JP2018197698A - Material estimation device, and material estimation method - Google Patents

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和久 浜元
Kazuhisa Hamamoto
和久 浜元
前田 知幸
Tomoyuki Maeda
知幸 前田
西野 都
Miyako Nishino
都 西野
長瀬 佳之
Yoshiyuki Nagase
佳之 長瀬
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Abstract

To provide a material estimation device and material estimation method that can estimate a material of a metal plate with high accuracy in comparison with conventional device and method.SOLUTION: A material estimation device is configured to: receive an operation condition in a processing step of processing a metal plate; give the received operation condition to an estimation model; acquire a primary estimation material serving as an estimation value of the material of the metal plate; correct the primary estimation material acquired from the estimation model on the basis of a past operation condition serving as the operation condition about the metal plate processed in the past, a past primary estimation material serving as the primary estimation material when giving a past operation condition to the estimation model, and a performance value of the material of the metal plate processed by the past operation condition; calculate a post-correction secondary order estimation material; and output a calculated secondary order estimation material.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、金属板の材質を推定する材質推定装置及び材質推定方法に関する。   The present invention relates to a material estimation device and a material estimation method for estimating the material of a metal plate.

鋼板、アルミニウム合金板(Al合金板)等の金属板は、溶解工程(鋼板であれば製鋼工程)、熱間圧延工程、冷却工程、冷間圧延行程、焼鈍工程等の各工程を経て製造される。かかる金属板の硬度等の材質は製品の重要な品質指標であり、上記の各工程での操業条件により製品の材質が左右される。このため、従来、製造工程における操業条件を用いて、金属板の材質を推定することが行われている。例えば特許文献1には、Al合金板の製造における工程毎の金属組織(析出物量、結晶粒径、合金元素の固溶量、残留応力等)を操業条件に基づいて算出し、得られた金属組織に基づいてAl合金板の材質を推定する方法が開示されている。   Metal plates such as steel plates and aluminum alloy plates (Al alloy plates) are manufactured through various steps such as a melting step (steel making step if steel plate), a hot rolling step, a cooling step, a cold rolling step, and an annealing step. The The material such as hardness of the metal plate is an important quality index of the product, and the material of the product depends on the operating conditions in each of the above steps. For this reason, estimating the material of a metal plate conventionally using the operation conditions in a manufacturing process is performed. For example, in Patent Literature 1, the metal structure obtained by calculating the metal structure (precipitate amount, crystal grain size, solid solution amount of alloy element, residual stress, etc.) for each process in the production of an Al alloy plate based on the operating conditions. A method for estimating the material of an Al alloy plate based on the structure is disclosed.

特開2002−224721号公報JP 2002-224721 A

しかしながら、操業条件と材質との関係は非常に複雑であり、実際の製造設備に合わせて操業条件から材質を推定することは容易ではない。例えば、上記の特許文献1に開示された方法では、各工程での金属組織を正確に算出することは困難であり、このため、高精度に材質を推定することは難しい。   However, the relationship between the operating conditions and the materials is very complicated, and it is not easy to estimate the materials from the operating conditions according to the actual manufacturing equipment. For example, in the method disclosed in Patent Document 1 described above, it is difficult to accurately calculate the metal structure in each process, and thus it is difficult to estimate the material with high accuracy.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる材質推定装置及び材質推定方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a situation, The main objective is to provide the material estimation apparatus and material estimation method which can solve the said subject.

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の材質推定装置は、金属板を処理する処理工程における操業条件が与えられた場合に、前記処理工程によって処理される金属板の材質を推定し、第1次推定材質を出力する推定モデルと、過去に処理された金属板についての操業条件である過去操業条件、前記推定モデルに前記過去操業条件を与えたときの第1次推定材質である過去第1次推定材質、及び前記過去操業条件によって処理された金属板の材質の実績値を対応付けて記憶する実績データベースと、材質推定対象の金属板に係る操業条件を受け付ける受付手段と、前記実績データベースに記憶された互いに対応する前記過去操業条件、前記過去第1次推定材質、及び前記材質の実績値に基づいて、前記受付手段によって受け付けられた前記操業条件を前記推定モデルに与えたときに出力される前記第1次推定材質を補正し、補正後の第2次推定材質を算出する補正手段と、前記補正手段によって算出された前記第2次推定材質を出力する出力部とを備える。   In order to solve the above-described problems, the material estimation apparatus according to one aspect of the present invention provides a material for a metal plate to be processed by the processing step when an operation condition is given in the processing step for processing the metal plate. An estimation model for estimating and outputting a primary estimation material, a past operation condition that is an operation condition for a previously processed metal plate, and a primary estimation material when the past operation condition is given to the estimation model A past record database that stores the past primary estimated material and a past record value of the material of the metal plate processed according to the previous operation condition, and a reception unit that receives the operation condition of the metal plate to be estimated. , Based on the past operation conditions corresponding to each other stored in the record database, the first primary estimated material, and the record value of the material. Further, the first estimated material output when the operating condition is given to the estimated model is corrected, the corrected second estimated material is calculated, and the first calculated by the correcting unit. An output unit that outputs the secondary estimated material.

この態様において、前記材質推定装置は、前記操業条件に応じて前記第1次推定材質を補正するための補正値を算出する補正関数を、前記互いに対応する前記過去操業条件、前記過去第1次推定材質、及び前記材質の実績値に基づいて導出する導出手段をさらに備え、前記補正手段は、前記導出手段によって導出された前記補正関数に、前記受付手段によって受け付けられた操業条件を与えて前記補正値を算出し、算出された前記補正値を前記第1次推定材質に適用して前記第2次推定材質を算出するように構成されていてもよい。   In this aspect, the material estimation device uses a correction function for calculating a correction value for correcting the first estimated material in accordance with the operation condition, the past operation condition corresponding to the past operation condition, and the past first order. Further comprising derivation means for deriving based on the estimated material and the actual value of the material, the correction means gives the operation condition accepted by the acceptance means to the correction function derived by the derivation means, and A correction value may be calculated, and the calculated second correction material may be calculated by applying the calculated correction value to the first estimated material.

また、上記態様において、前記導出手段は、複数の前記過去操業条件と、複数の前記過去第1次推定材質及び前記実績値の差との関係を近似した前記補正関数を導出するように構成されていてもよい。   In the above aspect, the derivation means is configured to derive the correction function approximating a relationship between a plurality of the past operation conditions and a plurality of the past first estimated materials and the difference between the actual values. It may be.

また、上記態様において、前記材質推定装置は、前記実績データベースから、前記受付手段によって受け付けられた前記操業条件に類似する前記過去操業条件を特定する特定手段をさらに備え、前記補正手段は、前記特定手段によって特定された前記過去操業条件、並びにこれに対応する前記過去第1次推定材質及び前記材質の実績値に基づいて、前記第2次推定材質を算出するように構成されていてもよい。   In the above aspect, the material estimation apparatus further includes a specifying unit that specifies the past operation condition similar to the operation condition received by the receiving unit from the result database, and the correction unit includes the specifying unit. The second estimated material may be calculated based on the past operation condition specified by the means, the past first estimated material corresponding to the past operation condition, and the actual value of the material.

また、上記態様において、前記出力部は、前記特定手段によって前記操業条件に類似する前記過去操業条件が特定されなかった場合、前記第2次推定材質に代えて、前記第1次推定材質を出力するように構成されていてもよい。   In the above aspect, the output unit outputs the first estimated material instead of the second estimated material when the past operation condition similar to the operation condition is not identified by the identifying unit. It may be configured to.

また、上記態様において、前記受付手段は、前記金属板の長さよりも短い処理設備内でその長手方向に搬送される前記金属板に対して前記処理工程が施される場合に、前記金属板において前記長手方向に沿って設定された複数の管理ポイントが前記処理設備に設置された測定器を通過する度に、前記測定器によって測定された前記管理ポイントにおける物理量のそれぞれを、前記操業条件として受け付けるように構成されており、前記推定モデルは、前記管理ポイントのそれぞれにおける前記操業条件に基づいて、前記管理ポイント毎に前記第1次推定材質を出力するように構成されており、前記補正手段は、前記管理ポイント毎に前記推定モデルから出力された前記第1次推定材質のそれぞれを補正し、前記管理ポイントのそれぞれにおける前記第2次推定材質を算出するように構成されており、前記出力部は、前記管理ポイント毎に前記第2次推定材質を出力するように構成されていてもよい。   Moreover, in the said aspect, when the said process is given with respect to the said metal plate conveyed in the longitudinal direction within the processing facility shorter than the length of the said metal plate, the said reception means is in the said metal plate. Each time a plurality of management points set along the longitudinal direction pass through a measuring device installed in the processing facility, each physical quantity at the management point measured by the measuring device is received as the operation condition. The estimation model is configured to output the first estimated material for each management point based on the operation condition at each of the management points, and the correction unit includes: Correcting each of the first estimated materials output from the estimation model for each management point, and Wherein being configured to calculate the second-order estimated material, the output unit may be configured to output the second-order estimated material for each of the control point.

また、本発明の他の態様の材質推定方法は、金属板を処理する処理工程における操業条件を受け付けるステップと、受け付けられた前記操業条件を、前記処理工程によって処理される金属板の材質を推定し、第1次推定材質を出力する推定モデルに与え、前記第1次推定材質を取得するステップと、過去に処理された金属板についての操業条件である過去操業条件、前記推定モデルに前記過去操業条件を与えたときの第1次推定材質である過去第1次推定材質、及び前記過去操業条件によって処理された金属板の材質の実績値に基づいて、前記推定モデルから取得された前記第1次推定材質を補正し、補正後の第2次推定材質を算出するステップと、算出された前記第2次推定材質を出力するステップとを有する。   The material estimation method according to another aspect of the present invention includes a step of receiving an operation condition in a processing step of processing a metal plate, and an estimation of the material of the metal plate processed by the processing step based on the received operation condition. And providing the estimated model for outputting the first estimated material, obtaining the first estimated material, the past operating condition that is the operating condition for the metal plate processed in the past, and adding the past to the estimated model. The first estimated material that is the first estimated material when the operation condition is given, and the actual value of the material of the metal plate processed according to the past operation condition, the first obtained from the estimated model The method includes a step of correcting the primary estimated material, calculating a corrected second estimated material, and outputting the calculated second estimated material.

本発明に係る材質推定装置及び材質推定方法によれば、操業条件に基づいて高精度に金属板の材質を推定することができる。   According to the material estimation apparatus and the material estimation method according to the present invention, the material of the metal plate can be estimated with high accuracy based on the operation conditions.

実施の形態に係る材質推定装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the material estimation apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る材質推定装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the material estimation apparatus which concerns on embodiment. 実績データベースの構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of a results database. 実施の形態に係る材質推定装置による材質推定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the material estimation process by the material estimation apparatus which concerns on embodiment. 管理ポイント毎の操業条件のデータセットの分類を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating classification | category of the data set of the operation condition for every management point. 類似実績データ特定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of similar performance data specific processing. 補正関数の導出を説明するためのグラフ。A graph for explaining derivation of a correction function. 評価試験における第1次推定材質と実績値との比較結果を示すグラフ。The graph which shows the comparison result of the 1st estimated material in an evaluation test, and a track record value. 評価試験における第2次推定材質と実績値との比較結果を示すグラフ。The graph which shows the comparison result of the 2nd estimated material in an evaluation test, and a track record value.

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each embodiment shown below illustrates the method and apparatus for actualizing the technical idea of this invention, Comprising: The technical idea of this invention is not necessarily limited to the following. Absent. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.

本実施の形態では、材質推定装置が、対象の金属板についての製造工程での操業条件(温度、搬送速度、圧力、環境雰囲気、成分など)から推定モデルを用いて金属板の材質(硬度、引張り強度、伸び率など)を推定し、実績データベースに記憶された過去の操業条件、材質の実績値、及び材質の推定値に基づいて、推定された材質を補正し、補正後の材質を出力する。   In the present embodiment, the material estimation device uses the estimation model from the operating conditions (temperature, conveyance speed, pressure, environmental atmosphere, components, etc.) in the manufacturing process for the target metal plate, and the material (hardness, Estimate the tensile strength, elongation, etc.), correct the estimated material based on the past operating conditions, the actual material value, and the estimated material value stored in the actual database, and output the corrected material To do.

<材質推定装置の構成>
図1は、本実施の形態に係る材質推定装置の構成を示す模式図である。材質推定装置10は、金属板20の材質を推定するためのものである。金属板20は、一方向に長く、その長手方向の複数箇所に管理ポイントが設定されている。本実施の形態に係る処理設備30は、金属板20に対して例えば圧延工程(熱間圧延工程、冷間圧延工程)、又は熱処理工程(焼鈍工程、焼入れ工程、冷却工程等)のような金属板20の搬送を伴う処理工程を実施する設備であり、その長さは金属板20の長さよりも短い。金属板20は長手方向に処理設備30内を搬送され、その長手方向に処理対象箇所を変化させながら処理設備30による処理工程が施される。
<Configuration of material estimation device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the material estimation apparatus according to the present embodiment. The material estimation device 10 is for estimating the material of the metal plate 20. The metal plate 20 is long in one direction, and management points are set at a plurality of locations in the longitudinal direction. The processing facility 30 according to the present embodiment is a metal such as a rolling process (hot rolling process, cold rolling process) or a heat treatment process (annealing process, quenching process, cooling process, etc.) for the metal plate 20. This is equipment for carrying out a processing step involving conveyance of the plate 20, and its length is shorter than the length of the metal plate 20. The metal plate 20 is transported in the processing facility 30 in the longitudinal direction, and a processing step by the processing facility 30 is performed while changing a processing target portion in the longitudinal direction.

処理設備30には、この処理設備における処理工程を制御する制御装置31と、複数の測定器32と、基準位置検出器33とが設けられている。制御装置31は、金属板20の製品仕様(板厚、板幅、品種、処理工程が溶解工程である場合は化学成分等)を記憶し、その製品仕様にしたがって処理工程を実施するよう処理設備30を制御する。制御装置31は材質推定装置10に接続されており、製品仕様の情報を材質推定装置10へ出力(送信)する。   The processing facility 30 is provided with a control device 31 that controls processing steps in the processing facility, a plurality of measuring devices 32, and a reference position detector 33. The control device 31 stores the product specifications (plate thickness, plate width, product type, chemical components, etc. when the processing process is a melting process) of the metal plate 20, and processing equipment so as to carry out the processing process according to the product specifications. 30 is controlled. The control device 31 is connected to the material estimation device 10 and outputs (transmits) product specification information to the material estimation device 10.

基準位置検出器33は、処理設備30の金属板20の進入口付近に設置され、直下を通過する金属板20の搬送方向下流側端(以下、「先頭位置」という)を基準位置として検出可能である。基準位置検出器33としては、例えば金属板20の通過によって光が遮られることを検出する光センサを用いることができる。また、金属板20同士が溶接により連結された状態で搬送される場合は、溶接線を基準位置として検出することができる。この場合、基準位置検出器33としては、変位計又は画像センサを用いることができる。基準位置検出器33は材質推定装置10に接続されており、基準位置の検出データを材質推定装置10へ出力する。   The reference position detector 33 is installed in the vicinity of the entrance of the metal plate 20 of the processing facility 30 and can detect, as a reference position, the downstream end (hereinafter referred to as “leading position”) of the metal plate 20 passing immediately below in the transport direction. It is. As the reference position detector 33, for example, an optical sensor that detects that light is blocked by the passage of the metal plate 20 can be used. Moreover, when the metal plates 20 are conveyed in a state where they are connected by welding, the weld line can be detected as a reference position. In this case, as the reference position detector 33, a displacement meter or an image sensor can be used. The reference position detector 33 is connected to the material estimation device 10 and outputs reference position detection data to the material estimation device 10.

各測定器32は、加熱又は冷却工程の場合には金属板20の温度(板温)、圧延工程の場合には板厚及び板幅、圧延荷重、搬送速度等の圧延条件等を測定する。各測定器32は材質推定装置10に接続されており、その測定データを材質推定装置10へ出力する。また、金属板20の材質試験を実施する試験装置34が処理設備30の近傍に設けられており、処理工程の後の金属板20が試験装置34に供され、材質試験が行われる。この試験装置34も材質推定装置10に接続されており、その試験結果のデータを材質推定装置10へ出力する。   Each measuring device 32 measures the temperature (plate temperature) of the metal plate 20 in the case of a heating or cooling process, and the rolling conditions such as the plate thickness and width, the rolling load, and the conveyance speed in the case of a rolling process. Each measuring device 32 is connected to the material estimation device 10 and outputs the measurement data to the material estimation device 10. Moreover, the test apparatus 34 which performs the material test of the metal plate 20 is provided in the vicinity of the processing facility 30, and the metal plate 20 after the processing step is provided to the test apparatus 34 to perform the material test. The test apparatus 34 is also connected to the material estimation apparatus 10, and the test result data is output to the material estimation apparatus 10.

図2は、本実施の形態に係る材質推定装置10の構成を示すブロック図である。材質推定装置10は、コンピュータ11によって実現される。コンピュータ11は、本体110と、入力部120と、表示部130とを備えている。本体110は、CPU111と、ROM112と、RAM113と、ハードディスク114と、入出力インタフェース115と、映像出力インタフェース116とを備えている。CPU111、ROM112、RAM113、ハードディスク114、入出力インタフェース115、及び映像出力インタフェース116は、バスによって相互に接続されている。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the material estimation apparatus 10 according to the present embodiment. The material estimation apparatus 10 is realized by a computer 11. The computer 11 includes a main body 110, an input unit 120, and a display unit 130. The main body 110 includes a CPU 111, a ROM 112, a RAM 113, a hard disk 114, an input / output interface 115, and a video output interface 116. The CPU 111, ROM 112, RAM 113, hard disk 114, input / output interface 115, and video output interface 116 are connected to each other by a bus.

金属板20の材質推定用のコンピュータプログラムである材質推定プログラム150をCPU111が実行することにより、コンピュータ11が材質推定装置10として機能する。   When the CPU 111 executes a material estimation program 150 that is a computer program for estimating the material of the metal plate 20, the computer 11 functions as the material estimation device 10.

ROM112には、CPU111に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。RAM113は、ハードディスク114に記録されている材質推定プログラム150の読み出しに用いられる。また、RAM113は、CPU111がコンピュータプログラムを実行するときに、CPU111の作業領域として利用される。   The ROM 112 stores computer programs executed by the CPU 111 and data used for the computer programs. The RAM 113 is used for reading the material estimation program 150 recorded on the hard disk 114. The RAM 113 is used as a work area for the CPU 111 when the CPU 111 executes a computer program.

ハードディスク114は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、CPU111に実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。材質推定プログラム150も、このハードディスク114にインストールされている。   The hard disk 114 is installed with various computer programs to be executed by the CPU 111 such as an operating system and application programs, and data used for executing the computer programs. A material estimation program 150 is also installed in the hard disk 114.

材質推定プログラム150には、金属板20の材質を推定するための数理モデルである推定モデル151が含まれる。この推定モデル151としては、例えば、特開2002−126809号公報に記載された数式で表されたモデルを用いることができる。具体的には、圧延処理後の鋼板の降伏点YPを推定するための次式に示すモデルを一例として挙げることができる。
YP=a・f1+b・f2+c・f3+d・f4+e
但し、f1は成分の、f2は板厚の、f3は圧延処理後の鋼板における再結晶部と未再結晶部のそれぞれのγ組織の粒径Dγの相加平均の、f4は圧延処理後の鋼板における再結晶部と未再結晶部のそれぞれの残留歪εrの相加平均のそれぞれ関数であり、eは定数である。
ここで、あるパス(鋼板が圧延機に通されること)において圧延前の鋼板の再結晶部Aから第1再結晶部A1及び第1未再結晶部A2が生じ、同未再結晶部Bから第2再結晶部B1及び第2未再結晶部B2が生じた場合に、元の再結晶部Aの再結晶率Xa、及び元の未再結晶部Bの再結晶率Xbは、下式によって計算される。
Xa=1−exp[−0.693(t/txr=0.5)]
ここで、txr=0.5=A・SvB・εsC・εD・exp(E/T)
Xb=1−exp[−0.693(t/txr=0.5)]
ここで、txr=0.5=A・SvB・εsC・(ε+εrp)D・exp(E/T)
但し、上式におけるtはパス間時間、txr=0.5は再結晶率が50%となる時間、εsは歪速度、εは相当歪、εrpは元(前パス)の未再結晶部Bの残留歪、Tは圧延温度であり、Svは圧下により変形した結晶の有効粒界面積を示すもので、下記式によって与えられる。
Sv=(24/πDγ)[0.4914exp(ε)+0.155exp(−ε)+0.1433exp(−3ε)]
上記のXaが臨界再結晶率Xc以下の場合、第1再結晶部A1のγ粒径Dγと、第1未再結晶部A2の残留歪εrとは下式により与えられる。
Dγ=F・(0.2+0.8Xa)/(Sv・ε
εr=λ・ε
但しλ=exp[−I・exp(−J/T)・t・ε
また、XaがXcを超える場合、第1再結晶部A1のγ粒径Dgは下式により与えられる。
Dg=Dγ+M・t・exp(N/T)
但し、上式におけるF〜Nは成分系に合わせて別途圧延シミュレーション実験によって決定される値である。
上記のXbが臨界再結晶率Xc以下の場合、第2再結晶部B1のγ粒径Dγと、第2未再結晶部B2の残留歪εrとは下式により与えられる。
Dγ=F・(0.2+0.8Xa)/(Sv・(ε+εrp)
εr =λ・(ε+εrp)
また、XbがXcを超える場合、第2再結晶部B1のγ粒径Dgは上記A1と同様にして求められる。
The material estimation program 150 includes an estimation model 151 that is a mathematical model for estimating the material of the metal plate 20. As the estimation model 151, for example, a model represented by a mathematical formula described in JP-A-2002-126809 can be used. Specifically, a model shown in the following equation for estimating the yield point YP of the steel sheet after the rolling process can be given as an example.
YP = a.f1 + b.f2 + c.f3 + d.f4 + e
However, f1 is a component, f2 is a plate thickness, f3 is an arithmetic average of grain diameters Dγ of γ structures of recrystallized parts and non-recrystallized parts in a steel sheet after rolling, and f4 is after rolling. It is a function of the arithmetic mean of the residual strain εr of the recrystallized part and the non-recrystallized part in the steel sheet, and e is a constant.
Here, the first recrystallized part A1 and the first unrecrystallized part A2 are generated from the recrystallized part A of the steel sheet before rolling in a certain pass (the steel sheet is passed through a rolling mill), and the unrecrystallized part B When the second recrystallized part B1 and the second non-recrystallized part B2 are generated from the above, the recrystallized rate Xa of the original recrystallized part A and the recrystallized rate Xb of the original non-recrystallized part B are Calculated by
Xa = 1-exp [−0.693 (t / txr = 0.5)]
Here, txr = 0.5 = A · SvB · εsC · εD · exp (E / T)
Xb = 1-exp [−0.693 (t / txr = 0.5)]
Here, txr = 0.5 = A · SvB · εsC · (ε + εrp) D · exp (E / T)
Where t is the time between passes, txr = 0.5 is the time when the recrystallization rate is 50%, εs is the strain rate, ε is the equivalent strain, and εrp is the original (previous pass) unrecrystallized portion B , T is the rolling temperature, and Sv is the effective grain interfacial area of the crystal deformed by reduction, and is given by the following equation.
Sv = (24 / πDγ) [0.4914exp (ε) + 0.155exp (−ε) + 0.1433exp (−3ε)]
When Xa is not more than the critical recrystallization rate Xc, the γ grain size Dγ of the first recrystallized portion A1 and the residual strain εr of the first unrecrystallized portion A2 are given by the following equations.
Dγ = F · (0.2 + 0.8Xa) / (Sv G · ε H )
εr = λ · ε
Where λ = exp [−I · exp (−J / T) · t K · ε L ]
When Xa exceeds Xc, the γ grain size Dg of the first recrystallization part A1 is given by the following equation.
Dg 2 = Dγ 2 + M · t · exp (N / T)
However, F to N in the above equation are values determined by a separate rolling simulation experiment in accordance with the component system.
When the above Xb is equal to or less than the critical recrystallization rate Xc, the γ grain size Dγ of the second recrystallized portion B1 and the residual strain εr of the second non-recrystallized portion B2 are given by the following equations.
Dγ = F · (0.2 + 0.8Xa) / (Sv G · (ε + εrp) H )
εr = λ · (ε + εrp)
When Xb exceeds Xc, the γ grain size Dg of the second recrystallization part B1 is obtained in the same manner as A1.

また、ハードディスク114には、実績データベース(DB)152が設けられている。図3は、実績DB152の構造を示す模式図である。実績DB152は、過去に処理設備30による処理工程が施された金属板20についての実績データが格納される。より詳細には、実績DB152には、金属板20の管理ポイント毎のレコードが格納される。かかる実績DB152には、金属板20の製品ID、管理ポイントID、この金属板20の管理ポイントに対して過去に実施された処理工程における各操業条件(操業条件1、操業条件2、…、操業条件M)、この金属板20の管理ポイントに対して過去に実施された材質推定の結果(過去推定値)、この金属板20の管理ポイントにおける材質試験結果(材質の実績値)の各フィールドが設けられている。操業条件は、板厚、板幅、品種、化学成分等の製品仕様並びに測定器32により測定された測定値、即ち、板温、板厚、板幅、圧延荷重、搬送速度等である。なお、過去推定値は、後述する推定モデルによる材質推定の結果であり、補正される前の推定値(第1次推定材質)である。   The hard disk 114 is provided with a performance database (DB) 152. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the structure of the performance DB 152. The record DB 152 stores record data about the metal plate 20 that has been processed by the processing facility 30 in the past. More specifically, the record DB 152 stores a record for each management point of the metal plate 20. In the result DB 152, the product ID of the metal plate 20, the management point ID, each operation condition (operation condition 1, operation condition 2,... Condition M), the results of material estimation performed in the past on the management point of the metal plate 20 (past estimation value), and the material test result (result value of material) at the management point of the metal plate 20 Is provided. The operating conditions are product specifications such as plate thickness, plate width, product type, chemical composition, and measurement values measured by the measuring instrument 32, that is, plate temperature, plate thickness, plate width, rolling load, conveyance speed, and the like. The past estimated value is a result of material estimation using an estimation model described later, and is an estimated value (first estimated material) before correction.

再び図2を参照する。入出力インタフェース115には、キーボード及びマウスからなる入力部120が接続されている。また、入出力インタフェース115には、制御装置31、測定器32、基準位置検出器33、及び試験装置34が接続されている。制御装置31、測定器32、基準位置検出器33、及び試験装置34から出力されたデータが入出力インタフェース115を介してCPU111に与えられる。   Refer to FIG. 2 again. An input unit 120 including a keyboard and a mouse is connected to the input / output interface 115. Further, the control device 31, the measuring device 32, the reference position detector 33, and the test device 34 are connected to the input / output interface 115. Data output from the control device 31, the measuring device 32, the reference position detector 33, and the test device 34 is given to the CPU 111 via the input / output interface 115.

映像出力インタフェース116は、LCDまたはCRT等で構成された表示部130に接続されており、CPU111から与えられた映像データに応じた映像信号を表示部130に出力するようになっている。表示部130は、入力された映像信号にしたがって、画像を表示する。   The video output interface 116 is connected to a display unit 130 configured by an LCD, a CRT, or the like, and outputs a video signal corresponding to video data given from the CPU 111 to the display unit 130. The display unit 130 displays an image according to the input video signal.

<材質推定装置の動作>
次に、材質推定装置10の動作について説明する。図4は、本実施の形態に係る材質推定装置10による材質推定処理の手順を示すフローチャートである。処理工程の実施では、制御装置31が処理設備30を制御する。これにより、処理前の金属板が搬送され、その先頭から処理設備30に進入し、処理設備30内において処理工程が実施される。制御装置31は製品仕様を材質推定装置10に出力し、基準位置検出器33は金属板20の基準位置の検出データを材質推定装置10に出力し、各測定器32は、板温、板厚、板幅、圧延荷重、搬送速度などを測定し、測定結果を材質推定装置10に出力する。
<Operation of material estimation device>
Next, the operation of the material estimation apparatus 10 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of material estimation processing by the material estimation apparatus 10 according to the present embodiment. In the execution of the processing step, the control device 31 controls the processing facility 30. Thereby, the metal plate before a process is conveyed, it approachs into the processing equipment 30 from the head, and a processing process is implemented in the processing equipment 30. The control device 31 outputs the product specifications to the material estimation device 10, the reference position detector 33 outputs the detection data of the reference position of the metal plate 20 to the material estimation device 10, and each measuring device 32 includes the plate temperature and the plate thickness. The sheet width, rolling load, conveyance speed, etc. are measured, and the measurement result is output to the material estimation apparatus 10.

材質推定装置10のCPU111は、制御装置31から出力された製品仕様、及び各測定器32から出力された測定データを、操業条件として受け付ける(ステップS101)。次に、CPU111は、受け付けられた操業条件を、管理ポイント毎のデータセットに分類する(ステップS102)。ここで、ステップS102の処理について説明する。図5は、管理ポイント毎の操業条件のデータセットの分類を説明するための模式図である。処理設備30内では、金属板20が搬送方向に通板速度S(t)によって搬送される。測定器32の搬送方向上流側に距離Dだけ離れて基準位置検出器33が設置されている。また、基準位置21よりも搬送方向上流側に距離Lだけ離れた位置に管理ポイント22が設定されているものとする。基準位置検出器33の直下を金属板20の基準位置21が通過する時刻をaとし、測定器32の直下を管理ポイント22が通過する時刻をa+kとすると、次式(1)が成り立つ。

Figure 2018197698
したがって、CPU111は、基準位置検出器33が基準位置21の検出データを受信した時刻aから、式(1)にしたがって時刻a+kを算出し、この時刻a+kにおける測定器32の測定結果を当該管理ポイント22の操業条件のデータセットに含める。CPU111は、このような処理を全管理ポイント22及び全測定器32について実行することで、全ての管理ポイント22についての操業条件のデータセットを作成する。但し、製品仕様のような金属板20で1つ与えられる操業条件は、全ての管理ポイント22のデータセットに含められる。 The CPU 111 of the material estimation device 10 receives the product specifications output from the control device 31 and the measurement data output from each measuring device 32 as operating conditions (step S101). Next, the CPU 111 classifies the accepted operation conditions into a data set for each management point (step S102). Here, the process of step S102 will be described. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the classification of the operation condition data set for each management point. In the processing facility 30, the metal plate 20 is transported in the transport direction at a plate passing speed S (t). A reference position detector 33 is installed at a distance D away from the upstream side of the measuring device 32 in the transport direction. In addition, it is assumed that the management point 22 is set at a position separated by a distance L upstream of the reference position 21 in the transport direction. When the time when the reference position 21 of the metal plate 20 passes directly under the reference position detector 33 is a and the time when the management point 22 passes directly under the measuring device 32 is a + k, the following equation (1) is established.
Figure 2018197698
Therefore, the CPU 111 calculates the time a + k according to the equation (1) from the time a when the reference position detector 33 receives the detection data of the reference position 21, and the measurement result of the measuring device 32 at the time a + k is calculated as the management point. It is included in the data set of 22 operating conditions. The CPU 111 executes such processing for all the management points 22 and all the measuring instruments 32, thereby creating a data set of operation conditions for all the management points 22. However, one operation condition given by the metal plate 20 such as a product specification is included in the data set of all the management points 22.

次にCPU111は、材質推定対象の管理ポイント22を1つ選択する(ステップS103)。以下、選択された管理ポイント22を「推定対象管理ポイント」という。さらにCPU111は、推定対象管理ポイント22の操業条件のデータセットを推定モデル151に適用し、材質の推定値である第1次推定材質を算出する(ステップS104)。   Next, the CPU 111 selects one management point 22 as a material estimation target (step S103). Hereinafter, the selected management point 22 is referred to as an “estimation target management point”. Further, the CPU 111 applies the operation condition data set of the estimation target management point 22 to the estimation model 151, and calculates a first estimated material that is an estimated value of the material (step S104).

次にCPU111は、推定対象管理ポイントについての入力された操業条件に類似する操業条件を含む実績データを特定する類似実績データ特定処理を実行する(ステップS105)。この類似実績データ特定処理について詳細に説明する。図6は、類似実績データ特定処理の手順を示すフローチャートである。類似実績データ特定処理において、まずCPU111は、実績DB152のレコード番号を示す変数iを「1」にセットし(ステップS1051)、推定対象管理ポイントにおける操業条件(以下、「推定対象データ」という)と、実績DB152のi番目のレコード(以下、「実績データi」という)における上記と同一の操業条件との類似度を算出する(ステップS1052)。類似度wは、次の式(2)及び(3)を用いて算出される。

Figure 2018197698
但し、dは推定対象データと実績データiの過去操業条件との距離を示す。ここでの距離には、ユークリッド距離、マハラノビス距離等を使用できる。また、jは操業条件の番号を示し、tgtは推定対象の金属板20を示し、Xijは実績データiにおける過去操業条件jを示し、Xtgt_jは推定対象データにおける操業条件jを示し、aは距離を求めるためのパラメータであり、Cは類似度を求めるためのパラメータである。パラメータa,Cは物理的知見又は統計解析結果に基づいて定めてもよいし、後述するステップS109において算出される第2次推定材質の二乗誤差が最小になるように遺伝的アルゴリズム、PSO(Particle Swarm Optimization)等の最適化計算により定めてもよい。 Next, the CPU 111 executes a similar result data specifying process for specifying result data including an operation condition similar to the input operation condition for the estimation target management point (step S105). The similar result data specifying process will be described in detail. FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the similar result data specifying process. In the similar result data specifying process, first, the CPU 111 sets a variable i indicating a record number of the result DB 152 to “1” (step S1051), and an operation condition at the estimation target management point (hereinafter referred to as “estimation target data”). The degree of similarity between the i-th record (hereinafter referred to as “actual data i”) in the result DB 152 and the same operation condition as described above is calculated (step S1052). Similarity w i is calculated using the following equation (2) and (3).
Figure 2018197698
However, d i indicates the distance between the estimation target data and the past operation condition of the performance data i. As the distance here, Euclidean distance, Mahalanobis distance, or the like can be used. Further, j indicates the number of the operation condition, tgt indicates the metal plate 20 to be estimated, X ij indicates the past operation condition j in the performance data i, X tgt_j indicates the operation condition j in the estimation target data, a j is a parameter for obtaining the distance, and C is a parameter for obtaining the similarity. The parameters a j , C may be determined based on physical knowledge or statistical analysis results, or a genetic algorithm, PSO (PSO ( It may be determined by optimization calculation such as Particle Swarm Optimization.

次にCPU111は、類似度wと所定の基準値とを比較し、類似度wが基準値以上であるか否かを判定する(ステップS1053)。この基準値は、オペレータの経験によって定めてもよいし、第2次推定材質の二乗誤差が最小になるように遺伝的アルゴリズム、PSO等の最適化計算により定めてもよい。類似度wが基準値以上である場合(ステップS1053においてYES)、実績データiを、推定対象データと類似する実績データ(以下、「類似実績データ」という)として特定し、ハードディスク114に記憶し(ステップS1054)、ステップS1055へ処理を移す。他方、類似度wが基準値未満である場合(ステップS1053においてNO)、CPU111は、そのままステップS1055へ処理を移す。 Then CPU111 compares the similarity w i and a predetermined reference value, determines whether the degree of similarity w i is equal to or greater than the reference value (step S 1053). This reference value may be determined according to the experience of the operator, or may be determined by optimization calculation such as a genetic algorithm or PSO so that the square error of the second estimated material is minimized. If similarity score w i is greater than or equal to the reference value (YES in step S1053), performance data i is specified as performance data similar to estimation target data (hereinafter referred to as “similar performance data”), and stored in hard disk 114. (Step S1054), the process proceeds to step S1055. On the other hand, if similarity score w i is less than the reference value (NO in step S1053), CPU 111 moves the process directly to step S1055.

