JPH04284906A - 統合ロールショップ運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従来人手によっていた
ロールスケジューリングを自動化して全自動（無人）ロ
ール運転システムを実現する統合ロールショップ運転方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧延機のロールは、表面が摩耗したり、
異なった材質の圧延をするときなど、これを再生補修し
た新ロールと交換が行われるが、近時の高稼働操業にお
いては、その頻度が著しく多くなっている。そのために
、適正なロールをリアルタイムに迅速に提供しなければ
ならず、交換した旧ロールを再生し、保管するロールシ
ョップの機能アップがますます要求されるようになって
いる。

【０００３】このようなロールショップの運転方法とし
ては、従来、圧延スケジュールに応じたロール研削のス
ケジューリング作業、それに基づいた設備運行のスケジ
ューリング作業等、オペレータによる手動運転が行われ
ていた。

【０００４】ロールショップの省力化を目的として、特
開昭５０−１４６５５８号公報には、ロール組替装置、
ロールチョック組替装置、ロール置場、ロール研削、ロ
ール表面加工装置及びこれら装置にロールを移送する手
段を、その工程順にしたがって集中的に配置し、これら
を統合する集中制御機構を設け、前記ロールに対するハ
ンドリングの自動化を図った圧延用ロールショップが提
案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前掲の特開
昭５０−１４６５５８号公報において提案されたロール
ショップにおいても、各装置のレイアウトの配置は合理
化されるものの、スケジューリング作業はオペレータの
経験や勘に頼ることが多く、これを自動化・システム化
するのが難しい複雑な作業が多かった。

【０００６】そこで本発明は、オペレータによる判断で
も困難を極めていたスケジューリングを自動化すること
により、適正な全自動（無人）ロール運転システムを実
現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の統合ロールショ
ップ運転方法は、この目的を達成するため、圧延機ライ
ンに近接して、ロール組替装置、チョック組替台車、チ
ョック着脱装置、ロール研削装置及びこれらの装置間を
移動するロール移送手段を備えたロールショップの運転
方法において、上位計算機からの圧延予定スケジュール
に基づいて、必要ロールの仕様、ロールの本数、準備す
る時刻等を決定するロール順決定ステップと、このロー
ル順決定ステップで決定された準備すべきロールを、ロ
ールショップで現在保有しているロールから、所定の探
索ルールに基づいて探索して割り当てるロール選定ステ
ップと、前記ロール順決定ステップで決定された準備す
べきロールの内、未研削ロールや再研削ロールの研削順
を圧延スケジュールに間に合うようにスケジューリング
するロール研削順決定ステップと、前記ロール選定ステ
ップおよびロール研削順決定ステップで選定された各ロ
ールの搬送先と搬送ルートを決定し、設備運行のスケジ
ュールを立て、そのスケジュールに基づいて前記ロール
移送手段にロール搬送指示を出す最適設備運転ステップ
とを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明では、下記の各ステップを統合し、一貫
した運転方法を決定することにより、圧延機からロール
研削用グラインダーまで統合したロールショップシステ
ムとして自動運転する。 ■圧延材料より必要ロール順を決定するステップ。 ■必要ロールを選定するステップ。 ■ロール研削順を決定するステップ。 ■選定した必要ロールを搬送する最適設備運転ステップ
。

【０００９】

【実施例】以下に実施例に基づいて本発明の実現方法に
ついて述べる。

【００１０】■圧延材料より必要ロール順を決定するス
テップ ここでは、上位計算機からの圧延予定スケジュールに基
づき、必要ロールの仕様、ロールの本数、準備する時刻
等を決定する。一般的に圧延予定スケジュールは図１（
ａ）に示すようなフォーマットで上位計算機より、作業
ロットすなわち同一のロール仕様で圧延されるグループ
と、そのロットの標準圧延時間が与えられる。そして、
現在の圧延の進捗状況やそのロットの標準圧延時間、ロ
ールの寿命等から、組替のタイミング（時刻）、組替の
本数、そのロールの仕様、必要ロール順（組替順）を決
定する。また、圧延の実績が予定とずれても柔軟に対応
していくことができる。

【００１１】例えば、図１（ａ）のような圧延スケジュ
ールが示された場合、圧延仕様に沿った各作業ロット内
で準備すべきロールの表面仕様、組替本数、準備時刻は
、図１（ｂ）に示すようになる。ここで１〜５までが作
業ロットａに対する圧延用のロール、６〜１０までは、
突発予備用ロール、１１はロールの疲労に備えた定期組
替用ロールを示す。

