而对其中材料的性能考虑不足而导致在材料力学性能方面，机器学习的逻辑问题；基于化学成分而非用途的分组及相应的模型设计，共计最多可能有十万余套模型。

高端软件工程使得进一步开发的计算机WINDOWS模块可以理解工程问题，特别是其中的不间断升级使得现场避免了每5到10年要将旧的二级系统扔掉重新购买一套的问题（因为各种变化使得旧的模型不再精准）
 

2、指导下的双变量自学

指导下的双变量自学可以在仅用变形和变形速度的参数进行自学，将材料参数和温度参数通过大量模型设计而考虑到。由此形成的模型自学避免了大的变形系数参数加上小的变形速度参数，或者小的变形参数加上大的变形速度参数，等等可能很准的问题。 日本同行曾在发表的文章中赞赏采用变形和变形速度进行自学，用一套函数描述钢种和温度变化趋势的自学方法很精准；而我们所采用的，不仅是一套，而是4000多套！材料微观组织不同时，采用定制化的设计远远优于共性化的数学描述！模型数据系基于软件所设计，且可以直接结合到各家二级系统的自学机制之中，因而是一种低成本、高效能的产业升级方案。
 

3、现场应用

俄勒冈公司 的二级系统，是在美国航天局专家所开发版本的基础上，又经过了5年4000余处的改进，对正常材料的优化生产已经很过硬。但是当用此系统优化控制宽硬而薄（3.5米宽X80高强钢5毫米厚）系列产品时，上述问题便很突出，以至于几乎每天都有次品 。按上述新一代二级系统的方式优化后，半年后回访时，现场反应此间不曾有同样的次品。

南钢 在应用俄勒冈公司所采用的优化之外，又进行了一系列新的改进，比如将钢种从早先按用途分类改为按照化学成分分类，并开发了软件进行了4000余套模型的设计，优化了指导下的双变量自学，等等。该企业8000吨的 设备，之前操作人员看到屏幕上显示预报至4000吨时便不敢操作了，优化之后一切正常 ，使用率提高了50%；原来在制造生产规程时采用错的温度、错的钢种等才能凑出有用的生产计划的情形，也得到了彻底改善，采用一切真的参数而实现了正确的生产规程的制定。 这一切使得投资利用率由25%提高到了90%以上！

此套基于模型的技术具有极高的参数预报精度，优化的生产规程逻辑和合理的生产优化机制，大大改善新品种开发的工艺技术和自动化水平，显著优化了高端产品生产。
 

详情可见于附件文 档：二级模型和新品种开发

新一代二级系统开发系列项目案列

1、南钢中厚板卷厂二级模型改进

摘要/总述 (第一部分)

1. 提要 (第二部分)
1.1 开发背景
1.2 技术简介

2. 南钢二级系统轧制力模型的改进 (第三部分)
2.1 二级系统自学习逻辑问题及对策
2.2 指导下的双参数自学（FIT2G）

2.3 数据采集和历史日志处理 (第四部分)
2.4 钢种整合
2.5 模型钢种设计

2.6 钢族设计 (第五部分)
2.7 流变应力系数的自动设计

2.8 钢种文件产生 (第六部分)
2.9 待温道次模型改进
2.10 杂项改进
2.11 源程序修改

2.12 对持续增加的钢种及钢种文件丢失的解决方案 (第七部分)
2.13 Onsite Testing
2.14 轧制力预报精度

3 进一步开发的领域 (第八部分)
   文献

2、美国俄勒冈钢公司板卷厂二级系统模型改进

   俄勒冈钢厂及其二级控制系统
   模型诊断
   第一轮改进
   第一轮改进测试
   全面应用
   第二轮改进
   新模型的经济效益
   二级模型预报精度与产品质量的关系
   二级系统问题的形象简述