JP5652069B2

JP5652069B2 - 最適チャ−ジ編成装置及び最適チャージ編成方法

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Publication number: JP5652069B2
Application number: JP2010203452A
Authority: JP
Inventors: 達也大嶋
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: JP2012059135A

Description

本発明は、鉄鋼製造プロセスの一つである転炉での製造単位となるチャ−ジの構成要素を最適に決定する最適チャージ編成装置及び最適チャージ編成方法に関する。

この種のチャージ編成装置としては、例えば製造品種の注文情報、製造品種別の工程処理発生確率、及び立案方針に関する情報を取り込む入力手段と、注文データベース格納手段と、製造品種モデル格納手段と、注文マトリクス作成手段と、立案方針パラメータを設定する立案方針設定手段と、納期遅れ、製品在庫、出鋼ロット拡大に関する評価関数を最小又は最大にして、出鋼枠配置計画及び製造品種別充当枠を算出する最適化計算手段と、出鋼計画立案結果表示手段と、出鋼計画立案結果登録手段とにより出鋼枠配置計画を立案する出鋼枠配置計画立案装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、計画対象に関するデータを入力するデータ入力処理部と、前記データを統計的に解析するデータ統計解析処理部と、複数の計画作成方針及び作成条件を指示するシナリオを設定するシナリオ設定処理部と、前記シナリオに基づいてロット集約を実行するロット集約実行処理部と、複数のロット集約結果を提示して意志決定者の判断を支援する結果表示部とを備える鉄鋼製品の生産計画装置及び方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、製造基準期日別で、特性別に注文製造量を集約した集約結果を各工程での製造処理能力の関係において過不足状態の評価を行い、評価に基づいて製造ロットの構成を決定し、これを基準に基準工程における各製造ロットの製造予定日を決定し、設定した製造予定日から各工程での製造予定期日と製造量を計算し、この計算結果と注文製造品の各工程での製造基準期日との関係を評価し、各構成の製造バランスの評価を行い、決定した製造ロット、製造予定日の修正が必要か否かを設定し、修正が必要な場合には製造ロット、製造予定日の修正を行い、これを基にして各製造ロットの製造条件の詳細設計と製造ロット内での製造順番を決定するようにした生産計画立案方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８−２９３４７５号公報特開２００７−１２２１２７号公報特開２００２−３３３９１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例では、納期と次工程に必要な日数のみを評価基準としてチャージ編成を行う装置であり、編成結果が納期優先に偏重し、スラブの成分、脱ガス処理等のコストを考慮したチャージ編成を行うことができないという未解決の課題がある。
また、上記特許文献２に記載の従来例では、成分ごとのグルーピング計算を行うようにしており、グルーピングの計算処理の負荷が高く、計算機を用いた自動化では数多くのスラブに同時に対応できないという未解決の課題がある。

さらに、上記特許文献３に記載の従来例では、予め用意された出鋼枠に対してスラブを割り当てるようにしており、出鋼枠を用意するために人手介入の必要があり、自動化できないとうい未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、製造コストの最小化を図り、計算負荷を低減して自動化が可能な最適チャージ編成装置及びチャージ編成方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る最適チャージ編成装置は、スラブのオーダー情報に基づいて、少なくとも転炉での製造単位であるチャージの成分及び出鋼先の連続鋳造装置のモールド形状を含むチャージ制約条件を満たし同一チャージで製造可能なスラブを抽出するスラブ抽出手段と、該スラブ抽出手段で抽出したスラブを組み合わせたチャージ編成を、異なる組合せで複数組生成する暫定チャージ編成手段と、該暫定チャージ編成手段で生成した複数組のチャージ編成のそれぞれについて、少なくともチャージ成分、重量、納期、脱ガス等の二次処理の要否に基づくコストを所定評価式に基づいて演算するコスト演算手段と、該コスト演算手段で演算したコストの総和でなるチャージの評価基準が最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定するチャージ編成決定手段とを備え、前記コスト演算手段は、暫定チャージ編成毎に、暫定チャージ編成におけるチャージ数に固定費を乗算した値でなるチャージ数コスト、暫定チャージ編成における各チャージのチャージ重量にチャージ単価を乗算して得られる値の総和でなるチャージ成分コスト、暫定チャージ編成における各チャージ内の各スラブの納期から該各チャージ内の最小納期を減算した値に納期ずれ単価および各スラブの重量を乗算した値の総和を、暫定チャージ編成における全チャージについて総和した値でなる在庫コスト、暫定チャージ編成における各チャージ内の予備スラブ重量と予備スラブ本数と予備スラブ単価とを乗算した値の総和でなる予備スラブコスト、および、暫定チャージ編成における二次精錬処理を必要とするチャージのチャージ重量に二次精錬処理コストを乗算した値の総和でなる二次処理コストを演算するように構成されていることを特徴としている。

