JP5549607B2 - Manufacturing process operation support apparatus, method and program - Google Patents

Manufacturing process operation support apparatus, method and program Download PDF

Info

Publication number
JP5549607B2
JP5549607B2 JP2011006281A JP2011006281A JP5549607B2 JP 5549607 B2 JP5549607 B2 JP 5549607B2 JP 2011006281 A JP2011006281 A JP 2011006281A JP 2011006281 A JP2011006281 A JP 2011006281A JP 5549607 B2 JP5549607 B2 JP 5549607B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
state
stage
state transition
product
manufacturing process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011006281A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012146269A (en
Inventor
純一 森
靖人 屋地
邦春 伊藤
和浩 青山
毅 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority to JP2011006281A priority Critical patent/JP5549607B2/en
Publication of JP2012146269A publication Critical patent/JP2012146269A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5549607B2 publication Critical patent/JP5549607B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • General Factory Administration (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

本発明は、例えば連続鋳造プロセスのように、連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスの操業を支援するのに好適な操業支援装置、方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to an operation support apparatus, method, and program suitable for supporting the operation of a manufacturing process in which a continuous product continuously flows, such as a continuous casting process.

連続鋳造の安定操業を実現するためには、操業者が常に適切なオペレーションを判断、選択する必要があり、そのためには、設備や製品の状態を精度良く予測することが重要である。   In order to realize a stable operation of continuous casting, it is necessary for an operator to always judge and select an appropriate operation. For that purpose, it is important to accurately predict the state of equipment and products.

上記予測のために、操業者、特に熟練者は、連続鋳造プロセスにおける鋼の状態に関する断片的な情報を因果関係により統合することにより、連続鋳造プロセスの認知モデルを構築している。そして、操業者は、頭の中に連続鋳造プロセスの認知モデルを知識として持つため、鋼の状態を推定し、将来状態を予測し、適切なオペレーションを実施することによってトラブルを回避してきた。   For the above prediction, operators, particularly experts, have constructed a cognitive model of the continuous casting process by integrating piecewise information about the state of steel in the continuous casting process through causal relationships. And since operators have knowledge of the cognitive model of the continuous casting process in their heads, they have avoided trouble by estimating the state of the steel, predicting the future state, and performing appropriate operations.

一方で、近年では、熟練者の減少による生産性低下、操業トラブル発生等が増加しており、熟練者でなくても適切なオペレーションを実施できるように支援することが求められている。   On the other hand, in recent years, productivity decline due to a decrease in skilled workers, operation trouble occurrence, and the like are increasing, and it is demanded to support appropriate operations even if they are not skilled workers.

上記のような熟練者減少への対応として、物理現象を統計解析手法により表現した数値モデルを用いたシミュレーションを行うことで操業状態を予測する方法がある。例えば特許文献1には、主成分分析、独立成分分析、Wavelet解析のいずれかの手法を応用することで作成した数値モデルを用いて操業状態を予測している。様々な操業因子をモデルに組み込むことができるため複雑なプロセスであっても数値モデルを作成することができる。   As a countermeasure to the above-mentioned decrease in skilled persons, there is a method of predicting an operation state by performing a simulation using a numerical model expressing a physical phenomenon by a statistical analysis method. For example, Patent Document 1 predicts an operation state using a numerical model created by applying any one of principal component analysis, independent component analysis, and wavelet analysis. Since various operating factors can be incorporated into the model, a numerical model can be created even for complex processes.

さらに、時系列データベースから過去の操業状態の類似事例を検索し、操業状態の将来予測する方法もある。例えば特許文献2には、類似事例の検索の前処理として、時系列データのノイズを削減することで、時間スケールに対して周期の短い操業因子が多数含まれるような複雑なプロセスであっても、実用上十分な予測精度を得ることができるとされている。   Furthermore, there is a method for searching for similar cases of past operation states from a time series database and predicting the future of operation states. For example, Patent Document 2 discloses a complicated process in which a large number of operation factors having a short period with respect to a time scale are included by reducing noise in time series data as preprocessing for searching for similar cases. It is said that a practically sufficient prediction accuracy can be obtained.

特開2010−214417号公報JP 2010-214417 A 特開2009−76037号公報JP 2009-76037 A

村田 忠夫:ペトリネットの解析と応用、近代科学社(1992)Tadao Murata: Petri net analysis and application, Modern Science (1992)

しかしながら、一般に、連続系プロセスには、製品の物質としての状態が温度や成分によって様々な形態をとる、その状態が時間や設備の操業次第で変化する、製品の状態が設備の状態を変化させ、それがまた製品の状態に影響を及ぼす、等複雑な相互干渉が存在する。特許文献1や特許文献2に開示の技術は、簡便な方法で操業状態を予測することを狙ったものであるが、上述のような設備や製品の状態が複雑に干渉する現象のモデルを精度高く構築することは難しい。   However, in general, in a continuous process, the state of a product takes various forms depending on temperature and components, and the state changes depending on the time and operation of the equipment. The product state changes the state of the equipment. , It also affects the condition of the product, etc. There are complex mutual interferences. The techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are aimed at predicting the operation state by a simple method, but the above-described model of the phenomenon in which the state of the equipment or product interferes in a complicated manner is accurate. It is difficult to build high.

そこで、熟練者の頭の中の認知モデルが、上述のような設備や製品の状態の複雑な相互干渉をも考慮したものであることに注目して、これまでは熟練者の頭の中にあった連続鋳造プロセスの認知モデルを客観的にする、すなわち鋼の状態遷移における因果関係をモデリングして、操業トラブル回避や操業トラブル発生時のアクションをガイダンスできるようにすることが求められている。   Therefore, paying attention to the fact that the cognitive model in the expert's head takes into account the complex mutual interference of the equipment and product states as described above, There is a need to make the cognitive model of the continuous casting process objective, that is, to model causal relationships in the state transition of steel so that it can provide guidance on avoiding operational troubles and actions when operational troubles occur.

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスを離散モデリングし、その離散モデルを利用して製造プロセスの操業を支援できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and discretely models a manufacturing process in which a continuous product continuously flows, and uses the discrete model to support the operation of the manufacturing process. For the purpose.

本発明の製造プロセスの操業支援装置は、連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスの操業を支援するための操業支援装置であって、
前記製造プロセスのステージの分け方、当該ステージ毎の前記製造物の属性及びその状態、前記製造物の属性の状態の遷移経路、当該ステージ毎の設備及びその状態、設備の状態の遷移経路、についてのオペレータによる入力を受けて、前記製造プロセスを前記製造物の流れ方向に複数のステージに分け、前記ステージ毎に前記製造物の属性の状態遷移モデルと設備の状態遷移モデルとを作成し、前記各ステージ内での前記製造物の属性の状態と前記設備の状態との間の影響関係の定義のオペレータによる入力を受けて、当該影響関係を組み込んで離散モデルを作成する離散モデリング手段と、
前記離散モデリング手段により作成した離散モデルを用いて、前記ステージ毎に初期状態を設定し、当該初期状態から到達可能な状態を示す前記各ステージの状態遷移図を作成する第1の状態遷移図作成手段と、
前記第1の状態遷移図作成手段により作成した全ステージの状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の状態遷移図を作成する第2の状態遷移図作成手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の製造プロセスの操業支援装置の他の特徴とするところは、前記第2の状態遷移図作成手段により作成した製造プロセス全体の状態遷移図を用いて、前記製造プロセス全体の状態遷移図内の各状態の発生確度と危険度との関係を表わすリスクマトリクスを作成する第1のリスクマトリクス作成手段を備える点にある。
また、本発明の製造プロセスの操業支援装置の他の特徴とするところは、前記離散モデルでは、同時刻に別ステージに存在する製造物から受ける影響である、ステージ間での製造物の属性間の影響関係を更に定義している点にある。
また、本発明の製造プロセスの操業支援装置の他の特徴とするところは、前記第2の状態遷移図作成手段は、前記ステージ間での製造物の属性間の影響関係に基づいて、前記製造プロセス全体の状態遷移図を作成する点にある。
また、本発明の製造プロセスの操業支援装置の他の特徴とするところは、前記離散モデルでは、上流側のステージでの前記製造物の属性の状態が、前記製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係を更に定義している点にある。
また、本発明の製造プロセスの操業支援装置の他の特徴とするところは、前記第2の状態遷移図作成手段により作成した製造プロセス全体の状態遷移図から、前記初期状態以外の全ての状態及びそれに至る遷移を抽出して、
前記第1の状態遷移図作成手段が、前記抽出したそれぞれの状態及びそれに至る遷移を前記離散モデルに反映させた状態を新たな初期状態として前記各ステージの新たな状態遷移図を作成して、
前記第2の状態遷移図作成手段が、前記第1の状態遷移図作成手段により作成した全ステージの新たな状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の新たな状態遷移図を作成する、ことを繰り返す点にある。
また、本発明の製造プロセスの操業支援装置の他の特徴とするところは、前記抽出したそれぞれの状態及びそれに至る遷移を用いて、前記製造物の製造開始からの経過時間と、前記抽出したそれぞれの状態の発生確度及び危険度の指標との関係を表わすリスクマトリクスを作成する第2のリスクマトリクス作成手段を備えた点にある。
本発明の製造プロセスの操業支援方法は、連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスの操業を支援するための操業支援方法であって、
離散モデリング手段が、前記製造プロセスのステージの分け方、当該ステージ毎の前記製造物の属性及びその状態、前記製造物の属性の状態の遷移経路、当該ステージ毎の設備及びその状態、設備の状態の遷移経路、についてのオペレータによる入力を受けて、前記製造プロセスを前記製造物の流れ方向に複数のステージに分け、前記ステージ毎に前記製造物の属性の状態遷移モデルと設備の状態遷移モデルとを作成し、前記各ステージ内での前記製造物の属性の状態と前記設備の状態との間の影響関係の定義のオペレータによる入力を受けて、当該影響関係を組み込んで離散モデルを作成する離散モデリングステップと、
第1の状態遷移図作成手段が、前記離散モデリングステップにより作成した離散モデルを用いて、前記ステージ毎に初期状態を設定し、当該初期状態から到達可能な状態を示す前記各ステージの状態遷移図を作成する第1の状態遷移図作成ステップと、
第2の状態遷移図作成手段が、前記第1の状態遷移図作成ステップにより作成した全ステージの状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の状態遷移図を作成する第2の状態遷移図作成ステップとを有することを特徴とする。
本発明のプログラムは、連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスの操業を支援するためのプログラムであって、
前記製造プロセスのステージの分け方、当該ステージ毎の前記製造物の属性及びその状態、前記製造物の属性の状態の遷移経路、当該ステージ毎の設備及びその状態、設備の状態の遷移経路、についてのオペレータによる入力を受けて、前記製造プロセスを前記製造物の流れ方向に複数のステージに分け、前記ステージ毎に前記製造物の属性の状態遷移モデルと設備の状態遷移モデルとを作成し、前記各ステージ内での前記製造物の属性の状態と前記設備の状態との間の影響関係の定義のオペレータによる入力を受けて、当該影響関係を組み込んで離散モデルを作成する離散モデリング処理と、
前記離散モデリング処理により作成した離散モデルを用いて、前記ステージ毎に初期状態を設定し、当該初期状態から到達可能な状態を示す前記各ステージの状態遷移図を作成する第1の状態遷移図作成処理と、
前記第1の状態遷移図作成処理により作成した全ステージの状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の状態遷移図を作成する第2の状態遷移図作成処理とをコンピュータに実行させる。
The operation support apparatus of the manufacturing process of the present invention is an operation support apparatus for supporting the operation of the manufacturing process in which a continuous product continuously flows,
About how to divide the stages of the manufacturing process , the attribute and state of the product for each stage, the transition path of the state of the attribute of the product, the equipment and the state for each stage, and the transition path of the state of the equipment The manufacturing process is divided into a plurality of stages in the product flow direction, and a state transition model of the attribute of the product and a state transition model of the equipment are created for each stage, A discrete modeling means for receiving an input by an operator of defining an influence relationship between the state of the attribute of the product and the state of the equipment in each stage, and creating a discrete model by incorporating the influence relationship;
First state transition diagram creation that sets an initial state for each stage using the discrete model created by the discrete modeling means and creates a state transition diagram of each stage indicating a state that can be reached from the initial state Means,
And a second state transition diagram creating means for creating a state transition diagram of the entire manufacturing process using the state transition diagrams of all stages created by the first state transition diagram creating means.
Further, another feature of the manufacturing process operation support device of the present invention is that the state transition of the entire manufacturing process is performed using the state transition diagram of the entire manufacturing process created by the second state transition diagram creating means. In the figure, there is provided first risk matrix creating means for creating a risk matrix representing the relationship between the occurrence probability and the risk of each state in the figure.
Another feature of the manufacturing process operation support device according to the present invention is that, in the discrete model, between the attributes of the products between the stages, which is the influence received from the products existing in different stages at the same time. This is in the point of further defining the influence relationship.
Another feature of the manufacturing process operation support device according to the present invention is that the second state transition diagram creating means is configured to perform the manufacturing based on an influence relationship between attributes of the product between the stages. The point is to create a state transition diagram for the entire process.
Further, another feature of the manufacturing process operation support device according to the present invention is that, in the discrete model, the state of the attribute of the product in the upstream stage is on the downstream side as the product moves. It is in the point that further defines the relationship passed to the stage.
Further, another feature of the manufacturing process operation support device of the present invention is that, from the state transition diagram of the entire manufacturing process created by the second state transition diagram creating means, all states other than the initial state and Extract the transitions that lead to it,
The first state transition diagram creating means creates a new state transition diagram of each stage as a new initial state that reflects each of the extracted states and the transitions leading to the discrete model,
The second state transition diagram creating means creates a new state transition diagram of the entire manufacturing process using the new state transition diagrams of all the stages created by the first state transition diagram creating means. There is a point to repeat.
Further, another feature of the operation support apparatus of the manufacturing process of the present invention is that each of the extracted states and the transitions leading to the extracted time, the elapsed time from the start of manufacturing the product, and each of the extracted There is a second risk matrix creating means for creating a risk matrix representing the relationship between the occurrence probability of the state and the risk index.
The operation support method of the manufacturing process of the present invention is an operation support method for supporting the operation of the manufacturing process in which a continuous product continuously flows,
Discrete modeling means, the division of the stage of the manufacturing process , the attribute and state of the product for each stage, the transition path of the state of the attribute of the product, the equipment and the state for each stage, the state of the equipment The manufacturing process is divided into a plurality of stages in the flow direction of the product, and a state transition model of the attribute of the product and a state transition model of the equipment are provided for each stage. A discrete model is created by receiving the input of the definition of the influence relation between the state of the attribute of the product and the state of the equipment in each stage by the operator, and creating a discrete model incorporating the influence relation Modeling steps,
A state transition diagram of each stage showing a state that can be reached from the initial state by setting an initial state for each stage using the discrete model created by the discrete modeling step by the first state transition diagram creating means A first state transition diagram creation step for creating
A second state transition diagram creating step in which the second state transition diagram creating means creates a state transition diagram of the entire manufacturing process using the state transition diagrams of all the stages created in the first state transition diagram creating step; It is characterized by having.
The program of the present invention is a program for supporting the operation of a manufacturing process in which a continuous product continuously flows,
About how to divide the stages of the manufacturing process , the attribute and state of the product for each stage, the transition path of the state of the attribute of the product, the equipment and the state for each stage, and the transition path of the state of the equipment The manufacturing process is divided into a plurality of stages in the product flow direction, and a state transition model of the attribute of the product and a state transition model of the equipment are created for each stage, A discrete modeling process that receives an input by an operator of definition of an influence relationship between the state of the attribute of the product and the state of the equipment in each stage, and creates a discrete model by incorporating the influence relationship;
First state transition diagram creation that sets an initial state for each stage using the discrete model created by the discrete modeling process and creates a state transition diagram of each stage indicating a state that can be reached from the initial state Processing,
The computer is caused to execute a second state transition diagram creating process for creating a state transition diagram of the entire manufacturing process using the state transition diagrams of all stages created by the first state transition diagram creating process.

