JP2554421B2 - 加工ラインの操業スケジュール決定方法 - Google Patents
加工ラインの操業スケジュール決定方法Info
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- JP2554421B2 JP2554421B2 JP4156494A JP15649492A JP2554421B2 JP 2554421 B2 JP2554421 B2 JP 2554421B2 JP 4156494 A JP4156494 A JP 4156494A JP 15649492 A JP15649492 A JP 15649492A JP 2554421 B2 JP2554421 B2 JP 2554421B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,熱間圧延ライン等の複
数の加工設備を備えた加工ライン上に順次投入される複
数の被加工材の加工制約条件等を満たす範囲内で各加工
設備毎の操業条件を変更し,上記変更された操業条件に
基づいて算出した上記加工ラインの性能指標が最良とな
るときの操業条件に基づく操業スケジュールを例えばL
P手法を用いて決定する加工ラインの操業スケジュール
決定方法の改善に関するものである。
数の加工設備を備えた加工ライン上に順次投入される複
数の被加工材の加工制約条件等を満たす範囲内で各加工
設備毎の操業条件を変更し,上記変更された操業条件に
基づいて算出した上記加工ラインの性能指標が最良とな
るときの操業条件に基づく操業スケジュールを例えばL
P手法を用いて決定する加工ラインの操業スケジュール
決定方法の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記したような加工ラインの一例となる
スラブに対する熱間圧延の圧延ラインを図2に示す。同
図に示す圧延ライン2a では,加熱炉3のいずれかの炉
3a 〜3d から順次抽出された被加工材としてのスラブ
1a が上記圧延ライン2a 上に投入される。このスラブ
1a はエッジャ4により表面の酸化物が除去された後4
基の粗ミル5〜8により圧延されて順次薄肉のストリッ
プ1b ,1c にされる。更に,上記ストリップ1c はそ
の先後端の不整部がクロップシャ9により切断された
後,仕上げミル10〜15により仕上げ圧延されて製品
鋼板1d とされ,コイル材1e として巻取機16により
巻き取られる。このような圧延ライン2a によって全て
のスラブ1a の圧延に要する総圧延時間が最小となると
きの,上記圧延ライン2a 上の粗ミル5〜8,仕上げミ
ル10〜15及びクロップシャ9その他の設備の操業条
件に基づく操業スケジュールがLP手法により決定され
るようになっている。上記圧延ライン2a への加熱炉3
からのスラブ1a の投入ピッチを演算することにより上
記圧延ライン2a の操業スケジュールを決定する手法と
しては,特開昭55−97808号公報に開示されてい
る。この圧延ライン2a の操業スケジュール決定手法に
よれば,先ず,各スラブ1 a 毎に予め設定されたライン
上における搬送速度,搬送速度の加速率及び減速率なら
びに上記粗ミル5〜8及び仕上げミル10〜15その他
の設備毎に個々に独立して設定されている操業条件等に
基づいて,ライン上を先行する被圧延材1a〜1e の後
端及び次の被圧延材1a 〜1e の先端についてそれぞれ
各設備間における搬送時間が演算される。また,上記圧
延ライン2a 上のある地点i(i=A〜J)における上
記先行する被圧延材の後端と次の被圧延材の先端とが非
干渉で通過するために必要な最小時間間隔TGG(i)
等が演算される。上記最小時間間隔TGG(i)等は上
記LP手法の制約条件とされる。そして,上記先行する
被圧延材の先端及び次の被圧延材の後端について演算さ
れた各設備間の搬送時間を用い,上記最小時間間隔TG
G(i)等の制約条件を満たすように,上記LP手法に
よりスラブ1a を加熱炉3から抽出し圧延ライン2a 上
に投入する投入ピッチTp が各スラブ1a 毎に求められ
る。そこで,上記したように演算された各設備間の搬送
時間の累積時間と各設備の位置する地点iとの関係を図
3に示す。同図において,第1番目に加熱炉3から圧延
ライン2a に投入されたスラブ1a の搬送時間を示す曲
線は図中T0 である。そして2番目に加熱炉3から投入
されたスラブ1a に関する搬送時間を示す曲線は図中T
1 である。これらの曲線T0 とT1 を比較すれば,この
とき設定されたスラブ1a の投入ピッチTp によって
は,クロップシャ9が配置された位置Gにおいて上記最
小時間間隔TGG(i)に余裕がなく,上記1番目のス
ラブ1aに関する後端と2番目のスラブ1a に関する先
端とが干渉することになる。そこで,この圧延ラインの
操業スケジュール決定手法によれば,第1番目と第2番
目のスラブ1a 間の投入ピッチが△Tp 分大きく設定さ
れることにより,2番目の被圧延材に係る搬送時間の曲
線が図中T1 ´に修正される。以下同様に全てのスラブ
1a についてそれぞれ先行するものと次に投入されるも
のとが干渉しないこと等の制約条件を満たすように各投
入スラブ間の投入ピッチが順次演算され決定される。そ
して,各スラブ間の投入ピッチの総和と最終のスラブ1
a を巻取機16に巻き取るまでに要した時間との総和が
上記総加工時間として求められる。
スラブに対する熱間圧延の圧延ラインを図2に示す。同
図に示す圧延ライン2a では,加熱炉3のいずれかの炉
3a 〜3d から順次抽出された被加工材としてのスラブ
1a が上記圧延ライン2a 上に投入される。このスラブ
1a はエッジャ4により表面の酸化物が除去された後4
基の粗ミル5〜8により圧延されて順次薄肉のストリッ
プ1b ,1c にされる。更に,上記ストリップ1c はそ
の先後端の不整部がクロップシャ9により切断された
後,仕上げミル10〜15により仕上げ圧延されて製品
鋼板1d とされ,コイル材1e として巻取機16により
巻き取られる。このような圧延ライン2a によって全て
のスラブ1a の圧延に要する総圧延時間が最小となると
きの,上記圧延ライン2a 上の粗ミル5〜8,仕上げミ
ル10〜15及びクロップシャ9その他の設備の操業条
件に基づく操業スケジュールがLP手法により決定され
るようになっている。上記圧延ライン2a への加熱炉3
からのスラブ1a の投入ピッチを演算することにより上
記圧延ライン2a の操業スケジュールを決定する手法と
しては,特開昭55−97808号公報に開示されてい
る。この圧延ライン2a の操業スケジュール決定手法に
よれば,先ず,各スラブ1 a 毎に予め設定されたライン
上における搬送速度,搬送速度の加速率及び減速率なら
びに上記粗ミル5〜8及び仕上げミル10〜15その他
の設備毎に個々に独立して設定されている操業条件等に
基づいて,ライン上を先行する被圧延材1a〜1e の後
端及び次の被圧延材1a 〜1e の先端についてそれぞれ
各設備間における搬送時間が演算される。また,上記圧
延ライン2a 上のある地点i(i=A〜J)における上
記先行する被圧延材の後端と次の被圧延材の先端とが非
干渉で通過するために必要な最小時間間隔TGG(i)
等が演算される。上記最小時間間隔TGG(i)等は上
記LP手法の制約条件とされる。そして,上記先行する
被圧延材の先端及び次の被圧延材の後端について演算さ
れた各設備間の搬送時間を用い,上記最小時間間隔TG
G(i)等の制約条件を満たすように,上記LP手法に
よりスラブ1a を加熱炉3から抽出し圧延ライン2a 上
に投入する投入ピッチTp が各スラブ1a 毎に求められ
る。そこで,上記したように演算された各設備間の搬送
時間の累積時間と各設備の位置する地点iとの関係を図
3に示す。同図において,第1番目に加熱炉3から圧延
ライン2a に投入されたスラブ1a の搬送時間を示す曲
線は図中T0 である。そして2番目に加熱炉3から投入
されたスラブ1a に関する搬送時間を示す曲線は図中T
1 である。これらの曲線T0 とT1 を比較すれば,この
とき設定されたスラブ1a の投入ピッチTp によって
は,クロップシャ9が配置された位置Gにおいて上記最
小時間間隔TGG(i)に余裕がなく,上記1番目のス
ラブ1aに関する後端と2番目のスラブ1a に関する先
端とが干渉することになる。そこで,この圧延ラインの
操業スケジュール決定手法によれば,第1番目と第2番
目のスラブ1a 間の投入ピッチが△Tp 分大きく設定さ
れることにより,2番目の被圧延材に係る搬送時間の曲
線が図中T1 ´に修正される。以下同様に全てのスラブ
1a についてそれぞれ先行するものと次に投入されるも
のとが干渉しないこと等の制約条件を満たすように各投
入スラブ間の投入ピッチが順次演算され決定される。そ
して,各スラブ間の投入ピッチの総和と最終のスラブ1
a を巻取機16に巻き取るまでに要した時間との総和が
上記総加工時間として求められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上記圧延ラ
イン2a においては,製品鋼板1d に設定されている最
終目標板厚・形状等に影響を及ぼさない限り,粗ミル5
〜8出側の被圧延材1b,1c を必ずしも一定にする必
要はない。例えば,上記粗ミル5〜8により高負荷の粗
圧延を行って粗ミル8出側の被圧延材の板厚を比較的小
さくしておくことにより,上記仕上げミル10〜15に
おいて比較的軽負荷の仕上げ圧延を行うことができ,こ
のような圧延手法が好ましい場合もある。そして,粗圧
延・仕上げ圧延のそれぞれの圧延負荷によって,それぞ
れの圧延時間は異なってくる。一方,上記粗圧延による
圧延時間が変化することにより,粗ミル8出側の被圧延
材(ストリップ)1c の温度や仕上げミル15出側の製
品鋼板1d の温度が変化したり,或いはクロップシャ9
(地点i=G)手前における被圧延材の待ち時間も異な
ってくる。即ち,上記圧延ライン2a 上の各設備による
圧延時間,設備間の被圧延材の搬送時間,設備前面での
待ち時間その他の操業条件は,他の設備の操業条件と相
互に関連していることが分かる。しかしながら,上記従
来の圧延ラインの操業スケジュール決定手法によれば,
各設備毎の操業条件は,固定値として予め設定されてい
る。そのため,演算途中で例えば先行する被圧延材の後
端と次に投入された被圧延材の先端とが干渉することや
それぞれの間隔が空き過ぎていることが判明しても,各
被圧延材に係る搬送時間を表す曲線の形状を変化させる
ことなく,図中矢印20で示す方向に平行移動させるこ
とにより投入ピッチTp を変化させるだけであった。従
って,実際には各設備毎の操業条件を相互に関連して変
更することができ,これによってより適切な操業スケジ
ュールを得ることができる場合であっても,上記従来の
圧延ラインの操業スケジュール決定手法によっては上記
したような操業条件の変更を考慮したより適切な操業ス
ケジュールを決定することができなかった。そこで,本
発明の目的は,加工ラインの加工設備毎の操業条件を相
互に関連して変更し得る場合に,これらの操業条件の変
更を考慮したより適切な操業スケジュールを得ることの
できる加工ラインの操業スケジュール決定方法を提供す
ることである。
イン2a においては,製品鋼板1d に設定されている最
終目標板厚・形状等に影響を及ぼさない限り,粗ミル5
〜8出側の被圧延材1b,1c を必ずしも一定にする必
要はない。例えば,上記粗ミル5〜8により高負荷の粗
圧延を行って粗ミル8出側の被圧延材の板厚を比較的小
さくしておくことにより,上記仕上げミル10〜15に
おいて比較的軽負荷の仕上げ圧延を行うことができ,こ
のような圧延手法が好ましい場合もある。そして,粗圧
延・仕上げ圧延のそれぞれの圧延負荷によって,それぞ
れの圧延時間は異なってくる。一方,上記粗圧延による
圧延時間が変化することにより,粗ミル8出側の被圧延
材(ストリップ)1c の温度や仕上げミル15出側の製
品鋼板1d の温度が変化したり,或いはクロップシャ9
(地点i=G)手前における被圧延材の待ち時間も異な
ってくる。即ち,上記圧延ライン2a 上の各設備による
圧延時間,設備間の被圧延材の搬送時間,設備前面での
待ち時間その他の操業条件は,他の設備の操業条件と相
互に関連していることが分かる。しかしながら,上記従
来の圧延ラインの操業スケジュール決定手法によれば,
各設備毎の操業条件は,固定値として予め設定されてい
る。そのため,演算途中で例えば先行する被圧延材の後
端と次に投入された被圧延材の先端とが干渉することや
それぞれの間隔が空き過ぎていることが判明しても,各
被圧延材に係る搬送時間を表す曲線の形状を変化させる
ことなく,図中矢印20で示す方向に平行移動させるこ
とにより投入ピッチTp を変化させるだけであった。従
って,実際には各設備毎の操業条件を相互に関連して変
更することができ,これによってより適切な操業スケジ
ュールを得ることができる場合であっても,上記従来の
圧延ラインの操業スケジュール決定手法によっては上記
したような操業条件の変更を考慮したより適切な操業ス
ケジュールを決定することができなかった。そこで,本
発明の目的は,加工ラインの加工設備毎の操業条件を相
互に関連して変更し得る場合に,これらの操業条件の変
更を考慮したより適切な操業スケジュールを得ることの
できる加工ラインの操業スケジュール決定方法を提供す
ることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明が採用する主たる手段は,その要旨とすると
ころが,複数の加工設備を備えた加工ライン上に順次投
入される複数の被加工材の加工制約条件や上記加工ライ
ン上を走行する先後の被加工材が非干渉となる走行制約
条件を満たす範囲内で上記加工ラインの各加工設備毎の
操業条件を変更し,上記変更された操業条件に基づいて
算出した上記加工ラインの性能を評価するための性能指
標が最良となるときの操業条件に基づく操業スケジュー
ルを決定する加工ラインの操業スケジュール決定方法に
おいて,上記加工設備毎の操業条件を,他の加工設備の
操業条件と相互に関連させて変更することを特徴とする
加工ラインの操業スケジュール決定方法として構成され
ている。そして,上記複数の被加工材の加工制約条件,
上記走行制約条件及び上記加工ラインの性能指標が,上
記操業条件を含む数式でそれぞれ予め与えられている構
成でもよい。なお,上記加工ラインとして圧延ラインを
適用することも可能である。
に,本発明が採用する主たる手段は,その要旨とすると
ころが,複数の加工設備を備えた加工ライン上に順次投
入される複数の被加工材の加工制約条件や上記加工ライ
ン上を走行する先後の被加工材が非干渉となる走行制約
条件を満たす範囲内で上記加工ラインの各加工設備毎の
操業条件を変更し,上記変更された操業条件に基づいて
算出した上記加工ラインの性能を評価するための性能指
標が最良となるときの操業条件に基づく操業スケジュー
ルを決定する加工ラインの操業スケジュール決定方法に
おいて,上記加工設備毎の操業条件を,他の加工設備の
操業条件と相互に関連させて変更することを特徴とする
加工ラインの操業スケジュール決定方法として構成され
ている。そして,上記複数の被加工材の加工制約条件,
上記走行制約条件及び上記加工ラインの性能指標が,上
記操業条件を含む数式でそれぞれ予め与えられている構
成でもよい。なお,上記加工ラインとして圧延ラインを
適用することも可能である。
【0005】
【作用】本発明に係る加工ラインの操業スケジュール決
定方法においては,上記加工ライン上の複数の加工設備
毎の操業条件が,他の加工設備の操業条件と相互に関連
して変更される。そして,上記変更された操業条件に基
づいて算出した上記加工ラインの性能を評価するための
性能指標が最良となるときの操業条件に基づく操業スケ
ジュールが決定される。従って,個々の加工設備の操業
条件がそれぞれに独立に設定・変更される場合と比べ
て,上記加工ラインの操業の実情に沿ったより適切な操
業スケジュールを得ることができる。
定方法においては,上記加工ライン上の複数の加工設備
毎の操業条件が,他の加工設備の操業条件と相互に関連
して変更される。そして,上記変更された操業条件に基
づいて算出した上記加工ラインの性能を評価するための
性能指標が最良となるときの操業条件に基づく操業スケ
ジュールが決定される。従って,個々の加工設備の操業
条件がそれぞれに独立に設定・変更される場合と比べ
て,上記加工ラインの操業の実情に沿ったより適切な操
業スケジュールを得ることができる。
【0006】
【実施例】以下添付図面を参照して,本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に,図1は本発明の一実施例に係る加工ラインの操業ス
ケジュール決定方法が適用される圧延ラインを示す概念
図である。但し,図2に示した上記従来の圧延ライン2
a と共通する要素には,同一の符号を使用すると共に,
その詳細な説明は省略する。また,上記従来の圧延ライ
ン2a と機能がほぼ同等の要素には,同一の符号を使用
し異なる添字を付して用いる。本実施例に係る圧延ライ
ン2(加工ラインの一例)では,図1に示すように,ス
ラブ1a (被圧延材(被加工材の一例))が加熱炉3の
いずれかの炉3a 〜3 d から抽出されて圧延ライン2上
に投入され,粗ミル6(加工設備の一例)により粗圧延
されて板1b (被圧延材(被加工材の一例))にされ
る。そして,上記粗ミル6からの被圧延材1b について
仕上がり温度の指定がある場合には,シャワー25(加
工設備の一例)の下方に位置する板1c (被圧延材(被
加工材の一例))が水冷されて所定温度まで冷却され
る。そして,上記被圧延材1c は予め設定された最終的
な目標板厚・形状となるように制御される仕上げミル2
6(加工設備の一例)によって圧延されて板1d (被圧
延材(被加工材の一例))が得られる。板1d はホット
レベラ27を通過してクーリングベッド28に置かれ
る。
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に,図1は本発明の一実施例に係る加工ラインの操業ス
ケジュール決定方法が適用される圧延ラインを示す概念
図である。但し,図2に示した上記従来の圧延ライン2
a と共通する要素には,同一の符号を使用すると共に,
その詳細な説明は省略する。また,上記従来の圧延ライ
ン2a と機能がほぼ同等の要素には,同一の符号を使用
し異なる添字を付して用いる。本実施例に係る圧延ライ
ン2(加工ラインの一例)では,図1に示すように,ス
ラブ1a (被圧延材(被加工材の一例))が加熱炉3の
いずれかの炉3a 〜3 d から抽出されて圧延ライン2上
に投入され,粗ミル6(加工設備の一例)により粗圧延
されて板1b (被圧延材(被加工材の一例))にされ
る。そして,上記粗ミル6からの被圧延材1b について
仕上がり温度の指定がある場合には,シャワー25(加
工設備の一例)の下方に位置する板1c (被圧延材(被
加工材の一例))が水冷されて所定温度まで冷却され
る。そして,上記被圧延材1c は予め設定された最終的
な目標板厚・形状となるように制御される仕上げミル2
6(加工設備の一例)によって圧延されて板1d (被圧
延材(被加工材の一例))が得られる。板1d はホット
レベラ27を通過してクーリングベッド28に置かれ
る。
【0007】なお,上記圧延ライン2において,先行す
る被圧延材1d が仕上げミル26において圧延されてい
るときには,後続の被圧延材1c は上記シャワー25の
位置のライン上で待機できるものとする。また,上記粗
ミル6及び仕上げミル26は,いずれも被圧延材1b ,
1d を双方向に往復走行させて複数回圧延することので
きる,所謂リバース圧延型のミルである。そして,粗ミ
ル6または仕上げミル26が上記被圧延材1b または1
d を圧延するために,これらを1回通過させることを1
パスという。なお,各被圧延材は加熱炉3からホットレ
ベル27に向けて圧延ライン2上を搬送されるため,上
記粗ミル6または仕上げミル26によって複数回リバー
ス圧延される場合,上記粗ミル6または仕上げミル26
におけるパス回数はいずれも奇数となる。このように,
上記被圧延材1b ,1d を複数回リバース圧延する場
合,当然ながら,各パス毎に粗ミル6または仕上げミル
26のロール間隙は狭くされ,これによって各パス毎に
上記被圧延材1b または1dの板厚が順次薄くされる。
る被圧延材1d が仕上げミル26において圧延されてい
るときには,後続の被圧延材1c は上記シャワー25の
位置のライン上で待機できるものとする。また,上記粗
ミル6及び仕上げミル26は,いずれも被圧延材1b ,
1d を双方向に往復走行させて複数回圧延することので
きる,所謂リバース圧延型のミルである。そして,粗ミ
ル6または仕上げミル26が上記被圧延材1b または1
d を圧延するために,これらを1回通過させることを1
パスという。なお,各被圧延材は加熱炉3からホットレ
ベル27に向けて圧延ライン2上を搬送されるため,上
記粗ミル6または仕上げミル26によって複数回リバー
ス圧延される場合,上記粗ミル6または仕上げミル26
におけるパス回数はいずれも奇数となる。このように,
上記被圧延材1b ,1d を複数回リバース圧延する場
合,当然ながら,各パス毎に粗ミル6または仕上げミル
26のロール間隙は狭くされ,これによって各パス毎に
上記被圧延材1b または1dの板厚が順次薄くされる。
【0008】上記したような圧延ライン2に関する圧延
スケジュールの決定手法につき以下説明する。なお,N
本のスラブ1a について,加熱炉3からの抽出順は予め
決定されているものとする。そして,上記スラブ本数N
は5程度に設定され,上記加熱炉3にスラブ1a が挿入
される毎に圧延スケジュール決定の演算が実行されるも
のとする。そして,スラブ抽出順k(k=1,
2,...,N)のスラブ1a について,以下に示すデ
ータが予め設定されている。 スラブ厚さ :HS (k),スラブ幅 :WS (k) スラブ長さ :LS (k),製品鋼板厚さ :HT (k) 製品鋼板幅 :WT (k),製品鋼板長さ :LT (k) 仕上がり温度 :ΘT (k),投入可能時刻 :y0 (k) 加熱炉番号 :IEX(k),仕上がり温度指定の有無コード:IC (k) 圧延ライン2の圧延スケジュールを決定するためのパラ
メータとしての決定変数(それぞれ本発明にいう操業条
件の一例)は次の通りである。 ・決定変数1…粗ミル6におけるパス回数(を意味する0−1変数)Xi (k) (パス回数iのときの変数値=1)
スケジュールの決定手法につき以下説明する。なお,N
本のスラブ1a について,加熱炉3からの抽出順は予め
決定されているものとする。そして,上記スラブ本数N
は5程度に設定され,上記加熱炉3にスラブ1a が挿入
される毎に圧延スケジュール決定の演算が実行されるも
のとする。そして,スラブ抽出順k(k=1,
2,...,N)のスラブ1a について,以下に示すデ
ータが予め設定されている。 スラブ厚さ :HS (k),スラブ幅 :WS (k) スラブ長さ :LS (k),製品鋼板厚さ :HT (k) 製品鋼板幅 :WT (k),製品鋼板長さ :LT (k) 仕上がり温度 :ΘT (k),投入可能時刻 :y0 (k) 加熱炉番号 :IEX(k),仕上がり温度指定の有無コード:IC (k) 圧延ライン2の圧延スケジュールを決定するためのパラ
メータとしての決定変数(それぞれ本発明にいう操業条
件の一例)は次の通りである。 ・決定変数1…粗ミル6におけるパス回数(を意味する0−1変数)Xi (k) (パス回数iのときの変数値=1)
【数1】 ・決定変数2…加熱炉3からのスラブの抽出時刻(ライン投入時刻)y1 (k) ・決定変数3…シャワー25による被圧延材の強制冷却時間 TS (k) ・決定変数4…仕上げミル26前での被圧延材の圧延待ち時間 z(k) なお,上記粗ミル6における実際のパス回数iは上記し
たように奇数をとり(例i=1,3,5,7,
9,...)スラブ抽出順(k)によって(即ちスラブ
毎に),パス回数iの取り得る範囲が定まる。従って,
上記0−1変数であるパス回数Xi (k)は,例えば実
際のパス回数iが,i=5として設定されると,i=5
についてはX5 (k)=1であり,i=5以外の値のと
きにはXi (k)=0となる。従って,上記設定された
実際のパス回数iが5のとき,0−1変数のパス回数X
i (k)は, X1 (k)=0 X3 (k)=0 X5 (k)=1 X7 (k)=0 X9 (k)=0 : となり,その総和は1となる。
たように奇数をとり(例i=1,3,5,7,
9,...)スラブ抽出順(k)によって(即ちスラブ
毎に),パス回数iの取り得る範囲が定まる。従って,
上記0−1変数であるパス回数Xi (k)は,例えば実
際のパス回数iが,i=5として設定されると,i=5
についてはX5 (k)=1であり,i=5以外の値のと
きにはXi (k)=0となる。従って,上記設定された
実際のパス回数iが5のとき,0−1変数のパス回数X
i (k)は, X1 (k)=0 X3 (k)=0 X5 (k)=1 X7 (k)=0 X9 (k)=0 : となり,その総和は1となる。
【0009】各被圧延材は,スラブ厚さHS (k)に従
っていくつかの種類に分類される。そして,各種類の被
圧延材毎の係数の値であることを各符号の右肩に付した
添字 (K) で表現し,以下に示す線形化した各式で次の諸
量を表す。 ・粗圧延時間 TR (k)
っていくつかの種類に分類される。そして,各種類の被
圧延材毎の係数の値であることを各符号の右肩に付した
添字 (K) で表現し,以下に示す線形化した各式で次の諸
量を表す。 ・粗圧延時間 TR (k)
【数3】 ・粗ミル6出側の被圧延材の厚さ HR (k)
【数4】 ・粗ミル6出側の被圧延材の温度 ΘR (k)
【数5】 ・シャワー25における被圧延材の温度降下 △Θ
s (k)
s (k)
【数6】 ・仕上げミル26前の圧延待ち時間の被圧延材の温度降
下 △Θz (k)
下 △Θz (k)
【数7】
【0010】また,各被圧延材に共通の係数を使って,
線形化した各式で次の諸量を表す。・粗ミル6〜シャワ
ー25間の被圧延材の温度降下 △Θrs(k)
線形化した各式で次の諸量を表す。・粗ミル6〜シャワ
ー25間の被圧延材の温度降下 △Θrs(k)
【数8】 ここで,Ai (k):既知の係数 ・シャワー25〜仕上げミル26間の被圧延材の温度降
下 △Θsf(k)
下 △Θsf(k)
【数9】 ただし,
【数10】 ・仕上げミル26による圧延時間 TF (k) TF (k)=e1 HT (k)+e2 WT (k)+e3 LT (k) +e4 HR (k)+e5 ΘF (k)+e6 ・・・(9) ただし,ΘF (k):仕上げミル26入側の被圧延材の
温度 ΘF (k)=ΘR (k)−{△Θrs(k)+△Θs (k) +△Θsf(k)+△Θz (k)} ・・・(10) ・仕上げミル26により圧延中の被圧延材の温度降下
△ΘF (k) △ΘF (k)=f1 HR (k)+{f2 /HT (k)}+f3 ΘF (k) +f4 TF (k)+f5 ・・・(11) ・粗ミル6及び仕上げミル26において消費される電力
量E(k)
温度 ΘF (k)=ΘR (k)−{△Θrs(k)+△Θs (k) +△Θsf(k)+△Θz (k)} ・・・(10) ・仕上げミル26により圧延中の被圧延材の温度降下
△ΘF (k) △ΘF (k)=f1 HR (k)+{f2 /HT (k)}+f3 ΘF (k) +f4 TF (k)+f5 ・・・(11) ・粗ミル6及び仕上げミル26において消費される電力
量E(k)
【数11】 また,既知量を次のように表す。 ・加熱炉3〜粗ミル6間の被圧延材の搬送時間 a
(k) a(k)=F[IEX(k)] ・粗ミル6〜シャワー25間の被圧延材の搬送時間 b
rs brs=定数 ・シャワー25の位置〜仕上げミル26間の被圧延材の
搬送時間 bsf bsf=定数 そして,目的関数としては,第1番目の被圧延材のライ
ン投入時刻から最終の被圧延材(N材)の仕上げ圧延終
了時刻までの総圧延時間P(本発明にいう加工ラインの
性能を評価するための性能指標の一例)とする。 P=y1 (N)+a(N)+TR (N)+brs+Ts (N) +z(N)+bsf+TF (k) ・・・(13) あるいは,上記目的関数として,第1番目の被圧延材か
ら最終の被圧延材(N材)までの圧延によって,粗ミル
6及び仕上げミル26において消費される次式の総消費
電力量E(本発明にいう上記性能指標の別例)を上記総
圧延時間Pに代えて用いることも可能である。
(k) a(k)=F[IEX(k)] ・粗ミル6〜シャワー25間の被圧延材の搬送時間 b
rs brs=定数 ・シャワー25の位置〜仕上げミル26間の被圧延材の
搬送時間 bsf bsf=定数 そして,目的関数としては,第1番目の被圧延材のライ
ン投入時刻から最終の被圧延材(N材)の仕上げ圧延終
了時刻までの総圧延時間P(本発明にいう加工ラインの
性能を評価するための性能指標の一例)とする。 P=y1 (N)+a(N)+TR (N)+brs+Ts (N) +z(N)+bsf+TF (k) ・・・(13) あるいは,上記目的関数として,第1番目の被圧延材か
ら最終の被圧延材(N材)までの圧延によって,粗ミル
6及び仕上げミル26において消費される次式の総消費
電力量E(本発明にいう上記性能指標の別例)を上記総
圧延時間Pに代えて用いることも可能である。
【数12】
【0011】更に,制約条件1〜5として,次に示す