また、請求項２に係る最適チャージ編成方法は、スラブのオーダー情報に基づいて、少なくとも転炉での製造単位であるチャージの成分及び出鋼先の連続鋳造装置のモールド形状を含むチャージ制約条件を満たし同一チャージで製造可能なスラブを抽出するスラブ抽出ステップと、該スラブ抽出ステップで抽出したスラブを組み合わせたチャージ編成を、異なる組合せで複数組生成する暫定チャージ編成ステップと、該暫定チャージ編成ステップで生成した複数組のチャージ編成のそれぞれについて、少なくともチャージ成分、重量、納期、脱ガス等の二次処理の要否に基づくコストを所定評価式に基づいて演算するコスト演算ステップと、該コスト演算ステップで演算したコストの総和でなるチャージの評価基準が最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定するチャージ編成決定ステップとを備え、前記コスト演算ステップは、暫定チャージ編成毎に、暫定チャージ編成におけるチャージ数に固定費を乗算した値でなるチャージ数コスト、暫定チャージ編成における各チャージのチャージ重量にチャージ単価を乗算して得られる値の総和でなるチャージ成分コスト、暫定チャージ編成における各チャージ内の各スラブの納期から該各チャージ内の最小納期を減算した値に納期ずれ単価および各スラブの重量を乗算した値の総和を、暫定チャージ編成における全チャージについて総和した値でなる在庫コスト、暫定チャージ編成における各チャージ内の予備スラブ重量と予備スラブ本数と予備スラブ単価とを乗算した値の総和でなる予備スラブコスト、および、暫定チャージ編成における二次精錬処理を必要とするチャージのチャージ重量に二次精錬処理コストを乗算した値の総和でなる二次処理コストを演算するように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、同一チャージで製造可能なスラブ注文規格を抽出し、抽出したスラブ注文規格を異なる組合せで組み合わせた暫定チャージ編成を生成し、生成した暫定チャージ編成毎に所定評価式に基づいてコスト演算を行い、コスト演算の総和が最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定するので、製造コストの最小化を図り、計算負荷を低減して自動化を容易に行うが可能な最適チャージ編成装置及びチャージ編成方法を提供することができる。

本発明を適用し得る製鋼プロセスを示す模式図である。本発明に係る最適チャージ編成装置を含むシステム構成図である。本発明に係る最適チャージ編成装置の機能ブロック図である。最適チャージ編成装置で実行する最適チャージ編成処理手順の一例を示すフローチャートである。スラブ注文規格を示す説明図である。暫定チャージ編成を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を適用し得る製鋼プロセスを示す模式図である。この製鋼プロセスでは、転炉１で脱炭された溶鋼が受鋼台車２に載置された例えば３００トンの溶鋼を収容できる取鍋３に受鋼される。この取鍋３を必要に応じて二次精錬設備４に移動させて、例えばランスを挿入して行うＲＨ法等によって二次精錬することにより、鋼の成分調整が行われる。

二次精錬が終了した取鍋３又は二次精錬の必要ない取鍋３は、クレーン５等によって受鋼台車２から吊り上げられて連続鋳造設備６に搬送される。この取鍋３の一杯分の溶鋼をチャージと称する。
連続鋳造設備６では、取鍋３の下部に設けられているスライディングノズル３ａを介して溶鋼をタンディッシュ７に供給し、このタンディッシュ７の下方のスライディングノズル７ａの開度を操作することで必要な流量の溶鋼を連続的にモールド８に供給して連続鋳造を行う。この連続鋳造設備６のモールド８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９となるよう切断されて、厚板圧延工場等に送られる。

