JP2007257339A - 製造仕様決定支援システム、製造仕様決定支援方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数工程での処理を経て生産される製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を実現する製造仕様の迅速な決定を支援する技術を提供する。
【解決手段】各工程より収集した製造実績データから、各工程の製造仕様と評価指標の値との関係をモデル化（ステップ３０３）し、このモデルを用いて、生産予定と工程毎の製造仕様とから、製品について各評価指標の値をシミュレーションで導出する（ステップ３０４）と共に、生産に対する要求を評価関数として与えて（ステップ３０５）、生産予定と工程モデルとから、その評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様の値を迅速に決定する（ステップ３０６）。
【選択図】図３

Description

本発明は、製造仕様決定支援システム、製造仕様決定支援方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、複数工程での処理を経て生産される製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を実現する製造仕様の迅速な決定に用いて好適な技術に関する。

一般に、製造工場において製品を製造する場合には、様々な製造仕様を事前に決定しておく必要ある。特に、複数工程での処理を経て生産される製品に対しては、数多くの製造仕様の決定が必要であることが多い。例えば、鉄鋼製造工場において鉄鋼製品の１つである冷延コイルを生産する場合には、製品の寸法、重量、機械特性、表面品位等は、一般に顧客から注文時に指定される仕様、即ち注文仕様として与えられるが、それらの注文仕様を実現する為の、成分、圧延条件、熱処理条件、及び中間製品である熱延コイルの板厚等、製造工場において製品製造時に決定される仕様、即ち製造仕様は、一般に各工程での製造において選択の自由度があり、様々な条件を考慮して適切な値に決定することが必要である。

具体的には、製造に用いる設備の能力からくる制約や、製造仕様を変更した場合の、製品品質、製造コスト、製造スループット（単位時間当たりの最大製造可能量）への影響等を考慮し、実験室での実験や実際に製品を製造する工程での試作を繰り返し、多くの手間と時間をかけて製造仕様の最適な値を決定するのが一般的である。例えば、冷延コイルを生産する場合の熱延コイルの板厚（以降バーゲージと呼ぶ）に関しては、同じ寸法の鋳片母材から同じ製品寸法の冷延コイルを製造する場合にも、複数のバーゲージの値を選択することが可能であるが、上記の様な検討を経て、各品種、各製品寸法区分毎に１つの値が製造仕様として決定されており、変更には非常に手間がかかることから、この値は基本的には変更しない。

このような状況に対して例えば、表面性状に優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法として、熱間圧延における圧下率等を規定する方法が開示されているが、これは他の製造仕様が決まると一意に決まる固定した値を与えるものである（例えば特許文献１参照）。

また、材質安定性に優れた薄鋼板の製造方法として、熱間圧延における圧下率等を規定する方法が開示されているが、これも固定した値を与えるものである（例えば特許文献２参照）。

特開平１０−１２１１３９号公報 特開平９−３１６５３３号公報

一般に、複数工程での処理を経て生産される製品の、特定の工程における製造仕様を変更すると、当該工程や前後工程での製造コスト、製造スループットや製品品質等が変化することが多い。従って、特定の工程の製造仕掛かりが多く、その工程の製造スループットを向上させたい場合には、製造仕様をその方向に変更することで、工程一貫での製造スループットが向上することが期待出来る。例えば、冷延コイルを生産する場合のバーゲージを小さくすると、即ち熱延コイルの板厚を薄くすると、熱延工程での圧下率を大きくする必要があるので処理時間が長くなり、熱延工程における製造スループットは低下し、圧延所要動力が増加するので熱延工程での製造コストは増加する。一方で、冷延工程においては、材料となる熱延コイルの板厚が薄くなるので、製造スループットは向上し、製造コストは低下する。従って、熱延工程と冷延工程を相対的に比較して、熱延工程の製造負荷が高い時には、バーゲージをより大きな値にすることで、その製造スループットを改善することが可能となる。

また、各工程の製造コストを合計した総製造コストは、製造仕様の値によって変化するだけでなく、同じ製造仕様に対しても、エネルギー単価等が変化すれば、その値が変化する。従って、総製造コストを最小にする製造仕様の値も、上記単価が変化した場合には変化することが多い。例えば、冷延コイルを生産する場合のバーゲージについては、熱延工程と冷延工程を合わせた合計製造コストは、バーゲージの値によって変化するだけでなく、同じバーゲージの値に対しても、電力単価等が変化すれば、その値が変化するので、合計製造コストを最小にするバーゲージの値も変化することが多い。

更に、同じ製品を製造する場合でも、その時々の受注状況、生産状況の変化や、それらを受けての生産戦略の変化によって、総製造コストをなるべく小さくしたい場合、総スループットをなるべく大きくしたい場合、或いは製品品質をなるべく高くしたい場合等、生産に対する要求が様々に変化する。それに対応するには、上記生産に対する要求項目を評価指標として指定して、その評価指標値に関して最適な製造仕様を選択することが望ましい。

しかしながら、製造仕様の決定は、前述の様に、様々な条件を考慮し多くの手間と時間をかけて行っており、状況の変化に応じてそれを短時間に変更することは困難であった。従って、各工程の製造仕掛かり状況や製造コストの変化、生産に対する要求の変化等に応じて柔軟に変更することは難しかった。

そこで本発明は、複数の工程からなる製造工場において複数工程での処理を経て生産される製品の、複数の評価指標に関して最適な生産を実現する製造仕様の迅速な決定を支援する技術を提供することを目的とする。

本発明の製造仕様決定支援システムは、製造工場において、複数の製造仕様及び複数の評価指標を有する複数の工程での処理を経て生産される複数の種類の製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を、製品の生産予定に基づいて行うための、製造仕様の決定を支援する製造仕様決定支援システムであって、各工程の製造実績データを収集する製造実績収集手段と、各工程の予め定めた一つ又は複数の評価指標の値を計算する評価指標計算手段と、各工程における、前記製造実績収集手段で収集された前記製造実績データ、及び前記評価指標の値に基づいて、製造仕様と評価指標の値との関係を表す工程モデルを作成してデータベースとして保持する工程モデル作成・保持手段と、生産予定と工程毎の製造仕様と前記工程毎の工程モデルとを用いて、製品について各工程の各評価指標の値を導出するためのシミュレーション手段と、各評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力・保持手段と、前記製品の生産予定について、前記工程モデルと前記評価関数に基づいて、前記評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様を決定する最適製造仕様決定手段と、シミュレーション条件及び最適製造仕様計算条件の入力、シミュレーション結果、及び決定した製造仕様の表示及び出力の少なくともいずれか一方を行う表示・入出力手段と、を具備することを特徴とする。
また、本発明の製造仕様決定支援方法は、製造工場において、複数の製造仕様及び複数の評価指標を有する複数の工程での処理を経て生産される複数の種類の製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を、製品の生産予定に基づいて行うための、製造仕様の決定を支援する製造仕様決定支援方法であって、各工程の製造実績データを収集する製造実績収集ステップと、各工程の予め定めた一つ又は複数の評価指標の値を計算する評価指標計算ステップと、各工程における、前記製造実績収集ステップで収集された前記製造実績データ、及び前記評価指標の値に基づいて、製造仕様と評価指標の値との関係を表す工程モデルを作成してデータベースとして保持する工程モデル作成・保持ステップと、生産予定と工程毎の製造仕様と前記工程毎の工程モデルとを用いて、製品について各工程の各評価指標の値を導出するためのシミュレーションステップと、各評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力・保持ステップと、前記製品の生産予定について、前記工程モデルと前記評価関数に基づいて、前記評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様を決定する最適製造仕様決定ステップと、シミュレーション条件及び最適製造仕様計算条件の入力、シミュレーション結果、及び決定した製造仕様の表示及び出力の少なくともいずれか一方を行う表示・入出力ステップと、からなることを特徴とする。
また、本発明のコンピュータプログラムは、製造工場において、複数の製造仕様及び複数の評価指標を有する複数の工程での処理を経て生産される複数の種類の製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を、製品の生産予定に基づいて行うための、製造仕様の決定を支援するコンピュータプログラムであって、各工程の製造実績データを収集する製造実績収集処理と、各工程の予め定めた一つ又は複数の評価指標の値を計算する評価指標計算処理と、各工程における、前記製造実績収集処理で収集された前記製造実績データ、及び前記評価指標の値に基づいて、製造仕様と評価指標の値との関係を表す工程モデルを作成してデータベースとして保持する工程モデル作成・保持処理と、生産予定と工程毎の製造仕様と前記工程毎の工程モデルとを用いて、製品について各工程の各評価指標の値を導出するためのシミュレーション処理と、各評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力・保持処理と、前記製品の生産予定について、前記工程モデルと前記評価関数に基づいて、前記評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様を決定する最適製造仕様決定処理と、シミュレーション条件及び最適製造仕様計算条件の入力、シミュレーション結果、及び決定した製造仕様の表示及び出力の少なくともいずれか一方を行う表示・入出力処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記コンピュータプログラムを記録したことを特徴とする。

本発明によれば、各工程より収集した製造実績データから、各工程の製造仕様と評価指標の値との関係をモデル化し、このモデルを用いて、生産予定と工程毎の製造仕様とから、製品について各評価指標の値をシミュレーションで導出すると共に、生産に対する要求を評価関数として与えて、生産予定と工程モデルとから、その評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様の値を迅速に決定することで、複数工程での処理を経て生産される製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を実現する製造仕様の迅速な決定を支援する技術を実現することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態として複数の工程（工程１、２、・・・、ｎ）で構成される製造工場における製造仕様決定支援システムの内、製造実績収集手段１０１、評価指標計算手段１０２、及び工程モデル作成・保持手段１０３までの概要を示す構成図である。

また、図２は、同じく本発明の実施の形態である製造仕様決定支援システムの内、図１で示した工程モデル作成・保持手段１０３以降の、シミュレーション手段２０４、評価関数入力・保持手段２０５、最適製造仕様決定手段２０６、表示・入出力手段２０７までの概要を示す構成図である。

更に、図３は、図１及び図２に示す製造仕様決定支援システムを用いて行う製造仕様決定の一例の処理を示すフローチャートである。以下、図１から図３までを用いて、鉄鋼製品の製造工場を例に、製品として冷延コイル、各工程の生産に対する要求項目を表す評価指標として、品質、製造コスト、製造スループットの３つ、製造仕様としてバーゲージ（熱延コイルの板厚）を選び、上記評価指標の値に関して最適な生産を実現するバーゲージの決定を支援するシステムを主に例にとって説明する。

ここで、図１における材料は鋳片、製品は冷延コイルであり、工程１は熱延工程、工程２は冷延工程、ｎ＝２である。また、一般に、工程１製造仕様、工程２製造仕様は、それぞれ別の項目となるが、ここでは、工程１製造仕様、工程２製造仕様ともに、バーゲージである。

まず、従来設定されているバーゲージによって、熱延工程における熱延コイル製造、及び冷延工程における冷延コイル製造を行った実績データを、なるべく多くの品種、多くの寸法（板厚、板幅）の冷延コイルに対して、図１の製造実績収集手段１０１によって収集して蓄積する（図３における製造実績収集ステップ３０１に対応する）。

製造実績データとしては、まず、製造スループット評価に必要なものとして、圧延トン数、圧延開始／終了時刻等のデータを収集する。これらのデータは、直接的にはプロセス制御用計算機や、品質管理用計算機にて収集されることが一般的であり、本システムにおけるデータ収集としては、これら計算機からネットワークを介してデータを受領することが可能である。以降の他の製造実績データに関しても、プロセス制御用計算機や、品質管理用計算機からネットワークを介してデータを受領することが同様に可能である。

また、コスト評価に必要なものとして、各工程での使用電力量をはじめとする各種エネルギー使用量や、各工程での製造に用いられる原材料、消耗品の使用量等、製造コストに含むべき項目についての実績データを収集する。

更に、品質評価に必要なものとして、圧延後に切り出した試験片について機械試験にて測定される各種機械特性（ランクフォード値、引っ張り強度、等）データ、オンライン表面疵検査装置で測定される表面疵発生実績データ等の表面品位に関するデータ、オンライン形状計により測定される形状実績データ、等の実績データを収集する。

尚、図１では、各工程に対応して複数の製造実績収集手段１０１を設けているが、製造実績収集手段を１つだけ設けて、複数工程に関する製造実績の収集を全てその製造実績収集手段で行っても勿論良い。以下の評価指標計算手段１０２、工程モデル作成・保持手段１０３についても、同様にそれぞれ１つだけ設けて、複数工程に関する評価指標計算や工程モデル作成及び保持を行っても良い。

次に、評価指標計算手段１０２によって、上記製造実績データから、製造スループット、製造コスト、品質等の評価指標の値を計算する（図３の評価指標計算ステップ３０２に対応）。

製造スループットについては、圧延トン数を圧延所要時間（圧延終了時刻−圧延開始時刻）で除することで求めることが出来る。

製造コストについては、製造コストに含むべき項目についての実績使用金額を合算して求めるが、コイル１本毎に集計するのが難しく、１日単位等、より大きな時間単位で集計されるものについては、例えば圧延トン数比率や処理時間比率等、項目毎に適切な基準を選択して各コイルに配分する。

品質については、品質データがコイル１本単位で測定されるので、これらがそのまま品質評価指標となるが、製造スループット、製造コストがそれぞれ一意の値として計算されるのに対して、機械特性、表面品位、形状等、複数の評価指標が考慮の対象となりうる。
従って、決定を行う対象となる製造仕様の変更に大きく影響される評価指標を選択するのが良いが、複数選択しても勿論良い。バーゲージについての評価指標は、表面品位、機械特性の一つである引っ張り強度等が適切である。

評価指標が計算された後には、工程モデル作成・保持手段１０３によって、製造仕様であるバーゲージと評価指標（製造スループット、製造コスト、品質）との関係を表す工程モデルを作成する（図３の工程モデル作成・保持ステップ３０３に対応）。

評価指標の値は、品種、製品寸法（板厚、板幅）によって異なったものになるので、品種毎に例えば製品板厚０．１ｍｍ刻み、製品板幅２００ｍｍ刻み毎に区分に分けて、それぞれの区分毎に独立したモデルを作成するのが良い。例えば、図４は、品種としては普通鋼、製品板厚０．５−０．６ｍｍ、製品板幅１１００−１３００ｍｍについての、バーゲージと熱延工程における製造スループットとの関係を表す工程モデルを示すグラフである。

ここでは、各バーゲージに対して前記評価指標計算手段によって計算された製造スループット実績から、一般的な統計解析手法である最小二乗法による回帰式によって工程モデルを作成している。同様の手順によって、熱延工程に対して、製造コストや品質に関する工程モデルを、また、冷延工程に対しても同様に製造スループット、製造コスト、品質に関する各工程モデルを作成する。ここで、過去の製造実績データを得ることが出来ないバーゲージについての評価指標については、実績データが得られているバーゲージについての評価指標からの外挿等によって求めるのが良い。これら各工程モデルは、以降に説明するシミュレーションステップや、最適製造仕様決定ステップに先立ち、事前に作成しデータベースとして保存しておくことによって、最適製造仕様決定を迅速に行うことが可能となる。

バーゲージを決定したい対象コイルの生産予定が確定したら、図２のシミュレーション手段２０４によって、本システムの使用者である製造仕様決定担当者（以降、「担当者」と略す）が、実現される評価指標の値を予測する為のシミュレーションを行う（図３のシミュレーションステップ３０４に対応）。

ここで、生産予定に関するデータは、図２中に表示されない生産管理用計算機に保存されており、ネットワークを介してシミュレーション手段２０４に入力することが可能である。シミュレーションを行う場合は、各コイルの当該製造仕様決定に関連する項目を担当者がシミュレーション手段２０４に入力する。バーゲージ決定を行う場合では、品種、製品寸法（板厚、板幅）、重量、納期、等の情報を入力する。そして、前述の工程モデル作成・保持手段１０３で作成し保存した工程モデルのうち、生産予定の冷延コイルに対応する品種、製品寸法区分の工程モデルを読み出す。

図５は、シミュレーションの考え方を説明するための図である。ここで、熱延工程、冷延工程それぞれについて、横軸として製造仕様であるバーゲージ（記号ｘ）、縦軸として評価指標である品質（熱延工程について記号ｙ１１、冷延工程について記号ｙ１２）、コスト（同様にｙ２１、ｙ２２）、スループット（ｙ３１、ｙ３２）を取った、６通りの工程モデルが示されている。

ここで、品質については、製造仕様を変更した時の指標値自体を評価対象にする必要がある場合も多いが、需要家からの要求を満足する品質下限値を下回らなければ良い場合も多く、その場合には、品質下限から、各工程での製造仕様の上限値や下限値が決まる。図５に示す例では、品質に関して、熱延工程においてバーゲージ上限ｘｍａｘが、冷延工程においてバーゲージ下限ｘｍｉｎが決まる（それぞれを図中で▲で示す）。この２つの上下限値が、コストやスループットを評価する場合にもそれぞれ上下限値として作用する（図中で△で示す）。

また、品質下限以外でも、例えば圧延機の最大印加可能荷重等の設備能力から、バーゲージの上下限が規定される場合には、複数の異なる要因から規定されるバーゲージ上限のうち最小のものをｘｍａｘ、複数の異なる要因から規定されるバーゲージ下限のうち最大のものをｘｍｉｎとする必要がある。

（担当者がバーゲージ決定について明確な指針を持っている場合）
ここで、実現される評価指標の値を予測したいバーゲージの選択値ｘｓｅｌを与えると、熱延工程、冷延工程の、それぞれコスト、スループットの４つの工程モデルから、それぞれの工程で実現されるコストｙ２１、ｙ２２、スループットｙ３１、ｙ３２の値が求められる（図中で○で示す）。これがシミュレーション結果として予測される評価指標の値である。

更に、コストに関して、熱延工程、冷延工程を合わせた総合コストを評価対象とする場合には、単純にｙ２１とｙ２２を加え合わせれば良い。また、熱延工程、冷延工程を合わせた総合スループットを評価対象とする場合には、スループットがより小さな工程がボトルネックとなって全体のスループットが決まるから、２つの工程のスループットのうちで小さい方が総合スループットの値となる。

得られたシミュレーション結果は、表示・入出力手段２０７によって、担当者に対して画面表示等で表示される（図３の表示・入出力ステップ３０７に対応）。

ここで、シミュレーションによって得られた評価指標の値が担当者の満足するものとなった時は、担当者はキーボード等の操作によって、製造仕様として選択したバーゲージの値ｘｓｅｌを各工程の生産管理用計算機等に出力する。また、もし得られた評価指標の値が満足するものではなく、バーゲージ修正についての指針を担当者が持っている場合には、バーゲージの選択値ｘｓｅｌをキーボード入力等によって変更して再度シミュレーションを行う。この様な操作を繰り返し行い、満足する評価指標の値が実現されるバーゲージが得られた時点で、その値を出力する。

（担当者がバーゲージ決定について明確な指針を持っていない場合）
本システムに備えられた機能を用いて最適なバーゲージの値の決定を行う。まず、最適性を定義する為の評価関数を、評価関数入力・保持手段２０５によって入力する（図３の評価関数入力・保持ステップ３０５に対応）。

