JPH06263231A - 原料搬送制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄鉱石等の原料ヤード自動搬送制御におい
て、搬送設備の競合，系統干渉，接近干渉を回避し、搬
送能率を最大にするシステムを提供する。 【構成】 原料ヤードプロセス制御用計算機による自動
搬送計画立案制御において複数の同時並行搬送作業間
で、積付・払出・搬送設備間の競合，干渉，接近干渉が
起こるような原料ヤード設備において、搬送計画を立案
する際、入槽先在庫，払出山の設備接近干渉範囲を全候
補について計算し、複数搬送作業間の払出山，方向，
量，開始／終了時刻について、全体をながめて時分単位
の調整を行う。 【効果】 設備間の競合，干渉，接近干渉を避け搬送能
率を最大にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原料ヤードにおける原
料搬送制御に関し、特に、原料ヤードから下工程工場の
原料槽へ搬送し入槽する原料ヤード設備において複数の
搬送作業を同時並行して行う搬送制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】原料ヤードにおける搬送制御において、
その搬送計画の立案では、操業者が原料ヤードの現況，
受入，払出，搬送設備の現況，槽現況，設備修理計画，
設備故障現況，天候，槽と原料銘柄の割付計画，搬送先
工場からの要請、等々のデータから、槽の原料レベル推
移を計算して入槽タイミングと受入，払出，搬送設備稼
動状況を試行錯誤的にシミュレーションしながら、槽の
原料レベルが管理範囲から外れず、かつ、受入，払出，
搬送設備の競合，系統干渉や接近干渉を避けるように決
定するという方法がとられていた。

【０００３】この従来の、操業者による知的処理方法で
は、大規模な原料ヤード設備では考慮すべき項目が極め
て多く計算量も多いため、熟練操業者以外では実用的な
計画立案ができず、８時間程度の搬送作業を立案をする
のに１時間以上かかり、その個人差も大きく、設備の突
発的な故障などによるリアルタイムでの計画修正も困難
であるという問題があった。この問題を解決するため、
さまざまな自動制御方法が提案されている。たとえば、 特開平３−２４３５０８号公報には、知識ベースに基
づいたヤード計画に則した自動制御方法が提示され、 特開平４−８９７０８号公報には、知識ベースに基づ
いた鉱石ヤードの搬送能率を最大とするような自動制御
方法が提示され、 特開平４−８９７０９号公報には、知識ベースに基づ
いた石炭ヤードの搬送能率を最大とするような自動制御
方法が提示され、 特開平４−８９７０９号公報には、槽の原料在庫シミ
ュレーションに基づいた石炭ヤードの自動制御システム
が提示され、 特開平３−２７９１２４号公報には、ヤード計画を中
心とした搬送作業の競合解消方法が提示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法において
は、積付／払出設備の競合解消はヤード計画を中心に行
っているものがあるが、複数搬送作業間で受入・払出，
搬送設備（系統）を共有しており、積付／払出設備間の
接近干渉が頻繁に起こるような原料ヤード設備の作業に
おいては、ヤード計画（日単位）上は搬送設備の競合あ
るいは積付機／払出機間の接近干渉が起こる計画とせざ
るを得ず、実際の搬送作業計画（時分単位）において、
積付／払出設備の競合，接近干渉や搬送設備の系統干渉
を避けるような実行搬送計画を立案する必要があった。

【０００５】また、従来の方法においては、搬送作業
（系統）毎の優先度を固定して順番に搬送作業を割付け
ていく方法が提案されているが、この方法では複数作業
間での柔軟な計画調整を行うことが困難であった。

【０００６】本発明においては、複数搬送作業間で積
付，払出，搬送設備（系統）を共有しており、積付／払
出設備間の競合，干渉，接近干渉が起こるような原料ヤ
ード設備の原料搬送制御において、複数作業間の払出
山，方向，量，開始／終了時刻などについて、全体を俯
瞰してきめ細かい時分単位の計画調整を行うことによ
り、積付／払出設備の競合，接近干渉や搬送設備の系統
干渉を避け、搬送能率を最大にすることができるような
原料搬送計画を立案し、自動制御を行うことを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の、原料ヤード設
備の原料搬送制御システムは、原料受入計画，原料使用
計画，原料ヤード計画，工場稼動計画，設備修理計画，
原料ヤード現況，槽現況，設備現況，搬送作業実績，操
業者からの操業前提条件データを取込む入力手段Ａ； 入力データに基づいて、入槽先槽毎に、基準時刻の現況
を基準として槽の原料在庫推移を計算して、設備修理や
故障時間帯を回避し槽在庫が管理下限切れしないための
次回入槽時刻および量の実行可能範囲を計算する手段
Ｂ； 前記入槽のための払出山候補を選択し、該当払出山にひ
もつく払出設備候補および払出設備にひもつく搬送設備
を選択し、その払出作業における設備接近干渉範囲を計
算する手段Ｃ； 複数の次回搬送作業候補に関する前記手段ＢおよびＣの
計算結果から、該当時点で操業優先度の高い作業を判断
し、複数搬送作業間での払出／搬送設備の取合い競合，
干渉，接近干渉を回避するように調整して、搬送作業毎
に使用する払出設備，搬送設備，払出山および前記手段
Ｂが算出し実行可能範囲内の入槽開始／終了時刻，量を
決定する手段Ｄ； 手段Ｄの計算結果から、直近の計画確定時刻まで槽の原
料在庫推移，原料ヤード推移，受入・払出・搬送設備稼
動状況をシミュレーション計算する手段Ｅ； 直近の計画確定時刻を基準時刻として前記手段Ｂ〜Ｅの
処理を計画立案時間分繰返す計算手段Ｆ； 計算結果を操業者に提示するための出力手段Ｇ； 計算結果に基づいて受入・払出・搬送設備を制御する制
御手段Ｈ；および、 計画と実績の差が発生する毎に前記Ａ〜Ｈによる計算お
よび制御を行なう計算制御手段Ｉ； を備える。

【０００８】

【作用】この原料搬送制御システムは、複数の搬送作業
間で積付，払出，搬送設備（系統）を共有しており、複
数作業を並行して行うため受入，払出設備間の接近干渉
が起こり得るような原料ヤ−ド設備に適用すると、設備
修理および故障を回避し、槽在庫が管理下限切れを起こ
さず、複数搬送作業間での積付，搬送設備の取合い競
合，干渉，接近干渉を回避し、個別の計画を俯瞰して、
総合的に調整して搬送能率を最大にすることができるよ
うに、搬送作業毎の払出山，方向，使用する払出，搬送
設備，入槽開始／終了時刻，量を決定し、これに基づい
て自動搬送制御を行う。

【０００９】

【実施例】次に本発明の、鉱石ヤードを対象とした一実
施例を説明する。この一実施例のシステム構成を図１に
示す。図１において、１００は生産管理用計算機（ビジ
コン）であり、ここで入船荷役計画，高炉・焼結生産計
画，高炉・焼結稼動休止計画，均鉱配合計画などの月次
日単位の原料ヤード入出荷計画が作成される。

【００１０】２００は原料ヤードプロセス制御用計算機
（原料プロコン）である。上記ビジコン１００が作成し
た生産計画情報が原料プロコン２００に送信入力され
る。原料プロコン２００において入力情報は、受信編集
処理２１０を介して需給計画機能群２２０、具体的には
原料ヤード配置計画機能，均鉱積付需給計画機能，均鉱
払出需給計画機能，鉱石処理需給計画機能，焼結鉱需給
計画機能，荷役受入計画機能、に入力される。

【００１１】５００は原料プロコンと操業者とのＩ／Ｆ
（インタ−フェイス）をとりもつ入出力用ＣＲＴ端末装
置、２５０はＣＲＴの入出力を制御する入出力処理機能
であり、操業者は、日毎時分単位の設備修理計画や、槽
／銘柄の割付計画などの操業条件を、計画立案機能２２
０および２３０の前提条件情報としてＣＲＴ端末装置５
００より入力することができる。

【００１２】需給計画機能２２０において、原料ヤード
配置計画は日単位の入出荷原料のヤード山推移の計画，
均鉱積付需給計画は日単位の銘柄毎均鉱積付計画，均鉱
払出需給計画は日単位の均鉱払出／備蓄計画，鉱石処理
需給計画は日単位の銘柄毎鉱石処理（鉱石整粒粉砕）計
画，焼結鉱需給計画は日単位の焼結鉱払出／備蓄計画，
荷役受入計画は時間単位の受入作業ＪＯＢ計画，をそれ
ぞれ作成する。

