Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad ReisiNafchi,Ghasem Moslehi
محمد رئيسي نافچي (استاد مشاور) قاسم مصلحي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Parisa Rajabi
پريسا رجبي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی صنایع
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Minimizing number of shuffles in the slab yard by considering steel hot rolling schedule
In Steel industry slab yard serves as a buffer between the continuous casting stage and the steel rolling stage. After a scheduled rolling turn is released, the collection of suitable candidate slabs for each rolling item in the turn is identified. Candidate slabs are stored in different stacks in the yard. Shuffling is needed when picking up a slab which is stored under the other slabs. The purpose is selecting appropriate slabs in the yard for a given rolling schedule so as to minimize the total number of shuffles. So far, several studies have been conducted in the literature but in all of these studies heuristic and meta-heuristic methods have been used to solve the problem and the proposed models are theatrical and non-liner. In this study, various mathematical models have been proposed to select appropriate slabs in the yard for a given rolling schedule so as to minimize the total number of shuffles. Proposed models can solve real-world problems at an acceptable time. In this research slab Stack-shuffling problem has been investigated with three strategies. First strategy is to follow the rolling schedule sequence so as to pick slabs from the stacks. A mathematical binary model and several lemmas are proposed which can obtain optimal solutions for instances up to 200 rolling Items. Similar article have solved these instances with Genetic algorithm only up to 150 items which shows this study offers an improvement over other studies. Second strategy is to not to follow the rolling schedule sequence and pick slabs in a sequence which leads to minimize the number of shuffles in the slab yard. For this strategy, a mathematical binary model is presented that can solve the generated instances up to 150 roll items optimally. Third strategy is relative order strategy. In this strategy a model has been proposed which can obtain optimal solution for instances with 120 rolling items. Finally a case study was conducted on the slab yard of Mobarakeh Steel Co. as an application background. Experimental results shows that proposed models can reduce number of shuffles by 22.7% on average in the slab yard.
چکيده در صنعت فولاد، انبار تختال يک انبار مياني بين دو مرحله‌ي توليد است. اين انبار، تختال‌ها را از بخش ريخته‌گري پيوسته دريافت مي‌کند و سپس تختال‌هاي مورد نياز را طبق برنامه‌ي نورد گرم به آن ارسال مي‌کند. هنگامي که برنامه‌ي نورد گرم منتشر مي‌شود، براي هر آيتم نورد، چندين تختال کانديد در انبار موجود است که در پشته‌‌‌هاي سراسر انبار پراکنده شده‌اند. براي دسترسي به تختال مورد نظر، بايد تختال‌‌‌هاي رويي آن جابجا شوند. هدف، انتخاب تختال مناسب براي هر آيتم نورد از بين تختال‌‌‌هاي کانديد است، به صورتي که تعداد کل جابجايي‌ها کمينه گردد. تاکنون مطالعات مختلفي در زمينه‌ي کمينه کردن تعداد جابجايي‌‌ها در انبار تختال صورت گرفته است. در تمامي اين مطالعات روش‌‌‌هاي ابتکاري و فرا ابتکاري براي حل مسائل استفاده شده است و مدل‌‌‌هاي ارائه شده در اين پژوهش‌ها بيشتر جنبه‌ي نظري داشته و غير خطي هستند. در اين مطالعه، مدل‌هاي رياضي مختلفي جهت مسئله‌ي انتخاب تختال براي برنامه‌ي نورد گرم با هدف کمينه کردن تعداد جابجايي‌ها ارائه شده است، به گونه‌اي که اين مدل‌‌ها توان حل مسائل دنياي واقعي را در زمان مناسب دارند. در مطالعه‌ي حاضر، مسئله‌ي انتخاب تختال با سه استراتژي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. استراتژي اول، استراتژي رعايت ترتيب برنامه‌ي نورد گرم براي خروج تختال‌ها از پشته ها است. براي اين مسئله يک مدل رياضي صفر و يک به همراه اصول غلبه ارائه شده است که مي‌تواند مسائلي را که مقالات مشابه با الگوريتم ژنتيک تا ابعاد 150 آيتم نورد حل کردند، تا 200 آيتم نورد به صورت بهينه حل کند. استراتژي دوم، استراتژي عدم رعايت ترتيب است. در اين استراتژي تختال‌‌ها طوري از پشته‌‌ها خارج مي‌شوند که تعداد کل جابجايي‌‌ها کمينه شود. براي اين استراتژي يک مدل رياضي صفر و يک ارائه شد که مي‌تواند مسائل نمونه‌ي توليد شده را تا ابعاد 150 آيتم نورد به طور بهينه حل کند. استراتژي سوم، استراتژي رعايت ترتيب به صورت نسبي است. در اين استراتژي يک مدل رياضي عدد صحيح ارائه شده که مي‌تواند مسائل نمونه را با هدف کمينه کردن تعداد جابجايي‌‌ها تا ابعاد 120 آيتم نورد به صورت بهينه حل کند. نهايتاً يک مطالعه‌ي موردي روي انبار تختال شرکت فولاد مبارکه‌ي اصفهان صورت گرفته و نتايج الگوريتم مورد استفاده در اين شرکت، با مدل‌‌‌هاي ارائه شده مقايسه شده است. نتايج محاسباتي نشان مي‌دهد که استفاده از مدل‌هاي ارائه شده مي‌تواند تعدادجابجايي‌‌ها را در اين انبار تا 7/22 % کاهش دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی