JP3320665B2 - 熱間圧延における圧延順決定方法および圧延順決定装置 - Google Patents

熱間圧延における圧延順決定方法および圧延順決定装置

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JP3320665B2 JP34414898A JP34414898A JP3320665B2 JP 3320665 B2 JP3320665 B2 JP 3320665B2 JP 34414898 A JP34414898 A JP 34414898A JP 34414898 A JP34414898 A JP 34414898A JP 3320665 B2 JP3320665 B2 JP 3320665B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、アルミニウム合金等の金属の圧
延加工に際して、スラブ等の複数の圧延材を複数の加熱
炉にて加熱し、熱間圧延により複数種類の圧延製品を製
造する場合に、各加熱炉への各圧延材の割り当てと装入
順序および圧延順序を最適に計画する圧延順決定方法お
よび圧延順決定装置に関するものである。
【0002】
【背景技術】加熱炉による加熱工程と圧延機による圧延
工程とからなる金属の熱間圧延加工に際しては、複数種
類の圧延製品を製造する場合、各圧延材の各加熱炉への
割り付けと装入順序と、加熱された圧延材の圧延機によ
る圧延順序の計画立案が、生産効率や生産コストに大き
く影響する。ところが、かかる計画には、各圧延材の材
質や幅,厚さ等に応じて、加熱および圧延に関する多く
の制約条件が存在するために、極めて複雑であり、従来
では、作業者の経験や勘に頼らざるを得なかった。その
ために、計画立案に多くの時間を要し、作業者の労力負
担が大きかったのであり、加えて、作業者によって計画
内容のばらつきが大きく、必ずしも最適なものとは言い
難かった。
【0003】このような問題に鑑み、特開平7−290
125号公報には、遺伝アルゴリズムを用い、各種の加
熱炉の割り付けと加熱および圧延順序を選択した場合を
想定し、それぞれ、評価関数を用いて適合性を判断する
ことにより、最適な加熱炉の割り付けと加熱順序および
圧延順序を同時に決定するスケジューリング方法が提案
されている。ところが、このスケジューリング方法は、
加熱炉の割り付けと加熱順序および圧延順序を一連のも
のとして把握して評価、決定するものであることから、
考慮すべき選択パターンが極めて多種にわたり、処理に
時間がかかるという問題があった。しかも、かかるスケ
ジューリング方法では、例えば、品質上等の点から加熱
条件に対する制約が特に厳しい場合に、加熱条件を考慮
しながら圧延順を決定することが難しいという問題があ
った。即ち、加熱条件が異なる圧延材群がある場合に
は、品質上の問題から同じ加熱炉に同一加熱条件の圧延
材のみを装入して加熱する必要があるが、かかるスケジ
ューリング方法では、各圧延材群毎に加熱炉の割り付け
と加熱順序および圧延順序を一連として評価、決定する
ことから、複数の圧延材群を同一加熱条件毎に纏めて取
り扱うことが難しいのである。
【0004】また、特開平7−2396955号公報に
は、連続鋳造設備で得られたスラブを直接に圧延設備に
直送して圧延を行う場合に、材料に対する最適な作業順
序を動的計画法を用いて決定する鋳込−圧延順計画作成
方法が開示されているが、この方法は、所謂ダイレクト
鋳造に関するものであって、当然の事ながら、加熱−圧
延加工に際しての加熱炉への圧延材の装入順序の決定
や、加熱条件を考慮した圧延順序の決定に関して、何ら
の開示も示唆も為すものでない。
【0005】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、圧延材の加熱−圧延加工に際しての加熱炉
への圧延材の装入順序および圧延順序を決定するに際
し、作業者の労力を軽減して最適計画案を有利に且つ安
定して得ることが出来ると共に、加熱条件を考慮して、
即ち同一の加熱条件の圧延材を同一の加熱炉で同時に加
熱するという条件を考慮しながら、圧延順を決定するこ
との出来る、熱間圧延における圧延順決定方法および圧
延順決定装置を提供することにある。
【0006】
【解決手段】そして、このような課題を解決し得る本発
明は、例えば、スラブ等の複数の圧延材を加熱炉で加熱
した後、圧延機にて熱間圧延することによって、複数種
類の圧延製品を得るに際し、該圧延材の加熱炉への装入
順序と圧延機による圧延順序を決定する圧延順決定方法
であって、(a)予め与えられた各圧延材の加熱条件に
基づいて、同一の加熱炉に同時に装入可能な圧延材をま
とめて加熱グループを形成する加熱グループ形成工程
と、(b)該加熱グループ形成工程で形成された加熱グ