そして、スラブ９の注文規格に基づいて同一チャージで製造するスラブを決定するチャージ編成を行う場合に、チャージ数コスト、成分コスト、二次精錬処理コスト、予備スラブコスト、納期ずれコスト等の各種コストを演算して最適チャージ編成を行う。
この最適チャージ編成を行うため、図２に示すように、ホストコンピュータ１０と例えばエンジニアリングワークステーション、マイクロコンピュータ等で構成されるチャージ編成装置１１とが例えばローカルエリアネットワーク１２を介して接続されている。

ホストコンピュータ１０は、受注したスラブのオーダー情報であるスラブの注文規格を管理しており、このスラブの注文規格を例えばデータベースに登録する。このスラブの注文規格とは、各スラブの成分値、重量、納期、二次精錬処理の要否、出鋼先の連続鋳造設備６のモールドの厚み及び幅でなるモールド形状、及び指定連続鋳造機等がある。
このホストコンピュータ１０は、チャージ編成装置１１からのチャージ編成対象となる期間を指定したスラブ注文規格送信要求を受信したときに、データベースに登録された要求期間内及びその近傍のスラブの注文規格でチャージ編成されていないスラブの注文規格を、チャージ編成装置１１へローカルエリアネットワーク１２を介して送信する。

チャージ編成装置１１は、図２に示すように、情報を入力するキーボード，マウス等の情報入力部１１ａ、情報を出力するディスプレイ，プリンタ等の情報出力装置１１ｂ及び情報を記憶するハードディスク，不揮発性メモリ等の記憶装置１１ｃが接続されている。
チャージ編成装置１１は、機能ブロック図で表すと図３に示すように構成されている。すなわち、チャージ編成装置１１は、ホストコンピュータ１０から入力されたチャージ編成の対象期間におけるスラブの注文規格を記憶するスラブ注文規格記憶部１３と、このスラブ注文規格記憶部１３に記憶されたスラブ注文規格に基づいて所定の制約条件を満足して同一チャージで製造可能なスラブを抽出するスラブ抽出手段としてのスラブ抽出部１４と、このスラブ抽出部１４で抽出されたスラブを種々組み合わせて暫定チャージ編成を行う暫定チャージ編成手段としての暫定チャージ編成部１５と、この暫定チャージ編成部１５で編成された暫定チャージ編成のそれぞれについてコスト演算を行うコスト演算手段としてのコスト演算部１６と、このコスト演算部１６で演算されたコストの総和でなるチャージの評価基準が最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として選択するチャージ編成決定手段としてのチャージ編成決定部１７とを備えている。

ここで、スラブ抽出部１４は、同一チャージで製造可能なスラブを抽出する制約条件として、少なくとも注文規格の成分が同一チャージで組合せ可能な成分であること及び連続鋳造設備６のモールド８の厚み及び幅でなる形状が連続鋳造可能であることが設定されている。
また、暫定チャージ編成部１５では、同一チャージで製造可能なスラブを組み合わせて暫定チャージ編成を行う場合に、予め設定されたチャージ重量の最低チャージ重量及び最大チャージ重量の制約を満たすことを条件にスラブを組合せ、最低チャージ重量に達しないチャージ編成についてはスラブの注文規格に紐付かないスラブである予備スラブを割り当てて抽出された全てのスラブを各チャージに割り当てた暫定チャージ編成を種々のスラブの組合せで生成する。

