JPH06328112A - 搬送装置の稼働スケジューリング装置 - Google Patents

搬送装置の稼働スケジューリング装置

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JPH06328112A
JPH06328112A JP13982393A JP13982393A JPH06328112A JP H06328112 A JPH06328112 A JP H06328112A JP 13982393 A JP13982393 A JP 13982393A JP 13982393 A JP13982393 A JP 13982393A JP H06328112 A JPH06328112 A JP H06328112A
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amount
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JP13982393A
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Toshiaki Yasunami
利明 安波
Tatsuro Hirata
達朗 平田
Ryoichi Okamoto
良一 岡本
Yoshiaki Matsuo
好晃 松尾
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で、最良の稼働スケジュールを選択す
ることにより、搬送鋼板が各設備に滞留することを最小
限にし、各処理設備の稼働効率を向上する。 【構成】 被搬送物を加工処理装置に複数の搬送経路を
通して搬入可能にした設備で、その各搬送経路に設けた
搬送装置の稼働スケジュールを作成するにあたり、その
作成したスケジュールの不具合点を修正しつつ複数個の
スケジュールを作成し、その複数個の中から最適なスケ
ジュールを選定する搬送装置の稼働スケジューリング装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の搬送路と加工処
理装置とを有する工程の搬送装置の稼働スケジュールを
作成する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の加工処理装置を有する工程では、
処理時間が各処理装置及び各処理対象物毎に異なるた
め、工程全体としての処理時間は処理対象物を処理させ
る順番に依存する。
【０００３】このような工程における搬送装置の稼働ス
ケジュールを立案する場合には各処理対象物の処理時間
を評価関数として、様々な搬送パターンを作って評価関
数が最小となるパターンを探索する方法が用いられる。
【０００４】さらに、複数の搬送路と加工処理とを有す
る工程では搬送路の合流点が複数個所あり、その合流点
での流れ方向と量の制御が処理の順番に関係するため、
処理対象物の処理時間に大きく影響する。このような工
程では一つの搬送路が他の搬送路に影響を与えるため、
稼働スケジュールを立案する場合には、評価関数として
搬送路間のバランスを考慮する必要があり、また搬送パ
ターンが非常に多くなるため評価関数が最小となるパタ
ーンの探索が困難になる。
【０００５】このような工程の搬送装置制御方法とし
て、例えば継目無鋼管の冷間抽伸工場における方法が特
開昭６１−１５９２１４号公報に提案されている。
【０００６】この方法は、各搬送対象物の搬送待ち許容
時間を評価関数で表し、搬送待ち許容時間が所定値以下
の対象物がある場合はこれを優先的に搬送するもので、
その対象物が複数ある場合は各搬送対象物の搬送シミュ
レーションを行ない、搬送完了までの所要時間が最短と
なるように搬送順序を決定する。また搬送待ち許容時間
が所定値以下の対象物がない場合にも、各搬送対象物の
搬送シミュレーションを行ない、搬送完了までの所要時
間が最短となるように搬送順序を決定する方法である。
