JP2964866B2 - 鋳込−圧延操業計画作成方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造設備で鋳込まれ
た鋳片を直接熱間圧延設備に供給して圧延する場合に、
各設備夫々の操業条件及び材料情報に基づいて最適な鋳
込−圧延の作業順序を決定するための鋳込−圧延操業計
画作成方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造設備にて鋳込まれた鋳片を直接
熱間圧延設備に供給し、圧延する、所謂直送圧延方式に
おける鋳込工程，圧延工程の同期化した操業計画を策定
する場合、鋼種の取り合わせ制約等の鋳込工程における
操業制約と、サイズ制約等の圧延工程における操業制約
とを同時に満足し、なおかつ納期，歩留り等の評価項目
についても最適化するような鋳込−圧延操業手順を決定
することが必要となる。このような材料に対する作業順
序をコンピュータシステムを用いて決定する方法とし
て、特開平５−１５８９４８号公報に開示された技術が
ある。

【０００３】この技術では被加工材の全数に対し、被加
工品の状況及び定まった作業順序に影響されることなく
作業順序の決定が可能な特殊なケース及び同一の属性を
有するものを仮想単位化して分類し、予め設定した探索
経路に従って前記各分類範囲内の被加工材に対する作業
順序を決定することとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような従
来方式では対象となる被加工材は作業順序で定まる流動
性に影響されることなく作業順序の決定が可能な特殊な
ケース、又は同一の属性を有するものに限られるが、１
チャージ（転炉一杯分）内での鋳込順，ロール順等によ
る状態変化が激しい場合、つまり鋳片が１チャージのど
の段階で鋳込まれるかは、溶鋼同士の混ざり合いにより
鋳片の性質を大きく変化させ、また圧延ロールの摩耗の
ため、一計画チャンスの前半と後半とでは圧延可能な材
料の品質規格が異なり、材料に与える状態変化が激し
く、必然的に同じ性質とみなせる材料の集合、即ち分類
単位が小さくなり、被加工材の全数に対し探索を行って
作業順序を決める場合と比較してその効果が実質的に変
わらないこととなる。

【０００５】また予め設定した探索経路に従って、換言
すれば最適化の操作を行うことなく被加工材に対する作
業順序を決定しているため、他に最適な作業順序が存在
している場合にもこれが採用されないこととなる可能性
が生じる等の問題があった。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは材料特定要素を近似し
た属性範囲で単位化したブロック単位で作業順序を定め
た粗計画を作成し、この各ブロックをより近似した属性
範囲で単位化したセル単位で動的計画法を応用して評価
項目が最適化されるよう作業順序を定めた経路計画を作
成し、各セルに材料を振り当てることで連続鋳造設備で
得た鋳片を直接圧延設備へ直送し、圧延を行う場合に材
料に対する最適な作業順序を迅速に決定可能とした鋳込
−圧延操業計画作成方法及びその装置を提供するにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る鋳込−
圧延操業計画作成方法は、連続鋳造設備にて鋳込まれた
鋳片を熱間圧延設備に直接供給して圧延する際に、各設
備の操業条件及び材料の仕様を含む操業情報に基づい
て、材料に対する同期化された鋳込及び圧延の作業順序
を決定する鋳込−圧延操業計画作成方法において、鋳込
金属種、圧延サイズを含む材料特定要素についての近似
した属性範囲の単位化されたブロックデータを持つ計画
要件を予め作成しておき、操業情報に基づき予め定めた
評価規則に従って前記ブロックを作業順序に配列する粗
計画の作成過程と、前記各設備の操業情報に基づき各ブ
ロックをより近似した属性毎のセル単位に分割し、前記
粗計画及び操業情報に基づき、ブロックの並び順に各ブ
ロックのセルを動的計画法を用いて評価項目が最適化さ
れるよう作業順序に配列する経路計画の作成過程と、前
記経路計画及び操業情報に基づいて各セル夫々の材料特
定要素に材料の数，量を割り当てる詳細計画の作成過程
とを含むことを特徴とする。

【０００８】第２の発明に係る鋳込−圧延操業計画作成
装置は、連続鋳造設備にて鋳込まれた鋳片を、熱間圧延
設備に直接供給し、圧延する際の各設備の操業条件及び
材料の仕様を含む操業情報に基づいて、材料の同期化さ
れた鋳込順序及び圧延順序を決定する鋳込−圧延操業計
画作成装置において、予め作成された各チャージ毎の鋳
込金属種、圧延サイズを含む材料特定要素についての近
似した属性範囲の単位化されたブロックデータを持つ計
画要件を記憶する手段と、操業情報に基づき評価規則に
従ってブロックを作業順序に配列する粗計画の作成手段
と、各設備の操業条件に基づき前記各ブロックをより近
似した属性毎のセル単位に分割し、前記粗計画及び操業
情報に基づきブロックの並び順に各ブロックのセルを動
的計画法を用いて評価項目が最適化されるよう作業順序
に配列した経路計画の作成手段と、前記経路計画及び操
業情報に基づいて各セル夫々の材料特定要素に材料を振
り当てた詳細計画の作成手段と、作成された計画を前記
評価規則に従って評価し、修正する手段とを具備するこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明方法にあってはこれによって、計画対象
材料を材料特定要素についての近似した属性範囲で単位
化したブロックに分割し、その並び順を決定した粗計画
を作成し、各ブロック毎に、より近似した属性範囲で単
位化したセルに分割してその並び順を評価項目が最適と
なるよう動的計画法により決定することとしているか
ら、最適な経路を求めることが出来、しかも並び順の決
定に際して調べるべき組合せ数が低減されて、最適順序
を迅速に求め得ることとなる。また本発明装置では粗計
画、経路計画及び詳細計画の各作成手段で計画全体を調
整しつつブロック、続いてセルの並び順を決定し、これ
ら各セル内の材料特定要素に材料の数量を割り当てるこ
とで全体のバランスの取れた計画作成が可能となると共
に、作成された詳細計画を評価規則に従って評価し、修
正する手段を備えることで、より精微な計画作成が可能
となる。

【００１０】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。図１は本発明に係る鋳込−圧延操業
計画作成装置の構成を示すブロック図であり、図中１は
装置本体、２はホストコンピュータを示している。装置
本体１はグラフィック表示画面，マウス入力装置等を備
えたワークステーションにて構成され、通信装置を通じ
てホストコンピュータ２との間でデータ，指令等を送受
信するようになっている。

【００１１】装置本体１は機能ブロックとして示す計画
作成部１０の他に複数の記憶部２１〜２８及びインター
フェイス部３０を備えている。記憶部２１〜２８中の操
業条件記憶部２１は鋳込工程における成分取り合わせに
関しての制約、グレード別振り当て制約等の鋳込操業上
の制約、並びに圧延工程上の圧延順序に関する制約、連
続圧延量に関しての制約、板厚推移に関しての制約等の
圧延操業上の制約等各種操業条件が記憶されている。

【００１２】前記グレード別振り当て制約とは通常品質
規格によって鋳片の許容グレードが定められているが、
鋳片のグレードは鋳込工程における状態によって決ま
り、例えば前回のチャージの溶鋼と今回のチャージの溶
鋼とを連続的に鋳造してゆく場合、前回のチャージにお
ける最後の溶鋼と今回のチャージの最初の部分の溶鋼と
は鋳型内部で混じり合うこととなるから、このような境
界部は当然鋳片のグレードが低くなり、高グレードの材
料をこの部分から取ることが出来ない、即ちこの領域に
高グレード材料を振り当てることが出来ないこととなる
が、このようなグレード別の振り当てに関しての制約を
いう。

【００１３】また圧延順制約とは材料の品質規格によっ
ては圧延ロールの摩耗の進行、操業の安定性を考慮して
圧延ロールの交換後、何本目以降何本目までに圧延しな
ければならない等の制約をいう。連続圧延量制約とは圧
延ロールの摩耗の関係から、特に難圧延品等に対する連
続圧延量（鋳片本数又は圧延長さ）の制限をいう。更に
板厚推移制約とは板厚の厚いものから薄いものを圧延す
る場合、板厚を急激に変化させると寸法精度の悪化を招
くことから板厚を順次変化させるよう板厚変化の許容量
に関しての制限をいう。

【００１４】生産要求記憶部２２は月度計画システム、
週間計画システム等の上位計画システムにより立案され
た計画生産量、又は操業者により入力された計画生産量
との差異から計算される当該計画チャンスに対する下工
程別要求量、需要家別要求量，サイズ別要求量等の各種
生産要求量が格納されている。