最も一般的な形としては、全ての評価指標の値を、以下の（式１）の様に重み付けして加え合わせたものを用いることが出来る。Ｆの値を最小にするのが最適なバーゲージの値である。ここで、コストｙ２１、ｙ２２は小さいほど好ましく、その他の品質、スループットは大きいほど好ましいので、直接加え合わせるのは適切ではない。そこで、コストが小さいほど大きくなる指標、例えばコストｙ２１、ｙ２２のそれぞれ逆数を取ってｙ２１'、ｙ２２'とし、これを品質、スループットの指標と加え合わせる。

品質ｙ１１、ｙ１２に関しては図５に示したｘｍａｘ、ｘｍｉｎの様な上下限値としてのみ考慮すれば良く、評価関数に加える必要がなければ、ｃ１１＝ｃ１２＝０、とすれば良い。また、製造スループットとして、ｙ３１とｙ３２の最小値で与えられる総合スループットのみを評価する場合には、右辺第５項、第６項の代わりに、ｃ３１・ｍｉｎ（ｙ３１、ｙ３２）と置けば良い。また、冷延工程のスループットに余力が大きく、熱延工程のスループットのみを考慮する場合には、ｃ３２＝０、とすれば良い。この様に、評価関数はその時々の製造に対する要求、戦略に応じて適切なものを選択するのが良く、（式１）の重み係数ｃ１１からｃ３２の値はそれに応じて選択するのが望ましい。また、評価関数の形としても、（式１）で示した重み付け和の形に限定されるものでないのは言うまでもない。

バーゲージの値ｘについては、以下の（式２）の関係が成り立つ。

また、各工程モデルのバーゲージと各評価指標の関係が線形であれば、或いは線形で近似しても評価精度の点で問題がなければ、以下の（式３）の様に表記可能である。

工程モデルが（式２）、（式３）の形で、また評価関数が（式１）の形で表現されれば、最適化手法として一般に広く用いられる線形計画法で最適解、即ち、評価関数Ｆの値を最小にするバーゲージｘの値と、その時の各評価指標の値を容易に計算することが可能である。

工程モデルや評価関数の何れかが非線形になる場合でも、最適化手法としてこれも比較的よく用いられる非線形計画法を用いて最適解を求めることが可能である。また、遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッド・アニーリング、タブー・サーチ手法、ローカル・サーチ手法等の探索法を用いても良く、最適製造仕様決定の方法としては、特定の最適化手法に限定されるものでないことは言うまでもない。

得られた計算結果（バーゲージの最適値、及びその時の各評価指標の値）は、シミュレーション結果と同様に、表示・入出力手段２０７によって、担当者に対して画面表示等で表示する（図３の表示・入出力ステップ３０７に対応）。

ここで、計算結果が担当者の満足するものとなった時は、担当者はキーボード等の操作によって、製造仕様を各工程の生産管理用計算機等に出力する。また、もし得られた計算が満足するものではい場合は、評価関数（式１）の各項の重み係数ｃ１１からｃ３２の値をキーボード入力等によって変更して、再度最適化計算を実行することが可能である。

また、シミュレーションステップ実行の時と同様に、得られたバーゲージの最適値の値を修正してシミュレーションを行うことも可能である。この様な操作を繰り返し行い、満足する評価指標の値を実現するバーゲージが得られた時点で、その値を出力する。

図６は、上述した製造仕様決定支援システムを作成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
図６において、６００はコンピュータＰＣである。ＰＣ６００は、ＣＰＵ６０１を備え、ＲＯＭ６０２又はハードディスク（ＨＤ）６１１に記憶された、あるいはフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）６１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス６０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。

上記ＰＣ６００のＣＰＵ６０１，ＲＯＭ６０２又はハードディスク（ＨＤ）６１１に記憶されたプログラムにより、本実施の形態の各機能手段が構成される。

６０３はＲＡＭで、ＣＰＵ６０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。６０５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）であり、キーボード（ＫＢ）６０９から入力される信号をシステム本体内に入力する制御を行う。

６０６は表示コントローラ（ＣＲＴＣ）であり、表示装置（ＣＲＴ）６１０上の表示制御を行う。６０７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ブートプログラム（起動プログラム：パソコンのハードやソフトの実行（動作）を開始するプログラム）、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク（ＨＤ）６１１、及びフレキシブルディスク（ＦＤ）６１２とのアクセスを制御する。

６０８はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）で、ＬＡＮ６１３を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、あるいは他のＰＣと双方向のデータのやり取りを行う。

（実施例）
以下の様な品種、製品寸法区分の冷延コイルの最適なバーゲージの値を本発明の最適製造仕様決定手段を用いて計算した。
対象品種：普通鋼
板幅区分：１７００−１９００ｍｍ
板厚区分：１．０−１．２ｍｍ
最適化計算の評価関数としては、以下の３ケースについて計算を行った。
ケース１：総コスト最小（式１に於いてｃ２１＝ｃ２２＝１、他の重みは全てゼロ）
ケース２：熱延スループット最大（ｃ３１＝１、他の重みは全てゼロ）
ケース３：冷延スループット最大（ｃ３２＝１、他の重みは全てゼロ）
現行バーゲージに対する値を１００とした時の、それぞれのケースについての結果は以下の通りである。

この結果から、総コスト最小を目的としたケース１では、現行よりも総コストが２％低下し、熱延スループット最大を目的としたケース２、冷延スループット最大を目的としたケース３では、熱延スループット、冷延スループットが、それぞれ現行よりも、１％、９％向上する結果が得られた。冷延コイルは、売値に対する製造コストの比率が高く、また、生産量も多いため、上記指標の向上は操業に対する大きな改善となる。

この様に、本発明を用いることにより、その時々の受注状況、生産状況の変化や、それらを受けての生産戦略の変化によって、生産に対する要求が様々に変化するのに対応して、要求に応じた最適な製造仕様を選択することが可能となる。

ここで、本発明の実施の形態、及び実施例として、冷延コイルを生産する場合のバーゲージを例に説明を行ったが、バーゲージ以外の製造仕様、例えば成分、熱処理条件等に対しても、また、鉄鋼製品以外の製品の製造についても、本発明が適用可能であることは勿論であり、また、複数の製造仕様を同時に決定する場合にも適用可能であることも言うまでもない。

更に、本発明は、複数工程での処理を経て生産される製品の製造仕様決定に用いて最も有効なものであるが、単一工程での処理を経て生産される製品の製造仕様決定にも適用可能であることは勿論である。

また、本発明の目的は前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、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（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明は、複数工程での処理を経て生産される製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を実現する製造仕様の迅速な決定の支援に利用される。

本発明の実施形態の製造仕様決定支援システムの構成のうち、製造実績収集手段、評価指標計算手段、工程モデル作成・保持手段の部分を示す図である。 本発明の実施形態の製造仕様決定支援システムの構成のうち、工程モデル作成・保持手段、シミュレーション手段、評価関数入力・保持手段、最適製造仕様決定手段、表示・入出力手段の部分を示す図である。 製造仕様決定支援システムの処理の一例を示すフローチャートである。 バーゲージと熱延スループットとの関係を表す工程モデルの一例を示す特性図である。 本発明の実施例に於けるシミュレーションの考え方を説明するための図である。 製造仕様決定支援システムを作成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ 製造実績収集手段
１０２ 評価指標計算手段
１０３ 工程モデル作成・保持手段
２０４ シミュレーション手段
２０５ 評価関数入力・保持手段
２０６ 最適製造仕様決定手段
２０７ 表示・入出力手段
６００ コンピュータＰＣ
６０１ ＣＰＵ
６０２ ＲＯＭ
６０３ ＲＡＭ
６０４ システムバス
６０５ キーボードコントローラ
６０６ 表示コントローラ
６０７ ディスクコントローラ
６０８ ネットワークインタフェースカード
６０９ キーボード
６１０ 表示装置
６１１ ハードディスク
６１２ フレキシブルディスクドライブ
６１３ ＬＡＮ

Claims (5)

