JP5560635B2 - 圧延材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧延材の製造方法に関する。

鋼板等の金属材を圧延する圧延ラインでは、圧延ロールを用いて金属材が所定の厚さへと圧延される。金属材の圧延を繰り返すと、圧延ロールの表面が次第に変形することが知られており、変形した圧延ロールを用いて金属材を圧延すると、金属材の形状不良等の原因になる。金属材に形状不良が発生すると、例えば、金属材の出荷前に、当該形状不良を補正する工程を経る必要等が生じるため、金属材の生産性が低下する。それゆえ、金属材の生産性低下等を防止すべく、圧延ラインでは、圧延ラインを停止して、定期的に圧延ロールの交換（以下において、「ロール替え」又は「ロール組替え」ということがある。）等が行われている。

圧延ラインの稼働率を向上させるためには、圧延ラインで圧延が停止されてから圧延が再開されるまでの時間（以下において、「非圧延時間」ということがある。）を低減することが重要である。圧延が再開される時刻は、圧延ラインが停止された後に最初に金属材が圧延される時刻によって特定され、この最初の金属材が圧延される時刻は、圧延ロールの交換等の作業が終了した時刻以後とされる。それゆえ、非圧延時間を低減するためには、圧延ロールの交換等の作業が終了してから最初の金属材が圧延されるまでの時間を低減することが有効であり、非圧延時間を低減することによって圧延ラインの稼働率を向上させるための技術開発が望まれている。

圧延ラインに関する技術は、これまでにいくつか開示されてきている。例えば特許文献１には、加熱炉在炉中において各圧延材の加熱炉抽出から粗ミル、仕上ミルを含む各圧延設備での各パスをオンまたはオフするまでの搬送時間を予測計算し、その後連続して圧延される２本の圧延材の間で干渉が生じないように圧延材の抽出時刻を決定し、加熱炉から自動的に抽出して圧延を行うミルペーシング制御方法が開示されている。また、特許文献２には、複数の材料をラインに沿って順番に搬送するプロセスラインにおいて、搬送される材料毎に、この材料がライン上の各設定ポイントを通過する搬送予定時刻を結んで作成された予測搬送曲線を格納する予測搬送曲線格納手段と、追跡対象となる搬送中の材料が各設定ポイントに達する都度、その実績時刻と予想搬送曲線から求められる搬送予定時刻との差より該材料の進捗を求める進捗検出手段と、求められた進捗に応じて、その後の各材料における予測搬送曲線を修正する予測搬送曲線修正手段とを具備する材料搬送制御装置が開示されている。また、特許文献３には、先行材と後行材の加熱炉からの抽出間隔を補正する補正値Ｆ（ｔ）を用いて後行材を加熱炉から抽出する時刻を特定する鋼材抽出方法であって、補正値Ｆ（ｔ）は、後行材を加熱炉から抽出する抽出時刻を決定するにあたり、後行材が目標追付区間位置に到達する前の待機位置に到達した待機開始時刻と、待機位置で待機した後行材が待機解除となった時刻との差から求めた実績待機時間の補正量であり、該補正量を先行材と後行材との加熱炉からの抽出間隔にフィードバックさせ、後続する後行材の加熱炉からの抽出時刻を決定する、連続熱間圧延の鋼材抽出方法が開示されている。

特開平７−２９０１２７号公報 特開平１０−２５０８２８号公報 特開２００１−２０５３１７号公報

特許文献１〜３に開示されている技術は、先行する圧延材の存在を前提にしており、連続して圧延される２本の圧延材の間で干渉が生じない最適なピッチに制御し、これにより圧延ラインの稼働率を向上させる。しかしながら、特許文献１〜３の技術では、先行する圧延材の存在を前提としているため、停機終了後の最初の圧延材を加熱炉から抽出する時刻の決定や、当該最初の圧延材の搬送の適正化については何ら考慮されていない。すなわち、特許文献１〜３に開示されて技術では、前述したような停機終了後の非圧延時間の短縮について考慮していないため、これらの技術を適用しても、圧延ラインのさらなる稼働率向上には限界があった。
さらに、特許文献１〜３の技術は、先行材と後行材との言わば１対１の直列的な関係の中で抽出時刻を決定するものであるが、例えば、前述のロール替え作業においては複数のスタンドのロール替えを行う場合があり、その場合は並列的な複数の工程との関係で抽出・搬送のタイミングを決定する必要がある。そのため、特許文献１〜３の技術を単に適用しても、圧延ラインの稼働率を向上させにくいという問題があった。
また、非圧延時間を低減するために、圧延再開後の最初の圧延材をロール替え作業の進捗状況にかかわらずなるべく早い時刻に加熱炉から抽出し、抽出した圧延材を停機作業中の圧延機の直前で待機させ、停機作業終了直後に圧延材を圧延機に進入させる方法も考えられる。しかしながら、この方法では、圧延機直前における圧延材の待機時間が長くなりやすく、圧延材の温度が低下して所望の圧延が困難になりやすい。それゆえ、かかる事態を回避するために、圧延再開後の最初の圧延材の加熱炉抽出時刻を適切に決定する必要がある。

そこで、本発明は、圧延ラインの稼働率を向上させることが可能な、圧延材の製造方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、非圧延時間を短縮するために、停機要因である設備の停機作業の進捗実績を用いて予測した停機作業終了時刻と、最初の圧延材が加熱炉から抽出されてから停機作業が行われていた圧延機へと到達するまでの時間とを用いて、最初の圧延材の最適な加熱炉抽出時刻を決定することにより、非圧延時間を低減することが可能になり、その結果、圧延ラインの稼働率を向上させることが可能になることを知見し、本発明を完成させた。

以下、本発明について説明する。

本発明は、加熱炉及び圧延機を備える圧延ラインを用いて圧延材を製造する方法であって、圧延動作を停止している圧延機の保全作業の進捗実績を定期的に収集する収集工程と、収集工程で収集した進捗実績を用いて保全作業の終了時刻Ｔ_ｋを定期的に予測し、予測した終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_１との差Ｔ_ｋ−Ｔ_１を算出する終了時刻予測工程と、加熱炉から抽出された圧延材が保全作業が行われている圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ１を見積もるＴ_ｈ１見積もり工程と、終了時刻予測工程で算出された差Ｔ_ｋ−Ｔ_１及びＴ_ｈ１見積もり工程で見積もった所要時間Ｔ_ｈ１がＴ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たす場合に、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材を加熱炉から抽出する時刻Ｔ_ａを決定し、Ｔ _ｈ１ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _１ を満たさない場合に、該Ｔ _ｈ１ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _１ を満たすと判断されるまで、収集工程からＴ _ｈ１ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _１ を満たすか否かの判断までを一定周期にて繰り返す抽出時刻決定工程と、を有することを特徴とする、圧延材の製造方法である。

ここに、本発明において、「保全作業」とは、圧延ラインの保守、点検を主たる目的とした圧延ラインを停止して行う作業をいい、代表的な保全作業としては、前述したロール替え作業を挙げることができる。また、本発明において、「圧延材」とは、熱延鋼板等に代表される金属材をいう。

また、上記本発明において、保全作業が行われる圧延機と加熱炉との間に、加熱炉から抽出された圧延材を待機させることが可能な待機場所が備えられ、加熱炉から抽出された、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材が、待機場所へと到達する前に、圧延動作を停止している圧延機の保全作業の進捗実績を定期的に再度収集する再収集工程と、該再収集工程で収集した進捗実績を用いて保全作業の終了時刻Ｔ_ｋを定期的に再度予測し、再度予測した終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_２との差Ｔ_ｋ−Ｔ_２を算出する終了時刻再予測工程と、圧延材が待機場所到達前の所定の場所から保全作業が行われている圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ２を見積もるＴ_ｈ２見積もり工程と、終了時刻再予測工程で算出された差Ｔ_ｋ−Ｔ_２及びＴ_ｈ２見積もり工程で見積もった所要時間Ｔ_ｈ２がＴ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たす場合には、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材を待機場所で待機させることなく通過させ、Ｔ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たさない場合には、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材を待機場所で待機させるように判断する待機要否判断工程と、を有することが好ましい。

ここに、「待機場所到達前の所定の場所」は、加熱炉と待機場所との間の場所であり、より具体的には、終了時刻再予測工程で差Ｔ_ｋ−Ｔ_２を算出したときの時刻Ｔ_２に圧延材が存在する場所をいう。本発明において、「待機場所」は、１箇所のみであっても良く、２箇所以上であっても良い。待機場所が２箇所である場合、待機場所は、例えば、粗圧延機列を構成する粗圧延機の間、及び、粗圧延機列の最も下流側に位置する粗圧延機と仕上圧延機列との間に設けることができる。

また、再収集工程、終了時刻再予測工程、Ｔ_ｈ２見積もり工程、及び、待機要否判断工程を有する上記本発明において、加熱炉から抽出された、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材が、前記待機要否判断工程において待機要と判断された場合に、待機場所へと到達した後に、圧延動作を停止している圧延機の保全作業の進捗実績を定期的に再度収集する進捗再収集工程と、該進捗再収集工程で収集した進捗実績を用いて保全作業の終了時刻Ｔ_ｋを定期的に再度予測し、再度予測した終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_３との差Ｔ_ｋ−Ｔ_３を算出する時刻差算出工程と、圧延材が待機場所から保全作業が行われている圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ３を見積もるＴ_ｈ３見積もり工程と、時刻差算出工程で算出された差Ｔ_ｋ−Ｔ_３及びＴ_ｈ３見積もり工程で見積もった所要時間Ｔ_ｈ３がＴ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たす場合に、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材を待機場所から保全作業の対象である圧延機へ向けて搬送する時刻Ｔ_ｃを決定し、Ｔ _ｈ３ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _３ を満たさない場合に、該Ｔ _ｈ３ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _３ を満たすと判断されるまで、圧延材を待機場所に待機させる工程からＴ _ｈ３ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _３ を満たすか否かの判断までを一定周期にて繰り返す搬送時刻決定工程と、を有することが好ましい。

本発明によれば、定期的に収集した保全作業の進捗実績を用いて予測した保全作業の終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_１との差Ｔ_ｋ−Ｔ_１と、加熱炉から圧延機までの所要時間Ｔ_ｈ１とがＴ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たす場合に、停機終了後に最初に圧延される圧延材の加熱炉からの抽出が開始されるので、非圧延時間が最小となり、かつ、圧延材の熱損失が最小限となるタイミングで、停機終了後に最初に圧延される圧延材を加熱炉から抽出することができる。また、保全作業の終了時刻Ｔ_ｋを再度予測し再度予測した終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_２との差を算出する工程が備えられることにより、加熱炉抽出後に保全作業の進捗に遅れが発生したとしても、より上流で待機させることができるため、圧延材の熱損失を最小限にすることが可能となる。したがって、本発明によれば、先行する圧延材が存在しなくても、圧延ラインの稼働率を向上させることが可能な、圧延材の製造方法を提供することができる。

圧延ラインの形態例を示す図である。 非圧延時間を説明する図である。 保全作業の終了予測時刻Ｔ_ｋ、加熱炉抽出時刻Ｔ_ａ、加熱炉抽出から圧延機進入までの予測所要時間Ｔ_ｈ１、待機場所到着前時刻Ｔ_２、時刻Ｔ_２から圧延機進入までの予測所要時間Ｔ_ｈ２、待機場所からの再搬送開始時刻Ｔ_ｃ、及び、待機場所から圧延機進入までの予測所要時間Ｔ_ｈ３を説明する図である。 本発明の圧延材の製造方法を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明が適用される圧延ライン１０の形態例を示す図である。図１に示すように、圧延ライン１０は、加熱炉１と、粗圧延機列２と、仕上圧延機列３と、を有しており、加熱炉１から抽出された圧延材４は、粗圧延機列２で粗圧延された後、仕上圧延機列３にて仕上圧延され、所望の板厚の圧延材へと加工される。圧延ライン１０の粗圧延機列２は、６つの粗圧延機２ａ、２ｂ、…、２ｆを備え、粗圧延機２ｄと粗圧延機２ｅとの間には、粗圧延機２ａ〜粗圧延機２ｄによって粗圧延された圧延材を待機させておくことが可能なスペースが確保されている。また、圧延ライン１０の仕上圧延機列３は、７つの仕上圧延機３ａ、３ｂ、…、３ｇを備えており、仕上圧延機３ａの直前には、粗圧延機列２によって粗圧延された圧延材を待機させておくことが可能なスペースが確保されている。

図２は、非圧延時間を説明する図である。図２において、停機終了後に最初に圧延される圧延材の圧延機進入時刻が、圧延機の停機終了時刻（ロール組替え終了時刻）から遅れた場合、この時間が無駄時間となる。無駄時間は非圧延時間増大の要因となり、圧延ラインの稼働率低下の一因となる。そこで本発明では、例えば、加熱炉１からロール組替え対象である圧延機（例えば、仕上圧延機列３）までの間の一時停止可能な待機場所として、粗圧延機２ｄと粗圧延機２ｅとの間、及び、粗圧延機２ｆと仕上圧延機３ａとの間を設定し、加熱炉１からの圧延材４の最適な抽出時刻Ｔ_ａ、及び、各待機場所からの圧延材４の最適な再搬送時刻Ｔ_ｃを決定することにより、仕上圧延機列３の停機終了時刻から圧延材が仕上圧延機列３へと進入するまでの時間（非圧延時間）を低減し、圧延ライン１０の稼働率を向上させる。

仕上圧延機列３のロール組替え作業は、仕上圧延機３ａ、３ｂ、…、３ｇのうちの１つの仕上圧延機（以下において、「スタンド」ということがある。）だけロール組替え作業を実施する「単スタンド組替え」と、２つ以上のスタンドのロール組替え作業を実施する「複数スタンド組替え」とに分けられ、複数スタンド組替えには、仕上圧延機列３を構成するすべてのスタンドのロール組替え作業を実施する「全スタンド組替え」も含まれる。

それぞれのスタンドに対して、ロール組替え作業は複数のステージに分割されており、各ステージはさらに複数のステップに分割されている。ロール組替え進捗実績は、現在作業進行中のステップとして収集し、現在作業進行中のステップから、ロール組替え作業完了までの所要時間を予測する。各ステップ開始からロール組替え作業完了までの所要時間に関する情報は、テーブルとして予め計算機内に保存しておくことができる。

単スタンド組替え作業の場合、ロール組替え作業を実施しているスタンドは１つのみであるから、この該当スタンドのロール組替え終了予測時刻を、ロール組替え終了予測時刻（以下において、「終了時刻Ｔ_ｋ」又は「時刻Ｔ_ｋ」ということがある。）とする。これに対し、複数スタンド組替え作業の場合は、ロール組替え作業を実施している各スタンドについて、それらの作業進捗状況からそれぞれのスタンドのロール作業終了時刻Ｔ^ｉ _ｋ（ｉ番目のスタンドのロール組替え終了予測時刻をＴ^ｉ _ｋとする）を求め、最も遅いスタンドのロール組替え終了予測時刻Ｔ^ｉ _ｋを、終了時刻Ｔ_ｋとする。

図３は、保全作業の終了予測時刻Ｔ_ｋ、加熱炉抽出時刻Ｔ_ａ、加熱炉抽出から圧延機進入までの予測所要時間Ｔ_ｈ１、待機場所到着前時刻Ｔ_２、時刻Ｔ_２から圧延機進入までの予測所要時間Ｔ_ｈ２、待機場所からの再搬送開始時刻Ｔ_ｃ、及び、待機場所から圧延機進入までの予測所要時間Ｔ_ｈ３を説明する図である。本発明では、上記のようにして、終了時刻Ｔ_ｋを予測し、予測した時刻Ｔ_ｋと該時刻Ｔ_ｋを予測した時刻（現在の時刻Ｔ_１）との差Ｔ_ｋ−Ｔ_１と、圧延材が加熱炉から抽出されてからロール組替えの対象であった圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ１（以下において、単に「時間Ｔ_ｈ１」ということがある。）とを比較する過程を経て、圧延材を加熱炉から抽出する時刻Ｔ_ａを決定する。さらに、保全作業の対象であった圧延機と加熱炉との間に待機場所が備えられている場合には、加熱炉から抽出された最初の圧延材が待機場所へと到達する前に保全作業の進捗実績を再度収集し、再度収集した保全作業の進捗実績を用いて時刻Ｔ_ｋを再度予測し、再度予測した時刻Ｔ_ｋと該時刻Ｔ_ｋを予測した時刻（現在の時刻Ｔ_２）との差Ｔ_ｋ−Ｔ_２と、圧延材が待機場所到達前の所定の場所から保全作業の対象であった圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ２とを比較する。Ｔ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２であれば、加熱炉から抽出された最初の圧延材を待機場所へ待機させずに通過させ、Ｔ_ｈ２＜Ｔ_ｋ−Ｔ_２であれば、加熱炉から抽出された最初の圧延材を待機場所へ待機させる。そして、加熱炉から抽出された最初の圧延材を待機場所へ待機させた場合には、圧延材が待機場所へ到達した後に保全作業の進捗実績を再び収集し、再び収集した保全作業の進捗実績を用いて時刻Ｔ_ｋを再び予測し、再び予測した時刻Ｔ_ｋと該時刻Ｔ_ｋを予測した時刻（現在の時刻Ｔ_３）との差Ｔ_ｋ−Ｔ_３と、圧延材が待機場所から保全作業の対象であった圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ３（以下において、単に「時間Ｔ_ｈ３」ということがある。）とを比較する過程を経て、圧延材を待機場所から保全作業の対象であった圧延機へ向けて搬送する時刻Ｔ_ｃを決定する。本発明において、圧延ラインに複数の待機場所が備えられている場合には、待機場所が備えられている場合に行う上記処理（加熱炉から抽出された最初の圧延材が待機場所へと到達する前に保全作業の進捗実績を再度収集してから時刻Ｔ_ｃを決定するまでの各処理）を、待機場所毎に行う。

図４は、本発明の圧延材の製造方法を説明するフローチャートである。図４に示すように、本発明の圧延材の製造方法は、収集工程（Ｓ１）と、終了時刻予測工程（Ｓ２）と、Ｔ_ｈ１見積もり工程（Ｓ３）と、抽出時刻決定工程（Ｓ４）と、圧延材抽出工程（Ｓ５）と、再収集工程（Ｓ６）と、終了時刻再予測工程（Ｓ７）と、Ｔ_ｈ２見積もり工程（Ｓ８）と、待機要否判断工程（Ｓ９）と、待機工程（Ｓ１０）と、進捗再収集工程（Ｓ１１）と、時刻差算出工程（Ｓ１２）と、Ｔ_ｈ３見積もり工程（Ｓ１３）と、搬送時刻決定工程（Ｓ１４）と、再搬送工程（Ｓ１５）と、待機場所確認工程（Ｓ１６）と、を有している。

収集工程Ｓ１は、予め設定された一定周期で（例えば、１秒毎に）、保全作業の進捗実績を、現在作業進行中のステップとして収集する工程であり、収集した情報は、次の終了時刻予測工程Ｓ２で使用される。終了時刻予測工程Ｓ２は、収集工程Ｓ１で保全作業の進捗実績が収集されるたびに、収集工程Ｓ１で収集された情報、及び、計算機内に保存されているテーブルを用いて、時刻Ｔ_ｋを予測し、予測した時刻Ｔ_ｋと該時刻Ｔ_ｋを予測した時の時刻Ｔ_１との差Ｔ_ｋ−Ｔ_１を算出する工程である。時刻Ｔ_ｋ及び差Ｔ_ｋ−Ｔ_１は、収集工程Ｓ１で現在ステップを実績収集するたびに更新される。複数スタンド組替え時においては、ロール組替え作業実施中のスタンド毎に、時刻Ｔ_ｋは異なる。そこで、複数スタンド組替え時には、ｉ番目のスタンドのロール組替え終了予測時刻をＴ^ｉ _ｋとし、以下の式（１）により時刻Ｔ_ｋを決定する。なお、単スタンド組替え時においては、ロール組替え作業が行われている１つのスタンドの時刻Ｔ_ｋを予測すれば良い。

Ｔ_ｈ１見積もり工程Ｓ３は、加熱炉１から抽出された圧延材４が、保全作業が行われている圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ１を見積もる工程である。時間Ｔ_ｈ１は、例えば、加熱炉から抽出された圧延材４が、保全作業が行われていた圧延機へと進入するまでの標準時間をテーブルとして計算機内に保存しておき、これを参照することで決定することができる。

抽出時刻決定工程Ｓ４は、上記終了時刻予測工程Ｓ２で算出した差Ｔ_ｋ−Ｔ_１及び上記Ｔ_ｈ１見積もり工程Ｓ３で見積もった時間Ｔ_ｈ１がＴ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たす場合に、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材４を加熱炉から抽出する時刻Ｔ_ａを決定する工程である。抽出時刻決定工程Ｓ４では、例えば、Ｔ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１であることを最初に確認できた時刻Ｔ_１を時刻Ｔ_ａとすることができる（すなわち、この場合前記確認されたら直ちに抽出することができる）。抽出時刻決定工程Ｓ４でＴ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たすと判断された場合には、時刻Ｔ_ａが決定される。その後、当該時刻Ｔ_ａに圧延材４が加熱炉１から抽出され（圧延材抽出工程Ｓ５）、圧延材４が粗圧延機列２によって圧延される。これに対し、抽出時刻決定工程Ｓ４でＴ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たさないと判断された場合には、当該工程Ｓ４でＴ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たすと判断されるまで、上記工程Ｓ１〜Ｓ４が一定周期にて繰り返される。

再収集工程Ｓ６は、上記工程Ｓ５で時刻Ｔ_ａに加熱炉１から抽出された圧延材４が、待機場所（１回目の再収集工程Ｓ６であれば、粗圧延機２ｄと粗圧延機２ｅとの間に設置されている待機場所）へと到達する前に、圧延動作を停止している圧延機の保全作業の進捗実績を定期的に（例えば、１秒毎に）再度収集する工程である。再収集工程Ｓ６で収集された情報は、次の終了時刻再予測工程Ｓ７で使用される。再収集工程Ｓ６の内容は、上記収集工程Ｓ１と同様であるため、説明を省略する。

終了時刻再予測工程Ｓ７は、再収集工程Ｓ６で保全作業の進捗実績が収集されるたびに、再収集工程Ｓ６で収集された情報、及び、計算機内に保存されているテーブルを用いて、時刻Ｔ_ｋを再度予測し、再度予測した時刻Ｔ_ｋと該時刻Ｔ_ｋを再度予測した時の時刻Ｔ_２との差Ｔ_ｋ−Ｔ_２を算出する工程である。時刻Ｔ_ｋ及び差Ｔ_ｋ−Ｔ_２は、再収集工程Ｓ６で現在ステップの実績が収集されるたびに更新される。終了時刻再予測工程Ｓ７の内容は、上記終了時刻予測工程Ｓ２と同様であるため、説明を省略する。

Ｔ_ｈ２見積もり工程Ｓ８は、加熱炉１から抽出された圧延材４が待機場所到達前の所定の場所（例えば、上記時刻Ｔ_２における圧延材４の場所）から保全作業が行われている圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ２を見積もる工程である。所要時間Ｔ_ｈ２は、例えば、上記所定の場所を通過する圧延材４が、保全作業が行われていた圧延機へと進入するまでの標準時間をテーブルとして計算機内に保存しておき、これを参照することで決定することができる。

待機要否判断工程Ｓ９は、上記終了時刻再予測工程Ｓ７で算出した差Ｔ_ｋ−Ｔ_２及び上記Ｔ_ｈ２見積もり工程Ｓ８で見積もった時間Ｔ_ｈ２がＴ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たす場合（すなわち、工程Ｓ９で肯定判断がなされた場合）には、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材４を待機場所で待機させることなく通過させ、Ｔ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たさない場合（すなわち、工程Ｓ９で否定判断がなされた場合）には、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材４を待機場所で待機させるように判断する工程である。工程Ｓ９で否定判断がなされた場合は、圧延材４を待機場所で待機させ（待機工程Ｓ１０）、後述する工程Ｓ１１〜工程Ｓ１４を経て、待機場所から圧延材４を再搬送する時刻Ｔ_ｃが決定される。これに対し、工程Ｓ９で肯定判断がなされた場合には、待機場所確認工程Ｓ１６へと進められる。

進捗再収集工程Ｓ１１は、待機工程Ｓ１０で待機させることになった圧延材４が待機場所へと到達した後に、圧延動作を停止している圧延機の保全作業の進捗実績を定期的に（例えば、１秒毎に）再度収集する工程である。進捗再収集工程Ｓ１１で収集された情報は、次の時刻差算出工程Ｓ１２で使用される。進捗再収集工程Ｓ１１の内容は、上記収集工程Ｓ１と同様であるため、説明を省略する。

時刻差算出工程Ｓ１２は、進捗再収集工程Ｓ１１で保全作業の進捗実績が収集されるたびに、進捗再収集工程Ｓ１１で収集された情報、及び、計算機内に保存されているテーブルを用いて、時刻Ｔ_ｋを再度予測し、再度予測した時刻Ｔ_ｋと該時刻Ｔ_ｋを再度予測した時の時刻Ｔ_３との差Ｔ_ｋ−Ｔ_３を算出する工程である。時刻Ｔ_ｋ及び差Ｔ_ｋ−Ｔ_３は、進捗再収集工程Ｓ１１で現在ステップの実績が収集されるたびに更新される。時刻差算出工程Ｓ１２の内容は、上記終了時刻予測工程Ｓ２と同様であるため、説明を省略する。

Ｔ_ｈ３見積もり工程Ｓ１３は、圧延材４が待機場所から保全作業が行われている圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ３を見積もる工程である。所要時間Ｔ_ｈ３は、例えば、待機場所からの再搬送が開始された圧延材４が、保全作業が行われていた圧延機へと進入するまでの標準時間をテーブルとして計算機内に保存しておき、これを参照することで決定することができる。

搬送時刻決定工程Ｓ１４は、上記時刻差算出工程Ｓ１２で算出した差Ｔ_ｋ−Ｔ_３及び上記Ｔ_ｈ３見積もり工程Ｓ１３で見積もった時間Ｔ_ｈ３がＴ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たす場合に、保全作業の終了後に最初に圧延される圧延材４を待機場所から保全作業の対象であった圧延機へ向けて搬送する時刻Ｔ_ｃを決定する工程である。搬送時刻決定工程Ｓ１４では、例えば、Ｔ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３であることを最初に確認できた時刻Ｔ_３を時刻Ｔ_ｃとすることができる（すなわち、この場合直ちに搬送することができる）。搬送時刻決定工程Ｓ１４でＴ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たすと判断された場合には、時刻Ｔ_ｃが決定され、続く再搬送工程Ｓ１５で待機場所から保全作業の対象であった圧延機へ向けて圧延材４の搬送が開始された後、当該圧延材４が圧延される。これに対し、搬送時刻決定工程Ｓ１４でＴ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たさないと判断された場合には、当該工程Ｓ１４でＴ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たすと判断されるまで、上記工程Ｓ１０〜工程Ｓ１４が一定周期にて繰り返される。

待機場所確認工程Ｓ１６は、上記工程Ｓ９で圧延材を通過させると判断した待機場所、又は、上記待機工程Ｓ１０〜再搬送工程Ｓ１５が行われた待機場所が、圧延ラインに備えられている最後の待機場所であるか否かを判断する工程である。工程Ｓ１６で肯定判断がなされた場合には、圧延ラインの下流側に更なる待機場所が備えられていないため、上記工程で決定された通りに圧延材４が搬送され、保全作業対象の圧延機に進入する。これに対し、工程Ｓ１６で否定判断がなされた場合には、圧延ラインの下流側に更なる待機場所が備えられている。そのため、この場合には、処理が上記工程Ｓ６へと戻され、工程Ｓ１６で肯定判断がなされるまで、各待機場所で上記工程Ｓ６〜工程Ｓ９及び工程Ｓ１６、又は、上記工程Ｓ６〜工程Ｓ１６が繰り返され、待機場所毎に時刻Ｔ_ｃが決定される。

このようにして時刻Ｔ_ａ及び時刻Ｔ_ｃが決定される本発明によれば、例えば、仕上圧延機の単スタンド組替え、及び、仕上圧延機列の複数スタンド組替えの全組替えパターンに対して、最適な時刻Ｔ_ａ及び時刻Ｔ_ｃを決定することができる。最適な時刻Ｔ_ａを決定することにより、非圧延時間を最小にし、かつ、圧延材を待機させることによる熱損失を最小限にすることが可能となる。さらに、最適な時刻Ｔ_ｃを決定することにより、加熱炉抽出後に保全作業の進捗に遅れが発生したとしても、より上流で待機させることができ、圧延材の熱損失を最小限にすることが可能となる。したがって、本発明によれば、先行する圧延材が存在しなくても、圧延ラインの稼働率を向上させることが可能になる。

本発明に関する上記説明では、待機場所が備えられる圧延ライン１０に本発明が適用される場合を例示したため、再収集工程Ｓ６〜待機場所確認工程Ｓ１６が備えられる形態について言及したが、本発明は当該形態に限定されるものではない。ただし、例えば加熱炉抽出時刻Ｔ_ａの決定後に作業進捗状況に遅れが生じることもあり得る。作業に遅れが生じた場合、圧延材を圧延ライン上で待機させなければならないため、圧延ラインに待機場所が備えられるとともに、再収集工程Ｓ６〜待機場所確認工程Ｓ１６が備えられることが好ましい。圧延材の厚みが厚い状態で待機させる方が冷えにくいため、待機場所は、なるべく上流（加熱炉側）とするのが良い。また、待機可能場所は１ヵ所のみならず、複数箇所備えられていても良い。

本発明が適用される圧延ラインは、圧延ライン１０に限定されるものではなく、熱延鋼板の圧延ライン、厚鋼板の圧延ライン、及び、大形形鋼の圧延ライン等にも本発明を適用することが可能である。

本発明は、熱延鋼板の圧延ラインの稼働率を向上させる方法等として、利用することができる。

１…加熱炉
２…粗圧延機列
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ…粗圧延機
３…仕上圧延機列
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ…仕上圧延機
４…圧延材
１０…圧延ライン

Claims (3)

1. 加熱炉及び圧延機を備える圧延ラインを用いて圧延材を製造する方法であって、
   圧延動作を停止している前記圧延機の保全作業の進捗実績を定期的に収集する収集工程と、
   前記収集工程で収集した前記進捗実績を用いて前記保全作業の終了時刻Ｔ_ｋを定期的に予測し、予測した前記終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_１との差Ｔ_ｋ−Ｔ_１を算出する終了時刻予測工程と、
   前記加熱炉から抽出された圧延材が前記保全作業が行われている前記圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ１を見積もるＴ_ｈ１見積もり工程と、
   前記終了時刻予測工程で算出された前記差Ｔ_ｋ−Ｔ_１及び前記Ｔ_ｈ１見積もり工程で見積もった前記所要時間Ｔ_ｈ１がＴ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ１≧Ｔ_ｋ−Ｔ_１を満たす場合に、前記保全作業の終了後に最初に圧延される前記圧延材を前記加熱炉から抽出する時刻Ｔ_ａを決定し、前記Ｔ _ｈ１ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _１ を満たさない場合に、該Ｔ _ｈ１ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _１ を満たすと判断されるまで、前記収集工程から前記Ｔ _ｈ１ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _１ を満たすか否かの判断までを一定周期にて繰り返す抽出時刻決定工程と、
   を有することを特徴とする、圧延材の製造方法。
   
2. 前記保全作業が行われる前記圧延機と前記加熱炉との間に、前記加熱炉から抽出された前記圧延材を待機させることが可能な待機場所が備えられ、
   前記加熱炉から抽出された、前記保全作業の終了後に最初に圧延される前記圧延材が、前記待機場所へと到達する前に、圧延動作を停止している前記圧延機の前記保全作業の進捗実績を定期的に再度収集する再収集工程と、
   前記再収集工程で収集した前記進捗実績を用いて前記保全作業の終了時刻Ｔ_ｋを定期的に再度予測し、再度予測した前記終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_２との差Ｔ_ｋ−Ｔ_２を算出する終了時刻再予測工程と、
   前記圧延材が前記待機場所到達前の所定の場所から前記保全作業が行われている前記圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ２を見積もるＴ_ｈ２見積もり工程と、
   前記終了時刻再予測工程で算出された前記差Ｔ_ｋ−Ｔ_２及び前記Ｔ_ｈ２見積もり工程で見積もった前記所要時間Ｔ_ｈ２がＴ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たす場合には、前記保全作業の終了後に最初に圧延される前記圧延材を前記待機場所で待機させることなく通過させ、Ｔ_ｈ２≧Ｔ_ｋ−Ｔ_２を満たさない場合には、前記圧延材を前記待機場所で待機させるように判断する待機要否判断工程と、
   を有することを特徴とする、請求項１に記載の圧延材の製造方法。
3. 前記加熱炉から抽出された、前記保全作業の終了後に最初に圧延される前記圧延材が、前記待機要否判断工程において待機要と判断された場合に、前記待機場所へと到達した後に、圧延動作を停止している前記圧延機の前記保全作業の進捗実績を定期的に再度収集する進捗再収集工程と、
   前記進捗再収集工程で収集した前記進捗実績を用いて前記保全作業の終了時刻Ｔ_ｋを定期的に再度予測し、再度予測した前記終了時刻Ｔ_ｋと現在の時刻Ｔ_３との差Ｔ_ｋ−Ｔ_３を算出する時刻差算出工程と、
   前記圧延材が前記待機場所から前記保全作業が行われている前記圧延機へと進入するまでの所要時間Ｔ_ｈ３を見積もるＴ_ｈ３見積もり工程と、
   前記時刻差算出工程で算出された前記差Ｔ_ｋ−Ｔ_３及び前記Ｔ_ｈ３見積もり工程で見積もった前記所要時間Ｔ_ｈ３がＴ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たすか否かを判断し、Ｔ_ｈ３≧Ｔ_ｋ−Ｔ_３を満たす場合に、前記保全作業の終了後に最初に圧延される前記圧延材を前記待機場所から前記保全作業の対象である前記圧延機へ向けて搬送する時刻Ｔ_ｃを決定し、前記Ｔ _ｈ３ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _３ を満たさない場合に、該Ｔ _ｈ３ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _３ を満たすと判断されるまで、前記圧延材を前記待機場所に待機させる工程から前記Ｔ _ｈ３ ≧Ｔ _ｋ −Ｔ _３ を満たすか否かの判断までを一定周期にて繰り返す搬送時刻決定工程と、
   を有することを特徴とする、請求項２に記載の圧延材の製造方法。
   

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