本発明によれば、連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスを、製造物が流れる方向に複数のステージに分けて離散モデリングし、その離散モデルを利用して、初期状態から到達可能な状態を示す各ステージの状態遷移図を作成する。そして、全ステージの状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の状態遷移図を作成することにより、操業トラブル回避や操業トラブル発生時のアクションをガイダンスする等、製造プロセスの操業を支援することができる。   According to the present invention, a manufacturing process in which a continuous product flows continuously is divided into a plurality of stages in a direction in which the product flows, and is discretely modeled. Using the discrete model, a state that can be reached from the initial state Create a state transition diagram for each stage. Then, by creating a state transition diagram for the entire manufacturing process using the state transition diagram for all stages, it is possible to support the operation of the manufacturing process, such as guidance on actions when an operation trouble is avoided or when an operation trouble occurs. .

連続鋳造プロセスの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a continuous casting process. 連続鋳造プロセスの離散モデリングの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the discrete modeling of a continuous casting process. 各ステージの製造物の属性を説明する図である。It is a figure explaining the attribute of the product of each stage. ペトリネットを説明する図である。It is a figure explaining a Petri net. TDステージでの製造物の属性の状態遷移モデル及び設備の状態遷移モデルを示す図である。It is a figure which shows the state transition model of the attribute of the product in a TD stage, and the state transition model of an installation. 鋳型ステージでの製造物の温度及び湯面レベルの状態遷移モデルと、垂直領域ステージでの製造物のバルジングの状態遷移モデルを示す図である。It is a figure which shows the state transition model of the temperature and hot_water | molten_metal surface level of the product in a casting_mold | template stage, and the state transition model of bulging of the product in a vertical area | region stage. ノズルステージでの製造物の流量の状態遷移モデルと、鋳型ステージでの製造物の湯面レベルの状態遷移モデルを示す図である。It is a figure which shows the state transition model of the flow volume of the product in a nozzle stage, and the state transition model of the hot_water | molten_metal surface level of the product in a casting_mold | template stage. 連続鋳造プロセスの操業支援装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the operation support apparatus of a continuous casting process. 操業支援装置による操業支援の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the operation support by the operation support apparatus. TDステージの状態遷移モデルから作成した可到達木を示す図である。It is a figure which shows the reachable tree created from the state transition model of the TD stage. 鋳型ステージでの製造物の温度及び湯面レベルの状態遷移モデルから作成した可到達木と、垂直領域ステージでの製造物のバルジングの状態遷移モデルから作成した可到達木とを示す図である。It is a figure which shows the reachable tree produced from the state transition model of the temperature of a product in a casting_mold | template stage and a hot_water | molten_metal surface level, and the reachable tree created from the state transition model of the bulging of the product in a vertical area | region stage. 図6に対応する鋳型ステージ及び垂直領域ステージの可到達木を示す図である。It is a figure which shows the reachable tree of the casting_mold | template stage and vertical area | region stage corresponding to FIG. 鋳型ステージでの製造物の温度及び湯面レベルの状態遷移モデルと、垂直領域ステージでの製造物のバルジングの状態遷移モデルを示す図である。It is a figure which shows the state transition model of the temperature and hot_water | molten_metal surface level of the product in a casting_mold | template stage, and the state transition model of bulging of the product in a vertical area | region stage. 図13に対応する鋳型ステージ及び垂直領域ステージの可到達木を示す図である。It is a figure which shows the reachable tree of the casting_mold | template stage and vertical area | region stage corresponding to FIG. リスクマトリクスの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a risk matrix. リスクマトリクスの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a risk matrix. 操業支援装置による操業支援の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the operation support by the operation support apparatus. リスクマトリクスの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a risk matrix.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
(連続鋳造プロセスの概要)
連続鋳造プロセスでは、図1に示すように、不図示の転炉で作られた溶鋼が二次精錬を経て取鍋100に入れられ、連続鋳造設備の最上部に運ばれる。溶鋼は、取鍋100の底部から下のタンディッシュ200へ注がれる。そして、タンディッシュ200に注がれた溶鋼は、タンディッシュ200の底部からノズル300を介して鋳型400へと注がれる。鋳型400に接触した溶鋼は精密に調整されながら冷やされて凝固して鋼片となり、不図示のロールで運ばれながら、ロール列末端にある不図示のガス切断機で適度な長さに切断される。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(Outline of continuous casting process)
In the continuous casting process, as shown in FIG. 1, molten steel made in a converter (not shown) is put into a ladle 100 through secondary refining and is transported to the top of a continuous casting facility. Molten steel is poured from the bottom of the ladle 100 to the lower tundish 200. The molten steel poured into the tundish 200 is poured from the bottom of the tundish 200 into the mold 400 via the nozzle 300. The molten steel that has contacted the mold 400 is cooled while being precisely adjusted and solidified to form a steel slab, which is cut to an appropriate length by a gas cutting machine (not shown) at the end of the roll row while being transported by a roll (not shown). The

(連続鋳造プロセスの離散モデリング)
まず、図1に示したような連続鋳造プロセスの離散モデリングについて説明する。連続鋳造プロセスでは、連続する(物理的に繋がっている)製造物(溶鋼、鋼片)が連続的に流れる(移動する)。このように「連続」という特徴を持つ連続鋳造プロセスを離散モデリングすることは、「連続」の中に認知される因果関係を抽出し、それを離散モデルとして定義することに相当する。そこで、製造物の状態をステージ毎に定義し、離散化することとしている。
(Discrete modeling of continuous casting process)
First, discrete modeling of the continuous casting process as shown in FIG. 1 will be described. In the continuous casting process, a continuous (physically linked) product (molten steel, billet) flows continuously (moves). Discrete modeling of a continuous casting process having the feature of “continuous” in this way is equivalent to extracting the causal relationship recognized in “continuous” and defining it as a discrete model. Therefore, the state of the product is defined for each stage and discretized.

図2に、連続鋳造プロセスの離散モデリングの手順を示す。最初に、連続鋳造プロセスを、製造物が流れる方向に複数のステージに分ける(ステップS101)。本実施形態では、図3に示すように、上流側からタンディッシュステージ(TDステージ)、ノズルステージ、鋳型ステージ、及び垂直領域ステージでの4つに分けている。   FIG. 2 shows a procedure for discrete modeling of the continuous casting process. First, the continuous casting process is divided into a plurality of stages in the direction in which the product flows (step S101). In this embodiment, as shown in FIG. 3, the tundish stage (TD stage), the nozzle stage, the mold stage, and the vertical region stage are divided from the upstream side.

次に、ステージ毎に、製造物の属性及びその状態を定義する(ステップS102)。本実施形態では、図3に示すように、TDステージでの製造物の属性及びその状態として、温度(高・普・低)、粘性(高・普)を定義している。また、ノズルステージでの製造物の属性及びその状態として、温度(高・普・低)、流量(適切・少)、流れ(整流・偏流)を定義している。また、鋳型ステージでの製造物の属性及びその状態として、温度(高・普・低)、温度均一性(均一・不均一)、シェル厚(適切・薄)、シェル均一性(均一・不均一)、介在物(有り・無し)、表面引張応力(強い・弱い)、湯面レベル(適切・低)を定義している。また、垂直領域ステージでの製造物の属性及びその状態として、温度(高・普・低)、シェル厚(適切・薄)、バルジング有無(有り・無し)を定義している。なお、ここで挙げた製造物の属性及びその状態は一例であり、これに限定されるものではない。   Next, the attribute of the product and its state are defined for each stage (step S102). In the present embodiment, as shown in FIG. 3, temperature (high / common / low) and viscosity (high / common) are defined as the attributes and states of the product in the TD stage. Moreover, the temperature (high / normal / low), the flow rate (appropriate / low), and the flow (rectification / diffusion) are defined as attributes and states of the product in the nozzle stage. In addition, the attributes of the product at the mold stage and its state include temperature (high, ordinary, low), temperature uniformity (uniform / non-uniform), shell thickness (appropriate / thin), shell uniformity (uniform / non-uniform). ), Inclusions (with / without), surface tensile stress (strong / weak), and level (appropriate / low). In addition, as attributes and states of the product in the vertical region stage, temperature (high / normal / low), shell thickness (appropriate / thin), and presence / absence of bulging (presence / absence) are defined. In addition, the attribute of the product mentioned here and its state are examples, and are not limited to this.

次に、ステージ毎に、製造物の属性の状態の遷移経路を定義する(ステップS103)。例えば各ステージにおいて、製造物の温度については、温度高と温度低との間の移動は、必ず温度普を経てから移動する等の遷移経路を定義する。   Next, a transition path of the attribute state of the product is defined for each stage (step S103). For example, in each stage, for the temperature of the product, a transition path is defined such that the movement between the high temperature and low temperature always moves after passing through the temperature.

次に、ステージ毎に、製造物の属性の状態遷移モデルM1を作成する(ステップS104)。本実施形態では、製造物の属性の状態遷移モデルM1をペトリネットで作成する。ペトリネットは並列非同期同時進行する複数のプロセスからなる離散事象システムを表現するグラフィカルで実行可能な数学モデルであり、図4に示すように、状態をプレースP、遷移をトランジションTとして記述し、トランジションTの発火によりトークンが入力側のプレースP1、P2から出力側のプレースP3に移動することで、対象の振る舞いを表現する。なお、ペトリネットについては非特許文献1等に詳しく記述されている。   Next, a state transition model M1 of product attributes is created for each stage (step S104). In the present embodiment, the state transition model M1 of the product attribute is created by a Petri net. A Petri net is a graphical and executable mathematical model that expresses a discrete event system consisting of multiple processes that run in parallel and asynchronously simultaneously. As shown in FIG. 4, a state is described as a place P and a transition as a transition T. By firing T, the token moves from the input-side places P1 and P2 to the output-side place P3, thereby expressing the target behavior. The Petri net is described in detail in Non-Patent Document 1 and the like.

図5には、TDステージでの製造物の属性の状態遷移モデルTD−M1を示す。温度について、温度高のプレース、温度普のプレース及び温度低のプレースがトランジションT9〜T12を介して接続する。温度低のプレースにトークンがある場合、トランジションT11が発火可能であり、発火するとトークンが温度普のプレースに移動する。また、温度普のプレースにトークンがある場合、トランジションT9が発火可能であり、発火するとトークンが温度高のプレースに移動する。また、温度高のプレースにトークンがある場合、トランジションT10が発火可能であり、発火するとトークンが温度普のプレースに移動する。また、温度普のプレースにトークンがある場合、トランジションT12が発火可能であり、発火するとトークンが温度低のプレースに移動する。   FIG. 5 shows a state transition model TD-M1 of product attributes at the TD stage. Regarding the temperature, a place where the temperature is high, a place where the temperature is normal, and a place where the temperature is low are connected via transitions T9 to T12. If there is a token in the place where the temperature is low, the transition T11 can be ignited, and when it is ignited, the token moves to a place where the temperature is normal. In addition, when there is a token at a place where the temperature is normal, the transition T9 can be ignited, and when it is ignited, the token moves to a place where the temperature is high. In addition, when there is a token in a place where the temperature is high, the transition T10 can be ignited, and when it is ignited, the token moves to a place where the temperature is normal. In addition, when there is a token in a place where the temperature is normal, the transition T12 can be ignited, and when ignited, the token moves to a place where the temperature is low.

