JP4213557B2

JP4213557B2 - 生産計画作成装置及び生産計画作成プログラム

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Publication number: JP4213557B2
Application number: JP2003355548A
Authority: JP
Inventors: 敏治岩谷; 耕平村上
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: JP2005122404A

Description

本発明は、製鋼工場に備わった転炉設備、二次精錬を行うＲＨ、ＣＡＳ、ＬＦ等を含む溶鋼処理設備及び連続鋳造（以下単に連鋳と言う）設備による各処理を行う一連の製鋼プロセスにおける生産計画を作成するプログラム等に関する。

上述した一連の製鋼プロセスにおける生産計画を作成する方法として、取鍋１杯の溶鋼に相当するチャージ毎に、予め与えられた最下流設備である連鋳設備の鋳造計画に基づき、上流側の溶鋼処理での計画を行った後に、更に上流側の転炉での計画を行うという、遡るようにスケジューリングを行う、所謂後引きスケジューリングによって決定する方法が知られている（特許文献１等参照）。
特開平９−２３５６１０号公報

ところで、上記後引きスケジューリングによる場合には、同一設備において同じ時間に重複する処理を行うような計画が作成されることがある。例えば、図９に示すように連鋳設備が複数、図示例では連鋳設備１と２が有る場合に、連鋳設備１のチャージＡと連鋳設備２のチャージＢとが、その上流側の工程において、同時間帯に同じ溶鋼処理設備Ｘでの重複した処理を必要とするような計画が作成されることがある。なお、図９は、転炉設備２基、溶鋼処理設備２基、連鋳設備２基の製鋼プロセスの例であり、各横長バーは当該チャージがその設備で処理されている時間帯を示し、矢印は設備間の移動を示している。

そして、上記後引きスケジューリングによる場合には、上述した重複した処理を放置したまま所定期間の全チャージについて遡るようにして計画作成を行うため、上記のような同じ設備で重複した処理が多数存在することとなる。そのような重複処理の解消は、後から人手で修正することで可能となるものの、その人手による修正は非常に困難であるため、後引きシミュレーションの実用性が低いものとなっていた。なお、特許文献１による場合にも、重複処理となるチャージに関して上流側の工程から下流側の工程へと順方向に沿って時間配分を見直すという人手修正を行っている。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、同一設備における重複処理を解消し、実用的な製鋼スケジュールを後引きシミュレーションにより得ることができる生産計画作成装置及びプログラムを提供することを目的とする。

請求項１の生産計画作成プログラムは、転炉設備、溶鋼処理設備及び連続鋳造設備の順序で処理を行う製鋼プロセスにおける生産計画を、チャージ毎に、処理順序とは逆順序で行う後引きスケジューリングに基づいて作成させるプログラムであって、連続鋳造設備のキャストが途切れるキャスト切れに伴う後キャストと前キャストの間に設定する準備時間を記憶した準備時間記憶部を備えるコンピュータに、前記転炉設備及び前記溶鋼処理設備の各処理時間、前記転炉設備から前記溶鋼処理設備への移動時間、前記溶鋼処理設備から前記連続鋳造設備への移動時間、並びに前記連続鋳造設備の生産計画に基づいて、１チャージ毎に後引きスケジュールを実行して各チャージにおける各設備の利用時間帯を決定させる利用時間帯決定機能と、前記利用時間帯決定機能により決定した各設備の利用時間帯が、前記利用時間帯決定機能により既に決定している同一設備の利用時間帯と重なるか否かに基づき、同一設備で複数チャージが重複して処理が行われる設備競合の有無を検出させる設備競合検出機能と、前記設備競合検出機能により設備競合が有ると検出された複数チャージに関し、連続鋳造設備に付けておいた優先順位または溶鋼処理設備での処理開始時刻が遅いほど高くする優先順位に基づき、優先順位を決定させる優先順位決定機能と、前記優先順位決定機能により決定された優先順位に基づき、優先順位の低いチャージを、利用時間帯の時間を進めるチャージと決定させるチャージ決定機能と、前記チャージ決定機能により決定された利用時間帯の時間を進めるチャージが、連続鋳造設備において同一タンディッシュで鋳造される１または複数のチャージからなるキャストの最後尾であるか否かを識別させるキャスト識別機能と、前記キャスト識別機能により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾であると識別された場合、設備競合している時間分だけ当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進めさせ、かつ、当該チャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進めさせ、一方、前記キャスト識別機能により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾でないと識別された場合、前記準備時間記憶部に記憶された準備時間と、設備競合している時間分とを比べて、長い方の時間分だけ、当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進めさせ、かつ、そのチャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進めさせる時間決定機能とを実現させるものである。

請求項２の生産計画作成装置は、転炉設備、溶鋼処理設備及び連続鋳造設備の順序で処理を行う製鋼プロセスにおける生産計画を、チャージ毎に、処理順序とは逆順序で行う後引きスケジューリングを利用した生産計画作成プログラムに基づいて作成する生産計画作成装置において、前記転炉設備及び前記溶鋼処理設備の各処理時間、前記転炉設備から前記溶鋼処理設備への移動時間、前記溶鋼処理設備から前記連続鋳造設備への移動時間、並びに前記連続鋳造設備の生産計画に基づいて、１チャージ毎に後引きスケジュールを実行して各チャージにおける各設備の利用時間帯を決定する利用時間帯決定部と、前記利用時間帯決定部により決定した各設備の利用時間帯が、前記利用時間帯決定部により既に決定している同一設備の利用時間帯と重なるか否かに基づき、同一設備で複数チャージが重複して処理が行われる設備競合の有無を検出する設備競合検出部と、前記設備競合検出部により設備競合が有ると検出された複数チャージに関し、連続鋳造設備に付けておいた優先順位または溶鋼処理設備での処理開始時刻が遅いほど高くする優先順位に基づき、優先順位を決定する優先順位決定部と、前記優先順位決定部により決定された優先順位に基づき、優先順位の低いチャージを、利用時間帯の時間を進めるチャージと決定するチャージ決定部と、前記チャージ決定部により決定された利用時間帯の時間を進めるチャージが、連続鋳造設備において同一タンディッシュで鋳造される１または複数のチャージからなるキャストの最後尾であるか否かを識別するキャスト識別部と、連続鋳造設備のキャストが途切れるキャスト切れに伴う後キャストと前キャストの間に設定する準備時間を記憶する準備時間記憶部と、前記キャスト識別部により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾であると識別された場合、設備競合している時間分だけ当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進め、かつ、当該チャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進め、一方、前記キャスト識別部により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾でないと識別された場合、前記準備時間記憶部に記憶された準備時間と、設備競合している時間分とを比べて、長い方の時間分だけ、当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進め、かつ、そのチャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進める時間決定部とを具備することを特徴とする。

請求項１又は２の発明による場合には、１チャージ毎に後引きスケジュールを実行して各チャージにおける各設備の利用時間帯を決定した際に、同一設備において複数チャージによる設備競合が有るとき、その複数チャージに関し、全設備における利用時間帯の時間を進めることにより設備競合を解消するようにしているので、設備競合のない実用的な製鋼スケジュールを後引きシミュレーションにより得ることができる。また、利用時間帯の時間を進めるチャージが連続鋳造設備でのキャストの中の最後尾であるときは、設備競合している時間分だけ当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進めるので、その最後尾のチャージの次に同一連続鋳造設備でキャストされるチャージを待ち時間の無い状態にすることが可能となる。また、当該チャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進めるので、最後尾よりも前のチャージも待ち時間の無い状態にすることが可能となる。一方、利用時間帯の時間を進めるチャージが連続鋳造設備でのキャストの中の最後尾でないとき、連続鋳造設備のキャスト切れに伴う後キャストと前キャストの間に設定する準備時間と設備競合している時間分とを比べて、長い方の時間分だけ、当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進めるので、以下の効果がある。即ち、設備競合している時間分だけ利用時間帯の時間を進めるように設定し直すときは、最後尾でないチャージが連続鋳造設備でキャスト切れとなる虞がある。そこで、準備時間との比較により利用時間帯を進めるようにすることで、最後尾でないチャージが連続鋳造設備でキャスト切れ、つまり最後尾のチャージとなっても、準備時間以上で利用時間帯の時間を進めるので準備時間を確保することが可能となる。また、当該チャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進めるので、最後尾よりも前のチャージも待ち時間の無い状態にすることが可能となる。これにより、キャスト間の準備時間も満足して実行可能であり、生産性が最適な製鋼スケジュールを導出することが可能となる。

更に、設備競合する複数チャージのうちから、利用時間帯の時間を進めるチャージを、優先順位に基づいて決定するので、以下のような効果がある。例えば、複数チャージが設備競合する場合、その複数チャージのうち、いずれのチャージについて利用時間帯の時間を進めるかが問題となるが、本発明においては優先順位を用いるので、利用時間帯の時間を進めるチャージを一義的に決定することができる。その優先順位の例としては、溶鋼処理設備での処理開始時刻が遅いチャージほど優先度を高くするような形態などが該当する。

本発明は、転炉設備、溶鋼処理設備及び連続鋳造設備の順序で処理を行う製鋼プロセスにおける生産計画を、チャージ毎に、処理順序とは逆順序の後引きスケジューリングを利用して作成するプログラム等である。

ここで、製鋼プロセスとは、転炉設備で脱炭された溶鋼を、真空脱ガス装置等の溶鋼処理設備によって更に脱炭、脱水素、脱硫及び合金添加などの少なくとも１以上を行った後に、連鋳設備で鋳造を行うプロセスである。

また、チャージとは、溶鋼の各設備間の移動を取鍋に入れた状態で行うときの取鍋１杯分を言い、製鋼プロセスのスケジューリングの最小単位である。

また、各チャージにおける設備間の移動に関しては、溶鋼温度として千数百度を必要とするため、設備間の移動に無駄時間が発生すると熱ロスが発生し、また最悪の場合には溶鋼が取鍋内で固まって廃却処分となるという事態を回避するために、一定時間以下であることが求められる。

また、連鋳設備においては、前チャージの取鍋内の溶鋼をタンディッシュ（連鋳機に設けられる溶鋼の受皿）に全て移した後も、タンディッシュ内の溶鋼により鋳造は数十分継続する。その鋳造が終了する前に、次チャージの取鍋を移動し、取鍋内の溶鋼を同一タンディッシュに注いで連続的に鋳造を行う場合がある。このように操業される一連のチャージを総称してキャストと呼ぶ。このとき、前チャージの鋳造終了と次チャージの鋳造開始との間に無駄時間が発生しないので、効率的な操業が実現できる。この場合において、キャストを組むチャージには制約がある。例えば、チャージの鋼種、鋳片幅などによって同一キャストに組めるチャージとそうでないチャージがある。通常、キャストを組まずに１チャージだけで鋳造されるチャージをシングルチャージと呼ぶが、本発明ではシングルチャージを１チャージからなるキャストと考え、説明を行う。

更に、後引きシミュレーションとは、次の通りである。通常の生産スケジュールは、前工程から後工程へと処理時間帯を決定していくが、後引きシミュレーションでは逆に後工程から前工程へと処理時間帯を決定していく。つまり、後引きシミュレーションでは、
図１（ａ）に示すように、まず最終工程である連鋳設備１及び２の生産計画が与えられ、そして、各チャージにおける利用可能な溶鋼処理設備Ｘ及びＹと転炉設備ａ及びｂのそれぞれの処理時間、及び、溶鋼処理設備Ｘ又はＹから連鋳設備１又は２への移動時間、転炉設備ａ及びｂから溶鋼処設備Ｘ又はＹへの移動時間を予め設定しておくことで、鋳造開始時刻から遡ることによって、溶鋼処理設備での処理の終了及び開始の時刻、転炉処理の終了及び開始の時刻を決定する。これをチャージ毎に実施することにより、全チャージに関し、溶鋼処理設備での処理の終了及び開始の時刻、転炉処理の終了及び開始の時刻を決定し、生産スケジュールを作成する。

このように行う後引きシミュレーションでは、納期厳守の場合のように、最後工程から処理時間帯を決定する場合に有効である。また、製鋼プロセスのように、最終工程の連鋳設備における、キャスト繋がりを最優先してスケジュールを考える場合にも有効である。図１（ｂ）は、チャージＰに関して後引きシミュレーションにより溶鋼処理設備Ｙと転炉設備ｂの各時刻を求めた例を示す。但し、単に後引きシミュレーションだけを行った場合には、従来技術の欄で前述したように設備競合が発生する場合が多い。

そこで、本発明は、以下のようにして、設備競合が発生しないようにしている。すなわち、１チャージ毎に後引きスケジュールを実行して各チャージにおける各設備の利用時間帯を決定し、続いて決定した各設備の利用時間帯に基づき複数チャージによる設備競合の有無を検出し、続いて設備競合が有る場合に、該当チャージにおける設備の利用時間帯の時間を進めることで設備競合を解消している。なお、本発明の具体的内容は、後で詳述する。

しかしながら、該当チャージにおける設備の利用時間帯の時間を進めるだけでは、キャスト切れを発生させる場合がある。

キャスト切れとは、複数チャージでキャストを組んでいても、何らかの理由（例えば、操業変動）で次チャージが鋳造開始時刻に間に合わず、キャストが途切れることを言う。このキャスト切れが発生した場合には、前チャージの鋳造を終了した後、更に準備時間を入れた後にしか、次チャージ（＝移動が間に合わなかったチャージ）の鋳造を始めることはできない。なお、実操業では、このような場合、前述したように溶鋼温度の低下が予想されるので、図２（ａ）に示す計画内容、つまりチャージＡとＢが続くキャストを、図２（ｂ）に示すようにチャージＡとＢの間に準備時間を入れ、かつ後チャージＢについて鋳造開始時刻のみならず転炉設備ｂ及び溶鋼処理設備Ｘの処理開始時間も遅らせるように変更することが行われる。

図３は、本発明の生産計画作成プログラムを実行する生産計画作成装置を示すブロック図である。この生産計画作成装置１は、制御部２と表示部６と入力部７とを有し、制御部２は生産計画作成装置１の全体の制御及び生産計画作成を実行するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３と、所定の処理プログラム及びデータが記録されたＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）４と、データを一時的に記録するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）５とを備える。

制御部２の具体的な構成は、図４に示すように、１チャージ毎に後引きスケジュールを実行して各チャージにおける各設備の利用時間帯を決定する利用時間帯決定部１１と、決定した各設備の利用時間帯に基づき同一設備での複数チャージによる設備競合の有無を検出する設備競合検出部１２と、設備競合が有る複数チャージに関し、設備競合が有る設備又は設備競合が有る設備及びその上流側設備における利用時間帯を進めることにより設備競合を解消する設備競合解消部１３とを有する構成である。

設備競合解消部１３は、優先順位決定部１４とチャージ決定部１５とキャスト識別部１６と準備時間記憶部１７と時間決定部１８とを有する。優先順位決定部１４は、設備競合検出部１２により検出された設備競合する複数チャージにおける優先順位を後述するようにして決定する。チャージ決定部１５は、優先順位決定部１４により決定された優先順位に基づき、設備競合がある複数チャージから、利用時間帯の時間を進めるべきチャージを決定する。キャスト識別部１６は、チャージ決定部１５により決定された利用時間帯の時間を進めるチャージがキャストの中の最後尾であるか又は最後尾でないかを識別する。準備時間記憶部１７は、連続鋳造設備のキャストが分断されてキャスト切れが発生する場合に後キャストと前キャストの間に設定する準備時間を記憶している。なお、準備時間記憶部１７としては、上記ＲＯＭ４又はＲＡＭ５が用いられる。

時間決定部１８は、以下のようにして利用時間帯の時間を進める時間を決定する。即ち、時間決定部１８は、チャージ決定部１５により決定された利用時間帯の時間を進めるチャージが、連鋳設備１又は２でのキャストの中の最後尾である場合、設備競合している時間分だけ当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進め、かつ、当該チャージを鋳造する連鋳設備１又は２で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備、つまり連鋳設備１又は２と溶鋼処理設備Ｘ又はＹと転炉設備ａ又はｂとにおける利用時間帯の時間も同じ時間だけ進める。一方、チャージ決定部１５により決定された利用時間帯の時間を進めるチャージが、連鋳設備１又は２でのキャストの中の最後尾でない場合、連鋳設備１又は２のキャストが途切れるキャスト切れに伴う後キャストと前キャストの間に設定する準備時間と設備競合している時間分とを比べて、長い方の時間分だけ、当該チャージの全設備、つまり連鋳設備１又は２と溶鋼処理設備Ｘ又はＹと転炉設備ａ又はｂとにおける利用時間帯の時間を進め、かつ、そのチャージを鋳造する連鋳設備１又は２で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備、つまり連鋳設備１又は２と溶鋼処理設備Ｘ又はＹと転炉設備ａ又はｂとにおける利用時間帯の時間も同じ時間だけ進める。

次に、本発明の生産計画作成内容につき具体的に説明する。

図５に本発明の具体的なフローチャートを示し、それに沿って本発明の具体的な説明を行う。なお、図５に示すフローチャートを実行する処理プログラムはＲＯＭ４に記録されていて、ＲＡＭ５に一時的に記録され、制御部２により以下のように実行される。また、以下の説明においては、設備競合の例として、溶鋼処理設備の競合によって説明を行っているが、転炉設備の競合が発生した場合でも同様に問題解決が可能である。

まず、前工程で未決定のチャージが有るか否かを判定する（Ｓ１）。そして、未決定のチャージが無ければ処理を終了する。一方、未決定のチャージが有る場合には、Ｓ２に進み、ここで後引きシミュレーションを実行する対象チャージの決定を行う。この対象チャージの決定は、本実施形態では鋳造開始時刻が遅いチャージほど先に実行するという順序に基づき行う。このとき、製鋼プロセスにおける生産計画に基づいて連鋳設備における利用時間帯は、利用時間帯決定部１１により決められている。なお、後引きシミュレーションを行う際にどのチャージから前工程の処理時刻を決定するかについては、様々な方法があり、任意の方法を採用することができる。

次に、Ｓ３に進み、ここで後引きシミュレーションによる前工程（溶鋼処理設備及び転炉設備の処理工程）の処理開始、終了時刻の決定を行う。具体的には、対象とするチャージに対して、利用時間帯決定部１１は後引きシミュレーションを行ない、前記前工程における処理の開始及び終了の時刻を求める。

次に、Ｓ４に進み、ここで設備競合検出部１２は設備競合の検出を行う。具体的には、このチャージの前工程の処理時刻決定を行った結果、設備の取り合いを検出する。この検出は、前工程の各設備において、今回新しく決定したチャージの処理時間帯が、既に決定しているチャージの処理時間帯に重なるかを検出するだけであるので容易に実現できる。

そして、Ｓ４において設備競合が無い場合にはＳ１に戻り、一方、設備競合がある場合にはＳ５に進む。Ｓ５においては、処理時間帯の時間を進める（以下、「前倒し」とも言う）チャージの決定を行う。

この前倒しチャージの決定は、以下のように実行される。例えば、設備競合が図７に示したように発生した場合を考える。チャージＡとチャージＢの溶鋼処理設備Ｘの処理時間帯が重なっており、チャージＡとチャージＢのいずれの処理時間帯の時間を変更するかを決定する必要がある。この決定にはチャージに優先順位を付けることで解決できる。ここで、優先度の設定方法は種々考えられるが、例えば、連鋳設備に優先順位を付けておき、当該チャージを鋳造する連鋳設備の優先順位に基づいてチャージの優先順位を決める方法もあるが、本実施形態では以下のように溶鋼処理設備での処理開始時刻が遅いチャージほど優先順位を高くする形態とした。

そして、図９に示した例の場合、チャージＡの優先順位が高くなるように決定されるため、これによりチャージ決定部１５はチャージＢの溶鋼処理設備Ｘを利用する時間帯の時間を変更するようにチャージの決定を行う。このとき、通常の処理開始時刻が早いチャージほど優先度を高くする、いわゆるプッシュ型のシミュレーションであれば、前述した操業時のキャスト切れのように、時間帯を遅らせればよいが、後引きでシミュレートしているので、時間帯を後ろにずらすと、既に後引きシミュレーションを終え、各プロセスでの処理時間帯が決定している、他のチャージと設備競合する虞が高い。従って、処理時間帯を前に進めることでずらすものとする。また、設備間における取鍋の移動時間が一定であるため、溶鋼処理設備での利用時間帯を前倒しにすると、連鋳設備及び転炉設備での利用時間帯も前倒しさせることになる。

次に、Ｓ６に進み、ここで前倒しするチャージが連鋳設備でのキャストの最後であるか否かの検証を行う。この検証は、キャスト識別部１６により以下のようにして行われる。例えば、チャージＢが、キャストの最後である場合とそうでない場合とによって、チャージＢの前倒しすべき時間が異なる。そのため、与えられる鋳造計画から、チャージＢがキャストの最後か、そうでないかを決定しなければならない。本実施形態では、鋳造計画の中に、キャストの最後チャージであることを示すフラグをふっておき、キャスト識別部１６がそれを参照することで、キャストの最後チャージであるか否かを識別している。より詳細には、鋳造計画中の各チャージを識別する情報の一部に、例えばキャストの最後チャージであるときは「１」、キャストの最後チャージでないときは「０」を付けておき、その「１」又は「０」を参照することで識別している。

そして、Ｓ６においてキャストの最後チャージであると判定された場合には、Ｓ７に進み、ここで時間決定部１８により該当チャージの前倒し処理が行われる。図９に示した例では連鋳設備２におけるチャージＢがキャスト最後の例であり、そのチャージＢと連鋳設備１におけるチャージＡとが溶鋼処理設備Ｘでαだけ重なっている。この場合の前倒し処理は、図６に示すように、時間αだけ、チャージＢの連鋳設備２、溶鋼処理設備Ｘ及び転炉設備ａにおける利用開始時刻を前倒しにする。そして、チャージＢを前倒しにすると、同じチャージＢを鋳造する連鋳設備２において、チャージＢよりも時間的に前に予定されている全てのチャージ、図示例ではチャージＥとＦも、重なりが生じないようにしなければならない。従って、それらのチャージＥとＦに関する連鋳設備２における鋳造開始及び終了の予定時刻を同じようにαだけ、全て前倒しとする。これに伴い、チャージＥとＦに関する溶鋼処理設備及び転炉設備における利用開始時刻も前倒しされる。

また、Ｓ６においてキャスト識別部１６によりキャストの最後チャージで無いと判定された場合には、Ｓ８に進み、ここでキャストの最後で無い場合の前倒し処理を行う。この処理は、時間決定部１８により以下のように行われる。

図７に前倒しすべきチャージＢがキャストの最後でなく、チャージＡの溶鋼処理設備Ｘでα分だけ重なっている例を示す。この例のように、チャージＢがキャストの最後でないこの場合、本来はチャージＢとＤからなるキャストの一部となるチャージＤが、チャージＢを前倒しすることにより遅れることになるので、チャージＢとＤの間でキャスト切れが発生する。キャスト切れ発生の場合には、準備時間βがα＜βのときには、αだけチャージＢを前倒ししても準備時間βを確保することができないので、実行可能な解とは言えず、図８に示すように、キャスト切れになる後チャージＤと前チャージＢとの間に準備時間βを入れなければならない。従って、溶鋼処理設備Ｘで重なる時間αと準備時間βとを比べて、長い時間分だけ前倒しにしなければならない。図７に示した場合は、β＞αであるのでβだけ前倒しにする。加えて、連鋳設備２において、チャージＢよりも時間的に前に予定されている全てのチャージ、図７及び図８の図示例ではチャージＥとＦも、βだけ前倒しにする。

そして、Ｓ７又はＳ８の処理が終了すると再びＳ１に戻り、上記一連の処理が繰り返される。

従って、本実施形態による場合には、あるチャージの後引きシミュレーションによって、設備競合が発生した場合でも、その解消を行うことが可能となる。従って、次チャージの後引きシミュレーション開始段階にチャージの設備競合はない。これを繰り返すことで、全てのチャージの後引きシミュレーションを行った後にも、設備競合が全くなく、キャスト間の準備時間制約も守っており、実行可能な全チャージの製鋼プロセスにおける製造スケジュールを決定できる。また、前倒しにする時間量も最小とすることができる。つまり、生産性が最高で、実行可能な解の導出が可能となる。

なお、上述した実施形態では製鋼工場での転炉設備、溶鋼処理設備及び連鋳設備が各々２個づつ備わった場合を例に挙げているが、本発明はこれに限らない。例えば、連鋳設備が１つで、転炉設備及び溶鋼処理設備が２以上の任意な個数である場合にも同様に適用することができる。

（ａ）は後引きシミュレーションにおいて与えられる連鋳設備の生産計画を示す図、（ｂ）は或るチャージに関して後引きシミュレーションにより溶鋼処理設備と転炉設備の各時刻を求めた例を示す図である。（ａ）は準備時間を入れる前の計画内容を示し、（ｂ）は準備時間を入れた後の計画内容を示す図である。本発明の生産計画作成プログラムを実行する生産計画作成装置を示すブロック図である。図３の生産計画作成装置に備わった制御部の構成を示す図である。本発明の生産計画作成内容を示すフローチャートである。本発明による前倒し処理の内容を示す図である。溶鋼処理設備において２つのチャージの処理が重なっている状態を示す図である。本発明による他の前倒し処理の内容を示す図である。従来の後引きシミュレーションによる場合の課題の説明図である。

符号の説明

１生産計画作成装置
１１利用時間帯決定部
１２設備競合検出部
１３設備競合解消部
１４優先順位決定部
１５チャージ決定部
１６キャスト識別部
１７準備時間記憶部
１８時間決定部

Claims

転炉設備、溶鋼処理設備及び連続鋳造設備の順序で処理を行う製鋼プロセスにおける生産計画を、チャージ毎に、処理順序とは逆順序で行う後引きスケジューリングに基づいて作成させるプログラムであって、
連続鋳造設備のキャストが途切れるキャスト切れに伴う後キャストと前キャストの間に設定する準備時間を記憶した準備時間記憶部を備えるコンピュータに、
前記転炉設備及び前記溶鋼処理設備の各処理時間、前記転炉設備から前記溶鋼処理設備への移動時間、前記溶鋼処理設備から前記連続鋳造設備への移動時間、並びに前記連続鋳造設備の生産計画に基づいて、１チャージ毎に後引きスケジュールを実行して各チャージにおける各設備の利用時間帯を決定させる利用時間帯決定機能と、
前記利用時間帯決定機能により決定した各設備の利用時間帯が、前記利用時間帯決定機能により既に決定している同一設備の利用時間帯と重なるか否かに基づき、同一設備で複数チャージが重複して処理が行われる設備競合の有無を検出させる設備競合検出機能と、
前記設備競合検出機能により設備競合が有ると検出された複数チャージに関し、連続鋳造設備に付けておいた優先順位または溶鋼処理設備での処理開始時刻が遅いほど高くする優先順位に基づき、優先順位を決定させる優先順位決定機能と、
前記優先順位決定機能により決定された優先順位に基づき、優先順位の低いチャージを、利用時間帯の時間を進めるチャージと決定させるチャージ決定機能と、
前記チャージ決定機能により決定された利用時間帯の時間を進めるチャージが、連続鋳造設備において同一タンディッシュで鋳造される１または複数のチャージからなるキャストの最後尾であるか否かを識別させるキャスト識別機能と、
前記キャスト識別機能により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾であると識別された場合、設備競合している時間分だけ当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進めさせ、かつ、当該チャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進めさせ、一方、前記キャスト識別機能により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾でないと識別された場合、前記準備時間記憶部に記憶された準備時間と、設備競合している時間分とを比べて、長い方の時間分だけ、当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進めさせ、かつ、そのチャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進めさせる時間決定機能とを実現させるための生産計画作成プログラム。
転炉設備、溶鋼処理設備及び連続鋳造設備の順序で処理を行う製鋼プロセスにおける生産計画を、チャージ毎に、処理順序とは逆順序で行う後引きスケジューリングを利用した生産計画作成プログラムに基づいて作成する生産計画作成装置において、
前記転炉設備及び前記溶鋼処理設備の各処理時間、前記転炉設備から前記溶鋼処理設備への移動時間、前記溶鋼処理設備から前記連続鋳造設備への移動時間、並びに前記連続鋳造設備の生産計画に基づいて、１チャージ毎に後引きスケジュールを実行して各チャージにおける各設備の利用時間帯を決定する利用時間帯決定部と、
前記利用時間帯決定部により決定した各設備の利用時間帯が、前記利用時間帯決定部により既に決定している同一設備の利用時間帯と重なるか否かに基づき、同一設備で複数チャージが重複して処理が行われる設備競合の有無を検出する設備競合検出部と、
前記設備競合検出部により設備競合が有ると検出された複数チャージに関し、連続鋳造設備に付けておいた優先順位または溶鋼処理設備での処理開始時刻が遅いほど高くする優先順位に基づき、優先順位を決定する優先順位決定部と、
前記優先順位決定部により決定された優先順位に基づき、優先順位の低いチャージを、利用時間帯の時間を進めるチャージと決定するチャージ決定部と、
前記チャージ決定部により決定された利用時間帯の時間を進めるチャージが、連続鋳造設備において同一タンディッシュで鋳造される１または複数のチャージからなるキャストの最後尾であるか否かを識別するキャスト識別部と、
連続鋳造設備のキャストが途切れるキャスト切れに伴う後キャストと前キャストの間に設定する準備時間を記憶する準備時間記憶部と、
前記キャスト識別部により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾であると識別された場合、設備競合している時間分だけ当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進め、かつ、当該チャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進め、一方、前記キャスト識別部により利用時間帯の時間を進めるチャージが前記キャストの中の最後尾でないと識別された場合、前記準備時間記憶部に記憶された準備時間と、設備競合している時間分とを比べて、長い方の時間分だけ、当該チャージの全設備での利用時間帯の時間を進め、かつ、そのチャージを鋳造する連続鋳造設備で鋳造される、当該チャージよりも時間的に早く鋳造予定となっているチャージの全設備での利用時間帯の時間も同じ時間だけ進める時間決定部とを具備することを特徴とする生産計画作成装置。