CPU111は、iが最大値(実績DB152に登録されている製品数)Pに達したか否かを判定し(ステップS1055)、達していない場合には(ステップS1055においてNO)、iをインクリメントして(ステップS1056)、処理をステップS1052へと処理を戻す。これにより、CPU111はiを1からPまで変化させながら、類似度wを算出し、類似度wが基準値以上の類似実績データを特定する。iがPに達した場合は(ステップS1055においてYES)、CPU111は、類似実績データ特定処理を終了する。 The CPU 111 determines whether i has reached the maximum value (the number of products registered in the result DB 152) P (step S1055). If not (NO in step S1055), i is incremented. (Step S1056), the process returns to step S1052. Thus, CPU 111 while changing the i from 1 to P, and calculates the similarity w i, similarity w i to identify the similar actual data equal to or larger than the reference value. If i has reached P (YES in step S1055), CPU 111 ends the similar result data specifying process.

再び図4を参照する。類似実績データ特定処理の後、CPU111は、類似実績データが1つ以上特定されたか否かを判定する(ステップS106)。類似実績データが1つ以上特定されている場合(ステップS106においてYES)、CPU111は、実績DB152から類似実績データを抽出し、抽出された類似実績データの操業条件(過去操業条件)を説明変数、類似度を重み、過去推定値と実績値との差を目的変数として補正関数を導出する(ステップS107)。具体的に説明すると、この補正関数の導出には、重み付き重回帰が用いられる。つまり、補正関数fを次式(4)のように定義する。

Figure 2018197698
但し、Mは操業条件数を示し、βは定数であり、β,…,βは計数である。ここで、過去推定値と実績値との差をyとおき、次式(5)のerrが最小になるβ,…,βを算出することで、補正関数を導出する。
Figure 2018197698
但し、Nは抽出された類似実績データ数を示す。 Refer to FIG. 4 again. After the similar record data specifying process, the CPU 111 determines whether or not one or more similar record data is specified (step S106). When one or more similar performance data is specified (YES in step S106), the CPU 111 extracts similar performance data from the performance DB 152, and describes the operation condition (past operation conditions) of the extracted similar performance data as an explanatory variable, A correction function is derived using the similarity as a weight and the difference between the past estimated value and the actual value as an objective variable (step S107). More specifically, weighted multiple regression is used to derive this correction function. That is, the correction function f H is defined as the following equation (4).
Figure 2018197698
Here, M represents the number of operating conditions, β 0 is a constant, and β 1 ,..., Β M is a count. Here, the difference between the past estimated value and the actual value is set as y, and β 1 ,..., Β M that minimizes err in the following equation (5) are calculated to derive a correction function.
Figure 2018197698
However, N shows the number of similar performance data extracted.

図7は、補正関数の導出を説明するためのグラフである。図7において、縦軸は目的変数を、横軸は説明変数を示している。また、白色の丸印は類似実績データではない実績データを示し、黒色の丸印は類似実績データを示している。上記したβ,…,βの算出は、最小二乗法により類似実績データにおける過去操業条件と、過去推定値及び実績値の差yの関係を近似した近似関数を、補正関数(図7に示す直線)として求めることを意味する。 FIG. 7 is a graph for explaining the derivation of the correction function. In FIG. 7, the vertical axis represents the objective variable, and the horizontal axis represents the explanatory variable. Also, white circles indicate performance data that is not similar performance data, and black circles indicate similar performance data. The calculation of β 1 ,..., Β M described above is performed by using an approximate function that approximates the relationship between the past operation condition in the similar performance data and the difference y between the past estimated value and the actual value by the least square method. Means a straight line shown).

再び図4を参照する。補正関数が導出されると、CPU111は、補正関数に、推定対象データを入力して補正値を算出し(ステップS108)、次式(6)より補正後の材質推定値である第2次推定材質を算出する(ステップS109)。
第2次推定材質=第1次推定材質−補正値 (6)
Refer to FIG. 4 again. When the correction function is derived, the CPU 111 calculates the correction value by inputting the estimation target data to the correction function (step S108), and the second-order estimation that is the corrected material estimated value from the following equation (6). The material is calculated (step S109).
Secondary estimated material = primary estimated material-correction value (6)

次にCPU111は、算出された第2次推定材質を表示部130に表示させる(ステップS110)。これにより、類似実績データによる補正後の第2次推定材質がオペレータに提示される。第2次推定材質の出力の後、CPU111は、ステップS112へ処理を移す。   Next, the CPU 111 displays the calculated second-order estimated material on the display unit 130 (step S110). As a result, the second estimated material after correction based on the similar result data is presented to the operator. After outputting the second estimated material, the CPU 111 moves the process to step S112.

また、ステップS106において、類似実績データが1つも特定されていない場合(ステップS106においてNO)、CPU111は、第2次推定材質を算出することなく、ステップS104で算出された第1次推定材質を表示部130に表示させる(ステップS111)。類似実績データが1つもない場合、実績データによる補正関数を導出して第1次推定材質を補正すると、かえって推定誤差が拡大することがある。したがって、今回の操業条件に類似する過去操業条件が実績DB152に登録されていない場合、補正されていない第1次推定材質が出力される。これにより、推定誤差を最小限にとどめた推定値をオペレータに提示できる。第1次推定材質の出力の後、CPU111は、ステップS112へ処理を移す。オペレータは、出力された第1又は第2次推定材質を確認して、処理工程の操業条件を見直し、制御装置31を操作して操業条件を変更する等適宜対処する。   If no similar record data is specified in step S106 (NO in step S106), the CPU 111 calculates the first estimated material calculated in step S104 without calculating the second estimated material. It is displayed on the display unit 130 (step S111). When there is no similar result data, if a correction function based on the result data is derived to correct the first estimated material, the estimation error may be increased. Therefore, when past operation conditions similar to the current operation condition are not registered in the performance DB 152, the first estimated material that has not been corrected is output. As a result, an estimated value with a minimum estimation error can be presented to the operator. After outputting the first estimated material, the CPU 111 moves the process to step S112. The operator confirms the output first or second estimated material, reviews the operating conditions of the processing step, operates the control device 31 to change the operating conditions as appropriate.

CPU111は、推定対象の金属板20の製品ID及び管理ポイントID、各操業条件、及び材質推定値を実績DB152に登録する(ステップS112)。これにより、実績DB152に実績データが蓄積される。なお、実績DB152に登録される材質推定値は、第2次推定材質が算出されている場合には第2次推定材質とされ、第2次推定材質が算出されていない場合には第1次推定材質とされる。   The CPU 111 registers the product ID and management point ID, each operation condition, and the material estimated value of the metal plate 20 to be estimated in the performance DB 152 (step S112). As a result, the result data is accumulated in the result DB 152. Note that the estimated material value registered in the performance DB 152 is the second estimated material when the second estimated material is calculated, and the first estimated material when the second estimated material is not calculated. Estimated material.

次にCPU111は、全ての管理ポイント22が推定対象管理ポイントとして選択されたか否かを判定し(ステップS113)、まだ選択されていない管理ポイント22が残っている場合には(ステップS113においてNO)、ステップS101へ処理を戻し、新たに入力される操業条件を受け付け(ステップS101)、操業条件を管理ポイント毎のデータセットに分類し(ステップS102)、まだ選択されていない管理ポイント22の1つを推定対象管理ポイントに選択して(ステップS103)、ステップS104以下の処理を実行する。金属板20の全ての管理ポイント22の選択が完了した場合(ステップS113においてYES)、CPU111は、ステップS114へ処理を移す。   Next, the CPU 111 determines whether or not all management points 22 have been selected as estimation target management points (step S113), and if there are any management points 22 that have not yet been selected (NO in step S113). Then, the processing is returned to step S101, the newly input operation condition is accepted (step S101), the operation condition is classified into a data set for each management point (step S102), and one of the management points 22 that has not been selected yet. Is selected as an estimation target management point (step S103), and the processing from step S104 onward is executed. When selection of all management points 22 on metal plate 20 is completed (YES in step S113), CPU 111 moves the process to step S114.