また、粘性について、粘性高のプレース及び粘性普のプレースがトランジションT13及びT14を介して接続する。粘性高のプレースにトークンがある場合、トランジションT14が発火可能であり、発火するとトークンが粘性普のプレースに移動する。また、粘性普のプレースにトークンがある場合、トランジションT13が発火可能であり、発火するとトークンが粘性(高)のプレースに移動する。   In addition, with regard to viscosity, a place with high viscosity and a place with high viscosity are connected via transitions T13 and T14. When there is a token in a place with high viscosity, the transition T14 can be ignited, and when ignited, the token moves to a place where the viscosity is normal. In addition, when there is a token in the viscous place, the transition T13 can be ignited, and when ignited, the token moves to a viscous (high) place.

なお、ここではTDステージでの製造物の属性の状態遷移モデルTD−M1について詳述したが、ノズルステージ、鋳型ステージ、及び垂直領域ステージについても、それぞれ製造物の属性の状態遷移モデルNOZ−M1、MD−M1、V−M1を作成する。   Here, the state transition model TD-M1 of the product attribute at the TD stage has been described in detail. However, the state transition model NOZ-M1 of the product attribute is also respectively applied to the nozzle stage, the mold stage, and the vertical region stage. MD-M1 and V-M1 are created.

全ステージについて製造物の属性の状態遷移モデルM1を作成したならば(ステップS105)、ステージ毎に、設備及びその状態を定義する(ステップS106)。本実施形態では、TDステージでの設備及びその状態として、プラズマ加熱装置(ON・OFF・故障)、バブリング(ON・OFF・故障)を定義している。また、ノズルステージでの設備及びその状態として、ノズル(定常用(不詰)・非定常用・故障(偏詰)・故障(詰))、スライド(定常用・非定常用(広)・故障)を定義している。また、鋳型ステージでの設備及びその状態として、パウダー投入機(定常用・非定常用(別パタン)・故障)、スプリンクラー(定常用・非定常用(強)・故障)、ローラー(定常用・非定常用(引抜速度遅)・故障)を定義している。なお、ここで挙げた設備及びその状態は一例であり、これに限定されるものではない。   If the state transition model M1 of the product attribute is created for all stages (step S105), the equipment and its state are defined for each stage (step S106). In this embodiment, a plasma heating device (ON / OFF / failure) and bubbling (ON / OFF / failure) are defined as equipment and its state on the TD stage. In addition, nozzles (stationary (non-clogging), non-stationary, failure (uneven clogging), failure (clogging)), slide (stationary / non-stationary (wide), failure) ) Is defined. In addition, the equipment and conditions at the mold stage include powder feeders (steady / unsteady (separate pattern) / failure), sprinklers (steady / unsteady (strong) / failure), rollers (steady / Non-stationary use (slow withdrawal speed / failure) is defined. In addition, the facilities mentioned here and the state are examples, and are not limited to this.

次に、ステージ毎に、設備の状態の遷移経路を定義する(ステップS107)。例えばTDステージにおいて、プラズマ加熱装置(ON・OFF・故障)については、プラズマ加熱装置(故障)には必ずプラズマ加熱装置(OFF)から移動する等の遷移経路を定義する。   Next, a transition path of equipment state is defined for each stage (step S107). For example, in the TD stage, for the plasma heating device (ON / OFF / failure), a transition path is defined such that the plasma heating device (failure) always moves from the plasma heating device (OFF).

次に、ステージ毎に、設備の状態遷移モデルM2を作成する(ステップS108)。本実施形態では、設備の状態遷移モデルM2もペトリネットで作成する。   Next, an equipment state transition model M2 is created for each stage (step S108). In the present embodiment, the equipment state transition model M2 is also created by a Petri net.

図5には、TDステージでの設備の状態遷移モデルTD−M2を示す。プラズマ加熱装置について、ONのプレース、OFFのプレース及び故障のプレースがトランジションT1〜T3を介して接続する。OFFのプレースにトークンがある場合、トランジションT1が発火可能であり、発火するとトークンが故障のプレースに移動する。また、OFFのプレースにトークンがある場合、トランジションT3が発火可能であり、発火するとトークンがONのプレースに移動する。また、ONのプレースにトークンがある場合、トランジションT2が発火可能であり、発火するとトークンがOFFのプレースに移動する。   FIG. 5 shows a state transition model TD-M2 of the equipment at the TD stage. In the plasma heating apparatus, an ON place, an OFF place, and a failure place are connected via transitions T1 to T3. When there is a token in the OFF place, the transition T1 can be ignited, and when ignited, the token moves to the place of failure. Further, when there is a token in the OFF place, the transition T3 can be fired, and when fired, the token moves to the ON place. In addition, when there is a token in the ON place, the transition T2 can be ignited, and when ignited, the token moves to the OFF place.

また、バブリングについて、ONのプレース、OFFのプレース及び故障のプレースがトランジションT5〜T7を介して接続する。OFFのプレースにトークンがある場合、トランジションT5が発火可能であり、発火するとトークンが故障のプレースに移動する。また、OFFのプレースにトークンがある場合、トランジションT7が発火可能であり、発火するとトークンがONのプレースに移動する。また、ONのプレースにトークンがある場合、トランジションT6が発火可能であり、発火するとトークンがOFFのプレースに移動する。   For bubbling, an ON place, an OFF place, and a failure place are connected via transitions T5 to T7. If there is a token in the OFF place, the transition T5 can be ignited, and when ignited, the token moves to the place of failure. Further, when there is a token in the OFF place, the transition T7 can be fired, and when fired, the token moves to the ON place. Further, when there is a token in the ON place, the transition T6 can be fired, and when fired, the token moves to the OFF place.

なお、ここではTDステージでの設備の状態遷移モデルTD−M2について詳述したが、ノズルステージ、鋳型ステージ、及び垂直領域ステージについても、それぞれ設備の状態遷移モデルNOZ−M2、MD−M2、V−M2を作成する。   Here, the equipment state transition model TD-M2 at the TD stage has been described in detail. However, the equipment state transition models NOZ-M2, MD-M2, and V for the nozzle stage, the mold stage, and the vertical region stage, respectively. -Create M2.

全ステージについて設備の状態遷移モデルM2を作成したならば(ステップS109)、ステージ毎に、ステージ内での影響関係を定義する(ステップS110)。表1には、TDステージ内での設備の状態と製造物の属性の状態との影響関係を定義した内容を示す。表1に示すように、プラズマ加熱装置がONであるとき、製造物の属性のうち温度が、温度低の状態であれば温度普に、温度普の状態であれば温度高に遷移することを定義している。また、バブリングがONであるとき、製造物の属性のうち温度が、温度高の状態であれば温度普に、温度普の状態であれば温度低に遷移することを定義している。   If the equipment state transition model M2 is created for all stages (step S109), the influence relationship within the stage is defined for each stage (step S110). Table 1 shows the contents defining the influence relationship between the state of the equipment in the TD stage and the state of the attribute of the product. As shown in Table 1, when the plasma heating device is ON, the temperature of the product attribute changes to a normal temperature if the temperature is low, and to a high temperature if the temperature is normal. Defined. Further, when bubbling is ON, it is defined that, among the attributes of the product, the temperature transitions to a normal temperature when the temperature is high and transitions to a low temperature when the temperature is normal.

Figure 0005549607
Figure 0005549607

次に、ステップS110において定義した、設備の状態と製造物の属性の状態との影響関係を状態遷移モデル(製造物の属性の状態遷移モデルM1及び設備の状態遷移モデルM2)に組み込む(ステップS111)。図5に示すように、プラズマ加熱装置の状態遷移モデルにおいてONのプレースにトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT4が発火する。その結果、温度の状態遷移モデルにおいて温度低のプレースにトークンがある場合、トランジションT4と許可同期アークで結ばれたトランジションT11が発火して、トークンが温度普のプレースに移動する。また、温度普のプレースにトークンがある場合、トランジションT4と許可同期アークで結ばれたトランジションT9が発火して、トークンが温度高のプレースに移動する。また、バブリングの状態遷移モデルにおいてONのプレースにトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT8が発火する。その結果、温度の状態遷移モデルにおいて温度高のプレースにトークンがある場合、トランジションT8と許可同期アークで結ばれたトランジションT10が発火して、トークンが温度普のプレースに移動する。また、温度普のプレースにトークンがある場合、トランジションT8と許可同期アークで結ばれたトランジションT12が発火して、トークンが温度高のプレースに移動する。なお、許可同期アークとは、始点のトランジションが発火すると終点のトランジションが必ず発火することを表わす。また、条件アークとは、始端プレースにトークンが存在するときに発火可能であることを表わす。   Next, the influence relationship between the state of the equipment and the state of the product attribute defined in step S110 is incorporated into the state transition model (the state transition model M1 of the product attribute and the state transition model M2 of the equipment) (step S111). ). As shown in FIG. 5, when there is a token at the ON place in the state transition model of the plasma heating apparatus, the transition T4 is ignited via the conditional arc. As a result, when there is a token at a place where the temperature is low in the temperature state transition model, the transition T11 connected with the transition T4 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to the place where the temperature is normal. In addition, when there is a token at a place where the temperature is normal, the transition T9 connected to the transition T4 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to the place where the temperature is high. Further, when there is a token in the ON place in the bubbling state transition model, the transition T8 is ignited via the conditional arc. As a result, when there is a token at a place where the temperature is high in the temperature state transition model, the transition T10 connected with the transition T8 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to the place where the temperature is normal. In addition, when there is a token in a place where the temperature is normal, the transition T12 connected with the transition T8 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to the place where the temperature is high. The permitted synchronization arc indicates that the end point transition always fires when the start point transition fires. The conditional arc indicates that the token can be ignited when a token is present at the starting place.

なお、ここではTDステージ内での製造物の属性の状態遷移モデルTD−M1及び設備の状態遷移モデルTD−M2について詳述したが、ノズルステージ、鋳型ステージ、及び垂直領域ステージについても、それぞれステージ内での設備の状態と製造物の属性の状態との影響関係を状態遷移モデル(製造物の属性の状態遷移モデルM1及び設備の状態遷移モデルM2)に組み込む。   Here, the state transition model TD-M1 of the attribute of the product in the TD stage and the equipment state transition model TD-M2 are described in detail. However, the nozzle stage, the mold stage, and the vertical region stage are also staged respectively. The influence relationship between the state of the equipment and the state of the product attribute is incorporated into the state transition model (the state transition model M1 of the product attribute and the state transition model M2 of the equipment).

また、ここではステージ内での設備の状態と製造物の属性の状態との影響関係について説明したが、例えばステージ内での製造物の属性間の影響関係を定義するようにしてもよい。例えば鋳型ステージ内で温度均一性はシェル均一性に影響するので(温度均一であればシェル均一、温度不均一であればシェル不均一)、その影響関係を状態遷移モデル(製造物の属性の状態遷移モデルM1)に組み込むようにしてもよい。   Further, here, the influence relationship between the state of the equipment in the stage and the state of the product attribute has been described. However, for example, the influence relationship between the product attributes in the stage may be defined. For example, the temperature uniformity affects the shell uniformity in the mold stage (if the temperature is uniform, the shell is uniform, and if the temperature is not uniform, the shell is not uniform), the state transition model (state of the product attribute) It may be incorporated in the transition model M1).

全ステージについてステージ内での影響関係を取り込んだならば(ステップS112)、ステージ間での製造物の属性間の影響関係を定義する(ステップS113)。ステージ間での製造物の属性間の影響関係とは、略同時刻に別ステージに存在する製造物から受ける影響である。例えば垂直領域でバルジングが生じると、略同時刻に、その上流側の鋳型で湯面振動が生じ、湯面レベルに影響を与えることがわかっている。したがって、図3の破線の矢印31に示すように、垂直領域ステージでのバルジング有無は、その上流側の鋳型ステージでの湯面レベルに影響を与えると定義している。すなわち、垂直領域ステージでのバルジングが有りの場合、鋳型ステージでの湯面レベルが適切であれば低に遷移することを定義している。また、垂直領域ステージでのバルジングが無しの場合、鋳型ステージでの湯面レベルが低であれば適切に遷移することを定義している。   If the influence relationship within the stage is taken in for all stages (step S112), the influence relationship between the attributes of the product between the stages is defined (step S113). The influence relationship between the attributes of the product between the stages is an effect received from the product existing in another stage at substantially the same time. For example, it is known that when bulging occurs in the vertical region, the molten metal surface vibration is generated in the upstream mold at approximately the same time, affecting the molten metal surface level. Therefore, as indicated by the broken line arrow 31 in FIG. 3, the presence or absence of bulging in the vertical region stage is defined as affecting the level of the molten metal surface in the upstream mold stage. That is, when there is bulging in the vertical region stage, it is defined that the level shifts to low if the molten metal level at the mold stage is appropriate. Further, it is defined that when there is no bulging on the vertical region stage, an appropriate transition is made if the molten metal level at the mold stage is low.