【０００７】また、計算機において搬送シミュレーショ
ンの実行と搬送順序の決定をする場合、搬送順序の決定
に数理計画法に代表される計画法を用いプログラムを手
続き型言語で記述する方法と、搬送順序の決定にＡＩ
（人工知能）を用いプログラムをＡＩ型言語で記述する
方法が考えられる。前記方法も含めて、従来では手続き
型言語のみもしくはＡＩ型言語のみによる方法が取られ
てきた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記方法では、シミュ
レーション対象の被搬送物の搬送待ち許容時間でグルー
プ分けするために、搬送対象物が両方のグループに影響
した結果として搬送完了までの時間が変化する場合が無
視されており、最適な計画とはならない。また、１回の
搬送シミュレーションでありそれが最適な稼働スケジュ
ーリングでない場合がある。
【０００９】また、前記計画法による方法では、全ての
搬送パターンを探索して解を見つけるため複雑な問題に
対しては処理に長時間必要であった。また、前記ＡＩ型
言語による方法では、探索する搬送パターンは人の知識
で限定できるが、シミュレーション部分等のＡＩ型言語
で記述する必要のない部分までＡＩ型言語で記述するた
め、記述が困難となったり実行速度が遅くなる問題があ
った。
【００１０】本発明は上記問題点を有することなく、情
報を２つに分割せず全体の情報を用い、全ての条件の中
からその条件を変更しつつ搬送装置の稼働スケジューリ
ングを複数回行なうと共に、これらのシミュレーション
には手続き型言語、スケジュールの可否の判断にＡＩ型
言語のプログラムを用いることで、精度良く高速に最良
の稼働スケジュールを決定することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するようになされたものであり、その手段は、複数の
搬送路と加工処理装置とを有する工程の搬送装置の稼働
スケジュールを決定する装置として、前記被搬送物の現
在位置と搬送経路、前記搬送装置の搬送方向、搬送量等
の現在の稼働状態を入力する操業データ入力部と前記加
工処理装置及び搬送装置の今後の休止予定と所定時間内
における稼働予定量を入力する計画データ入力部と、前
記操業データ入力部から入力した前記搬送装置の稼働状
態と前記計画データ入力部から入力した前記搬送装置の
休止予定、稼働予定量と、下記不具合抽出部からの変更
項目とその変更条件により、搬送装置における被搬送物
の搬送方向とその搬送量及び搬送作業の優先度を設定す
る設定部と、前記搬送方向・搬送量・搬送作業優先度設
定部から入力した搬送装置における被搬送物の搬送方
向、搬送量、搬送作業の優先度を基に今後の被搬送物の
移動状況及び搬送装置の稼働状況をシミュレーション
し、その結果を評価して数値化する物流・搬送装置稼働
シミュレーション部と、前記物流・搬送装置稼働シミュ
レーション部で所定回数繰り返しシミュレーションした
結果の各評価値と予め設定した基準値とを比較し、該数
値が基準値を外れているものを抽出して、前記搬送方
向、搬送量、搬送作業優先度設定部に出力する不具合抽
出部と、前記物流・搬送装置稼働シミュレーション部で
所定回数繰り返しシミュレーションした結果を各々記憶
し、この記憶シミュレーション結果の内、最適なものを
１つ選択する記憶選択部を有する搬送装置の稼働スケジ
ューリング装置である。
【００１２】
【実施例と作用】以下、本発明の一実施例を図１〜図７
に基づいて説明する。
【００１３】図２は本実施例が対象とする厚板工場の剪
断・精整工程の設備のレイアウトの一部である。
【００１４】剪断工程１０は粗剪断機、縦方向剪断機、
仕上げ剪断機（いずれも図示せず）等により構成され、
圧延後で所定厚さに圧延された鋼板１２を製品サイズの
幅、長さに切断する工程である。
【００１５】精整工程１１は、疵修正設備１６、冷間矯
正機（図示せず）、塗装設備２１、熱処理炉（図示せ
ず）等により構成され、鋼板１２が最終的に製品の規格