ループを基本単位とし、該加熱グループが複数種類の圧
延製品を得るための複数の圧延材群で構成されている場
合には、該加熱グループを構成する各圧延材群を板幅や
板厚等の特定の圧延条件に従ってまとめて、該加熱グル
ープを必要に応じて分割することにより、同じ加熱グル
ープに属し且つ同時に圧延機に供給可能な複数の圧延グ
ループを形成する圧延グループ形成工程と、(c)該圧
延グループ形成工程で形成された圧延グループを、予め
与えられた圧延順制約条件に基づいて並べ替えると共
に、かかる圧延グループが複数種類の圧延製品を得るた
めの複数の圧延材群で構成されている場合には、該圧延
グループを構成する各圧延材群を、予め与えられた圧延
順制約条件に基づいて並べ替えることによって、各圧延
材の圧延順序を決定する圧延順序決定工程と、(d)前
記各圧延グループを構成する圧延材群の加熱炉制約条件
および前記加熱炉の空き情報を考慮して、各圧延グルー
プ毎に使用可能な加熱炉を探索し、それぞれ候補炉とし
て挙げる候補炉探索工程と、(e)前記各圧延グループ
において、それぞれ、前記各候補炉を仮に選択した場合
の適合性を数値的に表す評価指標を用いて評価し、該評
価指標による評価結果に基づいて最適加熱炉を決定する
炉割り付け決定工程とを、有することを特徴とする熱間
圧延における圧延順決定方法として、構成される。
【0007】このような圧延順決定方法に従えば、先
ず、加熱グループ形成工程で、同一の加熱炉に装入可能
な加熱グループが形成され、この加熱グループを基本と
して、圧延グループ形成工程で、同時に圧延機に供給可
能な圧延グループが形成される。そして、この圧延グル
ープを単位として圧延順序と加熱炉の割り付けが決定さ
れる。
【0008】それ故、基本的に加熱条件を考慮したグル
ープ分けが採用されるのであり、この加熱条件を考慮し
たグループ分けを基本として圧延順序や加熱炉の割り付
けが選定されることから、例えば、品質上の問題等から
同じ加熱炉に同一加熱条件のスラブのみを装入して加熱
することが要求される場合等においても、そのような加
熱条件を優先的に満足させつつ、優れた圧延効率が得ら
れるように、圧延材の加熱炉への装入順序と圧延機によ
る圧延順序を、有利に決定することが可能となるのであ
る。
【0009】しかも、上述の如き圧延順決定方法におい
ては、各工程での処理をコンピュータを用いて自動的に
行うことが可能であることから、作業者の労力が大幅に
軽減されると共に、優れた生産効率が安定して達成され
得る。
【0010】また、このような圧延順決定方法において
は、前記圧延順序決定工程で決定された圧延順序を、前
記候補炉探索工程において加熱炉を探索する前に、人為
的に確認し必要に応じて修正する圧延順序確認・修正工
程が、好適に採用され得る。
【0011】更にまた、かかる圧延順決定方法において
は、前記炉割り付け決定工程において、各圧延グループ
の加熱炉による加熱完了から圧延機による圧延開始まで
の待ち時間が出来るだけ小さくなるように、且つ圧延機
による各圧延グループの圧延間の空き時間が出来るだけ
小さくなるように割り付けることが、望ましい。
【0012】また、かかる圧延順決定方法においては、
前記炉割り付け決定工程において、前記各圧延グループ
の加熱炉による加熱完了から圧延機による圧延開始まで
の待ち時間、または圧延機による前記各圧延グループの
圧延間の空き時間が、予め設定された制限値を越えた場
合に、少なくとも一つの圧延グループの熱間圧延を取り
止める工程も、採用可能である。
【0013】更にまた、かかる圧延順決定方法は、加熱
炉が単数または複数であっても、また圧延機が単数また
は複数であっても、採用可能であるが、特に加熱炉が複
数である場合に、圧延材の各加熱炉への割り付けと装入
順序の決定を容易且つ有利に行うことが出来るという効
果が、より顕著に発揮される。また、圧延機が単数であ
る場合には、加熱条件を考慮した圧延材の加熱順序の決
定を有利に行うことが出来るという効果が、より顕著に
発揮される。
【0014】また、前述の如き課題を解決し得る本発明
は、例えば、スラブ等の複数の圧延材を加熱炉で加熱し
た後、圧延機にて熱間圧延することによって複数種類の
圧延製品を製造する熱間圧延システムに採用され、該圧
延材の加熱炉への装入順序と圧延機による圧延順序を決
定する圧延順決定装置であって、(α)圧延材の加熱炉
への装入順序と圧延機による圧延順序を決定するために
必要とされる、供給される圧延材や目的とする圧延製
品、加熱炉および圧延機などに関するデータを外部から
受信し或いは作成する基礎データ入力手段と、(β)該
基礎データ入力手段によって与えられる各圧延材の加熱
条件に基づいて、同一の加熱炉に同時に装入可能な圧延
材をまとめて加熱グループを形成する加熱グループ形成
手段と、(γ)該加熱グループ形成手段で形成された加
熱グループを基本単位とし、該加熱グループが複数種類
の圧延製品を得るための複数の圧延材群で構成されてい
る場合には、該加熱グループを構成する各圧延材群を板
幅や板厚等の特定の圧延条件に従ってまとめて、該加熱
グループを必要に応じて分割することにより、同じ加熱
グループに属し且つ同時に圧延機に供給可能な複数の圧
延グループを形成する圧延グループ形成手段と、(δ)
該圧延グループ形成手段で形成された圧延グループを、
前記基礎データ入力手段によって与えられる圧延順制約
条件に基づいて並べ替えると共に、かかる圧延グループ
が複数種類の圧延製品を得るための複数の圧延材群で構
成されている場合には、該圧延グループを構成する各圧
延材群を、前記基礎データ入力手段によって与えられる
圧延順制約条件に基づいて並べ替えることによって、各
圧延材の圧延順序を決定する圧延順序決定手段と、
(ε)前記基礎データ入力手段によって与えられる各圧
延グループを構成する圧延材群の加熱時間および前記加
熱炉における空き情報と加熱炉制約条件を考慮して、前
記各圧延グループ毎に使用可能な加熱炉を探索し、それ
ぞれ候補炉として挙げる候補炉探索手段と、(ζ)前記
各圧延グループにおいて、それぞれ、前記各候補炉を仮
に選択した場合の適合性を数値的に表す評価指標を用い
て評価し、該評価指標による評価結果に基づいて最適加
熱炉を決定する炉割り付け決定手段と、(η)該炉割り
付け決定手段で決定された各圧延グループの加熱炉への
割り付けおよび装入順序と、前記圧延順序決定手段で決
定された各圧延グループの圧延順序を出力する結果出力
手段とを、有することを特徴とする熱間圧延における圧
延順決定装置として構成される。
【0015】このような本発明装置においては、加熱グ
ループ形成手段で形成された加熱グループを基本とし
て、圧延グループが形成され、この圧延グループを単位
として圧延順序と加熱炉の割り付けが決定されることか
ら、品質等の理由で要求される加熱条件を優先的に満足
させつつ、優れた圧延効率が得られるように、圧延材の
加熱炉への装入順序と圧延機による圧延順序を、有利に
決定することが出来るのである。
【0016】また、このような圧延順決定装置において
は、前記結果出力手段を、前記各圧延グループにおける
加熱炉への割り付けおよび装入順序と圧延機による圧延
順序を、タイムスケジュール的なデータを含んで出力す
るように構成することが望ましい。
【0017】更にまた、かかる圧延順決定装置は、加熱
炉が単数または複数であっても、また圧延機が単数また
は複数であっても、採用可能であるが、特に加熱炉が複
数である熱間圧延システムに採用することによって、圧
延材の各加熱炉への割り付けと装入順序の決定を容易且
つ有利に行うことが出来るという効果が、より顕著に発
揮される。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に具体的に明ら
かにするために、本発明の実施形態について、図面を参
照しつつ、詳細に説明する。
【0019】図1には、本発明の一実施形態としての圧
延順決定装置10の概略構成を示すブロック図が示され
ている。本実施形態では、かかる圧延順決定装置10
を、加熱炉としてA〜Jの10炉と、圧延機として熱間
粗圧延機1基をもって構成された熱間圧延システムにお
ける圧延順決定装置として採用し、合計200本のスラ
ブを各要求される条件に従って圧延加工する場合につい
て説明する。なお、本実施形態の圧延順決定装置10
は、予め記憶されたプログラムに従って演算処理を実行
するコンピュータによって構成されており、この圧延順
決定装置10において、それぞれソフトによって構成さ
れた多段階の処理工程を順次に実行することによって、
圧延材としてのスラブの加熱炉への装入順序と圧延機に
よる圧延順序を決定するようになっている。
【0020】より詳細には、本実施形態の圧延順決定装
置10の各処理工程における処理作業が、図2に概略的
に示されている。この図2を参照しつつ、圧延材として
のスラブの加熱炉への装入順序と圧延機による圧延順序
の決定処理作業を、以下に経時的に説明する。
【0021】すなわち、本実施形態の圧延順決定装置1
0によりスラブの加熱炉への装入順序と圧延機による圧
延順序を決定するに際しては、先ず、基礎データ入力手
段としての基礎データ入力部12において、スラブの加
熱炉への装入順序と圧延機による圧延順序を決定するた
めに必要とされる基礎データを、上位生産管理システム
14からLAN等を通じてまたは作業者16による外部
からの直接入力によって、直接に受信し、或いは入力値
から演算等によって作成する。かかる基礎データとして
は、供給される各種スラブや目的とする各種圧延製品、
加熱炉および圧延機などに関するデータであり、より具
体的には、例えば供給されるスラブの材質や幅寸法,厚
さ寸法,長さ寸法,温度,加熱処理条件,本数等の他、
目的とする圧延製品の幅寸法や厚さ寸法等、および各加
熱炉における加熱や昇温の制御条件、圧延機におけるロ
ールクラウンやロール熱膨張,ロール耐久時間等のデー
タが、必要に応じて適宜に選択される。
【0022】そして、基礎データ入力部12に続いて、
加熱グループ形成手段としての加熱グループ形成部18
での処理を実行し、基礎データ入力部12で得られた各
圧延材の加熱条件に基づいて、同一の加熱炉に同時に装
入可能な圧延材をまとめることによって加熱グループを
形成する。要するに、供給されるスラブは、全て同一で
はないのであり、互いに異なる種類の圧延製品を得るた
めの複数のスラブから構成されていることから、それら
のスラブを、基礎データ入力部12で得られた各スラブ
における昇温時間や加熱温度,保持時間等の加熱処理条
件が同じとされるものに分け、同じ加熱処理条件を有す
るもの同士を一つの加熱グループとして、複数の加熱グ
ループを形成するのである。なお、一つの加熱グループ
を形成するスラブは、加熱処理条件が同じであれば良
く、形状や材質、目的とする製品等は必ずしも同一であ
る必要はない。また、加熱処理条件が異なっていても、
要求される条件遵守許容度が大きい場合には、一つの加
熱グループに纏めても良い。
【0023】本実施形態では、加熱グループ形成部18
において、図2に示されている如く、(a)〜(e)の
5つの加熱グループを形成した。即ち、供給される20
0本のスラブについて、加熱条件が同一のもの同士を纏
めることによって、(a)〜(e)の5つの何れかのグ
ループに振り分けることができたのである。
【0024】次いで、圧延グループ形成手段としての圧
延グループ形成部20での処理を実行し、加熱グループ
形成部18で得られた(a)〜(e)の加熱グループを
基準とし、必要に応じて該加熱グループを更に細分化す
ることによって、同じ加熱グループに属し、且つ同時に
圧延機に供給可能な圧延グループを形成する。なお、同
時に圧延機に供給可能とは、全体を一単位として連続的
に圧延機に供給して圧延することが出来る複数本のスラ
ブをいい、前提として同一の加熱グループに属している
ことを条件とする。即ち、かかる圧延グループは、原則
として、加熱に際して同一の加熱炉に装入することとな
り、且つ圧延に際しても、途中で途切れることなく、換
言すれば他の圧延グループに属するスラブが割り込むこ
となく、連続的に圧延機に供給する単位となるものであ
る。なお、一つの圧延グループに属するスラブは、必ず
しもスラブの材質や形状および目的とする圧延製品等が
同一である必要がなく、板幅等が異なる複数種類のスラ
ブ群で構成されていても良い。
【0025】具体的には、かかる圧延グループ形成部2
0における圧延グループ分けの処理は、例えば、前記
(a)〜(e)の加熱グループ、および該加熱グループ
が複数種類の圧延製品を得るための複数のスラブ群で構
成されている場合には該加熱グループを構成する各スラ
ブ群を、基礎データ入力部12によって与えられる板幅
や板厚等の特定の圧延条件に従ってまとめて、該加熱グ
ループを必要に応じて分割することによって、実施す
る。本実施形態では、各スラブの幅寸法を、圧延グルー
プ分けの指標として採用することにより、図2に示され
ているように、圧延グループ形成部20での処理によ
り、(c),(d),(e)の3つの加熱グループを、
そのまま各一つの圧延グループ,,とする一方、
(a)の加熱グループをとの2つの圧延グループに
分割し、(b)の加熱グループをとの2つの圧延グ
ループに分割した。これによって、〜の7つの圧延
グループを得た。
【0026】続いて、圧延順序決定手段としての圧延順
序決定部22での処理を実行し、圧延グループ形成部2
0で得られた〜の7つの圧延グループを、基礎デー
タ入力部12によって与えられる圧延順制約条件に基づ
いて並べ替えることにより、各圧延グループ〜の圧
延機による圧延順序を決定する。更に、圧延グループが
複数種類の圧延製品を得るための複数のスラブ群で構成
されている場合には、該圧延グループを構成する各スラ
ブ群も、基礎データ入力部12によって与えられる圧延
順制約条件に基づいて並べ替えることにより、該圧延グ
ループ内での各スラブ群についても、同様に、圧延順序
を決定する。
【0027】ここにおいて、圧延順制約条件とは、各圧
延グループにおいて、その圧延順序を特別に制約する条
件をいい、例えば圧延順制約や連続圧延量制約、板厚推
移制約、板幅推移制約等を含む。なお、圧延順制約と
は、材料の品質規格等によって要求されるものであっ
て、圧延機における圧延ロールの摩耗の進行や、ロール
クラウンの変化および熱膨張によるロール変形等を考慮
して、例えば、スラブの硬度が小さいものを優先的に圧
延する等といった制約や、或いは圧延ロールの交換後、
何本め以降何本めまでに圧延しなければならない等とい
った制約をいう。また、連続圧延量制約とは、例えば圧
延ロールの摩耗の関係等から、特に難圧延材等に対する
連続圧延量(圧延本数や圧延長)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次第に変化させるようにための板厚
変化の許容量に関する制限等をいう。また、板幅推移制
約とは、板幅が小さいものから大きいものに変化させる
と、板幅が小さいものの圧延によって圧延ロールに生じ
た局部的摩耗が、板幅の大きいものの圧延時の寸法精度
に悪影響を及ぼすこと等を考慮し、板幅が小さいものか
ら大きいものへの変化を制限したりすること等をいう。
なお、本実施形態では、板幅推移制約だけを考慮し、圧
延の進行に際して、板幅が小さいものから大きいものに
変化しないように、各圧延グループ〜の圧延順序
を、→→→→→→の順番に決定した。
【0028】また、圧延順序決定部22で決定される圧
延順序が、要求される圧延順制約条件を満足して、容易
に決定されるように、採用する圧延制約条件を考慮し
て、圧延グループ形成部20における圧延グループの分
割を行うことが望ましい。具体的には、例えば、圧延グ
ループ形成部20において、先ず、スラブの幅寸法や硬
度等、特定の属性(本実施形態の場合には、スラブの幅
寸法順)に基づいて、全てのスラブ群をソートして並べ
ることにより、圧延制約条件を満足する順番を確保し、
次いで、それらを加熱グループ形成部18で得られた
(a)〜(e)の加熱グループ分けを基準として、順番
に纏めることによって、圧延グループの分割を、有利に
行うことが可能である。なお、圧延グループ形成部20
で得られた圧延グループの分割形態を、圧延順序決定部
22で採用される圧延順制約条件を考慮して、再検討
し、圧延順制約条件が満足されるように、且つ圧延グル
ープが出来るだけ少なくなるように、圧延グループ形成
部20における圧延グループ分けを再実施することも、
可能である。
【0029】さらに、かくの如く圧延順序決定部22に
よる圧延順序が決定された後、圧延順修正手段としての
圧延順修正部24が実施される。この圧延順修正部24
は、外部からの人為的な操作によって、圧延順序決定部
22で決定された圧延順序を、チェックし、必要に応じ
て修正するものであって、例えば経験者の経験や勘を反
映したり、圧延順序決定部22における圧延順制約条件
に入れなかった圧延順制約条件を追加的に加味して、圧
延順序を修正することが出来る。なお、この圧延順修正
部24は、必要に応じて採用されるものであり、必ずし
も採用する必要はない。
【0030】そして、このようにして全てのスラブにつ
いて圧延順序を決定した後、候補炉探索手段としての候
補炉探索部26での処理を実行することにより、圧延グ
ループ形成部20で得られ、圧延順序決定部22で圧延
順序が決定された〜の7つの圧延グループ毎に、使
用可能な加熱炉を探索し、原則として使用可能な加熱炉
の全てを挙げる。なお、使用可能な加熱炉を挙げるに
は、先ず、その圧延グループを装入すべき時間に、その
加熱炉が空いていて、使用することが出来る状態にある
ことが必要であり、それに加えて、その圧延グループに
関して、その加熱炉が、加熱炉制約条件を満足している
ことが必要である。
【0031】すなわち、加熱炉の空き状況を判断するに
は、先ず、その圧延グループの圧延順序から圧延機に供
給すべき予定時刻(加熱炉から抽出する時刻)を求め、
そこから必要加熱時間を引いて加熱炉への装入時刻を求
めることにより、当該装入時刻に目的とする加熱炉が空
いているか否かを判断すれば良い。なお、その際には、
他の圧延グループによる加熱炉の使用状況だけでなく、
前回計画(例えば、前日の圧延サイクル)の最終段階に
おける炉の使用状況をも、必要に応じて考慮するべきで
ある。また、加熱炉制約条件とは、それぞれ基礎データ
入力部12で得られた各加熱炉の加熱温度や加熱時間等
の加熱条件と各圧延グループに要求される加熱温度や加
熱時間等の加熱条件を対比し、各圧延グループに要求さ
れる加熱条件を満足しない加熱炉は、選択対象外とする
ものである。
【0032】このようにして各圧延グループ毎に使用可
能な加熱炉を全て挙げた後、炉割り付け決定手段として
の炉割り付け決定部28を実行し、〜の各圧延グル
ープ毎に、挙げられた全ての加熱炉について、それぞ
れ、その加熱炉を仮に選択した場合の適合性を数値的に
表す評価指標を用いて評価する。そして、この評価結果
に基づいて、〜の各圧延グループについて、それぞ
れ、評価結果が一番良い何れか一つの加熱炉を、最適加
熱炉として決定する。
【0033】ここにおいて、かかる評価指標の計算式と
しては、例えば、加熱炉の選好度とスラブ充填率および
平均原単位を、それぞれ指標として採用した下式が好適
に採用される。評価指標=W1×加熱炉の選好度+W2
×スラブ充填率+W3×平均原単位但し、W1〜3は、
各指標の重みを調整する調整係数である。また、炉の選
好度とは、各スラブ群の当該加熱炉に対する選好度合を
表すものであり、これは、各加熱炉によって昇温速度等
の加熱条件が異なるので、その条件と各スラブ群とのい
わば相性を数値化したものであって、大きい程、スラブ
の良好な加熱処理が実現され得る。更に、スラブ充填率
とは、当該加熱炉に対して当該スラブ群を装入した場合
の、当該加熱炉のスラブ最大容量に対する現占有容量の
比率であり、大きい程効率的な加熱処理が実現され得
る。また、平均原単位は、各加熱炉における平均的な熱
効率であって、実績に基づいて計算されるものであり、
大きい程燃料消費が少なく経済的な加熱処理が実現され
得る。なお、評価指標の計算式に、これら以外の指標を
加えて採用することも可能であり、また、上記各指標に
ついても、調整係数:W1〜3を調整することによっ
て、必要に応じて選択され得る。更に、評価指標の計算
式として、別の式を採用することも、勿論、可能であ
る。
【0034】本実施形態においては、上式に従う評価指
標を採用して、各圧延グループの最適炉を選考した結
果、下記〔表1〕および図2のガントチャートに示され
ているように、圧延グループについては加熱炉I,圧
延グループについては加熱炉J,圧延グループにつ
いては加熱炉H,圧延グループについては加熱炉E,
圧延グループについては加熱炉B,圧延グループに
ついては加熱炉A,圧延グループについては加熱炉G
を、それぞれ、最適炉として選択決定した。なお、かか
る加熱炉の選択に際しては、A〜Jの10個の加熱炉の
うち、加熱炉Fが使用不能状態にあるものとした。ま
た、図2に示されたガントチャートの結果から明らかな
ように、加熱炉C,Dについては、使用の必要がなかっ
た。
【0035】
【表1】
【0036】そして、このようにして決定された、図2
のガントチャートに示される、スラブの圧延グループ
〜への分類結果と、それら各圧延グループ〜毎の
加熱炉への割り付け結果と装入順序および加熱炉からの
抽出後の圧延順序の決定結果を、結果出力手段としての
結果出力部30によって外部に出力され、必要に応じ
て、上位生産管理システム14に入力されると共に、デ
ィスプレイやプリンタ等を通じて各種帳票に出力され
る。
【0037】ここにおいて、かかる結果出力部30によ
る出力には、タイムスケジュール的なデータを含ませる
ことが望ましい。具体的には、各圧延グループ〜の
加熱炉への装入時刻および抽出時刻や、圧延開始時刻お
よび圧延完了時刻の情報を含み、図2に示されるガント
チャートを表すデータとして出力することが有効であ
る。
【0038】上述の如くして複数のスラブの加熱炉への
装入順序と圧延機による圧延順序を決定することによ
り、加熱グループ形成部18で形成された、同一の加熱
炉に装入可能な加熱グループ(a)〜(e)の各集合が
最も重視され、その後、圧延グループ形成部20で同時
に圧延機に供給可能な圧延グループ〜を形成するに
際しても、かかる加熱グループ(a)〜(e)のグルー
プ分けが崩されることがない。それ故、一つの加熱炉に
装入され、同時に圧延機に供されるスラブ群としての圧
延グループ〜の何れにおいても、他の加熱グループ
に属するスラブが混入していないのであり、その結果、
全てのスラブにおいて、加熱条件が高度に遵守されて、
加熱および圧延が実施されることとなり、圧延製品の品
質が高度に維持されると共に、安定した圧延加工が実現
され得るのである。
【0039】また、炉割り付け決定部28において数値
的な評価指標を採用したことにより、かかる評価指標に
基づいて、加熱炉単位での最適化を図ることが出来るの
であり、その結果、生産効率の向上や燃料消費量の低減
等の効果も充分に期待され得る。
【0040】しかも、上述の如き圧延順決定装置10に
おいては、圧延順修正部24の操作を除いて、各処理を
基本的にコンピュータを用いて自動的に行うことが可能
であることから、作業者の労力が大幅に軽減されると共
に、優れた生産効率が安定して達成され得るのである。
【0041】以上、本発明の一実施形態について詳述し
てきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、
かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、
限定的に解釈されるものでない。
【0042】例えば、本発明は、その適用範囲が前記実
施形態によって限定されるものでなく、複数種の圧延製
品を熱間圧延する場合に広く採用される。具体的には、
本発明は、例えば供給される圧延材の数や種類、形成さ
れる加熱グループや圧延グループの数、圧延サイクルの
長さ、加熱炉の数や圧延機の数、圧延製品の種類や量等
