РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ МНОГОФАКТОРНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Магистрант БНТУ: Научный руководитель к.т.н., доцент: Лущик Павел Евгеньевич Рафальский Игорь Владимирович

Цели работы анализ и разработка эффективных методов решения задач оптимизации многофакторных многокомпонентных систем; разработка программного обеспечения для поиска оптимальных решений в задачах металлургического и литейного производства.

Содержание основных полученных результатов В работе реализован математический аппарат параметризации температурно-временных зависимостей сплавов в интервале их кристаллизации и получена база данных параметров кристаллизации первичных и эвтектических фаз в силуминах с различным содержанием Si, Fe, Mn. На основе метода факторного анализа реализована система экспертной оценки ТП, построены статистические модели для оценки характеристик структуры сплавов и реализован расчет оценки типа морфологии эвтектических фаз. Решена задача оптимизации состава шихты методами линейного программирования.

Расчет параметров кристаллизации Параметризация температурно- временных зависимостей сплавов Термический анализ литейных сплавов с использованием термометрических прецизионных устройств ввод полученных данных в систему экспертной оценки технологического процесса и контроля качества продукции

Система экспертной оценки технологического процесса Разработана система экспертной оценки технологического процесса и диагностики качества продукции для автоматической идентификации факторов, в наибольшей степени определяющих уровень брака и контролируемые свойства выпускаемой продукции. Система включает базы данных эталонных объектов и модуль автоматического распознавания. Разработано функциональное программное обеспечение для работы на ПК под ОС Windows.

Оптимизации состава шихты методами линейного программирования Применение методов линейного программирования в задачах оптимизации литейных процессов: Задачи: снижение себестоимости получения литых изделий, удовлетворяющих требованиям по хим-составу применяемых сплавов; использование в составе шихты дешевых многокомпонентных вторичных материалов. Сиплексный метод решения обеспечивает минимизацию целевой функции стоимости металлозавалки по заданным начальным условиям: химическому составу сплава; химическому составу компонентов шихты; угару элементов сплава; содержанию возврата.

возможность работы с практически неограниченным количеством компонентов шихты; возможность проведения расчета для любых многокомпонентных сплавов (количество химических элементов неограниченно); интеграция с базами данных химических составов промышленных сплавов (черных, цветных); возможность создания подключения и редактирования собственных баз данных сплавов и компонентов шихты; возможность удобной передачи данных в офисные приложения (например, в MS Word, Excel); легкость в использовании. Преимущества системы расчета металлозавалки

Новизна разработки Новизна разработки заключается в создании эффективных алгоритмов и новой программной продукции для экспертной оценки технологических процессов литейного производства и контроля качества литейной продукции на основе: методов факторного анализа многокомпонентных многофакторных систем; методов линейного программирования.

Научное значение Полученные результаты имеют важное научное значение для исследования процессов структурообразования и формирования свойств сплавов, решения фундаментальных и прикладных задач литейного производства в области контроля и управления свойствами литых изделий и технологических процессов, в том числе для разработки экспертных систем оценки качества литейной продукции.

Практическое значение Использование полученных результатов в производстве позволит: обеспечить эффективное управление структурой и свойствами литейных сплавов для получения готовой металлопродукции гарантированного качества; уменьшить литейный брак и снизить материалозатраты на производство литых изделий; оптимизировать составы шихтовых материалов для приготовления в плавильной печи промышленных многокомпонентных литейных сплавов и существенно снизить стоимость готовой продукции.

Участие в выставках, конференциях, семинарах Диплом победителя 1-го республиканского конкурса инноваций (г. Могилев), в номинации «Лучший инновационный проект для металлургической и металлообрабатывающей отрасли» инновационный проект «Программа расчета металлозавалки литейных сплавов» Диплом «Лучшая инновация года в литейном производстве» (Система оптимизации составов металлозавалки для получения промышленных литейных сплавов) /XIII Международная выставка-конгресс "Высокие технологии. Инновации. Инвестиции" (г. Санкт-Петербург, 2008) Диплом лауреата республиканского конкурса студенческих научно-исследовательских работ по теме «Разработка эффективных алгоритмов решения задач оптимизации многофакторных многокомпонентных систем в металлургическом производстве» (2008г.)

Благодарю за внимание