JP2002229635A - 製造・搬送プロセスにおける処理計画作成方法及び装置、物流制御方法及び装置、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、並びにコンピュータプログラム - Google Patents

製造・搬送プロセスにおける処理計画作成方法及び装置、物流制御方法及び装置、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、並びにコンピュータプログラム

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JP2002229635A JP2001030104A JP2001030104A JP2002229635A JP 2002229635 A JP2002229635 A JP 2002229635A JP 2001030104 A JP2001030104 A JP 2001030104A JP 2001030104 A JP2001030104 A JP 2001030104A JP 2002229635 A JP2002229635 A JP 2002229635A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且
つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な製造・搬送
プロセスにおいて、対象工程における処理計画或いは物
流制御を高速に最適化できるようにする。 【解決手段】 処理計画作成装置３１において、現在の
物流状態、情報に基づいて製造又は搬送すべき製品群を
検出し、この製品群に対して工程経路選択可能候補を抽
出し、その全組合せから戦略上優位な組合せを選別する
機能と、選別した組合せに対して、線形式及び整数制約
式でなる数式モデルをそれぞれ構築する機能と、各数式
モデルを評価関数に基づいて最適化する機能と、最適化
結果の内で一番良い評価値を示す組合わせを抽出する機
能とにより、最適な搬送設備、搬送経路、製造設備、製
造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用開始時
刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量を簡単に高速に
決定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる複数の工程
で複数の製品を処理し、且つ各製品が異なる複数工程経
路を選択可能な製造・搬送プロセスにおける処理計画作
成方法及び物流制御方法、これらを実現するための装
置、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、及びコンピ
ュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼を始めとする多くの産業における製
造・搬送プロセスでは、複数製品を異なる複数の工程で
処理し、且つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な
条件で製造・搬送をしている。例えば、製鉄所において
行われている原料ヤードから原料貯槽までの製銑原料の
搬送工程は、異なる銘柄が入槽され、且つ異なる切出し
速度で払出される複数槽に向け、複数銘柄が積みつけら
れた複数のヤードから槽に入槽されている銘柄に適合す
る山を選択し、使用できる複数のリクレーマの内で適切
なリクレーマを選択し、リクレーマによって山からの切
出し処理を行ない、切出した鉄鉱石は搬送可能な複数ベ
ルトコンベア系列の内で適切なベルトコンベア系列を選
択し、原料貯槽へ搬送し、原料貯槽に適切な開始時刻か
ら終了時刻まで適切な入槽量を入槽処理する。更に、複
数銘柄が複数ヤードに積みつけられており、しかも複数
山に同一銘柄が積みつけられている場合もある。
【０００３】このようなヤードから原料貯槽までの製銑
原料生産計画を立てる際には、ヤード、リクレーマ、ベ
ルトコンベア系列、原料貯槽の操業上の制約や原料物流
工程に起因する制約などを考慮に入れる必要がある。す
なわち、原料工場では、高炉操業及び焼結工場の操業安
定化のために原料貯槽の荷切れは発生させてはならな
い。このために多数ある原料貯槽の在庫推移を絶えず監
視し、常に気を配る必要がある。
【０００４】また、原料貯槽の在庫レベルがある一定レ
ベルを切ると槽に溜まっていた粒度の粗い鉄鉱石が一気
に流出し、鉄鉱石の粒度安定阻害を起こしたり、焼結鉱
の場合には、これを入槽する際に落下距離が大きくなる
ために微粉化が発生したりする。これらを防ぐために、
原料貯槽在庫は高位安定であることが要求される。
【０００５】さらに原料貯槽に入槽する銘柄毎に工程経
路が異なるばかりか同一原料貯槽に入槽する場合にも工
程経路が複数存在するため、設備の使用状況を判断し適
切な工程経路を選択する必要がある。また、各工程・各
設備での処理時間が異なることも考慮に入れる必要があ
る。
【０００６】このような様々な制約の下で、１つの山か
ら１つのリクレーマを使い、一つのベルトコンベア系列
で搬送し、１つの原料貯槽に対して入槽するのであれ
ば、単純に原料貯槽の在庫レベルが低くなれば運んでい
けば良い。ところが、上述したような複数銘柄が複数ヤ
ードに積みつけられ、且つ別山に同一銘柄が複数箇所に
積みつけられており、複数原料貯槽に入槽するような操
業条件では、全体の生産効率を向上させるためにも、ど
の原料貯槽にどういう順番でどのリクレーマ及びベルト
コンベア系列を使用し、いつからいつまで入槽作業を行
なうかを決定する必要が有り、高炉・焼結工場の操業を
安定化するため在庫を確保し、鉄鉱石粒度を安定化し、
焼結鉱の微粉化を防止するため在庫レベル高位安定化を
実現した原料ヤード操業計画をきちんと立てる必要があ
る。
【０００７】以上のことより貯槽に原料を送り込む作業
の計画立案は、複雑な知能労働であり、操業者の経験や
知識が重要なものとなっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に、複数製品を異
なる複数の工程で処理し、且つ各製品が異なる複数工程
経路（同一工程で異なる設備を使用する場合も異工程経
路と考える）を選択可能な製造・搬送プロセスでは、操
業者による計画立案方法によると、時々刻々と作業状況
が変化する大規模なプロセスでは考慮すべき項目が多
く、計算すべき項目も多いため、熟練操業者以外では情
報の見落としや判断ミスなどのため計画立案が困難であ
った。
【０００９】このような問題を解決するために、プロセ
ス内における処理計画作成或いは物流制御の自動化が望
まれ、現在種々の計画法が提案されている。例えば、上
記原料ヤードの操業計画の作成に関しては、特開平３−
２４３５０８号公報には、知識ベースに基づいたヤード
計画に則した自動制御方法が提示されている。また、特
開平３−２７９１２４号公報には、ヤード計画を中心と
した搬送作業の競合解消方法が提示されている。また、
特開平４−８９７０８号公報には、知識ベースに基づい
た鉱石ヤードの搬送効率を最大化するような自動制御方
法が提示されている。また、特開平４−８９７０９号公
報には、知識ベースに基づいた石炭ヤードの搬送効率を
最大化するような自動制御方法が提示されている。ま
た、特開平６−２６３２３１号公報には、原料ヤードに
おける受入・払出し・搬送設備の競合および接近競合を
避け搬送能率を最大にする自動制御方法が提示されてい
る。また、特開平１１−２３６１１６号公報には、混合
整数計画法に基づいた原料搬送制御システムが提示され
ている。また、特開平１１−２３６１２９号公報には、
ルールにより原料ヤードにおける受入・払出し・搬送設
備の競合を避け、その結果を評価関数により評価し、評
価値が悪い場合条件を変えることで搬送能率を最大にす
る自動制御方法が提示され、ヤードの搬送効率を最大化
するような自動制御方法が提示されている。
【００１０】しかしながら、従来の方法においては、処
理計画の最適性に関しては、熟練操業者の知識やノウハ
ウを知識ベース或いはルールで解決しているものがほと
んどであるため、最適解である保証がなかった。
【００１１】また、上記製造・搬送プロセスでは、同一
時刻に同一起点から複数の終点に、又は、同一時刻に同
一設備・搬送路を介して複数の起点のそれぞれから複数
の終点のそれぞれの工程を使用する或いは搬送する「競
合」、及び同一起点から同一終点へ複数工程・搬送路が
あり、選択する必要がある「選択」が生じることがある
が、混合整数計画法を用いた公報の場合においても上記
「選択」が考慮されておらず、上記「競合」と「選択」
を同時に最適化する処理方法は各公報には見当たらな
い。
【００１２】さらに、従来のＧＡ等の組合せ最適化手法
により工程経路・搬送経路の全組合せを考慮するとして
も、組合せ数が非常に多く求解までの時間が非常に長く
なったり、また組合せ最適化手法では搬送開始及び終了
時刻、設備使用開始及び終了時刻の最適化が行なえなく
なったりするなどの問題もあった。
【００１３】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、異なる複数の工程で複数の製品を処理し、且つ
各製品が異なる複数工程経路（同一工程で異なる設備を
使用する場合も異工程経路と考える）を選択可能なプロ
セスにおいて、「競合」及び「選択」が発生しうる場合
においても、操業計画あるいは物流制御を高速に最適化
できるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の処理計画作成方
法は、異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ各
製品（材料・半製品も含むものを、単に製品と呼ぶ）が
異なる複数工程経路を選択可能な製造・搬送プロセスに
おいて対象工程における処理計画を作成するための処理
計画作成方法であって、製品受入計画、製品出荷計画、
在庫計画、設備使用計画、設備修理計画、設備能力、設
備現況、工程現況、在庫現況、設備稼働・故障現況、及
び操業者からの操業前提条件の全て或いは一部を表わす
入力デ−タに基づいて製造又は搬送すべき製品群を検出
する処理と、上記製品群に対して選別した工程経路選択
可能候補の組合わせに対して所定の数式モデルを構築
し、上記構築した数式モデルの各々に対して評価関数を
用いて最適化問題を解くことにより最適解を求める処理
と、上記最適解に基づいて搬送設備、搬送経路、製造設
備、製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用
開始時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或
いは一部を決定する処理とを行なう点に特徴を有する。
【００１５】本発明の他の処理計画作成方法は、異なる
複数工程経路で複数製品を処理し、且つ各製品が異なる
複数工程経路を選択可能な製造・搬送プロセスにおいて
対象工程における処理計画を作成するための処理計画作
成方法であって、製品受入計画、製品出荷計画、在庫計
画、設備使用計画、設備修理計画、設備能力、設備現
況、工程現況、在庫現況、設備稼働・故障現況、及び操
業者からの操業前提条件の全て或いは一部を表わす入力
デ−タを取り込む処理と、上記入力データに基づいて製
造又は搬送すべき製品群を検出する処理と、上記製品群
に対して工程経路選択可能候補を抽出する処理と、上記
抽出した工程経路選択可能候補の組合せを構築する処理
と、上記工程経路選択可能候補の組合せに対してあらか
じめ設定した戦略上で優位な組合せを選別する処理と、
上記選別された組合せの各々に対して、組合せ毎に、製
品群の処理に伴う複数の競合する作業群の関係、制約に
対する線形式及び整数制約式で成る数式モデルを構築す
る処理と、上記構築した数式モデルの各々に対してあら
かじめ設定した線形又は２次形式を評価関数として最適
化問題を解くことにより、上記構築した数式モデルの各
々に対して競合を解消した最適解を求める処理と、上記
最適解の内で一番評価の良いものを選択することで、競
合を解消した最適な搬送設備、搬送経路、製造設備、製
造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用開始時
刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或いは一
部を決定する処理とを行なう点に特徴を有する。
【００１６】本発明の処理計画作成装置は、異なる複数
工程経路で複数製品を処理し、且つ各製品が異なる複数
工程経路を選択可能な製造・搬送プロセスにおいて対象
工程における処理計画を作成するための処理計画作成装
置であって、製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、
設備使用計画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工
程現況、在庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者か
らの操業前提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タ
に基づいて製造又は搬送すべき製品群を検出する検出手
段と、上記製品群に対して選別した工程経路選択可能候
補の組合わせに対して所定の数式モデルを構築し、上記
構築した数式モデルの各々に対して評価関数を用いて最
適化問題を解くことにより最適解を求める最適化演算手
段と、上記最適解に基づいて搬送設備、搬送経路、製造
設備、製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使
用開始時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て
或いは一部を決定する決定手段とを備えた点に特徴を有
する。
【００１７】本発明の他の処理計画作成装置は、異なる
複数工程経路で複数製品を処理し、且つ各製品が異なる
複数工程経路を選択可能な製造・搬送プロセスにおいて
対象工程における処理計画を作成するための処理計画作
成装置であって、製品受入計画、製品出荷計画、在庫計
画、設備使用計画、設備修理計画、設備能力、設備現
況、工程現況、在庫現況、設備稼働・故障現況、及び操
業者からの操業前提条件の全て或いは一部を表わす入力
デ−タを取り込むデータ取り込み手段と、上記入力デー
タに基づいて製造又は搬送すべき製品群を検出する検出
手段と、上記製品群に対して工程経路選択可能候補を抽
出する抽出手段と、上記抽出した工程経路選択可能候補
の組合せを構築する構築手段と、上記工程経路選択可能
候補の組合せに対してあらかじめ設定した戦略上で優位
な組合せを選別する選別手段と、上記選別された組合せ
の各々に対して、組合せ毎に、製品群の処理に伴う複数
の競合する作業群の関係、制約に対する線形式及び整数
制約式で成る数式モデルを構築する数式モデル構築手段
と、上記構築した数式モデルの各々に対してあらかじめ
設定した線形又は２次形式を評価関数として最適化問題
を解くことにより、上記構築した数式モデルの各々に対
して競合を解消した最適解を求める最適化演算手段と、
上記最適解の内で一番評価の良いものを選択すること
で、競合を解消した最適な搬送設備、搬送経路、製造設
備、製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用
開始時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或
いは一部を決定する決定手段とを備えた点に特徴を有す
る。
【００１８】本発明の物流制御方法は、異なる複数工程
経路で複数製品を処理し、且つ各製品が異なる複数工程
経路を選択可能な製造・搬送プロセスにおいて対象工程
における物流を制御するための物流制御方法であって、
製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タを取り込む
処理と、上記入力データに基づいて製造又は搬送すべき
製品群を検出する処理と、上記製品群に対して工程経路
選択可能候補を抽出する処理と、上記抽出した工程経路
選択可能候補の組合せを構築する処理と、上記工程経路
選択可能候補の組合せに対してあらかじめ設定した戦略
上で優位な組合せを選別する処理と、上記選別された組
合せの各々に対して、組合せ毎に、製品群の処理に伴う
複数の競合する作業群の関係、制約に対する線形式及び
整数制約式で成る数式モデルを構築する処理と、上記構
築した数式モデルの各々に対してあらかじめ設定した線
形又は２次形式を評価関数として最適化問題を解くこと
により、上記構築した数式モデルの各々に対して競合を
解消した最適解を求める処理と、上記最適解の内で一番
評価の良いものを選択することで、 競合を解消した最
適な搬送設備、搬送経路、製造設備、製造工程、搬送開
始時刻、搬送終了時刻、設備使用開始時刻、設備使用終
了時刻、製造量、搬送量の全て或いは一部を決定する処
理とを行ない、上記決定に基づいて上記製造・搬送プロ
セスにおいて対象工程における物流を制御する点に特徴
を有する。
【００１９】本発明の物流制御装置は、異なる複数工程
経路で複数製品を処理し、且つ各製品が異なる複数工程
経路を選択可能な製造・搬送プロセスにおいて対象工程
における物流を制御するための物流制御装置であって、
製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タを取り込む
データ取り込み手段と、上記入力データに基づいて製造
又は搬送すべき製品群を検出する検出手段と、上記製品
群に対して工程経路選択可能候補を抽出する抽出手段
と、上記抽出した工程経路選択可能候補の組合せを構築
する構築手段と、上記工程経路選択可能候補の組合せに
対してあらかじめ設定した戦略上で優位な組合せを選別
する選別手段と、上記選別された組合せの各々に対し
て、組合せ毎に、製品群の処理に伴う複数の競合する作
業群の関係、制約に対する線形式及び整数制約式で成る
数式モデルを構築する数式モデル構築手段と、上記構築
した数式モデルの各々に対してあらかじめ設定した線形
又は２次形式を評価関数として最適化問題を解くことに
より、上記構築した数式モデルの各々に対して競合を解
消した最適解を求める最適化演算手段と、上記最適解の
内で一番評価の良いものを選択することで、 競合を解
消した最適な搬送設備、搬送経路、製造設備、製造工
程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用開始時刻、
設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或いは一部を
決定する決定手段とを備え、上記決定に基づいて上記製
造・搬送プロセスにおいて対象工程における物流を制御
する点に特徴を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を用いて説明する。本実施形態では、異なる複数の工
程で複数の製品を処理し、且つ各製品が異なる複数工程
経路を選択可能な製造プロセス例として、原料ヤードか
ら複数の原料貯槽までの選択可能な搬送路を用いて、ヤ
ード積みつけ銘柄、ヤード在庫量推移、鉄鉱石・焼結鉱
切出し量、設備レイアウト等の原料物流制約の下で、高
炉・焼結工場操業を安定化するため在庫を確保し、鉄鉱
石粒度を安定化し、焼結鉱の微粉化を防止するため在庫
レベル高位安定化を実現した原料ヤード入槽計画の最適
化問題を扱うものとする。ただし、これはあくまでも一
実施例であり、本発明は、異なる複数の工程で複数の製
品を処理し、且つ各製品が異なる複数工程経路（同一工
程で異なる設備を使用する場合も異工程経路と考える）
を選択可能な製造プロセスにおいて、多くの制約を守り
つつ対象工程での操業計画を作成する際に適用すること
が可能であり、また特に有効である。
【００２１】ここでの操業計画では、まず第１に、高炉
・焼結工場の操業を安定化するための在庫を確保（在庫
切れ防止）し、鉄鉱石粒度を安定化し、焼結鉱の微粉化
を防止するため在庫レベル高位安定化を実現することを
目的する。
【００２２】なお、原料貯槽毎に切出し量が異なり、且
つ入槽を開始しようとする時点で入槽条件、例えば該当
原料貯槽の在庫レベル等が異なるため、入槽すべき量を
状況に応じて原料貯槽レベルが高位安定に成るように決
める必要がある。
【００２３】図１の原料ヤードの概要図に示すように、
入槽すべき原料貯槽への搬送には複数のリクレーマとベ
ルトコンベア系列の組が選択可能であり、リクレーマに
より異なる切出し能力を持ち、且つ原料貯槽の多さに比
べてリクレーマが少ないためリクレーマの取り合いが頻
発し、また搬送路の選択自由度が大きいため、適切なリ
クレーマとベルトコンベア系列を適切に選択し、適切な
時間稼動させる必要がある。
【００２４】この制約の中で、全原料貯槽の在庫を確保
し、且つ在庫レベル高位安定な原料ヤード操業計画を作
成する際には、入槽順、入槽開始及び終了時刻、入槽
量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時刻
は勿論のこと、払出し山、ヤード、使用リクレーマ、搬
送ベルトコンベア系列、入槽原料貯槽まで正確に決定す
る必要がある。
【００２５】図２は、本実施形態による処理計画作成装
置の位置づけを示す図である。図３は、本実施形態によ
る処理計画作成装置の構成を示す図である。図４は、本
実施形態による処理計画作成装置の処理内容を示すフロ
ーチャートである。
【００２６】最初に、図２を用いて本実施形態による処
理計画作成装置の位置づけを説明する。図２に示すよう
に、原料ヤード入槽計画を作成する際には、まず、条件
設定および取込み部３０で、計画を立案する上で必要と
なるヤード配置、原料貯槽切出し量等の制約条件、能力
条件、前提条件を、操業者が設定するか或いはプロコン
又はビジコンよりデータを取込む。
【００２７】本実施形態の入槽計画作成部３１は、条件
設定および取込み部３０により設定された様々な物流制
約の下で、これら物流制約、能力条件等を満たすように
原料ヤードの入槽計画、すなわち、入槽順、入槽開始・
終了時刻、リクレーマ稼動開始・終了時刻及び払出し山
・ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、
入槽原料貯槽を求める。
【００２８】この入槽計画作成部３１では、以下に詳し
く述べるように、ＬＰ（線形計画法）、ＭＩＰ（混合整
数計画法）、ＱＰ（２次計画法）等の数理計画法又はタ
ブサーチ、ＧＡ（genetic algorithms）等と数理計画法
の組合わせと全搬送経路組合わせ構築機能の組合わせに
より原料ヤードから原料貯槽まで処理順、処理時刻、使
用すべき原料設備、搬送経路の最適化を図る。
【００２９】処理計画作成部３１で求められた原料ヤー
ド入槽計画（入槽順、入槽開始/終了時刻、リクレーマ
稼動開始/終了時刻及び払出し山・ヤード、使用リクレ
ーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原料貯槽の情報）
は表示部３２に与えられ、例えばガントチャート形式、
原料貯槽在庫推移グラフ形式、或いは入槽時刻一覧等の
帳票で表示される。
【００３０】操業者評価部３３では、求められた入槽計
画を様々な観点（例えば、在庫推移、リクレーマでの同
一銘柄連続払出し性等）から操業者が評価し、満足のい
く結果でなければ必要に応じて入槽順、入槽開始・終了
時刻、払出し山、使用リクレーマ等を修正する。そし
て、入槽計画作成部３１でもう一度入槽計画を作成し直
す。この際には、必要に応じて指定した処理のみ入槽時
刻の固定や払出し山、使用リクレーマ指定等の固定がで
きるようにしておく。
【００３１】次に、入槽計画作成部３１の構成、及び入
槽計画作成部３１によって行われる処理について説明す
る。入槽計画作成部３１は、ヤード配置、工程経路、入
槽銘柄等の設定条件、物流制約の下、各原料貯槽毎の在
庫量と原料払出し速度から、各原料貯槽毎の槽在庫推移
を計算し、計画確定時刻までに在庫量が所定の補給レベ
ルを切る原料貯槽を抽出し、原料貯槽在庫荷切れ回避、
原料貯槽在庫レベル高位安定のために設定した所定の評
価関数を最良にする入槽順、入槽開始及び終了時刻、入
槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時
刻は勿論のこと払出し山、ヤード、使用リクレーマ、搬
送ベルトコンベア系列、入槽原料貯槽を決定する。この
とき、計画確定時刻は、入槽計画作成開始の時刻から２
時間或いは３時間程度の適切な値とする。
【００３２】上記で説明した入槽計画作成部３１の処理
概要を、入槽計画作成部３１の構成を示す図（図３）、
入槽計画作成部３１の処理内容を示すフローチャート
（図４）、処理の概要を説明するために用いる原料ヤー
ド製造プロセス（搬送）を規模縮小した簡単な事例を示
す図（図５）、及び、この例を用いた場合の入槽計画作
成部３１の内部での動作の詳細を示す図６〜１０を用い
て詳細に説明する。
【００３３】図５に示す事例では、ヤード１にはそれぞ
れ鉄鉱石の銘柄Ａ，Ｂ，Ｃが積み付けられた山があり、
ヤード２には銘柄Ｂが積み付けられた山がある。ヤード
１の山の払出しにはリクレーマＮｏ．１が使用でき、ヤ
ード２の山の払出しにはリクレーマＮｏ．２が使用でき
る。リクレーマＮｏ．１を使用した場合ベルトコンベア
系列１、２、３、５のいずれかで鉄鉱石が搬送され、リ
クレーマＮｏ．２を使用した場合ベルトコンベア系列
４、６のいずれかで鉄鉱石が搬送される。ベルトコンベ
ア系列１で搬送された鉄鉱石は原料貯槽１に、系列２、
４では原料貯槽２に、系列３では原料貯槽３に、系列
５、６では原料貯槽４に夫々搬送される。原料貯槽１に
は銘柄Ａ、原料貯槽２には銘柄Ｂ、原料貯槽３には銘柄
Ｃ、原料貯槽４には銘柄Ｂが入槽される必要がある。こ
こで、ヤードから払い出す銘柄と原料貯槽に入槽される
銘柄は同一銘柄でなくてはならない。
【００３４】（１）入力データ、初期値、条件設定（図
３のデータ取り込み部３０１、図４のステップＳ２０
１） 本処理に必要な情報（原料受入計画、原料ヤード計画、
設備修理計画、原料ヤード現況、槽在庫現況、槽切出量
現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前提
条件）を、オンラインにて読込み、必要に応じて操業者
が修正を加える。
【００３５】（２）製造又は搬送すべき製品群を検出
（図３の検出部３０２、図４のステップＳ２０２） 図６に示すように、各原料貯槽毎の在庫量と原料払出し
速度から、各原料貯槽毎の槽在庫推移を計算し、計画確
定時刻までに在庫量が所定の補給レベルを切る原料貯槽
を抽出し、補給対象とすべき原料貯槽として抽出する。
このとき、計画確定時刻は、入槽計画作成開始の時刻か
ら２時間或いは３時間程度の適切な値とし、必要に応じ
てステップＳ２０１で変更が可能であるものとする。ま
た、補給レベルは、各原料貯槽毎に個別の値を設定でき
るものとし、必要に応じてステップＳ２０１で変更が可
能であるものとする。この補給レベルは適切な値として
７０％程度とする。この例では、原料貯槽１、２、３が
補給対象槽として抽出され、原料貯槽４は現時刻では補
給が必要でないとみなされ補給対象槽から外される。
【００３６】（３）各製品（抽出貯槽）の選択可能な全
工程（搬送設備）を抽出（図３の抽出部３０３、図４の
ステップＳ２０３） 抽出された補給対象の原料貯槽に対して、図７（ａ）に
示すように搬送経路を検索し、各貯槽の選択可能な全搬
送経路を導く。各貯槽の選択可能な全搬送経路の抽出動
作の詳細を以下に説明する。
【００３７】まず、物流構造、ヤード・山配置、原料貯
槽積み付け銘柄、ヤードで使用できるリクレーマ、リク
レーマで使用可能なベルトコンベア系列、原料貯槽に入
槽可能なベルトコンベア系列が記載された搬送経路検索
用情報テーブル６１を図２の条件設定および取込み部３
０より取込む。例えば、原料貯槽２の場合を例して、同
図（ｂ）を参照して説明すれば、 Ｓ６１（step1）では
原料貯槽２を搬送経路検索用情報テーブル６１の起点設
備から検索する。次に、Ｓ６２（step2）では原料貯槽
２に積み付けられている銘柄Ｂと一致する銘柄を工程経
路検索用情報テーブル６１の山銘柄から検索する。Ｓ６
３（step3）では検索した山銘柄に対応するヤード、リ
クレーマの組を検索する。ここでは（ヤード１、RR N
o.1）、（ヤード２、RR No.2）が使用可能であること
が分かる。Ｓ６４（step4）では検索した起点設備の列
と検索した山銘柄の交わる場所から使用可能なベルトコ
ンベア系列を検索する。この場合、（ヤード１、RR N
o.1）を使用の場合は系列２、（ヤード２、RR No.2）
を使用の場合は系列４が使用可能であることが分かる。
以上より、原料貯槽２への搬送経路としては、（ヤード
１、RR No.1、系列２）、（ヤード２、RR No.2、系列
４）の２つの搬送経路を抽出する。
【００３８】（４）全工程（搬送経路）の組合わせを構
築（図３の構築部３０４、図４のステップＳ２０４） 全原料貯槽に対して、搬送経路の抽出が終了したら、ス
テップＳ６５（step5）に移り、補給対象となっている
全原料貯槽に対して導かれた使用可能な搬送経路に関し
て、搬送経路の割付けパターンを構築する。この例題で
は、原料貯槽１は（ヤード１、RR No.1、系列１） 原料貯槽２は（ヤード１、RR No.2、系列２）、（ヤー
ド２、RR No.2、系列４） 原料貯槽３は（ヤード１、RR No.1、系列３）である。
このため、搬送経路の全割付けパターンは、 割付けパターン１：（原料貯槽１、ヤード１、RR No.
1、系列１）、（原料貯槽２、ヤード１、RR No.1、系
列２）、（原料貯槽３、ヤード１、RR No.1、系列３） 割付けパターン２：（原料貯槽１、ヤード１、RR No.
1、系列１）、（原料貯槽２、ヤード２、RR No.2、系
列４）、（原料貯槽３、ヤード１、RR No.1、系列３）
の２パターンが導出される。
【００３９】（５）戦略に合わせ搬送経路組合せを選別
（図３の選別部３０５、図４のステップＳ２０５） 次に、導出された搬送経路の全ての割付けパターンに対
して、設定した戦略上で優位な割付けパターンを選別す
る。この例題では、戦略として同一RRで２つ以上の搬送
作業の干渉が起こる割付けパターンは排除し、それ以外
を選別するものとする。この場合、割付けパターン１で
はRR No.1において原料貯槽１、２、３への３つの搬送
作業の干渉が生じ、また割付けパターン２ではRR No.1
において原料貯槽１、３への２つの搬送作業の干渉が生
じるため、割付けパターン１、２とも排除される。この
ため選別される割付けパターンはない。
【００４０】（６）戦略に合わせ搬送経路組合せを選別
（図３の判断部３０６、図４のステップＳ２０６） 次に、選別された割付けパターン数が選別数の範囲内に
あるかどうかを判定する。判定した結果が選別数の範囲
内に入れば、図４のステップＳ２０８に、そうでないな
らステップＳ２０７の各処理に移る。この例題では、選
別数として選別される割付けパターンが１つ以上あるこ
ととする。この場合選別された割付けパターンはないた
め選別数範囲内に入っていないので、ステップＳ２０７
の処理に移る。
【００４１】（７）戦略の変更（図３の再選別部３０
７、図４のステップＳ２０７） 選別数範囲内に選別数が入らなかったため、戦略を変更
する。この例題での戦略変更は、戦略として設定してい
た搬送作業の干渉数の制限数を１つづつ増やすロジック
が入っているものとする。前回まで上記設定数は２であ
ったため、今回は同一RRで３つ以上の搬送作業の干渉が
起こる割付けパターンは排除する。この場合、割付けパ
ターン１ではRR No.1において原料貯槽１、２、３への
３つの搬送作業の干渉が生じるため、割付けパターン１
は排除する。このため割付けパターン２のみが選別され
る。この場合、選別された割付けパターン数が選別数の
範囲内にあるかどうかの判定では、割付けパターン２が
選別されているため、選択数範囲内でありステップＳ２
０８に移る。
【００４２】（８）組合わせ毎に数式モデルに定式化
（図３の数式モデル構築部３０８、図４のステップＳ２
０８） 次に、選別された割付けパターン、ここでは割付けパタ
ーン２に対して設定条件、物流制約、物流状況に基づき
数式モデルに定式化する。割付けパターンが複数個選別
されている場合は、それぞれに応じて数式モデルに定式
化する。
【００４３】図８は物流モデル構築概念図であり、定式
化の概念を説明する。図８に示すように、一つのJOB
（一回の入槽作業開始から入槽作業終了までに発生する
リクレーマ作業、搬送作業、入槽作業の一連の作業を一
つのまとまりとして捉えたもの）内での工程間の制約を
記述した工程間制約モデルと、JOB間での干渉をモデル
化したJOB間制約モデルより構築される。
【００４４】工程間制約モデルではリクレーマの稼動開
始時刻、同終了時刻をそれぞれts、te、ベルトコンベア
系列の搬送開始時刻、同終了時刻をそれぞれt_b_cs、t_
bc e、入槽開始時刻、同終了時刻をそれぞれt_Rs、t_R
eとすると、工程間には一定時間のずれ(l,m,n,pを定数
とする)がある。この場合の制約は、下記の数１に示す
式（１）〜（４）と表される。
【００４５】
【数１】
【００４６】また、原料貯槽の入槽開始時の槽在庫レベ
ルをR(ts) 、入槽終了時の槽在庫レベルをR(te)とする
と、原料貯槽への入槽量及び切出し量が時間に関らず一
定である場合の制約は、下記の数２に示す式（５）、
（６）と表される。 ここで、a,b,c,dは時刻と槽在庫
レベルの間の関係を表す定数である。
【００４７】
【数２】
【００４８】また、入槽開始時刻は入槽終了時刻より早
くないといけないので、下記の数３に示す式（７）と表
される。
【００４９】
【数３】
【００５０】さらに、R(ts)は、一般に操業管理の都合
上ある最低レベルRsL（管理下限値）以上、R(te)はある
最高レベルReU（管理上限値）以下である必要がある。
この制約は、下記の数４に示す式（９）、（１０）と表
される。
【００５１】
【数４】
【００５２】JOB間制約モデルでは、割付けパターン２
（原料貯槽１、ヤード１、RR No.1、系列１）、（原料
貯槽２、ヤード２、RR No.2、系列４）、（原料貯槽
３、ヤード１、RR No.1、系列３）の場合、原料貯槽１
へ入槽するJOB（JOB１）と原料貯槽３へ入槽するJOB（J
OB３）では、RR No.1をどちらも使用する必要がある
が、この設備では時間が重なっての使用はできない（時
間的な干渉）。JOB１のリクレーマＮｏ．１（RR No.
1）稼動開始時刻をts1、稼動終了時刻をte1、JOB３のリ
クレーマＮｏ．１（RR No.1）稼動開始時刻をts3、稼
動終了時刻をte3とすると、この場合の制約は、下記の
数５に示す式（１１）、（１２）と表される。
【００５３】
【数５】
【００５４】ここで上式（１１）、（１２）にJOB１の
処理が行われる時刻とJOB２の処理が行なわれる時刻の
ずれ時間より十分大きな正の実数Ｍ及び０又は１の整数
変数Ｉを導入すると、（１１）、（１２）は場合分けを
必要としない下記の数６に示す式（１３）、（１４）で
表現することが可能となる。
【００５５】
【数６】
【００５６】さらに、これらの式を変形すると、物流モ
デルは、下記の数７に示す式（１５）〜（１７）という
簡単な線形式及び整数制約式として数式モデルが構築で
きる。なお、Xは各設備の稼動開始・終了時刻、原料貯
槽在庫、及び整数変数Iを行列表現したもの、Ａ，Ｂは
所定の行列式、Xmin及びXmaxはそれぞれ各設備の稼動開
始最早時刻及び最遅時刻および原料貯槽在庫レベルの下
限レベル及び上限レベルを行列表現したもの、式（１
７）に対応する整数制約となるXの要素はI（IはXの部分
集合）である。
【００５７】
【数７】
【００５８】（９）各数式モデルを評価関数に基づいて
最適化（図３の最適化演算部３０９、図４のステップＳ
２０９） 上記構築された線形及び整数制約式で成る数式モデル式
のそれぞれに対して、原料貯槽の入槽を開始するレベル
又は時刻、及び入槽を終了するレベル又は時刻を変数と
して含む線形または２次形式として表現された評価関数
に基づきＬＰ（線形計画法）、ＭＩＰ（混合整数計画
法）、ＱＰ（２次計画法）等の数理計画法またはタブサ
ーチ、ＧＡ等と数理計画法の組合わせ方法により最適化
問題として問題を解くことにより、最適な入槽順、入槽
開始及び終了時刻、入槽量、リクレーマ稼動開始時刻、
リクレーマ稼動終了時刻は勿論のこと払出し山、ヤー
ド、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原
料貯槽を計算する。
【００５９】例えば、上記最適化計算において、準最適
な解を形成するレベルで良い場合は、ＧＡを用い、各JO
Bの整数変数Iを遺伝子として形成し、ＧＡにより形成さ
れたIは決定された値として後はＬＰ問題として解くこ
とが出来る。また、最適解を得ることが望まれるレベル
である場合は、混合整数計画問題として解く。
【００６０】ここで、評価関数に関して線形式を用いた
場合の例（図９）を示す。本例では、在庫レベルの高位
安定をその目的としていたので、目標評価関数は、操業
者が指定した入槽開始目標レベルRsr、入槽終了目標レ
ベルRerの各々に入槽開始レベルR(ts)、入槽終了レベル
R(te)が近い程良い値を得る関数とする。図９に示した
評価関数を式で表わすと、下記の数８に示す式（１８）
〜（２０）を得る。
【００６１】
【数８】
【００６２】上式の評価関数を線形化するために、下記
の数９に示す式（２１）、（２２）のように入槽開始レ
ベル、入槽終了レベルをそれぞれの目標レベルの前後で
２つに変数に分割する。
【００６３】
【数９】
【００６４】上式を用いると、評価関数は、下記の数１
０に示す式（２３）のように線形式となる。
【００６５】
【数１０】
【００６６】以上の定式化した式（数式モデル）を混合
整数計画法にて解くことにより、各数式モデル毎に最適
解が得られる。
【００６７】（１０）最適結果の内一番良い評価値を示
す組合わせを抽出（図３の決定部３１０、図４のステッ
プＳ２１０、Ｓ２１１） 以上により各数式モデル毎に最適解が得られるが、これ
ら最適解の評価値を比較し、最も評価値の値が良い解を
選ぶ。これにより、入槽順、入槽開始及び終了時刻、入
槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時
刻は勿論のこと払出し山、ヤード、使用リクレーマ、搬
送ベルトコンベア系列、入槽原料貯槽の搬送経路も同時
に決定できる。
【００６８】この動作の詳細を図１０に従って説明す
る。ここでは、入槽開始目標レベルを１０％、入槽終了
目標レベルを９０％、評価関数の傾きは全て１とし、入
槽開始目標レベル、入槽終了目標レベルと実際の入槽開
始レベルと入槽終了レベルの差が小さい程良いとした評
価関数を用いているとする。この場合、入槽開始・終了
レベルと目標レベルとの差の全原料貯槽の合計値（各原
料貯槽毎に別重みを付けても良い）は割付けパターン２
に対して８である。評価値が最も少ない割付けパターン
２が選択される。ここで、選別された割付けパターンが
複数ある場合は、それぞれの割付けパターンに対する評
価値を比較し、最も評価値の良い割付けパターンを選択
する。この結果、槽１はヤード１から払出しを行ない、
RR No.1稼動開始時刻は１７分、稼動終了時刻は４７
分、ベルトコンベア系列１搬送開始時刻は２２分、搬送
終了時刻は５２分、入槽開始時刻は２７分、入槽終了時
刻は５７分であり、槽２はヤード２から払出しを行な
い、RR No.2稼動開始時刻は１８分、稼動終了時刻は４
８分、ベルトコンベア系列４搬送開始時刻は２２分、搬
送終了時刻は５２分、入槽開始時刻は２７分、入槽終了
時刻は５７分であり、槽３はヤード１から払出しを行な
い、RR No.1稼動開始時刻は４１分、稼動終了時刻は６
５分、ベルトコンベア系列３搬送開始時刻は４１分、搬
送終了時刻は６５分、入槽開始時刻は５１分、入槽終了
時刻は７５分が最適であると決定される。
【００６９】なお、以上述べた実施形態では、本発明を
入槽計画作成装置に適用する場合について説明したが、
原料物流制御装置に適用することも可能である。この場
合は、作成した入槽計画に基づいて実プラントの制御装
置等に指示を与える。このようにすれば、実プラント
は、最適な入槽順、入槽開始及び終了時刻、入槽量、リ
クレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時刻は勿論
のこと払出し山、ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルト
コンベア系列、入槽原料貯槽に従って原料ヤード操業を
実行する。
【００７０】このように一つないし複数のJOBが実施さ
れると、実プラントにおける現在の物流状態が変化する
ので、その情報をある一定時間間隔で取り出し、条件設
定および取込み部３０に供給する。入槽計画作成部３１
では、入力データ、初期値、条件設定機能（図４のステ
ップＳ２０１）により、入力データ取込み、初期値設
定、条件設定を行なう。補給レベルを切る貯槽を抽出
し、抽出された補給対象の原料貯槽に対して搬送経路割
付けパターン抽出機能（図４のステップＳ２０３）によ
り搬送経路を抽出し、搬送経路として選択可能な全割付
けせパターンを導く。ここで、得られた搬送経路の全割
付けパターンに対して、あらかじめ設定した戦略上で優
位な組合せを選別する。選別された搬送経路の割付けパ
ターンに対して、与えられた現在の物流状態や物流制約
を基にして線形式及び整数制約式でなる数式モデルをそ
れぞれ構築する。各数式モデルは、評価関数に基づいて
最適化問題として解かれる。最適化結果の内で一番良い
評価値を示す組合わせ（割付けパターン）を抽出し、最
終結果とすることで、最適な入槽順、入槽開始及び終了
時刻、入槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼
動終了時刻は勿論のこと払出し山、ヤード、使用リクレ
ーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原料貯槽が決定さ
れる。この結果に基づいて原料物流を制御することで最
適に原料物流の制御が実行される。
【００７１】なお、上述の入槽計画作成部３１は、例え
ば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）などからな
るマイクロコンピュータによって構成されており、例え
ばパーソナルコンピュータ等の計算機によって実現する
ことができる。また、上記実施形態の機能を実現するた
めのソフトウェアのプログラム自身、或いは、プログラ
ムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば
かかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明の
範疇に含まれる。
【００７２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、異な
る複数の工程で複数の製品を処理し、且つ各製品が異な
る複数工程経路（同一工程で異なる設備を使用する場合
も異工程経路と考える）を選択可能な製造・搬送プロセ
スにおいて、設備・搬送の「競合」および「選択」が生
じる場合においても、与えられた上工程及び下工程での
操業制約の下で、対象工程の操業計画にマッチした対象
工程の操業計画あるいは物流制御を高速に最適化できる
ようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】原料ヤード製造プロセス（搬送）の概要図であ
る
【図２】本実施形態による処理計画作成装置の位置づけ
を示す図である。
【図３】入槽計画作成部３１の構成を示す図である。
【図４】処理計画作成部３１での処理内容を示すフロー
チャートである。
【図５】入槽計画作成部３１の処理概要を処理の概要を
説明するために用いる原料ヤード製造プロセス（搬送）
を規模縮小した簡単な例を示すための図である。
【図６】原料貯槽在庫予測推移を説明するための図であ
る。
【図７】工程経路割付けパターン検索を説明するための
図と検索方法を示すフローチャートである。
【図８】物流制約を線形式及び整数制約で表した内容を
説明するための図である。
【図９】評価関数の一例を説明するための図である。
【図１０】工程割付けパターン毎に構築された物流モデ
ルから最適なものを抽出する方法の概要を説明するため
の図である。
【符号の説明】 ３０ 条件設定および取込み部 ３１ 入槽計画作成部 ３２ ガントチャート表示・原料貯槽在庫推移グラフ
表示部 ３３ 操業者評価部 ３４ プロコン ３５ ビジコン ３０１ データ取り込み部 ３０２ 検出部 ３０３ 抽出部 ３０４ 構築部 ３０５ 選別部 ３０６ 判断部 ３０７ 再選別部 ３０８ 数式モデル構築部 ３０９ 最適化演算部 ３１０ 決定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 屋地 靖人 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 3C100 AA03 AA05 AA13 AA16 AA29 AA43 BB02 BB03 BB04 BB05 BB12 BB14 BB17 BB22 BB25 BB33 BB36

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 異なる複数工程経路で複数製品を処理
    し、且つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な製造
    ・搬送プロセスにおいて対象工程における処理計画を作
    成するための処理計画作成方法であって、 製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
    画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
    庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
    提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タに基づいて
    製造又は搬送すべき製品群を検出する処理と、 上記製品群に対して選別した工程経路選択可能候補の組
    合わせに対して所定の数式モデルを構築し、上記構築し
    た数式モデルの各々に対して評価関数を用いて最適化問
    題を解くことにより最適解を求める処理と、 上記最適解に基づいて搬送設備、搬送経路、製造設備、
    製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用開始
    時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或いは
    一部を決定する処理とを行うことを特徴とする処理計画
    作成方法。
  2. 【請求項２】 異なる複数工程経路で複数製品を処理
    し、且つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な製造
    ・搬送プロセスにおいて対象工程における処理計画を作
    成するための処理計画作成方法であって、 製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
    画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
    庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
    提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タを取り込む
    処理と、 上記入力データに基づいて製造又は搬送すべき製品群を
    検出する処理と、 上記製品群に対して工程経路選択可能候補を抽出する処
    理と、 上記抽出した工程経路選択可能候補の組合せを構築する
    処理と、 上記工程経路選択可能候補の組合せに対してあらかじめ
    設定した戦略上で優位な組合せを選別する処理と、 上記選別された組合せの各々に対して、組合せ毎に、製
    品群の処理に伴う複数の競合する作業群の関係、制約に
    対する線形式及び整数制約式で成る数式モデルを構築す
    る処理と、 上記構築した数式モデルの各々に対してあらかじめ設定
    した線形又は２次形式を評価関数として最適化問題を解
    くことにより、上記構築した数式モデルの各々に対して
    競合を解消した最適解を求める処理と、 上記最適解の内で一番評価の良いものを選択すること
    で、競合を解消した最適な搬送設備、搬送経路、製造設
    備、製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用
    開始時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或
    いは一部を決定する処理とを行うことを特徴とする処理
    計画作成方法。
  3. 【請求項３】 上記最適化の計算を混合整数計画法又は
    ２次計画法で行うことを特徴とする請求項２に記載の処
    理計画作成方法。
  4. 【請求項４】 上記最適化の計算をタブサーチ又はＧＡ
    で行うことを特徴とする請求項２に記載の処理計画作成
    方法。
  5. 【請求項５】 上記工程経路選択可能候補の組合せから
    戦略上で優位な組合せを選別した際に、選別組合せの数
    が設定した選別数範囲を外れる場合、戦略を変更して再
    度優位な組合せを選別し直し、新たな選別組合せを構築
    する処理を行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれ
    か１項に記載の処理計画作成方法。
  6. 【請求項６】 上記製品群に対して工程経路選択可能候
    補を抽出する際に、使用優先の高い工程経路順に優先順
    位を付けて、優先順位の高い方から予め設定した一定数
    の工程経路のみを抽出する処理を行うことを特徴とする
    請求項２〜５のいずれか１項に記載の処理計画作成方
    法。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６に記載の処理計画作成方法
    の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラム
    を格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能
    な記憶媒体。
  8. 【請求項８】 請求項１〜６に記載の処理計画作成方法
    の各処理をコンピュータに実行させることを特徴とする
    コンピュータプログラム。
  9. 【請求項９】 異なる複数工程経路で複数製品を処理
    し、且つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な製造
    ・搬送プロセスにおいて対象工程における処理計画を作
    成するための処理計画作成装置であって、 製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
    画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
    庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
    提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タに基づいて
    製造又は搬送すべき製品群を検出する検出手段と、 上記製品群に対して選別した工程経路選択可能候補の組
    合わせに対して所定の数式モデルを構築し、上記構築し
    た数式モデルの各々に対して評価関数を用いて最適化問
    題を解くことにより最適解を求める最適化演算手段と、 上記最適解に基づいて搬送設備、搬送経路、製造設備、
    製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用開始
    時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或いは
    一部を決定する決定手段とを備えたことを特徴とする処
    理計画作成装置。
  10. 【請求項１０】 異なる複数工程経路で複数製品を処理
    し、且つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な製造
    ・搬送プロセスにおいて対象工程における処理計画を作
    成するための処理計画作成装置であって、 製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
    画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
    庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
    提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タを取り込む
    データ取り込み手段と、 上記入力データに基づいて製造又は搬送すべき製品群を
    検出する検出手段と、 上記製品群に対して工程経路選択可能候補を抽出する抽
    出手段と、 上記抽出した工程経路選択可能候補の組合せを構築する
    構築手段と、 上記工程経路選択可能候補の組合せに対してあらかじめ
    設定した戦略上で優位な組合せを選別する選別手段と、 上記選別された組合せの各々に対して、組合せ毎に、製
    品群の処理に伴う複数の競合する作業群の関係、制約に
    対する線形式及び整数制約式で成る数式モデルを構築す
    る数式モデル構築手段と、 上記構築した数式モデルの各々に対してあらかじめ設定
    した線形又は２次形式を評価関数として最適化問題を解
    くことにより、上記構築した数式モデルの各々に対して
    競合を解消した最適解を求める最適化演算手段と、 上記最適解の内で一番評価の良いものを選択すること
    で、競合を解消した最適な搬送設備、搬送経路、製造設
    備、製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使用
    開始時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て或
    いは一部を決定する決定手段とを備えたことを特徴とす
    る処理計画作成装置。
  11. 【請求項１１】 上記最適化の計算を混合整数計画法又
    は２次計画法で行うことを特徴とする請求項１０に記載
    の処理計画作成装置。
  12. 【請求項１２】 上記最適化の計算をタブサーチ又はＧ
    Ａで行うことを特徴とする請求項１０に記載の処理計画
    作成装置。
  13. 【請求項１３】 上記選別手段により上記工程経路選択
    可能候補の組合せから戦略上で優位な組合せを選別した
    際に、選別組合せの数が設定した選別数範囲を外れか否
    かを判断する判断手段と、上記選別範囲を外れる場合、
    戦略を変更して再度優位な組合せを選別し直し、新たな
    選別組合せを構築する再選別手段とを更に備えたことを
    特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の処
    理計画作成装置。
  14. 【請求項１４】 上記抽出手段により上記製品群に対し
    て工程経路選択可能候補を抽出する際に、使用優先の高
    い工程経路順に優先順位を付けて、優先順位の高い方か
    ら予め設定した一定数の工程経路のみを抽出することを
    特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の処
    理計画作成装置。
  15. 【請求項１５】 請求項９〜１４に記載の処理計画作成
    装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプ
    ログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み
    取り可能な記憶媒体。
  16. 【請求項１６】 請求項９〜１４に記載の処理計画作成
    装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特
    徴とするコンピュータプログラム。
  17. 【請求項１７】 異なる複数工程経路で複数製品を処理
    し、且つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な製造
    ・搬送プロセスにおいて対象工程における物流を制御す
    るための物流制御方法であって、 製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
    画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
    庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
    提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タを取り込む
    処理と、 上記入力データに基づいて製造又は搬送すべき製品群を
    検出する処理と、 上記製品群に対して工程経路選択可能候補を抽出する処
    理と、 上記抽出した工程経路選択可能候補の組合せを構築する
    処理と、 上記工程経路選択可能候補の組合せに対してあらかじめ
    設定した戦略上で優位な組合せを選別する処理と、 上記選別された組合せの各々に対して、組合せ毎に、製
    品群の処理に伴う複数の競合する作業群の関係、制約に
    対する線形式及び整数制約式で成る数式モデルを構築す
    る処理と、 上記構築した数式モデルの各々に対してあらかじめ設定
    した線形又は２次形式を評価関数として最適化問題を解
    くことにより、上記構築した数式モデルの各々に対して
    競合を解消した最適解を求める処理と、 上記最適解の内で一番評価の良いものを選択すること
    で、 競合を解消した最適な搬送設備、搬送経路、製造
    設備、製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使
    用開始時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て
    或いは一部を決定する処理とを行い、 上記決定に基づいて上記製造・搬送プロセスにおいて対
    象工程における物流を制御することを特徴とする物流制
    御方法。
  18. 【請求項１８】 上記最適化の計算を混合整数計画法又
    は２次計画法で行うことを特徴とする請求項１７に記載
    の物流制御方法。
  19. 【請求項１９】 上記最適化の計算をタブサーチ又はＧ
    Ａで行うことを特徴とする請求項１７に記載の物流制御
    方法。
  20. 【請求項２０】 上記工程経路選択可能候補の組合せか
    ら戦略上で優位な組合せを選別した際に、選別組合せの
    数が設定した選別数範囲を外れる場合、戦略を変更して
    再度優位な組合せを選別し直し、新たな選別組合せを構
    築する処理を行うことを特徴とする請求項１７〜１９の
    いずれか１項に記載の物流制御方法。
  21. 【請求項２１】 上記製品群に対して工程経路選択可能
    候補を抽出する際に、使用優先の高い工程経路順に優先
    順位を付けて、優先順位の高い方から予め設定した一定
    数の工程経路のみを抽出する処理を行うことを特徴とす
    る請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の物流制御方
    法。
  22. 【請求項２２】 請求項１７〜２１に記載の物流制御方
    法の各処理をコンピュータに実行させるためのプログラ
    ムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可
    能な記憶媒体。
  23. 【請求項２３】 請求項１７〜２１に記載の物流制御方
    法の各処理をコンピュータに実行させることを特徴とす
    るコンピュータプログラム。
  24. 【請求項２４】 異なる複数工程経路で複数製品を処理
    し、且つ各製品が異なる複数工程経路を選択可能な製造
    ・搬送プロセスにおいて対象工程における物流を制御す
    るための物流制御装置であって、 製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計
    画、設備修理計画、設備能力、設備現況、工程現況、在
    庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前
    提条件の全て或いは一部を表わす入力デ−タを取り込む
    データ取り込み手段と、 上記入力データに基づいて製造又は搬送すべき製品群を
    検出する検出手段と、 上記製品群に対して工程経路選択可能候補を抽出する抽
    出手段と、 上記抽出した工程経路選択可能候補の組合せを構築する
    構築手段と、 上記工程経路選択可能候補の組合せに対してあらかじめ
    設定した戦略上で優位な組合せを選別する選別手段と、 上記選別された組合せの各々に対して、組合せ毎に、製
    品群の処理に伴う複数の競合する作業群の関係、制約に
    対する線形式及び整数制約式で成る数式モデルを構築す
    る数式モデル構築手段と、 上記構築した数式モデルの各々に対してあらかじめ設定
    した線形又は２次形式を評価関数として最適化問題を解
    くことにより、上記構築した数式モデルの各々に対して
    競合を解消した最適解を求める最適化演算手段と、 上記最適解の内で一番評価の良いものを選択すること
    で、 競合を解消した最適な搬送設備、搬送経路、製造
    設備、製造工程、搬送開始時刻、搬送終了時刻、設備使
    用開始時刻、設備使用終了時刻、製造量、搬送量の全て
    或いは一部を決定する決定手段とを備え、 上記決定に基づいて上記製造・搬送プロセスにおいて対
    象工程における物流を制御することを特徴とする物流制
    御装置。
  25. 【請求項２５】 上記最適化の計算を混合整数計画法又
    は２次計画法で行うことを特徴とする請求項２４に記載
    の物流制御装置。
  26. 【請求項２６】 上記最適化の計算をタブサーチ又はＧ
    Ａで行なうことを特徴とする請求項２４に記載の物流制
    御装置。
  27. 【請求項２７】 上記選別手段により上記工程経路選択
    可能候補の組合せから戦略上で優位な組合せを選別した
    際に、選別組合せの数が設定した選別数範囲を外れか否
    かを判断する判断手段と、上記選別範囲を外れる場合、
    戦略を変更して再度優位な組合せを選別し直し、新たな
    選別組合せを構築する再選別手段とを更に備えたことを
    特徴とする請求項２４〜２６のいずれか１項に記載の物
    流制御装置。
  28. 【請求項２８】 上記抽出手段により上記製品群に対し
    て工程経路選択可能候補を抽出する際に、使用優先の高
    い工程経路順に優先順位を付けて、優先順位の高い方か
    ら予め設定した一定数の工程経路のみを抽出することを
    特徴とする請求項２４〜２７のいずれか１項に記載の物
    流制御装置。
  29. 【請求項２９】 請求項２４〜２８に記載の物流制御装
    置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプロ
    グラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取
    り可能な記憶媒体。
  30. 【請求項３０】 請求項２４〜２８に記載の物流制御装
    置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴
    とするコンピュータプログラム。
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