JP2015036156A - 加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法、加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置および鉄鋼製品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実操業での変更を反映して、先行材の冷却処理中における後行材の圧延処理を考慮した次のスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を更新すること。
【解決手段】演算部が、処理対象のスラブのデータに基づいて、加熱炉からの抽出順と圧延処理パターンとを含む計画作成用データを作成し（ステップＳ２）、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化し（ステップＳ３）、スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンの実績が計画と異なる場合に、該スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンを実績に合わせて計画作成用データを変更し（ステップＳ６，Ｓ２）、実績の加熱炉からの抽出順および圧延処理パターンの実績を変更しないという制約条件を充足しつつ、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する（ステップＳ３）。
【選択図】 図９

Description

本発明は、スラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を作成する加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法、加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置および鉄鋼製品製造方法に関する。

一般に、加熱炉から抽出されたスラブの圧延加工処理は、圧延機で所望の板厚まで圧延する処理と、圧延処理の途中に水冷設備または所定の待機スペースで指示された温度までスラブを冷却する処理とに大別される。スラブの圧延処理の途中に冷却処理が必要な場合、冷却処理の間には圧延機が使用されずアイドル状態になるため、冷却時間を含めた総圧延時間が長くなり、圧延効率は低下する。そこで、先行材の冷却処理中に後行材の冷却処理前の圧延処理を行ったり（以下、タンデム圧延と称す）、冷却処理中の先行材を搬送ラインから待機スペースに退避させている間に後行材の圧延処理を行ったり（以下、追越圧延と称す）して、圧延機のアイドル状態を減少させて全体の圧延効率を向上させている。

圧延効率を向上させるためには、各スラブの加熱炉からの抽出順や、タンデム圧延、追越圧延などの前後のスラブに応じた圧延処理手順（以下、圧延処理パターンと称す）の最適な選択が必要である。しかしながら、加熱炉からの抽出順や圧延処理パターンを選択するには、各スラブの材質や幅や厚さなどに応じた圧延処理に関する多数の制約条件を考慮する必要があり、極めて複雑であるため、従来、作業者の経験や勘に頼らざるを得なかった。そのため、計画の作成に多大な時間を要し、オペレータの労力負担が大きかった。加えて、オペレータにより計画の内容にばらつきが生じ、常に最適な計画が作成されるとは言い難かった。

そのような背景から、特許文献１〜４には、圧延機などの設備の制約条件を定式化して、全スラブの総圧延時間を最小とするように各スラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を最適化する技術が記載されている。また、特許文献５には、作成された加熱炉抽出順・圧延順計画をオペレータにガイダンスする技術が記載されている。

特開２００３−３０５５０８号公報 特開２０１０−２２８００３号公報 特開２０１０−２８４６９５号公報 特許第４９３５４８９号公報 特開２００２−２４８５１２号公報

しかしながら、特許文献１〜４のいずれに記載の技術においても、スラブから製造される厚板製品について数多く存在する材質や板厚や形状などによる設備上の制約や圧延上の制約の全てを取り込んだ計画が作成されるわけではない。したがって、オペレータが提示された計画を不適切と判断して採用しない場合がある。その場合には、オペレータによって変更された計画を考慮して次のスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を更新する必要がある。しかしながら、特許文献１〜５のいずれの技術によっても、オペレータが変更した実操業での加熱炉抽出順・圧延順の実績を反映して次のスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を更新することはできない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、実操業での変更を反映して、先行材の冷却処理中における後行材の圧延処理を考慮した次のスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を更新することが可能なスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を作成可能な加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法、加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置および鉄鋼製品製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法は、処理対象のスラブのデータに基づいて、加熱炉からの抽出順と前後のスラブに応じた圧延処理手順を示す圧延処理パターンとを含む計画作成用データを作成する計画作成用データ作成ステップと、前記計画作成用データに基づいて、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画作成ステップと、スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンの実績が前記計画と異なる場合に、該スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンを実績に合わせて前記計画作成用データを変更する計画作成用データ変更ステップと、前記計画作成用データ変更ステップにおいて変更された計画作成用データに基づいて、加熱炉からの抽出順および圧延処理パターンの実績を変更しないという制約条件を充足しつつ、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画更新ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法は、上記発明において、前記計画作成ステップおよび前記計画更新ステップにおいて、圧延時間および／または品質に基づいて処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化することを特徴とする。

また、本発明に係る加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法は、上記発明において、前記計画作成ステップおよび前記計画更新ステップにおいて、総圧延時間が最短となるように、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化することを特徴とする。

また、本発明に係る加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置は、処理対象のスラブのデータに基づいて、加熱炉からの抽出順と前後のスラブに応じた圧延処理手順を示す圧延処理パターンとを含む計画作成用データを作成する計画作成用データ作成手段と、前記計画作成用データに基づいて、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画作成手段と、スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンの実績が前記計画と異なる場合に、該スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンを実績に合わせて前記計画作成用データを変更する計画作成用データ変更手段と、前記計画作成用データ変更手段により変更された計画作成用データに基づいて、加熱炉からの抽出順および圧延処理パターンの実績を変更しないという制約条件を充足しつつ、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画更新手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る鉄鋼製品製造方法は、処理対象のスラブのデータに基づいて、加熱炉からの抽出順と前後のスラブに応じた圧延処理手順を示す圧延処理パターンとを含む計画作成用データを作成する計画作成用データ作成ステップと、前記計画作成用データに基づいて、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画作成ステップと、スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンの実績が前記計画と異なる場合に、該スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンを実績に合わせて前記計画作成用データを変更する計画作成用データ変更ステップと、前記計画作成用データ変更ステップにおいて変更された計画作成用データに基づいて、加熱炉からの抽出順および圧延処理パターンの実績を変更しないという制約条件を充足しつつ、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画更新ステップと、を含む加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法を用いることを特徴とする。

本発明によれば、実操業での変更を反映して、先行材の冷却処理中における後行材の圧延処理を考慮した次のスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を更新することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理が適用される鉄鋼製品の圧延ラインの一例を説明するための図である。 図２は、図１の圧延ラインにおける１枚のスラブの処理概要を示す模式図である。 図３は、タンデム圧延の処理概要を示す模式図である。 図４は、タンデム圧延を実施しない場合の処理概要を示す模式図である。 図５は、タンデム圧延を連続して実施する場合の処理概要を示す模式図である。 図６は、追越圧延の処理概要を示す模式図である。 図７は、本実施の形態の加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置の概略構成を示す模式図である。 図８は、スラブデータのデータ構成例を示す図である。 図９は、本実施の形態の加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、計画作成用データを例示する図である。 図１１は、実績を反映したスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を作成する方法を説明するための説明図である。 図１２は、実績を反映したスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を作成する方法を説明するための説明図である。 図１３は、実績を反映したスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を作成する方法を説明するための説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

［圧延ラインの構成］
まず、図１および図２を参照して本実施の形態の加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置が対象とする処理の流れについて説明する。図１は、本実施形態の加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理が適用される鉄鋼製品の製造ラインである圧延ラインの構成を模式的に示した概略図である。また、図２は、圧延処理の途中に冷却処理が必要なスラブについての圧延ラインでの処理の内容と時間とを模式的に示すガントチャートである。図１および図２に示すように、スラブは、複数の抽出口を有する加熱炉１０１から１枚ずつ抽出され、搬送ライン１０２を経由して圧延機１０３に搬送されて目標の板厚まで圧延される。圧延処理の途中に冷却処理が必要なスラブは、圧延機１０３で冷却処理開始に必要な板厚になるまで圧延され（圧延時間Ｔ_１）、搬送ライン１０２を経由して冷却装置１０４または追越設備１０５に搬送されて目標の温度になるまで冷却され（冷却時間Ｔ_２）、その後、再び圧延機１０３に戻されて目標の板厚になるまで圧延される（圧延時間Ｔ_３）。なお、追越設備１０５は、圧延機１０３の上流でスラブを搬送ライン１０２から持ち上げて次の圧延処理まで待機させる。この追越設備１０５に搬送されたスラブは、空冷処理により冷却される。なお、一般に、空冷処理による冷却処理は水冷処理による冷却処理より目標温度までの冷却処理に長時間を要する。また、本実施の形態では簡略のため、スラブの冷却処理回数は１回以下、圧延処理回数は２回以下としている。

［圧延処理パターン］
次に、図３〜６を参照して、圧延ラインにおける複数のスラブの圧延処理パターンについて説明する。まず、図３を参照して本実施の形態のタンデム圧延について説明する。図３は、圧延処理の途中に冷却処理が必要な２枚のスラブＡ，Ｂについて、先行材Ａの冷却時間に後行材Ｂの１回目の圧延処理を行うタンデム圧延の処理の概要を示すガントチャートである。図３に示すように、タンデム圧延では、先行材Ａが冷却装置１０４で空冷処理または水冷処理により冷却される（冷却時間Ｔ_Ａ２）間に、後行材Ｂが冷却処理開始に必要な板厚になるまで圧延される（圧延時間Ｔ_Ｂ１）。次に、後行材Ｂは先行材Ａの圧延処理の完了を待機するために追越設備１０５などの圧延機１０３の上流に搬送され、空冷処理により冷却される（冷却時間Ｔ_Ｂ２−１）。そして、先行材Ａの目標板厚になるまでの圧延処理（圧延時間Ｔ_Ａ３）が完了すると、後行材Ｂは冷却装置１０４に搬送され、目標の温度になるまで空冷処理または水冷処理により冷却される（冷却時間Ｔ_Ｂ２−２）。このようなタンデム圧延により、圧延機１０３では、先行材Ａについての圧延時間Ｔ_Ａ１と圧延時間Ｔ_Ａ３との間に後行材Ｂについての圧延処理（圧延時間Ｔ_Ｂ1）が実施されるため、先行材Ａだけの圧延処理では圧延機１０３がアイドル状態となる時間Ｔ_Ａ２を有効に活用できる。また、タンデム圧延により、２枚のスラブの圧延処理に必要な総圧延時間（冷却時間を含む）は、（Ｔ_Ａ１＋Ｔ_Ａ２＋Ｔ_Ａ３）＋（Ｔ_Ｂ２−２＋Ｔ_Ｂ３）となり、図４に示すタンデム圧延を実施しない場合の総圧延時間（Ｔ_Ａ１＋Ｔ_Ａ２＋Ｔ_Ａ３）＋（Ｔ_Ｂ１＋Ｔ_Ｂ２＋Ｔ_Ｂ３）より短縮される。なお、図５に例示するように、連続してタンデム圧延を実施することもできる。

また、図６を参照して本実施の形態の追越圧延について説明する。図６は、圧延処理の途中に冷却処理が必要な先行材Ａの冷却時間に、冷却処理が不要な後行材Ｂ，Ｃの圧延処理を行う追越圧延の処理の概要を示すガントチャートである。図５に示すように、追越圧延では、先行材Ａが追越設備１０５により搬送ライン１０２から持ち上げられ空冷処理により冷却される（冷却時間Ｔ_Ａ２）間に、後行材Ｂ，Ｃが圧延される（圧延時間Ｔ_Ｂ，Ｔ_Ｃ）。このような追越圧延により、３枚のスラブの冷却時間を含む圧延処理にかかる総圧延時間は、（Ｔ_Ａ１＋Ｔ_Ａ２＋Ｔ_Ａ３）となる。なお、追越圧延を行う場合には、先行材Ａの冷却処理は追越設備１０５における空冷処理となるため、冷却装置１０４における水冷処理より長時間を要する。そこで、追越圧延による総圧延時間（Ｔ_Ａ１＋Ｔ_Ａ２＋Ｔ_Ａ３）が、追越圧延を行わず先行材Ａを冷却装置で水冷処理により冷却する場合の３枚のスラブの総圧延時間（Ｔ_Ａ１＋Ｔ_Ａ２＋Ｔ_Ａ３）＋（Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｃ）より短縮される場合にのみ、追越圧延が行われる。

［加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置の構成］
次に、図７を参照して、本実施の形態による加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１の概略構成について説明する。図７に示すように、本発明の一実施形態である加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１は、入力部１１と、出力部１２と、記憶部１３と、各構成部を制御する制御部１４とを備える。

入力部１１は、電源スイッチおよび入力キーなどの入力デバイスを用いて実現され、オペレータによる入力操作に対応して、制御部１４に対して加熱炉抽出順・圧延順計画作成などの各種指示情報を入力する。出力部１２は、液晶ディスプレイなどの表示装置、プリンターなどの印刷装置、情報通信装置などによって実現される。出力部１２は、加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１によって作成されたスラブの加熱炉抽出順・圧延順計画を出力する。本実施の形態では、出力部１２はオペレータに対してガイダンスを表示するガイダンス装置のガイダンスモニターにより実現され、入力部１１はオペレータによる加熱炉抽出順・圧延順計画からの変更などの指示入力を受け付けるガイダンス装置の入力デバイスにより実現される。

記憶部１３は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの情報記憶媒体およびその読取装置等によって実現される。記憶部１３には、加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１を動作させる処理プログラムや、処理プログラムの実行中に使用されるデータなどが予め記憶され、あるいは処理の都度一時的に記憶される。なお、記憶部１３は、ＬＡＮやインターネットなどの電気通信回線を介して制御部１４と通信する構成としてもよい。

制御部１４は、処理プログラムを実行するＣＰＵ等を用いて実現され、前述した加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１の各構成部を制御する。また、制御部１４は、データ読込部１４１と、演算部１４２と、最適計画作成部１４３と、ガイダンス部１４４とを有し、後述する加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理を実行する。

本実施の形態において、後述する加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理の開始に先立って、あるいは加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理の開始時に、操作者の操作入力により、あるいは操業データベースなどの外部のデータベースからダウンロードすることにより、加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１に入力部１１を介して加熱炉抽出順・圧延順計画の対象の全スラブデータが入力され、記憶部１３に記憶される。図８はスラブデータのデータ構成例を示す図である。図８に示すように、スラブデータは、スラブの識別情報であるスラブＩＤに対応づけられて、鋼種と、スラブ寸法（スラブ板厚、スラブ板長、スラブ板幅）と、目標寸法（目標板長、目標板厚、目標板幅）と、スラブ温度と、冷却速度（水冷冷却速度、空冷冷却速度）と、冷却開始時寸法（冷却開始時板厚、冷却開始時板長）と、冷却開始時温度と、冷却温度目標値と、冷却温度下限値とを含んで構成される。

鋼種は、スラブの成分を意味する。スラブ寸法は、圧延処理開始時のスラブの寸法（板厚、板長、板幅）を意味する。目標寸法は、圧延処理終了時のスラブの寸法（板厚、板長、板幅）の目標値を意味する。スラブ温度は、加熱炉から抽出されたスラブの温度を意味する。冷却速度は、スラブの冷却処理にかかる時間を算出するための冷却能力を意味する。水冷冷却速度は冷却装置１０４の水冷処理による冷却速度を意味し、空冷冷却速度は追越設備１０５や圧延機１０３上流の待機スペースや冷却装置１０４上に放置されたスラブの空冷処理による冷却速度を意味する。冷却開始時寸法は、１回目の圧延処理が終了した後、冷却処理を開始する際のスラブの寸法（板厚、板長）を意味する。冷却開始時温度は、１回目の圧延処理終了後、冷却処理開始時のスラブの温度を意味する。冷却温度目標値は、スラブの冷却処理終了時温度の目標値を意味し、冷却温度下限値は、スラブの冷却処理終了時温度のとり得る範囲の下限値を意味する。

また、スラブデータに基づいて、後述する加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理に必要な各スラブについての各種のデータが導出され、記憶部１３に格納される。例えば、各スラブの圧延処理や冷却処理の所要時間が算出され、記憶部１３に格納されている。また、各スラブについてタンデム圧延の可否、追越圧延の可否、追越設備１０５でのリフトの可否などが設定され記憶部１３に格納されている。ここで、タンデム圧延可とは、例えば、所定の板厚以上の冷え難いスラブであることや、複数回（本実施の形態では２回）の圧延処理の間に冷却処理を必要とすることなどの条件を満たすスラブであることを意味する。なお、先行材、後行材の双方がタンデム圧延可の場合にのみ、タンデム圧延を行うことができる。また、追越圧延可とは、冷え過ぎなどのトラブルを起こし難いスラブや、確実に短時間で圧延できるスラブであることなどを意味する。追越設備１０５でのリフト可とは、スラブ寸法が追越設備１０５を使用できる所定の範囲内であることや、追越設備１０５へのスラブ移動時間などを考慮できる所定時間以上の空冷時冷却時間が設定されることなどの条件を満たすスラブであることを意味する。また、各スラブについての加熱炉１０１の抽出口（各抽出口に対応する列番号）や加熱炉１０１内で先行するスラブのスラブＩＤなどの加熱炉内情報が記憶部１３に格納されている。

［加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理］
次に、図９のフローチャートを参照して、加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１による加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理手順について説明する。この加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理は、オペレータの指示により実操業で各スラブの加熱炉からの抽出順や圧延処理パターンが当初の加熱炉抽出順・圧延順計画から変更された場合に、変更された圧延処理中のスラブ（以下、圧延中スラブ）についての加熱炉からの抽出順や圧延処理パターンの実績を反映して、加熱炉抽出順・圧延順計画を更新するものである。図９のフローチャートは、例えば、操作者により加熱炉抽出順・圧延順計画作成の指示入力があったタイミングで開始となり、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、データ読込部１４１が、加熱炉抽出順・圧延順計画の対象の圧延中スラブおよび加熱炉内のスラブについてのデータを記憶部１３から読み込む。ここで、スラブについてのデータとは、スラブデータに基づいて別途算出された圧延処理や冷却処理の所要時間と、スラブデータに基づいて設定されたタンデム圧延の可否、追越圧延の可否、追越設備１０５でのリフト可否などの圧延処理や冷却処理に関するデータと、抽出口や加熱炉内で先行するスラブのスラブＩＤなどの加熱炉内情報とを含む。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、演算部１４２が、ステップＳ１の処理で読みこまれた加熱炉抽出順・圧延順計画の対象の圧延中スラブおよび加熱炉内スラブについてのデータに基づいて、加熱炉抽出順・圧延順計画を作成する際に使用する計画作成用データを作成する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理はステップＳ３の処理に進む。

図１０は、計画作成用データを例示する図である。図１０に例示するように、計画作成用データは、スラブＩＤと、抽出順実績と、圧延処理パターンと、処理内容と、圧延時間と、水冷時温調時間と、空冷時温調時間と、タンデム圧延可否と、追越圧延可否と、リフト可否と、抽出口と、前方スラブＩＤとを含む。

抽出順実績とは、加熱炉から抽出され圧延中のスラブについて、加熱炉からの抽出順の実績を意味する。後述するように、抽出順の操業上の実績が計画と異なる場合には、その実績が反映され抽出順が変更される。

圧延処理パターンとは、タンデム圧延、追越圧延のいずれかが実施されることを意味する。後述するように、圧延処理パターンの操業上の実績が計画と異なる場合には、その実績が反映され圧延処理パターンが変更される。

処理内容とは、１回目圧延（１回目の圧延処理）、冷却（冷却処理）、２回目圧延（２回目の圧延処理）のいずれかを意味する。

圧延時間とは、１回目の圧延処理または２回目の圧延処理の所要時間を意味する。ここで、１回目の圧延処理の所要時間とは、冷却処理が不要なスラブについての目標板厚までの圧延処理に必要な時間、または冷却処理が必要なスラブについての冷却処理開始に必要な冷却開始板厚までの圧延処理に要する時間を意味する。また、２回目の圧延処理の所要時間とは、冷却処理が必要なスラブについての冷却処理後の目標板厚までの２回目の圧延処理に必要な時間を意味し、冷却処理が不要で必要な圧延処理が１回のスラブについては０が設定される。

水冷時温調時間とは、冷却処理のうち、スラブを水冷設備で温度調整する水冷処理の所要時間を意味する。空冷時温調時間とは、冷却処理のうち、スラブを空冷処理により温度調整する空冷処理の所要時間を意味する。いずれかの冷却処理が不要な場合には０が設定される。なお、上記以外の実現不可の項目（例えば、処理内容「冷却」に対応する圧延時間、処理内容「１回目圧延」に対応する水冷時温調時間など）には０が設定される。

タンデム圧延可否とは、タンデム圧延の可否を示す。追越圧延可否とは、追越圧延の可否を示す。リフト可否とは、追越設備１０５でのリフトの可否を示す。

抽出口とは、加熱炉内スラブが抽出される抽出口を意味する。この抽出口は、圧延中スラブについては操業上の実績を示し、加熱炉内のスラブについて予定を示し各抽出口に対応する加熱炉１０１内での列番号から導出される。前方スラブＩＤとは、加熱炉１０１から抽出され圧延中のスラブについては先行材のスラブＩＤを意味し、加熱炉内スラブについては加熱炉１０１から直近に抽出された圧延中スラブのスラブＩＤを意味する。

ステップＳ３の処理では、演算部１４２が、まず、加熱炉抽出順・圧延順計画を作成する際に適用される操業上の制約条件を設定する。例えば、演算部１４２は、各スラブについての冷却処理時間を可変として、先行材と後行材との処理時間の関係からとり得る冷却処理時間の範囲を制約条件として設定する。また、演算部１４２は、後述するように、圧延中スラブの実績は変更不可とする制約条件を設定する。なお、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理が開始された後いずれかのスラブが加熱炉から抽出される前には、この圧延中スラブの実績についての制約条件は考慮されない。そして、最適計画作成部１４３が、ステップＳ２の処理で作成された計画作成用データのスラブを対象として、圧延中スラブおよび加熱炉内のスラブの総圧延時間を最短にするように加熱炉抽出順・圧延順の最適化を行って、加熱炉抽出順・圧延順計画を作成する。ここでは、最適計画作成部１４３は、周知の分枝限定法や制約伝播技術による制約プログラミングなどを適用し、ステップＳ２の処理で作成された計画作成用データに基づいて、上記の制約条件を満たして総圧延時間が最短になるように、加熱炉抽出順・圧延順を決定する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、ガイダンス部１４４が、作成された加熱炉抽出順・圧延順計画を出力部１２としてのガイダンス装置のモニターに出力する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理はステップＳ５の処理に進む。

なお、ステップＳ４の処理で出力された加熱炉抽出順・圧延順計画を参照したオペレータにより、加熱炉抽出順・圧延順が入力部１１としてのガイダンス装置の入力デバイスなどから指示入力されると、この操業上の加熱炉抽出順・圧延順の実績に基づいて、別途、記憶部１３に格納されている各スラブについてのデータ（例えば、圧延処理や冷却処理の所要時間などの圧延処理や冷却処理に関するデータや、抽出口などの加熱炉内情報を含む）が変更され、記憶部１３に格納される。

ステップＳ５の処理では、冷却装置１０４が使用された際に、ガイダンス部１４４が、その圧延中スラブの圧延処理パターンが加熱炉抽出順・圧延順計画から変更されているか否かを確認する。また、加熱炉１０１からスラブが抽出された際に、ガイダンス部１４４が、そのスラブの加熱炉１０１からの抽出順が加熱炉抽出順・圧延順計画から変更されているか否かを確認する。ガイダンス部１４４は、いずれかの変更があった場合には（ステップＳ５，Ｎｏ）、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理をステップＳ６の処理に進め、いずれの変更もない場合には（ステップＳ５，Ｙｅｓ）、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理をステップＳ７の処理に進める。

ステップＳ６の処理では、演算部１４２が、圧延処理パターンや加熱炉１０１からの抽出順が変更されたスラブについてのデータ（圧延処理や冷却処理に関するデータ、加熱炉内情報）を読み込んで、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理をステップＳ２の処理に戻す。そして、演算部１４２は、変更されたデータに基づいて計画作成用データを変更する。これにより、後続のステップＳ３の処理では、実績を反映した加熱炉抽出順・圧延順計画が作成される。

ステップＳ７の処理では、ガイダンス部１４４が、加熱炉抽出順・圧延順計画の対象の全スラブの圧延が終了したか否かを確認する。終了していない場合には（ステップＳ７，Ｎｏ）、ガイダンス部１４４は、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理をステップＳ５の処理に戻す。一方、終了している場合には（ステップＳ７，Ｙｅｓ）、ガイダンス部１４４は、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理をステップＳ１の処理に戻す。これにより、新たなスラブを対象として、加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理が開始される。

図１１は、ステップＳ３の処理において設定される圧延中スラブの実績についての制約条件について説明するための図である。図１１に点線で囲んで示す加熱炉１０１から抽出され抽出順および圧延処理パターンの実績が確定した圧延中スラブＡ，Ｂ，Ｃについて、最適計画作成部１４３は、これらの抽出順と圧延処理パターンとを変更しないという制約条件を設定した上で、加熱炉内スラブＤ，Ｅ，Ｆを含めた６本のスラブについて、加熱炉抽出順・圧延順計画を作成する。

図１２は、オペレータにより圧延処理パターンが変更された場合の加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理について説明するための図である。図１２において点線で囲んで示す加熱炉１０１から抽出され抽出順および圧延処理パターンの実績が確定した圧延中スラブＡ，Ｂ，Ｃのうち、この実績ではスラブＣの圧延処理パターンが計画とは異なるパターンに変更されている。この場合に、ステップＳ２の処理で、演算部１４２が、計画作成用データのスラブＣの圧延処理パターンを変更し、ステップＳ３の処理で、最適計画作成部１４３が、圧延中スラブＡ，Ｂ，Ｃについて、これらの抽出順と圧延処理パターンとを変更しないという制約条件を設定した上で、加熱炉内スラブＤ，Ｅ，Ｆを含めた６本のスラブについて、加熱炉抽出順・圧延順計画を再度作成（更新）する。なお、図１２の例では、圧延中スラブＣの圧延処理パターンが変更されたため、更新された加熱炉抽出順・圧延順計画では、当初の加熱炉抽出順・圧延順計画から加熱炉内スラブＥ，Ｆの抽出順が変更された。

図１３は、オペレータにより抽出順が変更された場合の加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理について説明するための図である。図１３において点線で囲んで示す加熱炉１０１から抽出され抽出順および圧延処理パターンの実績が確定した圧延中スラブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、この実績ではスラブＤの抽出順が計画とは異なっている。この場合に、ステップＳ２の処理で、演算部１４２が、計画作成用データのスラブＤの抽出順実績を変更し、ステップＳ３の処理で、最適計画作成部１４３が、圧延中スラブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて、これらの抽出順と圧延処理パターンとを変更しないという制約条件を設定した上で、加熱炉内スラブＥ，Ｆを含めた６本のスラブについて、加熱炉抽出順・圧延順計画を更新する。

以上、説明したように、本実施の形態の加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置１の加熱炉抽出順・圧延順計画作成処理によれば、スラブの加熱炉１０１からの抽出順や圧延処理パターンが当初の加熱炉抽出順・圧延順計画と異なるたびに、実操業での変更を反映して加熱炉抽出順・圧延順計画を更新することができる。これにより、加熱炉抽出順・圧延順計画の実操業との乖離を補正できる。

なお、本実施の形態においては、総圧延時間を最短とすることにより最適化しているが、最適解は、制約条件に基づいて所定の範囲で選択することとしてもよい。また、圧延時間の他、スラブの品質の評価値を含めて最適化してもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１ 加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置
１１ 入力部
１２ 出力部
１３ 記憶部
１４ 制御部
１４１ データ読込部
１４２ 演算部
１４３ 最適計画作成部
１４４ ガイダンス部
１０１ 加熱炉
１０２ 搬送ライン
１０３ 圧延機
１０４ 冷却装置
１０５ 追越設備

Claims (5)

1. 処理対象のスラブのデータに基づいて、加熱炉からの抽出順と前後のスラブに応じた圧延処理手順を示す圧延処理パターンとを含む計画作成用データを作成する計画作成用データ作成ステップと、
   前記計画作成用データに基づいて、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画作成ステップと、
   スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンの実績が前記計画と異なる場合に、該スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンを実績に合わせて前記計画作成用データを変更する計画作成用データ変更ステップと、
   前記計画作成用データ変更ステップにおいて変更された計画作成用データに基づいて、加熱炉からの抽出順および圧延処理パターンの実績を変更しないという制約条件を充足しつつ、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画更新ステップと、
   を含むことを特徴とする加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法。
2. 前記計画作成ステップおよび前記計画更新ステップにおいて、圧延時間および／または品質に基づいて処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化することを特徴とする請求項１に記載の加熱炉抽出順・圧延順作成方法。
3. 前記計画作成ステップおよび前記計画更新ステップにおいて、総圧延時間が最短となるように、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化することを特徴とする請求項２に記載の加熱炉抽出順・圧延順作成方法。
4. 処理対象のスラブのデータに基づいて、加熱炉からの抽出順と前後のスラブに応じた圧延処理手順を示す圧延処理パターンとを含む計画作成用データを作成する計画作成用データ作成手段と、
   前記計画作成用データに基づいて、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画作成手段と、
   スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンの実績が前記計画と異なる場合に、該スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンを実績に合わせて前記計画作成用データを変更する計画作成用データ変更手段と、
   前記計画作成用データ変更手段により変更された計画作成用データに基づいて、加熱炉からの抽出順および圧延処理パターンの実績を変更しないという制約条件を充足しつつ、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画更新手段と、
   を備えることを特徴とする加熱炉抽出順・圧延順計画作成装置。
5. 処理対象のスラブのデータに基づいて、加熱炉からの抽出順と前後のスラブに応じた圧延処理手順を示す圧延処理パターンとを含む計画作成用データを作成する計画作成用データ作成ステップと、
   前記計画作成用データに基づいて、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画作成ステップと、
   スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンの実績が前記計画と異なる場合に、該スラブの加熱炉からの抽出順または圧延処理パターンを実績に合わせて前記計画作成用データを変更する計画作成用データ変更ステップと、
   前記計画作成用データ変更ステップにおいて変更された計画作成用データに基づいて、加熱炉からの抽出順および圧延処理パターンの実績を変更しないという制約条件を充足しつつ、処理対象のスラブの加熱炉からの抽出順および圧延順の計画を最適化する計画更新ステップと、
   を含むことを特徴とする加熱炉抽出順・圧延順計画作成方法を用いた鉄鋼製品製造方法。

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