【００１５】ここに下工程別要求量とは、例えば熱延工
程の後に続く冷延工程、焼鈍工程、メッキ工程等の下工
程においてこれら工程において材料不足にならないため
の要求量を工程系列別に求めたものをいう。

【００１６】材料情報記憶部２３は計画作成時に未鋳込
状態で残っている生産予定の材料に対する規格，鋼種，
圧延サイズ，鋳込残重量，納期等の各種情報が格納され
ている。これら各操業条件記憶部２１，生産要求記憶部
２２，注文情報記憶部２３に格納されている情報は計画
作成の都度、ホストコンピュータ２から転送されるデー
タにて更新される。

【００１７】評価規則記憶部２４は成品の納期，歩留り
等の評価項目及び評価方法，各評価項目の優先度等の評
価規則が格納されている。評価方法としては、例えば
「納期」の場合、作業目標を基準にして遅れている材料
については高い点数を、先行している材料ほど低い点数
を付与し、また至急品についてはこれに加えて別に点数
を加点する等により行う。また「歩留り」の場合は１０
０％の場合を０とし、歩留りが低下する程、マイナス点
数を大きくする。点数自体は試行錯誤的に決定する。

【００１８】また評価項目の優先度については、評価項
目夫々に点数に対し重みを付けることにより決定する。
即ち優先度を高くしたい評価項目には重みを大きくす
る。いずれの評価項目の点数にどのような重みを付与す
るかは、経験的に決められ、例えば納期優先，板厚推移
優先の如く様々な場合がある。

【００１９】このような評価規則は操業状況等に応じて
エキスパートシステム等を利用した状況判断システムに
より作成され、自動設定されるか、又はマウス入力装置
及びキーボードを用いて評価規則入力部３１を通じて操
業者により入力される。また評価規則入力部３１を通じ
て操業者が予め設定された評価規則を修正することが可
能となっている。

【００２０】計画要件記憶部２５は一計画チャンス（圧
延設備における一の段取り変えから次の段取り替えまで
の間の作業期間）におけるチャージ毎の鋳込鋼種，圧延
サイズ範囲、特殊向先等材料特定要素を含む各種計画要
件が格納されている。このような計画要件は各種計画シ
ステムにおける中位システムによって作成され、自動的
に設定されるか、又はマウス入力装置及びキーボードを
用いて計画要件入力部３２を通じて操業者により入力さ
れる。粗計画記憶部２６，経路計画記憶部２７，詳細計
画記憶部２８は夫々粗計画作成手段１１，経路計画作成
手段１２，詳細計画作成手段１３にて作成された粗計
画，経路計画及び詳細計画を格納する。

【００２１】粗計画作成手段１１は前記各記憶部２１〜
２５から読出した情報に基づき、第１次計画である「粗
計画」を作成し、これを粗計画記憶部２６へ格納する。
また経路計画作成部１２は前記粗計画記憶部２６から読
出した「粗計画」、並びに前記記憶部２１〜２４から読
出した情報に基づいて第２次計画である「経路計画」を
作成し、これを経路計画記憶部２７へ格納する。

【００２２】詳細計画作成部１３は経路計画記憶部２７
から読出した経路計画、並びに記憶部２１〜２４から読
出した情報に基づいて最終計画である「詳細計画」を作
成し、これを詳細計画記憶部２８へ格納する。

【００２３】前記計画要件記憶部２５に記憶された計画
要件は操業者によりインターフェイス部３０を構成する
計画要件入力部３２を通じて、また粗計画記憶部２６に
記憶された粗計画は操業者により粗計画修正部３３を通
じて、また経路計画記憶部２７に記憶された経路計画は
経路計画修正部３４を通じて、更に詳細計画記憶部２８
に記憶された詳細計画は詳細計画修正部３５を通じて夫
々操業者により必要に応じて修正可能となっている。詳
細計画記憶部２８に記憶された詳細計画はホストコンピ
ュータ２に送信され、該ホストコンピュータ２から操業
指示が発せられる。