(15)式〜(19)式までの不等式が設定される。 ・制約条件1…先行の被圧延材(k)の粗ミル6による
圧延終了後,次の被圧延材(k+1)は粗ミル6に進入
してよい。 y1 (k+1)+a(k+1)≧y1 (k)+a(k)+TR (k) ・・・(15) (ただし,k=0,1,...,N−1) ・制約条件2…先行の被圧延材(k)がシャワー25の
位置に進入後,次の被圧延材(k+1)は粗ミル6によ
る圧延が終了されてよい。 y1 (k+1)+a(k+1)+TR (k+1) ≧y1 (k)+a(k)+TR (k)+brs+Ts (k)+z(k) ・・・(16) (ただし,k=0,1,...,N−1) ・制約条件3…先行の被圧延材(k)の仕上げミル26
による圧延終了後,次の被圧延材(k+1)はシャワー
25の位置から前進してよい。 y1 (k+1)+a(k+1)+TR (k+1)+brs +Ts (k+1)+z(k+1) ≧y1 (k)+a(k)+TR (k)+brs+Ts (k)+z(k) +bsf+TF (k) ・・・(17) (ただし,k=0,1,...,N−1) ・制約条件4…被圧延材の移送時の長さを10m以下に
する。 (LS (k)WS (k)HS (k))/(WT (k)HR (k)) ≦10×103 ・・・(18) (k=1,2,...,N) ・制約条件5…設定温度−α≦被圧延材の仕上げ圧延終
了時温度≦設定温度+αにする。 ΘT (k)−α≦ΘF (k)−△ΘF (k)≦ΘT (k)+α ・・・(19) (ただし,k=1,2,...,N,α:許容範囲温度) 即ち,上記制約条件1〜3がそれぞれ本発明にいう走行
制約条件の一例であり,上記制約条件4〜5がそれぞれ
本発明にいう被加工材の加工制約条件の一例である。
(15)式〜(19)式までの不等式が設定される。 ・制約条件1…先行の被圧延材(k)の粗ミル6による
圧延終了後,次の被圧延材(k+1)は粗ミル6に進入
してよい。 y1 (k+1)+a(k+1)≧y1 (k)+a(k)+TR (k) ・・・(15) (ただし,k=0,1,...,N−1) ・制約条件2…先行の被圧延材(k)がシャワー25の
位置に進入後,次の被圧延材(k+1)は粗ミル6によ
る圧延が終了されてよい。 y1 (k+1)+a(k+1)+TR (k+1) ≧y1 (k)+a(k)+TR (k)+brs+Ts (k)+z(k) ・・・(16) (ただし,k=0,1,...,N−1) ・制約条件3…先行の被圧延材(k)の仕上げミル26
による圧延終了後,次の被圧延材(k+1)はシャワー
25の位置から前進してよい。 y1 (k+1)+a(k+1)+TR (k+1)+brs +Ts (k+1)+z(k+1) ≧y1 (k)+a(k)+TR (k)+brs+Ts (k)+z(k) +bsf+TF (k) ・・・(17) (ただし,k=0,1,...,N−1) ・制約条件4…被圧延材の移送時の長さを10m以下に
する。 (LS (k)WS (k)HS (k))/(WT (k)HR (k)) ≦10×103 ・・・(18) (k=1,2,...,N) ・制約条件5…設定温度−α≦被圧延材の仕上げ圧延終
了時温度≦設定温度+αにする。 ΘT (k)−α≦ΘF (k)−△ΘF (k)≦ΘT (k)+α ・・・(19) (ただし,k=1,2,...,N,α:許容範囲温度) 即ち,上記制約条件1〜3がそれぞれ本発明にいう走行
制約条件の一例であり,上記制約条件4〜5がそれぞれ
本発明にいう被加工材の加工制約条件の一例である。
【0012】本実施例に係る圧延ライン2の操業スケジ
ュール決定方法によれば,上記圧延ライン2上に加熱炉
3から順次投入される被圧延材毎の制約条件((15)
式〜(19)式)を満たす範囲内で,上記決定変数のう
ちのパス回数Xi (k)及び仕上げミル26前での被圧
延材の圧延待ち時間z(k)を変化させ,変更されたパ
ス回数Xi (k)及び圧延待ち時間z(k)に基づい
て,全て(N個)の被圧延材の圧延に要する総圧延時間
Pまたは総消費電力量Eが(13)式または(14)式
より演算される。なお,上記パス回数Xi (k)は,上
記したように,0または1のいずれかの値に変化され
る。また,上記決定変数のうち,シャワー25による被
圧延材の強制冷却時間Ts (k),上記変更されたパス
回数Xi (k)に対応して変更される。更に,上記加熱
炉3からの被圧延材の抽出時刻y1 (k)も上記パス回
数X i (k)及び圧延待ち時間z(k)の変更に対応し
て変更される。上記したように,圧延ライン2の操業条
件としての決定変数を変更する毎に上記総圧延時間Pま
たは総消費電力量Eが求められ,この総圧延時間Pまた
は総消費電力量Eが最小となるときの上記決定変数が求
められる。このように求められた決定変数に基づいて上
記圧延ライン2の操業スケジュールが決定される。以上
のように,(13)式または(14)式を目的関数と
し,(15)式〜(19)式を制約条件として,混合0
−1計画問題を解くことにより,総圧延時間Pまたは総
消費電力量Eを最小とする,各被圧延材の加熱炉3から
の抽出時刻y 1 (k),粗ミル6におけるパス回数Xi
(k),シャワー25による被圧延材の強制冷却時間T
s (k),仕上げミル26前での被圧延材の圧延待ち時
間z(k)といった各決定変数の値を同時に求めること
ができる。特に,上記決定変数の,例えば粗ミル6のパ
ス回数Xi (k)は,他の設備であるシャワー25や仕
上げミル26の操業条件として(4)式〜(11)式に
示す各変数:△Θs (k),△Θz (k),△Θ
rs(k),△Θsf(k),TF (k),ΘF (k)及び
△ΘF (k)と,直接にまたは間接(HR (k)やTF
(k)を介して)に相互に関連して変更される。また,
上記粗ミル6のパス回数X i (k)は,上記したよう
に,加熱炉3からスラブを抽出する抽出設備(不図示)
による抽出時刻y1 (k)についても相互に関連して変
更される。従って,本実施例方法によれば,従来のよう