金属板20の末端が処理設備30を通過し、金属板20の全長にわたって処理工程による処理が完了すると、金属板20の各管理ポイント22に対して試験装置34による材質試験が実施される。試験装置34は、材質試験を実施するとその試験結果を製品ID及び管理ポイントIDと共に材質推定装置10へ送信する。CPU111は、試験装置34から送信された試験結果を受信し(ステップS114)、製品ID及び管理ポイントIDに対応付けて試験結果を実績DB152に登録する(ステップS115)。以上で材質推定処理が終了する。   When the end of the metal plate 20 passes through the processing equipment 30 and the processing by the processing process is completed over the entire length of the metal plate 20, a material test is performed on each management point 22 of the metal plate 20 by the test device 34. When the material test is performed, the test device 34 transmits the test result to the material estimation device 10 together with the product ID and the management point ID. The CPU 111 receives the test result transmitted from the test apparatus 34 (step S114), and registers the test result in the result DB 152 in association with the product ID and the management point ID (step S115). This completes the material estimation process.

以上のように構成することにより、本実施の形態に係る材質推定装置によれば、推定モデルによって算出した第1次推定材質を、操業条件と過去推定値及び実績値の差との関係を近似した補正関数によって補正するため、高精度に材質を推定することができる。   By configuring as described above, the material estimation apparatus according to the present embodiment approximates the relationship between the operating condition and the difference between the past estimated value and the actual value of the first estimated material calculated by the estimation model. Since the correction is performed using the corrected function, the material can be estimated with high accuracy.

また、金属板20の長手方向に管理ポイント22を設定し、管理ポイント22毎に操業条件を取得し、第2次推定材質を算出することで、非常に長い金属板20の全長に亘って操業条件が均一でなく、金属板20の長手方向の箇所によって処理後の材質が変化する場合にも、各管理ポイント22での材質を推定することができる。   Moreover, the management point 22 is set in the longitudinal direction of the metal plate 20, the operation condition is acquired for each management point 22, and the second estimated material is calculated, so that the operation is performed over the entire length of the very long metal plate 20. Even when the conditions are not uniform and the material after treatment changes depending on the location in the longitudinal direction of the metal plate 20, the material at each management point 22 can be estimated.

<評価試験>
発明者らは本実施の形態に係る材質推定方法の性能評価試験を実施した。本試験では、金属板20を鋼板、処理工程を焼鈍工程、推定する材質を引張強度とし、第1次推定材質と第2次推定材質とを算出し、第1次推定材質と実績値との比較、及び第2次推定材質と実績値との比較をそれぞれ実施した。図8Aは、本試験における第1次推定材質と実績値との比較結果を示すグラフであり、図8Bは、第2次推定材質と実績値との比較結果を示すグラフである。図8Aにおいて、縦軸は第1次推定材質を示し、横軸は実績値を示し、対角に引かれた直線は「第1次推定値=実績値」となる直線である。また、図8Bにおいて、縦軸は第2次推定材質を示し、横軸は実績値を示し、対角に引かれた直線は「第2次推定値=実績値」となる直線である。図8A及び図8Bに示されるように、第2次推定材質では、第1次推定材質に比べて予測値のばらつきが低減しており、より実績値に近くなっている。したがって、第1次推定材質を補正することで、高精度に材質を推定できることが分かる。
<Evaluation test>
The inventors conducted a performance evaluation test of the material estimation method according to the present embodiment. In this test, the metal plate 20 is a steel plate, the treatment process is an annealing process, the estimated material is the tensile strength, the first estimated material and the second estimated material are calculated, and the first estimated material and the actual value are calculated. Comparison and comparison between the second estimated material and the actual value were performed. FIG. 8A is a graph showing a comparison result between the first estimated material and the actual value in this test, and FIG. 8B is a graph showing a comparison result between the second estimated material and the actual value. In FIG. 8A, the vertical axis represents the primary estimated material, the horizontal axis represents the actual value, and the straight line drawn diagonally is a straight line where “first estimated value = actual value”. In FIG. 8B, the vertical axis indicates the secondary estimated material, the horizontal axis indicates the actual value, and the straight line drawn diagonally is a straight line where “secondary estimated value = actual value”. As shown in FIGS. 8A and 8B, the second estimated material has a smaller variation in predicted values than the first estimated material, and is closer to the actual value. Therefore, it can be seen that the material can be estimated with high accuracy by correcting the primary estimated material.

(その他の実施の形態)
上述した実施の形態においては、算出された第2次推定材質を表示部130に表示する構成としたが、第2次推定材質の出力の形態はこれに限定されるものではない。第2次推定材質を印刷装置によって印刷する構成とすることもできる。また、第2次推定材質そのものをオペレータに提示するのではなく、他の装置に出力することもできるし、材質推定プログラム150から他のコンピュータプログラムに出力することもできる。例えば、材質の推定値を製品仕様の材質に近づけるための操業条件の変更値を算出するコンピュータプログラムをCPU111で実行しておき、算出された第2次推定材質を当該コンピュータプログラムに出力し、操業条件の変更値を算出する構成とすることもできる。この場合、操業条件の変更値を出力してオペレータに通知することで、オペレータはこの変更値にしたがって操業条件を変更することができる。また、材質推定装置10が制御装置31に第2次推定材質を出力(送信)することで、制御装置31が第2次推定材質にしたがって操業条件の制御量を算出し、処理工程の自動制御を行う構成とすることもできる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the calculated second estimated material is displayed on the display unit 130. However, the output form of the second estimated material is not limited to this. It can also be set as the structure which prints a 2nd estimated material with a printing apparatus. Further, the second estimated material itself can be output to another device instead of being presented to the operator, or can be output from the material estimation program 150 to another computer program. For example, the CPU 111 executes a computer program for calculating a change value of the operation condition for bringing the estimated value of the material close to the material of the product specification, and outputs the calculated second estimated material to the computer program. It can also be configured to calculate a change value of the condition. In this case, by outputting a change value of the operation condition and notifying the operator, the operator can change the operation condition according to the change value. In addition, the material estimation device 10 outputs (transmits) the second estimated material to the control device 31, so that the control device 31 calculates the control amount of the operation condition according to the second estimated material, and automatically controls the processing process. It can also be set as the structure which performs.

また、上述した実施の形態では、単一のコンピュータ11によって材質推定プログラム150のすべての処理が実行される構成について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、材質推定プログラム150と同様の処理を、複数の装置(コンピュータ)により分散して実行する分散システムとすることも可能である。   In the above-described embodiment, the configuration in which all processing of the material estimation program 150 is executed by the single computer 11 is described. However, the present invention is not limited to this, and the material estimation program 150 and It is also possible to provide a distributed system in which similar processing is executed by a plurality of devices (computers).

本発明の材質推定装置及び材質推定方法は、金属板の材質を推定する材質推定装置及び材質推定方法等として有用である。   The material estimation apparatus and material estimation method of the present invention are useful as a material estimation apparatus and material estimation method for estimating the material of a metal plate.