【００２４】次に粗計画作成部１１の処理過程について
図２に示すフローチャートと共に説明する。図２は粗計
画作成手段１１における処理過程を示すフローチャート
である。粗計画作成手段１１は、先ず操業条件記憶部２
１、生産要求記憶部２２、材料情報記憶部２３等の操業
情報記憶部２０から夫々操業条件，生産要求及び材料情
報等の、所謂操業情報を読み込み（Ｓ１）、次に計画要
件記憶部２５から計画要件を読み込む（Ｓ２）。表１は
計画要件の一例を示している。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１は、横欄にチャージNo．（１チャージ
〜６チャージ）をとり、チャージ毎に鋳込鋼種、製造す
べき板材の板幅範囲（上限値(mm), 下限値(mm)) ，板厚
範囲等の材料特定要素を近似した属性範囲毎に単位化
し、ブロック単位で表示してある。 なお、表１中選
択，自由，禁止等は夫々下記のことを意味している。 「選択」 ：そのブロックを計画に組み入れる（そのブ
ロックに該当する材料を必ず計画に組み入れる）。 「自由」 ：そのブロックを計画に組み入れるかどうか
はどちらでもよい。 「禁止」 ：そのブロックを計画に組み入れない。 「一般材」：特殊向先ではない材料（特殊向先指定がな
い場合は一般材） 「特殊Ａ」：特殊向先の材料（一般的に出荷量を管理さ
れている大口注文）

【００２７】表１から明らかなように、例えば１チャー
ジでは鋳込鋼種は「鋼種Ａ」、板幅範囲は「1400〜1200
mm」、また厚さはブロック単位の指定で厚さ2.8 mm以上
の中厚材を「一般材」として選択し、他の準薄，薄物及
び極薄材については「禁止」する。また５チャージでは
鋳込鋼種は「鋼種Ｂ」、板幅範囲は「1000〜900 mm」、
単厚さは2.8 mm以上の中厚材については「自由」、1.8
mm〜2.8 mmの準薄材については「一般材」として選択
し、1.4 mm〜1.8 mmの薄物材については「特殊Ａ」とし
て選択し、1.4 mm以下の極薄材については「禁止」とす
る。

【００２８】次にこのような計画要件にて指定される鋳
込鋼種，板幅範囲，板厚範囲，特殊向先等の材料特定要
素について近似した属性範囲毎に単位化したブロックに
ついて並び順を生成し（Ｓ３）、操業条件，生産要求に
従ってブロック毎又は複数のブロックの集合であるブロ
ック群毎に規定量を設定する（Ｓ４）。

【００２９】ブロックの並び順の生成は表１の如き計画
要件の場合についてみると次の如くにして行う。即ち、
チャージ毎に「選択」指定、又は「自由」指定されてい
るブロックを用いて可能な順列を発生し、各チャージか
ら夫々１つの順列を取り出して組み合わせる。「選択」
指定については必ずこの順列の中に入れ、「自由」指定
については入れる場合、入れない場合の２つの場合をこ
れに含める。

【００３０】例えば、あるチャージでブロックが次のよ
うに指定されたとすると、 中厚＝選択 準薄＝選択 薄物＝自由 極薄＝禁
止 可能な順列は Ａ．「自由」指定の薄物を入れる場合 ａ．中厚→準薄→薄物 ｂ．中厚→薄物→準薄
ｃ．準薄→中厚→薄物 ｄ．準薄→薄物→中厚 ｅ．薄物→中厚→準薄
ｆ．薄物→準薄→中厚 Ｂ．「自由」指定の薄物を入れない場合 ｇ．中厚→準薄 ｈ．準薄→中厚 の８通りとなる。ただし、板厚推移上の制約から、中厚
から薄物へ推移することは禁止されており、実際に採用
される順列は６通りである（ｂ．とｃ．は除かれる）。
この操作を各チャージ毎に実施し、夫々のチャージから
各１つの順列を取り出した組み合わせを作成する。

【００３１】一方規定量としては鋳片重量，鋳片本数等
があり、また規定量の種類には上限量，下限量，目標量
があり、これらは各操業条件，生産要求により決定され
る。その一例を表２に示す

【００３２】

【表２】

【００３３】表２中、例えば操業条件の一つであるチャ
ージ毎の鋳込量については夫々「重量」として定め、且
つその重量は「目標量」として定める。なお「目標量」
とは可及的にこの値（重量）に近づけることを意味し、
また「上限量」はこれを超えないことを、更に「下限
量」は少なくともこれ以上であることを要求されてい
る。規定量についての実際の数値例を表３に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】表３中○印は各規定量が関係するブロック
を示している。例えば規定No.1ではブロック１と２とを
合わせたブロック群において３本以上の鋳片を取ればよ
いことを意味している。

【００３６】次に予め鋳込鋼種，板幅範囲，板厚範囲，
特殊向先等の計画要素によってブロック又はブロック群
として集約され、評価規則記憶部２４に記憶されている
評価基準に従ってソーテイングされた材料を用い、次の
規則に従って各ブロックに優先度順に材料を夫々規定量
を満足するまで仮に振り当てる（Ｓ５）。

【００３７】〔規則１〕 下限量以上振り当てる。 〔規則２〕 目標量に近づけるよう振り当てる。 〔規則３〕 上限量を超えないよう振り当てる。

【００３８】例えば表３の場合についてみると、規定N
o.1では規定量は「下限量」であるから、前述した〔規
則１〕に従って下限量以上となるまで材料を振り当て
る。また規定No.1はブロック１と２のブロック群に対す
る規定量であるから、先ずブロック１と２との内で最も
優先度（点数）の高い材料を抽出し、その材料の属する
ブロックに振り当てる。例えばブロック２により優先度
の高い材料があった場合、規定No.4もブロック２にも関
与し、しかも〔規則３〕に従って規定No.4の上限量を超
えるようであれば材料を振り当てられないことから、他
の材料を探索し、下限量の３本を満たすまで繰り返して
仮振り当てを行う。このようなチェックを全ての規定量
について実行する。

【００３９】仮振り当てされた材料に対し、操業条件記
憶部２１から読出した操業条件についてチェックを行
い、制約違反があれば材料の振り当てを変更し、また他
の材料と交換することで修正する（Ｓ６）。チェック対
象となる操業制約としては鋳込みのグレード別振り当て
制約、圧延におけるロール順制約等である。

【００４０】このようにして求めた粗計画を評価規則に
従って評価し、評価項目が最適であれば保存する（Ｓ
７）、全てのブロックの並び順序、即ち作業順序につい
てステップＳ３〜Ｓ７を繰り返した後（Ｓ８）、ブロッ
クの並び順序に対する材料の仮振り当て結果に基づき、
表４に示す如き粗計画を作成し、粗計画記憶部２６へ出
力し（Ｓ９）、終了する。

【００４１】

【表４】

【００４２】表４中、例えば鋳込鋼種がＢで、板幅範
囲：1300〜1100mm、板厚範囲: 準薄であるブロック３は
２チャージ目の中間から全体として４本とり、その内訳
は非定常部の前部分で２本を取り（残りは定常部分で２
本とる）、向先は向先Ａに４本とする内容となってい
る。

【００４３】次に経路計画作成部１２の処理過程につい
て図３，図４に示すフローチャートと共に説明する。経
路計画作成部１２においては、操業情報記憶部２０から
操業情報を読み込み（Ｓ１０）、粗計画記憶部２６から
粗計画を読み込み（Ｓ１１）、粗計画における材料の仮
振り当て情報を各ブロック毎に取り込んで規定量を決定
する（Ｓ１２）。規定量は本数であり、各ブロック毎の
目標量となる。

【００４４】次に全ブロックＩ〜Ｎについて、順次経路
決定処理を行い（Ｓ１３〜Ｓ１６）、経路計画を出力す
る（Ｓ１７）。

【００４５】図４は図３におけるステップＳ１４の経路
決定処理のサブルーチンでの処理過程を示すフローチャ
ートである。先ずｉ＝１か否か、即ち最初のブロック１
か否かを判断し（Ｓ１０１）、最初のブロックである場
合にはブロック１について材料特定要素についてより近
似した属性範囲で単位化されたセル単位での部分経路
（１つのブロック内でのセル並び順）を生成する（Ｓ１
０２）。

【００４６】部分経路はブロック内に存在するセルの組
み合わせ及び順列によって生成される。生成された部分
経路に対し、規定量を満足するまで材料の仮振り当てを
行い（Ｓ１０３）、部分経路の得点を計算する（Ｓ１０
４）。部分経路の得点は、材料単体が持っている点数
（納期等についての点数の和）と、セル推移による点数
（例えば板厚区分の推移が離れすぎている場合にはマイ
ナスの点数が与えられる）との和として計算される。

【００４７】その得点が、同じ終点セル（経路の最後と
なるセル）を持つ部分経路の中で最適となるならば、ブ
ロック１までの経路候補として一時保存する。全ての可
能な部分経路を生成したか否かを判断し（Ｓ１０５）、
生成していない場合にはＳ１０２に戻り、また生成して
いる場合にはＳ１１２へ進む。

