JP6878734B2 - ストック品の適応状況の評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、ストック品（余材）の適応状況の評価方法に関する。

従来より、製造現場では、製造された製品、または製造途中の半製品を一時的に保存する保管エリアが存在する。例えば、圧延材や線材の製造現場であれば、連続鋳造された鋼片を在庫（ストック品、余材）として保管する保管エリアが設けられている。この保管エリアでは、ユーザから要求されたオーダに応じて、ストック品を下工程である圧延設備に出荷している。

ところで、ストック品の中には、製品の仕様を満足しないものが含まれることがあり、このようなストック品は出荷されずに残る可能性が高い。一方で、ユーザからの要求に合致するストック品や、引き合いの多い仕様に合致するストック品は、直ちに下工程へと出荷される。
上記状況の下で、ストック品の「捌け度合い（はけどあい）」を正確に且つ数値的に知ることは、保管エリアの管理や、上工程での製造状況の調整などに、有益なことになる。

上記したような「保管エリアの管理」に関する技術が開示されたものとして、以下に示す特許文献１がある。
例えば、特許文献１には、販売計画を満足する鋼板の製造を行うことを可能にした鋼板の生産計画方法及び鋼板の製造方法が開示されている。具体的には、特許文献１は、鋼板の製造計画を作成する製造計画作成工程と、製造計画に対して仮想注文を割り当てることにより生産計画を修正する仮想注文割当工程と、仮想注文に新規注文を充当する仮想注文充当工程と、を含む鋼板の生産計画方法を開示する。この製造計画作成工程は、複数のロットを集約し、集約されて作成された製造計画に対して仮想注文を割り当て可能とされており、また注文をデータベースに登録する際の分類のキーには、需要家・製品種別・材料化学成分・製品の寸法・製品重量などが利用可能とされている。

特開平８−２４９２４号公報

上記した特許文献１の技術は、保管エリアに保管された在庫の適用度（後述する戦力度）を評価するものではないので、ストック品の捌け度合いを正確に把握することができず、ひいては、保管エリアの状況を正確に認識することができない。すなわち、特許文献１の技術を採用したとしても、ストック品の「捌け度合い」を正確に且つ数値的に知ることは困難である。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、保管エリアに保管されたストック品の、仕様に対する適応度（様々な仕様に対応可能でスムーズに下工程側へ捌けてゆく度合い、捌け度合い）を数値的に評価することができる適応状況の評価方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のストック品の適応状況の評価方法は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のストック品の適応状況の評価方法は、保管エリア内に在庫として保管され且つ前記保管エリアの下工程の要求に応じて前記下工程に出荷されるストック品に関し、当該ストック品の鋼種名に対する適応状況を評価する方法であって、前記ストック品の鋼種名と、前記要求される仕様とを関係づけたマトリクスが鋼種グループ毎に作成されてコンピュータに記録されており、前記作成された前記マトリクスにおいて、充当可能となっている仕様ごとの平均オーダー量の合計量を「充当可能量」とし、前記マトリクスの全仕様における平均オーダー量の合計量を「充当候補量」としておき、前記コンピュータは
「充当可能量÷充当候補量」により、前記ストック品の適応度を算出し、算出された前記適応度から、前記ストック品の仕様への適応状況を評価することを特徴とする。

好ましくは、前記保管エリアが製鉄所内に設けられるものであって、前記ストック品は鋼片とされているとよい。

本発明にかかるストック品の適応状況の評価方法によれば、保管エリアに保管されたストック品の、仕様に対する適応度（様々な仕様に対応可能でスムーズに下工程側へ捌けてゆく度合い、捌け度合い）を数値的に評価することが可能となる。

本実施形態にかかるストック品の適応状況の評価方法が行われる製造現場を示した図である。

以下、本実施形態に係る「ストック品の適応状況の評価方法」（以降では、単に「評価方法」と呼ぶ場合がある）を、図面に基づき詳しく説明する。
本実施形態の評価方法は、保管エリアに保管されたストック品（余材）の、仕様に対する適応度（様々な仕様に対応可能でスムーズに下工程へ流すことが可能な度合い、捌け度合い）を数値的に評価することができるものである。

本実施形態では、製鉄所内において、連続鋳造機で鋳造された鋼片を保管する保管エリアを対象としている。それ故、ストック品としては鋼片が該当する。ストック品の仕様は、鋼片の鋼種名、重さ（１個あたりの重さ）が対応する。
ストック品、すなわち鋼片は、図１に示すような製造ライン１で製造される。
具体的には、図１に例示する製造ライン１は、上工程である連続鋳造機２と、保管エリア３と、下工程である圧延設備４とを備えたものとなっている。

上工程である連続鋳造機２は、タンディッシュに供給された溶鋼を連続的に鋳造しつつ鋼片Ｗとするものである。連続鋳造機２で鋳造（溶製）され、分塊圧延された後の鋼片Ｗは、所定の寸法や重量、あるいは鋼種などに鋳造されており、同じ取鍋の溶鋼から製造されたものには、同一の在庫番号（ロット番号）が付与される。
つまり、それぞれの鋼片Ｗは、在庫番号毎に送られ、例えば数十ｔｏｎ〜数百ｔｏｎの単位で保管エリア３にストック品Ｗとして保管されている。なお、本実施形態では、上工程は連続鋳造機２であるが、他の加工品の製造ライン１の場合には、連続鋳造機２以外の設備が上工程とされていてもよい。

保管エリア３は、連続鋳造機２で鋳造され、その後、分塊圧延された鋼片Ｗ（ストック品Ｗ）を保管する設備であり、図例ではストックヤードなどに鋼片Ｗを山積み状態で直置き保管するものを挙げている。
この保管エリア３に搬送される鋼片Ｗについては、いずれにも、在庫番号、鋼種、在庫量などが与えられ、在庫管理システムのコンピュータに記録されている。そして、新たにストック品Ｗが搬入されたり搬出（出荷）されたりした際には、在庫管理システムのコンピュータの記録が変更され、鋼片Ｗの在庫量に対応した最新の情報に常時更新される。

この保管エリア３の鋼片Ｗ（正確には、在庫番号）に対しては、鋼種名、重さ（１個あたりの重さ）が紐付けられている。
下工程の圧延設備４は、保管エリア３に保管された鋼片Ｗを用いて圧延加工を行うものである。本実施形態では、圧延設備４として、上下一対のワークロールにより鋼片Ｗを板材に圧延する圧延機を例示している。圧延設備４で圧延された圧延材は、適宜加工が行われた後、顧客に出荷されている。

なお、本実施形態では、下工程の設備として圧延設備４が挙げられているが、圧延以外の加工を鋼片Ｗに対して行う設備が下工程に用いられていても良い。
上述した鋼種名などが紐付けられた鋼片Ｗを保管する保管エリア３では、保管エリア３に保管されていた鋼片Ｗは、必要に応じて下工程に払い出される。
ここで、要求される仕様に、保管エリア３内の鋼片Ｗに割り付けることを、「充当」と呼ぶこともある。そのため、要求される仕様に割り当てられていない鋼片Ｗを「余材（未充当品）」と呼ぶこともある。

充当された鋼片Ｗは、下工程に払い出されるのため、当然、ストック品Ｗの「充当」が行われた保管エリア３では、充当鋼片Ｗの在庫量が減るので、減少した鋼片Ｗの在庫量を回復させるような措置が取られる。
ところで、上工程での様々な要因により、在庫番号が異なる場合には、同じ鋼種名（例えば、A1）を有していたとしても、成分に多少のバラツキが生じることがある（ある範囲を持っていることになる）。

例えば、在庫管理システムのコンピュータに記録された鋼種名が同じものの中でも、組成が必要とする鋼種名の組成と完全に適応していない場合があり、組成が適応していないストック品Ｗは充当されることなく長期在庫品として保管エリア３に残り続ける可能性がある。当然、このような鋼片Ｗがあると、対応できる鋼片Ｗの在庫量が小さくなってしまい、保管エリア３内の在庫管理が上手くゆかない状況となる。

そこで、本発明の「ストック品の適応状況評価方法」では、保管エリア３に保管された鋼片Ｗ（ストック品Ｗ）の戦力度（適応度）を的確に評価し、評価結果に基づいて在庫を管理することで、在庫の状態を突発的な事態やトラブルにも十分に対応可能な状態に維持できるようにしている。
具体的に、本実施形態の「ストック品の適応状況評価方法」は以下のような手順で実施される。
(i) 「保管エリア３内の鋼片Ｗの鋼種名と、仕様とを関係づけたマトリクスを作成する」
表１に示すように、作成するマトリックスは、鋼片Ｗの鋼種名が要求している仕様を満足するかどうかを表形式でまとめたものとなっている。

なお、本実施形態において、「仕様」とは、需要家からの要求に従い、使う鋼種を予め社内で決めておくものである(品質工程設計)。
また、「オーダー」とは、仕様Ｎｏ，量を指定されて、需要家からの要求に従い受注したもの。月にN回バッチ的に工場に入力されるものである。
つまり、表１の左側の列の情報は、保管エリア３の状況をまとめたものとなっており、保管エリア３の状況はさらに「在庫番号」、「鋼種名」、「未充当の在庫量」で示されている。

「鋳片番号」は、同じ取鍋の溶鋼を用いて連続鋳造された鋼片Ｗを示す番号である。
「鋼種名」は、在庫番号の鋼片Ｗに対する鋼種の銘柄である。例えば、在庫番号Ｘ１は、鋼種名Ａ１を目指して溶製された溶鋼を用いているため、鋼種名はA１となる。同じく、上工程での様々な要因により、同じ鋼種名A１でありながら、在庫番号Ｘ１と在庫番号Ｘ４との成分は、若干異なるものとなっている。

「余材」は、保管エリア３内において、仕様に対応できない鋼片Ｗの総量のことである。
「単質」は、一製品（鋼片Ｗ）あたりの重量(ton)である。
なお、表１においては、本実施形態では理解が容易となるように「鋼種」、「単質」が異なる場合を例示しているが、保管エリア３の状況には「寸法」のような特性値を用いても良い。

一方、表１の中央から右側にかけての「列」は、仕様の状況をまとめたものとなっており、仕様の状況はさらに「仕様名」、「鋼種名」、「平均オーダ量（受注量）」「単質」で示されている。
「仕様名」は、鋼片Ｗの仕様を示す名前（番号）であり、「鋼種名」は、品質工程設計で決めておく鋼種の銘柄名のことである。「平均オーダ量」は、過去に入ったオーダー量の平均値（例えばｔ／月）その仕様の大体のボリュームを表している。「単質」は、製品１個あたりの重量範囲を示している。

表１から明らかなように、仕様と鋼片番号とで鋼種が一致しても、○（充当可能）が付かない場合がある。例えば、仕様で指定される一製品あたりの重量範囲に対し、各鋼片番号の単質がこれを満足しない場合は、○とならない（例えば、鋼片番号X3）。
一方、仕様と鋼片番号で鋼種名が異なっても○が付く場合がある。例えば、鋼種Ａ１が、鋼種Ａ２の成分はすべて満足し、加えて鋼種Ａ２では特に添加しなくてもかまわない合金元素を添加しただけの鋼種であるような場合、鋼種Ａ２の仕様１に対して、鋼種Ａ１の鋼片番号が適応可能な場合がある（左の例では鋼種A2の仕様２に対して、鋼種A1の鋼片番号Ｘ１が適応可能となる）。

このような考えのもと、仕様に対して充当可能な場合を「○」としてマトリクスに整理したものが、表１である。
(ii) 次に、「マトリクスから、ストック品Ｗの適応度（戦力度）を算出する」
上述したようにマトリクスが作成されたら、戦力度を算出する。戦力度は、０〜１の値をとり、値が大きいほど戦力度が大である。戦力度の計算の手法には、計算方法１〜計算方法３の３つが考えられる。まずは、計算方法１について説明する。
（計算方法１）
戦力度を算出するにあたり、まずは、表１のデータを基に、「充当可能量」と「充当候補量」とを計算する。

表２は、ストック品Ｗ中の鋼種名A1に着目したものである。
表２において充当可否フラグで充当可能（表１の○）となっている仕様の合計量を「充当可能量」として算出する。上記の表の場合、在庫番号X1に着目した場合、充当可能量＝300tonである。一方、充当可否フラグに関わらず、マトリクスの全仕様の合計量を「充当候補量」として算出する。在庫番号X1に着目した場合、充当可能量＝950tonである。

その後、「充当可能量÷充当候補量」により、戦力度を算出する。在庫番号X1の戦力度は、0.316であり、戦力度の値が若干小さい値であって、「該当する余材は、様々な仕様に対応し難く使い勝手が悪い」と判断し、適用可能な仕様が入れば優先的に充当するなどの対策をとるようにする。
（計算方法２）
戦力度を算出するにあたり、表３に示すような「計算方法２」を採用してもよい。

まずは、表１のデータを基に、「充当可能量」と「充当候補量」とを計算する。
次に、表３に示す如く、計算方法２の場合、充当可否フラグで充当可能（表１の○）となっており、且つ、着目する鋼片番号と同一鋼種の仕様の平均オーダ量合計量を「充当可能量」として算出する。一方、充当可否フラグに関わらず、着目在庫の鋼種と同じ仕様の平均オーダ量合計量を「充当候補量」とする。

その後、「充当可能量÷充当候補量」を戦力度とする。この計算方法の結果、在庫番号X4の戦力度は非常に高いものとなり、使い勝手がよいと判断される。
（計算方法３）
戦力度を算出するにあたり、表４に示すような「計算方法３」を採用してもよい。

まずは、表１のデータを基に、「充当可能量」と「充当候補量」とを計算する。
その後、表４に示す如く、計算方法３の場合、充当可否フラグで充当可能となっている仕様の平均オーダ量合計量を「充当可能量」として算出する。一方、着目している鋼片番号と同じ鋼種、及び一つでも充当可能な仕様がある鋼種の仕様の受注量合計を「充当候補量」として算出する。

さらに、「充当可能量÷充当候補量」を戦力度として算出する。この計算方法３においても、在庫番号X4の戦力度は非常に高いものとなり、使い勝手がよいと判断される。
以上まとめれば、表５のようになる。

このようにして得られた戦力度（０〜１の値をとる。値が大きいほど戦力度大）を基にして、以下のように活用することができる。
例えば、戦力度が小さい鋼片Ｗ（使い勝手の悪い鋼片Ｗ）に対しては、廃却するか、適用可能な仕様が入れば優先的に充当するといった対応を採用するとよい。
また、戦力度が大きい鋼片Ｗ（使い勝手の良い鋼片Ｗ）に対しては、当該鋼片Ｗを将来に向けて残存させるようにする。

また、在庫番号毎に算出した戦力度の値を基に、各鋼種毎に戦力度の値を求めれば（表２〜表４の最も右の行）、溶製する鋼種の計画を立てる際にも有益である。
以上まとめれば、本発明においては、ストック品Ｗの「捌け度合い」を示す指標を、「戦力度」と呼ぶことにした上で、この「戦力度」を利用してストック品Ｗ（余材）の評価を行っている。
「戦力度」を得る具体的な方法としては、
(i) 「保管エリア３内のストック品Ｗの鋼種名と、仕様とを関係づけたマトリクスを鋼種グループ毎に作成する」
作成するマトリックスは、仕様をストック品Ｗの鋼種名が満足するかどうかを表形式でまとめたものとなっている。仕様を満足する場合を「○」、仕様を満足しない場合を「○以外（例えば無記載または×）」としたときに、○の結果でまとめられた表がこのマトリクスに相当する。
(ii) 「マトリクスから、ストック品Ｗの戦力度を算出する」
前述したマトリクスにおける○（充当可否フラグで充当可能）となっている仕様の合計量を「充当可能量」とする。また、充当可否フラグに関わらず、マトリクスの全仕様の合計量を「充当候補量」とする。

その後、「充当可能量÷充当候補量」を計算し、「戦力度」とする。
(iii) 「ストック品Ｗの戦力度から在庫エリアの状況を判断する」
算出された戦力度の値が大きい場合には、「該当するストック品Ｗは、様々な仕様に対応可能で使い勝手がよい」と判断し、算出された戦力度の値が小さい（０に近い小さい数である）場合には、「該当するストック品Ｗは、様々な仕様に対応し難く使い勝手が悪い」と判断する。

このようにすることで、戦力度の高いストック品Ｗは将来へ向けて極力残しておくことができる。しかし、戦力度の低いストック品Ｗは、廃却したり、適用可能な仕様が入れば優先的に充当する。
すなわち、ストック品Ｗを評価しつつ保管エリア３の管理を行えば、仕様に対する対応が良いストック品Ｗで保管エリア３が占められるようになり、予想外の受注やトラブルに対応した生産に対しても、余力を持って対応可能となる。

言い換えれば、上記したように戦力度を計算することにより、客先からのオーダとは関係なく日々生まれるストック品Ｗ（余材）の評価を毎日でも行うことが可能となる。
具体的には、今あるストック品Ｗの、仕様への適応可能度合いを数値化評価することができる。
また、仕様を使うことで、今はオーダは入っていなくても、将来入ってくるオーダも考えた適応可能度合いを評価していることになり、評価すること（戦力度を計算すること）で、以下のような効果が期待できる。

・戦力度が低い在庫は廃却する。
・戦力度の低いストック品Ｗを、それが充当できるオーダが入れば優先的に充当することが可能となる。
・戦力度が低い鋼種は、上工程にフィードバックし、工程改善につなげることができる。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ 製造ライン
２ 連続鋳造機
３ 保管エリア
４ 圧延設備
Ｗ ストック品（鋼片）

Claims (2)

1. 保管エリア内に在庫として保管され且つ前記保管エリアの下工程の要求に応じて前記下工程に出荷されるストック品に関し、当該ストック品の鋼種名に対する適応状況を評価する方法であって、
   前記ストック品の鋼種名と、前記要求される仕様とを関係づけたマトリクスが鋼種グループ毎に作成されてコンピュータに記録されており、
   前記作成された前記マトリクスにおいて、充当可能となっている仕様ごとの平均オーダー量の合計量を「充当可能量」とし、前記マトリクスの全仕様における平均オーダー量の合計量を「充当候補量」としておき、前記コンピュータは「充当可能量÷充当候補量」により、前記ストック品の適応度を算出し、
   算出された前記適応度から、前記ストック品の仕様への適応状況を評価することを特徴とするストック品の適応状況の評価方法。
2. 前記保管エリアが製鉄所内に設けられるものであって、前記ストック品は鋼片とされていることを特徴とする請求項１に記載のストック品の適応状況の評価方法。

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