【００１３】一方、４００は原料ヤードの現場設備機器
群のブロック図であり、４１０が移動機群（受入機およ
び払出機），４２０がコンベア群，４３０が秤量機群を
示す。 ３００は現場設備機器制御用下位コントローラ
であり、現場設備機器４００を制御し、その稼動実績お
よび現況を管理する。コントローラ機器は、移動機群の
制御に移動機制御用ＰＣ（プログラマブルコントロー
ラ）３１０，コンベヤ群の制御はコンベヤ制御用ＰＣ３
２０により構成される。この現場機器制御用下位コント
ローラ３００は、搬送，秤量実績情報，設備稼動，故障
実績情報を原料プロコン２００にリアルタイムで送信す
る。原料プロコン２００は、実績収集・編集処理２９０
にて該当情報を受信入力し、設備現況情報２７０として
設備稼動現況および設備故障現況，操業情報２８０とし
て搬送作業実績，ヤード現況および槽現況情報としてデ
ータファイルに格納する。

【００１４】本発明の中心機能である搬送制御計画立案
機能２３０は、上述した原料ヤード入出荷生産計画，需
給計画２２０，設備修理計画などの前提条件２４０，設
備現況２７０，操業現況２８０などの各情報を入力し、
搬送系統毎、すなわち鉱石ヤードの場合、均鉱積付系
統，鉱石（整粒／粉砕）処理輸送系統，高炉単味輸送系
統，焼結単味輸送系統，焼結鉱輸送系統，均鉱払出輸送
系統などの各搬送制御計画を立案し、オペレータ入出力
処理２５０を介してＣＲＴ端末装置５００に表示して、
同時に設定制御処理２６０を介して現場機器制御用下位
コントローラ３００に搬送制御情報として送信し出力に
設定する。

【００１５】現場機器制御用下位コントローラ３００
は、この搬送制御情報に従って搬送制御を行い、その搬
送実績情報を原料プロコン２００に送信する。原料プロ
コン２００では、該当実績情報を基に搬送制御計画立案
機能２３０によりリアルタイムで必要都度計画を見直
し、搬送制御情報を現場機器制御用下位コントローラ３
００に送信し出力に設定する，・・・、というサイクル
を繰返して自動搬送制御を行う。

【００１６】次に、本発明の中心処理である原料プロコ
ン２００の搬送制御計画立案機能２３０（図１）の、入
槽作業計画立案部の処理手順について図２のフローチャ
ートにしたがって説明する。

【００１７】 (１)データ入力，初期値，条件設定（図２のＦ１０） 本処理に必要な情報（原料入出荷計画，需給計画，設備
修理計画，操業前提条件，設備稼動現況，設備故障現
況，ヤード現況，槽在庫現況，搬送作業実績）を各ファ
イルから入力し編集する。

【００１８】(２)搬送系統毎搬送作業ＪＯＢ開始時間範
囲計算（図２のＦ２０） 各系統毎，槽毎に、基準時刻（シミュレーションを行う
時刻で、最初は現時刻）において、槽在庫と切出速度か
ら槽在庫推移計算を行い、系統・移動機修理，故障，槽
修理・故障，工場休止，決定済上位搬送ＪＯＢとの系統
干渉を考慮して、槽在庫が管理下限を切らず、設備修理
や系統干渉を避ける実行可能入槽ＪＯＢ開始時間範囲を
計算する。図３〜６に計算結果の一例を示す。なお搬送
作業ＪＯＢ開始時間範囲としては入槽時間から移動機移
動セット時間を引いた値である。 (３)移動機接近干渉範囲計算（図２のＦ３０） 決定済受入ＪＯＢと決定済払出ＪＯＢの移動機稼動範囲
の接近干渉範囲を、干渉範囲周辺の山毎に計算する。ま
た、Ｆ２０で計算した槽銘柄に対応した払出候補となる
山を東西各々の方向から払出した場合の接近干渉範囲を
周辺の山毎に計算し、上記干渉範囲との重ね合わせ処理
を行い、該当時点での山毎の東側払出可能量および西側
払出可能量として計算する（本例は東西の敷設されたヤ
ードの場合）。図７〜９に干渉範囲の数例を示す。表１
に計算結果の一例を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】(４)ＪＯＢ割付，山，移動機，系統ひもつ
け（図２のＦ４０） 系統の重要性と、Ｆ２０およびＦ３０で計算した槽在庫
下限管理切れ時刻と搬送ＪＯＢ開始時間範囲の自由度か
ら、複数ある次回の搬送ＪＯＢ候補の中から、優先すべ
き搬送ＪＯＢを選択し、搬送ＪＯＢ開始時間範囲内から
搬送ＪＯＢ開始時刻および量を決定し、払出山，払出方
向，移動機，搬送系統を同時に決定し、次に優先すべき
搬送ＪＯＢについて同様に繰返す。搬送ＪＯＢの決定は
時間軸方向に未定のものがないように進め、ある系統の
搬送ＪＯＢ開始時間範囲が決定した搬送ＪＯＢの終了時
刻よりさらに未来にある場合は、該当搬送ＪＯＢの割付
は次の基準時刻で行う。図１０，１１に割付の一例を示
す。

【００２１】特に干渉する作業がない場合は、搬送ＪＯ
Ｂ開始時刻および量について、効率上入槽量が最大にな
るように、搬送ＪＯＢ開始時間範囲の最大時刻で満槽ま
で入槽し、払出山および方向はヤード計画結果に従う。
また同銘柄を連続入槽することにより作業効率を上げ
る。

【００２２】干渉する作業がある（搬送ＪＯＢ開始時間
範囲に重なりがあり、払出機または搬送設備が競合，干
渉あるいは接近干渉する）場合は以下のように搬送ＪＯ
Ｂ計画を調整する； 競合，接近干渉の場合の払出山，方向調整 同銘柄山が複数ある場合はＦ３０の計算結果から払出山
を選択して競合，接近干渉を防止する。一つの山しかな
い場合は払出方向の選択により接近干渉を防止する。な
お競合，接近干渉が防止できない場合はの処理とす
る， 競合，干渉，接近干渉の場合の時間調整 搬送ＪＯＢ開始時間の最大時刻が大きいものはその最大
時刻に割付け、競合または干渉する一方の作業はその時
刻から溯り、可能な限り入槽量が大きくできる時刻に割
付け、時間的に競合，干渉または接近干渉を防止し、搬
送作業効率を最大にする。

【００２３】(５)基準時刻更新（図２のＦ５０） 上記(４)において決定した搬送ＪＯＢから、時間軸上で
未定のものがない時刻、すなわち計画が全て決定した時
点まで、計算処理上の基準時刻を進める。

【００２４】(６)計画範囲終了判断（図２のＦ６０） 基準時刻を進めて計画を立案していき、基準時刻が計画
立案時間範囲（例えば１シフト相当分、即ち現在時刻か
ら８時間分）を超えたかどうか比較し、超えていれば終
了とする。

【００２５】(７)槽在庫量更新（図２のＦ７０） 基準時刻更新処理Ｆ５０で進めた基準時刻における各槽
の在庫量を計算する。 (８)ヤードマップ更新（図２のＦ８０） 基準時刻更新処理Ｆ５０で進めた基準時刻におけるヤー
ド各山の在庫量，東位置，西位置を計算する。同時に移
動機の位置を計算する。

【００２６】(９)搬送作業計画編集（図２のＦ９０） 以上の処理で決定した搬送ＪＯＢ計画情報について、設
備機器制御用下位コントローラに設定する設定制御情報
に編集する。

【００２７】以上の処理フローに従って、本発明が目的
とする、複数の搬送作業を同時並行して行う搬送制御に
関して、受入，払出設備間の競合，干渉，接近干渉が起
こるような原料ヤード設備において、複数作業間の時間
単位の払出山，方向，量などのきめ細かい計画調整によ
り、競合，干渉，接近干渉を避け、搬送能率を最大にす
ることができるような原料搬送計画立案，制御を行う。

【００２８】次に、図２のフローチャートの搬送系統毎
入槽作業ＪＯＢ開始時間範囲計算（Ｆ２０）における計
算例を、図３，図４および図５で説明する。

【００２９】図３のグラフは、任意の入槽先槽の基準時
刻以後の在庫推移を示すものであり、縦軸が在庫レベル
（ton），横軸が基準時刻からの時間（分）であり、右
下がりの実線が入槽しない場合の在庫推移である。槽毎
に在庫量の管理上下限値（破線）があり、在庫量がその
破線の範囲内から外れないように操業を行う。

【００３０】図３の通常ケース、すなわち移動機，搬送
系統，槽の修理や故障がない場合は、次の入槽ＪＯＢ開
始時間範囲は、図に示す通り、最小ＪＯＢ入槽可能時刻
から槽在庫が下限となり入槽量として最大となる時刻ま
での範囲であり、ＪＯＢ数は一つである。なお最小ＪＯ
Ｂとは作業効率上の下限定数値である。

【００３１】図４の（ａ），（ｂ），（ｃ）および
（ｄ）に示す、移動機，搬送系統に修理や故障があるケ
ースにおいては、 修理時間帯に該設備が使用できない、 従ってその時間帯に槽在庫が下限切れしないための在
庫を確保する入槽作業を行う必要がある、という制約が
ある。この場合、図４中の右下がりの点線が、修理また
は故障終了時刻において管理下限値に到達する線であ
り、修理前にこの点線以上の在庫を確保すれば良い。以
下その方法について４つのケースで例示説明する。

【００３２】図４の(ａ)では、最小ＪＯＢで入槽した場
合は修理時間帯で下限切れとなるため小さいＪＯＢでは
２ＪＯＢの入槽が必要となり、大きめのＪＯＢで入槽す
れば図の破線範囲を上回り１ＪＯＢで満足できるような
ケースであり、その時の入槽作業ＪＯＢ開始時間範囲は
図のように２ＪＯＢ狙いと１ＪＯＢ狙いの２通りとな
る。図４の(ｂ)は、最小ＪＯＢでも１回入槽すれば修理
時間帯での下限切れが防ぐことができるケースであり、
この場合は１ＪＯＢとなる。図４の(ｃ)の例は、直近に
修理時間がある場合であり、この場合は修理時間帯の入
槽ができないため時間範囲が修理前後の２つに分かれ
る。図４の(ｄ)の例は、基準時刻において故障中の場合
であり、この場合は故障復旧後に入槽可能となる。

【００３３】図５は槽修理があり、修理槽を空槽にし
て、その間別の予備槽を使用するケースであり、この場
合は空槽指定時刻に空槽にするような、図５中に実線で
示す空槽狙い線に沿うように在庫を制御する。図５の
(ａ)は、１ＪＯＢでは空槽狙い線に乗らないが、２ＪＯ
Ｂで乗せられる例で、この場合１ＪＯＢ目は最小ＪＯＢ
から２回目に最小ＪＯＢ入槽ができるまでの範囲とな
る。図５の(ｂ)は、１ＪＯＢで空槽狙い線に乗ることが
できる例であり、図５の(ｃ)は、最小ＪＯＢでも修理槽
は空槽狙い線をオーバーし予備槽で修理終了時刻までま
かなう例である。図５の(ｄ)は、予備槽に最小ＪＯＢで
入槽しても修理終了時刻を超える例である。

【００３４】また、槽修理があり、修理槽に空槽指定が
ないケース，槽切出速度に変更があるケースも方法は同
様である。計算式の例を、図６にしたがって説明する。

【００３５】図６は、図３，４における入槽作業ＪＯＢ
開始時間範囲と、その間の任意の時刻における入槽ＪＯ
Ｂの最大時間を計算する方法の説明である。図６に示す
グラフにおいて、横軸Ｘが時間，縦軸Ｙが槽在庫量を示
す。計算式のパラメータとしては、α：入槽時の入槽速
度（ton／h），β：槽切出速度（ton／h），Ｔmin：最
小ＪＯＢ時間（ｈ），Ｚ_U ：槽在庫上限管理値（to
n），Ｚ_L ：槽在庫下限管理値（ton），Ｚ_S ：基準時刻
（Ｘ＝０）槽在庫量（ton），Ｔ_n ：任意の入槽ＪＯＢ
開始時刻（ｈ）であり、ＪＯＢ割付処理に渡すため計算
するデータは、Ｔ₁：入槽ＪＯＢ開始時間範囲最小値
（ｈ），Ｔ₂ ：入槽ＪＯＢ開始時間範囲最大値（ｈ）で
ある。この場合、Ｔ₁ ，Ｔ₂ は以下の(１)，(２)式で計
算される； Ｔ₁ ＝｛Ｚ_S −Ｚ_U ＋（α−β）×Ｔmin｝／β（ｈ） ・・・（１） Ｔ₂ ＝（Ｚ_S −Ｚ_L ）／β（ｈ） ・・・（２） なお、計算結果でＴ₁ ＜０の時はＴ₁ ＝０とする。ま
た、Ｔ₁ ≦Ｔ_n ≦Ｔ₂ の任意のＴ_n におけるＪＯＢ最大
時間、すなわち満槽までに要する時間Ｊ_tmax は、以下
の(３)式で計算される； Ｊ_tmax ＝（Ｚ_U −Ｚ_S ＋βＴ_n ）／（α−β）（ｈ） ・・・（３） 図２のフローチャートの移動機接近干渉範囲計算（Ｆ３
０）における計算例を図７，図８および図９で説明す
る。

【００３６】図７は、東西に敷設された原料ヤードの模
式図であり、Ｙ１０およびＹ２０がヤード，Ｙ３０およ
びＹ４０がヤードに置かれている原料山，Ｙ５０が払出
機（または積付機），Ｙ６０がブーム，斜線のハッチン
グ部分Ｙ７０およびＹ８０が払出機Ｙ５０の払出中接近
干渉範囲，Ｙ９０が山Ｙ３０の西側払出可能部分（山Ｙ
３０は東側払出不可），Ｙ１００が山Ｙ４０の西側払出
可能部分，同じくＹ１１０が東側払出可能部分である。
すなわち接近干渉とは、ある払出機または積付機が作業
中に、他の払出機が接近できないため、近傍の山を全量
は払出せない（図のＹ７０およびＹ８０）状態を言う。
以下に積付と払出、あるいは払出と払出の接近干渉の計
算の仕方をいくつかのケース毎に例示する。

【００３７】図８は積付（定点積付）と払出の接近干渉
の例、すなわちある山にある積付機が積付作業中、その
近傍の山が払出せない例である。なお、図８において払
出機および積付機の配置としては、ａヤードの北側に払
出機が２台（ＲＣ１，ＲＣ２）あり、ａヤードとｂヤー
ドの間に積付機が１台（ＳＴ）あり、ｂヤードの南側に
払出機が２台（ＲＣ３，ＲＣ４）あり、ＲＣ１とＲＣ２
は東西両側の払出しができるがＲＣ３とＲＣ４は西側の
払出しかできない、という制約条件の例で説明する。

【００３８】図８の(ａ)は、図のＢ山を積付するケース
である。この場合、Ａ山，Ｄ山は影響なく全量払出可能
である。Ｂ山については積付中であり一般に払出不可で
ある。Ｃ山，Ｅ山については、西側からの払出は、払出
機のブーム長を含めた接近干渉範囲（本例では６４ｍ）
に含まれるため払出不可となる。Ｃ山は東側については
図のｍの部分は払出可能であるが、Ｅ山については、Ｒ
Ｃ３またはＲＣ４が東側払出不能のため東側払出不可と
なる。

【００３９】図８の(ｂ)は、図のＤ山を積付するケース
である。この場合、Ａ山，Ｄ山は影響なく全量払出可能
である。Ｄ山については積付中であり一般に払出不可で
ある。Ｂ山，Ｅ山については、西側からの払出は、払出
機のブーム長を含めた接近干渉範囲（本例では６４ｍ）
に含まれるため払出不可となる。Ｂ山は東側については
図のｍの部分は払出可能であるが、Ｅ山については、Ｒ
Ｃ３またはＲＣ４が東側払出不能のため東側払出不可と
なる。

【００４０】図９は払出と払出の接近干渉の例、すなわ
ちある山にある払出機が払出作業中、その近傍の山が払
出せない例である。なお、図９において払出機および積
付機の配置としては、ｃヤードとａヤードの間に払出機
が２台（ＲＣ１，ＲＣ２）あり、ＲＣ１とＲＣ２は東西
両側の払出しができる、という例で説明する。

【００４１】図９の（ａ）は、図のＢ山あるいはＤ山を
ＲＣ１で西側払出するケースで、ＲＣ２も同方向（西
側）の払出を行うケースである。この場合、ＲＣ２によ
る払出が接近干渉により制約を受ける。接近干渉範囲と
してはＲＣ１の西側の接近干渉範囲（本例では４２．５
ｍ）の山はＲＣ２での西側払出が不可となる。すなわち
図のような場合、Ａ山，Ｃ山については東側からの払出
不可で、西側からは図のｍ，１（アルファベットのエ
ル）に対応した部分が払出可能となる。

【００４２】図９の(ｂ)は、図のＣ山あるいはＦ山をＲ
Ｃ１で西側払出するケースで、ＲＣ２は逆方向（東側）
の払出を行うケースである。この場合も、ＲＣ２による
払出が接近干渉により制約を受ける。接近干渉範囲とし
てはＲＣ１の西側の、ＲＣ２のブーム長を含めた接近干
渉範囲（本例では１１６．５ｍ）の山はＲＣ２での東側
払出が不可となる。すなわち図のような場合、Ｂ山，Ｅ
山については払出不可で、Ａ山，Ｄ山は全量払出可能と
なる。

【００４３】以上のような考え方で、任意の積付または
払出作業に対する、該当作業時間帯の、積付機あるいは
払出機の仕様および各ヤードの山配置に応じた、接近干
渉による山毎払出可能量を計算する。

【００４４】次に、上記の計算で作業毎に個別に計算し
た値について、複数作業間での時間および空間での重ね
合わせ計算を論理的にＯＲを取ることで行う。たとえ
ば、１５:１０〜１６:００の作業の接近干渉によりＡ山
の東側払出可能量が３,０００ｔ、西側払出可能量が２,
０００ｔであり、別の１５:３０〜１５:５０の作業の接
近干渉によりＡ山の東側払出可能量が１,０００ｔ、西
側払出可能量が１,０００ｔであれば、結果的にＡ山の
払出可能量は１５:１０〜１５:３０が東側３,０００
ｔ、西側２,０００ｔ、１５:１０〜１５:３０が東側１,
０００ｔ、西側１,０００ｔ、１５:５０〜１６:００が
東側３,０００ｔ、西側２,０００ｔとなる。このデータ
を表１のような形で編集して、払出山選択時に該当時間
帯の払出可能量判定に使用する。

【００４５】従来の原料搬送計画制御においては、この
ような接近干渉まで考慮したものはなく、本発明によ
り、実用的な計画の立案が可能となった。

【００４６】図２のフローチャートのＪＯＢ割付（Ｆ４
０）における処理方法を図１０および図１１で説明す
る。

【００４７】図１０は、図２のフローチャートの搬送作
業ＪＯＢ開始時間範囲計算で計算（図３，図４，図５お
よび図６で説明）した、基準時刻におけるある系統の槽
毎の次の入槽ＪＯＢ開始時間範囲であり、縦軸が槽、横
軸が基準時刻からの時間を示す。一般に槽毎の次の入槽
ＪＯＢ開始時間範囲は図のように重複する。この中で実
際に入槽する次ＪＯＢおよび次々ＪＯＢを割付ける方法
としては、 現ＪＯＢとの連続入槽（銘柄が同一）、 在庫下限管理切れ時刻（入槽ＪＯＢ開始時間範囲の最
大時刻）の緊急度などによって基準に従って決定する。
図の例では、在庫下限管理切れ時刻が迫っている順に次
ＪＯＢおよび次々ＪＯＢを選択した例である。

【００４８】図１１は、選択したＪＯＢの開始，終了時
刻を決定する方法の例を示したものである。通常であれ
ば１回の入槽量は多いほど搬送作業効率が向上するた
め、搬送作業ＪＯＢ開始時間範囲の最大時刻で入槽する
計画とするが、干渉のある上位搬送作業がある場合や、
次々ＪＯＢの在庫管理下限切れ時刻が迫っている場合
は、時刻を調整する。

【００４９】図１１の(ａ)は、選択した次ＪＯＢの先に
既に優先度の高い上位ＪＯＢが割付けられている例であ
り、この場合は、図のように上位ＪＯＢに作業がつなが
る範囲で、最大入槽ができる時刻に次ＪＯＢを割付け
る。

【００５０】図１１の(ｂ)は、次々ＪＯＢの在庫管理下
限切れ時刻が迫っている例であり、この場合も、図のよ
うに次々ＪＯＢに作業がつながる範囲で最大入槽ができ
る時刻に次ＪＯＢを割付ける。

【００５１】以上のような処理で、基準時刻において、
ある系統の複数槽に対する搬送作業ＪＯＢ開始時間範囲
の重複のある組合せの中から次のＪＯＢの割付順番およ
び開始終了時刻を決定することができる。そして、一連
のＪＯＢの確定した時点まで基準時刻を更新して、同様
の処理を繰返す。

【００５２】このようにして、図２のフローチャートに
従って各系統毎，槽毎の入槽搬送作業計画を調整しなが
ら立案することができ、図１に示した搬送制御システム
（下位システム構成は従来と同様）によって自動搬送制
御を実施することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、鉄鉱石や石炭などの原料
ヤード設備における搬送制御に関して、複数の搬送作業
間で受入，払出，搬送設備（系統）を共有しており、複
数作業を並行して行うため受入，払出設備間の接近干渉
が起こり得るような設備の原料搬送制御において、本発
明の制御システムにより以下のような効果が実現でき
た。

【００５４】(１)自動搬送制御において、設備修理およ
び故障を回避し、槽在庫が管理下限切れを起こさず、複
数搬送作業間での払出，搬送設備の競合，系統干渉を避
けるのみでなく、従来頻発していた払出機／積付機の接
近干渉を回避できるようになった。

【００５５】(２)搬送作業計画を、従来のように系統毎
の優先順に決定するのではなく、複数系統作業の実行可
能範囲を俯瞰して、搬送作業間の開始／終了時刻の決定
や搬送設備のひもつけを互いに調整しながら行うため、
よりきめの細かい計画が立案できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のシステム構成を示すブロ
ック図である。

【図２】 図１に示すプロセス制御用計算材２００の中
心機能である入槽作業計画立案機能の処理内容を示すフ
ローチャートである。

【図３】 図２に示す搬送作業ＪＯＢ開始時間範囲計算
Ｆ２０の計算結果の一例を示すグラフである。

【図４】 図２に示す搬送作業ＪＯＢ開始時間範囲計算
Ｆ２０の計算結果の数例を示すグラフである。

【図５】 図２に示す搬送作業ＪＯＢ開始時間範囲計算
Ｆ２０の計算結果の数例を示すグラフである。

【図６】 図２に示す搬送作業ＪＯＢ開始時間範囲計算
Ｆ２０の計算式の一例を示すグラフである。

【図７】 原料ヤ−ドにおける積付機および払出機の接
近干渉範囲を示す平面図である。

【図８】 原料ヤ−ドにおける積付機および払出機の接
近干渉範囲を示す平面図である。

【図９】 原料ヤ−ドにおける積付機および払出機の接
近干渉範囲を示す平面図である。

【図１０】 図２に示すＪＯＢ割付、山，移動機，系統
ひもつけＦ４０の計算結果の一例を示すグラフである。

【図１１】 図２に示すＪＯＢ割付、山，移動機，系統
ひもつけＦ４０の計算結果の数例を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨 田 修 司 大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 (72)発明者 羽 田 野 哲 史 大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内 (72)発明者 丸 山 健 大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株式 会社大分製鐵所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料受入計画，原料使用計画，原料ヤード
   計画，工場稼動計画，設備修理計画，原料ヤード現況，
   槽現況，設備現況，搬送作業実績，操業者からの操業前
   提条件データを取込む入力手段Ａ； 入力データに基づいて、入槽先槽毎に、基準時刻の現況
   を基準として槽の原料在庫推移を計算して、設備修理や
   故障時間帯を回避し槽在庫が管理下限切れしないための
   次回入槽時刻および量の実行可能範囲を計算する手段
   Ｂ； 前記入槽のための払出山候補を選択し、該当払出山にひ
   もつく払出設備候補および払出設備にひもつく搬送設備
   を選択し、その払出作業における設備接近干渉範囲を計
   算する手段Ｃ； 複数の次回搬送作業候補に関する前記手段ＢおよびＣの
   計算結果から、該当時点で操業優先度の高い作業を判断
   し、複数搬送作業間での払出／搬送設備の取合い競合，
   干渉，接近干渉を回避するように調整して、搬送作業毎
   に使用する払出設備，搬送設備，払出山および前記手段
   Ｂが算出し実行可能範囲内の入槽開始／終了時刻，量を
   決定する手段Ｄ； 手段Ｄの計算結果から、直近の計画確定時刻まで槽の原
   料在庫推移，原料ヤード推移，受入・払出・搬送設備稼
   動状況をシミュレーション計算する手段Ｅ； 直近の計画確定時刻を基準時刻として前記手段Ｂ〜Ｅの
   処理を計画立案時間分繰返す計算手段Ｆ； 計算結果を操業者に提示するための出力手段Ｇ； 計算結果に基づいて受入・払出・搬送設備を制御する制
   御手段Ｈ；および、 計画と実績の差が発生する毎に前記Ａ〜Ｈによる計算お
   よび制御を行なう計算制御手段Ｉ； を備える、原料ヤード設備の原料搬送制御システム。