【００４８】またステップＳ１０１の判断において、ｉ
≠１の場合には動的計画法を用いて、以下の処理を行
う。即ちブロックｉ−１までの経路候補を１つ選択し
（Ｓ１０６）、ブロックｉについての部分経路を生成す
る（Ｓ１０７）。生成された部分経路に対し、規定量を
満足するまで材料の仮振り当てを行い（Ｓ１０８）、ブ
ロックｉ−１までの経路候補とブロックｉの部分経路を
結合した経路について得点を計算する（Ｓ１０９）。経
路の得点は次式にて計算する。 得点＝ブロックｉ−１までの経路候補の得点 ＋ブロックｉの部分経路の得点 ＋ブロックｉ−１の経路候補とブロックｉの部分経路の
結合による得点

【００４９】ここで、結合による得点は、ブロックｉ−
１の経路候補の終点セルからブロックｉの部分経路の始
点セルへの推移状況から計算される。その得点が、同じ
終点セルを持つ経路の中で最適となるならば、ブロック
ｉまでの経路候補として一時保存する。全ての可能な部
分経路を生成したか否かを判断し（Ｓ１１０）、生成し
ていない場合にはステップＳ１０７に戻り、また生成し
た場合にはブロックｉ−１までの全ての経路候補を選択
したか否かを判断し（Ｓ１１１）、選択していない場合
にはステップＳ１０６に戻り、また選択した場合にはＳ
１１２へ進む。

【００５０】ステップＳ１１２では今まで一時保存して
いた経路候補（夫々終点セルが異なる）を記憶装置に格
納し、終了する。上記経路決定処理（ｉ≠１の場合）に
ついて、図５を用いて説明する。ここで、ブロックｉ−
１までで決定された経路候補が３つあり、またブロック
ｉで４つの部分経路が生成できる場合を示している。但
し、経路候補、部分経路ともに図５に示したもの以外に
も考えられるが、説明の簡略化のため上記仮定にて説明
する。

【００５１】図５（ａ）はブロックｉ−１までの経路候
補１，２，３を、また図５（ｂ）はブロックｉの部分経
路１，２，３，４を示している。各経路候補、各部分経
路は夫々横軸に板幅区分を、また縦軸に板厚区分をと
り、夫々ブロックよりも細かい板幅及び板厚のセルを決
定し、決定したセル（１升目に相当）にはハッチングを
付して示してある。

【００５２】経路候補１，２，３は夫々表５に示す如く
１００，１２０，１００という得点を持っている。次
に、部分経路１〜４に材料を仮振り当てし、得点を計算
した結果が夫々表５に示す如く５０，６０，４０，３０
であったとする。

【００５３】

【表５】

【００５４】経路決定処理では、Ｓ１０６にてブロック
ｉ−１までの経路候補を１つ選択するが、ここではまず
部分経路１が生成される。Ｓ１０７にて部分経路１に材
料を仮振り当てし、Ｓ１０９にて経路候補１と部分経路
１を結合し、得点を計算する。結合による得点が表６の
如くであれば、経路候補１の得点が１００、部分経路１
の得点が５０、経路候補１と部分経路１との結合による
得点が０であるので、全体の得点は１５０となる。

【００５５】

【表６】

【００５６】Ｓ１１０の判断により、まだ部分経路が生
成される可能性があれば、Ｓ１０６に戻り、次の部分経
路を生成する。ここでは順次部分経路２，３，４が生成
される。経路候補１と部分経路１〜４を結合したときの
得点を整理すると次のようになる。 経路候補１と部分経路１：得点＝１００＋５０＋ ０＝
１５０ 経路候補１と部分経路２：得点＝１００＋６０＋ ０＝
１６０ 経路候補１と部分経路３：得点＝１００＋４０＋ ０＝
１４０ 経路候補１と部分経路４：得点＝１００＋３０−２０＝
１１０ 同様に他の経路候補についても計算すると表７の如くに
なる。

【００５７】Ｓ１１１の判断により、まだブロックｉ−
１までの経路候補が残っていれば、Ｓ１０６に戻り、次
の経路候補を選択する。ここでは順次経路候補２，３が
選択される。全ての経路候補と部分経路を結合し、得点
を計算すると表７の如くになる。