この暫定チャージ編成を行うに当たって、基本的には、同一成分のスラブを纏めた暫定チャージ編成を行うことが好ましい。他のスラブの組合せについても暫定チャージ編成を行う。そして、生成された複数の暫定チャージ編成を記憶装置１１ｃの所定記憶領域に記憶する。
コスト演算部１６では、スラブｉをチャージｊで鋳込むか否かを表す変数ｘ_ｉｊを設定するとともに、チャージｊにおける予備スラブ本数をｙ_ｊとして設定し、さらに定数としてチャージｊの単価をＣ_ｊ、二次精錬処理の単価をＲＨとし、納期ずれの単価をＮとし、チャージ固定費をＦとし、スラブｉの重量をｗ_ｉとし、予備スラブの重量をＹとし、予備スラブの単価をＬとする。ここで、変数ｘ_ｉｊは、スラブｉをチャージｊで鋳込む場合にはｘ_ｉｊ＝１に設定し、スラブｉをチャージｊで鋳込まない場合にはｘ_ｉｊ＝０に設定する。
そして、チャージｊの重量Ｗ_ｊを、

によって演算する。
さらに、コスト演算部１６は、チャージ数コストＣＮＣ、成分コストＣＯＣ、在庫コストＳＴＣ、予備スラブコストＲＳＣ、二次精錬処理コストＲＨＣを下記（２）〜（６）式の評価式に基づいて演算する。

チャージ編成決定部１７は、コスト演算部１６で演算したチャージ数コストＣＮＣ、成分コストＣＯＣ、在庫コストＳＴＣ、予備スラブコストＲＳＣ及び二次精錬処理コストＲＨＣの全てを加算した総和となる合計コストが最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定し、決定した最適チャージ編成を情報出力部１１ｂに出力するとともに、ホストコンピュータ１０に決定した最適チャージ編成を通知する。

そして、チャージ編成装置１１では、図４に示すチャージ編成処理を実行する。このチャージ編成処理では、先ず、ステップＳ１で、チャージ編成を行う対象となる期間が情報入力部１１ａから入力されたか否かを判定し、情報入力部１１ａから対象期間が入力されていないときには、これが入力されるまで待機し、対象期間が入力されたときには、ステップＳ２に移行する。

このステップＳ２では、入力された対象期間を含むスラブ注文規格送信要求を、ローカルエリアネットワーク１２を介してホストコンピュータ１０に送信し、次いでステップＳ３に移行して、ホストコンピュータ１０から対象期間に該当するスラブ注文規格を受信したか否かを判定し、スラブ注文規格を受信していないときには、これを受信するまで待機し、スラブ注文規格を受信したときにはステップＳ４に移行して、受信したスラブ注文規格を記憶装置１１ｃの所定記憶領域に更新記憶する。

次いで、ステップＳ５に移行して、記憶装置１１ｃの所定記憶領域に記憶したスラブ注文規格を読出し、前記所定の制約条件を満足して同一チャージで組み合わせて鋳込み可能なスラブ注文規格を抽出し、抽出したスラブ注文規格を記憶装置１１ｃに形成した抽出スラブ注文規格記憶領域に格納してからステップＳ６に移行する。
このステップＳ６では、記憶装置１１の抽出スラブ注文規格記憶領域に記憶されているスラブ注文規格を読出し、チャージ毎にスラブ注文規格をチャージの最小チャージ重量及び最大チャージ重量でなるチャージ制約条件を満たすように振り分けて暫定チャージ編成を生成する。この暫定チャージ編成は、例えば、基本的には成分単価の高いスラブ注文規格を順次チャージ制約条件を満足するように各チャージに振り分け、その他のスラブ注文規格を任意の組合せで各チャージに振り分けて複数の暫定チャージを生成し、さらには、全てのスラブ注文規格を異なる組合せで各チャージに振り分けて他の暫定チャージ編成を生成する。

そして、生成した各暫定チャージ編成を記憶装置１１ｃの暫定チャージ編成記憶領域に格納してからステップＳ７に移行する。
このステップＳ７では、記憶装置１１ｃの暫定チャージ編成記憶領域に格納されている暫定チャージ編成のそれぞれについて、前述した（１）〜（６）式の演算を行って、チャージ数コストＮＣ、成分コストＣＯＣ、在庫コストＳＴＣ、予備スラブコストＳＴＣ、及び二次精錬処理コストＲＨＣを演算する。