に各設備の操業条件が個々に独立して固定的に設定され
圧延ラインの操業スケジュールを被圧延材の投入ピッチ
により主として決定されることがなく,各設備毎の操業
条件が他の設備の操業条件に相互に関連して変更される
ことによりスケジュール演算が行われる。その結果,上
記圧延ライン2の各設備の実情に則したより適切な操業
スケジュールを決定することができる。尚,上記したよ
うに,複数の被加工材の加工制約条件,上記走行制約条
件及び上記目的関数は,それぞれ決定変数(操業条件)
を含む数式で与えられるので,圧延ラインの実操業条件
に変更があっても,それに応じて上記決定変数を設定・
変更することができる。また,上記実施例では,圧延ラ
イン2に関する操業スケジュールの決定方法について言
及したが,それに限定されるものではなく,複数の加工
設備を備え,順次投入される複数の被加工材を加工する
他の種類の加工ラインに適用することも可能である。
ュール決定方法によれば,上記圧延ライン2上に加熱炉
3から順次投入される被圧延材毎の制約条件((15)
式〜(19)式)を満たす範囲内で,上記決定変数のう
ちのパス回数Xi (k)及び仕上げミル26前での被圧
延材の圧延待ち時間z(k)を変化させ,変更されたパ
ス回数Xi (k)及び圧延待ち時間z(k)に基づい
て,全て(N個)の被圧延材の圧延に要する総圧延時間
Pまたは総消費電力量Eが(13)式または(14)式
より演算される。なお,上記パス回数Xi (k)は,上
記したように,0または1のいずれかの値に変化され
る。また,上記決定変数のうち,シャワー25による被
圧延材の強制冷却時間Ts (k),上記変更されたパス
回数Xi (k)に対応して変更される。更に,上記加熱
炉3からの被圧延材の抽出時刻y1 (k)も上記パス回
数X i (k)及び圧延待ち時間z(k)の変更に対応し
て変更される。上記したように,圧延ライン2の操業条
件としての決定変数を変更する毎に上記総圧延時間Pま
たは総消費電力量Eが求められ,この総圧延時間Pまた
は総消費電力量Eが最小となるときの上記決定変数が求
められる。このように求められた決定変数に基づいて上
記圧延ライン2の操業スケジュールが決定される。以上
のように,(13)式または(14)式を目的関数と
し,(15)式〜(19)式を制約条件として,混合0
−1計画問題を解くことにより,総圧延時間Pまたは総
消費電力量Eを最小とする,各被圧延材の加熱炉3から
の抽出時刻y 1 (k),粗ミル6におけるパス回数Xi
(k),シャワー25による被圧延材の強制冷却時間T
s (k),仕上げミル26前での被圧延材の圧延待ち時
間z(k)といった各決定変数の値を同時に求めること
ができる。特に,上記決定変数の,例えば粗ミル6のパ
ス回数Xi (k)は,他の設備であるシャワー25や仕
上げミル26の操業条件として(4)式〜(11)式に
示す各変数:△Θs (k),△Θz (k),△Θ
rs(k),△Θsf(k),TF (k),ΘF (k)及び
△ΘF (k)と,直接にまたは間接(HR (k)やTF
(k)を介して)に相互に関連して変更される。また,
上記粗ミル6のパス回数X i (k)は,上記したよう
に,加熱炉3からスラブを抽出する抽出設備(不図示)
による抽出時刻y1 (k)についても相互に関連して変
更される。従って,本実施例方法によれば,従来のよう
に各設備の操業条件が個々に独立して固定的に設定され
圧延ラインの操業スケジュールを被圧延材の投入ピッチ
により主として決定されることがなく,各設備毎の操業
条件が他の設備の操業条件に相互に関連して変更される
ことによりスケジュール演算が行われる。その結果,上
記圧延ライン2の各設備の実情に則したより適切な操業
スケジュールを決定することができる。尚,上記したよ
うに,複数の被加工材の加工制約条件,上記走行制約条
件及び上記目的関数は,それぞれ決定変数(操業条件)
を含む数式で与えられるので,圧延ラインの実操業条件
に変更があっても,それに応じて上記決定変数を設定・
変更することができる。また,上記実施例では,圧延ラ
イン2に関する操業スケジュールの決定方法について言
及したが,それに限定されるものではなく,複数の加工
設備を備え,順次投入される複数の被加工材を加工する
他の種類の加工ラインに適用することも可能である。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば,複数の加工設備を備え
た加工ライン上に順次投入される複数の被加工材の加工
制約条件や上記加工ライン上を走行する先後の被加工材
が非干渉となる走行制約条件を満たす範囲内で上記加工
ラインの各加工設備毎の操業条件を変更し,上記変更さ
れた操業条件に基づいて算出した上記加工ラインの性能
を評価するための性能指標が最良となるときの操業条件
に基づく操業スケジュールを決定する加工ラインの操業
スケジュール決定方法において,上記加工設備毎の操業
条件を,他の加工設備の操業条件と相互に関連させて変
更することを特徴とする加工ラインの操業スケジュール
決定方法が提供される。それにより,加工ラインの加工
設備毎の操業条件が,他の加工設備の操業条件と相互に
関連して変更される。従って,各加工設備毎の操業条件
が個々に独立して変更設定される場合と比べて,上記加
工ラインの実情に則したより適切な操業スケジュールを
決定することができる。
た加工ライン上に順次投入される複数の被加工材の加工
制約条件や上記加工ライン上を走行する先後の被加工材
が非干渉となる走行制約条件を満たす範囲内で上記加工
ラインの各加工設備毎の操業条件を変更し,上記変更さ
れた操業条件に基づいて算出した上記加工ラインの性能
を評価するための性能指標が最良となるときの操業条件
に基づく操業スケジュールを決定する加工ラインの操業
スケジュール決定方法において,上記加工設備毎の操業
条件を,他の加工設備の操業条件と相互に関連させて変