【００５８】

【表７】

【００５９】Ｓ１１２にて同じ終点セルを持つ経路の中
で最も得点の高い経路をブロックｉまでの経路候補とし
て格納する。直前のブロックまでの経路候補が何であっ
ても、同じ終点セルを持つ部分経路と結合した経路は同
じ終点セルを持つこととなり、部分経路１，２が終点セ
ルＡ、部分経路３，４が終点セルＢを持っているので、
終点セルＡに対しては経路候補２と部分経路１とを結合
した経路、終点セルＢに対しては経路候補２と部分経路
３とを結合した経路が最も高い得点を持つことからこれ
ら２つの経路をブロックｉまでの経路候補として格納す
る。

【００６０】上記処理を順次最終ブロックまでブロック
を進めながら行い（Ｓ１４〜Ｓ１６）、最も得点の高い
経路を経路計画として出力し（Ｓ１７）、終了する。

【００６１】表８は経路計画の一例を示している。

【００６２】

【表８】

【００６３】表８において、例えばセル４は鋳込鋼種は
Ｂで２チャージ目から取られ、図５において示す板幅区
分は４、板厚区分は８の領域であることを示している。

【００６４】このようにステップＳ１０６からＳ１１２
に至るブロック毎に順次終点セルに至る最適のセル経路
を決定しながら全体経路を決定する、所謂動的計画法を
取ることによって調べるべき組合せの数が大幅に削減で
きる。

【００６５】例えば、各ブロックでの平均セル数を４、
平均部分経路数を２４（部分経路数はセルの順列の数で
あるから４！）、平均ブロック数を１０とし、各ブロッ
クの全てのセルが終点セルとなり得るものとすると、調
べるべき組み合わせ数はブロック１では部分経路数、ブ
ロック１以外では前ブロックまでの終点セルの数と現在
のブロックの部分経路の数との積であるから、その平均
組み合わせ数は、下記の如くになる。 ２４＋（４×２４）×９＝８８８ これに対し各ブロックについて部分経路を求め、全ブロ
ックについて相互の組合せを求める方法では、その平均
組み合わせ数は部分経路数をブロック数分かけ合わせた
もの、つまり下式の如くになり、動的計画法を用いない
場合には組み合わせ数が格段に大きくなることが解る。 ２４¹⁰≒１０¹⁴

【００６６】次に詳細計画作成手段１３の処理過程を図
６に示すフローチャートに従って説明する。詳細計画作
成手段１３では操業情報記憶部２０から操業情報を読み
込み（Ｓ１８）、経路計画記憶部２７から経路計画作成
手段１２により作成された経路計画を読み込む（Ｓ１
９）。操業条件に従ってセル毎、又は複数のセルの集合
であるセル群毎に規定量を設定する（Ｓ２０）。規定量
には重量，本数等の量があり、また種類には上限量，下
限量，目標量があり操業条件に応じて規定される。

【００６７】次に規定量を満足するように材料をセルに
振り当て（Ｓ２１）、操業上の制約違反の部分を修正し
（Ｓ２２）、詳細計画を詳細計画記憶部２８へ出力す
る。前述のステップＳ１９〜Ｓ２２の処理はブロック単
位からセル単位に変ったのみで、粗計画作成手段２２に
おけるステップＳ４〜Ｓ６の処理過程と実質的に同じで
あり、プログラムも共用可能である。

【００６８】表９は詳細計画の一例を示している。

【００６９】

【表９】

【００７０】表９から明らかなように各セルに振り当て
た所定本数の材料を鋳込順序に従って並べた詳細計画が
得られることとなる。このようにして作成された詳細計
画がホストコンピュータ２に送信され、ホストコンピュ
ータ２から鋳込み，圧延作業指示が出力される。