次いで、ステップＳ８に移行して、各暫定チャージ編成毎に演算した成分チャージ数コストＮＣ、成分コストＣＯＣ、在庫コストＳＴＣ、予備スラブコストＳＴＣ、及び二次精錬処理コストＲＨＣの総和でなる合計コストＴＣを算出し、これを記憶装置１１ｃの合計コスト記憶領域に記憶してからステップＳ９に移行する。
このステップＳ９では、記憶装置１１ｃの合計コスト記憶領域に記憶されている各暫定チャージ編成の評価基準となる合計コストＴＣを読出し、合計コストＴＣが最小値となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定し、次いでステップＳ１０に移行して、決定した最適チャージ編成を記憶装置１１ｃの最適チャージ編成記憶領域に更新記憶する。

次いで、ステップＳ１０に移行して、記憶装置１１ｃの最適チャージ編成記憶領域に記憶されている最適チャージ編成を情報出力部１１ｂに出力して、プリンタに印刷するか、液晶ディスプレイ等のディスプレイに表示するとともに、ホストコンピュータ１０に最適チャージ編成を通知する。
この図４の処理において、ステップＳ４の処理がスラブ注文規格記憶部１３に対応し、ステップＳ５の処理がスラブ抽出部１４に対応し、ステップＳ６の処理が暫定チャージ編成部１５に対応し、ステップＳ７及びステップＳ８の処理がコスト演算部１６に対応し、ステップＳ９の処理がチャージ編成決定部に１７に対応している。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
顧客からの鉄鋼製品のオーダー情報は、ホストコンピュータ１０で製鉄所毎に管理される。ホストコンピュータ１０では、仕掛中のスラブ注文規格とこれから製造する予定のスラブ注文規格とがデータベースに格納されている。
チャージ編成装置１１では、各スラブ注文規格の製造を行うチャージ編成を行う際に、所定のチャージ編成対象となる期間を指定したスラブ注文規格送信要求をホストコンピュータ１０に送信することにより、ホストコンピュータ１０からチャージ編成対象期間内におけるチャージ編成を行っていない多数のスラブ注文規格を、ローカルエリアネットワーク１２を介して取得し、取得した各スラブ注文規格を記憶装置１１ｃに形成したスラブ注文規格記憶領域に記憶する。

このように、スラブ注文規格記憶領域にチャージ編成対象期間内における多数のスラブ注文規格が記憶されると、このスラブ注文規格記憶領域に記憶されている多数のスラブ注文規格のうち、同一チャージで製造可能な成分が組合せ可能で且つモールド形状が同一となる制約条件を満足するスラブ注文規格を抽出する。
ここで、説明を簡単にするために、スラブ注文規格の抽出結果が、例えば図５に示すように、５種類のスラブＳＬ１〜ＳＬ５であるものとする。
この５種類のスラブＳＬ１〜ＳＬ５のうち、スラブＳＬ１及びＳＬ２が成分単価の高い高品質の成分Ａであり、残りのスラブＳＬ３〜ＳＬ５は成分Ａと抱き合わせてチャージ可能な成分単価の低い成分Ｂであり、各スラブＳＬ１〜ＳＬ５のモールドの厚み及び幅が同一の形状ａであるものとする。

また、スラブＳＬ１，ＳＬ３及びＳＬ５については二次精錬処理を行うが、残りのスラブＳＬ２及びＳＬ４については二次精錬処理を行う必要がないものとし、さらに、各スラブＳＬ１〜ＳＬ５の重量及び予備スラブ１本当たりの重量が計算を容易にするために全て例えば１００トンに相当する“１”に設定され、納期はスラブＳＬ１，ＳＬ４及びＳＬ５については本日（０日後）であり、スラブＳＬ２及びＳＬ３については３０日後に設定されている。さらに、チャージ制約となる最低チャージ重量が“２”に設定され、最大チャージ重量が“３”に設定されている。

そして、抽出された５種類のスラブＳＬ１〜ＳＬ５について上記チャージ制約を満足させながら種々組み合わせて異なる組合せの暫定チャージ編成を生成する。
この暫定チャージ編成を生成する場合に、基本的には、成分単価の高い成分Ａ同士を１つのチャージに割り当てることが好ましい。ここでは、例えば、図６（ａ）〜（ｅ）に示す５種類の第１〜第５の暫定チャージ編成が生成され、生成された第１〜第５の暫定チャージ編成が記憶装置１１ｃの暫定チャージ編成記憶領域に記憶される。

すなわち、第１の暫定チャージ編成は、図６（ａ）に示すように、成分単価が高い成分ＡのスラブＳＬ１及びＳＬ２を１つのチャージＣＨ１１とし、成分単価の低い成分ＢのスラブＬＳ３及びＳＬ４を１つのチャージＣＨ１２とし、さらに成分単価の低い成分ＢのスラブＬＳ５とチャージ制約である最低チャージ重量“２”を満足させるための予備スラブＳＬＳとを１つのチャージＣＨ１３とする。

この第１の暫定チャージ編成では、チャージＣＨ１１を成分Ａとし、チャージＣＨ１２及びＣＨ１３を成分Ｂとする。さらに、チャージＣＨ１１でスラブＳＬ１が二次精錬処理を必要とし、チャージＣＨ１２でもスラブＳＬ３が二次精錬処理を必要とし、チャージＣＨ１３でもスラブＳＬ５が二次精錬処理を必要としている。このため、３つのチャージＣＨ１１〜ＣＨ１３の全てが二次精錬処理を必要とすることになる。
したがって、第１の暫定チャージ編成では、３つのチャージＣＨ１１〜ＣＨ１３を必要とすることからチャージ数コストＣＮＣは、チャージ数単価を例えば２０とすると、ＣＮＣ＝２０×３＝６０となる。

また、成分コストＣＯＣは、成分Ａの成分単価を１００とし、成分Ｂの成分単価を５０とすると、ＣＯＣ＝１００×２＋５０×４＝４００となる。
さらに、在庫コストＳＴＣは、納期ずれ単価を簡単のため“１”に設定すると、スラブＳＬ２及びＳＬ３がともに３０日後の納期であるので、ＳＴＣ＝（３０−０）×２×１＝６０となる。

さらにまた、予備スラブコストＲＳＣは、チャージＣＨ１３で予備スラブＳＬＳを形成することから、予備スラブ単価を５０とすると、ＲＳＣ＝５０×１＝５０となる。
なおさらに、二次精錬処理コストＲＨＣは、各チャージＣＨ１１〜ＣＨ１３のそれぞれに二次精錬処理を必要とするスラブＳＬ１、ＳＬ３及びＳＬ５が存在することから、二次精錬処理単価ＲＨを６０とすると、ＲＨＣ＝６０×６＝３６０となる。
このため、第１の暫定チャージ編成の合計コストＴＣ１は、ＴＣ１＝ＣＮＣ＋ＣＯＣ＋ＳＴＣ＋ＲＳＣ＋ＲＨＣ＝９３０となり、この合計コストＴＣ１を記憶装置１１ｃの合計コスト記憶領域に記憶する。

次に、第２の暫定チャージ編成は、図６（ｂ）に示すように、成分単価の高い成分ＡのスラブＳＬ１及びＳＬ２を１つのチャージＣＨ２１とし、成分単価の低い成分ＢのスラブＳＬ３〜ＳＬ５を１つのチャージＣＨ２２とし、予備スラブＳＬＳは形成していない。
この第２の暫定チャージ編成では、チャージ数コストＣＮＣ＝２０×２＝４０、成分コストＣＯＣ＝１００×２＋５０×３＝３５０、在庫コストＳＴＣ＝３０×２×１＝６０、予備スラブコストＲＳＣ＝５０×０＝０、二次精錬処理コストＲＨＣ＝６０×５＝３００となる。このため、第２の暫定チャージ編成の合計コストＴＣ２は、ＴＣ２＝７５０となり、この合計コストＴＣ２を記憶装置１１ｃの合計コスト記憶領域に更新記憶する。

また、第３の暫定チャージ編成は、図６（ｃ）に示すように、成分単価の高いスラブＳＬ２と成分単価の低いスラブＳＬ４とを１つのチャージＣＨ３１とし、同様に成分単価の高いスラブＳＬ１と成分単価の低いスラブＳＬ３及びＳＬ５とを１つのチャージＣＨ３２とする。この場合、チャージＣＨ３１及びＣＨ３２はともに成分単価の高いスラブＳＬ２及びＳＬ１を含むので、成分Ａとするとともに、チャージＣＨ３１では、二次精錬処理を必要とせず、チャージＣＨ３２のみ二次精錬処理を必要とする。
この第３の暫定チャージ編成では、チャージ数コストＣＮＣ＝２０×２＝４０、成分コストＣＯＣ＝１００×５＝５００、在庫コストＳＴＣ＝３０×２×１＝６０、予備スラブコストＲＳＣ＝５０×０＝０、二次精錬コストＲＨＣ＝６０×３＝１８０となる。このため、第３の暫定チャージ編成の合計コストＴＣ３は、ＴＣ３＝７８０となる。

また、第４の暫定チャージ編成は、図６（ｄ）に示すように、成分単価の高いスラブＳＬ１と成分単価の低いスラブＳＬ３とを成分Ａとする１つのチャージＣＨ４１とし、成分単価の高いスラブＳＬ２と成分単価の低いスラブＳＬ４及びＳＬ５とを成分Ａとする１つのチャージＣＨ４２とする。
この第４の暫定チャージ編成では、チャージ数コストＣＮＣ＝２０×２＝４０、成分コストＣＯＣ＝１００×５＝５００、在庫コストＳＴＣ＝３０×２×１＝６０、予備スラブコストＲＳＣ＝５０×０＝０、二次精錬コストＲＨＣ＝６０×５＝３００となる。このため、第４の暫定チャージ編成の合計コストＴＣ４は、ＴＣ４＝９００となる。

また、第５の暫定チャージ編成は、図６（ｅ）に示すように、成分単価の高いスラブＳＬ１と成分単価の低いスラブＳＬ３とを１つのチャージＣＨ５１とし、同様に成分単価の高いスラブＳＬ２と成分単価の低いスラブＳＬ４とを１つのチャージＣＨ５２とし、さらに成分単価の低いスラブＳＬ５と予備スラブＳＬＳとを１つのチャージＣＨ５３とする。
この第５の暫定チャージ編成では、チャージ数コストＣＮＣ＝２０×３＝６０、成分コストＣＯＣ＝１００×４＋５０×２＝５００、在庫コストＳＴＣ＝３０×２×１＝６０、予備スラブコストＲＳＣ＝５０×１＝５０、二次精錬コストＲＨＣ＝６０×４＝２４０となる。このため、第４の暫定チャージ編成の合計コストＴＣ５は、ＴＣ５＝９１０となる。

そして、算出された第１〜第５の暫定チャージ編成の合計コストＴＣ１〜ＴＣ５を比較したときに、第２の暫定チャージ編成の合計コストＴＣ＝７５０が最小値となることから、この第２の暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定し、記憶装置１１ｃの所定記憶領域に記憶するとともに、情報出力部１１ｂによって、プリンタで印刷するか、ディスプレイに表示するか、さらにはプリンタで印刷するとともに、ディスプレイで表示する。これと同時に決定した最適チャージ編成をホストコンピュータ１０へ通知する。

このように、上記実施形態によると、チャージ編成を行う際に、同一のチャージで鋳込可能なスラブ注文規格を抽出し、抽出したスラブ注文規格を各チャージに振り分けて異なる組合せの暫定チャージ編成を生成する。生成した各暫定チャージ編成のそれぞれについて、評価値としてチャージ数コストＣＮＣ、成分コストＣＯＣ、在庫コストＳＴＣ、予備スラブコストＲＳＣ及び二次精錬処理コストＲＨＣを評価式に基づいて算出する。そして、暫定チャージ編成毎の各コストの合計コストＴＣ１〜ＴＣ５を算出し、これら合計コストＴＣ１〜ＴＣ５が最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定するので、製造コストの最小化を図り、計算負荷を低減して自動化を容易に行うことができる。

１…転炉、２…受鋼台車、３…取鍋、４…二次精錬設備、５…クレーン、６…連続鋳造設備、７…タンディッシュ、８…モールド、９…スラブ、１０…ホストコンピュータ、１１…チャージ編成装置、１１ａ…情報入力部、１１ｂ…情報出力部、１１ｃ…記憶装置、１２…ローカルエリアネットワーク、１３…スラブ注文規格記憶部、１４…スラブ抽出部、１５…暫定チャージ編成部、１６…コスト演算部、１７…チャージ編成決定部、ＳＬ１〜ＳＬ５…スラブ

Claims

スラブのオーダー情報に基づいて、少なくとも転炉での製造単位であるチャージの成分及び出鋼先の連続鋳造装置のモールド形状を含むチャージ制約条件を満たし同一チャージで製造可能なスラブを抽出するスラブ抽出手段と、
該スラブ抽出手段で抽出したスラブを組み合わせたチャージ編成を、異なる組合せで複数組生成する暫定チャージ編成手段と、
該暫定チャージ編成手段で生成した複数組のチャージ編成のそれぞれについて、少なくともチャージ成分、重量、納期、脱ガス等の二次処理の要否に基づくコストを所定評価式に基づいて演算するコスト演算手段と、
該コスト演算手段で演算したコストの総和でなるチャージの評価基準が最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定するチャージ編成決定手段とを備え、
前記コスト演算手段は、暫定チャージ編成毎に、
暫定チャージ編成におけるチャージ数に固定費を乗算した値でなるチャージ数コスト、
暫定チャージ編成における各チャージのチャージ重量にチャージ単価を乗算して得られる値の総和でなるチャージ成分コスト、
暫定チャージ編成における各チャージ内の各スラブの納期から該各チャージ内の最小納期を減算した値に納期ずれ単価および各スラブの重量を乗算した値の総和を、暫定チャージ編成における全チャージについて総和した値でなる在庫コスト、
暫定チャージ編成における各チャージ内の予備スラブ重量と予備スラブ本数と予備スラブ単価とを乗算した値の総和でなる予備スラブコスト、
および、暫定チャージ編成における二次精錬処理を必要とするチャージのチャージ重量に二次精錬処理コストを乗算した値の総和でなる二次処理コスト
を演算するように構成されていることを特徴とする最適チャージ編成装置。
スラブのオーダー情報に基づいて、少なくとも転炉での製造単位であるチャージの成分及び出鋼先の連続鋳造装置のモールド形状を含むチャージ制約条件を満たし同一チャージで製造可能なスラブを抽出するスラブ抽出ステップと、
該スラブ抽出ステップで抽出したスラブを組み合わせたチャージ編成を、異なる組合せで複数組生成する暫定チャージ編成ステップと、
該暫定チャージ編成ステップで生成した複数組のチャージ編成のそれぞれについて、少なくともチャージ成分、重量、納期、脱ガス等の二次処理の要否に基づくコストを所定評価式に基づいて演算するコスト演算ステップと、
該コスト演算ステップで演算したコストの総和でなるチャージの評価基準が最小となる暫定チャージ編成を最適チャージ編成として決定するチャージ編成決定ステップとを備え、
前記コスト演算ステップは、暫定チャージ編成毎に、
暫定チャージ編成におけるチャージ数に固定費を乗算した値でなるチャージ数コスト、
暫定チャージ編成における各チャージのチャージ重量にチャージ単価を乗算して得られる値の総和でなるチャージ成分コスト、
暫定チャージ編成における各チャージ内の各スラブの納期から該各チャージ内の最小納期を減算した値に納期ずれ単価および各スラブの重量を乗算した値の総和を、暫定チャージ編成における全チャージについて総和した値でなる在庫コスト、
暫定チャージ編成における各チャージ内の予備スラブ重量と予備スラブ本数と予備スラブ単価とを乗算した値の総和でなる予備スラブコスト、
および、暫定チャージ編成における二次精錬処理を必要とするチャージのチャージ重量に二次精錬処理コストを乗算した値の総和でなる二次処理コスト
を演算するように構成されていることを特徴とする最適チャージ編成方法。