JP7163771B2 - Cast knitting device, cast knitting method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、キャスト編成装置、キャスト編成方法、およびプログラムに関し、特に、連続鋳造工程におけるキャスト編成を行うために用いて好適なものである。 The present invention relates to a cast knitting device, a cast knitting method, and a program, and is particularly suitable for use in performing cast knitting in a continuous casting process.
製鋼工場では、高炉から供給された溶銑を転炉に装入して、酸素を吹き付けることで溶銑中の炭素を取り除き溶鋼を製造する。これを一次精錬と呼ぶ。次に、溶鋼は取鍋と呼ばれる容器に注入され二次精錬工程へ搬送される。この取鍋一杯分の溶鋼をチャージと呼ぶ。二次精錬工程として例えばRH(Ruhrstahl Heraeus)工程があり、真空管中に溶鋼を循環させることで溶鋼中の不純なガスを真空中に除去して溶鋼の成分を調整する。二次精錬工程が終了すると、取鍋は連続鋳造機へと搬送される。連続鋳造機では、取鍋から鋳型へ溶鋼を注入すると同時に冷却することで半製品である鋳片を製造する。連続鋳造機では、複数のチャージを連続して鋳造することが可能であり、連続して鋳造する複数のチャージのまとまりをキャストと呼ぶ。また、複数のチャージの溶鋼を連続して鋳造することを連々鋳と呼ぶ。この連々鋳の回数を多くし過ぎると、連続鋳造機の構成部材(タンディッシュや鋳型の耐火物、浸漬ノズルなど)の溶損が生じるため、品種などで異なる溶損具合に応じて連々鋳を実施するチャージ数を適切に定めなければならない。 In a steelmaking plant, molten iron supplied from a blast furnace is charged into a converter, and carbon is removed from the molten iron by blowing oxygen to produce molten steel. This is called primary refining. Next, the molten steel is poured into a container called a ladle and transported to the secondary refining process. This ladle full of molten steel is called a charge. As a secondary refining process, for example, there is an RH (Ruhrstahl Heraeus) process, in which impure gases in the molten steel are removed in a vacuum by circulating the molten steel in a vacuum tube to adjust the components of the molten steel. After finishing the secondary refining process, the ladle is transferred to the continuous casting machine. A continuous casting machine pours molten steel from a ladle into a mold and simultaneously cools it to produce a slab, which is a semi-finished product. A continuous casting machine can continuously cast a plurality of charges, and a group of continuously cast charges is called a cast. Continuous casting of multiple charges of molten steel is called continuous casting. If the number of continuous casting is too many, the components of the continuous casting machine (tundish, mold refractory, submerged nozzle, etc.) will be eroded. The number of charges to be carried out must be properly defined.
連続鋳造機において製造された鋳片はスラブと呼ばれ、圧延工程へ搬送される。圧延工程においてスラブは加熱炉によって再加熱され高温の状態で圧延機によって数ミリ単位の薄さまで圧延されコイル状に巻き取られる。スラブの形状や硬さによって、圧延機で連続して圧延できるスラブ枚数に制限がある。圧延機で連続して圧延されるスラブのまとまりをチャンスと呼ぶ。
各スラブには、注文情報から成分、形状、熱延希望日などの情報が付与されていて、製鋼工程及び圧延工程における制約条件を考慮して、キャストやチャンスといったロットが編成される。
A slab produced in a continuous casting machine is called a slab and is transported to a rolling process. In the rolling process, the slab is reheated in a heating furnace, rolled to a thickness of several millimeters by a rolling mill at a high temperature, and wound into a coil. The number of slabs that can be continuously rolled by a rolling mill is limited depending on the shape and hardness of the slabs. A group of slabs continuously rolled in a rolling mill is called a chance.
Each slab is provided with information such as composition, shape, and desired hot-rolling date from order information, and lots such as cast and chance are organized in consideration of constraints in the steelmaking process and rolling process.
また近年、製鋼工程のロットであるキャストを圧延工程のロットであるチャンスと同じにすることで、リードタイムの短縮化、及び熱ロスの低減化の試みがされている。このような操業を行う場合においては、製鋼工程及び圧延工程における制約条件を同時に満足するキャスト編成(各キャストに含めるスラブ)を決定する必要がある。 Also, in recent years, attempts have been made to shorten the lead time and reduce heat loss by making cast, which is a lot in the steelmaking process, the same as chance, which is a lot in the rolling process. In carrying out such an operation, it is necessary to determine a cast composition (slabs to be included in each cast) that simultaneously satisfies the constraints in the steelmaking process and the rolling process.
キャスト編成においては、キャスト内に多数のスラブを取り込んで大ロット化することにより、鋳造の連々鋳回数を増加させ、連々鋳の開始及び終了時におけるスラブ不良部の低減や再鋳造開始にかかる準備時間の低減による生産量の増加が期待できる。一方で、成分、形状、及び熱延希望日などの条件によって同一キャスト内に取り込むことが可能なスラブには制限がある。このため、制約条件を満たす範囲において可能な限り大ロットとなるキャスト編成を行うことが求められる。 In cast organization, by incorporating a large number of slabs into the cast and making a large lot, the number of continuous castings is increased, and the number of slab defective parts at the start and end of continuous casting is reduced and preparations for the start of recasting are made. An increase in production volume can be expected due to the reduction in time. On the other hand, there are restrictions on the slabs that can be incorporated into the same cast depending on conditions such as composition, shape, and desired hot rolling date. For this reason, it is required to carry out cast formation with as large a lot as possible within the range that satisfies the constraint conditions.
キャスト編成の業務では、一般に、数百又は千といった数のスラブを取り扱うため、スラブの組み合わせ数が多くなる。したがって、計画担当者が全ての制約条件を充足するキャスト編成を行うめには長時間を有する作業となる。
そこで、キャストの候補を列挙し、列挙したキャストの候補に対して集合分割問題を解くこと(即ち、製造対象のスラブが漏れなく且つ重複することなくキャストに取り込まれるように、当該列挙したキャストの候補の中から、キャスト編成に含めるキャストを決定すること)により、計画担当者の負担を軽減することが望まれる。
Casting operations generally handle hundreds or thousands of slabs, resulting in a large number of combinations of slabs. Therefore, it takes a long time for the planner to form a cast that satisfies all the constraints.
Therefore, enumerate the cast candidates and solve the set partitioning problem for the enumerated cast candidates (that is, the enumerated casts so that the slabs to be manufactured are incorporated into the cast without omission and duplication. It is desirable to reduce the burden on the planner by deciding which casts to include in the cast formation from among the candidates.
この種の技術として、特許文献1には、以下の技術が開示されている。即ち、山分けの対象となる対象鋼材ごとに、山積み制約を満たす対象鋼材の集合を抽出しておき、これらの集合の集合演算を利用して選択した分岐可能鋼材への分岐法によって、山積み制約を満たす対象鋼材の集合である実現可能山を抽出する。そして、抽出した実現可能山の集合から、対象鋼材が漏れなく且つ重複することなく含まれた実現可能山の組み合わせを、当該実現可能山のコストの和が最小になるように決定する。
As this type of technology,
特許文献1は、ヤードにおける鋼材(スラブ)の山分け問題に関する技術であるが、実現可能山をキャストとし、山積み制約を、キャスト制約(取り込まれたスラブにより構成されるキャストがキャストとして成立するために要求される制約)とすれば、キャスト編成を作成する場合にも適用することが可能である。
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、山分けの対象となる対象鋼材から、とり得る全ての実現可能山の組み合わせを効率良く列挙するための技術であり、或る鋼材に対し分岐可能鋼材を全て選択する(即ち、全ての実現可能山の組み合わせを列挙する)。ここで、特許文献1に記載の技術をキャスト編成に適用する場合、列挙するべき部分集合(キャスト)の組み合わせは、2のn乗(nは、スラブの数)となる。キャスト編成の対象となるスラブの数は、数百や千のオーダに達する場合がある。このため、特許文献1に記載の技術をキャスト編成に適用すると、現実的な計算時間で多様な部分集合を列挙することは容易ではない。
However, the technique described in
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、キャスト編成を、立案精度を大きく落とすことなく短時間で行うことができるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to enable cast formation to be performed in a short period of time without greatly degrading planning accuracy.
本発明のキャスト編成装置は、製造が予定されている複数の鋼材をキャストに纏めて製造するためのキャスト編成を作成する問題を集合分割問題とし、当該集合分割問題の最適解をキャスト編成として作成するキャスト編成装置であって、それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得する鋼材情報取得手段と、前記鋼材の所定の製造条件を示す値の順序で、前記複数の鋼材情報を並び替えるソート手段と、前記ソート手段により並び替えられた前記複数の鋼材情報の並び順に基づき、所定の抽出ルールに従って、それぞれが、前記ソート手段により並び替えられた前記複数の鋼材情報の一部の前記鋼材情報からなる複数の部分集合列挙対象を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を列挙する第1の列挙手段と、前記第1の列挙手段により列挙された前記部分集合を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を行うキャスト編成手段と、を有し、前記鋼材情報取得手段は、それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または同じ鋼種の複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得し、前記ソート手段は、前記鋼材の所定の製造条件の値が近いものほど並び順が近くなるように、前記複数の鋼材情報を並び替えることを、鋼種ごとに行い、前記抽出手段は、所定の抽出ルールに従って、前記ソート手段により並び替えられた前記複数の鋼材情報から、それぞれが、1つの前記鋼材情報、または並び順が隣接する複数の前記鋼材情報、からなる複数の前記部分集合列挙対象を抽出することを、鋼種ごとに行い、前記第1の列挙手段は、前記抽出手段により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を同鋼種キャスト枠候補として列挙することを、鋼種ごとに行い、前記キャスト編成手段は、前記第1の列挙手段により列挙された前記同鋼種キャスト枠候補を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を作成することを特徴とする。 The cast knitting device of the present invention treats the problem of creating a cast knitting for collectively manufacturing a plurality of steel materials scheduled to be manufactured into a cast as a set division problem, and creates the optimum solution of the set split problem as a cast knitting. a cast knitting device, which acquires a plurality of pieces of steel information, each of which is information on one or a plurality of steels that are elements of the set division problem; and a predetermined manufacturing condition for the steels and a sorting means for sorting the plurality of steel material information in the order of values indicating Extraction means for extracting a plurality of subset enumeration targets consisting of a part of the steel product information of the plurality of rearranged steel product information; A first enumeration of a subset consisting of one steel material information that can be established as a cast, or a subset consisting of a combination of a plurality of steel material information that can be established as a cast, from the steel material information included in the subset enumeration target and cast knitting means for performing the cast knitting by solving the set division problem using the subsets enumerated by the first enumerating means , wherein the steel material information acquiring means is , each of which is information of one steel material or a plurality of steel materials of the same steel grade that are elements of the set partitioning problem, and the sorting means acquires a plurality of steel material information, each of which is information of a plurality of steel materials of the same steel grade, and the sorting means selects the steel materials whose predetermined manufacturing condition values are close to each other. The plurality of pieces of steel material information are rearranged for each steel type so that the sorting order becomes closer, and the extraction means sorts the plurality of steel material information rearranged by the sorting means according to a predetermined extraction rule. for each steel type, extracting a plurality of the subset enumeration targets, each consisting of one piece of the steel material information or a plurality of the steel material information adjacent in order, from the , for each of the plurality of subset enumeration targets extracted by the extraction means, a subset consisting of one piece of steel material information that can be established as a cast from the steel material information included in the subset enumeration target, or a cast For each steel type, a subset consisting of a plurality of combinations of the steel material information that can be established is listed as a cast frame candidate for the same steel type, and the cast formation means enumerates the same cast frames enumerated by the first enumeration means. steel The cast formation is created by solving the set division problem using seed cast frame candidates .