【００７１】経路計画作成手段１２において材料の振り
当てをしないのは、経路計画作成段階では、ブロック毎
に順次計画を立案するので一計画チャンス全体として不
整合を生じる可能性があることによる。詳細計画作成手
段１３にて一計画チャンス全体を見渡しながら材料を振
り当てることでよりバランスのとれた精微な計画作成が
可能となる。なお、上述の実施例では鋳込鋼種について
説明したが、何ら鋼にのみ限るものではなく、鋳造−圧
延工程で製造する各種金属製品についても適用できるこ
とは言うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】本発明方法にあっては計画対象範囲内の
材料を特定要素を予め作成した計画条件に従って近似し
た領域毎にブロック単位に分割し、作業順序に配列した
粗計画を作成し、この粗計画に基づき各ブロックをより
細かい材料特定要素でセル単位に分割し、これを操業情
報に基づいてブロックの配列順序に従ってブロック毎に
動的計画法を用いて作業順序に配列した経路計画を作成
し、更に各セル毎に要求材料を振り当てた詳細計画を作
成するから、粗計画では全体のバランスを考慮した計画
作成が出来、また動的計画法の利用でセルの配列順序を
探索する際の組み合わせ数が少なくて、作業順序の最適
な組合せを迅速に、決定することが可能となる。

【００７３】本発明装置にあっては上記方法の効果に加
えて各粗計画，経路計画及び詳細計画を修正する手段を
備えることで、突発的な操業条件の変化にも迅速に対応
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋳込−圧延操業計画方法及びその
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】粗計画作成手段による処理過程を示すフローチ
ャートである。

【図３】経路計画作成手段による処理過程を示すフロー
チャートである。

【図４】経路計画作成処理のサブルーチンを示すフロー
チャートである。

【図５】経路計画作成処理内容の説明図である。

【図６】詳細計画作成処理の過程を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ ホストコンピュータ １１ 粗計画作成手段 １２ 経路計画作成手段 １３ 詳細計画作成手段 ２０ 操業情報記憶部 ２１ 操業条件記憶部 ２２ 生産要求記憶部 ２３ 材料情報記憶部 ２４ 評価規則記憶部 ２５ 計画要件記憶部 ２６ 粗計画記憶部 ２７ 経路計画記憶部 ２８ 詳細計画記憶部 ３１ 評価規則入力部 ３２ 計画要件入力部 ３３ 粗計画修正部 ３４ 経路計画修正部 ３５ 詳細計画修正部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−178704（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−255614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−148682（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−88605（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−328212（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/16 B21B 1/46 B21B 13/22 B22D 11/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造設備にて鋳込まれた鋳片を熱間
   圧延設備に直接供給して圧延する際に、各設備の操業条
   件及び材料の仕様を含む操業情報に基づいて、材料に対
   する同期化された鋳込順序及び圧延順序を決定する鋳込
   −圧延操業計画作成方法において、鋳込金属種、圧延サ
   イズを含む材料特定要素についての近似した属性範囲の
   単位化されたブロックデータを持つ計画要件を予め作成
   しておき、操業情報に基づき予め定めた評価規則に従っ
   て前記ブロックを作業順序に配列する粗計画の作成過程
   と、前記各設備の操業情報に基づき各ブロックをより近
   似した属性毎のセル単位に分割し、前記粗計画及び操業
   情報に基づき、ブロックの並び順に各ブロックのセルを
   動的計画法を用いて評価項目が最適化されるよう作業順
   序に配列する経路計画の作成過程と、前記経路計画及び
   操業情報に基づいて各セル夫々の材料特定要素に材料を
   振り当てる詳細計画の作成過程とを含むことを特徴とす
   る鋳込−圧延操業計画作成方法。
2. 【請求項２】 連続鋳造設備にて鋳込まれた鋳片を、熱
   間圧延設備に直接供給し、圧延する際の各設備の操業条
   件及び材料の仕様を含む操業情報に基づいて、材料の同
   期化された鋳込順序及び圧延順序を決定する鋳込−圧延
   操業計画作成装置において、予め作成された各チャージ
   毎の鋳込金属種、圧延サイズを含む材料特定要素につい
   ての近似した属性範囲の単位化されたブロックデータを
   持つ計画要件を記憶する手段と、操業情報に基づき評価
   規則に従ってブロックを作業順序に配列する粗計画の作
   成手段と、各設備の操業条件に基づき前記各ブロックを
   より近似した属性毎のセル単位に分割し、前記粗計画及
   び操業情報に基づきブロックの並び順に各ブロックのセ
   ルを動的計画法を用いて評価項目が最適化されるよう作
   業順序に配列する経路計画の作成手段と、前記経路計画
   及び操業情報に基づいて各セル夫々の材料特定要素に材
   料を振り当てる詳細計画の作成手段と、作成された計画
   を前記評価規則に従って評価し、修正する手段とを具備
   することを特徴とする鋳込−圧延操業計画作成装置。