次に、ステップS113において定義した、ステージ間での製造物の属性間の影響関係(図3の矢印31)を状態遷移モデル(製造物の属性の状態遷移モデルM1及び設備の状態遷移モデルM2)に組み込む(ステップS114)。図6には、鋳型ステージでの製造物の属性の状態遷移モデルMD−M1の一部(温度及び湯面レベル)と、垂直領域ステージでの製造物の属性の状態遷移モデルV−M1の一部(バルジング)を示す。これら状態遷移モデルM1はステップS104において作成されたものである。鋳型ステージでの温度については、温度低のプレースにトークンがある場合、トランジションT301が発火可能であり、発火するとトークンが温度高のプレースに移動する。また、温度高のプレースにトークンがある場合、トランジションT302が発火可能であり、発火するとトークンが温度低のプレースに移動する。なお、温度の状態として(高・普・低)を定義していると説明したが、図6では説明を簡単にするために(高・低)の状態だけを図示する。鋳型ステージでの湯面レベルについては、適切のプレースにトークンがある場合、トランジションT303が発火可能であり、発火するとトークンが低のプレースに移動する。また、低のプレースにトークンがある場合、トランジションT304が発火可能であり、発火するとトークンが適切のプレースに移動する。垂直領域ステージでのバルジングについては、バルジング無しのプレースにトークンがある場合、トランジションT401が発火可能であり、発火するとトークンがバルジング有りのプレースに移動する。また、有りのプレースにトークンがある場合、トランジションT402が発火可能であり、発火するとトークンが無しのプレースに移動する。   Next, the influence relationship between the product attributes between the stages (arrow 31 in FIG. 3) defined in step S113 is expressed as a state transition model (the product attribute state transition model M1 and the equipment state transition model M2). (Step S114). FIG. 6 shows part of the state transition model MD-M1 of the product attribute at the mold stage (temperature and hot water level) and one of the state transition model V-M1 of the product attribute at the vertical region stage. Part (bulging). These state transition models M1 are created in step S104. Regarding the temperature at the mold stage, if there is a token in a place where the temperature is low, the transition T301 can be ignited, and when ignited, the token moves to a place where the temperature is high. In addition, when there is a token in a place where the temperature is high, the transition T302 can be ignited, and when ignited, the token moves to a place where the temperature is low. Although it has been described that (high / normal / low) is defined as the temperature state, only the (high / low) state is illustrated in FIG. 6 in order to simplify the description. With respect to the level of the molten metal surface at the mold stage, when there is a token in an appropriate place, the transition T303 can be ignited, and when ignited, the token moves to a place where the token is low. In addition, when there is a token in a low place, the transition T304 can be fired, and when fired, the token moves to an appropriate place. As for bulging in the vertical region stage, when there is a token in a place without bulging, the transition T401 can be fired, and when fired, the token moves to a place with bulging. In addition, when there is a token in a place where there is a token, the transition T402 can be ignited, and when it is ignited, it moves to a place where there is no token.

そして、図6に示すように、垂直領域ステージでのバルジングの状態遷移モデルにおいて有りのプレースにトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT501が発火する。その結果、鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルにおいて適切のプレースにトークンがある場合、トランジションT501と許可同期アークで結ばれたトランジションT303が発火して、トークンが低のプレースに移動する。また、垂直領域ステージでのバルジングの状態遷移モデルにおいて無しのプレースにトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT502が発火する。その結果、鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルにおいて低のプレースにトークンがある場合、トランジションT501と許可同期アークで結ばれたトランジションT304が発火して、トークンが適切のプレースに移動する。   As shown in FIG. 6, when there is a token at a place in the state transition model for bulging in the vertical region stage, a transition T501 is ignited via a conditional arc. As a result, when there is a token at an appropriate place in the state transition model at the molten metal level at the mold stage, the transition T303 connected with the transition T501 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to a place with a low token. Further, when there is a token in a place where there is no bulging state transition model in the vertical region stage, the transition T502 is ignited via a conditional arc. As a result, when there is a token in a low place in the state transition model of the molten metal level at the mold stage, the transition T304 connected to the transition T501 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to an appropriate place.

なお、本実施形態では、下流側のステージでの製造物の属性が上流側のステージでの製造物の属性に影響を与える例を説明したが、その逆、すなわち上流側のステージでの製造物の属性が下流側のステージでの製造物の属性に影響を与えることもありうる。   In the present embodiment, the example in which the attribute of the product at the downstream stage affects the attribute of the product at the upstream stage, but the opposite, that is, the product at the upstream stage. Can affect the attributes of the product at the downstream stage.

次に、上流側のステージでの製造物の属性の状態が、製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係を定義する(ステップS115)。図3の実線の矢印32に示すように、例えばTDステージでの温度は、その下流側のノズルステージでの温度に受け渡されると定義している。すなわち、TDステージでの温度が高くなれば、その下流側のノズルステージでの温度も高くなり、TDステージでの温度が普通になれば、その下流側のノズルステージでの温度も普通になり、TDステージでの温度が低くなれば、その下流側のノズルステージでの温度も低くなる。以下同様に、ノズルステージでの温度は鋳型ステージでの温度に受け渡され、鋳型ステージでの温度は垂直領域ステージでの温度に受け渡されると定義している。   Next, a relationship is defined in which the attribute state of the product in the upstream stage is transferred to the downstream stage as the product moves (step S115). As shown by the solid line arrow 32 in FIG. 3, for example, the temperature at the TD stage is defined as being transferred to the temperature at the nozzle stage on the downstream side. That is, if the temperature at the TD stage increases, the temperature at the downstream nozzle stage also increases, and if the temperature at the TD stage becomes normal, the temperature at the downstream nozzle stage also becomes normal, If the temperature at the TD stage decreases, the temperature at the nozzle stage on the downstream side also decreases. Similarly, it is defined that the temperature at the nozzle stage is transferred to the temperature at the mold stage, and the temperature at the mold stage is transferred to the temperature at the vertical region stage.

また、ノズルステージでの流量は、その下流側の鋳型ステージでの湯面レベルに受け渡されると定義している。すなわち、ノズルステージでの流量が適切になれば、その下流側の鋳型ステージでの湯面レベルも適切になり、ノズルステージでの流量が少なくなれば、その下流側の鋳型ステージでの湯面レベルも低くなる。   Further, it is defined that the flow rate at the nozzle stage is transferred to the molten metal level at the downstream mold stage. That is, if the flow rate at the nozzle stage is appropriate, the level of the molten metal level at the downstream mold stage is also appropriate, and if the flow rate at the nozzle stage is reduced, the molten metal level at the downstream mold stage. Also lower.

また、ノズルステージでの流れは、その下流側の鋳型ステージでの温度均一性に受け渡されると定義している。すなわち、ノズルステージでの流れが整流になれば、その下流側の鋳型ステージでの温度均一性も均一になり、ノズルステージでの流れが偏流になれば、その下流側の鋳型ステージでの温度均一性も不均一になる。   Further, it is defined that the flow at the nozzle stage is transferred to the temperature uniformity at the downstream mold stage. That is, if the flow at the nozzle stage is rectified, the temperature uniformity at the downstream mold stage is also uniform, and if the flow at the nozzle stage is uneven, the temperature is uniform at the downstream mold stage. The characteristics are also uneven.

次に、ステップS115において定義した、上流側のステージでの製造物の属性の状態が、製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係(図3の矢印32)を状態遷移モデル(属性の状態遷移モデルM1及び設備の状態遷移モデルM2)に組み込む(ステップS116)。図7には、ノズルステージでの製造物の属性の状態遷移モデルNOZ−M1の一部(流量)と、鋳型ステージでの製造物の属性の状態遷移モデルMD−M1の一部(湯面レベル)を示す。これら状態遷移モデルM1はステップS104において作成されたものである。ノズルステージでの流量については、適切のプレースにトークンがある場合、トランジションT201が発火可能であり、発火するとトークンが少のプレースに移動する。また、少のプレースにトークンがある場合、トランジションT202が発火可能であり、発火するとトークンが適切のプレースに移動する。鋳型ステージでの湯面レベルについては、図6で説明したとおりである。   Next, the state transition model defines the relationship (arrow 32 in FIG. 3) in which the state of the product attribute at the upstream stage defined in step S115 is transferred to the downstream stage as the product moves. They are incorporated into (attribute state transition model M1 and facility state transition model M2) (step S116). FIG. 7 shows a part (flow rate) of the state transition model NOZ-M1 of the product attribute at the nozzle stage and a part (water surface level) of the state transition model MD-M1 of the product attribute at the mold stage. ). These state transition models M1 are created in step S104. As for the flow rate at the nozzle stage, when there is a token in an appropriate place, the transition T201 can be ignited, and when ignited, the token moves to a place with few tokens. In addition, when there are tokens in a small number of places, the transition T202 can be fired, and when fired, the tokens move to an appropriate place. The hot water level on the mold stage is as described with reference to FIG.

そして、図7に示すように、ノズルステージでの流量の状態遷移モデルの適切のプレースと、その下流側の鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルの適切のプレースとがトランジションT601を介して接続し、また、ノズルステージでの流量の状態遷移モデルの少のプレースと、その下流側の鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルの低のプレースとがトランジションT602を介して接続する。以下、ステップS116において定義するトランジションを受け渡しトランジションと称する。ノズルステージでの流量の状態遷移モデルの適切のプレースにトークンがある場合、受け渡しトランジション601が発火可能であり、発火するとその下流側の鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルの適切のプレースにトークンが移動する。また、ノズルステージでの流量の状態遷移モデルの少のプレースにトークンがある場合、受け渡しトランジション602が発火可能であり、発火するとその下流側の鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルの低のプレースにトークンが移動する。   Then, as shown in FIG. 7, an appropriate place of the state transition model of the flow rate at the nozzle stage and an appropriate place of the state transition model of the molten metal level at the downstream mold stage are transferred via the transition T601. Further, a small number of places in the state transition model of the flow rate at the nozzle stage and a low place in the state transition model at the molten metal level at the downstream mold stage are connected via the transition T602. Hereinafter, the transition defined in step S116 is referred to as a transfer transition. If there is a token at an appropriate place in the state transition model of the flow rate at the nozzle stage, the transfer transition 601 can be ignited, and when ignited, the state transition model at the molten metal level at the mold stage on the downstream side is ignited. The token moves. In addition, when there are tokens in a small number of places in the state transition model of the flow rate at the nozzle stage, the transfer transition 602 can be ignited, and when ignited, the low state transition model at the mold surface level on the downstream side of the mold stage is low. The token moves to the place.

なお、更にその下流のステージにつながるときは、対応するプレースが受け渡しトランジションを介して接続する。図7の例では、湯面レベルはその下流側のステージにつながらないので、出側にプレースが接続しない受け渡しトランジションT603、T604を定義しておく。   In addition, when connecting to the downstream stage, the corresponding place is connected via a transfer transition. In the example of FIG. 7, since the hot water level does not connect to the downstream stage, delivery transitions T603 and T604 in which no place is connected to the outlet side are defined.

ステップS116において定義する受け渡しトランジション(図7の例では受け渡しトランジションT601〜T604)は、単独で発火することはなく、いずれかのステージで製造物の属性の状態が変化したとき、全てが同時に発火する。例えば図7に示す状態(ノズルステージでの流量の状態遷移モデルの適切のプレースにトークンがあり、鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルの適切のプレースにトークンがある状態)で、ノズルステージの流量が少なくなると(流量の少のプレースにトークンが移動すると)、全ての受け渡しトランジションが同時に発火する。その結果、受け渡しトランジションT602の発火により流量の少のプレースのトークンが湯面レベルの低のプレースに移動するとともに、受け渡しトランジションT603の発火により湯面レベルの適切のプレースのトークンが消えることになる。再度、いずれかのステージで製造物の属性が変化したとき、全ての受け渡しトランジションが同時に発火する。   The transfer transitions defined in step S116 (the transfer transitions T601 to T604 in the example of FIG. 7) are not ignited alone, and all of them are ignited simultaneously when the state of the product attribute changes in any stage. . For example, in the state shown in FIG. 7 (a token is in an appropriate place in the state transition model of the flow rate at the nozzle stage and a token is in an appropriate place in the state transition model of the mold level at the mold stage) When the flow rate is low (when a token moves to a place with a low flow rate), all transfer transitions fire simultaneously. As a result, the token of the place with a small flow rate moves to a place with a low hot water level due to the firing of the transfer transition T602, and the token of the appropriate place at the hot water level disappears due to the firing of the passing transition T603. Again, when the product attributes change at any stage, all delivery transitions fire simultaneously.

また、例えば図7に示す状態で、いずれかのステージの製造物の温度が変化すると、全ての受け渡しトランジションが同時に発火する。その結果、受け渡しトランジションT601の発火により流量の適切のプレースのトークンが湯面レベルの適切のプレースに移動するとともに、受け渡しトランジションT603の発火により湯面レベルの適切のプレースのトークンが消えることになるが、この配置では、ノズルステージの流量や鋳型ステージの湯面レベルの状態は温度の変化には影響を受けず、それまでの状態と変わることはない。   Further, for example, in the state shown in FIG. 7, if the temperature of the product of any stage changes, all the transfer transitions are ignited simultaneously. As a result, the token of the place with the appropriate flow rate moves to the appropriate place of the hot water level due to the ignition of the transfer transition T601, and the token of the appropriate place of the hot water level disappears due to the ignition of the transfer transition T603. In this arrangement, the flow rate of the nozzle stage and the state of the mold surface level of the mold stage are not affected by the change in temperature and do not change from the previous state.

以上述べた離散モデリングは、離散モデリングのアルゴリズムを実行可能としたコンピュータ装置を利用して行うことができる。すなわち、オペレータが、ステージの分け方、ステージ毎の製造物の属性及びその状態、製造物の属性の状態の遷移経路を介して入力すると(ステップS101〜ステップS103)、コンピュータ装置が自動的にステージ毎の製造物の属性の状態遷移モデルを作成する(ステップS104)。同様に、オペレータが、ステージ毎の設備及びその状態、設備の状態の遷移経路を入力すると(ステップS106〜ステップS107)、コンピュータ装置が自動的にステージ毎の設備の状態遷移モデルを作成する(ステップS108)。また、オペレータが、ステージ内での影響関係を入力すると(ステップS110)、コンピュータ装置が自動的にその影響関係を状態遷移モデルに組み込む(ステップS111)。また、オペレータが、ステージ間での製造物の属性間の影響関係を入力すると(ステップS113)、コンピュータ装置が自動的にその影響関係を状態遷移モデルに組み込む(ステップS114)。また、オペレータが、上流側のステージでの製造物の属性の状態が、製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係を入力すると(ステップS115)、コンピュータ装置が自動的にその関係を状態遷移モデルに組み込む(ステップS116)。   The discrete modeling described above can be performed using a computer device that can execute an algorithm of discrete modeling. That is, when an operator inputs through a stage dividing method, a product attribute and its state for each stage, and a transition path of a product attribute state (steps S101 to S103), the computer apparatus automatically performs the stage. A state transition model for each product attribute is created (step S104). Similarly, when the operator inputs the equipment for each stage and its state, and the transition path of the equipment state (steps S106 to S107), the computer apparatus automatically creates the equipment state transition model for each stage (step S106). S108). When the operator inputs an influence relationship within the stage (step S110), the computer apparatus automatically incorporates the influence relationship into the state transition model (step S111). When the operator inputs the influence relationship between the attributes of the product between the stages (step S113), the computer apparatus automatically incorporates the influence relationship into the state transition model (step S114). Further, when the operator inputs a relationship in which the attribute state of the product at the upstream stage is transferred to the downstream stage as the product moves (step S115), the computer device automatically The relationship is incorporated into the state transition model (step S116).

なお、本実施形態ではペトリネットを説明したが、離散事象システムをモデル化するものであればそれに限定されるものではなく、その他のグラフモデル、例えば有向グラフや無向グラフに本発明を適用することも可能である。例えば有向グラフでは、ペトリネットモデルにおけるプレースは点で表現され、トランジションは矢印付きの線で表現される。矢印付きの線は、点から点へ製品すなわちトークンを移動させる移動操作端であり、移動路の役目をする。また、矢印は、線から点、或いは点から線へトークンが移動する方向を示すものである。このような特徴を有するグラフモデルに本発明を適用する場合も、一連の動作は上述したペトリネットモデルにおける動作と同様であり、詳細な説明は省略する。   Although the Petri net has been described in this embodiment, the present invention is not limited to this as long as it models a discrete event system, and the present invention is applied to other graph models such as a directed graph and an undirected graph. Is also possible. For example, in a directed graph, a place in a Petri net model is represented by a point, and a transition is represented by a line with an arrow. A line with an arrow is a moving operation end for moving a product, that is, a token from point to point, and serves as a moving path. The arrow indicates the direction in which the token moves from line to point or from point to line. Even when the present invention is applied to a graph model having such characteristics, a series of operations are the same as the operations in the above-described Petri net model, and detailed description thereof is omitted.

(離散モデリングにより作成した離散モデルを利用した操業支援1)
図8は、連続鋳造プロセスの操業支援装置の構成例を示す図である。1は離散モデリング部であり、上述したように連続鋳造プロセスを製造物の流れ方向に複数のステージに分け、ステージ毎に製造物の属性の状態遷移モデルと設備の状態遷移モデルとを作成し、各ステージ内での影響関係を定義して作成した離散モデルを作成する。また、必要に応じて、同時刻に別ステージに存在する製造物から受ける影響である、ステージ間での製造物の属性間の影響関係(図3の矢印31)、上流側のステージでの前記製造物の属性の状態が、前記製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係(図3の矢印32)を定義する。
(Operation support using discrete models created by discrete modeling 1)
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of an operation support apparatus for a continuous casting process. 1 is a discrete modeling unit, and as described above, the continuous casting process is divided into a plurality of stages in the product flow direction, and a state transition model of product attributes and a state transition model of equipment are created for each stage. A discrete model created by defining the influence relationship in each stage is created. In addition, if necessary, the influence relationship between the attributes of the product between the stages (arrow 31 in FIG. 3), which is an influence received from the product existing in another stage at the same time, the above-mentioned relationship in the upstream stage. The state of the attribute of the product defines a relationship (arrow 32 in FIG. 3) that is transferred to the downstream stage as the product moves.

2は第1の状態遷移図作成手段である可到達木作成部であり、離散モデリング部1で作成した離散モデルを用いて、ステージ毎に初期状態を設定し、当該初期状態から到達可能な状態を示す各ステージの状態遷移図である可到達木を作成する。3は第2の状態遷移図作成手段である全体可到達木作成部であり、可到達木作成部2により作成した全ステージの可到達木を用いて、連続鋳造プロセス全体の状態遷移図である可到達木を作成する。   Reference numeral 2 denotes a reachable tree creation unit which is a first state transition diagram creation unit, which uses the discrete model created by the discrete modeling unit 1 to set an initial state for each stage, and is reachable from the initial state A reachable tree that is a state transition diagram of each stage showing is generated. 3 is an overall reachable tree creation unit which is a second state transition diagram creation unit, and is a state transition diagram of the entire continuous casting process using reachable trees of all stages created by the reachable tree creation unit 2. Create a reachable tree.

4はリスクマトリクス作成部であり、全体可到達木作成部3により作成した連続鋳造プロセス全体の可到達木を用いて、発生確度と危険度との関係を表わすリスクアセスメントマトリクス(本願では単にリスクマトリクスと称する)を作成する。5は入力装置であり、例えば離散モデリング部1が離散モデルを作成する際の各種定義を入力、設定したり、可到達木作成部2が可到達木を作成する際の初期状態を入力、設定したりする。6は出力装置であり、例えばリスクマトリクス作成部4により作成したリスクマトリクスを画面表示する表示装置が該当する。   4 is a risk matrix creation unit, which uses the reachable tree of the entire continuous casting process created by the overall reachable tree creation unit 3 to represent a risk assessment matrix that represents the relationship between the occurrence accuracy and the risk level (in this application, simply the risk matrix). To create). Reference numeral 5 denotes an input device. For example, the discrete modeling unit 1 inputs and sets various definitions when creating a discrete model, and the initial state when the reachable tree creating unit 2 creates a reachable tree is input and set. To do. An output device 6 corresponds to, for example, a display device that displays a risk matrix created by the risk matrix creation unit 4 on the screen.

なお、図8では1台の装置として図示したが、例えば離散モデリングは別の装置で実行する等、複数台の装置が協働して図8に示す機能構成が実現されるようにしてもよい。   Although illustrated as one device in FIG. 8, the functional configuration shown in FIG. 8 may be realized by cooperation of a plurality of devices, for example, discrete modeling is performed by another device. .

図9に、操業支援装置による操業支援の手順を示す。まず、上述した離散モデリングにより離散モデルを作成する(ステップS201)。本例の場合、近い将来に起こり得るリスクを、起こりうる可能性の低いリスクも含めてオペレータに詳細に提示することを目的としているため、遠い将来すなわち製造物の移動に伴って発生するリスクは考えない。つまり、図2のステップS101〜S114にて離散モデルを作成し、図2のステップS115、S116は行わず、すなわち上流側のステージでの製造物の属性の状態が、製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係(図3の矢印32)を組み込まないで離散モデルを作成する。   FIG. 9 shows a procedure for operation support by the operation support apparatus. First, a discrete model is created by the above-described discrete modeling (step S201). In the case of this example, the purpose is to present to the operator in detail the risks that may occur in the near future, including the risks that are unlikely to occur. I don't think. That is, a discrete model is created in steps S101 to S114 in FIG. 2, and steps S115 and S116 in FIG. 2 are not performed. That is, the state of the attribute of the product in the upstream stage changes with the movement of the product. A discrete model is created without incorporating the relationship (arrow 32 in FIG. 3) passed to the downstream stage.

次に、ステップS201において作成した離散モデルを用いて、ステージ毎に初期状態、例えば各ステージの現在の状態を設定し、その初期状態から遷移可能(到達可能)な可到達木を作成する(ステップS202)。可到達木は、図10に示すように、「状態」(状態を記述した楕円)を、「遷移(オペレーションの内容に相当する)」(ドットを付した楕円)を介して接続したものである。図10には、TDステージの状態遷移モデル(図5を参照)から作成した可到達木を示す。ここでは、初期状態が「温度低、粘性高、プラズマ加熱装置OFF、バブリング故障」であり、その次に到達できる「状態」は、トランジションT1が発火したときの「温度低、粘性高、プラズマ加熱装置故障、バブリング故障」か、トランジションT3が発火(それに伴ってトランジションT4、T11も発火)したときの「温度普、粘性高、プラズマ加熱装置ON、バブリング故障」である。このようにして、次に到達できる「状態」を順次求めていき、可到達木を作成する。   Next, using the discrete model created in step S201, an initial state is set for each stage, for example, the current state of each stage, and a reachable tree that can be transitioned (reachable) from the initial state is created (step) S202). As shown in FIG. 10, the reachable tree is obtained by connecting “states” (ellipses describing the states) via “transitions (corresponding to the contents of the operation)” (ellipses with dots). . FIG. 10 shows a reachable tree created from the state transition model of the TD stage (see FIG. 5). Here, the initial state is “low temperature, high viscosity, plasma heating device OFF, bubbling failure”, and the next “state” that can be reached is “low temperature, high viscosity, plasma heating when transition T1 ignites. “Device failure, bubbling failure” or “Temperature normal, high viscosity, plasma heating device ON, bubbling failure” when transition T3 is ignited (accordingly, transitions T4, T11 are also ignited). In this way, the “state” that can be reached next is sequentially obtained to create a reachable tree.

なお、ここではTDステージでの可到達木について詳述したが、ノズルステージ、鋳型ステージ、及び垂直領域ステージについても、それぞれ初期状態を設定し、可到達木を作成する。図11には、鋳型ステージでの製造物の温度及び湯面レベルの状態遷移モデル(図6を参照)から作成した可到達木と、垂直領域ステージでの製造物のバルジングの状態遷移モデル(図6を参照)から作成した可到達木とを示す。鋳型ステージにおいて、初期状態が「温度低、湯面レベル適切」である場合、その次に到達できる「状態」は、トランジションT301が発火したときの「温度高、湯面レベル適切」か、トランジションT303が発火したときの「温度低、湯面レベル低」である。また、垂直領域ステージにおいて、初期状態が「バルジング無し」である場合、その次に到達できる「状態」は、トランジションT401が発火したときの「バルジング有り」である。このようにして、次に到達できる「状態」を順次求めていき、可到達木を作成する。   Although the reachable tree in the TD stage has been described in detail here, the initial state is set for each of the nozzle stage, the mold stage, and the vertical region stage, and a reachable tree is created. FIG. 11 shows a reachable tree created from a state transition model (see FIG. 6) of the product temperature and the molten metal level at the mold stage, and a state transition model (FIG. 11) of the product bulging at the vertical region stage. 6)). In the mold stage, when the initial state is “low temperature, appropriate level of molten metal level”, the “state” that can be reached next is “high temperature, appropriate level of molten metal level” when transition T301 ignites, or transition T303. "Low temperature, low water level" when the fire ignites. In the vertical region stage, when the initial state is “no bulging”, the next “state” that can be reached is “with bulging” when the transition T401 is ignited. In this way, the “state” that can be reached next is sequentially obtained to create a reachable tree.

ところで、図10のTDステージの可到達木では、一方向のみに状態が遷移する(元の状態に戻れない)状態遷移図となっているのに対して、図11の鋳型ステージや垂直領域ステージの可到達木では、自由に元に状態に戻れる状態遷移図となっている。これは、TDステージでは「バブリング故障」を初期状態としているので、トランジションT11の発火によって状態が遷移してもトランジションT12が発火できず、一方向のみに遷移する状態遷移図となったものである。このように、可到達木は初期状態の与え方によって異なるものとなる。   In the meantime, the reachable tree of the TD stage in FIG. 10 is a state transition diagram in which the state transitions only in one direction (cannot return to the original state), whereas the mold stage and the vertical region stage in FIG. The reachable tree is a state transition diagram that can be freely returned to the original state. This is a state transition diagram in which the transition state T12 cannot be fired even if the state transitions due to the firing of the transition T11 because the “bubble failure” is the initial state in the TD stage, and the transition is only in one direction. . Thus, the reachable tree differs depending on how the initial state is given.

次に、ステップS202において作成した全ステージの可到達木を用いて、連続鋳造プロセス全体の可到達木(一つの可到達木)を作成する(ステップS203)。   Next, a reachable tree (one reachable tree) of the entire continuous casting process is created using the reachable trees of all stages created in step S202 (step S203).

ここで、ステージ間によっては、ステージ間での製造物の属性間の影響関係(図3の矢印31)を定義している場合と、定義していない場合とがある。まず、図11を参照して、ステージ間での製造物の属性間の影響関係を定義している場合の、両ステージの可到達木の作成の仕方について説明する。図11は、鋳型ステージでの製造物の温度及び湯面レベルの状態遷移モデルから作成した可到達木と、垂直領域ステージでの製造物のバルジングの状態遷移モデルから作成した可到達木とを用いて、両ステージの可到達木を作成する様子を示す。   Here, depending on the stage, there may be a case where the influence relationship (the arrow 31 in FIG. 3) between the attributes of the product is defined between the stages, and a case where it is not defined. First, with reference to FIG. 11, a description will be given of how to create reachable trees for both stages when an influence relationship between product attributes is defined between stages. FIG. 11 uses a reachable tree created from the state transition model of the product temperature and the molten metal level at the mold stage and a reachable tree created from the state transition model of the product bulging at the vertical region stage. This shows how to create reachable trees for both stages.

図6を参照して既述したが、垂直領域ステージでのバルジングの状態遷移モデルにおいて有りのプレースにトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT501が発火する。その結果、鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルにおいて適切のプレースにトークンがある場合、トランジションT501と許可同期アークで結ばれたトランジションT303が発火して、トークンが低のプレースに移動する。また、垂直領域ステージでのバルジングの状態遷移モデルにおいて無しのプレースにトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT502が発火する。その結果、鋳型ステージでの湯面レベルの状態遷移モデルにおいて低のプレースにトークンがある場合、トランジションT501と許可同期アークで結ばれたトランジションT304が発火して、トークンが適切のプレースに移動する。   As described above with reference to FIG. 6, when there is a token at a certain place in the bulging state transition model in the vertical region stage, the transition T501 is ignited via the conditional arc. As a result, when there is a token at an appropriate place in the state transition model at the molten metal level at the mold stage, the transition T303 connected with the transition T501 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to a place with a low token. Further, when there is a token in a place where there is no bulging state transition model in the vertical region stage, the transition T502 is ignited via a conditional arc. As a result, when there is a token in a low place in the state transition model of the molten metal level at the mold stage, the transition T304 connected to the transition T501 by the permission synchronization arc is ignited, and the token moves to an appropriate place.

この場合、図11に示すように、鋳型ステージ及び垂直領域ステージの「状態」をプレース、「遷移」をトランジションに見立てるとともに、ステージ間をつなげるトランジションT501、T502を、トランジションT700〜T703に見立てた「遷移」と、プレースP701、P702で表わす。バルジング「有り」のときのみ湯面レベルが「適切」から「低」に遷移し、バルジング「無し」のときのみ湯面レベルが「低」から「適切」に遷移する『切り替え』をモデル化している。この例では存在しないが、例えばバルジングが「有り」から「無し」以外の他の状態(例えば「やや有り」等)に遷移しただけでは、湯面レベルは「低」から「適切」には遷移しない。湯面レベル「適切」に遷移させるためには、必ずバルジングの状態が「無し」に遷移しなければならない。このようなことを表現するために図11のようなモデル化を行う。トランジションT501はバルジング有りにトークンが存在するときは常に発火するトランジションであり、トランジションT502はバルジング無しにトークンが存在するときは常に発火するトランジションである。プレースP701はトランジションT700を発火するための条件となるプレース、プレースP702はトランジションT701を発火するための条件となるプレースである。また、トランジションT700はプレースP701にトークンが存在するときに常に発火するトランジション、トランジションT701はプレースP702にトークンが存在するときに常に発火するトランジションである。また、プレースP701にトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT702が発火して、その結果、トランジションT702と許可同期アークで結ばれたトランジションT304が発火する。また、プレースP702にトークンがあるとき、条件アークを介してトランジションT703が発火して、その結果、トランジションT703と許可同期アークで結ばれたトランジションT303が発火する。   In this case, as shown in FIG. 11, the “state” of the mold stage and the vertical region stage is regarded as a place, “transition” is regarded as a transition, and transitions T501 and T502 that connect the stages are regarded as transitions T700 to T703. Transition ”and places P701 and P702. Modeling the “switching” where the hot water level transitions from “appropriate” to “low” only when bulging is “present” and the hot water level transitions from “low” to “appropriate” only when bulging is not present Yes. Although it does not exist in this example, the hot water level changes from “low” to “appropriate” only when the bulging is changed from “present” to “other” (for example, “somewhat present”). do not do. In order to make the transition to the “appropriate” level, the bulging state must always transit to “none”. In order to express this, modeling as shown in FIG. 11 is performed. The transition T501 is a transition that always fires when a token exists with bulging, and the transition T502 is a transition that always fires when a token exists without bulging. The place P701 is a place that becomes a condition for firing the transition T700, and the place P702 is a place that becomes a condition for firing the transition T701. The transition T700 is a transition that always fires when a token exists in the place P701, and the transition T701 is a transition that always fires when a token exists in the place P702. Further, when there is a token in the place P701, the transition T702 is ignited via the conditional arc, and as a result, the transition T304 connected to the transition T702 by the permission synchronization arc is ignited. Further, when there is a token in the place P702, the transition T703 is ignited via the condition arc, and as a result, the transition T303 connected to the transition T703 by the permission synchronization arc is ignited.

これにより、図12に示すように、初期状態を「温度低、湯面レベル適切、バルジング無し」とした両ステージの可到達木が作成される。   Thereby, as shown in FIG. 12, reachable trees of both stages having the initial state “low temperature, appropriate level of molten metal level, no bulging” are created.

次に、図13、図14を参照して、ステージ間での製造物の属性間の影響関係を定義していない場合の、両ステージの可到達木の作成の仕方について説明する。ここでは、対比の意味も含めて、図13に示すように、鋳型ステージと垂直領域ステージとの間で製造物の属性間の影響関係を定義していないものとして、両ステージの可到達木を作成する場合を説明する。この場合、鋳型ステージの「状態」と垂直領域ステージの「状態」との全組み合わせをそれぞれ「状態」として可到達木を作成する。すなわち、図14の例の場合、鋳型ステージの4つの「状態」と垂直領域ステージの2つの「状態」の全組み合わせである8つの「状態」を有する可到達木が作成される。これにより、図14に示すように、初期状態を「温度低、湯面レベル適切、バルジング無し」とした両ステージの可到達木が作成される。   Next, with reference to FIG. 13 and FIG. 14, a description will be given of how to create reachable trees of both stages when the influence relationship between the attributes of the product between the stages is not defined. Here, including the meaning of the comparison, as shown in FIG. 13, it is assumed that the influence relationship between the attributes of the product is not defined between the mold stage and the vertical region stage, and the reachable trees of both stages are defined. The case of creating will be described. In this case, the reachable tree is created with all combinations of the “state” of the mold stage and the “state” of the vertical area stage as “states”, respectively. That is, in the case of the example of FIG. 14, a reachable tree having eight “states” that are all combinations of the four “states” of the mold stage and the two “states” of the vertical region stage is created. Thereby, as shown in FIG. 14, reachable trees of both stages having the initial state “low temperature, appropriate level of molten metal level, no bulging” are created.

図12に示したようにステージ間での製造物の属性間の影響関係を定義している場合、鋳型ステージの「状態」と垂直領域ステージの「状態」との全組み合わせのうち、遷移可能な「状態」だけが選ばれることになる。すなわち、「状態」の組み合わせに制限がかかり、図14に示したようにステージ間での製造物の属性間の影響関係を定義しない場合に比べて、「状態」の数は減ることになる。   As shown in FIG. 12, when the influence relationship between product attributes is defined between stages, transition is possible among all combinations of “state” of the mold stage and “state” of the vertical area stage. Only “state” will be selected. That is, the combination of “states” is limited, and the number of “states” is reduced as compared with the case where the influence relationship between the attributes of the product between the stages is not defined as shown in FIG.

以上のアルゴリズムに従って、全ステージの可到達木を用いて、連続鋳造プロセス全体の可到達木を作成する。この一つの可到達木は、連続鋳造プロセス全体の製造物と装置が、ある初期状態から遷移しうる状態の集合を意味する。   According to the above algorithm, the reachable tree of the entire continuous casting process is created using the reachable trees of all stages. This single reachable tree means a set of states in which the products and equipment of the entire continuous casting process can transition from an initial state.

次に、ステップS203において作成した連続鋳造プロセス全体の可到達木を用いて、発生確度と危険度との関係を表わすリスクマトリクスを作成する(ステップS204)。図15に、リスクマトリクスの例を示す。なお、図示例では、説明の簡略化のため、鋳型ステージと垂直領域ステージの可到達木を用いてリスクマトリクスを作成した例を示すが、実際は、連続鋳造プロセス全体の可到達木を用いてリスクマトリクスを作成する。   Next, using the reachable tree of the entire continuous casting process created in step S203, a risk matrix representing the relationship between the occurrence probability and the risk is created (step S204). FIG. 15 shows an example of the risk matrix. In the illustrated example, for simplicity of explanation, an example is shown in which a risk matrix is created using reachable trees of the mold stage and the vertical region stage. Create a matrix.

リスクマトリクスの横軸は発生確度を、縦軸は危険度を表わし、連続鋳造プロセス全体の可到達木(図15の例は鋳型ステージと垂直領域ステージの可到達木)の「状態」を並び替えたものである。横軸方向では、まず初期状態が位置し、次に初期状態から到達しうる「状態」が位置する。初期状態から各「状態」まで到達するのに必要な最小の遷移の実行回数を「初期状態」から各「状態」までの「距離」と定義し、この「距離」が小さいほど発生確度が低くなるように位置する。なお、ここでは初期状態からの遷移の実行回数を「距離」と定義したが、各「遷移」が実行される確率(発火する確率)等を考慮して初期状態からの各「状態」までの距離を規定するようにしてもよい。   The horizontal axis of the risk matrix represents the probability of occurrence, and the vertical axis represents the degree of risk. The “state” of the reachable tree of the entire continuous casting process (the reachable tree of the mold stage and the vertical area stage in the example of FIG. 15) is rearranged. It is a thing. In the horizontal axis direction, an initial state is first positioned, and then a “state” that can be reached from the initial state is positioned. The minimum number of transitions required to reach each “state” from the initial state is defined as the “distance” from the “initial state” to each “state”. The smaller the “distance”, the lower the probability of occurrence. Position to be. Here, the number of executions of transitions from the initial state is defined as “distance”. However, considering the probability of each “transition” being executed (probability of firing), etc., each “state” from the initial state is You may make it prescribe | regulate a distance.

図12の初期状態と各「状態」を繋ぐ遷移のうち、最小の距離の遷移以外の遷移を除去し、初期状態からの「距離」が小さいほど「状態」を発生確度が低くなるように位置する。   In the transitions connecting the initial state and each “state” in FIG. 12, transitions other than the transition of the minimum distance are removed, and the “state” is generated with a lower probability of occurrence as the “distance” from the initial state is smaller. To do.

また、製造物の属性毎に予め危険度が定められており、その組み合わせに応じて危険度が定められる。ここでは、「温度高、湯面レベル適切、バルジング無し」という「状態」は操業上最も安全な状態であるのに対して、「温度低、湯面レベル低、バルジング有り」という「状態」は操業上最も危険度の高い状態となる。   Further, a risk level is determined in advance for each attribute of the product, and the risk level is determined according to the combination. Here, the “state” of “high temperature, appropriate level of hot water level, no bulging” is the safest state of operation, whereas “state” of “low temperature, low hot water level, with bulging” is It becomes the most dangerous state in operation.

このようなリスクマトリクスを画面表示して提示することにより、トラブル発生の推定等、操業者の意思決定において有効な情報を提示することができる。リスクマトリクスにマップされた可到達木においては、「発生確度が高く、かつ、危険度も低い状態」や「発生確度が低く、かつ、危険度も低い状態」等が示され、任意の「状態」に到達するための経路が網羅的に可視化されるので、トラブル要因を俯瞰することが容易となっている。例えばリスクマトリクスの左下に位置する「状態」ほど、「発生確度が高く、かつ、危険度も高い状態」であり、そこに至る経路と合わせて注意すべきと認識することができる。逆にいえば、初期状態「温度低、湯面レベル適切、バルジング無し」から危険度が低くなる「遷移」が実施すべきオペレーションを意味している。   By displaying and presenting such a risk matrix on the screen, it is possible to present information that is effective in operator decision making, such as estimation of trouble occurrence. In the reachable tree mapped to the risk matrix, “state of high occurrence accuracy and low risk”, “state of low occurrence accuracy and low risk”, etc. are shown, and any “state” Is comprehensively visualized, it is easy to look down on the cause of the trouble. For example, it can be recognized that the “state” located at the lower left of the risk matrix is “a state where the occurrence probability is high and the degree of danger is high”, and that attention should be paid together with the route to that state. In other words, “transition” in which the degree of danger is reduced from the initial state “low temperature, appropriate level of molten metal level, no bulging” means an operation to be performed.

リスクマトリクスを画面表示するに際して、例えば最も「発生確度が高く、かつ、危険度も高い状態」を目立つように表示するようにしてもよい。また、図15の囲み1501に示すように、危険な状態に至る経路(シナリオ)(或いは、逆に安全な状態に至る経路(シナリオ))を囲んで表示するようにしてもよい。   When the risk matrix is displayed on the screen, for example, the “highest occurrence probability and high risk state” may be displayed prominently. Further, as indicated by a box 1501 in FIG. 15, a route (scenario) leading to a dangerous state (or a route leading to a safe state (scenario) conversely) may be surrounded and displayed.

なお、上述したように「状態」の数は多くなるものの、ステージ間での製造物の属性間の影響関係(図3の矢印31)を定義しなくても、連続鋳造プロセス全体の可到達木を作成することができる。すなわち、図2のステップS101〜S112だけで作成した離散モデルに基づいて、各ステージの可到達木を作成し、それらを用いて連続鋳造プロセス全体の可到達木を作成して、リスクマトリクスを作成するようにしてもよい。参考として、図16には、ステージ間での製造物の属性間の影響関係を定義していない場合の、鋳型ステージと垂直領域ステージの可到達木を用いてリスクマトリクスを作成した例を示す。   Although the number of “states” is large as described above, the reachable tree of the entire continuous casting process can be obtained without defining the influence relationship between the attributes of the product between the stages (arrow 31 in FIG. 3). Can be created. That is, based on the discrete model created only in steps S101 to S112 in FIG. 2, a reachable tree for each stage is created, and a reachable tree for the entire continuous casting process is created using them to create a risk matrix. You may make it do. For reference, FIG. 16 shows an example of creating a risk matrix using reachable trees of the mold stage and the vertical region stage when the influence relationship between product attributes between stages is not defined.

(離散モデリングにより作成した離散モデルを利用した操業支援2)
上述した操業支援1では、初期状態から到達可能な状態遷移を示す可到達木を作成し、リスクマトリクスとして提示する例を説明した。すなわち、操業支援1は、近い将来の危険を把握したい場合に活用するものであり、鋼が同じステージに留まっている条件下でリスクマトリクスを作成して、近い将来のリスクを、起こりうる可能性の低いリスクも含めてオペレータに詳細に提示することを目的としていた。一方、操業支援2では、連続鋳造プロセスの進行に伴う状態遷移をリスクマトリクスとして提示する例を説明する。この操業支援2は、遠い将来の危険を把握したい場合に活用するものであり、鋼が後続するステージに移動することも考慮して、より遠い将来も含めたリスクマトリクスを作成することができる。すなわち、操業支援2では、近い将来起こりうる可能性の低いリスクは提示しないものの、遠い将来すなわち製造物が後続するステージに移動することにより発生するリスクをオペレータに提示することができる。
(Operation support using a discrete model created by discrete modeling 2)
In the operation support 1 described above, an example in which a reachable tree indicating a state transition that can be reached from the initial state is created and presented as a risk matrix has been described. In other words, Operation Support 1 is used when it is desired to grasp the danger in the near future. A risk matrix is created under the condition that the steel remains at the same stage, and there is a possibility that a risk in the near future can occur. The purpose was to present it to the operator in detail, including the low risk. On the other hand, in the operation support 2, an example in which state transitions accompanying the progress of the continuous casting process are presented as a risk matrix will be described. This operation support 2 is used when it is desired to grasp the danger in the far future, and a risk matrix including the far future can be created in consideration of moving to the stage where the steel follows. That is, the operation support 2 does not present risks that are unlikely to occur in the near future, but can present risks to the operator in the distant future, that is, when the product moves to the subsequent stage.

連続鋳造プロセスの操業支援装置の構成例は図8と同様であるが、本例の場合、離散モデリング部1で、上流側のステージでの製造物の属性の状態が、製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係(図3の矢印32)を必ず定義する。   The configuration example of the operation support device for the continuous casting process is the same as that of FIG. 8, but in the case of this example, the discrete modeling unit 1 shows that the state of the product attribute at the upstream stage is accompanied by the movement of the product. Therefore, the relationship (arrow 32 in FIG. 3) to be transferred to the downstream stage is always defined.

そして、初期状態を与えて、全体可到達木作成部3により連続鋳造プロセス全体の可到達木を作成した後、全体可到達木作成部3により作成した連続鋳造プロセス全体の可到達木から「状態」及びそれに至る「遷移」を抽出するステップと、可到達木作成部2が、前記抽出した「状態」及びそれに至る「遷移」を離散モデルに反映させた状態を初期状態として各ステージの可到達木を作成するステップと、全体可到達木作成部3が、可到達木作成部2により作成した全ステージの可到達木を用いて、連続鋳造プロセス全体の可到達木を作成するステップとを繰り返す。   Then, after giving the initial state and creating the reachable tree of the entire continuous casting process by the overall reachable tree creating unit 3, the state is obtained from the reachable tree of the entire continuous casting process created by the overall reachable tree creating unit 3 ”And the“ transition ”leading to it, and the reachable tree creation unit 2 reaches the reach of each stage with the initial state as the state in which the extracted“ state ”and the“ transition ”leading to it are reflected in the discrete model The step of creating a tree and the step of creating the reachable tree of the entire continuous casting process by using the reachable trees of all stages created by the reachable tree creating unit 2 by the overall reachable tree creating unit 3 .

図17に、操業支援装置による操業支援の手順を示す。まず、上述した離散モデリングにより離散モデルを作成する(ステップS301)。本例の場合、図のステップS115、S116も行い、上流側のステージでの製造物の属性の状態が、製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係(図3の矢印32)を組み込んで離散モデルを作成する。なお、操業支援2でも、操業支援1と同様に、ステージ間での製造物の属性間の影響関係(図3の矢印31)を定義した方が好ましいが、必ずしも定義しなくてもよい。   FIG. 17 shows a procedure for operation support by the operation support apparatus. First, a discrete model is created by the above-described discrete modeling (step S301). In the case of this example, steps S115 and S116 in the figure are also performed, and the state of the product attribute at the upstream stage is transferred to the downstream stage as the product moves (arrow 32 in FIG. 3). ) To create a discrete model. In the operation support 2 as well, as in the operation support 1, it is preferable to define the influence relationship between the attributes of the product between the stages (arrow 31 in FIG. 3), but it is not always necessary to define it.

次に、ステップS301において作成した離散モデルを用いて、ステージ毎に初期状態、例えば各ステージの現在の状態を設定し、各ステージの可到達木を作成する(ステップS302)。次に、ステップS302において作成した全ステージの可到達木を用いて、連続鋳造プロセス全体の可到達木(一つの可到達木)を作成する(ステップS303)。そして、ステップS303において作成した連続鋳造プロセス全体の可到達木を用いて、リスクマトリクスを作成する(ステップS304)。なお、ステップS302〜S304の処理は、操業支援1のステップS202〜S204と同様であり、ここではその詳細な説明は省略する。   Next, the initial state, for example, the current state of each stage, is set for each stage using the discrete model created in step S301, and a reachable tree for each stage is created (step S302). Next, a reachable tree (one reachable tree) for the entire continuous casting process is created using the reachable trees of all stages created in step S302 (step S303). Then, a risk matrix is created using the reachable tree of the entire continuous casting process created in step S303 (step S304). In addition, the process of step S302-S304 is the same as that of step S202-S204 of the operation support 1, The detailed description is abbreviate | omitted here.

次に、必要な回数(必要な操業時間分)が終了したか否かを判定する(ステップS305)。必要な回数が終了していなければ、ステップS304において作成したリスクマトリクス上で、発生確度や危険度を基準に(例えば発生確度と危険度を数値化し、それらの積が最も高い)「状態」、或いはオペレータが人為的に選んだ「状態」を抽出し、さらに抽出した「状態」に至る「遷移」も抽出する(ステップS306)。なお、ここで抽出されなかった「遷移」及び「状態」はオペレータに提示しない。ここで抽出する「状態」及びそれに至る「遷移」は一つである必要はなく、複数抽出してもよい。   Next, it is determined whether or not the necessary number of times (necessary operation time) has been completed (step S305). If the required number of times has not been completed, the “state” on the risk matrix created in step S304 based on the occurrence accuracy and the risk (for example, the occurrence accuracy and the risk are quantified and the product thereof is the highest), Alternatively, the “state” artificially selected by the operator is extracted, and “transition” leading to the extracted “state” is also extracted (step S306). The “transition” and “state” not extracted here are not presented to the operator. The “state” extracted here and the “transition” leading to it need not be one, and a plurality of “states” may be extracted.

そして、ステップS306において抽出した「状態」及びそれに至る「遷移」に基づきステップS301において作成した離散モデルの状態を変化させる。状態に変化が生じることで、上流のステージでの製造物の属性の状態が、製造物の移動に伴って下流側のステージへ受け渡され(図3の矢印32)、このときの状態を初期状態として各ステージの可到達木を作成する(ステップS307)。   Then, the state of the discrete model created in step S301 is changed based on the “state” extracted in step S306 and the “transition” leading to it. When the state changes, the state of the product attribute in the upstream stage is transferred to the downstream stage as the product moves (arrow 32 in FIG. 3), and the state at this time is initialized. A reachable tree for each stage is created as a state (step S307).

その後、ステップS303に戻って、ステップS307において作成した全ステージの可到達木を用いて、連続鋳造プロセス全体の可到達木(一つの可到達木)を作成する(ステップS303)。そして、ステップS303において作成した連続鋳造プロセス全体の可到達木を用いて、リスクマトリクスを作成する(ステップS304)。ステップS306において複数の「状態」及びそれに至る「遷移」を抽出した場合は、それぞれについてステップS307、S303、S304の処理を実行する。なお、ステップS304においてリスクマトリクスを作成すると説明したが、必ずしもリスクマトリクスを作成する必要はなく、ステップS303において作成した連続鋳造プロセス全体の可到達木から「状態」及びそれに至る「遷移」を抽出するようにしてもよい。   Thereafter, returning to step S303, the reachable tree (one reachable tree) of the entire continuous casting process is created using the reachable trees of all the stages created in step S307 (step S303). Then, a risk matrix is created using the reachable tree of the entire continuous casting process created in step S303 (step S304). If a plurality of “states” and “transitions” leading to them are extracted in step S306, the processes of steps S307, S303, and S304 are executed for each. Although it has been described that the risk matrix is created in step S304, it is not always necessary to create the risk matrix, and “state” and “transition” leading to it are extracted from the reachable tree of the entire continuous casting process created in step S303. You may do it.

このようにして必要な回数が終了するまで、各ステージの可到達木の作成、連続鋳造プロセス全体の可到達木の作成及びリスクマトリクスの作成を繰り返し、その後、製造時間と発生確度及び危険度の指標との関係を表わすリスクマトリクスを作成する(ステップS308)。図18に、リスクマトリクスの例を示す。リスクマトリクスの横軸は鋳造時間を、縦軸は発生確度及び危険度を表わす。縦軸においてAは危険度高、Bは危険度中、Cは危険度低を意味し、aは発生確度高、bは発生確度中、cは発生確度低を意味する。図18において、状態1801はステップS302において設定した初期状態、状態1802はステップS306において抽出した「状態」である。また、状態1803、1804は、ステップS307、S303、S304の一回のループを経てステップS306において抽出した「状態」である。   Until the required number of times is completed in this manner, the creation of reachable trees for each stage, the creation of reachable trees for the entire continuous casting process, and the creation of the risk matrix are repeated. A risk matrix representing the relationship with the index is created (step S308). FIG. 18 shows an example of the risk matrix. The horizontal axis of the risk matrix represents the casting time, and the vertical axis represents the occurrence accuracy and the risk. On the vertical axis, A means high risk, B means high risk, C means low risk, a means high occurrence accuracy, b means high occurrence accuracy, and c means low occurrence accuracy. In FIG. 18, a state 1801 is the initial state set in step S302, and a state 1802 is the “state” extracted in step S306. States 1803 and 1804 are “states” extracted in step S306 through a single loop of steps S307, S303, and S304.

以上述べたように、原因毎に取るべきアクションとその結果起こる現象を予測したり、アクションを取らなかった場合に起こる現象を予測したりすることが可能になり、操業トラブル回避や操業トラブル発生時のアクションをガイダンスする等、連続鋳造プロセスの操業を支援することができる。   As described above, it is possible to predict the action to be taken for each cause and the phenomenon that will occur as a result, or to predict the phenomenon that will occur if no action is taken. It is possible to support the operation of the continuous casting process, for example, by guiding the actions.

本発明は、本発明の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行することによっても実現可能である。   In the present invention, software (program) for realizing the functions of the present invention is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It can also be realized by executing.

上記実施形態では連続鋳造プロセスを例に説明したが、本発明は、連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスであれば適用可能で、例えば熱間圧延(鋼板が連続して流れる)や石油プラント(液体が連続して流れる)にも適用可能である。   In the above embodiment, the continuous casting process has been described as an example. However, the present invention is applicable to any manufacturing process in which a continuous product flows continuously. For example, hot rolling (a steel plate flows continuously) or petroleum It can also be applied to plants (liquid flows continuously).