1. 製造工場において、複数の製造仕様及び複数の評価指標を有する複数の工程での処理を経て生産される複数の種類の製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を、製品の生産予定に基づいて行うための、製造仕様の決定を支援する製造仕様決定支援システムであって、
   各工程の製造実績データを収集する製造実績収集手段と、
   各工程の予め定めた一つ又は複数の評価指標の値を計算する評価指標計算手段と、
   各工程における、前記製造実績収集手段で収集された前記製造実績データ、及び前記評価指標の値に基づいて、製造仕様と評価指標の値との関係を表す工程モデルを作成してデータベースとして保持する工程モデル作成・保持手段と、
   生産予定と工程毎の製造仕様と前記工程毎の工程モデルとを用いて、製品について各工程の各評価指標の値を導出するためのシミュレーション手段と、
   各評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力・保持手段と、
   前記製品の生産予定について、前記工程モデルと前記評価関数に基づいて、前記評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様を決定する最適製造仕様決定手段と、
   シミュレーション条件及び最適製造仕様計算条件の入力、シミュレーション結果、及び決定した製造仕様の表示及び出力の少なくともいずれか一方を行う表示・入出力手段と、を具備することを特徴とする製造仕様決定支援システム。
2. 前記製品が熱間圧延と冷間圧延を経て生産される冷延コイルであり、前記製造仕様が熱間圧延後板厚であることを特徴とする請求項１に記載の製造仕様決定支援システム。
3. 製造工場において、複数の製造仕様及び複数の評価指標を有する複数の工程での処理を経て生産される複数の種類の製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を、製品の生産予定に基づいて行うための、製造仕様の決定を支援する製造仕様決定支援方法であって、
   各工程の製造実績データを収集する製造実績収集ステップと、
   各工程の予め定めた一つ又は複数の評価指標の値を計算する評価指標計算ステップと、
   各工程における、前記製造実績収集ステップで収集された前記製造実績データ、及び前記評価指標の値に基づいて、製造仕様と評価指標の値との関係を表す工程モデルを作成してデータベースとして保持する工程モデル作成・保持ステップと、
   生産予定と工程毎の製造仕様と前記工程毎の工程モデルとを用いて、製品について各工程の各評価指標の値を導出するためのシミュレーションステップと、
   各評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力・保持ステップと、
   前記製品の生産予定について、前記工程モデルと前記評価関数に基づいて、前記評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様を決定する最適製造仕様決定ステップと、
   シミュレーション条件及び最適製造仕様計算条件の入力、シミュレーション結果、及び決定した製造仕様の表示及び出力の少なくともいずれか一方を行う表示・入出力ステップと、からなることを特徴とする製造仕様決定支援方法。
4. 製造工場において、複数の製造仕様及び複数の評価指標を有する複数の工程での処理を経て生産される複数の種類の製品の、複数の評価指標の値に関して最適な生産を、製品の生産予定に基づいて行うための、製造仕様の決定を支援するコンピュータプログラムであって、
   各工程の製造実績データを収集する製造実績収集処理と、
   各工程の予め定めた一つ又は複数の評価指標の値を計算する評価指標計算処理と、
   各工程における、前記製造実績収集処理で収集された前記製造実績データ、及び前記評価指標の値に基づいて、製造仕様と評価指標の値との関係を表す工程モデルを作成してデータベースとして保持する工程モデル作成・保持処理と、
   生産予定と工程毎の製造仕様と前記工程毎の工程モデルとを用いて、製品について各工程の各評価指標の値を導出するためのシミュレーション処理と、
   各評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力・保持処理と、
   前記製品の生産予定について、前記工程モデルと前記評価関数に基づいて、前記評価関数の値を最適にする各工程の製造仕様を決定する最適製造仕様決定処理と、
   シミュレーション条件及び最適製造仕様計算条件の入力、シミュレーション結果、及び決定した製造仕様の表示及び出力の少なくともいずれか一方を行う表示・入出力処理と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。
5. 請求項４に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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