10 材質推定装置
11 コンピュータ
120 入力部
130 表示部
111 CPU
112 ROM
113 RAM
114 ハードディスク
150 材質推定プログラム
151 推定モデル
152 実績データベース
20 金属板
22 管理ポイント
30 処理設備
32 測定器
34 試験装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Material estimation apparatus 11 Computer 120 Input part 130 Display part 111 CPU
112 ROM
113 RAM
114 hard disk 150 material estimation program 151 estimation model 152 results database 20 metal plate 22 management point 30 processing facility 32 measuring instrument 34 test apparatus

Claims (7)

金属板を処理する処理工程における操業条件が与えられた場合に、前記処理工程によって処理される金属板の材質を推定し、第1次推定材質を出力する推定モデルと、
過去に処理された金属板についての操業条件である過去操業条件、前記推定モデルに前記過去操業条件を与えたときの第1次推定材質である過去第1次推定材質、及び前記過去操業条件によって処理された金属板の材質の実績値を対応付けて記憶する実績データベースと、
材質推定対象の金属板に係る操業条件を受け付ける受付手段と、
前記実績データベースに記憶された互いに対応する前記過去操業条件、前記過去第1次推定材質、及び前記材質の実績値に基づいて、前記受付手段によって受け付けられた前記操業条件を前記推定モデルに与えたときに出力される前記第1次推定材質を補正し、補正後の第2次推定材質を算出する補正手段と、
前記補正手段によって算出された前記第2次推定材質を出力する出力部と
を備える、
材質推定装置。
An estimation model for estimating a material of the metal plate to be processed by the processing step and outputting a first estimated material when operating conditions in the processing step of processing the metal plate are given;
According to past operating conditions that are operating conditions for metal plates that have been processed in the past, past first estimated materials that are primary estimated materials when the past operating conditions are given to the estimated model, and the past operating conditions A performance database that stores the performance values of the processed metal plate material in association with each other;
Accepting means for accepting the operating conditions related to the metal plate of the material estimation target;
Based on the past operation conditions corresponding to each other stored in the record database, the first primary estimated material, and the record value of the material, the operation condition received by the receiving unit is given to the estimation model. Correction means for correcting the first estimated material that is sometimes output and calculating a corrected second estimated material;
An output unit that outputs the second estimated material calculated by the correction unit;
Material estimation device.
前記操業条件に応じて前記第1次推定材質を補正するための補正値を算出する補正関数を、前記互いに対応する前記過去操業条件、前記過去第1次推定材質、及び前記材質の実績値に基づいて導出する導出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記導出手段によって導出された前記補正関数に、前記受付手段によって受け付けられた操業条件を与えて前記補正値を算出し、算出された前記補正値を前記第1次推定材質に適用して前記第2次推定材質を算出するように構成されている、
請求項1に記載の材質推定装置。
A correction function for calculating a correction value for correcting the first estimated material according to the operation condition is changed to the corresponding past operation condition, the past first estimated material, and the actual value of the material. Derivation means for deriving based on
The correction means calculates the correction value by giving the operation condition received by the reception means to the correction function derived by the derivation means, and uses the calculated correction value as the first estimated material. Configured to apply and calculate the second estimated material;
The material estimation apparatus according to claim 1.
前記導出手段は、複数の前記過去操業条件と、複数の前記過去第1次推定材質及び前記実績値の差との関係を近似した前記補正関数を導出するように構成されている、
請求項2に記載の材質推定装置。
The derivation means is configured to derive the correction function approximating a relationship between a plurality of the past operation conditions and a plurality of the past first estimated materials and the difference between the actual values,
The material estimation apparatus according to claim 2.
前記実績データベースから、前記受付手段によって受け付けられた前記操業条件に類似する前記過去操業条件を特定する特定手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記特定手段によって特定された前記過去操業条件、並びにこれに対応する前記過去第1次推定材質及び前記材質の実績値に基づいて、前記第2次推定材質を算出するように構成されている、
請求項1乃至3の何れかに記載の材質推定装置。
From the results database, further comprising a specifying means for specifying the past operating conditions similar to the operating conditions received by the receiving means,
The correction means calculates the second estimated material based on the past operation condition specified by the specifying means, the corresponding past first estimated material and the actual value of the material corresponding thereto. It is configured,
The material estimation apparatus in any one of Claims 1 thru | or 3.
前記出力部は、前記特定手段によって前記操業条件に類似する前記過去操業条件が特定されなかった場合、前記第2次推定材質に代えて、前記第1次推定材質を出力するように構成されている、
請求項4に記載の材質推定装置。
The output unit is configured to output the first estimated material instead of the second estimated material when the past operation condition similar to the operation condition is not identified by the identifying unit. Yes,
The material estimation apparatus according to claim 4.
前記受付手段は、前記金属板の長さよりも短い処理設備内でその長手方向に搬送される前記金属板に対して前記処理工程が施される場合に、前記金属板において前記長手方向に沿って設定された複数の管理ポイントが前記処理設備に設置された測定器を通過する度に、前記測定器によって測定された前記管理ポイントにおける物理量のそれぞれを、前記操業条件として受け付けるように構成されており、
前記推定モデルは、前記管理ポイントのそれぞれにおける前記操業条件に基づいて、前記管理ポイント毎に前記第1次推定材質を出力するように構成されており、
前記補正手段は、前記管理ポイント毎に前記推定モデルから出力された前記第1次推定材質のそれぞれを補正し、前記管理ポイントのそれぞれにおける前記第2次推定材質を算出するように構成されており、
前記出力部は、前記管理ポイント毎に前記第2次推定材質を出力するように構成されている、
請求項1乃至5の何れかに記載の材質推定装置。
The receiving means is arranged along the longitudinal direction of the metal plate when the processing step is performed on the metal plate conveyed in the longitudinal direction in a processing facility shorter than the length of the metal plate. Each time a plurality of set management points pass through a measuring device installed in the processing facility, each physical quantity at the management point measured by the measuring device is received as the operation condition. ,
The estimation model is configured to output the first estimated material for each management point based on the operation conditions at each of the management points,
The correction means is configured to correct each of the first estimated materials output from the estimated model for each management point, and calculate the second estimated material at each of the management points. ,
The output unit is configured to output the second estimated material for each management point.
The material estimation apparatus in any one of Claims 1 thru | or 5.
金属板を処理する処理工程における操業条件を受け付けるステップと、
受け付けられた前記操業条件を、前記処理工程によって処理される金属板の材質を推定し、第1次推定材質を出力する推定モデルに与え、前記第1次推定材質を取得するステップと、
過去に処理された金属板についての操業条件である過去操業条件、前記推定モデルに前記過去操業条件を与えたときの第1次推定材質である過去第1次推定材質、及び前記過去操業条件によって処理された金属板の材質の実績値に基づいて、前記推定モデルから取得された前記第1次推定材質を補正し、補正後の第2次推定材質を算出するステップと、
算出された前記第2次推定材質を出力するステップと
を有する、
材質推定方法。
Receiving the operating conditions in the processing step of processing the metal plate;
Estimating the material of the metal plate to be processed by the processing step, giving the received operating condition to an estimation model that outputs a first estimated material, and obtaining the first estimated material;
According to past operating conditions that are operating conditions for metal plates that have been processed in the past, past first estimated materials that are primary estimated materials when the past operating conditions are given to the estimated model, and the past operating conditions Correcting the first estimated material acquired from the estimated model based on the actual value of the processed metal plate material, and calculating a corrected second estimated material;
Outputting the calculated second estimated material, and
Material estimation method.
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