JP3093077B2 - 熱間圧延工場の物流スケジューリング装置 - Google Patents
熱間圧延工場の物流スケジューリング装置Info
- Publication number
- JP3093077B2 JP3093077B2 JP05101005A JP10100593A JP3093077B2 JP 3093077 B2 JP3093077 B2 JP 3093077B2 JP 05101005 A JP05101005 A JP 05101005A JP 10100593 A JP10100593 A JP 10100593A JP 3093077 B2 JP3093077 B2 JP 3093077B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- slab
- function
- unit
- heating furnace
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- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延工場の物流シ
ステムに関し、工程内の圧延スラブの物流を改善する装
置に関する。
ステムに関し、工程内の圧延スラブの物流を改善する装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】次々と上工程から運ばれてくるスラブの
処理順序および処理時刻を決める場合に、圧延順は、前
後のスラブの属性による圧延の容易さに基づいて決定さ
れ、また処理時刻と装入炉は、操業者の勘と経験によっ
て決定されていた。
処理順序および処理時刻を決める場合に、圧延順は、前
後のスラブの属性による圧延の容易さに基づいて決定さ
れ、また処理時刻と装入炉は、操業者の勘と経験によっ
て決定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は次のような問題がある。
は次のような問題がある。
【０００４】１．連続する２つのスラブの属性（相対位
置制約）のみを考慮した順序決定ではスラブの圧延位置
に関する制約（絶対位置制約）を満足することができな
い。
置制約）のみを考慮した順序決定ではスラブの圧延位置
に関する制約（絶対位置制約）を満足することができな
い。
【０００５】２．加熱炉の能力と圧延機の能力の整合性
が考慮されていない。
が考慮されていない。
【０００６】本装置では、圧延順を決定する際に、今ま
での圧延時の相対位置制約だけでなく、絶対位置制約を
考慮することにより、さらに加熱の能力に関する制約条
件式や必要燃料に関する評価関数を導入することによ
り、加熱炉と圧延機の能力に整合性のある、最適な圧延
順と加熱炉の装入順の決定を可能とする熱間圧延工場の
物流スケジューリング装置を提供することを課題とす
る。
での圧延時の相対位置制約だけでなく、絶対位置制約を
考慮することにより、さらに加熱の能力に関する制約条
件式や必要燃料に関する評価関数を導入することによ
り、加熱炉と圧延機の能力に整合性のある、最適な圧延
順と加熱炉の装入順の決定を可能とする熱間圧延工場の
物流スケジューリング装置を提供することを課題とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】単数、または複数の加熱
炉と圧延機により構成される圧延工場のスラブの加熱順
序および圧延順序を決定する熱間圧延工場の物流スケジ
ューリング装置において、圧延の対象となる材料スラブ
の属性を入力する機能を有するスラブデータ入力部、属
性によりソートする機能を有する幅ソート部、属性によ
り、制約条件を行列で計算する機能を有する圧延制約行
列計算部、評価関数を行列形式で計算する機能を有する
圧延評価値行列計算部、近傍探索により圧延順序を決め
る機能を有する圧延順解探索部、圧延順序の決まったス
ラブを各加熱炉に振り分けるために制約条件を計算する
機能を有する加熱炉制約計算部、各スラブを適当な加熱
炉に装入してみて評価関数を計算し、各スラブの装入炉
を変更してみて最適解を探索して装入炉を決定する機能
を有する装入炉解探索部、及び物流を再現する物流シミ
ュレータ部を設ける。
炉と圧延機により構成される圧延工場のスラブの加熱順
序および圧延順序を決定する熱間圧延工場の物流スケジ
ューリング装置において、圧延の対象となる材料スラブ
の属性を入力する機能を有するスラブデータ入力部、属
性によりソートする機能を有する幅ソート部、属性によ
り、制約条件を行列で計算する機能を有する圧延制約行
列計算部、評価関数を行列形式で計算する機能を有する
圧延評価値行列計算部、近傍探索により圧延順序を決め
る機能を有する圧延順解探索部、圧延順序の決まったス
ラブを各加熱炉に振り分けるために制約条件を計算する
機能を有する加熱炉制約計算部、各スラブを適当な加熱
炉に装入してみて評価関数を計算し、各スラブの装入炉
を変更してみて最適解を探索して装入炉を決定する機能
を有する装入炉解探索部、及び物流を再現する物流シミ
ュレータ部を設ける。
【０００８】
【作用と実施例】次に本発明について図面を参照して説
明する。熱間圧延工場の設備の構成を図２に示し、この
設備の管理に用いられるスケジューリング装置のハ−ド
ウェア構成を図３に示し、このスケジューリング装置の
処理（この例ではソフトウェア）の構成を図１に示す。
明する。熱間圧延工場の設備の構成を図２に示し、この
設備の管理に用いられるスケジューリング装置のハ−ド
ウェア構成を図３に示し、このスケジューリング装置の
処理（この例ではソフトウェア）の構成を図１に示す。
【０００９】このスケジューリング装置においては、次
の第１ステップから第９ステップに示す処理によって、
約８０本ないし、１５０本のスラブの圧延順および装入
炉の決定を行う。
の第１ステップから第９ステップに示す処理によって、
約８０本ないし、１５０本のスラブの圧延順および装入
炉の決定を行う。
【００１０】ｓｔｅｐ１：スラブデータ入力部１０１に
おいて、キーボード３０３、マウス３０５またはネット
ワーク３０４を介したファイル転送によって、スラブの
属性情報が入力される。次の表１に属性情報の例を示
す。
おいて、キーボード３０３、マウス３０５またはネット
ワーク３０４を介したファイル転送によって、スラブの
属性情報が入力される。次の表１に属性情報の例を示
す。
【００１１】
【表１】
【００１２】ｓｔｅｐ２：幅ソート部１０２では、入力
されたスラブの属性データの並び順を、幅が広い順にソ
ートする。
されたスラブの属性データの並び順を、幅が広い順にソ
ートする。
【００１３】ｓｔｅｐ３：圧延制約行列計算部１０４で
は、操業条件，圧延機の制約，及びスラブ到着時間よ
り、圧延順位について絶対位置の制約を表す絶対位置制
約行列Ａ、および前後のスラブの相対位置の制約を表す
相対位置制約を表す相対位置制約行列Ｒを生成する。
は、操業条件，圧延機の制約，及びスラブ到着時間よ
り、圧延順位について絶対位置の制約を表す絶対位置制
約行列Ａ、および前後のスラブの相対位置の制約を表す
相対位置制約を表す相対位置制約行列Ｒを生成する。
【００１４】
【数１】
【００１５】ｓｔｅｐ４：圧延評価値行列計算部１０５
では、連続して圧延する２スラブの圧延の難しさを示す
評価値行列ｅ[ｉ][ｊ]を生成する。例えば、次の第(5)
式の条件では、次の第(6)式の評価値行列が得られる。
では、連続して圧延する２スラブの圧延の難しさを示す
評価値行列ｅ[ｉ][ｊ]を生成する。例えば、次の第(5)
式の条件では、次の第(6)式の評価値行列が得られる。
【００１６】
【数２】
【００１７】Ｎ ：スラブ個数 ｗ[ｉ] ：スラブｉの幅〔ｍ〕 ｗ[０] ：平均幅移行量〔ｍ〕 ｗ[ｍａｘ]：最大幅〔ｍ〕 ｗ[ｍｉｎ]：最小幅〔ｍ〕 ｈ[ｉ] ：スラブｉの製品厚み〔ｍ〕 Ｔ[ｉ] ：スラブｉの硬さの指数 Ｋw，Ｋh，ＫT：係数 また、評価関数として圧延時間つまり、スラブｓ[ｉ]，
ｓ[ｊ]を連続して圧延するときに必要な、圧延時間間隔
ｐ[ｉ][ｊ]を、実際の操業データをもとに計算する。
ｓ[ｊ]を連続して圧延するときに必要な、圧延時間間隔
ｐ[ｉ][ｊ]を、実際の操業データをもとに計算する。
【００１８】ｓｔｅｐ５：圧延順解探索部１０６では、
圧延順を決定する。
圧延順を決定する。
【００１９】スラブＮ個の場合、決定変数ｘは次のよう
になる。
になる。
【００２０】
【数３】
【００２１】解の決定は、次のようにする。まず初期
解，評価値は最適ではないが、制約条件を満足する解を
探索により生成して、さらに探索により、より評価値の
よい解を探索していく。それには近傍探索、例えば２つ
のスラブの順序を入れ換える方法を用いる。
解，評価値は最適ではないが、制約条件を満足する解を
探索により生成して、さらに探索により、より評価値の
よい解を探索していく。それには近傍探索、例えば２つ
のスラブの順序を入れ換える方法を用いる。
【００２２】ｓｔｅｐ６：加熱炉制約計算１０８では、
加熱炉の熱バランス式により、加熱炉に最大燃料を供給
したときの各スラブの最大移動速度を求める。効率に
は、実操業データから計算された結果を用いる。
加熱炉の熱バランス式により、加熱炉に最大燃料を供給
したときの各スラブの最大移動速度を求める。効率に
は、実操業データから計算された結果を用いる。
【００２３】
【数４】
【００２４】ｓｔｅｐ７：はじめに各スラブに加熱炉の
炉号１からＮを割り当てる。装入炉解探索部１０９では
次の処理を実行する。同一炉内のスラブの移動速度の最
小値を加熱炉内スラブ移動速度とする。加熱炉内スラブ
の移動速度とスラブ幅より加熱炉抽出時間間隔を求め
て、それと圧延時間間隔ｐ[ｉ][ｊ]との大きな方を抽出
時間間隔とする。つまり、スラブｉに続いてスラブｊを
圧延する場合の必要時間間隔は、次のようになる。
炉号１からＮを割り当てる。装入炉解探索部１０９では
次の処理を実行する。同一炉内のスラブの移動速度の最
小値を加熱炉内スラブ移動速度とする。加熱炉内スラブ
の移動速度とスラブ幅より加熱炉抽出時間間隔を求め
て、それと圧延時間間隔ｐ[ｉ][ｊ]との大きな方を抽出
時間間隔とする。つまり、スラブｉに続いてスラブｊを
圧延する場合の必要時間間隔は、次のようになる。
【００２５】必要時間間隔＝ｍａｘ（ｐ[ｉ][ｊ]，ｗ
[ｊ]／加熱炉内スラブの移動速度） 圧延順に必要時間間隔を積算して各スラブの抽出時刻を
求める。最後に、抽出するスラブの抽出時刻を抽出時刻
として、次式により必要燃料を計算する。
[ｊ]／加熱炉内スラブの移動速度） 圧延順に必要時間間隔を積算して各スラブの抽出時刻を
求める。最後に、抽出するスラブの抽出時刻を抽出時刻
として、次式により必要燃料を計算する。
【００２６】
【数５】
【００２７】次に評価値を次式で計算する。なおこの場
合の係数Ｃt，Ｃqは操業の目的及び状態により変化す
る。
合の係数Ｃt，Ｃqは操業の目的及び状態により変化す
る。
【００２８】 評価値＝Ｃt×抽出時間＋Ｃq×必要燃料 ・・・（１４） ｓｔｅｐ８：仮にいくつかのスラブの炉号を移動させて
ｓｔｅｐ７の計算を行い、評価値が小さくなれば、解を
移動した状態に変更する。以上の操作を繰り返して評価
値が小さくならなくなった時に探索を終了する。
ｓｔｅｐ７の計算を行い、評価値が小さくなれば、解を
移動した状態に変更する。以上の操作を繰り返して評価
値が小さくならなくなった時に探索を終了する。
【００２９】ｓｔｅｐ９：物流シミュレーシヨン部１１
０では、圧延順，加熱炉号，及び抽出時刻が決まったス
ラブに対して、詳細なモデルを持つシミュレータにより
必要燃料，スラブ温度，及びスラブ滞留状況を詳細に計
算して、さらに精度のよい評価値を計算する。
０では、圧延順，加熱炉号，及び抽出時刻が決まったス
ラブに対して、詳細なモデルを持つシミュレータにより
必要燃料，スラブ温度，及びスラブ滞留状況を詳細に計
算して、さらに精度のよい評価値を計算する。
【００３０】ｓｔｅｐ１０：結果出力部１１１では、結
果として、圧延順，装入順，及びシミュレーション結果
を出力する。次の表２に結果の例を示す。
果として、圧延順，装入順，及びシミュレーション結果
を出力する。次の表２に結果の例を示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】
【発明の効果】評価値の中さな解を探索することによっ
て、装入時刻，抽出時刻，装入炉，及び圧延順を定量的
な評価をもとに決めることが可能となり、最適な物流を
実施できる。その結果生産性の向上、コストの低減、な
らびに品質の安定化を実現できる。
て、装入時刻，抽出時刻，装入炉，及び圧延順を定量的
な評価をもとに決めることが可能となり、最適な物流を
実施できる。その結果生産性の向上、コストの低減、な
らびに品質の安定化を実現できる。
【図１】 熱間圧延工場内物流スケジューリング装置の
処理の構成を示すフロ−チャ−トである。
処理の構成を示すフロ−チャ−トである。
【図２】 実際の熱間圧延工場の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図３】 図１の装置のハードウェア構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１０１：スラブデータ入力部 １０２：幅ソート部 １０３：圧延順決定 １０４：圧延制約行
列計算部 １０５：圧延評価値行列計算部 １０６：圧延順解探
索決定部 １０７：装入炉決定 １０８：加熱炉制約
計算 １０９：装入炉解探索部 １１０：物流シミュ
レーション部 １１１：結果出力部 ２０１：スラブ置き
場 ２０２：加熱炉前の滞留場 ２０３：加熱炉 ２０４：ＶＳＢ ２０５：粗圧延機 ２０６：仕上げ圧延機 ２０７：ＲＯＴ ２０８：コイラー ２０９：製品置き場
列計算部 １０５：圧延評価値行列計算部 １０６：圧延順解探
索決定部 １０７：装入炉決定 １０８：加熱炉制約
計算 １０９：装入炉解探索部 １１０：物流シミュ
レーション部 １１１：結果出力部 ２０１：スラブ置き
場 ２０２：加熱炉前の滞留場 ２０３：加熱炉 ２０４：ＶＳＢ ２０５：粗圧延機 ２０６：仕上げ圧延機 ２０７：ＲＯＴ ２０８：コイラー ２０９：製品置き場
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−312206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−207414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−53217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−148682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−259102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−19911（ＪＰ，Ａ) 特許2984180（ＪＰ，Ｂ２) 特許2984181（ＪＰ，Ｂ２) 特許2984182（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−6735（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−45324（ＪＰ，Ｂ２) 社団法人日本機械学会発行「生産スケ ジューリングシンポジウム（Ｎｏ．930 −80」（1993．11．19）、第39−44頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 37/00
Claims (1)
- 【請求項１】 単数、または複数の加熱炉と圧延機によ
り構成される圧延工場のスラブの加熱順序および圧延順
序を決定する熱間圧延工場の物流スケジューリング装置
において、 圧延の対象となる材料スラブの属性を入力する機能を有
するスラブデータ入力部、属性によりソートする機能を
有する幅ソート部、属性により、制約条件を行列で計算
する機能を有する圧延制約行列計算部、評価関数を行列
形式で計算する機能を有する圧延評価値行列計算部、近
傍探索により圧延順序を決める機能を有する圧延順解探
索部、圧延順序の決まったスラブを各加熱炉に振り分け
るために制約条件を計算する機能を有する加熱炉制約計
算部、各スラブを適当な加熱炉に装入してみて評価関数
を計算し、各スラブの装入炉を変更してみて最適解を探
索して装入炉を決定する機能を有する装入炉解探索部、
及び物流を再現する物流シミュレータ部を設けたことを
特徴とする、熱間圧延工場の物流スケジューリング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05101005A JP3093077B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 熱間圧延工場の物流スケジューリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05101005A JP3093077B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 熱間圧延工場の物流スケジューリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06304619A JPH06304619A (ja) | 1994-11-01 |
| JP3093077B2 true JP3093077B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=14289143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05101005A Expired - Fee Related JP3093077B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 熱間圧延工場の物流スケジューリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093077B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4264409B2 (ja) * | 2004-05-06 | 2009-05-20 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間圧延工場の加熱・圧延スケジュール作成装置、加熱・圧延スケジュール作成方法、コンピュータプログラム、及び読取可能な記憶媒体 |
| JP4935489B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2012-05-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 加熱炉装入順決定方法及びその決定装置 |
| JP5256939B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2013-08-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 加熱炉装入順・圧延順決定方法、その決定装置および鋼板製造方法、加熱炉装入順・圧延順決定プログラム |
| JP5056294B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2012-10-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | スラブ設計方法および装置 |
| JP4915376B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2012-04-11 | 住友金属工業株式会社 | 熱間圧延の圧延順決定方法及び圧延順決定装置、並びに、熱延鋼板の製造方法及び製造装置 |
| JP4987795B2 (ja) * | 2008-04-25 | 2012-07-25 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間圧延工場の製造ロット編成装置及び編成方法 |
| JP5560635B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-07-30 | 新日鐵住金株式会社 | 圧延材の製造方法 |
| CN104463414B (zh) * | 2014-10-23 | 2017-11-07 | 湘潭大学 | 一种分时电价下热轧生产经济负荷调度方法 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP05101005A patent/JP3093077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 社団法人日本機械学会発行「生産スケジューリングシンポジウム（Ｎｏ．９３０−８０」（１９９３．１１．１９）、第３９−４４頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06304619A (ja) | 1994-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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