JP4492332B2 - キャスト編成装置及びキャスト編成方法 - Google Patents

Description

本発明は、キャスト編成装置及びキャスト編成方法に関し、特に鉄鋼製品の鋳造工程における単位となるキャストを編成する装置及びこのキャスト編成装置によってキャストの編成を行うキャスト編成方法に関する。

図９は、製鋼工場における鉄鋼製品の製造工程を説明するための模式図である。なお図９では、説明を簡略化するために主要な製造工程のみを示している。
製鋼工場では、転炉及び二次精錬設備で吹錬や鋼の成分調整等が行われて溶鋼が製造される。この溶鋼は、例えば３００トンの溶鋼を入れることのできる取り鍋を１つの単位として、鋳造設備まで輸送される。以下、この取り鍋１杯分の溶鋼を１チャージということとする。
取り鍋によって鋳造設備に輸送された溶鋼は、１又は複数チャージ分の溶鋼がタンディッシュ（溶鋼設備における溶鋼の受け皿）に注ぎ込まれ、鋳造設備の鋳型で連続的に鋳造される。鋳造設備の鋳型では溶鋼が所定の幅及び厚さに鋳造され、溶鋼が凝固した後に例えば１つ当たり１５〜３０トン程度のスラブと呼ばれる中間製品に分割される。この中間製品が製鋼工場において製造する鉄鋼製品であり、中間製品は受注を受けた顧客に卸されることとなる。

図９に示す鋳造工程において、例えば成分濃度が大きく異なる複数種類の溶鋼を前後して鋳造しようとした場合、タンディッシュ或いは鋳型の中で成分濃度の異なる溶鋼同士が混ざり合い、所望の成分濃度から外れた中間製品が製造されてしまうおそれがある。このため、成分濃度が大きく異なる溶鋼を前後して鋳造する場合には鋳造を一旦終了し、段取り作業等を行った後に次の溶鋼を鋳造するようにする。このような連続鋳造開始から鋳造を一旦終了するまでの溶鋼の単位をキャストということとする。なお１つのキャストには一般的に複数のチャージが含まれるが、１つのキャストが１つのチャージからなることもある。
生産効率の面から言えば極力キャストを切らずに、連続して多数のチャージを鋳造するのが望ましい。しかし多数のチャージを１つのキャストで鋳造すると、製造量の少ない成分規格の中間製品をキャストに含める機会が減り、このような中間製品の納期が守れなくなるという問題が生じる。このため、従来からチャージやキャストの編成方法について様々な提案がなされている。

従来のチャージ編成方法及び装置では、チャージ編成対象材の含有成分の許容範囲、成分相互の関係等を元に成分範囲が共通する中間製品（スラブ）を１チャージとして編成するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
また従来のキャスト編成方法では、条件が共通する対象材をグループ化し、そのグループ化した対象材を幅の大小に応じて整列し、これに対してチャージの繋ぎ目を境界にして複数の部位に区分し、その部位を品質ランク付けしてキャスト編成を行うようにしていた（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６０−２５１２１１号公報（第１〜４頁、図５） 特開平６−２４７５１６号公報（第１頁、図１）

従来のチャージ編成方法及び装置は（例えば、特許文献１参照）、１又は複数のチャージから１つのキャストを作成するものである。しかし、鉄鋼の一貫生産を行う一般的な製鋼工場では、ある計画対象期間（例えば、１週間）の間に何十種類もの成分規格に分類された数千もの中間製品を生産する必要があるため、従来のチャージ編成方法及び装置では、このような生産対象から全体としての集約度が高いキャスト編成を行うことができないという問題点があった。

また従来のキャスト編成方法では（例えば、特許文献２参照）、キャストを編成するにあたり、チャージの繋ぎ目の部分から鋳造されるスラブの品質を評価して、チャージの繋ぎ目付近の部分に品質が悪くても差し支えない対象材グループを割り当てるようにして、前後するチャージ間の関係を考慮しているに過ぎないため、必ずしも適切なキャスト編成が得られないという問題点があった。

一般的にキャストの編成を行うにあたっての制約条件には、鋳造する鋼材の幅が全体として狭くなっていくいわゆるナローダウンの条件や、チャージとチャージの繋ぎ目において品質の悪い鋼材ができてしまうといういわゆる引き当ての条件、さらには個々のチャージに約３００トンの重量が必要となる等の条件がある。
またキャストの編成における評価指標には、例えば生産性をよくするために出来るだけ大きいキャストが作成されているか、在庫となる余剰部分を少なくするため若しくは無くすためにキャストの中に出来るだけ多くの受注製品（顧客から受注した中間製品）が割り当てられているか等の指標がある。そしてこれらを目的関数として、目的関数が最適値（最大値又は最小値）となるようにキャストの編成を行う。

転炉における吹錬等の単位となるチャージは、上記のように約３００トンの溶鋼が１つの単位となるため、顧客から受注した中間製品（スラブ）よりもはるかに大きいものであるが、個々のチャージは１つの成分にしか調整できない。このため、１つのチャージに対して顧客から受注した中間製品を集約して割り当てるいわゆる成分抱き合わせ運用と呼ばれる方法が一般的に行われている。この成分抱き合わせ運用は、以下のような考え方に基づいて行われる。
鋼の引張り強度、伸び、絞り等の機械特性を決定づける主な要因に、鋼の成分と加工方法がある。顧客は引張り強度、伸び、絞り等の条件について指定するが、顧客が指定した条件の中間製品を製造するときの鋼の成分及び加工方法の組み合わせは、指定された条件以上となるもの（オーバースペック）を含めると一通りではなく、多数の組み合わせが存在する。

また鋼の成分については、所望の条件に合致した鋼を製造する場合でも許容される成分濃度にある程度の幅があるため、別の成分規格の鋼と成分範囲がラップして（重なり合って）、成分抱き合わせ運用が可能な場合がある。
また下位規格（一般的に低品質に相当する）の中間製品は、上位規格（一般的に高品質に相当する）の中間製品を引き当てる（下位規格の中間製品を上位規格の中間製品で代替する）ことが可能な場合が多い。
従って顧客の指定した条件が異なっている場合でも、上記のような成分範囲のラップや上位規格・下位規格の関係から、顧客から受注した中間製品を集約してチャージに割り当てることが可能である。
なお本発明では成分範囲のラップについて、上位規格・下位規格の関係の一種として捉えている。

本発明は、上記のような成分抱き合わせ運用の考え方に基づいて効率的なキャストを編成を行うキャスト編成装置及びこのキャスト編成装置によってキャストの編成を行うキャスト編成方法を提供することを目的とする。

本発明に係るキャスト編成装置は、複数の規格の鉄鋼製品をキャストを単位として鋳造し、複数の規格の鉄鋼製品は、下位規格の鉄鋼製品が上位規格の鉄鋼製品と抱き合わせられて鋳造される鉄鋼製品の製造工程におけるキャスト編成装置であって、少なくとも鋳造するべき鉄鋼製品の規格及び鋳造するべき鉄鋼製品の規格ごとの重量を含む鋳造データを記憶する鋳造データ記憶手段と、複数の規格の鉄鋼製品の、抱き合わせが可能な規格の鉄鋼製品についての規格情報を記憶する規格情報記憶手段と、鋳造データ、規格情報、及び所定の指標に基づいてキャストの編成を行うキャスト編成部とを備え、鋳造の順番を決定してキャストの編成を行う際の所定の指標が、以下の式で示される規格高位度及び運用容易度であるものである。
（１）規格高位度＝（特定の鋳造データにおける特定の規格の鉄鋼製品の重量＋該特定の規格の鉄鋼製品が抱き合わせ可能な規格の鉄鋼製品の総重量）／（その特定の鋳造データにおけるその特定の規格の鉄鋼製品の重量）
（２）運用容易度＝特定の鋳造データにおける特定の規格の鉄鋼製品を抱き合わせ可能な、その特定の規格以外の規格の鉄鋼製品の種類数。

また本発明に係るキャスト編成装置は、上記のキャスト編成部が、他の規格の鉄鋼製品よりも規格高位度が高い規格の鉄鋼製品から順に選択してキャストの編成を行うものである。

また本発明に係るキャスト編成装置は、上記のキャスト編成部が、他の規格の鉄鋼製品よりも運用容易度が低い規格の鉄鋼製品から順に選択してキャストの編成を行うものである。

本発明に係るキャスト編成方法は、上記のいずれかのキャスト編成装置で、キャストの編成を行うものである。

本発明では、上記のような所定の指標に基づいてキャストの編成を行うため、顧客から受注した鉄鋼製品を集約してチャージ若しくはキャストに割り当てることができ、全体としてチャージ数の少ない効率的なキャスト編成を行うことができる。

実施形態１．
図７は、本発明の実施形態１に係るキャスト編成装置が組み込まれた生産計画立案装置のシステム構成を示した図である。なお図７に示す生産計画立案装置は、図９に示す製造工程で鉄鋼製品を生産する際の生産計画全体を立案するものであり、本発明の実施形態１に係るキャスト編成装置については後に詳述するものとする。また図７に示す生産計画立案装置１は例示であって、このシステム構成に限定されるものではない。
本実施形態１に係る生産計画立案装置は、生産計画作成部１、入出力部２を備えており、これらは例えば一般的なパーソナルコンピュータ等を構成している。生産計画作成部１には上位計算機（ホストコンピュータ）３が接続されており、上位計算機３の記憶装置（図示せず）に格納されている鋳造データ（後述）を読み込むようになっている。
なお図７では、生産計画作成部１にＨＤＤ等からなる記憶装置（図示せず）が含まれているものとし、鋳造データ等を記憶できるようになっている。また鋳造データは、例えば入出力部２から手入力するようにしてもよい。

生産計画作成部１は、キャスト編成装置１０、スケジューラ１１を備えている。
スケジューラ１１は、キャスト編成装置１０で作成されたキャストに基づいて、転炉、二次精錬炉、鋳造設備という製鋼工程の各設備における作業時間や、鋳造等の作業同士が同じ設備で同じ時間に重複しないようにして生産計画を作成する。なおキャスト編成装置１０とスケジューラ１１はデータのやりとりが可能となっており、キャスト編成装置１０で作成されたキャストはスケジューラ１１に送られる。
また、生産計画作成部１と上位計算機３は、例えばＬＡＮや通信回線で接続されており、鋳造データや生産計画作成部１で作成された生産計画の送受信ができるようになっている。
なお図７に示す生産計画立案装置では、生産計画作成部１を例えばＣＰＵやＭＰＵ等の演算装置と、ＨＤＤ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置で構成することができる。
また入出力部２は、例えばキーボードやマウス等の入力装置と、ＣＲＴ、液晶モニタ、プリンタ等の出力装置で構成することができる。

図８は、図７の生産計画立案装置のスケジューラ１１で作成された鉄鋼製品の生産計画の例を示した模式図である。図８では、転炉２基、二次精錬炉２基、鋳造設備５基からなる製鋼工場での鉄鋼製品の生産計画について示している。また図８では縦軸に各設備を、横軸に時間を示しており、斜線部分は作業を行う時間帯を示している。
図８の例では、鋳造設備Ｎｏ．４について編成されたキャストを二次精錬炉Ｎｏ．１、さらには転炉Ｎｏ．１に遡って生産計画を作成したものである。なお図８中の矢印は、鋳造設備において１つのキャストと次のキャストの間に必要となる段取り作業を行う時間帯を示している。なお段取り作業とは上述のように、成分濃度が大きく異なる溶鋼を前後して鋳造する場合や、鋳造する鋼材の幅が全体として狭くなった場合（ナローダウン）等に必要となる。
図８では、転炉Ｎｏ．１、二次精錬炉Ｎｏ．１、鋳造設備Ｎｏ．４の生産計画のみを示しているが、実際には他の設備（転炉Ｎｏ．２、二次精錬炉Ｎｏ．２、鋳造設備Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、鋳造設備Ｎｏ．５）の生産計画も作成される。

図１は、本発明の実施形態１に係るキャスト編成装置のシステム構成の１例を示した図である。なおキャスト編成装置１０は、図７において鉄鋼製品の生産計画立案装置に組み込まれているが、例えば図１に示すキャスト編成装置１０、上位計算機３、入出力部２等を独立させてキャストの編成のみを行うようにしてもよい。
図１に示すキャスト編成装置１０は、鋳造データ記憶手段１２、規格情報記憶手段１３、テーブル作成部１４、規格高位度算出部１５、運用容易度算出部１６、キャスト編成部１７を備えている。なお鋳造データ記憶手段１２、規格情報記憶手段１３は、例えばＨＤＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置から構成され、テーブル作成部１４、規格高位度算出部１５、運用容易度算出部１６、キャスト編成部１７は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算装置から構成されている。

鋳造データ記憶手段１２は、例えば上位計算機３（図７参照）から鋳造データを読み込んで記憶するものである。ここで鋳造データとは、キャストの編成を行う対象期間において鋳造すべき鉄鋼製品（中間製品）の規格、及び鋳造するべき鉄鋼製品の規格ごとの重量である。また鉄鋼製品の規格とは、上記のように鉄鋼製品の成分等についての規格である。なお鋳造データは、上位計算機３から読み込むのではなく、例えば入出力部２（図７参照）から手入力するようにしてもよい。また鋳造データには、上記の情報の他に鋳造するべき鉄鋼製品の納期等を含めるようにしてもよい。

図２は、規格情報記憶手段１３に記憶された規格情報の例を示す模式図である。なお図２は、規格情報記憶手段１３に記憶されたデータの構造を視覚化したものであり、必ずしもこのような表が作成されるわけではない。
規格情報記憶手段１３に記憶された規格情報とは、キャストの編成を行う対象期間において鋳造すべき複数の規格の鉄鋼製品について、どの規格の鉄鋼製品がどの規格の鉄鋼製品と抱き合わせて鋳造することができるかという関係についてのデータである。
図２の例では、縦軸に鉄鋼製品の規格を、横軸に抱き合わせが可能な規格を示している。また図２では、鋳造すべき鉄鋼製品の規格として、ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの４種類があるものとする。
図２のＡＡについてに見ると（横方向）、規格がＡＡの鉄鋼製品は、ＡＡの規格の鉄鋼製品（溶鋼）から鋳造が可能であるのは当然であるが（図２中の二重丸）、ＡＡの規格の鉄鋼製品はＢＢの規格の鉄鋼製品及びＣＣの規格の鉄鋼製品からも鋳造が可能である（図２中の白丸）。またＤＤについて見ると（横方向）、ＤＤの鉄鋼製品はＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤのいずれの規格の鉄鋼製品からでも鋳造が可能である。さらにＣＣについて縦方向に見ると、ＣＣの規格の鉄鋼製品からはＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤのいずれの規格の鉄鋼製品も鋳造が可能であることが分かる。これは上記の上位規格・下位規格の関係でいえば、ＣＣが最も上位規格の鉄鋼製品であり、ＤＤが最も下位規格の鉄鋼製品であるということである。このように規格情報記憶手段１３には、鉄鋼製品の上位規格・下位規格の関係についてのデータが記憶されている。

図３は、テーブル作成部１４で作成されたテーブルの例を示す模式図である。なお図３は、テーブル作成部１４で作成されたテーブルの構造を視覚化したものであり、必ずしもこのような表が作成されるわけではない。
テーブル作成部１４で作成されるテーブルは、図２に示す規格情報を基に作成されており、項目として鉄鋼製品の規格、規格ごとの鉄鋼製品の受注重量、抱き合わせ可能な規格の鉄鋼製品の重量等がある。なお図３に示された規格高位度及び運用容易度の算出方法については、以下の規格高位度算出部１５及び運用容易度算出部１６のところで説明する。
図３の例では顧客からの受注を受けて鋳造すべき鉄鋼製品の重量は、ＡＡが７００トン、ＢＢが３５０トン、ＣＣが４５０トン、ＤＤが６００トンである。テーブル作成部１４は、この受注重量を図２の二重丸及び白丸に相当する部分に埋めていく。例えば、図３のＡＡについて見ると、ＡＡ自身及びＡＡの規格の鉄鋼製品を抱き合わせ可能なＢＢ、ＣＣの欄（横方向）にＡＡの受注重量（７００トン）を記入する。以下、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤについても同様に、受注重量を図２の二重丸及び白丸に相当する部分（横方向）に埋めていく。
なおテーブル作成部１４で作成されたテーブルは、例えばＨＤＤ等の記憶装置（図示せず）に記憶するようにしてもよい。

規格高位度算出部１５及び運用容易度算出部１６は、キャスト編成の指標となる規格高位度及び運用容易度を、図３に示すテーブルを基に算出する。なお、規格高位度及び運用容易度は、各々の鉄鋼製品の規格ごとに算出される。規格高位度の定義は次のとおりである。

（１）規格高位度＝（特定の鋳造データにおける特定の規格の鉄鋼製品の重量＋該特定の規格の鉄鋼製品が抱き合わせ可能な規格の鉄鋼製品の総重量）／（その特定の鋳造データにおけるその特定の規格の鉄鋼製品の重量）

これを図３のＢＢについて見ると、ＢＢ自身が３５０トン（特定の規格の鉄鋼製品の重量）であり、ＢＢが抱き合わせ可能な規格の鉄鋼製品はＡＡ（７００トン）とＤＤ（６００トン）であるからこれらを合計して分子（１６５０トン）とする。即ち、図２の二重丸及び白丸に相当する部分の重量を縦方向に総和する。そしてＢＢ自身の重量（３５０トン）で割ることによりＢＢの規格の鉄鋼製品の規格高位度が算出される。なお、図３におけるＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの規格高位度の算出式は以下の通りである。
（ａ）ＡＡの規格高位度＝（７００＋６００）／７００＝１．８６
（ｂ）ＢＢの規格高位度＝（７００＋３５０＋６００）／３５０＝４．７１
（ｃ）ＣＣの規格高位度＝（７００＋３５０＋４５０＋６００）／４５０＝４．６７
（ｄ）ＤＤの規格高位度＝６００／６００＝１．００
この規格高位度は、抱き合わせをすることによりどの程度鋳造量が増大するかの指標となっている。

また運用容易度の定義は、以下の通りである。

（２）運用容易度＝特定の鋳造データにおける特定の規格の鉄鋼製品を抱き合わせ可能な、その特定の規格以外の規格の鉄鋼製品の種類数

これを図３のＤＤについて見ると、ＤＤ（特定の規格の鉄鋼製品）を抱き合わせ可能な規格の鉄鋼製品はＤＤ以外に、ＡＡ、ＢＢ、ＣＣの３種類があるため運用容易度は３となる。即ち、図２の白丸に相当する部分を横方向に見て数えたものが運用容易度である。なお、図３におけるＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤの運用容易度は、それぞれ２、１、０、３となる。
この運用容易度は、その規格の鉄鋼がどの程度抱き合わせやすいか、即ちどの程度鋳造が容易であるかの指標となる。
そしてキャスト編成部１７は、図３の形になった鋳造データ及び規格情報と、規格高位度算出部１５が算出した規格高位度及び運用容易度算出部１６が算出した運用容易度に基づいてキャストの編成を行う。

図４は、本発明の実施形態１に係るキャスト編成装置でキャストの編成を行う際の手順を示したフローチャートである。また図５及び図６は、キャストの編成の際にテーブル作成部１４が作成するテーブルの変化の状態を示した図である。以下、図４から図６を用いて、具体的にどのようにキャストの編成が行われるかを説明する。なお以下に示すキャストの編成方法は例示であって、例えば規格高位度、運用容易度等の指標を用いて別のキャストの編成方法を行っても良い。また、図４から図６において、上記のチャージは１つ当たり３００トンとし、１つのキャストは２チャージ（６００トン）で構成されるものとする。
まず、操作者が入出力部２を操作すること等によりキャストの編成が開始されると（ＳＴＥＰ１）、鋳造データ記憶手段１２は上位計算機３等から鋳造データを読み込む（ＳＴＥＰ２）。なおキャストの編成の開始は、例えば１日１回所定の時間に自動的に開始されるようにしてもよい。
そしてテーブル作成部１４は、鋳造データ記憶手段１２から鋳造データを読み込み、さらに規格情報記憶手段１３から規格情報を読み込む（ＳＴＥＰ３）。それからテーブル作成部１４は、鋳造データ及び規格情報を基にして図３に示すようなテーブルを作成する（ＳＴＥＰ４）。
その後、規格高位度算出部１５はテーブルを基に各規格の鉄鋼製品について規格高位度を算出し（ＳＴＥＰ５）、運用容易度算出部１６は各規格の鉄鋼製品について運用容易度を算出する（ＳＴＥＰ６）。

次にキャスト編成部１７は、テーブルの中の規格高位度が最も高い規格の鉄鋼製品の縦欄を選択する（ＳＴＥＰ７）。図５（ａ）は、ＳＴＥＰ７において選択される規格高位度が最も高い規格の鉄鋼製品の縦欄を示す図である。なお図５（ａ）は、図３に示すテーブルと同じものであり、点線部はＳＴＥＰ７において選択された縦欄を示している。図５（ａ）では、ＢＢの規格の鉄鋼製品が最も規格高位度が高い（４．７１）のため、ＢＢの縦欄が選択されている。
そしてキャスト編成部１７は、ＳＴＥＰ７で選択された縦欄の中からＳＴＥＰ７で選択された規格の鉄鋼製品を選ぶ（ＳＴＥＰ８）。ＳＴＥＰ８では、ＳＴＥＰ７においてＢＢの規格が選択されているため、ＢＢの規格の鉄鋼製品（３５０トン）が選ばれる。なおここで選ばれたＢＢの規格の鉄鋼製品のうち、３００トン分は１チャージとして編成されることとなる。

それからキャスト編成部１７は、キャストに余裕があり且つＳＴＥＰ７で選択された縦欄の中でＳＴＥＰ８において選ばれた鉄鋼製品と抱き合わせが可能な規格の鉄鋼製品があるかどうかを判断し（ＳＴＥＰ９）、その場合にはＳＴＥＰ７で選択された縦欄の中で運用容易度が最も低い鉄鋼製品（ＳＴＥＰ８で選ばれた鉄鋼製品を除く）を選んで、ＳＴＥＰ８で選ばれた規格の鉄鋼製品と抱き合わせる（ＳＴＥＰ１０）。キャストに余裕が無いか又はＳＴＥＰ７で選択された縦欄の中でＳＴＥＰ８において選ばれた鉄鋼製品と抱き合わせが可能な規格の鉄鋼製品が無い場合には、ＳＴＥＰ８において選ばれた鉄鋼製品を１キャストとする（ＳＴＥＰ１１）。
図５（ａ）の例では、まだ１チャージしか編成されておらず、ＢＢの規格の鉄鋼製品が５０トン分残っているため、このＢＢの５０トンと運用容易度が最も低いＡＡの２５０トン分を抱き合わせて１チャージとする（ＣＣが０トンのため）。このチャージの鋳造は、実際にはＢＢの規格の鉄鋼製品（溶鋼）で行われる。

ＳＴＥＰ１０で鉄鋼製品の抱き合わせを行った場合には、次にキャスト編成部はすべての鉄鋼製品がキャスト編成されたかを判断し（ＳＴＥＰ１４）、キャスト編成が終わっていない場合には、ＳＴＥＰ８及びＳＴＥＰ１０で編成されたチャージを併せて１キャストとする（ＳＴＥＰ１１）。
ＳＴＥＰ９においてキャストに余裕が無いか又はＳＴＥＰ７で選択された縦欄の中でＳＴＥＰ８において選ばれた鉄鋼製品と抱き合わせが可能な規格の鉄鋼製品が無い場合と、ＳＴＥＰ１３においてキャスト編成が終わっていないと判断された場合にはＳＴＥＰ１１でキャスト編成を行う。そしてＳＴＥＰ１１で１キャスト編成された後に、すべての鉄鋼製品がキャスト編成されたかどうかを判断し（ＳＴＥＰ１２）、キャスト編成が終わっていない場合にはキャスト編成が終わっている鉄鋼製品を除いて（ＳＴＥＰ１３）、ＳＴＥＰ４に戻りテーブルを作成し直す。
なおＳＴＥＰ１２又はＳＴＥＰ１４で、すべての鉄鋼製品についてキャスト編成がなされていると判断された場合には、キャストの編成を終了する（ＳＴＥＰ１５）。

図５（ｂ）は、ＳＴＥＰ１３においてキャスト編成された鉄鋼製品が除かれて、ＳＴＥＰ４において作成し直されたテーブルを示す図である。なお図５（ｂ）では、ここまでの処理でＢＢの規格の鉄鋼製品は既にキャストに組み込まれているので除外してある。
図５（ｂ）では、ＢＢの規格の鉄鋼製品をキャストを編成する際に、ＡＡの規格の鉄鋼製品がＢＢの規格の鉄鋼製品で２５０トン分抱き合わせられているので、７００トンから４５０トンに減っている。また規格高位度及び運用容易度も併せて書き換えられている。
以下、図５及び図６を用いて以降のキャスト編成について簡単に説明する。
図５（ｂ）において、規格高位度が最も高いＣＣの規格の鉄鋼製品の縦欄が選択され、その中からＣＣの規格の鉄鋼製品が選ばれる。このＣＣの規格の鉄鋼製品の３００トン分を１チャージとし、残ったＣＣの規格の鉄鋼製品の１５０トン分と運用容易度が最も低いＡＡの規格の鉄鋼製品１５０トン分が抱き合わせられて１チャージとなる。これら２つのチャージは１キャストとなり、ＣＣの規格の鉄鋼製品（溶鋼）で鋳造される。

図６（ｃ）は、ＣＣの規格の鉄鋼製品がキャスト編成されて除かれた状態のテーブルを示す図である。なお図６（ｃ）では、図５（ｂ）と同様にキャスト編成の終了したＢＢ及びＣＣの規格の鉄鋼製品については除かれている。
図６（ｃ）では、ＣＣの規格の鉄鋼製品をキャスト編成する際に、ＡＡの規格の鉄鋼製品がＣＣの規格の鉄鋼製品で１５０トン分抱き合わせられているので、４５０トンから３００トンに減っている。
次に図６（ｃ）において、規格高位度が最も高いＡＡの規格の鉄鋼製品の縦欄が選択され、その中からＡＡの規格の鉄鋼製品が選ばれ、このＡＡの規格の鉄鋼製品の３００トン分を１チャージとする。この後、図４のフローチャートに従えばＤＤの規格の鉄鋼製品３００トンを１チャージとしてＡＡの規格の鉄鋼製品と抱き合わせて１キャストとすることとなるが、本実施形態１に係るキャスト編成装置１０ではこのＡＡの規格の３００トンを１キャストとする。これは残りがＤＤの規格の鉄鋼製品しかないため、ＡＡの規格の鉄鋼製品と抱き合わせると無駄が多いのと、ＡＡの鉄鋼製品でちょうど１チャージが構成されており、これを１キャストとしても不都合が無いからである。

図６（ｄ）は、ＡＡの規格の鉄鋼製品がキャスト編成されて除かれた状態のテーブルを示す図である。なお図６（ｄ）では、図５（ｂ）、図６（ｃ）と同様にキャスト編成の終了したＢＢ、ＣＣ及びＡＡの規格の鉄鋼製品については除かれている。
図６（ｄ）では、残りがＤＤの規格の鉄鋼製品６００トン分だけであるため、これを２チャージとして１キャストを編成する。
これにより、すべての鉄鋼製品のキャスト編成が終了する。
なお本実施形態１に係るキャスト編成装置１０で作成されたキャスト編成のデータは、図７に示すスケジューラ１１に送られ、スケジューラ１１はこのデータを基に各工程での生産順を考慮した生産計画を作成する。

なお本実施形態１に係るキャスト編成装置１０では、規格高位度が高い規格の鉄鋼製品及び運用容易度の低い規格の鉄鋼製品から順に選択してキャスト編成を行っているが、その理由は以下の通りである。
即ち、規格高位度が高い鉄鋼製品を先に選択するようにすれば、抱き合わせすることのできる規格の鉄鋼製品が多くなり、キャストを無駄なく編成できるようになるからである。また運用容易度については、運用容易度の低いものを先に選択するようにすれば、運用容易度の高い規格の鉄鋼製品が残り、後のキャスト編成が容易となるからである。

本実施形態１のキャスト編成装置１０は、鋳造データ記憶手段１２と、規格情報記憶手段１３を備え、テーブル作成部１４においてテーブルを作成し、複数の規格の鉄鋼製品を抱き合わせてチャージ及びキャストの編成を行うため、顧客から受注した鉄鋼製品を集約してチャージ若しくはキャストに割り当てることができ、全体としてチャージ数の少ない効率的なキャスト編成を行うことができる。
また規格高位度、運用容易度という２つの評価指標を用いてキャスト編成を行うため、無駄のないキャスト編成が可能となる。

なお本発明に係るキャスト編成装置及びキャスト編成方法は、上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の思想の範囲内で変形することができる。
例えば、規格高位度、運用容易度の評価指標の他に、鋳造する鋼材の幅が全体として狭くなっていくいわゆるナローダウンの条件や、チャージとチャージの繋ぎ目において品質の悪い鋼材ができてしまうといういわゆる引き当ての条件を制約条件として付け加えてキャスト編成を行うようにしてもよい。

実施形態１に係るキャスト編成装置のシステム構成の１例を示した図。 規格情報記憶手段に記憶された規格情報の例を示す模式図。 テーブル作成部で作成されたテーブルの例を示す模式図。 実施形態１に係るキャスト編成装置でキャストの編成を行う際の手順を示したフローチャート。 キャストの編成の際にテーブル作成部が作成するテーブルの変化の状態を示した図。 図５に続くテーブルの変化の状態を示した図。 実施形態１に係るキャスト編成装置が組み込まれた生産計画立案装置のシステム構成を示した図。 図７の生産計画立案装置のスケジューラで作成された鉄鋼製品の生産計画の例を示した模式図。 製鋼工場における鉄鋼製品の製造工程を説明するための模式図。

符号の説明

１ 生産計画作成部、２ 入出力部、３ 上位計算機（ホストコンピュータ）、１０ キャスト編成装置、１１ スケジューラ、１２ 鋳造データ記憶手段、１３ 規格情報記憶手段、１４ テーブル作成部、１５ 規格高位度算出部、１６ 運用容易度算出部、１７ キャスト編成部。

Claims (4)

1. 複数の規格の鉄鋼製品をキャストを単位として鋳造し、前記複数の規格の鉄鋼製品は、下位規格の鉄鋼製品が上位規格の鉄鋼製品と抱き合わせられて鋳造される鉄鋼製品の製造工程におけるキャスト編成装置であって、
   少なくとも鋳造するべき鉄鋼製品の規格及び鋳造するべき鉄鋼製品の規格ごとの重量を含む鋳造データを記憶する鋳造データ記憶手段と、
   前記複数の規格の鉄鋼製品の、抱き合わせが可能な規格の鉄鋼製品についての規格情報を記憶する規格情報記憶手段と、
   前記鋳造データ、前記規格情報、及び所定の指標に基づいてキャストの編成を行うキャスト編成部とを備え、
   前記鋳造の順番を決定してキャストの編成を行う際の所定の指標は、以下の式で示される規格高位度及び運用容易度であることを特徴とするキャスト編成装置。
   （１）規格高位度＝（特定の鋳造データにおける特定の規格の鉄鋼製品の重量＋該特定の規格の鉄鋼製品が抱き合わせ可能な規格の鉄鋼製品の総重量）／（前記特定の鋳造データにおける特定の規格の鉄鋼製品の重量）
   （２）運用容易度＝特定の鋳造データにおける特定の規格の鉄鋼製品を抱き合わせ可能な、前記特定の規格以外の規格の鉄鋼製品の種類数。
2. 前記キャスト編成部は、他の規格の鉄鋼製品よりも前記規格高位度が高い規格の鉄鋼製品から順に選択して前記キャストの編成を行うことを特徴とする請求項１記載のキャスト編成装置。
3. 前記キャスト編成部は、他の規格の鉄鋼製品よりも前記運用容易度が低い規格の鉄鋼製品から順に選択して前記キャストの編成を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のキャスト編成装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のキャスト編成装置で、前記キャストの編成を行うことを特徴とするキャスト編成方法。

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