本発明のキャスト編成方法は、製造が予定されている複数の鋼材をキャストに纏めて製造するためのキャスト編成を作成する問題を集合分割問題とし、当該集合分割問題の最適解をキャスト編成として作成するキャスト編成方法であって、それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得する鋼材情報取得工程と、前記鋼材の所定の製造条件を示す値の順序で、前記複数の鋼材情報を並び替えるソート工程と、前記ソート工程により並び替えられた前記複数の鋼材情報の並び順に基づき、所定の抽出ルールに従って、それぞれが、前記ソート工程により並び替えられた前記複数の鋼材情報の一部の前記鋼材情報からなる複数の部分集合列挙対象を抽出する抽出工程と、前記抽出工程により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を列挙する第1の列挙工程と、前記第1の列挙工程により列挙された前記部分集合を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を行うキャスト編成工程と、を有し、前記鋼材情報取得工程は、それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または同じ鋼種の複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得し、前記ソート工程は、前記鋼材の所定の製造条件の値が近いものほど並び順が近くなるように、前記複数の鋼材情報を並び替えることを、鋼種ごとに行い、前記抽出工程は、所定の抽出ルールに従って、前記ソート工程により並び替えられた前記複数の鋼材情報から、それぞれが、1つの前記鋼材情報、または並び順が隣接する複数の前記鋼材情報、からなる複数の前記部分集合列挙対象を抽出することを、鋼種ごとに行い、前記第1の列挙工程は、前記抽出工程により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を同鋼種キャスト枠候補として列挙することを、鋼種ごとに行い、前記キャスト編成工程は、前記第1の列挙工程により列挙された前記同鋼種キャスト枠候補を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を作成することを特徴とする。 In the cast knitting method of the present invention, the problem of creating a cast knitting for collectively manufacturing a plurality of steel materials scheduled to be manufactured into a cast is set as a set division problem, and the optimal solution to the set split problem is created as a cast knitting. a steel material information acquisition step of acquiring a plurality of steel material information, each of which is information on one or a plurality of steel materials that are elements of the set division problem; and a predetermined manufacturing condition for the steel materials and a sorting step of sorting the plurality of steel product information in the order of values indicating an extracting step of extracting a plurality of subset enumeration targets consisting of part of the steel product information of the plurality of rearranged steel product information; A first enumeration of a subset consisting of one steel material information that can be established as a cast, or a subset consisting of a combination of a plurality of steel material information that can be established as a cast, from the steel material information included in the subset enumeration target and a cast knitting step of performing the cast knitting by solving the set division problem using the subsets enumerated in the first enumerating step , wherein the steel material information acquiring step is , obtaining a plurality of steel product information, each of which is information on one steel product or a plurality of steel products of the same steel grade that are elements of the set partitioning problem, and the sorting step is performed to determine whether the values of predetermined manufacturing conditions of the steel products are close to each other. The plurality of pieces of steel material information are rearranged for each steel type so that the sorting order becomes closer, and the extraction step is performed according to a predetermined extraction rule, wherein the plurality of pieces of steel material information rearranged by the sorting step are sorted according to a predetermined extraction rule. for each steel type, extracting a plurality of the subset enumeration targets each consisting of one piece of the steel material information or a plurality of the steel material information adjacent in order, from , for each of the plurality of subset enumeration targets extracted by the extraction step, a subset consisting of one steel material information that can be established as a cast from the steel information included in the subset enumeration target, or as a cast A subset consisting of a plurality of possible combinations of the steel material information is listed as a cast frame candidate for the same steel type for each steel type, and the cast formation step is performed for each steel type. steel The cast formation is created by solving the set division problem using seed cast frame candidates .
本発明のプログラムは、前記キャスト編成装置の各手段としてコンピュータを機能させる。 The program of the present invention causes a computer to function as each means of the cast organization device.
本発明によれば、キャスト編成を、立案精度を大きく落とすことなく短時間で行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, cast organization can be performed in a short time, without reducing planning accuracy significantly.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態では、連続鋳造機における製造対象の鋼材がスラブである場合を例に挙げて説明する。図1は、キャスト編成装置100の機能的な構成の一例を示す図である。キャスト編成装置100のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、及び各種のインターフェースを備える情報処理装置や、専用のハードウェアを用いることにより実現される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the steel material to be manufactured in the continuous casting machine is a slab will be described as an example. FIG. 1 is a diagram showing an example of a functional configuration of a
<鋼材情報取得部110>
本実施形態では、キャスト編成装置100は、製造が予定されている複数のスラブ(キャスト編成の対象の複数のスラブ)をキャストに纏めて製造するためのキャスト編成を作成する問題を集合分割問題とし、当該集合分割問題の最適解を導出することによりキャスト編成として作成する。鋼材情報取得部110は、集合分割問題の(部分集合の)要素となる1つまたは複数の鋼材(スラブ)の情報である鋼材情報を取得する。なお、鋼材情報については、集合分割問題の要素が1つの鋼材の場合には、以下ではスラブデータとも称し、集合分割問題の要素が複数の鋼材(スラブグループ)の場合には、以下ではスラブグループデータとも称する。
本実施形態では、鋼材情報取得部110は、スラブデータ読込部111と、スラブグループ作成部112とを有する。
<Steel material information acquisition unit 110>
In this embodiment, the
In this embodiment, the steel material information acquisition unit 110 has a slab data reading unit 111 and a slab group creation unit 112 .
<<スラブデータ読込部111>>
スラブデータ読込部111は、製造が予定されている複数のスラブのそれぞれについて、当該スラブに係る製造条件を含むスラブデータを読み込む。スラブデータは、例えば、キャスト編成装置100に対するオペレータによる操作、外部装置との通信、または可搬型記憶媒体からの読み出しを行うことによりキャスト編成装置100に入力され、キャスト編成装置100内のHDD等の記憶媒体に記憶される。スラブデータ読込部111は、キャスト編成装置100内のHDD等の記憶媒体に記憶されているスラブデータを読み込む。
<<Slab data reading unit 111>>
The slab data reading unit 111 reads slab data including manufacturing conditions for each of a plurality of slabs scheduled to be manufactured. The slab data is input to the
スラブデータは、例えば、スラブNo.、鋼種、スラブ重量、スラブ幅、スラブ厚、コイル幅、コイル厚、コイル長さ、および熱延希望日が相互に関連付けられた情報である。製造が予定されている複数のスラブのそれぞれについてスラブデータが個別に与えられる。 The slab data is, for example, slab No. , steel type, slab weight, slab width, slab thickness, coil width, coil thickness, coil length, and desired hot rolling date are mutually associated information. Slab data is provided separately for each of the plurality of slabs scheduled for manufacture.
スラブNo.は、スラブを識別する番号である。
鋼種とは、スラブの成分などに応じて定まるスラブの品種を示すものである。ここでは、鋼種を、当該鋼種を識別する記号で表すものとする。
スラブ重量、スラブ幅、スラブ厚は、それぞれ、スラブの重量、幅、厚みである。鋼種、スラブ重量、スラブ幅、およびスラブ厚は、スラブを製造する工程(連続鋳造工程)における製造条件である。
Slab no. is a number that identifies the slab.
The steel type indicates the type of slab determined according to the composition of the slab. Here, the steel type is represented by a symbol that identifies the steel type.
Slab weight, slab width, and slab thickness are the weight, width, and thickness of the slab, respectively. The steel type, slab weight, slab width, and slab thickness are manufacturing conditions in the slab manufacturing process (continuous casting process).
コイル幅、コイル厚、コイル長さは、それぞれ、スラブNo.で識別されるスラブを熱間圧延することにより得られるコイルの幅、厚み、長さである。コイル幅、コイル厚、およびコイル長さは、スラブを製造する工程よりも後の工程(熱間圧延工程)における製造条件である。
連続鋳造機で製造されたスラブはヤードに置かれた後、次工程の熱延工程で熱間圧延される。この熱間圧延を行う日として工場側が希望する日が熱延希望日になる。即ち、熱延希望日は、熱延工場に対するスラブの納期である。熱延希望日は、例えば、熱間圧延により得られた熱延鋼板を巻き取ることにより得られるコイルの客先に対する納期や熱延ラインの設備の稼働状況などに基づいて設定される。
The coil width, coil thickness, and coil length are based on the slab No. is the width, thickness and length of the coil obtained by hot rolling the slab identified by . The coil width, coil thickness, and coil length are manufacturing conditions in the process (hot rolling process) after the process of manufacturing the slab.
A slab produced by a continuous casting machine is placed in a yard and then hot-rolled in the next hot-rolling process. The day desired by the factory as the day of hot rolling is the desired hot rolling day. That is, the desired hot rolling date is the delivery date of the slab to the hot rolling mill. The desired hot-rolling date is set, for example, based on the delivery date to the customer of the coil obtained by winding the hot-rolled steel sheet obtained by hot-rolling, the operation status of the equipment of the hot-rolling line, and the like.
<<スラブグループ作成部112>>
スラブグループ作成部112は、スラブデータ読込部111により読み込まれたスラブデータに基づいて、製造条件が所定の範囲内で一致するスラブが同一のスラブグループに属し、且つ、同一のスラブが複数のスラブグループに属さないように、スラブデータ(に属するスラブ)の全てをグルーピングする。例えば、スラブグループ作成部112は、鋼種が同じ複数のスラブを同一のスラブグループとすることができる。また、スラブグループ作成部112は、寸法(幅)および熱延希望日の少なくとも何れか一方が所定の範囲内の複数のスラブを同一のスラブグループとすることができる。ただし、スラブグループ作成部112は、複数のスラブを集約したスラブグループがキャストとして具備すべき制約条件を充足する必要がある。そこで、スラブグループ作成部112は、1つのスラブグループに属するスラブの合計重量が、キャスト最大重量CastWMax以下となる範囲になるようにスラブグループを作成する。キャスト最大重量CastWMaxは、1つのキャストにおける(溶鋼の)重量の上限値である。また、熱延工程において圧延ロールが摩耗するため、同一のチャンスにおいて連続して熱間圧延する同幅帯のスラブの枚数に制約がある。そこで、1つのスラブグループに属するスラブの合計重量に代えてまたは加えて、1つのスラブグループに属するスラブの枚数が上限値(例えば40枚)以下であることを、キャストとして具備すべき制約条件とすることができる。
<<Slab group creation unit 112>>
Based on the slab data read by the slab data reading unit 111, the slab group creation unit 112 assigns slabs whose manufacturing conditions match within a predetermined range to the same slab group, and the same slab is divided into a plurality of slabs. Group all of the slab data (slabs belonging to) so that they do not belong to a group. For example, the slab group creating unit 112 can make a plurality of slabs of the same steel type into the same slab group. Moreover, the slab group creating unit 112 can group a plurality of slabs in which at least one of the dimension (width) and desired hot rolling date is within a predetermined range as the same slab group. However, the slab group creating unit 112 needs to satisfy constraints that a slab group, which is a collection of multiple slabs, should have as a cast. Therefore, the slab group creating unit 112 creates slab groups so that the total weight of the slabs belonging to one slab group is within the maximum cast weight CastWMax or less. The maximum cast weight CastWMax is the upper limit of the weight (of molten steel) in one cast. In addition, since the rolling rolls wear during the hot rolling process, there is a limit to the number of slabs of the same width that are continuously hot rolled at the same opportunity. Therefore, instead of or in addition to the total weight of slabs belonging to one slab group, a constraint condition that the cast should have is that the number of slabs belonging to one slab group is an upper limit (for example, 40) or less. can do.
図2は、スラブグループデータ200の一例を示す図である。ここでは、鋼種が同じであり、且つ、スラブ幅、スラブ厚、および熱延希望日が所定の範囲内で一致する複数のスラブを同一のスラブグループに含めるようにする場合を例に挙げて示す(以下の説明においても、このようにしてスラブグループが作成されているものとする)。尚、後述するように本実施形態では、スラブグループデータ200に含まれる各スラブグループ(のデータ)を鋼種およびスラブ幅に基づいて並び替える。そこで、鋼種およびスラブ幅についてのみ値を示し、その他の項目の具体的な値の図示は「・・・」として省略する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of
スラブグループデータ200は、スラブグループのリストである。
図2において、スラブグループデータ200は、スラブグループNo.、鋼種、スラブ幅(最大値、最小値)、スラブ厚(最大値、最小値)、スラブ重量、コイル長さ、熱延希望日(最早日、最遅日)、およびスラブ枚数が相互に関連付けられた情報である。
The
In FIG. 2,
スラブグループNo.(SGr.No)とは、スラブグループを識別する番号である。
鋼種とは、スラブグループに属するスラブの鋼種である。前述したようにここでは、各スラブグループが1つの鋼種のスラブからなる。
スラブ幅の最大値とは、スラブグループに含まれるスラブの幅(スラブ幅)の最大値をいう。スラブ幅の最小値とは、スラブグループに含まれるスラブの幅(スラブ幅)の最小値をいう。
Slab Group No. (SGr. No) is a number that identifies a slab group.
The steel grade is the steel grade of the slab belonging to the slab group. As mentioned above, here each slab group consists of slabs of one steel grade.
The maximum slab width is the maximum width of the slabs included in the slab group (slab width). The minimum slab width is the minimum width of the slabs included in the slab group (slab width).
スラブ厚の最大値とは、スラブグループに含まれるスラブの厚み(スラブ厚)の最大値をいう。スラブ厚の最小値とは、スラブグループに含まれるスラブの厚み(スラブ厚)の最小値をいう。
スラブ重量とは、スラブグループに含まれるスラブの重量(スラブ重量)の合計値である。
コイル長さとは、スラブグループに含まれるスラブのコイル長さの合計値である。
熱延希望日の最早日とは、スラブグループに含まれるスラブの熱延希望日のうち最も早い日である。熱延希望日の最遅日とは、スラブグループに含まれるスラブの熱延希望日のうち最も遅い日である。
スラブ枚数は、スラブグループに含まれるスラブの総数である。
尚、図2では、図示を省略するが、各スラブグループデータ200には、当該スラブグループデータ200に含まれるスラブNo.により特定されるスラブグループに含まれるスラブのスラブNo.が紐付けられている。
スラブグループ作成部112は、以上のようなスラブグループデータ200を作成する。尚、図2では、鋼種がAのスラブグループについてのスラブグループデータのみを示すが、その他の鋼種(鋼種B、C等)についても、図2に示すものと同じ項目のスラブグループデータが作成される。また、スラブグループは、例えば、特許文献2、3に記載のようにして作成することができるので、ここでは、その作成方法の詳細な説明を省略する。
同一のキャストに含められる複数のスラブを1つのスラブグループに纏めることにより、集合分割問題において選択し得る要素の数を減らすことができるので、計算負荷を低減することができる。
The maximum slab thickness is the maximum thickness of the slabs included in the slab group (slab thickness). The minimum slab thickness is the minimum thickness of the slabs included in the slab group (slab thickness).
The slab weight is the total weight of the slabs included in the slab group (slab weight).
The coil length is the total value of the coil lengths of the slabs included in the slab group.
The earliest desired hot-rolling date is the earliest desired hot-rolling date of the slabs included in the slab group. The latest desired hot-rolling date is the latest desired hot-rolling date of the slabs included in the slab group.
The number of slabs is the total number of slabs included in the slab group.
Although not shown in FIG. 2, each
The slab group creating unit 112 creates the
By combining multiple slabs included in the same cast into one slab group, the number of elements that can be selected in the set partitioning problem can be reduced, thus reducing the computational load.
<同鋼種列作成部120>
同鋼種列作成部120は、同じ鋼種からなり、且つ、キャストとして成立し得る1つまたは複数のスラブグループ(のデータ)を要素として含む部分集合を、ルールベースの手法により作成する。本実施形態では、同鋼種列作成部120は、ソート部121と、抽出部122と、第1の列挙部123とを有する。
<<ソート部121>>
ソート部121は、スラブグループ作成部112により作成されたスラブグループデータ200に含まれるスラブグループ(のデータ)の並び順を、当該スラブグループの所定の製造条件を示す値の順序で並び替える。本実施形態では、ソート部121は、鋼種およびスラブ幅に基づいて、スラブグループデータ200に含まれるスラブグループ(のデータ)を並び替える。具体的に、ソート部121は、スラブグループデータ200に含まれるスラブグループ(のデータ)から、鋼種sの値が同じスラブグループ(のデータ)を抽出する。ここで、sは、鋼種を識別する番号であり、1以上S以下(1≦s≦S)の整数である。Sは、鋼種の総数であり、例えば、スラブグループデータ200に含まれる鋼種が鋼種A、B、Cの3種である場合、Sは3(S=3)である。
<Same steel type sequence creation unit 120>
The same steel grade series creation unit 120 creates a subset including (data of) one or more slab groups that are made of the same steel grade and that can be cast as elements, using a rule-based technique. In this embodiment, the same steel grade sequence creating unit 120 has a
<<Sorting
The
そして、ソート部121は、抽出したスラブグループ(のデータ)を、スラブ幅が小さいものほど並び順が前になるように、当該抽出したスラブグループ(のデータ)の並び順を変更する。通常、スラブグループに属する複数のスラブのスラブ幅は同じでない。そこで、ソート部121は、スラブ幅の代表値(例えば、最大値、最小値、または平均値)が小さいものほど並び順が前になるように、当該抽出したスラブグループ(のデータ)の並び順を変更する。また、スラブ幅の第1の代表値(例えば最大値)が小さいものほど並び順が前になるように、当該抽出したスラブグループ(のデータ)の並び順を変更する場合に、当該スラブ幅の第1の代表値(例えば最大値)が同じスラブグループがある場合、ソート部121は、スラブ幅の第2の代表値(例えば最小値)が小さいものほど並び順が前になるようにする。
Then, the
ソート部121は、以上のような同じ鋼種のスラブグループ(のデータ)の抽出と、当該抽出したスラブグループ(のデータ)の並び替えを、全ての鋼種について鋼種ごとに行う。
図3は、図2に示すスラブグループデータ200に含まれる各スラブグループ(のデータ)を、スラブ幅の最大値が小さいものほど並び順が前になるように並び替えた結果を示す図である。その他の鋼種についても、鋼種Aと同様に、各スラブグループ(のデータ)は、スラブ幅が小さいものほど並び順が前になるように並び替えられる。
The
FIG. 3 is a diagram showing the result of rearranging (data of) each slab group included in the
尚、ここでは、ソート部121は、抽出したスラブグループ(のデータ)を、スラブ幅が小さいものほど並び順が前になるように、当該抽出したスラブグループ(のデータ)の並び順を変更する場合を例に挙げて示した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、ソート部121は、抽出したスラブグループ(のデータ)を、スラブ幅が小さいものほど並び順が後になるように、当該抽出したスラブグループ(のデータ)の並び順を変更してもよい。
Here, the
<<抽出部122>>
図4Aは、図3に示すようにしてソート部121により並び替えられた鋼種Aのスラブグループ(のデータ)から得られる全ての部分集合(スラブグループ(のデータ)の組み合わせ)を示す図である。図4Aにおいて、スラブグループNo.(SGr.No)は、図2および図3に示したものに対応する。PA1~P64Aは、ソート部121により並び替えられた鋼種Aのスラブグループ(のデータ)の部分集合を示す。これらの部分集合が、鋼種Aのキャスト候補に対応する。各マスにおいて「1」が付されている行のスラブグループNo.(SGr.No)が、当該「1」が付されている列の部分集合に含まれることを示す。例えば、部分集合PA2は、スラブグループNo.(SGr.No)が「1」、「2」、「3」、「5」、「6」のスラブグループ(のデータ)からなることを示す。また、部分集合PA7は、スラブグループNo.(SGr.No)が「1」、「2」、「3」、「4」のスラブグループ(のデータ)からなることを示す。尚、部分集合PA64は、鋼種Aの何れのスラブグループ(のデータ)も含まない部分集合を示す。
<<
FIG. 4A is a diagram showing all subsets (combinations of (data of) slab groups) obtained from (data of) slab groups of steel grade A sorted by the
図4Aに示すように、スラブグループ(のデータ)の数が6である場合でも、部分集合の組み合わせの総数は64(=26)になる。キャスト編成の業務では、一般に、数百又は千といった数のスラブを取り扱うため、スラブをスラブグループに纏めたとしても、スラブグループ(のデータ)の組み合わせは、膨大な数になる。
そこで、抽出部122は、所定の抽出ルールに従って、ソート部121により並び替えられた複数のスラブグループの一部のスラブグループ(1つのスラブグループまたは並び順が隣接する複数のスラブグループ)を、鋼種sごとに個別に抽出する。
As shown in FIG. 4A, even if the number of (data of) slab groups is 6, the total number of combinations of subsets is 64 (=2 6 ). Cast formation work generally handles hundreds or thousands of slabs, so even if the slabs are grouped into slab groups, the number of combinations of slab groups (data) is enormous.
Therefore, the
本実施形態における抽出ルールの一例を説明する。
まず、鋼種sについて並び替えられたスラブグループ(のデータ)において、抽出の始点となるスラブグループ(のデータ)を選択する。このとき、選択されたスラブグループから並び順が最後のスラブグループ(のデータ)までの数が一定数NSG
s以上である場合には、その始点となるスラブグループから並び順が連続する一定数NSG
sのスラブグループ(のデータ)を抽出する。以後、始点となるスラブグループを、並び順に従って1つずつずらしながら選択し直し、そこから並び順が連続する一定数NSG
sのスラブグループの抽出を繰り返す。尚、抽出の始点となるスラブグループとして最初に選択されるスラブグループは、並び順が最初のスラブグループである。
An example of extraction rules in this embodiment will be described.
First, among the slab groups (data of) rearranged for the steel type s, a slab group (data of) to be the starting point of extraction is selected. At this time, if the number from the selected slab group to the last slab group (data) in the order is equal to or greater than a certain number N SG s , then a certain number of consecutively ordered slab groups from the starting slab group Extract (data for) slab groups of N SG s . After that, the slab group serving as the starting point is reselected while being shifted one by one according to the order of arrangement, and the extraction of a constant number N SG s of slab groups with consecutive order of arrangement is repeated. Note that the slab group that is first selected as the slab group that serves as the starting point for extraction is the slab group that is arranged first.
また、抽出の始点となるスラブグループ(のデータ)から並び順が最後のスラブグループ(のデータ)までの数が一定数NSG s未満である場合には、その始点となるスラブグループから並び順が最後のスラブグループ(のデータ)までを抽出する。以後、始点となるスラブグループを並び順に従って1つずつずらしながら選択し直し、そこから並び順が最後のスラブグループまでの抽出を繰り返す。 In addition, if the number from the slab group (data) that is the starting point of the extraction to the slab group (data) that is the last in the order is less than a certain number N SG s , then the slab group that is the starting point is extracts up to (the data of) the last slab group. Thereafter, the slab group serving as the starting point is reselected while being shifted one by one according to the order of arrangement, and extraction is repeated from there until the slab group with the last order of arrangement.
図4Bは、図3に示すようにしてソート部121により並び替えられた鋼種Aのスラブグループ(のデータ)から本実施形態の上記抽出ルールにより抽出(列挙)される部分集合(スラブグループ(のデータ)の組み合わせ)を示す図である。図4Bでは、一定数NSG sが「4」である場合を例に挙げて示す。尚、図4Bの見方は、図4Aと同じである。 FIG. 4B shows subsets (slab groups (of It is a diagram showing a combination of data). FIG. 4B shows an example in which the constant number N SG s is "4". Note that the view of FIG. 4B is the same as that of FIG. 4A.
上記抽出ルールに従うと、図4Bにおいて、鋼種Aについて並び替えられたスラブグループ(のデータ)において、抽出の始点となるスラブグループ(のデータ)として、並び順が1番目から3番目までのスラブグループを選択したときは、その始点となるスラブグループから並び順が最後(=6番目)のスラブグループ(のデータ)までの数は一定数NSG
s(=4)以上ある。この場合には、ソート部121により並び替えられたスラブグループ(のデータ)において、その始点となるスラブグループから並び順が連続する一定数NSG
s(=4)のスラブグループ(のデータ)を抽出する。
According to the above extraction rule, in FIG. 4B, in the slab groups (data of) sorted for steel type A, the slab groups (data of) that are the starting point for extraction are the slab groups that are arranged in the first to third order. is selected, the number of data from the starting slab group to the last (=6th) slab group (data) is a certain number N SG s (=4) or more. In this case, in the slab groups (data of) rearranged by the
即ち、並び順が1番目から4番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「1」、「2」、「3」、「5」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が2番目から5番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「2」、「3」、「5」、「6」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が3番目から6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「3」、「5」、「6」、「7」)のスラブグループ(のデータ)とが、この順に抽出される。図4Bでは、これらのスラブグループ(のデータ)を太枠401a~401cで示す。
That is, (data of) the slab groups with the first to fourth order (slab group No. (SGr. No.) of "1", "2", "3", "5") and the order of 2. 3rd to 5th slab groups (Slab Group No. (SGr.No.) is "2", "3", "5", "6"), and 3rd to 6th (slab (data of) slab groups with group numbers (SGr.No) of "3", "5", "6", and "7") are extracted in this order. In FIG. 4B, (data of) these slab groups are indicated by
一方、図4Bにおいて、鋼種Aについて並び替えられたスラブグループ(のデータ)において、抽出の始点となるスラブグループ(のデータ)として、並び順が4番目から6番目までのスラブグループを選択したときは、その始点となるスラブグループから並び順が最後(=6番目)のスラブグループ(のデータ)までの数は一定数NSG
s(=4)未満である。この場合には、ソート部121により並び替えられたスラブグループ(のデータ)において、その始点となるスラブグループ(のデータ)から並び順が最後(=6番目)のスラブグループ(のデータ)までを抽出する。
On the other hand, in FIG. 4B, in the slab groups (data of) sorted for steel type A, when the slab groups with the order of 4th to 6th are selected as the slab group (data of) to be the starting point of extraction. is less than a certain number N SG s (=4) from the starting slab group to the last (=6th) slab group (data). In this case, in the slab group (data) rearranged by the
即ち、並び順が4番目から6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「5」、「6」、「4」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が5番目から6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「6」、「4」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「4」)のスラブグループ(のデータ)とが、この順に抽出される。図4Bでは、これらのスラブグループ(のデータ)を太枠402a~402cで示す。
That is, (data of) the slab groups whose arrangement order is 4th to 6th (Slab Group No. (SGr. No.) is "5", "6", "4"), and slab groups whose arrangement order is 5th to 6th. (Slab group No. (SGr. No.) is "6", "4") and the slab with the sixth order (Slab group No. (SGr. No.) is "4") Groups (data of) are extracted in this order. In FIG. 4B, (data of) these slab groups are indicated by
その他の鋼種についても、鋼種Aと同様に、前記抽出ルールに従って、ソート部121により並び替えられたスラブグループ(のデータ)から、1つのスラブグループ(のデータ)または並び順が隣接する複数のスラブグループ(のデータ)が抽出される。以下の説明では、このようにして抽出される1つのスラブグループ(のデータ)または並び順が隣接する複数のスラブグループ(のデータ)を、必要に応じて部分集合列挙対象と称する。
For other steel types, as with steel type A, one slab group (data) or a plurality of slabs adjacent in order are selected from the slab groups (data) sorted by the
図4Bに示す例では、並び順が1番目から4番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「1」、「2」、「3」、「5」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が2番目から5番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「2」、「3」、「5」、「6」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が3番目から6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「3」、「5」、「6」、「7」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が4番目から6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「5」、「6」、「4」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が5番目から6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「6」、「4」)のスラブグループ(のデータ)と、並び順が6番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「4」)のスラブグループ(のデータ)と、のそれぞれが、部分集合列挙対象になる。
図4Bでは、これら部分集合列挙対象のそれぞれについての全ての部分集合(即ち、当該部分集合列挙対象に含まれるスラブグループ(のデータ)からとり得るスラブグループ(のデータ)の全ての組み合わせ)を示す。図4Aを参照しながら説明したように、各マスにおいて「1」が付されている行のスラブグループNo.(SGr.No)が、当該「1」が付されている列の部分集合に含まれることを示す。
In the example shown in FIG. 4B, (data of) slab groups with the first to fourth order (slab group numbers (SGr. No.) of "1", "2", "3", "5") and , the slab groups (data) of the 2nd to 5th order (Slab Group No. (SGr.No) is "2", "3", "5", "6") and the 3rd order 6th (Slab Group No. (SGr.No) is "3", "5", "6", "7") and 4th to 6th (Slab Group (data of) slab groups with No. (SGr. , "4") and the (data of) the slab group in the sixth order (slab group No. (SGr. No.) is "4"), each of which is a subset be enumerated.
FIG. 4B shows all subsets for each of these subset enumeration targets (that is, all combinations of slab groups (data) that can be taken from the slab groups (data) included in the subset enumeration targets). . As described with reference to FIG. 4A, the slab group No. in the row marked with "1" in each cell. (SGr.No) is included in the subset of columns to which the "1" is attached.
<<第1の列挙部123>>
第1の列挙部123は、抽出部122により抽出された複数の部分集合列挙対象の中から、キャストとして成立し得る1つのスラブグループ(のデータ)からなる部分集合またはキャストとして成立し得る複数のスラブグループ(のデータ)の組み合わせからなる部分集合を列挙する。本実施形態では、第1の列挙部123は、このような部分集合を鋼種sごとに全て列挙する。
<<
The
1つのスラブグループ(のデータ)または複数のスラブグループ(のデータ)の組み合わせが、キャストとして成立するために、本実施形態では、第1の列挙部123は、1つのスラブグループ(のデータ)または複数のスラブグループ(のデータ)の組み合わせが、幅移行制約とキャスト重量制約との2つの制約条件を充足しているか否かを判定する。
Since the combination of (data of) one slab group or (data of) a plurality of slab groups holds as a cast, in the present embodiment, the
本実施形態では、第1の列挙部123は、最初に、鋼種sの部分集合列挙対象から得られる部分集合(1つのスラブグループ(のデータ)および複数のスラブグループ(のデータ)の組み合わせ)の全てについて、幅移行制約を充足するか否かを判定する。その後、第1の列挙部123は、幅移行制約を充足する部分集合についてのみ、キャスト重量制約を充足するか否かを判定する。
In the present embodiment, the
幅移行制約は、部分集合に含まれるスラブの幅の最小値と最大値との差の絶対値が閾値以下であるという制約である。
前述したように本実施形態では、ソート部121により、鋼種sごとに、スラブ幅(の最大値)が小さいものほど並び順が前になるようにスラブグループ(のデータ)が並び替えられている。即ち、同一の鋼種sにおいて、スラブグループ(のデータ)は、スラブ幅(の最大値)が昇順になるように並び替えられている。
従って、第1の列挙部123は、同一の鋼種sの部分集合列挙対象から得られる部分集合において、並び順が連続する2つのスラブグループのうち、並び順が前のスラブグループのスラブ幅の最大値と、並び順が後のスラブグループのスラブ幅の最小値との差の絶対値が閾値以下であるか否かを判定する。
The width transition constraint is a constraint that the absolute value of the difference between the minimum and maximum widths of the slabs included in the subset is less than or equal to a threshold.
As described above, in this embodiment, the
Therefore, the
図4Bに示す部分集合PA1を例に挙げると、第1の列挙部123は、並び順が1番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「1」)のスラブグループのスラブ幅の最大値と、並び順が2番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「2」)のスラブグループのスラブ幅の最小値との差の絶対値が閾値以下であり、且つ、並び順が2番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「2」)のスラブグループのスラブ幅の最大値と、並び順が3番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「3」)のスラブグループのスラブ幅の最小値との差の絶対値が閾値以下であり、並び順が3番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「3」)のスラブグループのスラブ幅の最大値と、並び順が4番目(スラブグループNo.(SGr.No)が「5」)のスラブグループのスラブ幅の最小値との差の絶対値が閾値以下である場合に、部分集合PA1は幅移行制約を充足すると判定し、そうでない場合に、部分集合PA1は幅移行制約を充足しないと判定する。
Taking the subset PA1 shown in FIG. 4B as an example, the
尚、本実施形態では、キャストとして成立するように、スラブグループ作成部112により、1つのスラブグループに属する複数のスラブのスラブ幅が所定の範囲内になるように各スラブグループが作成される。従って、部分集合に含まれるスラブグループ(のデータ)の数が1つである場合、当該部分集合は、幅移行制約を必ず充足する。このため、第1の列挙部123は、このような部分集合については、幅移行制約を充足するか否かを判定しなくてもよい。
In this embodiment, each slab group is created by the slab group creation unit 112 so that the slab widths of the slabs belonging to one slab group are within a predetermined range so that the cast is established. Therefore, when the number of (data of) slab groups included in a subset is one, the subset always satisfies the width transition constraint. Therefore, the
前述したように、第1の列挙部123は、鋼種sの部分集合列挙対象から得られる部分集合のうち、幅移行制約を充足する部分集合についてのみ、キャスト重量制約を充足するか否かを判定する。
キャスト重量制約は、部分集合に含まれるスラブの合計重量tWが前述したキャスト最大重量CastWMax以下であるという制約である。従って、第1の列挙部123は、鋼種sの部分集合列挙対象から得られる部分集合のうち、幅移行制約を充足する部分集合に含まれるスラブの合計重量tWがキャスト最大重量CastWMax以下である場合に、当該部分集合はキャスト重量制約を充足すると判定し、そうでない場合に、当該部分集合はキャスト重量制約を充足しないと判定する。
As described above, the
The cast weight constraint is a constraint that the total weight tW of the slabs included in the subset is equal to or less than the cast maximum weight CastWMax. Therefore, the
第1の列挙部123は、鋼種sの部分集合列挙対象から得られる部分集合の全てについて、幅移行制約を充足するか否かの判定と、幅移行制約を充足する部分集合についてのキャスト重量制約を充足するか否かの判定と、を行う。以上の判定方法により、或る鋼種sの或る部分集合列挙対象から得られる部分集合の全てから、幅移行制約およびキャスト重量制約を充足する部分集合が列挙される。第1の列挙部123は、以上の幅移行制約およびキャスト重量制約を満足する部分集合の列挙を、全ての鋼種sの全ての部分集合列挙対象について行う。
The
ここで、全体の計算時間を削減するため、違反が多く生じる制約条件から、当該制約条件を充足するか否かを判定して、違反が生じた時点でその他の制約条件の判定を打ち切る、或いは、制約条件を充足するか否かの判定のための計算時間が短い制約条件から判定を行うのが好ましい。このような観点から、幅移行制約およびキャスト重量制約の何れを先に行うのかを決定することができる。ここでは、幅移行制約の方が、キャスト重量制約よりも、充足しない場合が多く、また、計算時間が短い場合が多いことを想定して、幅移行制約を、キャスト重量制約よりも先に判定する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、例えば、キャスト編成装置100を実際に稼動させた場合に計算時間が長くなる場合には、幅移行制約およびキャスト重量制約の判定の順序を逆にしてキャスト編成装置100を稼動させ、計算時間が短くなる場合には、幅移行制約およびキャスト重量制約の判定の順序を逆にしてキャスト編成装置100を運用してもよい。このように、必ずしも、幅移行制約を充足するか否かを判定し、幅移行制約を充足するものについてのみキャスト重量制約を充足するか否かを判定する必要はなく、判定の順序を逆にしてもよい。
Here, in order to reduce the overall calculation time, it is determined whether or not the constraint condition is satisfied from the constraint condition that is frequently violated, and the determination of the other constraint conditions is terminated when the violation occurs, or , it is preferable to perform the judgment from the constraint conditions with short calculation time for judging whether or not the constraint conditions are satisfied. From this point of view, it can be determined which of the width transition constraint and the cast weight constraint should be performed first. Here, the width transition constraint is more often not satisfied than the cast weight constraint, and the calculation time is often short, so the width transition constraint is determined before the cast weight constraint. A case of doing so has been described as an example. However, for example, if the calculation time is long when the
第1の列挙部123は、幅移行制約およびキャスト重量制約を充足する部分集合jのそれぞれについて、以下の(1)式で表されるコストCjを個別に計算する。
Cj=CY×Y+CG×G+CD×D+CN×SN ・・・(1)
ここで、Yは、余材量であり、以下の(2)式により計算される。
Y=CW×NC-tW ・・・(2)
The
Cj= CY* Y +CG* G +CD* D +CN* SN (1)
Here, Y is the amount of surplus material and is calculated by the following formula (2).
Y=CW×NC-tW (2)
CWは、1チャージにおける(溶鋼)の重量[ton]であり、予め定められる。1チャージにおける(溶鋼)の重量CWは、例えば、300[ton]である。tWは、前述したように、部分集合に含まれるスラブの合計重量tW[ton]である。
NCは、部分集合に含まれるスラブの合計重量tWを鋳造するために必要なチャージ数であり、以下の(3)式により計算される。
NC=ceil(tW/CW) ・・・(3)
ceil()は、天井関数を表し、ceil(tW/CW)は、tW/CW以上の最小の整数を表す。
CW is the weight [ton] of (molten steel) in one charge and is predetermined. The weight CW of (molten steel) in one charge is, for example, 300 [ton]. tW is the total weight tW [ton] of the slabs included in the subset, as described above.
NC is the number of charges required to cast the total weight tW of the slabs included in the subset, and is calculated by the following equation (3).
NC=ceil(tW/CW) (3)
ceil() represents the ceiling function, and ceil(tW/CW) represents the smallest integer greater than or equal to tW/CW.
(1)式において、Gは、部分集合に含まれる鋼種の数である。第1の列挙部123では、部分集合を鋼種sごとに列挙する(同じ鋼種sの部分集合を列挙する)ので、G=1になる。尚、第1の列挙部123における(1)式の計算では、「CG×G」は0(ゼロ)としてもよい。
Dは、部分集合に属するスラブグループ(のデータ)の熱延希望日の再早日のうち、最も早い日から、当該部分集合に属するスラブグループ(のデータ)の熱延希望日の最遅日のうち最も遅い日までの日数である。例えば、或る部分集合に属するスラブグループ(のデータ)の熱延希望日の再早日のうち、最も早い日が10月1日であり、当該部分集合に属するスラブグループ(のデータ)の熱延希望日の最遅日のうち最も遅い日が10月15日である場合、D=14[日]になる。
In formula (1), G is the number of steel grades included in the subset. In the
D is the earliest desired hot rolling date of the slab group (data) belonging to the subset, from the earliest date to the latest desired hot rolling date of the slab group (data) belonging to the subset It is the number of days until the latest day. For example, among the earliest desired dates for hot rolling of slab groups (data of) belonging to a certain subset, the earliest date is October 1, and hot rolling of slab groups (data of) belonging to the subset is If the latest date among the latest desired dates is October 15, D=14 [days].
SNは、部分集合に属するスラブの数である。
CYは、Yに対する重み係数であり、CGは、Gに対する重み係数であり、CDは、Dに対する重み係数であり、CNは、SNに対する重み係数である。重み係数CY、CG、CD、CNは、各評価指標(G、D、SN)の他の評価指標に対する評価のバランス(相対的な重要度(重み))を表すものであり、予め設定される。本実施形態では、(1)式のコストCjを最小化するので、相対的に重要度が高い評価指標に対する重み係数の値を大きくする。
SN is the number of slabs belonging to the subset.
C Y is the weighting factor for Y, C G is the weighting factor for G, C D is the weighting factor for D, and C N is the weighting factor for SN. The weighting coefficients C Y , C G , C D , and C N represent the balance (relative importance (weight)) of the evaluation of each evaluation index (G, D, SN) with respect to other evaluation indices, preset. In the present embodiment, since the cost C j in equation (1) is minimized, the value of the weighting factor is increased for the evaluation index with relatively high importance.
第1の列挙部123は、同一の鋼種sのみのスラブグループ(のデータ)を要素とする部分集合であって、幅移行制約およびキャスト重量制約を充足する部分集合(を特定する情報)を、同鋼種キャスト枠候補として登録する。また、第1の列挙部123は、当該部分集合(を特定する情報)と、当該部分集合のコストCjと、当該部分集合に含まれるスラブの合計重量tWとを相互に関連付けて記憶する。
The
図5は、同鋼種キャスト枠候補の一例を示す図である。図5において、スラブグループNo.(SGr.No)は、図2、図3、および図4Bに示したスラブグループNo.(SGr.No)に対応する。列は、同鋼種キャスト枠候補(の1つ)を示す。列1、列2、列3に対しかっこ書きで示す「PA8」、「PA4」、「PA12」は、それぞれ、図4Bに示した「PA8」、「PA4」、「PA12」に対応する。即ち、図5では、図4Bに示す部分集合PA1~PA31のうち、幅移行制約およびキャスト重量制約を充足する部分集合(即ち、同鋼種キャスト枠候補として登録される部分集合)は、部分集合PA8、PA4、PA12であり、その他の部分集合PA1~PA3、PA5~PA7、PA9~PA11、PA12~PA31は、幅移行制約およびキャスト重量制約の少なくとも何れかを充足しないことを示す。尚、鋼種B、Cについても、スラブグループNo.(SGr.No)が付されるが、鋼種B、Cの部分集合の具体例の図示を省略したので、図5では、鋼種B、Cに対するスラブグループNo.(SGr.No)を「・・・」と表記している。
FIG. 5 is a diagram showing an example of cast frame candidates of the same steel type. In FIG. 5, slab group No. (SGr.No) is the slab group No. shown in FIGS. 2, 3 and 4B. (SGr. No). The column indicates (one of) cast frame candidates of the same steel type. “PA8”, “PA4” and “PA12” shown in parentheses for
図4Aと図4Bとを比較すれば明らかなように、前記抽出ルールを用いることにより、集合分割問題において列挙の対象となる部分集合の数を減らすことができる。例えば、鋼種Aのスラブグループが30ある場合には、230通り、即ち10億以上の部分集合について、制約条件(幅移行制約およびキャスト重量制約)の判定を行い、コストCjを計算しなければならない。これに対し、本実施形態では、ソート部121により、鋼種sごとに、スラブ幅(の最大値)が小さいものほど並び順が前になるようにスラブグループ(のデータ)を並び替え、前記抽出ルールに従って、部分集合列挙対象を抽出し、抽出した部分集合列挙対象から、キャストとして成立するスラブグループ(のデータ)の全ての組み合わせを部分集合として列挙する。よって、スラブ幅が大きく異なるスラブグループ(のデータ)の組み合わせについての制約条件(幅移行制約およびキャスト重量制約)の判定およびコストCjの計算を省略することができ、制約条件(幅移行制約およびキャスト重量制約)の判定およびコストの計算のための処理時間を短縮することができる。
As is clear from comparing FIG. 4A and FIG. 4B, the number of subsets to be enumerated in the set partitioning problem can be reduced by using the extraction rule. For example, if there are 30 slab groups of steel type A, the constraint conditions (width transition constraint and cast weight constraint) must be determined for 2 30 ways, that is, more than 1 billion subsets, and the cost C j must be calculated. must. On the other hand, in the present embodiment, the
<異鋼種列作成部130>
異鋼種列作成部130は、相互に異なる鋼種sについての同鋼種キャスト枠候補(部分集合)の組み合わせであって、キャストとして成立し得る複数の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせのそれぞれをキャスト枠候補として列挙する。本実施形態では、異鋼種列作成部130は、第2の列挙部131を有する。
<Different steel type sequence creation unit 130>
The different steel grade sequence creation unit 130 selects a combination of cast frame candidates (subset) of the same steel type for mutually different steel grades s, which is a combination of a plurality of cast frame candidates of the same steel grade that can be established for casting, as cast frame candidates. Enumerate as In the present embodiment, the different steel grade series creation unit 130 has a
第2の列挙部131は、同鋼種列作成部120により作成された鋼種sの同鋼種キャスト枠候補(部分集合)のうちの1つと、鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群のうちの1つの鋼種群に含まれる鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補(部分集合)との組み合わせの1つを選択する。鋼種群に含まれる鋼種s'が複数の鋼種の組み合わせからなる場合、当該複数の鋼種のそれぞれから1つずつ同鋼種キャスト枠候補(部分集合)が選択される。図5に示す例では、列1および列4の組み合わせと、列1および列5の組み合わせと、列1および列6の組み合わせと、列1、列4、および列6の組み合わせと、列1、列5、および列6の組み合わせと、列2および列4の組み合わせと、列2および列5の組み合わせと、列2および列6の組み合わせと、列2、列4、および列6の組み合わせと、列2、列5、および列6の組み合わせと、列3および列4の組み合わせと、列3および列5の組み合わせと、列3および列6の組み合わせと、列3、列4、および列6の組み合わせと、列3、列5、および列6の組み合わせと、列4および列6の組み合わせと、列5および列6の組み合わせとが選択される。
The
第2の列挙部131は、選択した鋼種s、s'の同鋼種キャスト枠候補(部分集合)の組み合わせのそれぞれを新たな部分集合Btempとする(尚、前述したように鋼種s'は、鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種であり、鋼種s、s'は2つの鋼種に限定されず2つ以上の鋼種になる)。第2の列挙部131は、部分集合Btempのそれぞれついて、幅移行制約を充足するか否かを判定する。その後、第2の列挙部131は、幅移行制約を充足する部分集合Btempについてのみ、キャスト重量制約を充足するか否かを判定する。
The
幅移行制約およびキャスト重量制約は、<<第1の列挙部123>>の項で説明したものと同じである。
ここで、同鋼種キャスト枠候補に含まれるスラブグループ(のデータ)は、ソート部121によりスラブ幅の最大値が小さいものほど並び順が前になるように並び替えられている(図2、図3、および図4Bを参照)。従って、第2の列挙部131は、部分集合Btempを構成する鋼種s、s'の同鋼種キャスト枠候補(部分集合)の並び順が最初および最後のスラブグループ(のデータ)のスラブ幅の情報(最大値および最小値)のみを参照して、幅移行制約を充足するか否かを判定する。このようにすれば、部分集合Btempを構成する鋼種s、s'の同鋼種キャスト枠候補(部分集合)を構成する全てのスラブグループについて、幅移行制約を充足するか否かを判定しなくても、部分集合Btempが幅移行制約を充足するか否かを判定することができる。
The width transition constraint and cast weight constraint are the same as those described in the section <<
Here, the slab groups (data of) included in the cast frame candidates of the same steel type are sorted by the
また、前述したように、第1の列挙部123は、同鋼種キャスト枠候補におけるスラブの合計重量tWを記憶する。そこで、第2の列挙部131は、同鋼種キャスト枠候補におけるスラブの合計重量tWを加算することにより、部分集合Btempにおけるスラブの合計重量を導出し、当該スラブの合計重量を用いて、部分集合Btempがキャスト重量制約を充足するか否かを判定する。このようにすれば、同鋼種キャスト枠候補を構成するスラブの重量(図2、図3に示すスラブ重量)を改めて加算しなくても、部分集合Btempがキャスト重量制約を充足するか否かを判定することができる。
以上のように、部分集合Btemp(異なる複数の鋼種の同鋼種キャスト枠候補(部分集合)の組み合わせ)が幅移行制約およびキャスト重量制約を充足するか否かの判定を高速に行うことができる。
Further, as described above, the
As described above, it is possible to quickly determine whether or not the subset B temp (a combination of cast frame candidates (subsets) of the same steel type of a plurality of different steel types) satisfies the width transition constraint and the cast weight constraint. .
第2の列挙部131は、幅移行制約およびキャスト重量制約を充足する鋼種s、s'の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせである部分集合j(部分集合Btemp)のそれぞれについて、(1)式で表されるコストCjを個別に計算する。
第2の列挙部131は、部分集合Btemp(を特定する情報)を、異鋼種キャスト枠候補として登録する。また、第2の列挙部131は、部分集合Btemp(を特定する情報)と、当該部分集合BtempのコストCjとを相互に関連付けて記憶する。
The
The
図6は、図5に示す同鋼種キャスト枠候補の組み合わせから得られる異鋼種キャスト枠候補の一例を示す図である。図6において、スラブグループNo.(SGr.No)は、図2、図3、図4B、図5に示したスラブグループNo.(SGr.No)に対応する。列は、異鋼種キャスト枠候補(の1つ)を示す。
図6では、列1および列4の組み合わせ(列7)と、列1、列5、および列6の組み合わせ(列8)と、列2および列6の組み合わせ(列9)と、列3および列4の組み合わせ(列10)と、列3および列6の組み合わせ(列11)とが、幅移行制約およびキャスト重量制約を充足する部分集合Btemp(即ち、異鋼種キャスト枠候補として登録される部分集合)である場合を例に挙げて示す。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a cast frame candidate of a different steel type obtained from the combination of cast frame candidates of the same steel type shown in FIG. In FIG. 6, slab group No. (SGr.No) is the slab group No. shown in FIGS. (SGr. No). Columns indicate (one of) cast frame candidates for different steel grades.
In FIG. 6, the combination of
<キャスト編成部140>
本実施形態では、最適なキャストを導出する最適化問題(集合分割問題)を以下の(4)式~(5)式で定式化する。即ち、本実施形態では、キャスト編成部140は、以下の(4)式の目的関数fの値を、以下の(5)式の制約式を満たす範囲で最小化するときの決定変数xjを導出する。尚、最適化問題(集合分割問題)は、例えば、公知の混合整数計画法により解くことができ、その際に商用のソルバー(cplexなど)を用いることも可能である。
<
In this embodiment, the optimization problem (set partitioning problem) for deriving the optimal cast is formulated by the following formulas (4) to (5). That is, in the present embodiment, the
キャスト候補jは、同鋼種列作成部120(第1の列挙部123)で作成された同鋼種キャスト枠候補および異鋼種列作成部130(第2の列挙部131)で作成された異鋼種キャスト枠候補である。図5および図6に示した例では、列1~列11がキャスト候補jになる。また、決定変数xjは、キャスト候補jをキャストとして採用する場合に「1」となり、採用しない場合に「0」となる0-1変数(xj∈{0,1})であるとする。また、Cjは、キャスト候補jの評価値を表し、キャスト候補jに含まれる部分集合(同鋼種キャスト枠候補および異鋼種キャスト枠候補)について(1)式の計算を行うことにより導出されるものである。前述したように、鋼種キャスト枠候補のコストCj、異鋼種キャスト枠候補のコストCjは、それぞれ、同鋼種列作成部120(第1の列挙部123)、異鋼種列作成部130(第2の列挙部131)により導出され記憶されている。
Cast candidate j is a cast frame candidate of the same steel type created by the same steel grade sequence creation unit 120 (first enumeration unit 123) and a different steel type cast created by the different steel grade sequence creation unit 130 (second enumeration unit 131). It is a frame candidate. In the examples shown in FIGS. 5 and 6,
(5)式のAijは、スラブグループiを行、キャスト候補jを列とする行列であって、「0」または「1」を要素とする行列である。
図7は、行列Aijを概念的に説明する図である。キャスト候補jに含まれるスラブグループiの集合をi∈NI、キャスト候補jの集合をj∈NJとする。
図7において、各列は、1つのキャスト候補jに含まれるスラブグループiを示す。当該キャスト候補jに含まれるスラブグループiに対応する行に「1」が、当該キャスト候補jに含まれないスラブグループiに対応する行に「0」が与えられる。例えば、キャスト候補1(j=1)には、スラブグループ1(i=1)が含まれ、その他のスラブグループは含まれない。
A ij in equation (5) is a matrix whose rows are slab groups i and whose columns are cast candidates j, and whose elements are "0" and "1".
FIG. 7 is a diagram conceptually explaining the matrix A ij . Let iεN I be the set of slab groups i included in casting candidate j, and jεN J be the set of casting candidates j.
In FIG. 7, each column indicates a slab group i included in one cast candidate j. "1" is given to the row corresponding to the slab group i included in the cast candidate j, and "0" is given to the row corresponding to the slab group i not included in the cast candidate j. For example, cast candidate 1 (j=1) includes slab group 1 (i=1) and no other slab group.
キャスト編成部140は、同鋼種列作成部120(第1の列挙部123)で作成された同鋼種キャスト枠候補および異鋼種列作成部130(第2の列挙部131)で作成された異鋼種キャスト枠候補のそれぞれ(即ち、キャスト候補jのそれぞれ)について、このような「1」または「0」の割り当てが行われた結果が行列Aijになる。尚、図7の矢印線の下の部分は、各キャスト候補jに対して評価値Cjと決定変数xjが得られることを示す。
図5および図6に示す例では、行列Aijは、以下の(6)式のように表される。
The
In the examples shown in FIGS. 5 and 6, the matrix A ij is represented by the following equation (6).
従って、(5)式の制約条件は、キャストに含めるスラブグループとして必ず1回採用される(複数のキャストに同じスラブグループが重複して含まれることはなく、且つ、スラブグループが何れのキャストにも含まれないことはない)ことを表す。
キャスト編成部140は、以上のようにして決定変数xjを導出する。「1」が与えられた決定変数xjに対応するキャスト候補jをキャストとして決定する。
Therefore, the constraint condition of formula (5) is always adopted once as a slab group to be included in a cast (the same slab group is not included in multiple casts, and the slab group is not included in any cast). is not included).
The
<出力部150>
出力部150は、キャスト編成部140により決定されたキャストと、当該キャストに含まれるスラブの情報をキャスト編成の結果として出力する。出力部150は、例えば、コンピュータディスプレイへの表示、外部装置への送信、および、内部または外部の記憶媒体への記憶の少なくとも何れか1つを行うことにより、それぞれのキャストに含まれるスラブの情報を出力する。例えば、出力部150は、キャストを識別する番号であるキャストNo.と、当該キャストに含まれるスラブの情報とを出力することができる。スラブの情報には、例えば、鋼種、スラブ幅、スラブ厚、重量、およびコイル長さを含めることができる。
<
The
<スラブグループの抽出数NSG
s>
前述したように同鋼種列作成部120(抽出部122)は、所定の抽出ルールに従って、ソート部121により並び替えられたスラブグループ(のデータ)から、1つのスラブグループ(のデータ)または並び順が隣接する複数のスラブグループ(のデータ)を、一定数NSG
sずつ抽出する。以下の説明では、この一定数NSG
sを必要に応じて抽出スラブGr数と称する。
図8は、抽出スラブGr数NSG
sと、目的関数fの値および計算時間との関係の一例を示す図である。
目的関数fは、(4)式に示したものである。本実施形態では、最適化問題(集合分割問題)を最小化問題とする。従って、目的関数fの値は、小さいほど良好な解であることを表す。計算時間は、鋼材情報取得部110、同鋼種列作成部120、異鋼種列作成部130、キャスト編成部140、および出力部150における処理に要した時間である。尚、図8は、抽出スラブGr数NSG
s以外の条件については、同じ条件で計算を行った結果を示す。また、抽出スラブGr数NSG
sは、鋼種sごとに定めることができるが、ここでは、抽出スラブGr数NSG
sは、全ての鋼種sについて同じであるものとした。
<Number of extracted slab groups N SG s >
As described above, the same steel grade sequence creating unit 120 (extracting unit 122) extracts (data of) one slab group from (data of) the slab groups sorted by the
FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the extracted slab Gr number N SG s , the value of the objective function f, and the calculation time.
The objective function f is shown in equation (4). In this embodiment, the optimization problem (set partitioning problem) is taken as the minimization problem. Therefore, the smaller the value of the objective function f, the better the solution. The calculation time is the time required for processing in the steel material information acquisition unit 110, the same steel grade sequence creation unit 120, the different steel grade sequence creation unit 130, the
図8に示すように、抽出スラブGr数NSG
sを1から増加されると、同鋼種列作成部120により作成される部分集合の組み合わせの数が増加するため、目的関数fの値は改善する。しかし、第1の列挙部123において多数の部分集合の列挙が必要になるため、計算時間は増加する。図8に示す例では、抽出スラブGr数NSG
sを10程度にすれば、実用的な計算時間において目的関数fが最適化された解が得られる。例えば、過去のスラブデータから、図8に示すようなグラフを作成し、目的関数fの値と計算時間との双方が実用的な値になるように、抽出スラブGr数NSG
sを決定することができる。尚、抽出スラブGr数NSG
sが、スラブグループ作成部112により作成されたスラブグループの総数未満とすることにより、計算時間を短縮することができるが、全ての部分集合を列挙する場合には、抽出スラブGr数NSG
sを、スラブグループ作成部112により作成されたスラブグループの総数と同じにすればよい。
As shown in FIG. 8, when the extracted slab Gr number N SG s is increased from 1, the number of combinations of subsets created by the same steel grade sequence creation unit 120 increases, so the value of the objective function f improves. do. However, since the
<フローチャート>
図9~図11のフローチャートを参照しながら、本実施形態のキャスト編成装置100を用いたキャスト編成方法の一例を説明する。
図9は、キャスト編成方法の一例を説明するフローチャートである。
ステップS901において、スラブデータ読込部111は、製造が予定されている複数のスラブのそれぞれについて、当該スラブに係る製造条件を含むスラブグループを読み込む。
<Flowchart>
An example of a cast knitting method using the
FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of a cast organization method.
In step S901, the slab data reading unit 111 reads a slab group including manufacturing conditions for each of a plurality of slabs scheduled to be manufactured.
次に、ステップS902において、スラブグループ作成部112は、スラブデータ読込部111により読み込まれたスラブデータに基づいて、当該スラブデータに含まれるスラブのそれぞれをグルーピングしてスラブグループを作成する(図2のスラブグループデータ200を参照)。このとき、スラブグループ作成部112は、製造条件が所定の範囲内で一致するスラブが同一のスラブグループに属し、且つ、同一のスラブが複数のスラブグループに属さないように、スラブデータに含まれるスラブのそれぞれをグルーピングする。 Next, in step S902, based on the slab data read by the slab data reading unit 111, the slab group creating unit 112 creates a slab group by grouping the slabs included in the slab data (see FIG. 2). slab group data 200). At this time, the slab group creation unit 112 determines that slabs whose manufacturing conditions match within a predetermined range belong to the same slab group and that the same slab does not belong to a plurality of slab groups. Group each of the slabs.
次に、ステップS903において、同鋼種列作成部120は、ステップS902で作成されたスラブグループに基づいて、同鋼種キャスト枠候補を作成する同鋼種列作成処理を行う。同鋼種列作成処理の詳細は、図10を参照しながら後述する。
次に、ステップS904において、異鋼種列作成部130は、ステップS903で作成された同鋼種キャスト枠候補に基づいて、異鋼種キャスト枠候補を作成する異鋼種列作成処理を行う。異鋼種列作成処理の詳細は、図11を参照しながら後述する。
Next, in step S903, the same steel grade row creation unit 120 performs same steel grade row creation processing for creating same steel grade cast frame candidates based on the slab group created in step S902. The details of the same steel grade series creating process will be described later with reference to FIG. 10 .
Next, in step S904, the different steel grade row creation unit 130 performs a different steel grade row creation process for creating a different steel grade cast frame candidate based on the same steel grade cast frame candidate created in step S903. The details of the different steel type series creating process will be described later with reference to FIG. 11 .
次に、ステップS905において、キャスト編成部140は、ステップS903で作成された同鋼種キャスト枠候補およびステップS904で作成された異鋼種キャスト枠候補をキャスト候補jとして、(4)式の目的関数fの値を、(5)式の制約式を満たす範囲で最小化するときの決定変数xjを導出する。キャスト編成部140は、「1」が与えられた決定変数xjに対応するキャスト候補jをキャストとして決定する。
次に、ステップS906において、出力部150は、ステップS905で決定されたキャストと、当該キャストに含まれるスラブの情報をキャスト編成の結果として出力する。そして、図9のフローチャートによる処理が終了する。
Next, in step S905, the
Next, in step S906, the
次に、図10のフローチャートを参照しながら、図9のステップS903の同鋼種列作成処理の一例を説明する。
ステップS1001において、同鋼種列作成部120は、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sのうち、未選択の鋼種sを1つ選択する。
次に、ステップS1002において、ソート部121は、スラブグループデータ200に含まれるスラブグループ(のデータ)から、ステップS1001で選択された鋼種sのスラブグループ(のデータ)を抽出する。そして、ソート部121は、抽出したスラブグループ(のデータ)を、スラブ幅が小さいものほど並び順が前になるように、当該抽出したスラブグループ(のデータ)の並び順を変更する。これにより、例えば、図2に示すスラブグループデータ200に含まれる各スラブグループ(のデータ)の並び順が図3に示すように変更される。
Next, an example of the process for creating the same steel grade series in step S903 of FIG. 9 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S1001, the same steel grade sequence creation unit 120 selects one unselected steel grade s from among the steel grades s of a plurality of slabs scheduled to be manufactured.
Next, in step S<b>1002 , the
次に、ステップS1003において、抽出部122は、ステップS1001で選択された鋼種sについての部分集合列挙対象のうち、未抽出の部分集合列挙対象を抽出する。部分集合列挙対象の抽出は、所定の抽出ルールに従って行われる。前述したように本実施形態における所定の抽出ルールは、ステップS1002で並び替えられたスラブグループ(のデータ)において並び順が連続する一定数NSG
sのスラブグループ(のデータ)を抽出することを、抽出を開始するスラブグループ(のデータ)の並び順を最初の並び順から1つずつずらして繰り返し行うことを基本とするルールである。また、部分集合列挙対象は、このようにして抽出される1つのスラブグループ(のデータ)または並び順が隣接する複数のスラブグループ(のデータ)である(図4Bの太枠401a~401cを参照)。
Next, in step S1003, the
次に、ステップS1004において、第1の列挙部123は、ステップS1003で抽出された部分集合列挙対象の部分集合のうち未選択の部分集合を1つ選択する。
次に、ステップS1005において、第1の列挙部123は、ステップS1004で選択した部分集合が、幅移行制約を充足するか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1004で選択した部分集合が、幅移行制約を充足しない場合(ステップS1005でNOの場合)、当該部分集合は、同鋼種キャスト枠候補にはならない。この場合、ステップS1006~ステップS1008の処理を省略して、処理は、後述するステップS1009に進む。
Next, in step S1004, the
Next, in step S1005, the
一方、ステップS1004で選択した部分集合が、幅移行制約を充足する場合(ステップS1005でYESの場合)、処理は、ステップS1006に進む。処理がステップS1006に進むと、第1の列挙部123は、ステップS1004で選択した部分集合が、キャスト重量制約を充足するか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1004で選択した部分集合が、キャスト重量制約を充足しない場合(ステップS1006でNOの場合)、当該部分集合は、同鋼種キャスト枠候補にはならない。この場合、ステップS1007~ステップS1008の処理を省略して、処理は、後述するステップS1009に進む。
On the other hand, if the subset selected in step S1004 satisfies the width transition constraint (YES in step S1005), the process proceeds to step S1006. When the process proceeds to step S1006, the
一方、ステップS1004で選択した部分集合が、キャスト重量制約を充足する場合(ステップS1006でYESの場合)、処理は、ステップS1007に進む。処理がステップS1007に進むと、第1の列挙部123は、ステップS1004で選択した部分集合について、(1)式で表されるコストCjを計算する。
次に、ステップS1008において、第1の列挙部123は、ステップS1004で選択した部分集合(を特定する情報)を、同鋼種キャスト枠候補として登録する(図5を参照)。また、第1の列挙部123は、当該部分集合(を特定する情報)と、当該部分集合のコストcjと、当該部分集合に含まれるスラブの合計重量tWとを相互に関連付けて記憶する。
On the other hand, if the subset selected in step S1004 satisfies the cast weight constraint (YES in step S1006), the process proceeds to step S1007. When the process proceeds to step S1007, the
Next, in step S1008, the
次に、ステップS1009において、同鋼種列作成部120は、ステップS1003で抽出された部分集合列挙対象の部分集合を全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1003で抽出された部分集合列挙対象の部分集合を全て選択していない場合(ステップS1009でNOの場合)、処理はステップS1004に戻る。そして、ステップS1003で抽出された部分集合列挙対象の部分集合の全てについて、ステップS1004~S1009の処理が実行されるまで、ステップS1004~S1009の処理が繰り返し実行される。 Next, in step S1009, the same steel grade sequence creation unit 120 determines whether or not all subsets to be enumerated extracted in step S1003 have been selected. As a result of this determination, if all subsets to be enumerated extracted in step S1003 have not been selected (NO in step S1009), the process returns to step S1004. Then, the processes of steps S1004 to S1009 are repeatedly executed until the processes of steps S1004 to S1009 are executed for all the subsets to be enumerated extracted in step S1003.
そして、ステップS1009において、ステップS1003で抽出された部分集合列挙対象の部分集合を全て選択した(ステップS1009でYES)と判定されると、ステップS1003で抽出された(1つの)部分集合列挙対象に含まれるスラブグループ(のデータ)の組み合わせとしてとり得るスラブグループ(のデータ)の組み合わせの全て(例えば、図4Bの太枠401a内の8つの部分集合PA1~PA8)について、同鋼種キャスト枠候補とするか否かの判定と、同鋼種キャスト枠候補の登録とが終了する。この場合、処理はステップS1010に進む。
Then, in step S1009, if it is determined that all the subsets to be enumerated extracted in step S1003 have been selected (YES in step S1009), the (one) subset enumerated extracted in step S1003 is selected. For all combinations of (data of) slab groups that can be taken as combinations of (data of) slab groups (for example, eight subsets PA1 to PA8 in the
処理がステップS1010に進むと、同鋼種列作成部120は、ステップS1001で選択された鋼種sについての部分集合列挙対象の全てを抽出したか否かを判定する。例えば、図4Bに示す例では、鋼種Aについて、太枠401a~401c、402a~402cで示される6つの部分集合列挙対象が抽出されたか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1001で選択された鋼種sについての部分集合列挙対象の全てを抽出していない場合(ステップS1010でNOの場合)、処理はステップS1003に戻る。そして、ステップS1001で選択された鋼種sについての部分集合列挙対象の全てについて、ステップS1003~S1010の処理が実行されるまで、ステップS1003~S1010の処理が繰り返し実行される。
When the process proceeds to step S1010, the same steel grade sequence creation unit 120 determines whether or not all of the subset enumeration targets for the steel grade s selected in step S1001 have been extracted. For example, in the example shown in FIG. 4B, for steel type A, it is determined whether six subset enumeration targets indicated by
そして、ステップS1010において、ステップS1001で選択された鋼種sについての部分集合列挙対象の全てを抽出した(ステップS1010でYES)と判定されると、ステップS1001で選択された鋼種Aについての同鋼種キャスト枠候補が得られる。この場合、処理は、ステップS1011に進む。処理がステップS1011に進むと、同鋼種列作成部120は、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てを選択したか否かを判定する。この判定の結果、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てが選択されていない場合(ステップS1011でNOの場合)、処理はステップS1001に戻る。そして、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てについて、ステップS1001~S1011の処理が実行されるまで、ステップS1001~S1011の処理が繰り返し実行される。そして、ステップS1011において、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てを選択した(ステップS1011でYES)と判定されると、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てについての同鋼種キャスト枠候補が得られる。この場合、図10のフローチャートによる処理が終了し、処理は、前述した図9のステップS904に進む。 Then, in step S1010, if it is determined that all of the subset enumeration targets for the steel type s selected in step S1001 have been extracted (YES in step S1010), the steel type A selected in step S1001 is cast for the same steel type. A frame candidate is obtained. In this case, the process proceeds to step S1011. When the process proceeds to step S1011, the same steel grade sequence creation unit 120 determines whether or not all steel grades s of a plurality of slabs scheduled to be manufactured have been selected. As a result of this determination, if all of the steel types s of the plurality of slabs scheduled to be manufactured have not been selected (NO in step S1011), the process returns to step S1001. Then, the processes of steps S1001 to S1011 are repeatedly executed until the processes of steps S1001 to S1011 are executed for all steel types s of the plurality of slabs scheduled to be manufactured. Then, if it is determined in step S1011 that all the steel types s of the plurality of slabs scheduled to be manufactured have been selected (YES in step S1011), all of the steel types s of the plurality of slabs scheduled to be manufactured of the same steel type cast frame candidate can be obtained. In this case, the process according to the flowchart in FIG. 10 ends, and the process proceeds to step S904 in FIG. 9 described above.
次に、図11のフローチャートを参照しながら、図9のステップS904の異鋼種列作成処理の一例を説明する。
ステップS1101において、第2の列挙部131は、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sのうち、未選択の鋼種sを1つ選択する。
次に、ステップS1102において、第2の列挙部131は、ステップS1101で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補のうち、未選択の同鋼種キャスト枠候補を1つ選択する。鋼種sの同鋼種キャスト枠候補が複数ある場合、ステップS1101において、当該複数の同鋼種キャスト枠候補は、別の同鋼種キャスト枠候補として扱われる。
Next, an example of the process of creating a different steel type sequence in step S904 of FIG. 9 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S1101, the
Next, in step S1102, the
次に、ステップS1103において、第2の列挙部131は、ステップS1101で選択した鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群のうち、未選択の鋼種群を1つ選択する。
次に、ステップS1104において、第2の列挙部131は、ステップS1103で選択した鋼種群に含まれる鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせのうち、未選択のものを1つ選択する。尚、鋼種群に含まれる鋼種s'の数が「1」である場合、ステップS1104において、当該鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補が1つ選択される。また、鋼種群に含まれる鋼種s'の数が複数である場合、当該複数の鋼種s'から、同鋼種キャスト枠候補が1つずつ選択される。或る鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補が複数ある場合、ステップS1104において、当該複数の同鋼種キャスト枠は、別の同鋼種キャスト枠候補として扱われる。
Next, in step S1103, the
Next, in step S1104, the
次に、ステップS1105において、第2の列挙部131は、ステップS1102で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補と、ステップS1104で選択した鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせとを新たな部分集合Btempとして作成する。
次に、ステップS1106において、第2の列挙部131は、ステップS1105で作成した部分集合Btempが、幅移行制約を充足するか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1105で作成した部分集合Btempが、幅移行制約を充足しない場合(ステップS1106でNOの場合)、当該部分集合Btempは、異鋼種キャスト枠候補にはならない。この場合、ステップS1106~ステップS1109の処理を省略して、処理は、後述するステップS1010に進む。
Next, in step S1105, the
Next, in step S1106, the
一方、ステップS1105で作成した部分集合Btempが、幅移行制約を充足する場合(ステップS1106でYESの場合)、処理は、ステップS1107に進む。処理がステップS1107に進むと、第2の列挙部131は、ステップS1105で作成した部分集合Btempが、キャスト重量制約を充足するか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1105で作成した部分集合Btempが、キャスト重量制約を充足しない場合(ステップS1107でNOの場合)、当該部分集合Btempは、異鋼種キャスト枠候補にはならない。この場合、ステップS1108~ステップS1109の処理を省略して、処理は、後述するステップS1110に進む。
On the other hand, if the subset B temp created in step S1105 satisfies the width transition constraint (YES in step S1106), the process proceeds to step S1107. When the process proceeds to step S1107, the
一方、ステップS1105で作成した部分集合Btempが、キャスト重量制約を充足する場合(ステップS1107でYESの場合)、処理は、ステップS1108に進む。処理がステップS1108に進むと、第2の列挙部131は、ステップS1105で作成した部分集合Btempについて、(1)式で表されるコストCjを計算する。
次に、ステップS1109において、第2の列挙部131は、ステップS1105で作成した部分集合Btemp(を特定する情報)を、異鋼種キャスト枠候補として登録する(図6を参照)。また、第2の列挙部131は、当該部分集合Btemp(を特定する情報)と、当該部分集合Btempのコストcjとを相互に関連付けて記憶する。
On the other hand, if the subset B temp created in step S1105 satisfies the cast weight constraint (YES in step S1107), the process proceeds to step S1108. When the process proceeds to step S1108, the
Next, in step S1109, the
次に、ステップS1110において、第2の列挙部131は、ステップS1103で選択した鋼種群に含まれる鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせとしてとり得る組み合わせを全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1103で選択した鋼種群に含まれる鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせとしてとり得る組み合わせを全て選択していない場合(ステップS1110でNOの場合)、処理は、ステップS1104に戻る。そして、ステップS1103で選択した鋼種群に含まれる鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせとしてとり得る組み合わせの全てについて、ステップS1104~S1110の処理が繰り返し実行される。
Next, in step S1110, the
そして、ステップS1110において、ステップS1103で選択した鋼種群に含まれる鋼種s'の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせとしてとり得る組み合わせを全て選択した(ステップS1110でYES)と判定すると、ステップS1102で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補と、ステップS1103で選択した鋼種群に含まれる鋼種s'の同鋼種キャスト候補と、からなる部分集合Btempの全てについて、異鋼種キャスト枠候補とするか否かの判定と、異鋼種キャスト枠候補の登録とが終了する。この場合、処理はステップS1111に進む。
処理がステップS1111に進むと、第2の列挙部131は、ステップS1101で選択した鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群としてとり得る鋼種群を全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1101で選択した鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群としてとり得る鋼種群を全て選択していない場合(ステップS1111でNOの場合)、処理は、ステップS1103に戻る。そして、ステップS1101で選択した鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群としてとり得る鋼種群の全てについて、ステップS1103~S1111の処理が繰り返し実行される。
Then, in step S1110, if it is determined that all possible combinations of cast frame candidates of the same steel type s' included in the steel type group selected in step S1103 have been selected (YES in step S1110), Whether all of the subset B temp consisting of the same steel type cast frame candidates for steel type s and the same steel type cast frame candidates for steel type s′ included in the steel type group selected in step S1103 are treated as different steel type cast frame candidates and the registration of cast frame candidates for different steel grades are completed. In this case, the process proceeds to step S1111.
When the process proceeds to step S1111, the
そして、ステップS1111において、ステップS1101で選択した鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群としてとり得る鋼種群を全て選択した(ステップS1111でYES)と判定すると、ステップS1102で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補(鋼種sの1つの同鋼種キャスト枠候補)と、当該鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群に含まれる鋼種の同鋼種キャスト枠候補とからなる部分集合Btempの全てについて、異鋼種キャスト枠候補とするか否かの判定と、異鋼種キャスト枠候補の登録とが終了する。この場合、処理はステップS1112に進む。 Then, in step S1111, if it is determined that all possible steel grade groups consisting of one or more steel grades s′ different from the steel grade s selected in step S1101 have been selected (YES in step S1111), selection is made in step S1102. Same steel type cast frame candidate for steel type s (one same steel type cast frame candidate for steel type s) and same steel type cast frame candidate for steel type included in a steel type group consisting of one or more steel types s' different from steel type s The determination of whether or not to be a different steel type casting frame candidate and the registration of the different steel type casting frame candidate are completed for all of the subset B temp consisting of . In this case, the process proceeds to step S1112.
処理がステップS1112に進むと、第2の列挙部131は、ステップS1101で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補を全て選択したか否かを判定する。この判定の結果、ステップS1101で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補を全て選択していない場合(ステップS1112でNOの場合)、処理はステップS1102に戻る。そして、ステップS1101で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補を全てについて、ステップS1102~S1112の処理が繰り返し実行される。ステップS1112において、ステップS1101で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補を全て選択した(ステップS1112でYES)と判定すると、ステップS1101で選択した鋼種sの同鋼種キャスト枠候補(鋼種sの全ての同鋼種キャスト枠候補のそれぞれ)と、当該鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群に含まれる鋼種の同鋼種キャスト枠候補とからなる部分集合Btempの全てについて、異鋼種キャスト枠候補とするか否かの判定と、異鋼種キャスト枠候補の登録とが終了する。この場合、処理はステップS1113に進む。
When the process proceeds to step S1112, the
処理がステップS1113に進むと、第2の列挙部131は、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てを選択したか否かを判定する。この判定の結果、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てを選択していない場合(ステップS1113でNOの場合)、処理はステップS1101に戻る。そして、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てにつて、ステップS1101~S1113の処理が繰り返し実行される。ステップS1113において、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの全てを選択した(ステップS1113でYES)と判定すると、製造が予定されている複数のスラブの鋼種sの同鋼種キャスト枠候補(全ての鋼種sの全ての同鋼種キャスト枠候補のそれぞれ)と、当該鋼種sと異なる1つまたは複数の鋼種s'からなる鋼種群に含まれる鋼種の同鋼種キャスト枠候補とからなる部分集合Btempの全てについて、異鋼種キャスト枠候補とするか否かの判定と、異鋼種キャスト枠候補の登録とが終了する。この場合、図11のフローチャートによる処理が終了し、処理は、前述した図9のステップS905に進む。
When the process proceeds to step S1113, the
<まとめ>
以上のように本実施形態では、キャスト編成装置100は、所定の製造条件の値の順序でスラブグループ(のデータ)の並び順を変更することを鋼種sごとに行い、所定の抽出ルールに従って、並び替えられたスラブグループ(のデータ)から、部分集合列挙対象(1つのスラブグループ(のデータ)または並び順が隣接する複数のスラブグループ(のデータ))を、鋼種sごとに個別に抽出する。キャスト編成装置100は、抽出した複数の部分集合列挙対象を対象として集合分割問題を解いてキャスト編成を作成する。従って、全ての部分集合を列挙する場合よりも、制約条件(幅移行制約およびキャスト重量制約)の判定およびコストの計算を省略することができ、計算時間を短縮することができる。また、製造条件(スラブ幅)が近いスラブグループ(のデータ)の組み合わせについては、キャストとするかどうかの判定対象に含めるので、キャスト編成の立案精度が大きく低下することを抑制することができる。よって、キャスト編成を、立案精度を大きく落とすことなく短時間で行うことができる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、キャスト編成装置100は、所定の製造条件の値の順序でスラブグループ(のデータ)の並び順を変更することを鋼種sごとに行い、この並び順が保持された同鋼種キャスト枠候補を作成する。そして、キャスト編成装置100は、同鋼種キャスト枠候補の組み合わせを異鋼種キャスト枠候補として作成する際に、同鋼種キャスト枠候補(部分集合)の並び順が最初および最後のスラブグループ(のデータ)のスラブ幅の情報(最大値および最小値)のみを参照して、幅移行制約を充足するか否かを判定する。従って、組み合わせの対象となる複数の同鋼種キャスト枠候補(部分集合)を構成する全てのスラブグループを参照して、幅移行制約を充足するか否かを判定しなくても、当該複数の同鋼種キャスト枠候補を組み合わせた部分集合Btempが幅移行制約を充足するか否かを判定することができる。よって、計算時間をより短縮することができる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、キャスト編成装置100は、同鋼種キャスト枠候補におけるスラブの合計重量tWを記憶し、複数の同鋼種キャスト枠候補におけるスラブの合計重量tWを加算することにより、複数の同鋼種キャスト枠候補の組み合わせからなる部分集合Btempにおけるスラブの合計重量を導出し、当該スラブの合計重量を用いて、部分集合Btempがキャスト重量制約を充足するか否かを判定する。従って、同鋼種キャスト枠候補を構成するスラブの重量(図2、図3に示すスラブ重量)を改めて加算しなくても、部分集合Btempがキャスト重量制約を充足するか否かを判定することができる。よって、計算時間をより短縮することができる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、キャスト編成装置100は、製造が予定されている複数のスラブをスラブグループに纏める。従って、計算時間をより短縮することができる。特に、製造が予定されている複数のスラブの数が多い場合に、このようにするのが好ましい。
Further, in the present embodiment, the
<変形例>
<<第1の変形例>>
本実施形態では、1つのスラブグループに含める鋼種の数が1つである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、計算時間をより短縮させるために、1つのスラブグループに含める鋼種の数を2以上としてもよい。この場合、1つのスラブグループに含められる鋼種を予め指定することができる。例えば、連続鋳造の際に、仕切り板を設けることなく連続鋳造が可能な複数の鋼種を1つのスラブグループに含めることができる。このようにする場合、1つのスラブグループに含められる鋼種sの組み合わせを1つの鋼種sと見なして本実施形態で説明した処理を行えばよい。
<Modification>
<<First Modification>>
In the present embodiment, the case where one slab group includes one steel grade has been described as an example. However, this need not necessarily be the case. For example, two or more steel types may be included in one slab group in order to shorten the calculation time. In this case, the steel grades to be included in one slab group can be specified in advance. For example, during continuous casting, one slab group can include a plurality of steel grades that can be continuously cast without providing a partition plate. In this case, the combination of steel grades s included in one slab group may be regarded as one steel grade s, and the processing described in this embodiment may be performed.
また、本実施形態のように、製造が予定されている複数のスラブをスラブグループに纏めれば、計算時間を短縮することができる。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、製造が予定されている複数のスラブの数が少ない場合には、製造が予定されている複数のスラブをスラブグループに纏めなくてもよい。このようにする場合、スラブグループを個々のスラブとして本実施形態で説明した処理を行えばよい。この場合、スラブデータが、集合分割問題の要素となる1つの鋼材の情報(鋼材情報)になる。 In addition, if a plurality of slabs scheduled to be manufactured are put together into a slab group as in this embodiment, the calculation time can be reduced. However, this need not necessarily be the case. For example, if the number of slabs scheduled to be manufactured is small, the plurality of slabs scheduled to be manufactured may not be grouped into a slab group. In this case, the processing described in this embodiment may be performed with each slab group as an individual slab. In this case, the slab data becomes information (steel material information) of one steel material that is an element of the set partitioning problem.
<<第2の変形例>>
本実施形態では、スラブ幅が小さいものほど並び順が前になるように、スラブグループ(のデータ)の並び順を変更する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、所定の製造条件を示す値の順序で並び順を決定していれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、スラブ重量、スラブ厚、または熱延希望日の順序で並び順を決定してもよい。
<<第3の変形例>>
また、所定の抽出ルールは、本実施形態で説明したものに限定されない。例えば、熱延希望日の再早日が先であるスラブグループについては、抽出の対象から除外してもよい。
<<Second modification>>
In the present embodiment, an example has been described in which the arrangement order of (data of) slab groups is changed so that the smaller the slab width, the higher the order of arrangement. However, if the order of arrangement is determined in the order of values indicating predetermined manufacturing conditions, it is not always necessary to do so. For example, the order of arrangement may be determined in the order of slab weight, slab thickness, or desired hot rolling date.
<<Third Modification>>
Also, the predetermined extraction rule is not limited to the one described in this embodiment. For example, a slab group whose desired hot rolling date is earlier than the earliest date may be excluded from the targets of extraction.
<<第4の変形例>>
本実施形態では、最適化問題(集合分割問題)が最小化問題である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、最適化問題(集合分割問題)は最大化問題であってもよい。このようにする場合、例えば、(3)式の右辺に(-1)を乗算したものを目的関数fとして用いることができる。
<<Fourth Modification>>
In the present embodiment, the case where the optimization problem (set partitioning problem) is the minimization problem has been described as an example. However, the optimization problem (set partitioning problem) may also be a maximization problem. In this case, for example, the right side of equation (3) multiplied by (-1) can be used as the objective function f.
<<その他の変形例>>
尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
<<Other Modifications>>
The embodiments of the present invention described above can be implemented by a computer executing a program. A computer-readable recording medium recording the program and a computer program product such as the program can also be applied as embodiments of the present invention. Examples of recording media that can be used include flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, magnetic tapes, nonvolatile memory cards, and ROMs.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of specific implementations of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by these. It is. That is, the present invention can be embodied in various forms without departing from its technical concept or main features.
100:キャスト編成装置、110:鋼材情報種頭部、111:スラブデータ読込部、112:スラブグループ作成部、120:同鋼種列作成部、121:ソート部、122:抽出部、123:第1の列挙部、130:異鋼種列作成部、131:第2の列挙部、140:キャスト編成部、150:出力部 100: Cast knitting device, 110: Steel material information type head, 111: Slab data reading unit, 112: Slab group creation unit, 120: Same steel type sequence creation unit, 121: Sorting unit, 122: Extraction unit, 123: First enumeration unit 130: different steel type series creation unit 131: second enumeration unit 140: cast formation unit 150: output unit
Claims (10)
それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得する鋼材情報取得手段と、
前記鋼材の所定の製造条件を示す値の順序で、前記複数の鋼材情報を並び替えるソート手段と、
前記ソート手段により並び替えられた前記複数の鋼材情報の並び順に基づき、所定の抽出ルールに従って、それぞれが、前記ソート手段により並び替えられた前記複数の鋼材情報の一部の前記鋼材情報からなる複数の部分集合列挙対象を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を列挙する第1の列挙手段と、
前記第1の列挙手段により列挙された前記部分集合を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を行うキャスト編成手段と、を有し、
前記鋼材情報取得手段は、それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または同じ鋼種の複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得し、
前記ソート手段は、前記鋼材の所定の製造条件の値が近いものほど並び順が近くなるように、前記複数の鋼材情報を並び替えることを、鋼種ごとに行い、
前記抽出手段は、所定の抽出ルールに従って、前記ソート手段により並び替えられた前記複数の鋼材情報から、それぞれが、1つの前記鋼材情報、または並び順が隣接する複数の前記鋼材情報、からなる複数の前記部分集合列挙対象を抽出することを、鋼種ごとに行い、
前記第1の列挙手段は、前記抽出手段により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を同鋼種キャスト枠候補として列挙することを、鋼種ごとに行い、
前記キャスト編成手段は、前記第1の列挙手段により列挙された前記同鋼種キャスト枠候補を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を作成 することを特徴とするキャスト編成装置。 A cast knitting device for creating a cast knitting for collectively manufacturing a plurality of steel materials scheduled to be manufactured into a cast as a set splitting problem, and creating an optimal solution to the set splitting problem as a cast knitting,
steel information acquisition means for acquiring a plurality of steel information, each of which is information on one steel or a plurality of steels that are elements of the set partitioning problem;
sorting means for sorting the plurality of pieces of steel material information in the order of values indicating predetermined manufacturing conditions of the steel material;
A plurality of pieces of steel material information each composed of a part of the plurality of steel material information sorted by the sorting means according to a predetermined extraction rule based on the order of arrangement of the plurality of steel material information sorted by the sorting means an extraction means for extracting a subset enumeration target of
For each of the plurality of subset enumeration targets extracted by the extraction means, a subset consisting of one steel material information that can be established as a cast from the steel material information included in the subset enumeration target, or established as a cast a first enumeration means for enumerating a subset consisting of a plurality of possible combinations of the steel material information;
and cast organization means for performing the cast organization by solving the set partitioning problem using the subsets enumerated by the first enumeration means.death,
SaidSteel informationAcquisition meansAcquiring a plurality of pieces of steel information, each of which is information of one piece of steel or a plurality of pieces of steel of the same steel type that are elements of the set partitioning problem;
The sorting means sorts the plurality of steel material information for each steel type so that the closer the value of the predetermined manufacturing condition of the steel material is, the closer the order is.
According to a predetermined extraction rule, the extraction means extracts a plurality of pieces of steel material information, each of which is one piece of steel material information or a plurality of pieces of steel material information adjacent in order, from the plurality of pieces of steel material information sorted by the sorting means. Extracting the subset enumeration target of each steel type,
The first enumeration means comprises, for each of the plurality of subset enumeration targets extracted by the extraction means, one piece of steel material information that can be established as a cast from the steel material information included in the subset enumeration target. Listing, for each steel type, a subset, or a subset consisting of a combination of a plurality of the steel material information that can be established as a cast, as cast frame candidates of the same steel type,
The cast formation means creates the cast formation by solving the set division problem using the cast frame candidates of the same steel type enumerated by the first enumeration means. A cast knitting device characterized by:
前記キャスト編成手段は、前記第1の列挙手段により列挙された前記同鋼種キャスト枠候補と、前記第2の列挙手段により列挙された前記異鋼種キャスト枠候補と、を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を作成することを特徴とする請求項1に記載のキャスト編成装置。 A second enumeration means for enumerating, as a different steel type cast frame candidate, a combination of a plurality of the same steel type cast frame candidates for mutually different steel types, the combination of the plurality of the same steel type cast frame candidates that can be established for casting. further having
The cast organization means uses the same steel type cast frame candidates enumerated by the first enumeration means and the different steel type cast frame candidates enumerated by the second enumeration means to solve the set division problem 2. The cast knitting apparatus according to claim 1 , wherein the cast knitting is created by solving .
前記第2の列挙手段は、前記第1の列挙手段により記憶された前記情報を用いて、相互に異なる鋼種についての複数の前記同鋼種キャスト枠候補の組み合わせが、キャストとして成立し得るか否かを判定し、当該判定した結果に基づいて、前記異鋼種キャスト枠候補を列挙することを特徴とする請求項2または3に記載のキャスト編成装置。 The first enumeration means determines whether or not one piece of the steel material information or a combination of a plurality of the steel material information included in the subset enumeration object can be established as a cast, which is specified by the steel material information. Judgment is made based on the result of summarizing the values of the manufacturing conditions of the steel material, and based on the judged result, the cast frame candidates of the same steel type are listed, and whether or not the cast frame candidate of the same steel type can be established as a cast. Stores information indicating the results aggregated when determining whether
The second enumerating means uses the information stored by the first enumerating means to determine whether or not a combination of a plurality of cast frame candidates of the same steel type for mutually different steel grades can be cast. 4. The cast knitting apparatus according to claim 2 , wherein the cast frame candidates for the different steel type are listed based on the determined result.
それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得する鋼材情報取得工程と、
前記鋼材の所定の製造条件を示す値の順序で、前記複数の鋼材情報を並び替えるソート工程と、
前記ソート工程により並び替えられた前記複数の鋼材情報の並び順に基づき、所定の抽出ルールに従って、それぞれが、前記ソート工程により並び替えられた前記複数の鋼材情報の一部の前記鋼材情報からなる複数の部分集合列挙対象を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を列挙する第1の列挙工程と、
前記第1の列挙工程により列挙された前記部分集合を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を行うキャスト編成工程と、を有し、
前記鋼材情報取得工程は、それぞれが、前記集合分割問題の要素となる1つの鋼材または同じ鋼種の複数の鋼材の情報である複数の鋼材情報を取得し、
前記ソート工程は、前記鋼材の所定の製造条件の値が近いものほど並び順が近くなるように、前記複数の鋼材情報を並び替えることを、鋼種ごとに行い、
前記抽出工程は、所定の抽出ルールに従って、前記ソート工程により並び替えられた前記複数の鋼材情報から、それぞれが、1つの前記鋼材情報、または並び順が隣接する複数の前記鋼材情報、からなる複数の前記部分集合列挙対象を抽出することを、鋼種ごとに行い、
前記第1の列挙工程は、前記抽出工程により抽出された前記複数の部分集合列挙対象のそれぞれについて、当該部分集合列挙対象に含まれる鋼材情報から、キャストとして成立し得る1つの前記鋼材情報からなる部分集合、または、キャストとして成立し得る複数の前記鋼材情報の組み合わせからなる部分集合、を同鋼種キャスト枠候補として列挙することを、鋼種ごとに行い、
前記キャスト編成工程は、前記第1の列挙工程により列挙された前記同鋼種キャスト枠候補を用いて、前記集合分割問題を解くことにより前記キャスト編成を作成 することを特徴とするキャスト編成方法。 A cast knitting method for creating a cast knitting for collectively manufacturing a plurality of steel materials scheduled to be manufactured into a cast as a set splitting problem, and creating an optimal solution to the set splitting problem as a cast knitting,
a steel material information acquisition step of acquiring a plurality of steel material information, each of which is information on one steel material or a plurality of steel materials that are elements of the set partitioning problem;
a sorting step of rearranging the plurality of pieces of steel material information in the order of values indicating predetermined manufacturing conditions of the steel material;
A plurality of pieces of steel material information, each of which is a part of the plurality of steel material information sorted in the sorting step, according to a predetermined extraction rule based on the order of arrangement of the plurality of steel material information sorted in the sorting step An extraction step of extracting a subset enumeration target of
For each of the plurality of subset enumeration targets extracted by the extraction step, a subset consisting of one steel material information that can be established as a cast from the steel material information included in the subset enumeration target, or established as a cast a first enumeration step of enumerating a subset consisting of a plurality of possible combinations of the steel material information;
and a cast organization step of performing the cast organization by solving the set partitioning problem using the subsets enumerated by the first enumeration step.death,
The steel material information acquisition step acquires a plurality of steel material information, each of which is information of one steel material or a plurality of steel materials of the same steel type that is an element of the set division problem,
In the sorting step, the plurality of pieces of steel material information are sorted for each steel type so that the closer the value of the predetermined manufacturing condition of the steel material is, the closer the order is.
In the extraction step, according to a predetermined extraction rule, each of the plurality of pieces of steel material information sorted by the sorting step is one piece of the steel material information, or a plurality of pieces of the steel material information adjacent in order of arrangement. Extracting the subset enumeration target of each steel type,
In the first listing step, for each of the plurality of subset enumeration targets extracted by the extraction step, one piece of steel information that can be established as a cast from the steel information included in the subset enumeration target. Listing, for each steel type, a subset, or a subset consisting of a combination of a plurality of the steel material information that can be established as a cast, as cast frame candidates of the same steel type,
The cast formation step creates the cast formation by solving the set division problem using the cast frame candidates of the same steel type listed in the first enumeration step. A cast formation method characterized by:
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