更することを特徴とする加工ラインの操業スケジュール
決定方法が提供される。それにより,加工ラインの加工
設備毎の操業条件が,他の加工設備の操業条件と相互に
関連して変更される。従って,各加工設備毎の操業条件
が個々に独立して変更設定される場合と比べて,上記加
工ラインの実情に則したより適切な操業スケジュールを
決定することができる。
【図1】 本発明の一実施例に係る加工ラインの操業ス
ケジュール決定方法が適用される圧延ラインを示す概念
図。
ケジュール決定方法が適用される圧延ラインを示す概念
図。
【図2】 本発明の背景の一例となる従来の圧延ライン
を示す概念図。
を示す概念図。
【図3】 上記従来の圧延ラインの操業スケジュール決
定手法を説明するための各被圧延材の圧延ライン上の地
点と圧延に要した累積時間との関係を示すグラフ図。
定手法を説明するための各被圧延材の圧延ライン上の地
点と圧延に要した累積時間との関係を示すグラフ図。
1a 〜1e …被圧延材(被加工材) 2,2a …圧延ライン(加工ライン) 3…加熱炉 6…粗ミル 25…シャワー 26…仕上げミル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 信太郎 加古川市金沢町1番地 株式会社神戸製 鋼所 加古川製鉄所内 (72)発明者 平田 清 加古川市金沢町1番地 株式会社神戸製 鋼所 加古川製鉄所内 (56)参考文献 特開 平3−106501(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の加工設備を備えた加工ライン上に
順次投入される複数の被加工材の加工制約条件や上記加
工ライン上を走行する先後の被加工材が非干渉となる走
行制約条件を満たす範囲内で上記加工ラインの各加工設
備毎の操業条件を変更し,上記変更された操業条件に基
づいて算出した上記加工ラインの性能を評価するための
性能指標が最良となるときの操業条件に基づく操業スケ
ジュールを決定する加工ラインの操業スケジュール決定
方法において,上記加工設備毎の操業条件を,他の加工
設備の操業条件と相互に関連させて変更することを特徴
とする加工ラインの操業スケジュール決定方法。 - 【請求項2】 上記複数の被加工材の加工制約条件,上
記走行制約条件及び上記加工ラインの性能指標が,上記
操業条件を含む数式でそれぞれ予め与えられている請求
項1に記載の加工ラインの操業スケジュール決定方法。 - 【請求項3】 上記加工ラインが,圧延ラインである請
求項1若しくは2に記載の加工ラインの操業スケジュー
ル決定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4156494A JP2554421B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 加工ラインの操業スケジュール決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4156494A JP2554421B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 加工ラインの操業スケジュール決定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06519A JPH06519A (ja) | 1994-01-11 |
JP2554421B2 true JP2554421B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=15628982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4156494A Expired - Fee Related JP2554421B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 加工ラインの操業スケジュール決定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2554421B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000168667A (ja) | 1998-10-02 | 2000-06-20 | Honda Motor Co Ltd | 自動二輪車 |
JP4631105B2 (ja) * | 1999-07-19 | 2011-02-16 | Jfeスチール株式会社 | 加熱炉の加熱制御方法 |
JP5463743B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2014-04-09 | Jfeスチール株式会社 | スラブの熱間圧延スケジュール決定方法とスラブの熱間圧延スケジュール決定装置 |
JP6149902B2 (ja) * | 2014-08-07 | 2017-06-21 | Jfeスチール株式会社 | 加熱炉抽出順計画作成装置、加熱炉抽出順計画作成方法、鋼板製造方法および圧延ラインの操業方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07115053B2 (ja) * | 1989-09-14 | 1995-12-13 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間圧延装置 |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP4156494A patent/JP2554421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06519A (ja) | 1994-01-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |