JP4883939B2 - 鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム及びその生産出荷計画作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の製造ラインを有する製鉄所で製品を製造し出荷するための鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム及びその生産出荷計画作成方法に関する。

従来、鉄鋼製品の製造に際しては、上工程である製鋼及び鋳造工程における製造ロットの制約が非常に厳しく、競争力のある製品を製造するためには、上工程の製造ロット編成における高歩留な計画が不可欠であった。また、運用面に着目すると、保有設備の稼働率を最大限にすることが重要であり、そのために、例えば、熱延（熱間圧延）工程、冷延（冷間圧延）工程、及びめっき（連続亜鉛めっき）工程を有する下工程の需要供給バランスを精度良く予測し、生産計画を立案する必要があった。更に、顧客に対する納期確約を履行するためにも、下工程の需要供給バランスを考慮した生産計画の立案が必要であった。
生産計画の立案に関しては、例えば、自動車のような組み立て産業における部品供給コントロール（即ち、在庫管理）を中心とした内容のものが開示されているが、この生産計画では、主として自製原料を取り扱う素材産業に対応できるものではなかった。この素材産業としての特異性として、例えば、鉄鋼業においては、各製造工程の生産効率化の因子（例えば、製鋼転炉は成分単位、熱延は加熱温度）が異なるため、各製造工程の最大能力を指向すると、二律背反の要素を有する等の恐れがある。

そこで、素材産業に適用する生産計画として特許文献１に、例えば、１週間分の注文群に対して製鋼及び熱延工程の制約を考慮した製造ロット編成を実施し、その結果を下工程の生産計画に連携させる対話型スケジューリングシステムが開示されている。
また、特許文献２には、遡り計画作成処理工程で作成された生産計画の注文群を第１の取り合わせ制約に基づいて処理をして、上工程の製造ロットの粗生産計画を作成する上工程粗計画処理工程と、この上工程粗計画処理工程で作成された生産計画の注文群のうち至近の着手分を第２の取り合わせ制約に基づいて処理をして、上工程の製造ロットの精生産計画を作成する上工程精計画処理工程とを有する鉄鋼中間製品の生産計画作成方法が開示されている。
そして、特許文献３には、注文情報、注文投入情報、及び納期情報から対象材源を抽出して、揚港ごと又は河岸ごとに情報を集約し、その結果に基づいて予定配船ロット番号を付与する方法が開示されている。
以上の方法により、納期遅れが発生しにくく、更には中間製品の在庫量も抑制した設備運用が可能になる。

特開平１０−２６８９０８号公報 特開２００３−２５６０２０号公報 特開２００２−９１５３６号公報

しかしながら、前記従来の生産計画の立案には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１の方法は、選択された注文群のみを対象にしたものであるが、実際の注文群は１ケ月分から２ケ月分存在しており、販売計画に基づいて製造計画を策定し、１週間単位に至近の注文群を選択して製造につなげているため、この点において適用範囲及び処理内容に改善の余地を残している。また、需要家の注文がすべて大口であれば問題は生じにくいが、小口の注文を製造につなげるためには、歩留と納期の両方を考慮した細かな判断が要求される。そのため、１週間単位の注文群選択にそぐわないという問題点があった。
そして、特許文献２は、遡り計画を作成する際の制約条件が１種類に固定されており、作成した遡り計画の精度を十分に高めることができず、その結果より高収益を志向するには至っていない。
特許文献３においても、計画を作成する際の制約条件が１種類に固定されており、高収益を志向するには至っていない。
更に、特許文献１〜３においては、製品の納期のみを基準にして製品の生産計画を作成するため、例えば、製品の製造ラインを構成する製造工程の一部で製品の処理量が過密になり、製品製造の流れが悪くなる恐れがある。これにより、生産計画の作成に際しての自由度が小さくなるので、製品製造の流れをスムーズにできる緻密な生産計画を作成できず、製品の生産性が悪くなり、従来よりも高収益を指向可能な生産計画の作成に至っていない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、生産計上から出荷までの製品製造の流れを整流化し、従来より高収益を得ることが可能な鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム及びその生産出荷計画作成方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムは、製造ラインを品種に応じて１又は複数有する鉄鋼製造設備で製造された製品を出荷するための生産出荷計画作成システムにおいて、
過去の実績から推定される製品の見込み注文に基づいて、出荷する品種ごとに各製造ラインの製品工程から順に転炉まで遡って粗生産計画を立案し、作成した前記粗生産計画のうち転炉の粗生産計画の並べ替えを行い、この並べ替えた前記粗生産計画に基づいて転炉から製造ラインの製品工程まで下る計画を立案することにより複数の見込み生産出荷計画を作成し、この複数作成された見込み生産出荷計画ごとに、予め定められた設定期間内の製品の出荷量から算出する販売価格の合計と、製品を出荷可能とするまでに要する前記設定期間内の製品の処理量の変動費の合計との差を算出し、その差が最も大きくなる見込み生産出荷計画を選択する見込み計画作成手段と、
前記見込み計画作成手段で選択された前記見込み生産出荷計画において、実際の製品の品種と、その契約納期日を満たす見込み注文の製品の品種とを照合し、その適合する部分の見込み注文を実際の注文に置き換え、該実際の注文の契約納期日と、前記製造ラインを構成する製造工程の製品の品種毎の処理量上限値に基づいて、実生産出荷計画を作成する実計画作成手段と、
予め設定した製品の納期と前記実生産出荷計画から得られる製品の出荷日を整合させた生産出荷計画データに基づいて製品を出荷する計画決定手段とを有し、
前記実計画作成手段では、前記実生産出荷計画として、前記製造工程の製造装置の最大稼働能力を基準とする第１の生産出荷計画と、前記製造装置により製造される製品の納期を基準とする第２の生産出荷計画をそれぞれ作成し、
前記計画決定手段では、前記各製造装置の稼働率を優先させる場合、前記第１の生産出荷計画において、稼働率が１００％を超えている部分の納期を調整し、稼働率が１００％に満たない前記製造装置に振り替え、品種毎の処理量を調整した生産出荷計画データを保存すると共に、実際の注文の製品の納期を優先させる場合、前記第２の生産出荷計画において、製品の注文毎に納期を調整し、納期に余裕がある注文について、その製造日時を遅らせた生産出荷計画データを保存し、予め設定した製品の納期と前記第１、第２の生産出荷計画から得られる製品の出荷日を整合させる。

第１の発明に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムにおいて、前記計画決定手段で前記予め設定した製品の納期が前記出荷日と整合しない場合は、前記処理量上限値を再調整して、前記計画決定手段で前記予め設定した製品の納期との整合を再度行うことが好ましい。

第１の発明に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムにおいて、前記製造工程は、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、焼鈍工程、及びめっき工程のいずれか１又は２以上を有し、そのうちの少なくとも１つの工程で前記処理量上限値を設定することが好ましい。

第１の発明に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムにおいて、前記見込み生産出荷計画は月を単位とする月別生産計画であり、前記実生産出荷計画は日を単位とする日別生産計画であることが好ましい。

前記目的に沿う第２の発明に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成方法は、第１の発明に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムを使用して、製品の生産から出荷までの計画を作成する。

請求項１〜４記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム、及び請求項５記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成方法は、見込み計画作成手段により、見込み注文に基づいて作成した複数の見込み生産出荷計画毎に、製品の販売価格の合計と処理費の変動費の合計の差の算出を行うので、従来よりも高収益を得ることが可能な見込み生産出荷計画を選択できる。また、実計画作成手段により、製造ラインを構成する製造工程の製品の品種毎の処理量上限値に基づいて実生産出荷計画を作成するので、この処理量上限値を調整することで、局所的な処理量の増大を抑制、更には防止でき、生産計上から出荷までの製品製造の流れを整流化できる。そして、計画決定手段により、製品の納期と作成した実生産出荷計画から得られる製品の出荷日とを整合することで、製品の納期を満足し、しかも製品製造の流れを整流化した生産出荷計画を作成できる。
このように、見込み計画作成手段、実計画作成手段、及び計画決定手段を有しているので、従来より高収益を得ることが可能な計画を作成して、製品の製造を効率的にできる。
さらにまた、実計画作成手段により、実生産出荷計画として、各製造工程の製造装置の最大稼働能力を基準とした第１の生産出荷計画と、製品の納期を基準とした第２の生産出荷計画をそれぞれ作成するので、従来よりも高収益が得られる生産出荷計画の選択範囲を広げることができる。

特に、請求項２記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムは、予め設定した製品の納期が実生産出荷計画の出荷日と整合しない場合、処理量上限値を変更して新たな実生産出荷計画を作成し、再度の整合を行うので、より精度の高い緻密な計画を作成できる。

請求項３記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムは、製造工程の主要工程での製品の処理量上限値を設定するので、整流化された製品の生産計画を立案できる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムを使用した生産出荷計画作成方法のフローチャート、図２は同生産出荷計画作成システムを使用した生産出荷計画作成方法で使用する製品の製造ラインの例を示す説明図、図３は同生産出荷計画作成システムで作成した能力制約無し条件の日別生産計画の説明図、図４は同生産出荷計画作成システムで作成した能力制約有り条件の日別生産計画の説明図、図５は同生産出荷計画作成システムを適用したコンピュータの配置構成の説明図である。

本発明の一実施の形態に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム（以下、単に計画作成システムともいう）は、製造ラインを品種に応じて１又は複数有する鉄鋼製造設備で製造された製品を出荷するための生産出荷計画作成システムであって、製品の見込み注文に基づいて作成する長期的な月別生産計画（見込み生産出荷計画の一例）から、実際の注文に基づいて作成する短期的な日別生産計画（実生産出荷計画の一例）を作成することで、生産計上から出荷までの製品製造の流れを整流化し、しかも従来より高収益を得ることが可能な計画を作成して、製品の製造を効率的にするものである。以下、詳しく説明する。

図５に示すように、鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムは、データ記憶手段、見込み計画作成手段、実計画作成手段、及び計画決定手段を備え、データの入力及び削除が可能であり、ホストコンピュータ１０とのデータの送受信が可能なコンピュータ１１に構築されるものである。なお、データ記憶手段、見込み計画作成手段、実計画作成手段、及び計画決定手段の各処理は、コンピュータ１１内の記憶装置に格納されたプログラムにより実行される。ここで、各手段は、１台のコンピュータ１１のみに構成することなく、ホストコンピュータ１０とのデータの送受信が可能であり、しかも相互にデータの送受信が可能な複数台のコンピュータ１２〜１４にそれぞれ構築することも可能である。このとき、各コンピュータ１２〜１４に構築された各手段の処理は、それぞれのコンピュータ内の記憶装置に格納されたプログラムにより実行される。
データ記憶手段は、注文記憶部、設備能力記憶部、設備稼働記憶部、設備修繕記憶部、通過工程記憶部、工程毎のロット纏め記憶部、販売価格記憶部、及び変動費記憶部を有している。

注文記憶部は、注文の品種ごと及び向け先ごとの注文量、輸送条件、及びその納期のデータを格納するものである。
ここで、注文は、見込み（過去の実績）注文と実際の注文を有する。
また、品種とは、最終製品の種類を意味し、月別生産計画と日別生産計画とではその分類のレベル（階層）が異なる。
月別生産計画の作成に使用する品種とは、例えば、熱間圧延（熱延）コイル、冷間圧延（冷延）コイル、薄板、電磁鋼板、ステンレス鋼板、厚板、条鋼、又は形鋼を意味する。
一方、日別生産計画の作成に使用する品種は、月別生産計画の品種よりも更に細かいものを意味し、主要な通過工程によって細分化したものを意味する。このため、日別生産計画の品種は、例えば、同じ溶融亜鉛めっき鋼板でも、めっき処理に使用する鋼板の通過工程（熱間圧延又は冷間圧延）の違いで別品種となり、また同じブリキでも、連続焼鈍を行うか、又は箱型焼鈍を行うかで異なる。

なお、品種が決まることで、製品の製造ラインも決定される。
製造ラインは、鉄源製造装置を備える鉄源工程（製鋼工程ともいう）と、この鉄源工程の下流側に配置される製造装置（加工装置）を備える製造工程（中間工程ともいう）で構成される。ここで、鉄源工程の鉄源製造装置は、転炉とこれに付帯する二次精錬及び連続鋳造を行う鉄源手段からなる。また、製造工程は、製造する製品の品種に応じて、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、焼鈍工程、及びめっき工程のいずれか１又は２以上を有している。従って、製造工程の製造装置は、各工程で処理を行う装置であり、鉄鋼製造設備の規模に応じて、各工程に備えられる製造装置の台数は１台又は複数台となっている。

ここで、製品の品種毎の製造ラインの例を図２に示す。なお、図２に示す各製造ラインは、（１）溶融亜鉛めっき鋼板Ａ、（２）溶融亜鉛めっき鋼板Ｂ、（３）ブリキＡ、（４）ブリキＢ、及び（５）冷延鋼板である。
溶融亜鉛めっき鋼板Ａは、鉄源工程、熱延工程、酸洗工程、及び溶融亜鉛めっき工程（めっき工程）で、製造ラインが構成されている。なお、溶融亜鉛めっき鋼板Ｂは、溶融亜鉛めっき鋼板Ａの酸洗工程と溶融亜鉛めっき工程との間に、冷延工程が入っている。
また、ブリキＡは、鉄源工程、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、連続焼鈍工程（焼鈍工程）、調質圧延工程、及び電気ブリキめっき工程（めっき工程）で、製造ラインが構成されている。なお、ブリキＢは、ブリキＡの連続焼鈍工程の代わりに箱型焼鈍工程を使用し、冷延工程と箱型焼鈍工程との間に電気清浄工程が入っている。
そして、冷延鋼板は、鉄源工程、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、及び連続焼鈍工程（焼鈍工程）で、製造ラインが構成されている。

そして、輸送条件としては、例えば、国内陸送、国内海送、及び国外海送がある。
国内陸送としては、例えばトラック輸送があり、国内海送としては、例えば小型の船舶による内航船輸送がある。このような国内向けの製品輸送については、その契約納期日を、客先の要求に応じて、Ｊｕｓｔ ｉｎ ｔｉｍｅ デリバリー（指定日搬送）又は生産完了時の自動出荷（客先近くの港倉庫までの出荷又は直納もある）とする。
国外海送としては、中型（最大積載量が例えば、２千トン以上３千トン以下程度）又は大型（最大積載量が例えば、１万トン程度）の船舶による輸送がある。この船舶による輸送は、内航船輸送と比較して入港可能な頻度が少なく（例えば、月に３回以上５回以下程度）、また複数品種の製品を積載し搬送するものである。

設備能力記憶部は、各製造装置における品種ごとの単位時間当たり生産量（トン／時間）のデータを格納し、設備稼働記憶部は、各製造装置における品種間の切り替え時の制約条件と稼働シフトのデータを格納するものである。
また、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、焼鈍工程、及びめっき工程の処理枠、即ち製品の品種毎の日別処理量（トン／日）のデータも格納するものである。ここで、製造ラインを構成する製造工程の各工程は、前記したように、複数台の製造装置を備える場合もあるので、各工程毎に製品の品種毎の処理量上限値を、日別処理量のデータとして格納する。
この日別処理量のデータは、日別生産計画の作成の際に使用する。

そして、制約条件とは、例えば、表面にめっきする製造ライン（例えば、溶融亜鉛めっきライン）での、品種の切替えに伴う製造ラインの停止又は鋼板パスラインの変更を意味する。なお、製造ラインの停止を伴わなくても、例えば、冷間圧延工程では、鋼板の幅を、広い幅から狭い幅に順次通板（同一のロールで圧延する場合）するためのスケジュール的な制約もある。
更に、稼働シフトとは、各製造装置の稼働状況、即ち稼働させる作業者の勤務形態（例えば、２交代又は３交代）で決定されるものである。
なお、同じ製造装置が複数設置されている場合、例えば、Ａ〜Ｃ（複数）の冷延装置が設置されている場合は、採用可能な複数の設備能力パターンのデータ、及び複数の設備稼働パターンのデータ、即ち（１）Ａ〜Ｃのいずれの冷延装置も使用可、（２）Ａのみ使用可、（３）Ｂのみ使用可、のようなデータを、設備能力記憶部又は設備稼働記憶部に格納しておくことが好ましい。

設備修繕記憶部は、各製造装置の修繕及び工事の期間と開始日のデータを記憶するものである。ここで、Ａ〜Ｃの冷延装置の修繕計画を例にとって説明すると、各冷延装置ごとに、稼働休止期間（開始日時及び終了日時）と工期時間を設定できる。
このように、Ａ〜Ｃの冷延装置が設置されている場合、採用可能な複数の工事の順番、即ち（１）Ａ→Ｂ→Ｃ、（２）Ｂ→Ａ→Ｃ、（３）Ｃ→Ｂ→Ａ、のような設備修繕パターンのデータを、設備修繕記憶部に格納しておくことが好ましい。
通過工程記憶部は、品種ごとに前記した製造ラインの必要通過工程の指定、即ち通過必須工程のデータを格納するものである。
工程毎のロット纏め記憶部は、各工程の製造装置を稼働するに際しての管理条件、例えば、冷間圧延工程では圧延を行う鋼板の厚みの上限値及び下限値を、また焼鈍工程では焼鈍温度の上限値及び下限値を、それぞれ規定したデータを記憶するものである。

販売価格記憶部は、品種ごとに販売価格（円／トン）のデータを格納するものである。ここで、販売価格としては、例えば、国内価格Ａ、国内価格Ｂ、輸出価格Ａ、及び輸出価格Ｂがある。
変動費記憶部は、製造ラインの各通過工程及び品種ごとの変動費（円／トン）を格納するものである。ここで、変動費は、例えば、鉄源工程の場合は２基の各転炉について、熱延工程の場合は１基の熱延装置について、表面処理工程の場合は電気亜鉛めっき及びブリキめっきについて、製造に要する費用がそれぞれ設定される。
以上の各記憶部により、データ記憶手段が構成されている。なお、各記憶部のデータはデータベース化して蓄積されている。

計画作成システムの見込み計画作成手段では、製品の見込み注文（過去の実績）に基づいて、製品の納期から生産までの複数の月別生産計画を立案した後、この中から選択した月別生産計画を格納する。
この複数の月別生産計画の立案に際しては、注文記憶部の各データに基づいて、各品種ごとの契約納期日を使用する。なお、月別生産計画の立案に際しては、注文の大部分が見込み注文であるが、実際の注文が含まれていてもよい。
ここで、国内向けの製品輸送については、その契約納期日を、客先の要求に応じた日を使用し、国外向けの製品輸送については、岸壁作業計画（バース計画：例えば特願２００５−１１１２４１）から得られる船舶の着岸日を使用する。ここで、岸壁作業計画とは、どの船舶をどの岸壁に着岸させ製品の積載を行って離岸させるかの一連の荷役作業の計画を意味する。

そして、この契約納期日に基づいて、出荷する品種ごとに各製造ラインの製品工程（最終工程）から順に転炉まで遡って粗生産計画を立案し、作成した粗生産計画のうち転炉の粗生産計画の並べ替えを行い、この並べ替えた粗生産計画に基づいて、転炉から製造ラインの製品工程まで下る計画を立案する。この計画の立案に際しては、注文記憶部、設備能力記憶部、設備稼働記憶部、設備修繕記憶部、及び通過工程記憶部の各データを使用する。
なお、この月別生産計画の作成処理に関しては、アスペンテック・ブローナー社が販売している「プロダクションプランナー」というソフトウェアを使用することも可能である。

次に、複数作成された月別生産計画に基づいて、予め定められた設定期間（例えば、１ヶ月）内の製品の出荷量から算出する販売価格の合計と、製品を出荷可能とするまでに要する設定期間内の製品の処理量の変動費の合計の差を算出し、その差が最も大きくなる月別生産計画を選択する。この差は、収益の管理指標であるスループット（ＴＰ）と呼ばれるものである。
（ＴＰ）＝（販売単価）×（出荷量）−（変動費単価）×（処理量）
ここで、処理量には、製品の出荷をしなくても、その期間内に処理した量（即ち、製品在庫量）も含まれるため、在庫相当分の変動費を低減し、変動費単価と処理量との積を小さくすることで、スループットを大きくしてより高収益が可能となる計画を立案できる。
なお、この算出処理に際しては、注文記憶部、販売価格記憶部、及び変動費記憶部の各データを使用する。

計画作成システムの実計画作成手段では、見込み計画作成手段で選択された月別生産計画の見込み注文を実際の注文に置き換え、日別生産計画を作成して格納する。
ここで、日別生産計画を作成するに際しては、注文記憶部の実際の製品の品種と、その契約納期日を満たす見込み注文の製品の品種とを照合し、その適合する部分の見込み注文を実際の注文に置き換える。そして、置き換えた実際の注文に基づき、前記した転炉から製造ラインの最終工程まで下る生産計画を立案する。なお、この日別生産計画の立案に際しては、設備能力記憶部の各製造工程毎の製品の品種別の処理量上限値（トン／日）も使用する。
ここで、作成する日別生産計画としては、能力制約無し条件の日別生産計画（第１の生産出荷計画の一例）と能力制約有り条件の日別生産計画（第２の生産出荷計画の一例）がある。

能力制約無し条件の日別生産計画とは、図３に示すように、設備稼働記憶部及び設備修繕記憶部の例えば各制約条件を考慮することなく、鉄源工程から製造ラインの製品工程まで下る計画を作成し、製造工程の各製造装置の最大稼働能力を把握可能とする計画である。この計画の作成に際しては、設備能力記憶部の各製造装置における品種ごとの単位時間当たり生産量（トン／時間）のデータと、実際の注文に基づく製品の品種ごとの量から、この量を製造するために要する時間を算出する。これにより、各製造装置の稼働可能な時間と、製品の製造に要する稼働時間から、各製造装置の稼働率が得られる。

能力制約有り条件の日別生産計画とは、図４に示すように、設備能力記憶部、設備稼働記憶部、及び設備修繕記憶部の例えば各制約条件（図４中の斜線部）を用いて作成し、製造工程の各製造装置により製造される製品の納期を把握可能とする計画である。この日別生産計画の作成に際しては、工程毎のロット纏め記憶部のデータを使用する。
なお、この日別生産計画の作成処理に関しても、前記した「プロダクションプランナー」というソフトウェアを使用できるが、例えば、特許文献２に記載されたサプライチェインパッケージとして販売されているソフトウェアを使用することも可能である。

計画作成システムの計画決定手段では、予め設定した製品の納期である契約納期日と、各日別生産計画から得られる製品の出荷日とを整合させた日別生産計画データに基づいて、出荷する製品を決定する。
ここで、契約納期日は、製造工程の各製造装置の稼働率及び実際の注文の製品の納期を使用して決定する。なお、この契約納期日の作成に際しては、注文記憶部及び設備能力記憶部の各データを使用する。
出荷する製品の決定に際しては、例えば、各製造装置の稼働率を優先する場合、能力制約無し条件の日別生産計画から得られる製品の出荷日と整合した日別生産計画データを保存する。また、実際の注文の各製品の納期を優先する場合、能力制約有り条件の日別生産計画から得られる製品の出荷日と整合した日別生産計画データを保存する。

続いて、本発明の一実施の形態に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成方法を、図１を参照しながら前記した計画作成システムを使用して説明するが、見込み計画作成手段による月別生産計画の処理に関しては、例えば、特許文献２に開示されているように、従来行われている方法と略同様であるため、同様の部分については簡略化して説明する。
まず、ステップ１（ＳＴ１）において、日別生産計画を作成するためのスループット評価後の月別生産計画を作成する。
この月別生産計画は、見込み計画作成手段により作成されるもので、注文記憶部に入力された注文情報、即ち品種及び向け先に基づき、この条件に適した輸送条件を選択して、製品の注文を製品の出荷に使用する輸送条件ごとに集計して作成されるものである。

そして、製品の契約納期日を基準とし、設備能力記憶部、設備稼働記憶部、設備修繕記憶部、及び通過工程記憶部の各データを用いて、出荷する品種ごとに各製造ラインの最終工程から順に鉄源工程まで遡る計画を作成する。この作成した計画のうち転炉の生産計画を使用して、製品を同じ鋼種の鉄源ごとに集約するため並べ替えを行う。
更に、並べ替えた転炉の生産計画でそれぞれ配置された各鉄源の品種の製造日を基準とし、設備能力記憶部、設備稼働記憶部、設備修繕記憶部、及び通過工程記憶部の各データを用いて、転炉から各製造ラインの最終工程まで下る計画を作成する。

なお、各製造ラインの最終工程から順に鉄源工程まで遡る計画と、転炉から各製造ラインの最終工程まで下る計画の作成に際しては、設備能力記憶部の複数の設備能力パターン、設備稼働記憶部の複数の設備稼働パターン、及び設備修繕記憶部の複数の設備修繕パターンから、それぞれ１つずつのデータを選択して使用する。
これにより、各製造装置の製造能力、稼働時期、及び修繕時期を考慮した計画を作成できる。
以上の方法で作成される複数の月別生産計画を、見込み計画作成手段によって格納する。

次に、作成された複数の月別生産計画を使用してスループットを算出する。
ここで、販売価格の合計は、作成した複数の精生産計画の製品の出荷量と、販売価格記憶部の各販売価格単価との積を求めることで算出する。また、変動費の合計は、作成した複数の精生産計画で、製品を出荷可能とするまでに通過した製造ラインの各工程ごとの処理量（在庫量も含む）と、変動費記憶部の変動費単価との積を求めることで算出する。
以上の方法により、スループットが最大となる月別生産計画を選択し、見込み計画作成手段によって格納する。

このように入力された月別生産計画の見込み注文を、例えば、本社に設置されたホストコンピュータ１０から送信され、データ記憶手段の注文記憶部に入力された顧客からの実際の注文情報（例えば、品種、向け先、及びその納期日情報）に置き換える。
そして、ステップ２（ＳＴ２）で、製造ラインの途中で処理量を過密にすることなく整流化できるように、製品の品種毎の日別処理量、即ち品種毎の処理量上限値を設定する。これは、各工程の処理量の変動幅を確認して行う。
これにより、日別生産計画の下り計画が修正（再配置）される。
次に、ステップ３（ＳＴ３）で、作成した日別生産計画の各品種毎に、製造工程の各工程での処理量の過不足を確認する。これにより、各製造装置の製造能力と処理量の対応も確認できる。

更に、ステップ４（ＳＴ４）で、日別生産計画の下り計画について、能力制約無し条件の日別生産計画と能力制約有り条件の日別生産計画をそれぞれ作成する。
能力制約無し条件の日別生産計画では、製造工程の各製造装置の稼働可能な時間と、製品の製造に要する稼働時間から、各製造装置の稼働率が得られる。ここで、稼働率が１００％を超えれば、この製造装置の製造能力が限界（ボトル・ネック工程）であることを意味する。

また、能力制約有り条件の日別生産計画では、設備稼働記憶部及び設備修繕記憶部の各データを用いて作成し、製造工程の各製造装置により製造される製品の納期を把握可能とする計画である。ここで、日別生産計画の納期が契約納期日よりも後（Ｏｖｅｒ ｆｌｏｗ）になれば、納期が間に合わないことを意味する。
なお、いずれの日別生産計画の作成に際しても、工程毎のロット纏め記憶部にある各データを使用する。
そして、ステップ５（ＳＴ５）で、ステップ２で作成した各日別生産工程から得られる出荷日と、予め設定した製品の契約納期日とを整合させる。

契約納期日は、各製造装置の稼働率及び実際の注文の製品の納期を使用して決定する。
ここで、各製造装置の稼働率を優先させる場合、即ち各製造装置の稼働率を可能な限り１００％に近づける場合は、能力制約無し条件の日別生産計画において、例えば、稼働率が１００％を超えている部分の納期を調整し、稼働率が１００％に満たない製造装置に振り替え、品種毎の処理量を調整した日別生産計画データを計画決定手段によって保存する。
また、実際の注文の製品の納期を優先させる場合は、能力制約有り条件の日別生産計画において、製品の注文毎に納期を調整し、納期に余裕がある注文については、その製造日時を遅らせた日別生産計画データを計画決定手段によって保存する。

そして、契約納期日と、使用した日別生産計画の出荷日とを整合させ、整合した日別生産計画データを保存（即ち、日別出荷計画）する。ここで、契約納期日と、使用した日別生産計画の出荷日とが整合しない場合、即ち、出荷日が契約納期日を満たさない場合（例えば、倉庫の貯蔵能力に起因する在庫能力、岸壁作業計画、及びトラック輸送のいずれか１又は２以上の出荷日が契約納期日を満たさない場合）は、製品の品種毎の処理量上限値を再調整する。ここで、処理量上限値の再調整方法としては、例えば、契約納期日を満たさない製品の品種毎の通過工程の処理量上限値を、段階的に大きくするという方法を使用することが好ましい。
このように、月別生産計画の下り計画を修正した後、能力制約無し条件の日別生産計画と能力制約有り条件の日別生産計画の作成を再度行って、契約納期日と出荷日とを再度整合させ、出荷日が契約納期日を満たした場合、全ての製品についての日別生産計画データを保存する。
これにより、日別生産計画データに基づく日別生産計画が決定され、この計画に基づいて製品の出荷が行われる。

以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム及びその生産出荷計画作成方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、見込み生産出荷計画を月別生産計画とし、第１、第２の生産出荷計画を日別生産計画とした場合について説明したが、見込み生産出荷計画を複数月又は年単位で作成することも、また、第１、第２の生産出荷計画を複数日又は数週間単位で作成することも可能である。なお、日別生産計画として、第１、第２の生産出荷計画を作成することなく、品種毎の処理枠上限値から得られた生産出荷計画を使用することも可能である。

本発明の一実施の形態に係る鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムを使用した生産出荷計画作成方法のフローチャートである。 同生産出荷計画作成システムを使用した生産出荷計画作成方法で使用する製品の製造ラインの例を示す説明図である。 同生産出荷計画作成システムで作成した能力制約無し条件の日別生産計画の説明図である。 同生産出荷計画作成システムで作成した能力制約有り条件の日別生産計画の説明図である。 同生産出荷計画作成システムを適用したコンピュータの配置構成の説明図である。

符号の説明

１０：ホストコンピュータ、１１〜１４：コンピュータ

Claims (5)

1. 製造ラインを品種に応じて１又は複数有する鉄鋼製造設備で製造された製品を出荷するための生産出荷計画作成システムにおいて、
   過去の実績から推定される製品の見込み注文に基づいて、出荷する品種ごとに各製造ラインの製品工程から順に転炉まで遡って粗生産計画を立案し、作成した前記粗生産計画のうち転炉の粗生産計画の並べ替えを行い、この並べ替えた前記粗生産計画に基づいて転炉から製造ラインの製品工程まで下る計画を立案することにより複数の見込み生産出荷計画を作成し、この複数作成された見込み生産出荷計画ごとに、予め定められた設定期間内の製品の出荷量から算出する販売価格の合計と、製品を出荷可能とするまでに要する前記設定期間内の製品の処理量の変動費の合計との差を算出し、その差が最も大きくなる見込み生産出荷計画を選択する見込み計画作成手段と、
   前記見込み計画作成手段で選択された前記見込み生産出荷計画において、実際の製品の品種と、その契約納期日を満たす見込み注文の製品の品種とを照合し、その適合する部分の見込み注文を実際の注文に置き換え、該実際の注文の契約納期日と、前記製造ラインを構成する製造工程の製品の品種毎の処理量上限値に基づいて、実生産出荷計画を作成する実計画作成手段と、
   予め設定した製品の納期と前記実生産出荷計画から得られる製品の出荷日を整合させた生産出荷計画データに基づいて製品を出荷する計画決定手段とを有し、
   前記実計画作成手段では、前記実生産出荷計画として、前記製造工程の製造装置の最大稼働能力を基準とする第１の生産出荷計画と、前記製造装置により製造される製品の納期を基準とする第２の生産出荷計画をそれぞれ作成し、
   前記計画決定手段では、前記各製造装置の稼働率を優先させる場合、前記第１の生産出荷計画において、稼働率が１００％を超えている部分の納期を調整し、稼働率が１００％に満たない前記製造装置に振り替え、品種毎の処理量を調整した生産出荷計画データを保存すると共に、実際の注文の製品の納期を優先させる場合、前記第２の生産出荷計画において、製品の注文毎に納期を調整し、納期に余裕がある注文について、その製造日時を遅らせた生産出荷計画データを保存し、予め設定した製品の納期と前記第１、第２の生産出荷計画から得られる製品の出荷日を整合させることを特徴とする鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム。
2. 請求項１記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムにおいて、前記計画決定手段で前記予め設定した製品の納期が前記出荷日と整合しない場合は、前記処理量上限値を再調整して、前記計画決定手段で前記予め設定した製品の納期との整合を再度行うことを特徴とする鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムにおいて、前記製造工程は、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、焼鈍工程、及びめっき工程のいずれか１又は２以上を有し、そのうちの少なくとも１つの工程で前記処理量上限値を設定することを特徴とする鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムにおいて、前記見込み生産出荷計画は月を単位とする月別生産計画であり、前記実生産出荷計画は日を単位とする日別生産計画であることを特徴とする鉄鋼製品の生産出荷計画作成システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の鉄鋼製品の生産出荷計画作成システムを使用して、製品の生産から出荷までの計画を作成することを特徴とする鉄鋼製品の生産出荷計画作成方法。

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