【００１２】■必要ロールを選定するステップ前記で決
められた準備すべきロールを現在ロールショップで保有
しているロールに割り当てる。この方法の一例を図２に
示す。即ち、第１ステップでロール仕様に合う研削済の
ロールを圧延機に近い方から探す。第２ステップで未研
削のロールをグラインダに近い方から探し、このロール
を研削して使用する。第３ステップでロール仕様上、流
用可能な研削済のロールを圧延機に近い方から探す。以
上の３つの探索で適当なロールが見つからない場合、第
４ステップで研削済のロールをグラインダに近い方から
探し、このロールを再研削して使用する。このようにし
て、短時間でロールを準備できるようなロールの選定を
行う。

【００１３】■ロール研削順を決定するステップ圧延ス
ケジュールに従った準備すべきワークロールの内、未研
削ロールや再研削ロールの研削順を決定する際、第一に
圧延スケジュールに間に合うようにスケジューリングす
べきである。

【００１４】この方法の一例を図３に示す。図３の（ａ
）は各組替予定時刻における組替予定のロール、（ｂ）
は研削すべきロールの順番を示す図、（ｃ）は研削順を
割り付けたロールの順番を示す図、（ｄ）は研削グライ
ンダへの割り付けを示す図である。

【００１５】同図において、Ｔｎ　はｎ回目の組替予定
時刻、ΔＴＷは研削及び準備完了までの時間で研削時間
と研削後、ロールを圧延機に準備するための搬送時間の
和である。この研削時間と研削後、ロールを圧延機に準
備するための搬送時間のそれぞれは先のロールの表面の
仕様、表面の疲労度、等の要因によって予め計算される
。 これにより、ｎ回目の組替予定時刻に間に合わせるため
に研削を開始すべき時間すなわち研削開始限界時刻（Ｔ
ＧＳ）は、次式で表される。 ＴＧＳ＝Ｔｎ−ΔＴＷ ここで求めた研削開始限界時刻を守りながら、砥石替え
の回数をできるだけ少なくするように、各グラインダ毎
に研削順を割り付ける。その結果が図３の（ｄ）である
。ここでは、その割り付けに当たっては、次のルールに
従う。 （１）上下のペアロールは同一グラインダで研削する。 （２）できるだけ同一グラインダで、４本連続して研削
する。 （３）前の砥石仕様が異なるときには、砥石替えを少な
くするため、別のグラインダに割り付ける。 （４）割り付けたときに研削開始限界時刻に遅れていな
いかチェックし、遅れていれば別のグラインダに割り付
ける。

【００１６】■選定した必要ロールを搬送する最適設備
運転ステップこのステップの処理の流れを図４に示す。 処理ステップ１１０では、前記ステップで選定された各
ロールの搬送先と搬送ルートを決定する。搬送先は組替
チャンス毎にその位置を決定する。図５は準備すべきロ
ールの最終格納位置と圧延スケジュールの例を示すもの
で、ある圧延スケジュールに従って準備するロールが、
∇で示すタイミングでロール組替えが発生する時のロー
ル準備位置を示している。

【００１７】図４に戻って、処理ステップ１２０では、
組替タイミングに間に合うように必要ロール順、研削順
を考慮し、かつロールの供給、返却が効率的に行われる
ように、設備運行のスケジュール、すなわち各搬送設備
毎のタイムスケジュールを立てる。

【００１８】図４の処理ステップ１３０では、スケジュ
ールに沿って、トラッキング、設備制約や状態、干渉等
を考慮し、タイミングを図って各搬送設備にロールの搬
送指示を出す。処理ステップ１３０は図６にて説明して
おり、それによるクレーン作業タイムスケジュールの例
を次に示す。

【００１９】 　　ロール　　　　　　搬送元　　　　　　　　　　　
　　　　　搬送先　　　　　　　　　　　　　　　　開
始時刻Ａ　　　　チョック組替台車　　　　　　ロール
ラック　　　　　　　　１０：１０：２０Ｂ　　　　チ
ョック組替台車　　　　　　ロールラック　　　　　　
　　１０：１０：２０Ｃ　　　　グラインダ　　　　　
　　　　　　　ロールラック　　　　　　　　１０：１
２：３０Ｄ　　　　冷却槽　　　　　　　　　　　　　
　　　グラインダ　　　　　　　　　　１０：１４：０
０Ｅ　　　　ロールラック　　　　　　　　　　冷却槽
　　　　　　　　　　　　　　１０：１５：３０Ｆ　　
　　ロールラック　　　　　　　　　　チョック組替台
車　　　　１０：１７：１５Ｇ　　　　ロールラック　
　　　　　　　　　チョック組替台車　　　　１０：１
７：１５・　　　　　　　　・　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　・　　　　　　　　　　　　　
　　　　　・・　　　　　　　　・　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　・　　　　　　　　　　　
　　　　　　　・・　　　　　　　　・　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　・　　　　　　　　　
　　　　　　　　　・次に、搬送設備の運行スケジュー
ルの決定方法について述べる。各ロールの現在位置、搬
送ルート、組替順、研削順等の入力を基にして内部で仮
想的にロールの搬送を行ってタイムスケジュールを作成
する。図７にそのフローチャートを示す。まず、各ロー
ルについて現在位置等の入力を受け取る（ステップ２１
０）。次に、実行可能な作業はないかを判断し（ステッ
プ２２０）、あれば、実行可能な作業のうち、優先度（
作業別、ロール別）の高いものを実行する（ステップ２
３０）。ここで、作業が実行できる状態とは、搬送元設
備に搬送すべきロールがあり、かつ搬送先設備に搬送可
能であり、かつ搬送設備がフリーの状態をいう。次に、
ロールを搬送したと仮定して、内部のトラッキングを移
し、ロールＮｏと作業内容と時刻を出力し（ステップ２
４０）、ステップ２２０に戻る。

【００２０】優先度については、作業としては下記の作
業の優先順に従い、ロール別には作業に割り当てたロー
ル別の指標に従う。 作業別優先順　　　　　　　　　　　　作業内容　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ロール別の指標　
　　　　　１　　　　　（１）組替台車〜組替台車への
搬送　　　　　　　　　　組替順の早い順　　　　　　
２　　　　　（２）グラインダ〜ロールラックへの搬送
　　　　研削順の早い順　　　　　　・　　　　　　　
　　　　　　　　　　　・　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・　　　　　
　　　　　・　　　　　　　　　　　　　　　　　　・
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　・　　　　　　　　　　・　　　　　　
　　　　　　　　　　　　・　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・　　　　
図８は予備ロール待機運転のタイムチャートを示すもの
である。同図の作業ロットの■の圧延中は、その予備ロ
ールとして、圧延に使用しているロールと同じ仕様のロ
ールを組替台車上に待機させておく。次の作業ロット■
を圧延するために必要なロールが、組替台車上になけれ
ば、■の圧延の直前に入替えを行い、■の圧延のための
組替に備える。

【００２１】以上の■〜■のステップを統合するシステ
ムを図９に示し、そのロール操業フローを図１０に示す
。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
、オペレータによる判断でも困難を極めていたスケジュ
ーリングを自動化することにより、従来のオペレータの
経験や勘に頼ることなく、適正な全自動（無人）ロール
運転システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による必要ロール順決定ステップの説明
図である。

【図２】本発明によるロール割当ルールを示す説明図で
ある。

【図３】本発明によるロール研削順決定ステップの説明
図である。

【図４】本発明による最適設備運転ステップの説明図で
ある。

【図５】本発明による準備ロールの最終格納位置と圧延
スケジュールの説明図である。

【図６】本発明によるクレーンのタイムスケジュールを
示すタイムチャートである。

【図７】本発明による搬送設備の運行スケジュールの決
定方法を示すフローチャートである。

【図８】本発明に係る予備ロール待機運転のタイムチャ
ートである。

【図９】本発明に係るシステム構成例を示すブロック図
である。

【図１０】本発明実施例の操業フローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧延機ラインに近接して、ロール組替
   装置、チョック組替台車、チョック着脱装置、ロール研
   削装置及びこれらの装置間を移動するロール移送手段を
   備えたロールショップの運転方法において、上位計算機
   からの圧延予定スケジュールに基づいて、必要ロールの
   仕様、ロールの本数、準備する時刻等を決定するロール
   順決定ステップと、このロール順決定ステップで決定さ
   れた準備すべきロールを、ロールショップで現在保有し
   ているロールから、所定の探索ルールに基づいて探索し
   て割り当てるロール選定ステップと、前記ロール順決定
   ステップで決定された準備すべきロールの内、未研削ロ
   ールや再研削ロールの研削順を圧延スケジュールに間に
   合うようにスケジューリングするロール研削順決定ステ
   ップと、前記ロール選定ステップおよびロール研削順決
   定ステップで選定された各ロールの搬送先と搬送ルート
   を決定し、設備運行のスケジュールを立て、そのスケジ
   ュールに基づいて前記ロール移送手段にロール搬送指示
   を出す最適設備運転ステップとを有する統合ロールショ
   ップ運転方法。