可解释LGBM工艺-性能模型

热轧在线性能预测

该模型在1422mm热轧产线上实现了在线性能预测与合金设计指导，减少人工取样依赖。

李京栋 · Wang, Xiaochen · Feng-Xia, Li · Yamin, Sun · Sun, Youzhao · 杨荃 · Xiangchen, Wang

Journal of Manufacturing Processes 2025

参数信息

决定系数

0.80

平均绝对误差

10.02 MPa

技术优势

误差压到10 MPa

模型在测试集上的平均绝对误差仅10.02 MPa，足以支持在线性能预测与实时控制。

不再依赖黑箱

通过SHAP和部分依赖图揭示合金元素、轧制温度与变形的耦合效应，让模型决策可解释。

产线实时指导

框架已在1422 mm热轧产线成功部署，可为合金设计提供实时指导，减少人工取样。

应用场景

• 钢铁智能制造：将模型嵌入MES，实时预测热轧力学性能，减少离线检测与人工取样。
• 热轧工艺优化：依据SHAP分析调整轧制温度与变形参数，在线优化工艺窗口。
• 合金成分设计：用模型预测不同成分的性能，指导低成本合金成分逆向设计。