1:離散モデリング部
2:可到達木作成部
3:全体可到達木作成部
4:リスクマトリクス作成部
5:入力装置
6:出力装置
1: discrete modeling unit 2: reachable tree creation unit 3: overall reachable tree creation unit 4: risk matrix creation unit 5: input device 6: output device

Claims (9)

連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスの操業を支援するための操業支援装置であって、
前記製造プロセスのステージの分け方、当該ステージ毎の前記製造物の属性及びその状態、前記製造物の属性の状態の遷移経路、当該ステージ毎の設備及びその状態、設備の状態の遷移経路、についてのオペレータによる入力を受けて、前記製造プロセスを前記製造物の流れ方向に複数のステージに分け、前記ステージ毎に前記製造物の属性の状態遷移モデルと設備の状態遷移モデルとを作成し、前記各ステージ内での前記製造物の属性の状態と前記設備の状態との間の影響関係の定義のオペレータによる入力を受けて、当該影響関係を組み込んで離散モデルを作成する離散モデリング手段と、
前記離散モデリング手段により作成した離散モデルを用いて、前記ステージ毎に初期状態を設定し、当該初期状態から到達可能な状態を示す前記各ステージの状態遷移図を作成する第1の状態遷移図作成手段と、
前記第1の状態遷移図作成手段により作成した全ステージの状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の状態遷移図を作成する第2の状態遷移図作成手段とを備えたことを特徴とする製造プロセスの操業支援装置。
An operation support device for supporting operation of a manufacturing process in which continuous products continuously flow,
About how to divide the stages of the manufacturing process , the attribute and state of the product for each stage, the transition path of the state of the attribute of the product, the equipment and the state for each stage, and the transition path of the state of the equipment The manufacturing process is divided into a plurality of stages in the product flow direction, and a state transition model of the attribute of the product and a state transition model of the equipment are created for each stage, A discrete modeling means for receiving an input by an operator of defining an influence relationship between the state of the attribute of the product and the state of the equipment in each stage, and creating a discrete model by incorporating the influence relationship;
First state transition diagram creation that sets an initial state for each stage using the discrete model created by the discrete modeling means and creates a state transition diagram of each stage indicating a state that can be reached from the initial state Means,
Manufacturing comprising: second state transition diagram creating means for creating a state transition diagram of the entire manufacturing process using the state transition diagrams of all stages created by the first state transition diagram creating means Process operation support device.
前記第2の状態遷移図作成手段により作成した製造プロセス全体の状態遷移図を用いて、前記製造プロセス全体の状態遷移図内の各状態の発生確度と危険度との関係を表わすリスクマトリクスを作成する第1のリスクマトリクス作成手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の製造プロセスの操業支援装置。   Using the state transition diagram of the entire manufacturing process created by the second state transition diagram creating means, a risk matrix that represents the relationship between the occurrence probability of each state in the state transition diagram of the entire manufacturing process and the risk level is created The manufacturing process operation support apparatus according to claim 1, further comprising: a first risk matrix creating unit configured to perform the manufacturing process. 前記離散モデルでは、同時刻に別ステージに存在する製造物から受ける影響である、ステージ間での製造物の属性間の影響関係を更に定義していることを特徴とする請求項1又は2に記載の製造プロセスの操業支援装置。   3. The discrete model further defines an influence relationship between product attributes between stages, which is an influence received from a product existing in another stage at the same time. Operation support device for the described manufacturing process. 前記第2の状態遷移図作成手段は、前記ステージ間での製造物の属性間の影響関係に基づいて、前記製造プロセス全体の状態遷移図を作成することを特徴とする請求項3に記載の製造プロセスの操業支援装置。   The said 2nd state transition diagram preparation means creates the state transition diagram of the said whole manufacturing process based on the influence relationship between the attributes of the product between the said stages. Manufacturing process operation support equipment. 前記離散モデルでは、上流側のステージでの前記製造物の属性の状態が、前記製造物の移動に伴って下流側のステージに受け渡される関係を更に定義していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の製造プロセスの操業支援装置。   The discrete model further defines a relationship in which an attribute state of the product at an upstream stage is transferred to a downstream stage as the product moves. The operation support apparatus of the manufacturing process of any one of 1-4. 前記第2の状態遷移図作成手段により作成した製造プロセス全体の状態遷移図から、前記初期状態以外の全ての状態及びそれに至る遷移を抽出して、
前記第1の状態遷移図作成手段が、前記抽出したそれぞれの状態及びそれに至る遷移を前記離散モデルに反映させた状態を新たな初期状態として前記各ステージの新たな状態遷移図を作成して、
前記第2の状態遷移図作成手段が、前記第1の状態遷移図作成手段により作成した全ステージの新たな状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の新たな状態遷移図を作成する、ことを繰り返すことを特徴とする請求項5に記載の製造プロセスの操業支援装置。
From the state transition diagram of the entire manufacturing process created by the second state transition diagram creating means, extract all states other than the initial state and transitions leading to them,
The first state transition diagram creating means creates a new state transition diagram of each stage as a new initial state that reflects each of the extracted states and the transitions leading to the discrete model,
The second state transition diagram creating means creates a new state transition diagram of the entire manufacturing process using the new state transition diagrams of all the stages created by the first state transition diagram creating means. 6. The operation support device for a manufacturing process according to claim 5, wherein the operation support device is repeated.
前記抽出したそれぞれの状態及びそれに至る遷移を用いて、前記製造物の製造開始からの経過時間と、前記抽出したそれぞれの状態の発生確度及び危険度の指標との関係を表わすリスクマトリクスを作成する第2のリスクマトリクス作成手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載の製造プロセスの操業支援装置。   Using each of the extracted states and transitions leading thereto, a risk matrix is created that represents the relationship between the elapsed time from the start of manufacture of the product and the occurrence accuracy and risk index of each of the extracted states. The manufacturing process operation support apparatus according to claim 6, further comprising second risk matrix creation means. 連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスの操業を支援するための操業支援方法であって、
離散モデリング手段が、前記製造プロセスのステージの分け方、当該ステージ毎の前記製造物の属性及びその状態、前記製造物の属性の状態の遷移経路、当該ステージ毎の設備及びその状態、設備の状態の遷移経路、についてのオペレータによる入力を受けて、前記製造プロセスを前記製造物の流れ方向に複数のステージに分け、前記ステージ毎に前記製造物の属性の状態遷移モデルと設備の状態遷移モデルとを作成し、前記各ステージ内での前記製造物の属性の状態と前記設備の状態との間の影響関係の定義のオペレータによる入力を受けて、当該影響関係を組み込んで離散モデルを作成する離散モデリングステップと、
第1の状態遷移図作成手段が、前記離散モデリングステップにより作成した離散モデルを用いて、前記ステージ毎に初期状態を設定し、当該初期状態から到達可能な状態を示す前記各ステージの状態遷移図を作成する第1の状態遷移図作成ステップと、
第2の状態遷移図作成手段が、前記第1の状態遷移図作成ステップにより作成した全ステージの状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の状態遷移図を作成する第2の状態遷移図作成ステップとを有することを特徴とする製造プロセスの操業支援方法。
An operation support method for supporting operation of a manufacturing process in which a continuous product continuously flows,
Discrete modeling means, the division of the stage of the manufacturing process , the attribute and state of the product for each stage, the transition path of the state of the attribute of the product, the equipment and the state for each stage, the state of the equipment The manufacturing process is divided into a plurality of stages in the flow direction of the product, and a state transition model of the attribute of the product and a state transition model of the equipment are provided for each stage. A discrete model is created by receiving the input of the definition of the influence relation between the state of the attribute of the product and the state of the equipment in each stage by the operator, and creating a discrete model incorporating the influence relation Modeling steps,
A state transition diagram of each stage showing a state that can be reached from the initial state by setting an initial state for each stage using the discrete model created by the discrete modeling step by the first state transition diagram creating means A first state transition diagram creation step for creating
A second state transition diagram creating step in which the second state transition diagram creating means creates a state transition diagram of the entire manufacturing process using the state transition diagrams of all the stages created in the first state transition diagram creating step; A method for supporting the operation of a manufacturing process, comprising:
連続する製造物が連続的に流れる製造プロセスの操業を支援するためのプログラムであって、
前記製造プロセスのステージの分け方、当該ステージ毎の前記製造物の属性及びその状態、前記製造物の属性の状態の遷移経路、当該ステージ毎の設備及びその状態、設備の状態の遷移経路、についてのオペレータによる入力を受けて、前記製造プロセスを前記製造物の流れ方向に複数のステージに分け、前記ステージ毎に前記製造物の属性の状態遷移モデルと設備の状態遷移モデルとを作成し、前記各ステージ内での前記製造物の属性の状態と前記設備の状態との間の影響関係の定義のオペレータによる入力を受けて、当該影響関係を組み込んで離散モデルを作成する離散モデリング処理と、
前記離散モデリング処理により作成した離散モデルを用いて、前記ステージ毎に初期状態を設定し、当該初期状態から到達可能な状態を示す前記各ステージの状態遷移図を作成する第1の状態遷移図作成処理と、
前記第1の状態遷移図作成処理により作成した全ステージの状態遷移図を用いて、製造プロセス全体の状態遷移図を作成する第2の状態遷移図作成処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for supporting the operation of a manufacturing process in which a continuous product flows continuously,
About how to divide the stages of the manufacturing process , the attribute and state of the product for each stage, the transition path of the state of the attribute of the product, the equipment and the state for each stage, and the transition path of the state of the equipment The manufacturing process is divided into a plurality of stages in the product flow direction, and a state transition model of the attribute of the product and a state transition model of the equipment are created for each stage, A discrete modeling process that receives an input by an operator of definition of an influence relationship between the state of the attribute of the product and the state of the equipment in each stage, and creates a discrete model by incorporating the influence relationship;
First state transition diagram creation that sets an initial state for each stage using the discrete model created by the discrete modeling process and creates a state transition diagram of each stage indicating a state that can be reached from the initial state Processing,
A program for causing a computer to execute a second state transition diagram creating process for creating a state transition diagram of the entire manufacturing process using the state transition diagrams of all stages created by the first state transition diagram creating process.
JP2011006281A 2011-01-14 2011-01-14 Manufacturing process operation support apparatus, method and program Expired - Fee Related JP5549607B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011006281A JP5549607B2 (en) 2011-01-14 2011-01-14 Manufacturing process operation support apparatus, method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011006281A JP5549607B2 (en) 2011-01-14 2011-01-14 Manufacturing process operation support apparatus, method and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012146269A JP2012146269A (en) 2012-08-02
JP5549607B2 true JP5549607B2 (en) 2014-07-16

Family

ID=46789746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011006281A Expired - Fee Related JP5549607B2 (en) 2011-01-14 2011-01-14 Manufacturing process operation support apparatus, method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5549607B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103713545B (en) * 2013-12-17 2017-09-29 华为技术有限公司 Operating Guideline method, apparatus and system
CN112198850A (en) 2016-11-09 2021-01-08 株式会社东芝 Data collection system, processing system, and storage medium
JP2021089505A (en) * 2019-12-03 2021-06-10 株式会社日立製作所 Monitoring support device and monitoring support method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0774749B2 (en) * 1990-07-16 1995-08-09 出光興産株式会社 Process abnormality diagnosis method
JPH05233590A (en) * 1992-02-20 1993-09-10 Mitsuhiko Araki Production system simulator device using petri net
JP3189929B2 (en) * 1994-03-07 2001-07-16 横河電機株式会社 State prediction device
JPH0991007A (en) * 1995-09-26 1997-04-04 Hitachi Ltd Process control device
JP2001351057A (en) * 2000-06-07 2001-12-21 Kajima Corp Predictive system and method and recording medium
JP2002055717A (en) * 2000-08-10 2002-02-20 Mitsubishi Electric Corp Failure diagnostic system
JP5176206B2 (en) * 2007-08-24 2013-04-03 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Process state similar case search method and process control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012146269A (en) 2012-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9697471B2 (en) Device and method for managing plant model
Long et al. Dynamic scheduling in steelmaking-continuous casting production for continuous caster breakdown
JP5549607B2 (en) Manufacturing process operation support apparatus, method and program
Siddiqi et al. A posteriori design change analysis for complex engineering projects
Kwon et al. Acquisition of project-specific assets with Bayesian updating
Xiao et al. A robust interface method for drop formation and breakup simulation at high density ratio using an extrapolated liquid velocity
JP6841339B2 (en) Staffing formulation equipment, staffing formulation method and staffing formulation program
JP2015090532A (en) Cast plan planning device, method, and program
US20160018967A1 (en) Working process processing system and working process processing method
JP2014041568A (en) Runway optimization system, runway optimization method, and runway optimization program
JP5845944B2 (en) Manufacturing process operation support apparatus, method and program
JP6998064B2 (en) Production design support equipment, production design support method and production design support program
Jiang et al. A decomposition-based two-stage online scheduling approach and its integrated system in the hybrid flow shop of steel industry
US11086585B2 (en) Information processing device, information processing method and storage medium
JP6083249B2 (en) Method, apparatus and program for supporting update of discrete model of manufacturing process
EP3451094A1 (en) Product input plan developing device, product input plan developing method, and product input plan developing program
Romli et al. Use of Monte Carlo method to estimate subsystem redesign risk for complex products: aircraft redesign case study
Liu et al. Controlling delivery and energy performance of parallel batch processors in dynamic mould manufacturing
JP2015207161A (en) operation support method of manufacturing process, apparatus and program
Hussain Implementing Monte Carlo simulation model for revenue forecasting under the impact of risk and uncertainty
US11811985B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and information processing system
JP2006155011A (en) Production schedule planning device, and production schedule planning method
Gan et al. Dynamic scheduling for dual-objective job shop with machine breakdown by reinforcement learning
JP2015022644A (en) Determination support system for production schedule
Dudzic et al. On-line industrial implementation of process monitoring/control applications using multivariate statistical technologies: Challenges and opportunities

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140402

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140422

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140505

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5549607

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees