一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法及系統的製作方法

2023-05-08 06:19:16 4

專利名稱：一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬材料加工信息技術領域，涉及自動化技術，特別涉及供鋼鐵行業生產應 用的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組的板巻自動排產優化方法及系統。
背景技術：
隨著各鋼鐵企業的生產規模增加，國內鋼鐵市場日益飽和，競爭也更加激烈。鋼鐵企業 必須提高產品層次，增加單位產品的附加值，才能在激勵的市場競爭中立於不敗之地。冷軋 是鋼鐵生產過程的最後階段，經過這些工序加工的鋼板都具有較高的附加值。而冷軋酸洗和 軋制聯合機組(下面簡稱"酸軋")是冷軋生產階段的一道也是必經工序。因此，該工序的生 產合理性直接其後道各機組的生產。在傳統冷軋廠中，酸洗和軋制這兩道工序生產之間屬於半連續的生產過程，即在酸洗和 軋制之間有一個中間庫，酸洗之後的板巻先放入中間庫然後再進入軋制階段。由於酸洗和軋 制這兩個工序呈現順序加工關係，且前後工序緊密銜接，因此目前先進的冷軋生產中，酸洗 和軋製成為一條機組，沒有中間庫，實現這兩道工序之間的連續生產。這種先進的加工方式 節省了大量的重複工作，如開巻、悍接、剪切、巻取等由分開時的兩個工序兩套設備減至兩 個工序一套設備，同時還節省了一個中間庫。它促進了生產的連續性、降低了由重複工作而 引起的能源(電能、物料、機器磨損等)消耗，從而提高了生產效率。酸軋所用的原料主要是經過熱軋後的熱巻，熱巻在原料庫經過冷卻後，用吊車將鋼巻調運至入口步進梁式運輸機上，步進梁將鋼巻運送給鋼巻轉向臺。由鋼巻運輸車將鋼巻送到入口段開巻機。鋼巻經開巻、切頭、焊接後經過拉伸矯直進入酸洗槽、通過酸洗槽進行切邊後進入連軋機組進行軋制，最後進行巻曲。在焊接過程中，如果相鄰兩個帶鋼厚度跳躍過大或是鋼種跳躍過大都會導致焊接在一起的帶鋼在進行拉伸矯直時出現斷帶，影響生產效率，同時增加了廢鋼產量。對於軋制工序，軋制機組一般由5個機架組成。每一個機架上的工作輥，由於高速軋制，軋輥磨損很大，為保證鋼巻質量需要經常更換工作輥，更換前後兩次工作輥之間的軋制對象稱為軋制單元。每個軋制單元對應一個軋制排產計劃。目前，國內鋼鐵企業酸軋機組的生產作業系統的調度工作全部由人工完成，酸軋計劃的排產依賴於生產作業調度人員的經驗。人工編制酸軋生產作業主要按照以下步驟首先調出軋後庫原料庫存信息，觀察軋後庫內流往各下道工序的原料是否滿足容量配比關係、是否能保證後道工序的正常生產。若發現某一後道工序的原料較少時，酸軋機組就要適當的多生產該後道工序的原料，相應的計劃中就要多排該後道工序的板巻。據此，大致確定各後道工序要排入的板巻數量和種類。確定選擇的原料後(即完成酸軋計劃的收池後)，在滿足酸軋生產 工藝約束的前提下按照實際生產的需要，進行酸軋計劃編制、檢查違規等，最後將計劃下放 實施。由於酸軋計劃編制中需要考慮設備工藝約束、物流平衡約束以及產能約束的複雜性，人 工排產會存在較大的誤差，不能保證排產的質量，編排出來的計劃也不能保證相鄰板巻過渡 平滑，過渡不平滑就會增加軋輥的損耗，就會增加軋輥的換輥次數，導致成本上升，影響生 產效益；同時，酸軋人工排產，需要花費大量的時間來考慮如何編排能滿足各後道機組物流 平衡，影響後道機組的正常生產。發明內容針對現有技術中存在的缺陷或不足，本發明提供一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法。該方法是依據實際問題所建立的新的系統描述基礎上形成的，通過考慮實際生產中的設備正常運行約束條件(不僅考慮了軋制計劃中板巻在厚度、鋼種、寬度的跳躍約束，而且還考慮單位計劃軋機工作輥生產能力約束和保證酸軋各後道機組正常運行的物流平衡約束)，以最小化生產成本和最大化生產能力為目標描述酸軋機組生產排產計劃。針對生產系統描述，提出一種對酸軋生產排產計劃進行優化的計算方法，其中該方法使得計劃得以優化來降低生產成本，提高酸軋板巻質量，提高酸軋機組的生產作業效率。本發明提供一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產系統，該系統以本發明提出的酸軋機組生產作業排產優化方法為基礎，把軟體開發中的可視化技術引入系統，將生產計劃編制技術與可視化技術有機結合。通過該系統，用戶可以根據實際情況下載算法所需的數據，得到所需的數據並經過一些處理後，系統通過與算法的接口調用算法程序進行計算，算法得到計算結果後，交給系統可視化部分轉化成二維圖形顯示的優化結果。系統完成上述過程後，用戶可以根據實際問題的需要，對圖形結果進行調整，從而達到人機互動的目的。這樣，就實現了工藝、數據、模型、算法和用戶經驗的有效集成。本發明還提供了實施該系統的裝置，它包括至少一臺PC機；至少一個電纜接口或光纜 接口或電話專線接口；至少一臺路由器。其特徵在於在PC機上安置由上述功能模塊組成的 全套軟體，並通過網絡、企業內部伺服器連接到企業酸軋工藝自動控制系統的前端。實踐中， 計劃人員輸入預編制酸軋計劃的初始信息，系統軟體自動生成一個優化的酸軋生產計劃，滿 足實際生產要求後，該生產計劃通過網絡上傳到企業內部伺服器，酸軋車間工作人員通過企 業內部伺服器將計劃下載至酸軋自動控制系統中，或是酸軋生產計劃通過網絡直接傳到車間 自動控制系統中，控制系統根據酸軋計劃執行酸軋生產。本發明對生產機組系統進行描述如下假設有1套酸軋機組生產酸軋板巻，酸軋前庫中有w個可用板巻，用W表示可用板巻集 合。酸軋機組後道並行工序有/個，用Z表示後道機組集合。本發明考慮的生產系統排產問 題可描述為系統模型，也就是本發明的目標函數，min d] "'A (1)滿足約束S、=X ， V/e7V (2),漁5>y=A ' y/eiv (3)凡=1 (4) SS、《間一1， Sc(l,2,…")，2《間《" (5)在目標函數(l)中，二表示各成本(包括生產成本和輥耗)在目標函數中的權重。Q表示板巻/和板巻y之間規格變化的費用，包括出口寬度跳躍生產費用、入口寬度跳躍生產費用、出口 厚度跳躍生產費用、入口厚度跳躍生產費用、鋼種跳躍生產費用、切邊變化費用等，c『w卿+;^"(磨+a屍""/"""/伊"/"' 0,=1,..',"。"廣o， y/eiv。 c,f0， v,、iv。其中，p/ 表示出口寬度跳躍費用，A/"《raw表示入口寬度跳躍費用，戶/w表示出口厚度跳躍費用，戶f ^表示入口厚度跳躍費用，；V軟表示鋼種之間的變化費用，；7/w表示切邊變化費用。 Z Z 是計劃單元中相鄰板巻之間的總的切換成本，其中當板巻_/緊接板巻/被軋制時，ieW je他xfl，否則;^-0。 SpA是表示軋制能力的發揮，S^y,大表示軋制能力越接近軋輥的最大軋制容量，其中A為板巻!—的重量，當板巻"皮選入軋制排產計劃時，乂=1，否則乂-0。 y。為虛擬板巻。約束(2)-(5)是系統約束，用來保證每個板巻都必須被加工且只能被分配到一個計 劃單元中，並保證生產是連續進行的，約束(5)是消除子環。除了系統約束(2)-(5)之外，酸軋機組在加工板巻時還有自身的工藝及運行約束條件，主 要包括機組的生產能力限制約束 5^SaxS2， Vz'eiV (6)其中B表示酸軋排產計劃單元中，軋輥的最少軋制需求(以重量來評價)。g表示軋輥的 最大軋制能力(以重量來評價)。酸軋機組的生產工藝限制約束 《2w"廣(l- )M， VZ,)eiV (7)8約束(7)保證所有的板巻都是按照出口寬度從寬到窄的工藝要求進行生產。其中v/,是板 巻,'的出口寬度，vv,是板巻y的出口寬度，M是一個足夠大的常數。,加,—u^《+(1-氣)M， Vz',/e7V (8)w抓:—M/咖,.S<5W2+(1 —x》M, V/,/eW (9) 約束(8)和約束(9)保證軋制計劃內相鄰兩個板巻之間的入口寬度的跳躍變化都不會超過 機組生產工藝所允許的範圍。其中iZ",是板巻/的入口寬度，W""是板巻/的入口寬度，是軋制計劃內相鄰板巻入口寬度從寬到窄跳躍酸軋機組所允許的最大跳躍，~2是軋制計劃內相鄰板巻入口寬度從窄到寬跳躍酸軋機組所允許的最大跳躍。|g,-V!-,_/e7V (10)g乂《+(l、)M， V/,/eiV (11) 約束(10)和約束(11)保證軋制計劃內相鄰兩個板巻之間的入口厚度的跳躍變化都不會超 過機組生產工藝所允許的範圍。其中g,是板巻/的入口厚度，&是板巻_/的入口厚度，&'是酸軋機組所允許的軋制計劃內相鄰板巻入口厚度厚度差的最大跳躍值，《2是酸軋機組所允許 的軋制計劃內相鄰板巻入口厚度厚度比的最大跳躍值。酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件 5>,,2力，V/eM (12)其中力表示酸軋機組後道工序中第/條流向機組能力最低需求，乂,表示板巻/與酸軋機 組後道工序中第/條流向的所屬關係，當板巻i在軋制計劃中且屬於第/條流向時凡=1， 否則凡=0。本發明根據上述描述的酸軋生產機組系統模型，提出自動優化酸軋機組板巻排產作業計 劃的方法，其步驟如下，方法流程如圖l所示-步驟1建立設備初始狀態，設定軋制的板巻規格範圍根據酸軋前庫各機組流向板巻量以及酸軋後庫各機組板巻庫存量，給定計劃內每個機組流向加工板巻量(以重量為單位)的下限y;。根據軋制板巻類型設定軋機工作輥最大軋制能力g以及最少軋制需求仏依據客戶訂單需求，設定該軋制計劃軋制板巻的規格(出口寬度、出 口厚度等)範圍。步驟2根據初始狀態在酸軋機組前庫在庫板巻中，選擇滿足初始狀態條件的板巻(稱這 類板巻為"軋制計劃的候選板巻"，簡稱"候選板巻")。依據步驟1中給定的初始狀態從酸軋前庫在庫板巻中選擇符合規格範圍的各流向板巻。 這些滿足初始狀態範圍要求的板巻，即為酸軋機組板巻排產作業計劃的"候選板巻"，所有的 候選板巻信息存放在候選板巻集合中。設Ca"d表示候選板巻集合，"表示候選板巻集合中候 選板巻的數量。具體流程見圖2。步驟3從候選板巻中選擇合適的板巻排入酸產排產計劃中，得到酸軋排產計劃內板巻， 形成酸軋機組板巻排產作業計劃&簡稱計劃^在滿足系統模型的約束條件下選擇酸軋排產 計劃內板巻，使其計劃內相鄰板巻之間的切換費用儘量小，同時計劃內板巻重量儘可能的接 近軋輥的軋制能力；步驟如下(l)選擇板巻出口寬度最大的一個板巻作為該計劃的首板巻； (2)當排產計劃中板巻總重量小於軋輥的最少軋制需求時，如果排產計劃中板巻所有流向均 滿足酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件，在候選板巻中選擇板巻插入排產計劃，使得 模型目標函數值最小；如果排產計劃中板巻的流向有不滿足酸軋機組後道工序正常生產運行 約束條件時，在候選板巻中選擇不滿足酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件的且插入後 使目標函數值最小的板巻插入排產計劃中；(3)當排產計劃中板巻滿足軋輥的最少軋制需求， 不滿足軋輥的最大軋制能力需求時，如果排產計劃中板巻所有流向均滿足酸軋機組後道工序 正常生產運行約束條件，在候選板巻中選擇板巻插入排產計劃，使得模型目標函數值減小； 如果排產計劃中板巻的流向有不滿足酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件時，在候選板 巻中選擇不滿足酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件的且插入後使目標函數值最小的板 巻插入排產計劃中。