JP5593947B2 - 板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置 - Google Patents

Description

本発明は、中間製品を切断することによって幅寸法が異なる複数種の板状製品を製造する際の中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定する板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置に関するものである。

幅寸法や長さ寸法が異なる複数種の板状製品を製造する際には、始めに、板状製品の幅寸法より大きな幅寸法を有する原板コイル等の中間製品を用意する。そして、中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定し、決定した組み合わせパターンに従って中間製品を切断することによって、複数種の板状製品が製造される。一般に、中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定する処理は、取り合わせ処理と呼ばれている。

ところで、中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンによっては、板状製品に使われない無駄な部分が発生したり、板状製品の製造数に過不足が発生したりすることによって、歩留まりが低下する可能性がある。このため、取り合わせ処理では、歩留まりを考慮して最適な組み合わせパターンを決定する必要がある。しかしながら、最適な組み合わせパターンを人手で決定する作業は、板状製品の種類や製造数の増加に伴い複雑になり、多大な労力と時間とを要する。

このような背景から、近年、コンピュータ技術を利用して板状製品の製造数に関する制約条件を考慮して最適な組み合わせパターンを決定する取り合わせ方法が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、この取り合わせ方法は、線形計画法を利用して板状製品の製造数に関する評価関数を定式化し、複数の組み合わせパターンについて評価関数の値を算出し、算出された評価関数の値に基づいて最適な組み合わせパターンを決定する。

特開２００２−３０４４２６号公報

しかしながら、板状製品の幅寸法は注文によって異なるために、板状製品の種類及びその組み合わせパターンの数は非常に多くなる。このため、従来までの取り合わせ方法によれば、複数の組み合わせパターンについて評価関数の値を算出し、算出された評価関数の値に基づいて最適な組み合わせパターンを決定するまでに多くの計算時間を要する。これにより、多くの時間を要することなく中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定可能な技術の提供が期待されている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、多くの時間を要することなく中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定可能な板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置を提供することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る板状製品の取り合わせ方法は、中間製品を切断することによって幅寸法が異なる複数種の板状製品を製造する際の中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定する板状製品の取り合わせ方法であって、前記中間製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む中間製品データと前記中間製品から切り出す板状製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む注文データとを用いて、中間製品の幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値が許容値以下となる、中間製品の幅方向に配列された板状製品の組み合わせパターンを作成するパターン作成ステップと、前記組み合わせパターンを構成する板状製品の注文データを用いて、前記パターン作成ステップによって作成された板状製品の組み合わせパターンを前記中間製品から切り出すために必要な該中間製品の長手方向の長さを算出する算出ステップと、前記パターン作成ステップによって作成された板状製品の組み合わせパターンと前記算出ステップによって算出された前記中間製品の長手方向の長さとを出力する出力ステップとを含む。

本発明に係る板状製品の取り合わせ方法は、上記発明において、前記算出ステップは、複数の板状製品の組み合わせパターンについて、前記中間製品から切り出すために必要な該中間製品の長手方向の長さを算出するステップを含み、前記出力ステップは、複数の板状製品の組み合わせパターンと各組み合わせパターンについて算出された前記中間製品の長手方向の長さとを出力する出力ステップを含む。

本発明に係る板状製品の取り合わせ方法は、上記発明において、前記算出ステップによって算出された前記中間製品の長手方向の長さに基づいて、前記中間製品の長手方向に沿って複数の板状製品の組み合わせパターンを引き当て、引き当てた組み合わせパターンを出力するステップを含む。

本発明に係る板状製品の取り合わせ方法は、上記発明において、板状製品の組み合わせパターンを前記中間製品から切り出すときの原板コイルの幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値を出力するステップを含む。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る板状製品の取り合わせ装置は、中間製品を切断することによって幅寸法が異なる複数種の板状製品を製造する際の中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定する板状製品の取り合わせ装置であって、中間製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む中間製品データを記憶する第１の記憶手段と、前記中間製品から切り出す板状製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む注文データを記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている中間製品データと前記第２の記憶手段に記憶されている注文データとを用いて、中間製品の幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値が許容値以下となる、中間製品の幅方向に配列された板状製品の組み合わせパターンを作成する作成手段と、前記第２の記憶手段に記憶されている前記組み合わせパターンを構成する板状製品の注文データを用いて、前記パターン作成ステップによって作成された板状製品の組み合わせパターンを前記中間製品から切り出すために必要な該中間製品の長手方向の長さを算出する算出手段と、前記パターン作成ステップによって作成された板状製品の組み合わせパターンと前記算出ステップによって算出された前記中間製品の長手方向の長さとを出力する出力手段とを備える。