によって、何等の適用の制限を受けるものでない。
【0043】また、本発明は、アルミニウム合金の他、
鋼材等の各種の金属の熱間圧延に適用可能であり、更に
は、棒鋼,線材等のビレットに関する加熱および圧延加
工にも適用可能である。なお、その場合には、加熱炉が
単一である場合もあるが、本発明を適用することによっ
て、圧延順序の決定が最適に実現される点において、充
分な効果が発揮される。
【0044】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を
加えた態様において実施され得るものであり、また、そ
のような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、
何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、
言うまでもない。
【0045】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従えば、同一加熱条件を有する圧延材のグループ分け
を重視して、加熱および圧延スケジュールを最適に組む
ことができるのであり、それによって、高精度な加熱処
理と、効率的な圧延加工が両立して実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての圧延順決定装置を
概略的に示すブロック図である。
【図2】図1に示された圧延順決定装置により、圧延材
の加熱炉への装入順序と圧延機による圧延順序を決定す
る工程を具体例を用いて説明するための説明図である。
【符号の説明】
10 圧延順決定装置 12 基礎データ入力部 18 加熱グループ形成部 20 圧延グループ形成部 22 圧延順序決定部 24 圧延順修正部 26 候補炉探索部 28 炉割り付け決定部 30 結果出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 郁弥 東京都港区新橋五丁目11番3号 住友軽 金属工業株式会社内 (72)発明者 宮地 和博 東京都港区新橋五丁目11番3号 住友軽 金属工業株式会社内 (72)発明者 熊本 和浩 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 田村 亮二 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−284827(JP,A) 特開 平6−304619(JP,A) 特開 平10−272505(JP,A) 特開 平6−330152(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 37/00 C21D 11/00 G06F 17/60

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スラブ等の複数の圧延材を加熱炉で加熱
    した後、圧延機にて熱間圧延することによって、複数種
    類の圧延製品を得るに際し、該圧延材の加熱炉への装入
    順序と圧延機による圧延順序を決定する圧延順決定方法
    であって、 予め与えられた各圧延材の加熱条件に基づいて、同一の
    加熱炉に同時に装入可能な圧延材をまとめて加熱グルー
    プを形成する加熱グループ形成工程と、 該加熱グループ形成工程で形成された加熱グループを基
    本単位とし、該加熱グループが複数種類の圧延製品を得
    るための複数の圧延材群で構成されている場合には、該
    加熱グループを構成する各圧延材群を板幅や板厚等の特
    定の圧延条件に従ってまとめて、該加熱グループを必要
    に応じて分割することにより、同じ加熱グループに属し
    且つ同時に圧延機に供給可能な複数の圧延グループを形
    成する圧延グループ形成工程と、 該圧延グループ形成工程で形成された圧延グループを、
    予め与えられた圧延順制約条件に基づいて並べ替えると
    共に、かかる圧延グループが複数種類の圧延製品を得る
    ための複数の圧延材群で構成されている場合には、該圧
    延グループを構成する各圧延材群を、予め与えられた圧
    延順制約条件に基づいて並べ替えることによって、各圧
    延材の圧延順序を決定する圧延順序決定工程と、 前記各圧延グループを構成する圧延材群の加熱炉制約条
    件および前記加熱炉の空き情報を考慮して、各圧延グル
    ープ毎に使用可能な加熱炉を探索し、それぞれ候補炉と
    して挙げる候補炉探索工程と、 前記各圧延グループにおいて、それぞれ、前記各候補炉
    を仮に選択した場合の適合性を数値的に表す評価指標を
    用いて評価し、該評価指標による評価結果に基づいて最
    適加熱炉を決定する炉割り付け決定工程とを、有するこ
    とを特徴とする熱間圧延における圧延順決定方法。
  2. 【請求項2】 前記圧延順序決定工程で決定された圧延
    順序を、前記候補炉探索工程において加熱炉を探索する
    前に、人為的に確認し必要に応じて修正する圧延順序確
    認・修正工程を設けた請求項1に記載の熱間圧延におけ
    る圧延順決定方法。
  3. 【請求項3】 前記炉割り付け決定工程において、各圧
    延グループの加熱炉による加熱完了から圧延機による圧
    延開始までの待ち時間が出来るだけ小さくなるように、
    且つ圧延機による各圧延グループの圧延間の空き時間が
    出来るだけ小さくなるように割り振る請求項1又は2に
    記載の熱間圧延における圧延順決定方法。
  4. 【請求項4】 前記炉割り付け決定工程において、前記
    各圧延グループの加熱炉による加熱完了から圧延機によ
    る圧延開始までの待ち時間、または圧延機による前記各
    圧延グループの圧延間の空き時間が、予め設定された制
    限値を越えた場合に、少なくとも一つの圧延グループの
    熱間圧延を取り止める請求項1乃至3の何れかに記載の
    熱間圧延における圧延順決定方法。
  5. 【請求項5】 前記加熱炉が複数である請求項1乃至4
    の何れかに記載の熱間圧延における圧延順決定方法。
  6. 【請求項6】 前記圧延機が一つである請求項1乃至5
    の何れかに記載の熱間圧延における圧延順決定方法。
  7. 【請求項7】 スラブ等の複数の圧延材を加熱炉で加熱
    した後、圧延機にて熱間圧延することによって複数種類
    の圧延製品を製造する熱間圧延システムに採用され、該
    圧延材の加熱炉への装入順序と圧延機による圧延順序を
    決定する圧延順決定装置であって、 圧延材の加熱炉への装入順序と圧延機による圧延順序を
    決定するために必要とされる、供給される圧延材や目的
    とする圧延製品、加熱炉および圧延機などに関するデー
    タを外部から受信し或いは作成する基礎データ入力手段
    と、 該基礎データ入力手段によって与えられる各圧延材の加
    熱条件に基づいて、同一の加熱炉に同時に装入可能な圧
    延材をまとめて加熱グループを形成する加熱グループ形
    成手段と、 該加熱グループ形成手段で形成された加熱グループを基
    本単位とし、該加熱グループが複数種類の圧延製品を得
    るための複数の圧延材群で構成されている場合には、該
    加熱グループを構成する各圧延材群を板幅や板厚等の特
    定の圧延条件に従ってまとめて、該加熱グループを必要
    に応じて分割することにより、同じ加熱グループに属し
    且つ同時に圧延機に供給可能な複数の圧延グループを形
    成する圧延グループ形成手段と、 該圧延グループ形成手段で形成された圧延グループを、
    前記基礎データ入力手段によって与えられる圧延順制約
    条件に基づいて並べ替えると共に、かかる圧延グループ
    が複数種類の圧延製品を得るための複数の圧延材群で構
    成されている場合には該圧延グループを構成する各圧延
    材群を、前記基礎データ入力手段によって与えられる圧
    延順制約条件に基づいて並べ替えることによって、各圧
    延材の圧延順序を決定する圧延順序決定手段と、 前記基礎データ入力手段によって与えられる各圧延グル
    ープを構成する圧延材群の加熱時間および前記加熱炉に
    おける空き情報と加熱炉制約条件を考慮して、前記各圧
    延グループ毎に使用可能な加熱炉を探索し、それぞれ候
    補炉として挙げる候補炉探索手段と、 前記各圧延グループにおいて、それぞれ、前記各候補炉
    を仮に選択した場合の適合性を数値的に表す評価指標を
    用いて評価し、該評価指標による評価結果に基づいて最
    適加熱炉を決定する炉割り付け決定手段と、 該炉割り付け決定手段で決定された各圧延グループの加
    熱炉への割り付けおよび装入順序と、前記圧延順序決定
    手段で決定された各圧延グループの圧延順序を出力する
    結果出力手段とを、有することを特徴とする熱間圧延に
    おける圧延順決定装置。
  8. 【請求項8】 前記加熱炉が複数である請求項7に記載
    の熱間圧延における圧延順決定装置。
  9. 【請求項9】 前記結果出力手段が、前記各圧延グルー
    プにおける加熱炉への割り付けおよび装入順序と圧延機
    による圧延順序を、タイムスケジュール的なデータを含
    んで出力する請求項7又は8に記載の熱間圧延における
    圧延順決定装置。
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