具體步驟如下，流程見圖3、 4所示Stepl:計算Q/m/中任意兩個板巻之間的規格切換成本費用Cy。根據酸軋機組設備正常生產時所滿足的規格切換標準計算C朋d中板巻z'和_/的出口寬度切換費用A/，、入口寬度切換費用pf，、出口厚度切換費用p,/^ 、入口厚度切換費用p/"'^、鋼種切換費用A/^以及切變要求切換費用p/""。根據系統模型中描述的q計算方法，計算出板巻f和/規格切換 成本費用c廣A廣+^"'願+^^,/"』+巧,+p,"。Step 2:初始化相關參數。『表示酸軋機組板巻排產作業計劃S中所有板巻的總重量， ff=0。 CopZ^/f表示酸軋機組板巻排產作業計劃剩餘容量，即軋輥最大軋制能力與計劃內板巻 總重量的差，令Cop^/^2。 Ca/^P表示a "d中滿足Oi!pi:e/限制可插入酸軋機組板巻排產作業計劃S中的板巻集合，Ca"JP = {; I板巻f的重量《Cfl/^e/f,f e Cam/}，初始令Ca"^^Cfl"丄Ow^&表示酸軋機組板巻排產作業計劃S中酸軋機組後道工序中第/條流向板巻集合，初始 令OroZ&為空。F『,表示酸軋機組板巻排產作業計劃S中酸軋機組後道工序中第/條流向板巻總重量，初始令屍巧=0。Step 3:確定酸軋機組板巻排產作業計劃中首板巻。從Omd中選擇板巻出口寬度最大的 一個板巻作為該計劃的首板巻，添加到S中，同時根據所屬流向添加到相應的CamS,中，從 Cfl"c/中刪除S中的板巻。計算^f、 a p丄ej 、 F^，更新Owk/、 Caw/P、 Ow必/。Step4:判斷S中已選板巻的總重量『是否25。如果『<￡，從OwdP中選擇插入S中使系統模型(l)中目標函數值最小的板巻；，判斷酸軋機組板巻排產作業計劃S中板巻；所屬流向c"wdS/中的板巻總重量是否滿足系統模型中約束(i2)即i^T,^y;，如果不滿足，將板巻/插入計劃S中，如果滿足需求則從C朋d屍中選擇計劃S中流向尚未滿足系統模型中約束(12) 需求的插入計劃S後使系統模型(1)中目標函數值最小的板巻f插入到計劃S中，如果所有流 向均滿足系統模型中約束(12)的需求，則選擇插入計劃S中使系統模型(l)中目標函數最小的板巻/插入到計劃S中，從Ca"d中刪除插入板巻/。計算『、Cap丄e/f、屍『,，更新Ca"d、 Qwd屍、Cam/&。若『<5,轉至iJStep4，否則，轉到Step5。Step 5:如果W《2，且C朋W為非空集合(即Cam/P中有可插入計劃S的板巻)，判斷 計劃S中各流向Cam^;板巻總重量是否滿足流向需求F『,2 ,，如果不滿足則從C朋dP中選擇流向不滿足需求的該流向板巻且插入計劃S中使系統模型(l)中目標函數值最小的板巻z'插 入到計劃S中，從Owd中刪除插入板巻f;如果滿足，則從C^^P中選擇插入計劃S後能使 使系統模型(1)的目標函數值減小的板巻/插入到計劃S中，從Omd中刪除插入板巻/，如果 沒有這樣的板巻則轉至步驟4，計算『、C叩丄e》、FPT,，更新Camf、 Cam/P、 Ca"必,。若Qmd戶為非空集合，轉到Step5，否則轉至步驟4。步驟4對酸軋機組的初始可行排產作業計劃進行優化調整，得到最終的酸軋機組排產作 業計劃，先分別使用刪除、插入和替換，對計劃內板巻與待選板巻之間進行操作，使得模型 目標函數值最小；然後使用動態搜索的交換操作和內部插入操作，對計劃內板巻進行操作， 使得系統模型目標函數值減少。具體步驟如下針對酸軋機組初始可行生產作業計劃，使用嵌入動態搜索(以下用Dy皿search)的禁忌搜 索(Tabu Search,簡稱TS)混合智能優化算法(該算法以下簡稱Dynasearch_TS)對其進行優化調整，以進一步改善酸軋生產計劃，最終到達提高產品質量的目的。TS算法是基於記憶的智 能優化方法，它通過允許訪問質量較差解的方式使得算法能夠搜索較大的解空間，並通過禁 忌表來記錄最近所採用的移動從而防止算法在搜索的過程中出現循環。動態搜索是使用動態 規劃通過一些傳統的鄰域構造一系列的無關獨立移動，這一系列無關的移動構成了一次動態 搜索移動，它的主要特點是能夠在多項式時間內搜索指數級規模的鄰域。Dynasearch—TS算法 機制如圖5所示，針對計劃S中與。W中之間的板巻調整使用TS算法，而對於計劃S中板 巻加工順序的調整依賴於動態搜索算法。根據問題特點，DynasearchJTS算法中禁忌搜索(TS)算法所使用的鄰域主要包括巡/餘 ("e/幼'o")從計劃S中已選板巻中選擇一個刪除後能使系統模型(l)中目標函數值減少的板巻進 行刪除；^EA(/"wW/o")從C""d中選擇一個板巻/插入到計劃S中的某個位置上，使將板巻/ 插入到計劃S中後能使系統模型(l)中目標函數值減少；^爽ficcfemge)分別在計劃S中和候 選板巻集合CwJ中各選一個板巻進行交換，交換後使系統模型(l)中目標函數值減少。動態 搜索所使用構成鄰域的方法包括^"辨Swfl戶)計劃S中兩個不同位置上的板巻交換；^虔r裙 乂(/朋er-7raerri朋)計劃S中某個位置上的板巻插入到該計劃S中其它位置上。對於動態搜索(Dynasearch)算法，給定問題的一個解5= 0(0)， <1)， <2)，…，s(m))， 5'(/) 表示酸軋計劃單元內第j'個板巻。設F(/:力表示起點為s(l)終點為^/)的最短的哈密頓路的長 度。當計算F(/'+l:"時，存在3種可能的方式，如圖3 5所示(1) 板巻力'+l)緊接板巻功')排入計劃，同時保持計劃S內原有板巻順序不變，如圖6所 示；(2) 板巻力.+1)首先緊承板巻^/)順序排入計劃，然後對所得到的計劃S內板巻順序根據 Z = 1,...,力執行一系列獨立的交換，即交換計劃S內板巻s(Z+l)和<&1)位置，如圖 7所示；(3) 板巻力'+l)首先緊承板巻^/)排入計劃順序，然後對所得到的計劃內板巻順序根據"/ =1, ...,y-i)執行一系列獨立的內部插入，即將板巻W+1)插入到緊接^)之後，如圖8 所示。Dynasearch鄰域的動態規划算法可以描述如下 (l)初始化F(0:。 = 0，叩力=0,F(2:力=G(D，,p),(其中c,d)，,(2)表示計劃S第一個板巻s (l)和第二個板巻s (2) 間的規格切換成本費用，對應系統模型(l)中目標函數中的c"，例如:c,(d，,(2)中s(1) 對應i， s(2)對應j)屍(3:" = & s (2)+ & (2), j (3);(2)對7 = 3, ...,w， F(/'+l:力可由下面的迭代公式計算:+ l:s) = mino2^2{F(/:力+ o" + c輛,+ A(,《力)+ cJ( A},L忠n一師:力+ C"'>."沖+ '('") + "c"),"力}① 在上面的迭代公式中，第一個式子^C/':力+ c,Q),對應的是由方式(l)所得到的哈密頓路的長度，即在軋制順序中板巻^/+1)緊接板巻^/)後面排列，同時保持計劃內原有板巻 順序不變。② 第二個式子^i^(屍(h) + 、,),力.+d+^+d^十2)+A(w)力)+c力),闊〉'其中若^ + 2)i(力，則化(,+2),力)=0，否則"一)力)=2>. )，對應的是由方式(2)所得到的哈密頓路的長度，即在軋制順序中首先直接將板巻^(/'+l)緊承板巻^/)順序排入計劃，然後對 所得到的計劃內板巻順序根據/ G' = o, ...,y-2)執行一系列獨立的交換，即即交換計劃內板巻 5(Z+l)和^+l)的位置。③第三個式子。^n—，屍(/:" + c柳,(沖+ c力.+d, s(,+1) + 力,)}，其中如果W十1)=力〕'則A(,+1),s(/)=o，否則A阿,力廣1>#),*+1)'對應的是由方式(2)所得到的哈密頓路的長度，即在軋制順序中首先直接將板巻力'+l)緊承板巻力)順序排入計劃，然後對所得到的計劃內板巻順序根據"/ = 0, ...，,1)執行一系列獨立的內部插入，即將板巻力'+1)插入到緊接</)之後。當 得到了鄰域中最短路的長度力後，就可以用回溯的方法找到相應的最短路。本發明所提出的DynasearchJTS混合智能優化算法的主要過程如下，流程圖見圖9: Step 1:初始化。令酸軋機組的初始可行生產作業計劃S作為當前最優解5^'和當前解 f"f。最大迭代次數/欣 ^=200，最大未改進迭代次數t/"/m;7rav"'fe^^30，禁忌表為空，禁 忌表長度為7，記錄未改進最優解的循環次數ret0，記錄循環次數&F0。Step2:對計劃單元S內板巻以及候選板巻集合C"wd中用刪除、插入和替換進行一次鄰 域搜索，從這3種搜索中找出一個最好的未被禁忌(在禁忌表中的移動為被禁忌的)的移動或 者最好的被禁忌但其移動可以改進當前最好解的移動(這種移動稱為"破禁")，對當前解應 用這個移動，得到對應的解f""。將應用移動的相反移動記錄在禁忌表中。更新禁忌表及禁忌 表長度。Step 3:如果5^〈S^'，令5^( = 5^' rcr=0， /,e產/to"+l;否則，^/=加+1， /敝=/敝+1。Step 4:對計劃單元S內板巻按照上述動態搜索鄰域的動態規划算法進行鄰域搜索，直到 當前解無法改進時終止動態搜索算法。若5^〈W，令W』5^， re/=0。Step 5:如果wKf/w/w^ravaYe^ox,且tor<^rwajc，貝!J轉到Step 2。否則，停止，輸出算 法所得到的最好的生產作業計劃5"^'。本發明提供了一種冷軋酸洗和軋制聯合機組的板巻自動排產優化系統。該系統是基於鋼 鐵企業的信息平臺(企業資源計劃(簡稱ERP)系統、數據倉庫系統)，以Windows為支撐 平臺，採用Visual C++ 6.0開發程序，後臺資料庫採用Microsoft SQL Server 2000資料庫系統 開發的優化系統。該系統設計主要是採用模塊設計思想與圖形接口相結合，模塊化設計使系 統便於修改與移植，而圖形接口便於用戶操作。本發明從軟體產品實現的各功能的角度考慮 把系統分成多個模塊，每個模塊保持一定的功能獨立，在協同工作時，通過相互之間的接口 完成實際任務。當系統的外界軟、硬體的環境發生變化或者用戶的需求有所更改時，並不需 要對所有的組件進行修改，而僅對受影響的組件進行必要的修改，然後重新組合便可適應新 的環境。該系統的功能模塊包括授權用戶登錄模塊、原始數據下載模塊、原始數據管理模 塊、計劃信息錄入模塊、計劃自動生成模塊、生產計劃顯示模塊、生產計劃修改模塊、生產 計劃結果違規檢查模塊、生產計劃結果上傳模塊、系統配置模塊。所述的計劃自動生成模塊 包括建立設備初始狀態子模塊、選擇候選板巻子模塊、形成初始可行排產計劃子模塊以及優 化調整子模塊。所述的建立設備初始狀態子模塊對初始參數進行設置，所述的選擇候選板巻 子模塊選擇滿足實際需要的規格範圍的板巻作為候選板巻；所述的形成初始可行排產計劃子 模塊，在滿足系統模型的約束條件下選擇酸軋排產計劃內板巻，使其計劃內相鄰板巻之間的 切換費用儘量小，同時計劃內板巻重量儘可能的接近軋輥的軋制能力；所述的優化調整子模 塊對酸軋機組初始可行生產作業計劃，使用嵌入動態搜索的禁忌搜索混合智能優化算法對其 進行優化調整，使得系統模型的目標函數值減小。本發明提供的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組的板巻自動排產優化系統操作流程如下，軟 件系統流程圖如圖IO所示(1) 用戶啟動酸軋板巻排產優化調度系統後，首先進入授權用戶登錄模塊。輸入用戶名 和密碼，若用戶為非法用戶則不能進入系統；若用戶為合法的用戶，則可以順利進入系統；(2) 用戶在酸軋板巻排產優化調度系統中進入數據下載模塊界面，執行酸軋機組前庫板 巻信息的下載。系統從企業現行的信息系統上下載原始數據；(3) 用戶可以在酸軋板巻排產優化調度系統中數據管理模塊界面下，實現板巻信息的增 加、修改、刪除和査詢功能；(4) 用戶在系統配置模塊界面下設置計算參數；(5) 用戶在計劃信息錄入模塊中，輸入酸軋排產作業要完成的板巻信息，如板巻的規 格範圍要求(出口長度、出口厚度等)、酸軋排產作業計劃軋輥的軋制能力等；(6) 用戶在優化排產界面下，通過選擇計劃自動生成模塊實現對酸軋排產作業計劃啟動 排產。該模塊嵌入了本發明提供的酸軋生產機組系統模型以及提出自動優化酸軋機組板巻排 產作業計劃的方法，該模塊的操作流程如圖l所示；(7) 用戶在生產計劃顯示模塊界面下，査看自動排產的計算結果(8) 用戶在生產計劃結果違規檢査模塊界面下，對編排的計劃進行違規檢査；(9) 如果用戶對酸軋計劃自動優化排產結果不滿意可以在生產計劃修改模塊界面下進行 人工手動修改，直到用戶滿意為止；(10) 經過優化調整後的生產作業計劃經過違規檢査模塊發現無違規狀態發生時，確認 計劃的可行性，通過生產計劃結果上傳模塊將生產作業下傳至酸軋機組生產控制系統中。由酸軋機組的生產自動控制系統執行最後所得到的優化生產作業計劃。 本發明的優點和技術進步是明顯的(1) 本發明除可應用軋鋼廠生產計劃外，還可廣泛應用其他金屬材料的酸軋工藝。本發明從酸軋的實際生產工藝出發，建立了應用於實際的酸軋生產排產模型來描述了酸軋機組生 產系統。該模型的特點該模型不僅考慮了寬度跳躍、厚度跳躍等滿足實際酸軋機組生產設 備工藝要求外，還考慮了能保證酸軋機組後各後道產線正產生產的物流平衡約束，同時在保 證正產生產的前提下儘可能的發揮軋輥的產能。該模型綜合考慮實際生產中的板巻規格跳躍 成本、換輥成本等多成本因素，不但能滿足實際生產中酸軋機組的正產運行生產，同時能有 效地降低生產成本、提高酸軋產品質量，以及充分發揮軋機產能。(2) 本發明針對實際問題軋制計劃的問題對它的定性指標進行量化，對模型參數的結構 進行了分析，給出了模型參數的具體表達，並首次應用DynasearchJTS混合智能優化算法酸 軋機組的初始可行生產作業計劃進行優化調整。實驗結果表明，該模型與算法獲得的最好解 符合生產實際要求。(3) 通過實際數據人工排產結果與本發明優化結果比較，本發明優化得到的生產計劃與人 工排產的計劃相比，在酸軋機組產能提高8.9%的前提下，能夠將目標函數降低10.02%。本發明 優化方法有效地提高了酸軋機組的產能，降低了規格切換生產成本，同時提高了酸軋產品的質量。(4) 本發明的冷軋酸洗和軋制聯合機組的板巻自動排產優化系統系統採用模塊設計思想 與圖形接口相結合，模塊化設計使系統便於修改與移植，而圖形接口便於用戶操作。此外， 這種人機互動的作業系統更能適合企業根據實際生產需要合理安排計劃。


1圖1為酸軋機組的板巻自動排產優化方法步驟流程圖，圖2為冷軋酸洗和軋制聯合機組的板巻自動排產優化方法候選板巻選擇流程圖， 圖3為酸軋機組初始可行生產作業計劃流程圖前部分圖， 圖4為酸軋機組初始可行生產作業計劃流程圖後部分圖， 圖5為Dynasearch_TS算法機製圖，圖6為計算起點為s(l)終點為s(j十l)的最短的哈密頓路的長度F(j+l:s)的第一種方式示 意圖，圖7為計算起點為s(l)終點為s(j十l)的最短的哈密頓路的長度F(j+l:s)的第二種方式交 換示意圖，圖8為計算起點為s(1)終點為s(j十l)的最短的哈密頓路的長度F(j+l:s)的第三種方式內 部插入示意圖，圖9為採用Dynasearch—TS混合智能優化算法對酸軋機組的初始可行排產作業計劃進行 優化調整流程圖，圖10為本發明所開發的優化系統操作流程圖，圖11為本發明所開發的優化系統中在庫板巻信息下載界面圖，圖12為本發明所開發的優化系統中工藝參數設置界面圖，圖13為本發明所開發的優化系統中懲罰成本參數設置界面圖，圖14為本發明所開發的優化系統中計劃信息設置界面圖，圖15為本發明所開發的優化系統所得到的生產作業計劃顯示界面圖，圖16為本發明所開發的優化系統所提到的生產作業計劃的評價界面圖。
具體實施方式
本發明所提出的酸軋機組生產作業系統優化工藝方法已經實現，並嵌入到由Microsoft Visual Studio 6.0所開發的鋼鐵企業酸軋機組生產作業優化系統中。該系統是基於鋼鐵企業的 信息平臺(企業資源計劃(簡稱ERP)系統、數據倉庫系統)，以Windows為支撐平臺，採 用Visual C++ 6.0開發程序，後臺資料庫採用Microsoft SQL Server 2000資料庫系統開發的優 化系統。使用本發明所開發的鋼鐵企業酸軋機組生產作業優化系統按以下步驟-步驟1 、依照授權進入系統，從企業ERP數據伺服器上下載板巻數據信息(信息欄位包括板巻序號、入口板巻號、出口板巻號、合同號、入口厚度、入口寬度、出口厚度、出口寬度、巻重、材料組別、補充號、BK號、檢査基準、切邊標記、交貨期、下遊機組、原板代碼、鋼種)，設定需要編排的計劃信息(包括計劃內板巻出口寬度或出口厚度範圍、酸軋各後道機組需求容量下限;i，如圖11所示。步驟2、進入系統配置模塊界面下設置計算參數，包括模型和算法參數，如圖12、 13所 示，包括入口厚度要求、出口厚度要求和相鄰板巻規格跳躍懲罰值設定。步驟3、進入計劃信息錄入模塊中，輸入酸軋排產作業要完成的板巻信息，即建立設備 初始狀態，設定軋制的板巻規格範圍，如圖14所示。設定軋制板巻的規格是入口厚度範圍從 2毫米 5毫米，出口寬度範圍從1000毫米 1800毫米，"09"流向需求下限是2000噸，其 他流向沒有限定，酸軋軋輥工作能力默認3000噸，圖14中未填寫選項默認為系統設定的默 認最大範圍。步驟4、根據初始狀態在酸軋機組前庫在庫板巻中，選擇滿足初始狀態條件的板巻。根 據3設定的條件，選擇滿足初始狀態條件的板巻共114個板巻，如圖14所示，114個板巻信 息存放在系統內設置的Owd集合中。步驟5、在優化排產界面下，通過選擇計劃自動生成模塊實現對酸軋排產作業計劃自動 排產，操作流程如圖l所示1)從候選板巻中選擇合適的板巻排入酸產排產計劃中，得到酸軋排產計劃內板巻，形成 酸軋機組初始可行排產作業計劃S，具體步驟如下，流程見圖3、 4所示Stepl:計算07^/中任意兩個板巻之間的規格切換成本費用q。根據酸軋機組設備正常 生產時所滿足的規格切換標準計算Ca"d中板巻；和_/的出口寬度切換費用;^exw、入口寬度切 換費用p/"^w、出口厚度切換費用p/^ 、入口厚度切換費用p/"^氣鋼種切換費用i /^以 及切變要求切換費用p/"、根據系統模型中描述的cv計算方法，計算出板巻/和y規格切換 成本費用Q，,+pf。Step2:初始化相關參數。『表示軋機組板巻排產作業計劃S中所有板巻的總重量，『=0。 Q^Ze/f表示酸軋機組板巻排產作業計劃剩餘容量，即軋輥最大軋制能力與計劃內板巻總重量 的差，令Ca/^e/Fg，其中根據3有2=3000。 Q)ro/屍表示a/"d中滿足CflM^限制可插入酸軋機組板巻排產作業計劃S中的板巻集合，Cam; P = {〖|板巻/的重量S 0^Ze力,z' e Ca"d}，初始令Cam/P=Ca^， Qmc/P中共有114個板巻。CawZ&表示酸軋機組板巻排產作業計劃S中酸軋機組後道工序中第/條流向板巻集合，初始令Ozra &為空。F『,表示酸軋機組板巻排產作業計劃S中酸軋機組後道工序中第/條流向板巻總重量，初始令Fff,O。Step 3:確定酸軋機組板巻排產作業計劃中首板巻。從Ca ^中選擇板巻出口寬度最大的 一個板巻作為該計劃的首板巻，添加到S中，同時根據所屬流向添加到相應的C""必中，從Ca"d中刪除S中的板巻。計算『、Cap丄e》、F)^ ，更新CaH^、 Cara P、 Caw必;。Step4:判斷S中己選板巻的總重量W是否^5。如果『<3,從Cam/P中選擇插入S中使系統模型(l)中目標函數值最小的板巻z'，判斷酸軋機組板巻排產作業計劃S中板巻/所屬流 向Ow^1/中的板巻總重量是否滿足系統模型中約束(12)即i^f,2/;,如果不滿足，將板巻z'插入計劃S中，如果滿足需求則從中選擇S中流向尚未滿足系統模型中約束(12)需求 的插入計劃S後使系統模型(l)中目標函數值最小的板巻i插入到計劃S中，如果所有流向均 滿足系統模型中約束(12)的需求，則選擇插入計劃S中使系統模型(l)中目標函數值最小的板巻! 插入到計劃S中，從中刪除插入板巻! 。計算『、CW丄W、屍巧，更新CflWi 、 OwdP、C朋必 。若『<5，轉到Step4，否則，轉到Step5。Step 5:如果『Sg，且0 m^為非空集合(即C"w^中有可插入計劃S的板巻)，判斷 計劃S中各流向Cam^z板巻總重量是否滿足流向需求F^ 2義，如果不滿足則從Ccmrf屍中選擇流向不滿足需求的該流向板巻且插入計劃S中使系統模型(l)中目標函數值最小的板巻/插 入到計劃S中，從Owe/中刪除插入板巻z';如果滿足，則從Omtff中選擇插入計劃S後能使 使系統模型(1)的目標函數值減小的板巻/插入到計劃S中，從Owd中刪除插入板巻/，如果沒有這樣的板巻則轉至步驟4,計算『、Ca; 丄W、 FF,，更新Owd、 Ca"rf 、 Ca"必,。若Ca"必，為非空集合，轉到Step 5，否則轉至對酸軋機組的初始可行排產作業計劃進行優化調整階段 2)。2)對酸軋機組的初始可行排產作業計劃進行優化調整，優化調整方法採用本發明提出的 Dynasearch一TS混合智能優化算法，流程圖見圖9，具體步驟如下Step 1:初始化。令酸軋機組的初始可行生產作業計劃S作為當前最優解^^和當前解 f"、最大迭代次數;旨，=200，最大未改進迭代次數C/m'm/ ram'敏^-30，禁忌表為空，禁 忌表長度為7，記錄未改進最優解的循環次數wt0，記錄循環次數/to^0。Step 2:對計劃單元S內板巻以及候選板巻集合Cam/中用刪除、插入和替換進行一次鄰 域搜索J/織Z)e/Wcm)從計劃S中已選板巻中選擇一個刪除後能使系統模型(l)中目標函數值 減少的板巻進行刪除；i^A(/"^W!'o")從Ca"cf中選擇一個板巻! 插入到計劃S中的某個位置 上，使將板巻〖插入到計劃S中後能使系統模型(1)中目標函數值減少；夢爽五xc/ja"ge)分別在 計劃S中和候選板巻集合Omd中各選一個板巻進行交換，交換後使系統模型(l)中目標函數 值減少。從這3種搜索中找出一個最好的未被禁忌(在禁忌表中的移動為被禁忌的)的移動或者最好的被禁忌但其移動可以改進當前最好解的移動(這種移動稱為"破禁")，對當前解應 用這個移動，得到對應的解5^。將應用移動的相反移動記錄在禁忌表中。更新禁忌表及禁忌 表長度。Step 3:如果5°"%^"，令^紐=5^， w戶0， 否則，/^/=屍"+1， /^"=/,"+1。Step 4:對計劃S內板巻採用本發明提出的動態搜索鄰域的動態規划算法進行鄰域搜索，直到當前解無法改進時終止動態搜索算法。動態搜索鄰域包括^"教^W"p)計劃S中兩個不 同位置上的板巻交換；/^顏9^乂(/朋^-/"^^0")計劃S中某個位置上的板巻插入到該計劃S 中其它位置上。動態搜索鄰域的動態規划算法為屍(0:力=0， F(l:力-0， F(2:勻=c^，仰， F(3:力=c, w, , (2)+ c, (2),《(3)，對/ = 3， ...， m， "由下面的迭代公式計算F(7 +1: = min恐in ，(/:力+ + ,(,+2) + DJ(,+2),力)+ ,0+1)}, °若f,*",令:f， rer=0。Step 5:如果reK^7m'w; rOTef/e v^，且/fer々7er戰似，則轉到Step 2。否則，停止，輸出算法所得到的最好的生產作業計劃S6ew。步驟6、在生產計劃顯示模塊界面下，査看自動排產的計算結果，如圖15、 16所示。 步驟7、確認計劃的可行性，通過生產計劃結果上傳模塊將生產作業下傳至酸軋機組生產控制系統中。步驟8、由機組的工作人員及生產自動控制系統執行所得到的優化生產作業計劃。19
權利要求
1、一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法，其特徵是包括以下步驟步驟1建立設備初始狀態根據酸軋前庫各機組流向板卷量以及酸軋後庫各機組板卷庫存量，給定計劃內每個機組流向加工板卷量的下限，根據軋制板卷類型設定軋機工作輥最大軋制能力以及最少軋制需求，限定酸軋板卷的流向、規格，其中規格包括寬度、厚度；步驟2選擇候選板卷根據設備初始狀態，選擇滿足規格範圍要求的板卷作為酸軋候選板卷；步驟3形成酸軋初始可行排產計劃在滿足系統模型的約束條件下選擇酸軋排產計劃內板卷，使其計劃內相鄰板卷之間的切換費用儘量小，同時計劃內板卷重量儘可能的接近軋輥的軋制能力；步驟4對酸軋機組的初始可行排產計劃進行優化調整對酸軋初始可行生產作業計劃，滿足系統模型的約束條件下，對排產計劃內的板卷和候選板卷之間進行調整，使得系統模型的目標函數值減小。
2、按照權利要求l所述的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法，其特徵在於所述的系統模型，描述如下min化H cA-"", (1)約束條件Z、=^ ， VieiV (2)S "j 少0=1V/eiV (3)(4)Z刀x',間-1， Sc:{1,2,..."}, 2,《" (5)酸軋前庫中有"個可用板巻，用iV表示可用板巻集合，酸軋機組後道並行工序有/個， 用乙表示後道機組集合，A表示各成本在目標函數中的權重，c^表示板巻/和板巻/之間規格 變化的費用，S Z 是計劃單元中相鄰板巻之間的總的切換成本，其中當板巻/緊接板巻/被軋制時，x『1 ，否則巧k)， Z a乂是表示軋制能力，其中/7,為板巻/的重量，當板巻z'被選入軋制排產計劃時，》=1，否則y產0，；;。表示虛擬板巻，酸軋機組板巻排產作業計劃&約束條件(2)-(5)是系統約束，用來保證每個板巻都必須被加工且只能被分配到一個計劃單元 中，並保證生產是連續進行的；機組的生產能力限制約束條件formula see original document page 3 (6)尼W其中_8表示酸軋排產計劃單元中，軋輥的最少軋制需求，0表示軋輥的最大軋制能力； 酸軋機組的生產工藝限制約束條件 formula see original document page 3(7)約束(7)保證所有的板巻都是按照出口寬度從寬到窄的工藝要求進行生產，其中v/ 是板 巻/的出口寬度，M是一個足夠大的常數；formula see original document page 3 (8)formula see original document page 3(9) 約束(8)和約束(9)保證軋制計劃內相鄰兩個板巻之間的入口寬度的跳躍變化都不會超過 機組生產工藝所允許的範圍,其中M/"，是板巻/的入口寬度，(^是軋制計劃內相鄰板巻入口寬度從寬到窄跳躍酸軋機組所允許的最大跳躍，&2是軋制計劃內相鄰板巻入口寬度從窄到寬跳躍酸軋機組所允許的最大跳躍；formula see original document page 3 (10)formula see original document page 3 (11)約束(10)和約束(11)保證軋制計劃內相鄰兩個板巻之間的入口厚度的跳躍變化都不會超過機組生產工藝所允許的範圍，其中g,是板巻,:的入口厚度，^'是酸軋機組所允許的軋制計 劃內相鄰板巻入口厚度厚度差的最大跳躍值，《2是酸軋機組所允許的軋制計劃內相鄰板巻入口厚度厚度比的最大跳躍值； 、 酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件formula see original document page 3 (12)其中乂表示酸軋機組後道工序中第/條流向機組最低需求，化表示板巻z與酸軋機組後道工 序中第/條流向的所屬關係，當板巻i在軋制計劃中且屬於第/條流向時乃,=1，否則乂, =0。
3、按照權利要求i所述的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法，其特徵在於 步驟3中所述的形成酸軋初始可行排產計劃，步驟如下(l)選擇板巻出口寬度最大的一個板巻作為該計劃的首板巻；(2)當排產計劃中板巻總重量小於軋輥的最少軋制需求時，如果 排產計劃中板巻所有流向均滿足酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件，在候選板巻中選擇板巻插入排產計劃，使得系統模型目標函數值最小；如果排產計劃中板巻的流向有不滿足 酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件時，在候選板巻中選擇不滿足酸軋機組後道工序正 常生產運行約束條件的且插入後使目標函數值最小的板巻插入排產計劃中；(3)當排產計劃 中板巻滿足軋輥的最少軋制需求，不滿足軋輥的最大軋制能力需求時，如果排產計劃中板巻 所有流向均滿足酸軋機組後道工序正常生產運行約束條件，在候選板巻中選擇板巻插入排產 計劃，使得系統模型目標函數值減小；如果排產計劃中板巻的流向有不滿足酸軋機組後道工 序正常生產運行約束條件時，在候選板巻中選擇不滿足酸軋機組後道工序正常生產運行約束 條件的且插入後使目標函數值最小的板巻插入排產計劃中。
4、按照權利要求1所述的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法，其特徵在於 步驟4中所述的對酸軋機組的初始可行排產作業計劃進行優化調整，先分別使用刪除、插入 和替換，對計劃內板巻與待選板巻進行操作，使得系統模型目標函數值最小；然後使用動態 搜索的交換操作和內部插入操作，對計劃內板巻進行操作，使得系統模型目標函數值減少。
5、按照權利要求3所述的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法，其特徵在於 所述的動態搜索，步驟如下，給定一個解5 = ^0)， j(l)， s(2)，…，s(w》，力')表示酸軋計劃 單元內第J'個板巻，設^(/: s)表示起點為s(l)終點為s(/)的最短的哈密頓路的長度，(1) 初始化F(0:s) = 0, F(l:s) = 0,F(2:力=c,(1),,(2),其中c,d),仰表示計劃S第一個板巻s (l)和第二個板巻s (2) 間的規格切換成本費用，F(3 :力=G ,j (2)+c (3);(2) 對/ = 3,…，m, ，1:力可由下面的迭代公式計算FQ +1: s) = min軋制順序中首先直接將板巻力'+l)緊承板巻^/)順序排入計劃，然後對所得到的計劃內板 巻順序根據Z (/ = 0， ...，>1)執行一系列獨立的內部插入，即將板巻力'+l)插入到緊接力')之後。
6 、如權利要求1所述的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法所採用的系統， 其特徵是該系統包括授權用戶登錄模塊、原始數據下載模塊、原始數據管理模塊、計劃信 息錄入模塊、計劃自動生成模塊、生產計劃顯示模塊、生產計劃修改模塊、生產計劃結果違 規檢查模塊、生產計劃結果上傳模塊和系統配置模塊，所述的授權用戶登錄模塊輸入用戶名 和密碼，若用戶為非法用戶則不能進入系統；若用戶為合法的用戶，則可以順利進入系統；所述的原始數據下載模塊，執行酸軋機組前庫板巻信息的下載，系統從企業現行的信息系統 上下載原始數據；所述的生產計劃修改模塊實現板巻信息的增加、修改、刪除和查詢功能； 所述的計劃信息錄入模塊，輸入酸軋排產作業要完成的板巻信息，板巻的規格範圍要求，包 括出口長度、出口厚度、酸軋排產作業計劃軋輥的軋制能力；所述的系統配置模塊界面下設 置計算參數，包括酸軋機組軋制時所要求的軋制單元內相鄰板巻之間寬度、厚度的跳躍限制， 系統模型目標函數中的權重值，自動優化算法中對軋制單元內相鄰板巻之間規格跳躍的懲罰 值所述的計劃自動生成模塊實現對酸軋排產作業計劃自動排產，該模塊嵌入了酸軋生產機 組系統模型以及提出自動優化酸軋機組板巻排產作業計劃的方法；所述的生產計劃顯示模塊 界面下，查看自動排產的計算結果；所述的生產計劃結果違規檢査模塊，對編排的計劃進行 違規檢査，酸軋計劃自動優化排產結果不滿意可以在生產計劃修改模塊界面下進行人工手動 修改；所述的生產計劃結果上傳模塊，上傳模塊將生產作業下傳至酸軋機組生產控制系統中； 7、如權利要求6所述的一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法所採用的系統， 其特徵是所述的計劃自動生成模塊包括建立設備初始狀態子模塊、選擇候選板巻子模塊、形 成初始可行排產計劃子模塊以及優化調整子模塊，所述的建立設備初始狀態子模塊對初始參 數進行設置，所述的選擇候選板巻子模塊選擇滿足實際需要的規格範圍的板巻作為候選板巻； 所述的形成初始可行排產計劃子模塊，在滿足系統系統模型的約束條件下選擇酸軋排產計劃 內板巻，使其計劃內相鄰板巻之間的切換費用儘量小，同時計劃內板巻重量儘可能的接近軋 輥的軋制能力；所述的優化調整子模塊對酸軋機組初始可行生產作業計劃，使用嵌入動態搜 索的禁忌搜索混合智能優化算法對其進行優化調整，使得系統模型的目標函數值減小。
全文摘要
一種冷軋酸洗和軋制聯合機組自動排產優化方法及系統，屬於金屬材料加工信息技術領域，包括以下步驟(1)建立設備初始狀態，給定計劃內每個機組流向加工板卷量的下限，設定軋機工作輥最大軋制能力以及最少軋制需求，限定酸軋板卷的流向、規格；(2)選擇滿足規格範圍要求的板卷作為酸軋候選板卷；(3)形成酸軋初始可行排產計劃，使其計劃內相鄰板卷之間的切換費用儘量小，計劃內板卷重量儘可能的接近軋輥的軋制能力；(4)對酸軋機組的初始可行排產計劃進行優化調整，滿足系統模型約束條件下，對排產計劃內的板卷和候選板卷之間進行調整，使得系統模型的目標函數值減小。本發明有效地降低生產成本、提高酸軋產品質量，充分發揮軋機產能。
文檔編號G05B19/418GK101329573SQ20081001248
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月25日 優先權日2008年7月25日
發明者唐立新, 任 趙 申請人:東北大學