本発明に係る板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置によれば、板状製品の組み合わせパターンと板状製品の組み合わせパターンを中間製品から切り出すために必要な中間製品の長手方向の長さとを出力し、オペレータに中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定させるので、多くの時間を要することなく中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定することができる。

図１は、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置が適用される板状製品の製造工程を説明するための模式図である。 図２は、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ装置の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、注文データと原板コイルデータとの一例を示す図である。 図５−１は、幅寸法１１００ｍｍの原板コイルについて作成された注文幅組み合わせパターングループの一例を示す図である。 図５−２は、幅寸法１１００ｍｍの原板コイルについて作成された注文幅組み合わせパターングループの一例を示す図である。 図５−３は、幅寸法１１００ｍｍの原板コイルについて作成された注文幅組み合わせパターングループの一例を示す図である。 図６は、幅寸法９６０ｍｍの原板コイルについて作成された注文幅組み合わせパターングループの一例を示す図である。 図７は、１回の取り合わせ処理によって得られる注文幅組み合わせパターンの組み合わせ結果の一例を示す図である。 図８は、複数回の取り合わせ処理によって得られる注文幅組み合わせパターンの組み合わせ結果の一例を示す図である。 図９は、図７に示す注文幅組み合わせパターンの組み合わせ結果を模式的に示した模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置について説明する。

〔板状製品の製造工程〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置が適用される板状製品の製造工程について説明する。

図１は、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ方法及び取り合わせ装置が適用される板状製品の製造工程を説明するための模式図である。図１に示すように、この製造工程では、始めに、幅寸法及び長さ寸法が異なる複数種のロール状又は平板状の原板コイル１ａ〜１ｃを製造する。次に、複数種の原板コイル１ａ〜１ｃの中から板状製品２ａ〜２ｆの厚さ及び規格と同一の厚さ及び規格を有する原板コイル１を選択し、選択した原板コイル１の長手方向の各領域Ｒ１，Ｒ２について原板コイル１の幅方向に配列された複数の板状製品の組み合わせパターンを決定する（取り合わせ処理）。そして、取り合わせ処理によって決定された組み合わせパターンに従って幅方向カッター３及び長手方向カッター４によって原板コイル１を切断することによって、原板コイル１の長手方向の各領域Ｒ１，Ｒ２から各オーダーに対応する複数種の板状製品が製造される。

〔板状製品の取り合わせ装置の構成〕
次に、図２を参照して、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ装置の構成について説明する。

図２は、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ装置１００は、原板コイルに関する情報を格納する工場側に設けられた端末装置１１０，板状製品に関する情報を格納する営業所側に設けられた端末装置１１１，及び板状製品を製造するオペレータ側に設けられた端末装置１１２にＬＡＮ等の電気通信回線を介して接続され、電気通信回線を介して相互に情報通信可能なように構成されている。

取り合わせ装置１００は、ワークステーション等の情報処理装置により構成され、原板コイルデータデータベース（原板コイルデータＤＢ）１０１，注文データデータベース（注文データＤＢ）１０２，計算条件データベース（計算条件ＤＢ）１０３，端末インターフェイス１０４，及び演算部１０５を備える。原板コイルデータＤＢ１０１は、端末装置１１０から入力された原板コイルの厚さ，重量，幅寸法，長さ寸法，及び規格に関するデータを原板コイルデータとして原板コイル毎に格納する。原板コイルデータＤＢ１０１は、本発明に係る第１の記憶手段として機能する。注文データＤＢ１０２は、端末装置１１１から入力された注文を受け付けた板状製品の厚さ，重量，幅寸法，長さ寸法，及び規格に関するデータを注文データとして板状製品毎に格納する。注文データＤＢ１０２は、本発明に係る第２の記憶手段として機能する。

計算条件ＤＢ１０３は、板状製品の規格に対し引き当て可能な原板コイルの規格に関するデータ及び後述するロス許容ピッチに関するデータを計算条件データとして格納する。端末インターフェイス１０４は、後述する取り合わせ処理を実行する際に端末装置１１２を操作するオペレータに対し操作インターフェイスを提供する。端末インターフェイス１０４は、端末装置１１２からの表示要求に応じて、原板コイルデータＤＢ１０１や注文データＤＢ１０２内に格納されている情報を端末装置１１２に表示出力する。端末インターフェイス１０４は、端末装置１１２からの設定要求に応じて、計算条件ＤＢ１０３内に格納される計算条件データを設定する。端末インターフェイス１０４は、本発明に係る出力手段として機能する。演算部１０５は、ＣＰＵ等の演算処理装置によって構成され、図示しない記憶部に記憶されている制御プログラムに従って、取り合わせ装置１００全体の動作を制御する。演算部１０５は、本発明に係る作成手段及び算出手段として機能する。

〔板状製品の取り合わせ処理〕
このような構成を有する取り合わせ装置１００は、以下に示す取り合わせ処理を実行することによって、原板コイルの幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを出力する。以下、図３に示すフローチャートを参照して、この取り合わせ処理を実行する際の取り合わせ装置１００の動作について説明する。

図３は、本発明の一実施形態である板状製品の取り合わせ処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、オペレータが、端末装置１１２を操作することによって、取り合わせ処理の実行要求を取り合わせ装置１００に入力したタイミングで開始となり、取り合わせ処理はステップＳ１の処理に進む。演算部１０５は、端末インターフェイス１０４を介して取り合わせ処理の実行要求が入力されると、図示しない記憶部から制御プログラムを読み出し、読み出された制御プログラムを実行することによって、以下の取り合わせ処理を実行する。

ステップＳ１の処理では、演算部１０５が、端末インターフェイス１０４を介して原板コイルデータＤＢ１０１及び注文データＤＢ１０２内に格納されている原板コイルデータ及び注文データを端末装置１１２に表示出力する。そして、演算部１０５は、例えば端末インターフェイス１０４を介して“処理対象とする原板コイルデータ及び注文データを選択して下さい”等のメッセージを端末装置１１２に表示出力することによって、処理対象とする原板コイルデータ及び注文データを選択することをオペレータに促す。そして、オペレータがマウスポインタ等の入力装置を操作することによって処理対象とする原板コイルデータ及び注文データを選択すると、演算部１０５は取り合わせ処理をステップＳ２の処理に進める。

ステップＳ２の処理では、演算部１０５が、例えば端末インターフェイス１０４を介して“ロス許容ピッチを設定して下さい”等のメッセージを端末装置１１２に表示出力することによって、原板コイルから板状製品を切り出す際に許容できるロス（切り出す板状製品の幅寸法の総計と原板コイルの幅寸法との差分値）のピッチ（ロス許容ピッチ）を設定することをオペレータに促す。そして、オペレータがキーボードやテンキー等の入力装置を操作することによってロス許容ピッチを設定すると、演算部１０５は、設定されたロス許容ピッチのデータを計算条件ＤＢ１０３内に格納した後、取り合わせ処理をステップＳ３の処理に進める。

ステップＳ３の処理では、演算部１０５が、ステップＳ１の処理によって選択された原板コイルデータ及び注文データと計算条件ＤＢ１０３内に格納されている計算条件データとに基づいて、原板コイルの幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値が許容値以下になる板状製品の組み合わせパターンのグループ（注文幅組み合わせパターングループ）を作成する。具体的には、注文データが図４（ａ）に示すように幅寸法が１１５ｍｍ，１３０ｍｍ，１６０ｍｍ，１７５ｍｍ，及び１９０ｍｍの５種類の板状製品に関する注文データを含み、原板コイルデータが図４（ｂ）に示すように幅寸法が１１００ｍｍと９６０ｍｍとの２種類の原板コイルに関する原板コイルデータを含み、ロス許容ピッチが１０ｍｍに設定されている場合、演算部１０５は、幅寸法が１１００ｍｍの原板コイル及び幅寸法が９６０ｍｍの原板コイルそれぞれについて、図５−１〜３及び図６に示すような注文幅組み合わせパターングループを作成する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、取り合わせ処理はステップＳ４の処理に進む。

なお、図５−１〜３に示す注文幅組み合わせパターングループのうち、注文幅組み合わせパターンＡ−１〜１４は板状製品の幅寸法の総計（板取幅）が原板コイルの幅寸法と同じ１１００ｍｍとなる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−１５〜３２は板取幅が１０９０ｍｍ（１１００ｍｍ−ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである、注文幅組み合わせパターンＡ−３３〜３８は板取幅が１０８０ｍｍ（１１００ｍｍ−２×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−３９〜４９は板取幅が１０７０ｍｍ（１１００ｍｍ−３×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。

注文幅組み合わせパターンＡ−５０〜６６は板取幅が１０６０ｍｍ（１１００ｍｍ−４×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−６７〜７４は板取幅が１０５０ｍｍ（１１００ｍｍ−５×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−７５〜８２は板取幅が１０４０ｍｍ（１１００ｍｍ−６×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−８３〜９８は板取幅が１０３０ｍｍ（１１００ｍｍ−７×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。

注文幅組み合わせパターンＡ−９９〜１０７は板取幅が１０２０ｍｍ（１１００ｍｍ−８×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−１０８〜１１２は板取幅が１０１０ｍｍ（１１００ｍｍ−９×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−１１３〜１２６は板取幅が１０００ｍｍ（１１００ｍｍ−１０×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−１２７〜１３８は板取幅が９９０ｍｍ（１１００ｍｍ−１１×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。

注文幅組み合わせパターンＡ−１３９〜１４１は板取幅が９８０ｍｍ（１１００ｍｍ−１２×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＡ−１４２〜Ａ１５２は板取幅が９７０ｍｍ（１１００ｍｍ−１３×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンを算出する板取幅の範囲は、適宜設定可能であるが、幅寸法が異なる複数の原板コイルデータが存在する場合には、ロス許容ピッチを考慮して注文幅組み合わせパターンの板取幅が複数の原板コイルデータ間で連続的に接続するように（本例では、幅寸法１１００ｍｍの原板コイルと幅寸法９６０ｍｍの原板コイルであるので板取幅９７０ｍｍまで）板取幅の範囲を設定するとよい。

また、図６に示す注文幅組み合わせパターングループのうち、注文幅組み合わせパターンＢ−１〜１３は板取幅が原板コイルの幅寸法と同じ９６０ｍｍとなる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＢ−１４，１５は板取幅が９５０ｍｍ（９６０ｍｍ−ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＢ−１６〜２４は板取幅が９４０ｍｍ（９６０ｍｍ−２×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＢ−２５〜３７は板取幅が９３０ｍｍ（９６０ｍｍ−３×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。注文幅組み合わせパターンＢ−３８〜４０は板取幅が９２０ｍｍ（９６０ｍｍ−４×ロス許容ピッチ１０ｍｍ）となる板状製品の組み合わせパターンである。

ステップＳ４の処理では、演算部１０５が、ステップＳ１の処理によって選択された原板コイルデータに対応する原板コイルの中から注文に引き当てる原板コイルを選択する。具体的には、演算部１０５は、ステップＳ１の処理において幅寸法が異なる複数の原板コイルデータが選択された場合、幅寸法が最も大きい原板コイル（図４（ｂ）に示す例では、幅寸法１１００ｍの原板コイル）を注文に引き当てる原板コイルとして選択する。なお、ステップＳ１の処理によって選択された全ての原板コイルデータを注文に引き当てる場合や取り合わせ処理の実行回数が所定回数になるまで取り合わせ処理を繰り返し実行する場合には、注文に引き当てる原板コイルの順序をオペレータに設定させるようにしてもよい。この場合、演算部１０５は、設定された順序に従って原板コイルを選択する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、取り合わせ処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、演算部１０５が、ステップＳ４の処理によって選択された原板コイルに対して作成された注文幅組み合わせパターングループの中から、ロスが少ない、すなわち原板コイルの幅寸法と注文幅組み合わせパターンを構成する板状製品の幅寸法の総計との差分値が小さい順に注文幅組み合わせパターンを１つ選択する。具体的には、注文幅組み合わせパターングループが図５−１〜３に示すものである場合、演算部１０５は、初回の処理では注文幅組み合わせパターンＡ−１〜１４のうちのいずれか１つを選択し、次回以後の処理では、注文幅組み合わせパターンＡ−１〜１４の中でまだ選択されていない注文幅組み合わせパターンを１つ選択する。そして、注文幅組み合わせパターンＡ−１〜１４の全てが選択済みである場合には、次にロスが少ない注文幅組み合わせパターンＡ−１５〜３２の中から注文幅組み合わせパターンを１つ選択する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、取り合わせ処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６の処理では、演算部１０５が、ステップＳ５の処理によって選択された注文幅組み合わせパターンを製造するために必要な原板コイルの長さ（引き当て長さ）を算出し、ステップＳ４の処理によって選択された原板コイルの残長（注文に引き当てられていない長さ）が算出された原板コイルの長さ以上であるか否かを判別する。そして、判別の結果、原板コイルの残長が引き当て長さ以上である場合、演算部１０５は取り合わせ処理をステップＳ７の処理に進める。一方、原板コイルの残長が引き当て長さ未満である場合には、演算部１０５は、取り合わせ処理をステップＳ５の処理に戻す。

具体的には、ステップＳ５の処理によって図５−１に示す注文幅組み合わせパターンＡ−１が選択された場合、注文幅組み合わせパターンＡ−１は原板コイルから幅寸法１３０ｍｍの板状製品を６条、幅寸法１６０ｍｍの板状製品を２条切り出すものである。また、図４（ａ）に示すように、幅寸法１３０ｍｍの板状製品は注文長１８７０７５ｍ分製造する必要があり、幅寸法１６０ｍｍの板状製品は注文長１１３９９９ｍ分製造する必要がある。このため、引き当て長さは、以下の数式（１），（２）によって算出される値のうち、小さい方の値である数式（１）の値（３１１７９ｍ）となる。引き当て長さを小さい方の値とする理由は、大きい方の値を選択した場合、幅寸法１３０ｍｍの板状製品が必要な長さ以上製造されてしまうためである。従って、演算部１０５が、原板コイルの残長が引き当て長さ３１１７９ｍ以上であるか否かを判別する。そして、原板コイルの残長が引き当て長さ３１１７９ｍ以上である場合、演算部１０５は取り合わせ処理をステップＳ７の処理に進める。一方、原板コイルの残長が引き当て長さ３１１７９ｍ未満である場合には、演算部１０５は、取り合わせ処理をステップＳ５の処理に戻す。

１８７０７５／６＝３１１７９ｍ …（１）
１１３９９９／２＝５７０００ｍ …（２）

これにより、幅寸法１３０ｍｍの板状製品については、その注文長１８７０７５ｍが切断されるので、以後の処理対象外となる。一方、幅寸法１６０ｍｍの板状製品については、長さ５１６４１ｍ（＝注文長１１３９９９−３１１７９ｍ×２条）分が切断されるので、この長さ分が以後の処理対象となる。

ステップＳ７の処理では、演算部１０５が、ステップＳ５の処理によって選択された注文幅組み合わせパターンを原板コイルに引き当て、選択された注文幅組み合わせパターンを原板コイルから切り出した際の原板コイルの残長を算出する。具体的には、図５−１に示す注文幅組み合わせパターンＡ−１が選択された場合、３１１７９ｍ分の原板コイルが使用されるので、演算部１０５は、原板コイルの全長４４２１８ｍ（図４（ｂ）参照）から長さ３１１７９ｍを減算することによって、原板コイルの残長を１３０３９（＝４４２１８−３１１７９）ｍと算出する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、取り合わせ処理はステップＳ８の処理に進む。

ステップＳ８の処理では、演算部１０５が、原板コイルに引き当てられていない注文があるか否かを判別する。そして、判別の結果、原板コイルに引き当てられていない注文がある場合、演算部１０５は、取り合わせ処理をステップＳ９の処理に進める。一方、原板コイルに引き当てられていない注文がない場合には、演算部１０５は、取り合わせ処理をステップＳ１０の処理に進める。

ステップＳ９の処理では、演算部１０５が、ステップＳ７の処理によって算出された原板コイルの残長が０であるか否かを判別する。判別の結果、原板コイルの残長が０でない場合には、演算部１０５は、残りの原板コイルに注文を引き当てるために、取り合わせ処理をステップＳ５の処理に戻し、他の注文幅組み合わせパターンを選択してステップＳ６，７の処理を実行する。

具体的には、初回の処理で図５−１に示す注文幅組み合わせパターンＡ−１が選択された場合、既に幅寸法１３０ｍｍの板状製品の注文長さが引き当てられているので、演算部１０５は、次のステップＳ５の処理において１３０ｍｍの板状製品を含まない注文幅組み合わせパターンを選択する。そして、例えば次のステップＳ５の処理において図５−１に示す注文幅組み合わせパターンＡ−２７を選択した場合、注文幅組み合わせパターンＡ−２７は原板コイルから幅寸法１１５ｍｍの板状製品を２条、幅寸法１６０ｍｍの板状製品を１条、幅寸法１７５ｍｍの板状製品を４条切り出すものである。また、図４（ａ）に示すように、幅寸法１１５ｍｍの板状製品は５２８６９ｍ分製造する必要があり、幅寸法１７５ｍｍの板状製品は６９４８５ｍ分製造する必要があり、幅寸法１６０ｍｍの板状製品は前回の処理において５１６４１ｍ分不足している。

このため、演算部１０５は、注文幅組み合わせパターンＡ−２７を製造するために必要な原板コイルの長さ（引き当て長さ）を以下の数式（３）〜（５）によって算出される値のうち、最も小さい値である数式（５）の値（１７３７１ｍ）として算出する。なお、初回の処理後の原板コイルの残長は１３０３９ｍであるので、幅寸法１１５ｍｍ，１６０ｍｍ，１７５ｍｍの板状製品の全長を引き当てることはできず、幅寸法１１５ｍｍ，１６０ｍｍ，１７５ｍｍの板状製品が引き当てられた長さはそれぞれ２６０７７ｍ，１３０３９ｍ，５２１５４ｍとなり、幅寸法１１００ｍｍの原板コイルの残長は０となる。

５２８６９／２＝２６４３５ｍ …（３）
５１６４１／１＝５１６４１ｍ …（４）
６９４８５／４＝１７３７１ｍ …（５）

一方、原板コイルの残長が０である場合には、演算部１０５は、新たな原板コイルを選択するために取り合わせ処理をステップＳ４の処理に戻す。具体的には、演算部１０５は、幅寸法が１１００ｍｍの原板コイルの残長が０になった場合、幅寸法が９６０ｍｍの原板コイルを選択し、幅寸法１１００ｍｍの原板コイルに対する処理と同様に、幅寸法が９６０ｍｍの原板コイルに対しステップＳ５〜Ｓ９の処理を実行する。例えば、ステップＳ５の処理において図６に示す注文幅組み合わせパターンＢ−４が選択された場合、注文幅組み合わせパターンＢ−４は原板コイルから幅寸法１６０ｍｍの板状製品を６条切り出すものである。また、幅寸法が１１００ｍである原板コイルに引き当てられていない幅寸法１６０ｍｍの板状製品の長さは３８６０２ｍであるので、幅寸法１６０ｍｍの板状製品を６条切り出すために必要な原板コイルの長さは以下の数式（６）のように求められる。一方、図４（ｂ）に示すように、幅寸法９６０ｍｍの原板コイルの長さは５０６６６ｍである。従って、幅寸法１６０ｍｍの板状製品の全長を原板コイルに引き当てることができる。幅寸法１６０ｍｍの板状製品の全長を原板コイルに引き当てた後の原板コイルの残長は４４２３２（５０６６６−６４３４）ｍとなる。

３８６０２／６＝６４３４ｍ …（６）

次に、演算部１０５は、既に全長が引き当てられている幅寸法１３０ｍｍ及び幅寸法１６０ｍｍの板状製品を含まない注文幅組み合わせパターンを選択する。このような注文幅組み合わせパターンとして注文幅組み合わせパターンＢ−９が選択された場合、注文幅組み合わせパターンＢ−９は原板コイルから幅寸法１１５ｍｍの板状製品を２条、幅寸法１７５ｍｍの板状製品を２条、幅寸法１９０ｍｍの板状製品を２条切り出すものである。また、この際、幅寸法１１５ｍｍの板状製品は２６７９２（５２８６９−２６０７７）ｍ分不足しており、幅寸法１７５ｍｍの板状製品は１７３３１（＝６９４８５−５２１５４）ｍ分不足しており、幅寸法１９０ｍｍの板状製品は３２０００ｍ分製造する必要がある（図４（ａ）参照）。

このため、演算部１０５は、注文幅組み合わせパターンＢ−９を製造するために必要な原板コイルの長さを以下の数式（７）〜（９）によって算出される値のうち、最も小さい値である数式（８）から得られる値（８６６５ｍ）として算出する。そして、幅寸法９６０ｍｍの原板コイルの残長は４４２３２ｍであるので、注文幅組み合わせパターンＢ−９が原板コイルに引き当てられ、幅寸法１１５ｍｍ，１７５ｍｍ，１９０ｍｍの板状製品は全て２条切り出すために全て１７３３１ｍ切り出される。また、幅寸法１７５ｍｍの板状製品は注文長さ分製造されることになり、残りの板状製品は幅寸法１１５ｍｍ，１９０ｍｍの板状製品となる。また、注文幅組み合わせパターンＢ−９を原板コイルに引き当てた後の原板コイルの残長は３５５６７（４４２３２−８６６５）ｍとなる。以下同様に、全長が引き当てられていない幅寸法１１５ｍｍの板状製品と幅寸法１９０ｍｍの板状製品の原板コイルに引き当てる。

２６７９２／２＝１３３９６ｍ …（７）
１７３３１／２＝ ８６６５ｍ …（８）
３２０００／２＝１６０００ｍ …（９）

ステップＳ１０の処理では、演算部１０５が、ステップＳ５の処理において選択された注文幅組み合わせパターン及びその選択順序を記憶する。具体的には、演算部１０５は、図７に示すように、ステップＳ５の処理において選択された注文幅組み合わせパターン、注文幅組み合わせパターンの選択順序（刃交換回数）、注文幅組み合わせパターンを構成する各板状製品の引当長、各注文幅組み合わせパターンの刃組幅，引き当てた原板コイルの幅（引当コイル幅），引き当てた原板コイルの長さ（引当コイル長），引き当てた原板コイルの重量（引当コイル重量），板状製品が引き当てられなかった原板コイルの重量（ロス）、原板コイル幅毎の原板コイル長に関する情報を記憶する。これにより、ステップＳ１０の処理は完了し、取り合わせ処理はステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ１１の処理では、演算部１０５が、ステップＳ１０の処理によって選択順序が記憶された注文幅組み合わせパターンの組み合わせの数が所定数Ｎ個に達したか否かを判別する。判別の結果、所定数Ｎ個に達していない場合、演算部１０５は、取り合わせ処理をステップＳ４の処理に戻す。一方、所定数Ｎ個に達した場合には、演算部１０５は、取り合わせ処理をステップＳ１２の処理に進める。

ステップＳ１２の処理では、演算部１０５が、図８に示すように、端末インターフェイス１０４を介してステップＳ１０の処理において記憶した各注文幅組み合わせパターンの組み合わせに関する情報を端末装置１１２に表示出力する。図８に示す例は、５つの注文幅組み合わせパターンの組み合わせ（板取１〜５）について、選択された注文幅組み合わせパターン、刃交換回数、注文幅組み合わせパターンを構成する各板状製品の引当長、各注文幅組み合わせパターンの刃組幅，引当コイル幅，引当コイル長，引当コイル重量，ロス、原板コイル幅毎の原板コイル長に関する情報を表示出力したものである。

なお、この際、演算部１０５は、例えば図９（ａ），（ｂ）に示すように、選択された注文幅組み合わせパターンを構成する板状製品の配置をロス幅や引当コイル長等の情報と共に模式的に表示するようにしてもよい。図９（ａ），（ｂ）に示す例は、図８に示す板取１に対応する注文幅組み合わせパターンであり、幅寸法１１００ｍｍの原板コイルに対しては、注文幅組み合わせパターンＡ−１，Ａ−２７が長手方向に順に引き当てられ（図９（ａ））、幅寸法９６０ｍｍの原板コイルに対しては、注文幅組み合わせパターンＢ−４，Ｂ−９，Ｂ−１４，Ｂ−４０が長手方向に順に引き当てられていることを示す。オペレータは、端末装置１１２に表示出力されたこれらの情報を参照して、板状製品を製造する際の板状製品の組み合わせパターンを決定する。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、一連の取り合わせ処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である取り合わせ処理では、演算部１０５が、原板コイルの幅寸法及び長さ寸法に関する原板コイルデータと原板コイルから切り出す板状製品の幅寸法及び長さ寸法に関する注文データとを用いて、原板コイルの幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値が許容値以下となる、原板コイルの幅方向に配列された板状製品の組み合わせパターンを作成し、作成された板状製品の組み合わせパターンを原板コイルから切り出すために必要な原板コイルの長手方向の長さを算出し、作成された板状製品の組み合わせパターンと算出された原板コイルの長手方向の長さとを表示出力する。

このような取り合わせ処理によれば、演算部１０５は、板状製品の組み合わせパターンと板状製品の組み合わせパターンを原板コイルから切り出すために必要な原板コイルの長手方向の長さとを出力し、オペレータに原板コイルの幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定させるので、多くの時間を要することなく原板コイルから切り出す複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定することができる。

一般に、板状製品を切断する際の刃換え作業の優先条件や制約条件は、操業状態や操業条件、原板コイルの在庫状況や出荷先の受け入れ状況、製品納入の条件に応じて変化する。しかしながら、従来技術は、板状製品の製造数に関する制約条件を考慮して最適な組み合わせパターンを出力するのみであるので、オペレータは、刃換え作業を考慮した場合にはどの組み合わせパターンが最適であるのか判断することができない。

これに対して、本発明の一実施形態である取り合わせ処理では、演算部１０５が、複数の板状製品の組み合わせパターンについて、原板コイルから引き当てるために必要な原板コイルの長手方向の長さを算出し、複数の板状製品の組み合わせパターンと各組み合わせパターンについて算出された原板コイルの長手方向の長さとを表示出力する。これにより、オペレータは、表示出力された複数の組合せパターンに基づいて刃換え作業を考慮した場合に最適な組み合わせパターンを決定することができる。

本発明の一実施形態である取り合わせ処理では、演算部１０５が、板状製品の組み合わせパターンを原板コイルから切り出すために必要な原板コイルの長手方向の長さ、原板コイルの長手方向に沿って複数の板状製品の組み合わせパターンを引き当て、引き当てられた組み合わせパターンを表示出力するので、オペレータは、長手方向の組み合わせパターンの連続性に基づいて刃換え作業の容易さを判断し、判断結果に基づいて最適な組み合わせパターンを決定することができる。

本発明の一実施形態である取り合わせ処理では、演算部１０５が、板状製品の組み合わせパターンを原板コイルに引き当てたときの原板コイルの幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値をロスとして出力するので、オペレータは、ロスの値に基づいて歩留まりを考慮して最適な組み合わせパターンを決定することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１，１ａ〜１ｃ 原板コイル
２ａ〜２ｆ 板状製品
３ 幅方向カッター
４ 長手方向カッター
１００ 板状製品の取り合わせ装置
１０１ 原板コイルデータデータベース（原板コイルデータＤＢ）
１０２ 注文データデータベース（注文データＤＢ）
１０３ 計算条件データベース（計算条件ＤＢ）
１０４ 端末インターフェイス
１０５ 演算部
１１０，１１１，１１２ 端末装置

Claims (5)

1. コンピュータを用いて、中間製品を切断することによって幅寸法が異なる複数種の板状製品を製造する際の中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定する板状製品の取り合わせ方法であって、
   前記コンピュータの演算処理装置が、前記中間製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む中間製品データと前記中間製品から切り出す板状製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む注文データとを用いて、中間製品の幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値が許容値以下となる、中間製品の幅方向に配列された板状製品の組み合わせパターンのグループを予め設定したロス許容ピッチから求まる複数の前記許容値毎に作成するパターン作成ステップと、
   前記コンピュータの演算処理装置が、前記組み合わせパターンを構成する板状製品の注文データを用いて、前記パターン作成ステップによって作成された板状製品の組み合わせパターンを前記中間製品から切り出すために必要な該中間製品の長手方向の長さを算出する算出ステップと、
   前記コンピュータの演算処理装置が、前記パターン作成ステップによって作成された板状製品の組み合わせパターンと前記算出ステップによって算出された前記中間製品の長手方向の長さとを出力する出力ステップと、
   を含むことを特徴とする板状製品の取り合わせ方法。
2. 前記算出ステップは、前記コンピュータの演算処理装置が、複数の板状製品の組み合わせパターンについて、前記中間製品から切り出すために必要な該中間製品の長手方向の長さを算出するステップを含み、前記出力ステップは、複数の板状製品の組み合わせパターンと各組み合わせパターンについて算出された前記中間製品の長手方向の長さとを出力する出力ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の板状製品の取り合わせ方法。
3. 前記コンピュータの演算処理装置が、前記算出ステップによって算出された前記中間製品の長手方向の長さに基づいて、前記中間製品の長手方向に沿って複数の板状製品の組み合わせパターンを引き当て、引き当てた組み合わせパターン、組み合わせパターンの引き当て順序、及び引き当てた各組み合わせパターンの刃組幅に関する情報を出力するステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の板状製品の取り合わせ方法。
4. 前記コンピュータの演算処理装置が、板状製品の組み合わせパターンを前記中間製品から切り出すときの原板コイルの幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値を出力するステップを含むことを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載の板状製品の取り合わせ方法。
5. 中間製品を切断することによって幅寸法が異なる複数種の板状製品を製造する際の中間製品の幅方向に配列する複数種の板状製品の組み合わせパターンを決定する板状製品の取り合わせ装置であって、
   中間製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む中間製品データを記憶する第１の記憶手段と、
   前記中間製品から切り出す板状製品の幅寸法及び長さ寸法に関するデータを少なくとも含む注文データを記憶する第２の記憶手段と、
   前記第１の記憶手段に記憶されている中間製品データと前記第２の記憶手段に記憶されている注文データとを用いて、中間製品の幅寸法と板状製品の幅寸法の総計との差分値が許容値以下となる、中間製品の幅方向に配列された板状製品の組み合わせパターンのグループを予め設定したロス許容ピッチから求まる複数の前記許容値毎に作成する作成手段と、
   前記第２の記憶手段に記憶されている前記組み合わせパターンを構成する板状製品の注文データを用いて、前記作成手段によって作成された板状製品の組み合わせパターンを前記中間製品から切り出すために必要な該中間製品の長手方向の長さを算出する算出手段と、
   前記作成手段によって作成された板状製品の組み合わせパターンと前記算出手段によって算出された前記中間製品の長手方向の長さとを出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とする板状製品の取り合わせ装置。

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