になるように形状矯正、塗装、疵修正等を行なう工程で
ある。
【００１６】また、前記鋼板１２の搬送手段としては、
搬送テーブル（以下テーブルと称す）１３，１５，１
７，２２，２３、天井走行クレーン（以下クレーンと称
す）１９，２５、テーブル間搬送装置１４の３種類があ
り、各鋼板１２はこれらの各搬送装置により各工程を通
って倉庫（図示せず）に搬出され出荷される。
【００１７】前記剪断工程１０、精整工程１１では鋼板
１２に必要な処理をする設備がテーブル１３，１５，１
７，２２，２３間の複数個所及びテーブル１３，１５，
１７，２２，２３上の複数個所に存在する。
【００１８】また、テーブル１３，１５，１７，２２，
２３間にある設備で処理を行なう場合はテーブル１３，
１５，１７，２２，２３からクレーン１９，２５により
各設備に移送する。また、異なる場所にある複数の設備
で処理を行なう鋼板１２はテーブル１３，１５，１７，
２２，２３相互間の移送が必要なため、一旦、テーブル
１３，１５，１７，２２，２３からクレーン１９，２５
により鋼板ストック場所２０，２６に降ろしてストック
し、その後、再度クレーン１９によってテーブル１３，
１５，１７，２２，２３に移送する場合と、テーブル間
搬送装置１４によってテーブル１３から次のテーブル１
５へ搬送する場合がある。例えば、剪断工程１０におい
て切断された鋼板１２が、疵修正と塗装が必要であった
場合、まず、鋼板１２はテーブル１３、テーブル間搬送
装置１４、テーブル１５を順次経由して疵修正設備１６
で疵修正を受ける。次に、この鋼板１２はテーブル１７
を経由して鋼板受け払い設備１８で停止し、クレーン１
９によって、鋼板ストック場所２０に搬送してストック
するか、または、上記鋼板受け払い設備１８方向とは逆
方向に移動してクレーン２５により鋼板ストック場所２
６にストックする。
【００１９】その後、塗装設備２１の準備を待って、鋼
板１２はサイドクレーン１９によって鋼板ストック場所
２０から搬送されテーブル２２に置かれるか、または、
クレーン２５によって鋼板ストック場所２６から搬送さ
れテーブル１７、クレーン１９を介して前記同様にテー
ブル２２に置かれる。そして塗装設備２１で塗装された
後、テーブル２３で倉庫まで搬送される。
【００２０】この工程内では各種センサによって移動す
る鋼板１２の現在位置、行き先、処理の進行状況は図３
の管理計算機（例えばビジネスコンピュータ等）３０に
よってリアルタイムにトラッキングされて管理されてい
る。
【００２１】この管理計算機３０は図３に示すように上
記トラッキング情報とスケジューリング計算機３１で決
定した稼働シミュレーション結果を入力し、これを基に
して、制御計算機３２とクレーン１９，２５にその制御
情報を出力する。
【００２２】この制御計算機３２は例えばプロコンであ
り、上記入力した制御情報に従ってテーブル１３，１
５，１７，２２，２３及びテーブル間搬送装置１４を制
御するものである。
【００２３】また、クレーン１９，２５は管理計算機３
０から入力される制御情報をＣＲＴに表示し、このＣＲ
Ｔをクレーン運転者が見て運転操作を行なって鋼板１２
を搬送し、また、作業が終了すれば、クレーン運転者が
管理計算機３０に対して作業終了の報告を行なう。
【００２４】尚、制御計算機３２から入力される制御情
報に基づいてクレーン１９，２５を自動制御するように
してもよい。
【００２５】次に、前記スケジューリング計算機３１
（例えばワークステーション）に於ける稼働スケジュー
リングのための構成を図１を参照して説明する。
【００２６】１は前記管理計算機３０から前記トラッキ
ング情報、つまり、テーブル１３，１５，１７，２２，
２３、テーブル間搬送装置１４、鋼板受け払い装置１
８、疵修正設備１６、塗装設備２１、ストック場所２
０，２６の各々の位置に在る鋼板１２の現在位置と、そ
の鋼板１２の搬送経路、この搬送経路に伴って発生する
クレーン１９，２５の発生作業量（クレーンで積み降ろ
しを必要とする鋼板の枚数）及びテーブル１３，１５，
１７，２２，２３の鋼板搬送方向と搬送予定量等の操業
データ情報を入力する操業データ入力部である。
【００２７】２はオペレータからクレーン１９，２５、
テーブル１３，１５，１７，２２，２３及び疵修正設備
１６、塗装設備２１の１日間の作業休止の予定時間、稼
働予定時間等の計画を入力する計画データ入力部であ
る。
【００２８】３は搬送方向・搬送量設定部であり、ここ
における処理を図４のフローを基に説明する。
【００２９】まず、前記操業データ入力部１に入力して
いる鋼板１２の前記テーブル１３，１５，１７，２２，
２３、テーブル間搬送装置１４、鋼板受け払い装置１
８、疵修正設備１６、塗装設備２１の各々の位置とその
各鋼板１２の搬送方向及び各設備での搬送量を入力し
（Ｓ１）、不具合点抽出部６からの変更要求がなけれ
ば、その入力した情報をそのまま出力（Ｓ５）する。
【００３０】一方、前記不具合点抽出部６からの変更要
求があれば（Ｓ２）、該不具合点抽出部６から変更する
項目（搬送方向及び搬送量を変更する部分）とその各項
目別の変更量（Ｓ３）を入力して、これを基にして前記
操業データ入力部１から入力した前記テーブル１３，１
５，１７，２２，２３、テーブル間搬送装置１４、鋼板
受け払い装置１８、疵修正設備１６、塗装設備２１の各
々の位置に在る各鋼板１２の搬送方向及び各設備での搬
送量を変更（Ｓ４）して出力する（Ｓ５）。
【００３１】４はクレーン搬送作業優先度設定部であ
り、ここにおける処理を図５のフローを基に説明する。
【００３２】まず、前記操業データ入力部１から前記テ
ーブル１３，１５，１７，２２，２３、テーブル間搬送
装置１４、鋼板受け払い装置１８、疵修正設備１６、塗
装設備２１の各々の位置に在る各鋼板１２の搬送方向及
び搬送量を入力する（Ｓ１０）と共に、前記計画データ
入力部２からクレーン１９，２５、テーブル１３，１
５，１７，２２，２３及び疵修正設備１６、塗装設備２
１の１日間の稼働予定時間、作業休止の予定時間や作業
発生予定量等の計画を入力する（Ｓ１１）。また基準と
なる優先度として、過去の実績からの標準優先度を入力
する（Ｓ１２）。
【００３３】そして、不具合点抽出部６からの変更要求
がなければ、入力した情報からクレーン１９，２５の休
止時間帯を抽出してその間は全ての作業優先度を零にす
る（Ｓ１７）。
【００３４】さらに、休止時間帯以外の時間帯（稼働時
間帯）においては、前記入力した各設備の稼働計画とそ
れに伴う運搬作業発生予測量（前記テーブル１３，１
５，１７，２２，２３及びテーブル間搬送装置１４、鋼
板受け払い装置１８、疵修正設備１６、塗装設備２１に
ある各鋼板１２の搬送方向から予測されるクレーン１
９，２５の運搬作業発生予測量と計画データ入力部２か
ら入力したクレーン１９，２５の運搬作業発生予測量の
和）からクレーン１９，２５でのテーブル１３，１５，
１７，２２，２３、テーブル間搬送装置１４、鋼板受け
払い装置１８、鋼板ストック場所２０，２６の各位置に
おける鋼板１２の積み降ろし作業とその作業量を推定
し、その積み降ろし作業量の多い順に作業優先度を高く
（Ｓ１８）し、その優先度を数値化して表して、物流・
搬送装置稼働シミュレーション部５に出力（Ｓ１６）す
る。
【００３５】一方、不具合点抽出部６からの変更要求が
あれば（Ｓ１３）、そのクレーン優先度の変更情報を入
力して（Ｓ１４）、これを基にしてクレーン１９，２５
での上記鋼板積み降ろし作業の優先度を変更（Ｓ１５）
し、更に、これを数値化して（Ｓ１６）、物流・搬送装
置稼働シミュレーション部５に出力する。
【００３６】５は前記搬送方向・搬送量設定部３及びク
レーン搬送作業優先度設定部４から入力した情報に基づ
いて、鋼板１２の搬送量、搬送方向、テーブル１３，１
５，１７，２２，２３、クレーン１９，２５、テーブル
間搬送装置１４、処理設備１０，１６，２１の稼働状況
をシミュレーションする物流・搬送装置稼働シミュレー
ション部であり、ここにおける処理を図６のフローを基
に説明する。
【００３７】まず、前記クレーン搬送作業優先度設定部
４から入力したクレーン作業とその作業の優先度順の情
報（Ｓ２０）と前記搬送方向・搬送量設定部３から入力
したテーブル１３，１５，１７，２２，２３、テーブル
間搬送装置１４、鋼板受け払い装置１８、疵修正設備１
６、塗装設備２１の各々の位置に在る各鋼板１２の搬送
方向及び各設備での搬送量を入力し（Ｓ２１）、前記ク
レーン搬送作業優先度設定部４から入力したクレーン１
９，２５の作業とその作業の優先度順の情報から最大の
優先度順のクレーン１９，２５の作業を抽出（Ｓ２２）
する。
【００３８】そして、この抽出したクレーン１９，２５
の作業と前記搬送方向・搬送量設定部３から入力したテ
ーブル１３，１５，１７，２２，２３、テーブル間搬送
装置１４、鋼板受け払い装置１８、疵修正設備１６、塗
装設備２１の各々の位置に在る各鋼板１２の搬送方向及
び各設備での搬送量により、所定の単位時間（１０秒）
間隔で前記鋼板１２の搬送量、搬送方向、テーブル１
３，１５，１７，２２，２３、クレーン１９，２５、テ
ーブル間搬送装置１４、処理設備１０，１６，２１の稼
働状況をシミュレーションする物流・搬送装置稼働シミ
ュレーションを実行する（Ｓ２３）。このシミュレーシ
ョンの実行は予め設定した基準時間（１０分）が経過す
るまで行ない（Ｓ２６）、その途中でクレーン１９，２
５における当該優先作業が終了する場合には、次に優先
度の高い作業を設定し上記同様にシミュレーションする
（Ｓ２４，Ｓ２５）。
【００３９】基準時間経過までのシミュレーションが終
了すると、そのシミュレーション結果であるスケジュー
ルにおける各テーブル１３，１５，１７，２２，２３、
テーブル間搬送装置１４、鋼板受け払い装置１８、疵修
正設備１６、塗装設備２１クレーン１９，２５等の各設
備別における鋼板１２の待ち時間、占有率等を抽出し、
その抽出した各項目に対する評価を計算して数値化し
（Ｓ２７）、この数値と予め設定した基準値と比較し、
該数値が基準値の範囲内であれば大きな評価点を与え、
基準値の範囲を外れるほど、小さい評価点を与え（Ｓ２
８）、この評価点を出力する（Ｓ２９）。
【００４０】６は不具合点抽出部であり、その詳細を図
７のフローを参照して説明する。
【００４１】まず、物流・搬送装置稼働シミュレーショ
ン部５から各項目別に評価点を入力し（Ｓ３０）、予め
入力した基準値と比較し、評価点の小さい設備を抽出す
る（Ｓ３１）。
【００４２】そして、抽出した設備に対して、その設備
別に評価点の低い原因が鋼板１２の搬送方向、搬送量、
クレーン１９，２５の作業優先度のいずれかに有るかを
判定し（Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３６）、その判定結果によ
りその変更項目及び変更量等の変更量を決定して（Ｓ３
３，Ｓ３５，Ｓ３７）、前記搬送方向・搬送量設定部
３、クレーン作業優先度設定部４に出力する（Ｓ３
８）。
【００４３】また、記憶・設定部７では物流・搬送装置
稼働シミュレーション部５から出力したシミュレーショ
ン結果と評価点を記憶し、定められた回数（１０回）の
最後のシミュレーション結果が入力すると、その評価点
の中から最小（大）のものを選び、それに該当するシミ
ュレーション結果を選定して指令部８へ出力する。
【００４４】指令部８では、上記した記憶、選定部７か
ら入力されたシミュレーション結果を管理計算機３０に
出力する。
【００４５】この際、スケジューリング計算機３１の各
構成部分におけるプログラムＡＩ型言語と手続き型言語
の使い分けについては、前記不具合点抽出部６は対象と
する設備の評価点の小さい原因と、それを改善するため
の変更条件を決定するなどの複雑な判断が必要なためＡ
Ｉ型言語で記述し、その他の部分は前記のような複雑な
判断を必要としないために手続き型言語で記述している
ので、全体のプログラム量の低減と実行速度の高速化が
なされた。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では全ての
搬送情報と、その情報の不具合点を逐次修正しつつ複数
回のシミュレーションを行ない、その複数個のシミュレ
ーション結果から最適なシミュレーション結果を１つ選
択することによって、効率よく最適なスケジュールを探
索・決定することができ、、これにより各設備上で鋼板
が滞留せず、処理設備の効率を高くし、鋼板の処理時間
を短くでき、しかも、スケジュールの作成に専用のスケ
ジューリング計算機を用いてＡＩ型言語と手続き型言語
を使い分けたので、プログラム量が低減し実行速度が高
速となるる等の多大な効果を生ずるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のスケジューリング計算機３１の機能
を示すブロック図である。
【図２】本実施例の厚板工場剪断・精整工程の各搬送テ
ーブル、処理装置等のレイアウトを示す模式図である。
【図３】本実施例の制御ブロック図である。
【図４】本実施例の搬送方向・搬送量設定部３のフロー
チャートである。
【図５】本実施例のクレーン作業優先度設定部４のフロ
ーチャートである。
【図６】本実施例の物流・搬送装置稼働シミュレーショ
ン部５のフローチャートである。
【図７】本実施例の不具合点抽出部６のフローチャート
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０５Ｂ 15/02 Ｚ 9324−3Ｈ (72)発明者 松尾 好晃 相模原市淵野辺５−10−１ 新日本製鐵株 式会社エレクトロニクス研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被搬送物を加工処理装置に複数の搬送経
    路を通して搬入可能にした設備で、その各搬送経路に設
    けた搬送装置の稼働スケジュールを作成する装置におい
    て、 前記被搬送物の現在位置と搬送経路、前記搬送装置の現
    状における被搬送物の搬送方向と搬送量等の稼働状況を
    入力する操業データ入力部と前記加工処理装置及び搬送
    装置の所定時間内における休止予定と稼働予定量を入力
    する計画データ入力部と、 前記操業データ入力部から入力した前記被搬送物の現在
    位置、搬送経路及び搬送装置の現状における稼働状態と
    前記計画データ入力部から入力した前記搬送装置の休止
    予定、稼働予定量と、下記不具合抽出部からの変更項目
    とその変更条件により、搬送装置における被搬送物の搬
    送方向とその搬送量及び搬送作業の優先度を設定する設
    定部と、 前記設定部から入力した搬送装置における被搬送物の搬
    送方向、搬送量、搬送作業の優先度を基に今後の被搬送
    物の移動状況及び搬送装置の稼働状況をシミュレーショ
    ンし、その結果を評価して数値化する物流・搬送装置稼
    働シミュレーション部と、 前記物流・搬送装置稼働シミュレーション部で所定回数
    繰り返しシミュレーションした結果の各評価値と予め設
    定した基準値とを比較し、該数値が基準値を外れている
    ものを抽出して、前記搬送方向、搬送量、搬送作業優先
    度設定部に出力する不具合抽出部と、 前記物流・搬送装置稼働シミュレーション部で所定回数
    繰り返しシミュレーションした結果を各々記憶し、この
    記憶シミュレーション結果の内、最適なものを１つ選択
    する記憶選択部を有することを特徴とする搬送装置の稼
    働スケジューリング装置。
JP13982393A 1993-05-20 1993-05-20 搬送装置の稼働スケジューリング装置 Withdrawn JPH06328112A (ja)

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Cited By (4)

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