JPH084815B2 - 知識データ作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鉄鋼製品の受注時の製品仕様に対する製造
の可否判定などに利用しうる知識データの作成に関す
る。

［従来の技術］ 鉄鋼製品は従来より最も広く利用されている素材であ
り、それの利用形態に応じて様々な内容の製品仕様が、
利用者から製造業者に対して注文明細の形で要求され
る。注文明細中には、例えば、引張強度条件，衝撃保証
条件，試験片採取部位，試験片採取方向，等々が指定さ
れる。

従って鉄鋼製品の製造業者は、個々の製品の注文明細
に対して、製造可否の判定を行なう。つまり、無条件で
製造可能，条件付で製造可能，確性試験を行ったうえで
ないと判定できない，製造不可能、のいずれであるかを
判定し注文者に対して回答する。この種の可否判定は非
常に難しい点があるが、信頼性の高い判定を短期間で行
なうことが、製造業者にとって顧客サービス上、非常に
重要なことである。

この種の可否判定を支援するシステムは従来より存在
し、実際に使用されている。即ち、このシステムは、過
去の製造可否検討実績に関するデータベースと、注文明
細の内容と一致するデータを検索する装置とを組合せた
ものである。注文明細条件が検索された過去の実績と完
全に一致する場合には、それが参照実績として製造可否
判定に利用される。従って、注文明細条件が規格に沿っ
た内容である場合には、一致する過去のデータが存在す
る確率が高く、システムの検索結果が製造可否判定に大
きな役割を果たす。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、利用者から製造業者に対して要求され
る注文明細条件が規格に定義された以外の条件にわたる
場合には、それが過去の製造可否検討実績と完全に一致
することは極めて希であり、そのような場合には従来の
検索システムでは、専門家が類似した注文明細の事例を
捜し出すのに利用できる他は役に立たず、可否判定の大
部分は、専門家の推定に頼ることになる。

また人間の推定によって判定する場合、判定に長時間
を要し、また専門家の熟練度が低いと回答できる範囲が
限定されるので、判定に確性試験を必要とする頻度も高
くなる。確性試験の実施は、製品のコストアップにつな
がる。

そこで本発明は、過去に一致する実績が存在しない注
文明細条件に対する、製造可否の判定において利用しう
る知識データの作成方法を提供することを課題とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明においては、それ
らの各々が、判定対象の鉄鋼製品の製造可能限界との相
関を有する、複数の要素について、過去の実績の情報を
知識データとして保持し、該実績の情報に基づいて製造
可能限界点で囲まれる製造可能領域を確定し、製造可と
して確定した新しい実績情報が入力された場合、当該実
績情報の位置が前記製造可能領域の外側にある時には、
その情報によって前記知識データを更新し、前記製造可
能領域の範囲を拡大する。

［作用］ 例えば、Ｈ形鋼についていえば、それのフランジ厚と
ウェブ厚の大２つの要素は、各々が製造可能限界点と大
きな相関を有し、また板厚比（フランジ厚／ウェブ厚）
も製造可能限界点と大きな相関を有している。従って、
ウェブ厚とフランジ厚の値を各軸方向にとる二次元座標
上において、ウェブ厚とフランジ厚で定まる座標位置
を、過去の各製造実績について示せば、それらの点はあ
る領域内に入る。即ちその領域が製造可能領域であり、
その領域の輪郭、つまり限界点は、フランジ厚，ウェブ
厚及び板厚比の最大値及び最小値の位置によって決定で
きる。従って、判定すべき情報、つまりフランジ厚とウ
ェブ厚が入力された場合には、それらに相当する位置が
製造可能領域の内側であれば製造可能、とみなしうる。

また、新しい製造実績の情報が得られた時に、それが
限界点を越えるものか否かを識別し、限界点を越える場
合には、それまでの製造可能領域が実際より狭いことに
なるので、実際の領域に近づくようにその限界点を更新
する。これによれば、新しい実績が得られる毎に、製造
可能領域の輪郭を示す情報を保持するデータベースの学
習が実行され、しだいに知識データの製造可能領域の精
度が向上する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の、図面を参照し
た実施例説明によって明らかになろう。

［実施例］ 第３図に、本発明を実施する一形式の装置の構成を示
す。この実施例の装置は、第２図に示すようなＨ形鋼に
関する製造可否の判定を自動的に行なうことができる。
具体的には、計算機上に構成されたエキスパートシステ
ムESが鉄鋼製品の製造可否判定を行なう。エキスパート
システムESは、計算機本体及びそれに付随する記憶装置
ならびに通信装置で構成されるハードウェアと、記憶装
置上に配置されたソフトウェアで構成されている。ソフ
トウェアとしては、データ群を蓄積したデータベース1
0,製造可否判決などに利用されるルール群を保持する知
識ベース30,及びデータベース及び知識ベースの内容に
基づいて推論を実行する推論エンジン20で構成されてい
る。

このエキスパートシステムESには、入力装置（キーボ
ード）1,出力装置（CRTディスプレイ）２及び計測装置
３が接続されている。計測装置３は、圧延設備４におい
て、圧延実績を検出するものであり、圧延後のウェブ厚
及びフランジ厚（第２図参照）の情報を含む各種の実績
データを計測し、それを通信装置を介してエキスパート
システムESに入力する。

製造可否の判定方法について簡単に説明すると、この
例では、第1a図に示すように、ウェブ厚とフランジ厚の
２つのパラメータに基づいて、製造可能な領域（斜線の
内側）を決定し、入力された情報（判定対象のウェブ厚
とフランジ厚）がこの領域の内側なら製造可能と判定
し、領域の外側なら判定不可能とみなす。なお、ここで
判定不可能とみなされた場合には別の判定アルゴリズム
に基づいて更に判定を行なう。

判定対象の製品仕様（ウェブ厚とフランジ厚）の情報
は入力装置１からオペレータによって入力され、判定結
果は出力装置２に出力される。新しい実績データが得ら
れると、そのデータは計測装置３を介してエキスパート
システムESに自動的に入力される。

第３図のエキスパートシステムESにおいて、実際に製
造可否判定を行なうためには、予め、第1a図に示す斜線
の領域を確定する必要がある。この領域確定のための初
期化処理は、データベース10上に存在する過去の実績デ
ータ群に基づいて行なわれる。この処理の具体的な内容
を第４図に示す。第４図の各ステップの内容を以下に説
明する。

501: データベース10上から様々な製品の製造実績データ
（ウェブ厚とフランジ厚）を入力し、それらの中から、
ウェブ厚が最大のもの，フランジ厚が最大のもの，ウェ
ブ厚が最小のもの，フランジ厚が最小のもの，及び板厚
比（フランジ厚／ウェブ厚）が最小のものを抽出し、各
々のウェブ厚，フランジ厚又は板厚比を、それぞれ最大
ウェブ厚製造可能限界，最大フランジ厚製造可能限界，
最小ウェブ厚製造可能限界，最小フランジ厚製造可能限
界，及び最小板厚比製造可能限界とする。

502: 501の結果を利用して、第1a図のJ,A,B,Cの各点を求め
る。即ち、最大ウェブ厚製造可能限界と最大フランジ厚
製造可能限界との交点をＪ点とし、最大ウェブ厚製造可
能限界と最小板厚比製造可能限界との交点をＡ点とし、
最小フランジ厚製造可能限界と最小板厚比製造可能限界
との交点をＢ点とし、最小ウェブ厚製造可能限界と最小
フランジ厚製造可能限界との交点をＣ点とする。

503: データベース10上から様々な製品の製造実績データを
入力し、それらの中から、板厚比が最大のものを抽出
し、それの板厚を最大板厚比製造可能限界とする。

504: 501と503の結果を利用して、第1a図のＤ点を求める。
即ち、最小ウェブ厚製造可能限界と最大板厚比製造可能
限界との交点をＤ点とする。

505: データベース10上から様々な製品の製造実績データを
再び入力し、その中から、503で得られた最大板厚比製
造可能限界と同じ板厚比を有し、かつ、フランジ厚が最
大のものを抽出する。これによって抽出した実績データ
の位置を第1a図のＥ点とする。

506: データベース10上から様々な製品の製造実績データを
再び入力し、その中から、505で抽出したフランジ厚を
越えるフランジ厚を有するものを抽出し、更に抽出され
た実績データの中から、板厚比が最大のものを抽出す
る。ここで抽出された実績データの位置を第1a図のＧ点
とする。

507: 506で抽出した実績データの板厚比と505で抽出した実
績データのフランジ厚との交点を求め、それを第1a図の
Ｆ点とする。

508: 最大フランジ厚製造可否限界点（Ｉ）に至るまで、上
記ステップ506,507の処理を繰り返し実行する。これに
よって、第1a図に示すI,H点のような新しい限界点が順
次に検出され、登録される。

509: 以上の処理によって検出された各限界点のデータに基
づいて、製造可否領域を確定する。つまり、J,A,B,C,D,
E,F,F,…によって囲まれる領域（第1a図の斜線内）を製
造可能領域とする。

510: 製造可能領域を決定する各限界点J,A,B,C,D,E,F,…の
ウェブ厚，フランジ厚及び板厚比を、製造可能領域とし
てデータベースに登録する。

以上の初期化が終了すると、登録された製造可能領域
のデータに基づいて、任意の仕様のＨ形鋼について、製
造可否を判定することが可能になる。即ち、判定対象の
仕様のウェブ厚及びフランジ厚をそれぞれPx及びPyとす
る場合、次の第１表の関係を満足する場合には無条件で
製造可能であり、そうでなければ確性試験条件付で製造
可能、又は製造不可能である。なお第１表において、A
x,Bx,Cx,Dx,Ex,Fx,Gx,Hx,Ix,及びJxはそれぞれA,B,C,D,
E,F,G,H,I及びＪ点のウェブ厚、Ay,By,Cy,Dy,Ey,Fy,Gy,
Hy,Iy,及びJyはそれぞれA,B,C,D,E,F,G,H,I及びＪ点の
フランジ厚を示す。

つまり、第１表に示す１〜10番の全条件を満たしてい
れば、製造可能である。但し、Px及びPyが１〜10番の全
条件を満たす必要がある。これに該当しない場合には、
第1a図の斜線の範囲外であり、確性試験条件付で製造可
能、又は製造不可能と判定する。

この実施例の装置は、圧延設備から新しい製造実績の
情報が得られると、その情報に基づいて、自動的に製造
可否判定条件のメンテナンスを実施する。この処理の内
容を第５図に示す。第５図を参照して説明する。最初の
ステップ601では、計測装置３から入力された新しい製
造実績Ｋについてそのウェブ厚Kxとフランジ厚Kyを抽出
し、その板厚比（フランジ厚／ウェブ厚）を求める。次
のステップ602では、前記第１表の内容と同様の判定を
実施（Kx,KyをPx,Pyとおく）して、新しい実績データの
位置が、それまでの製造可能範囲（第1a図の斜線領域）
の内側か否かを判定する。この判定の結果、新しい実績
データの位置がそれまでの製造可能範囲の内側でなけれ
ば、その範囲が正確でない（狭い）ので、範囲を拡張す
るために次にステップ603に進む。

ステップ603では、第４図に示す初期化と同様の処理
を実施する。これによって、新しく得られた実績データ
を含む新しい製造可能領域が設定される。この例を第1b
図に示す。即ち、第1b図の例では、新規製造実績の位置
がＫ点であり、それまでの製造可能範囲（斜線領域）の
外側であるので、K,M,H,Lの点で囲まれる領域が新たに
製造可能な領域として追加される。なお、Ｌ点は、Ｋ点
と同じ板厚比に相当する線分とＧ点のフランジ厚との交
点であり、Ｍ点はＩ点と同じ板厚比に相当する線分とＫ
点のフランジ厚との交点である。

このようにして生成された新しい製造可能領域を示す
情報がデータベース上に登録され、判定の基準になる領
域が修正される。この修正を繰り返す毎に、判定に使用
される領域の大きさ及び形状は、実際の製造可能領域に
徐々に近づくことになり、判定に利用される知識データ
の精度が自動的に向上する。

次にもう１つの実施例について説明する。この実施例
では、製造可否判定の対象として、一般の形鋼を想定し
ている。この例では、製造可能な領域を特定するため
に、第6a図に示すように、板厚と衝撃保証温度の２つの
パラメータを用いている。この実施例の装置の構成は第
３図と同様であり、判定のための処理の内容が前の実施
例と異なっている。この実施例では、判定に先立って実
施される初期化において、第７図に示す処理が実施され
る。

第７図を参照して各処理ステップの内容を説明する。

701: データベース上から様々な製品の製造実績データ（板
厚と衝撃保証温度）を入力し、それらの中から、各々の
規格毎に、衝撃保証温度が最低のもの，板厚が最大のも
の，及び板厚が最小のものを抽出し、各々の衝撃保証温
度又は板厚を、それぞれ最低衝撃保証温度限界，最大板
厚限界，及び最小板厚限界とする。そして、最低衝撃保
証温度限界と最大板厚限界との交点（第6a図のＡ点）を
求める。

702: データベース上から様々な製品の製造実績データを入
力し、701で求めた最低衝撃保証温度限界と同じ衝撃保
証温度を有し、かつ板厚が最大のものを抽出する。これ
によって抽出した実績データの位置を第6a図のＢ点とす
る。

703: データベース上から様々な製品の製造実績データを入
力し、702で求めたＢ点の板厚を越える板厚を有する実
績データを抽出し、抽出されたものの中で衝撃保証温度
が最低のものを検出する。最終的に検出された実績デー
タの位置を第6a図のＤ点とする。

704: 702で求めたＢ点の板厚と703で求めたＤ点の衝撃保証
温度との交点を第6a図のＣ点とする。

705: 最大板厚限界（Ｆ）に至るまで703と704の処理を繰り
返す。これによって、第6a図に示すＥ点のような新しい
限界点が順次に検出され、登録される。

706: 以上の処理によって検出された各限界点のデータに基
づいて、製造可能領域を確定する。つまり、A,B,C,D,E,
Fを限界点とする領域（第6a図の斜線内）を製造可能領
域とする。

707: 製造可能領域を決定する各限界点A,B,C,D,E,Fの衝撃
保証温度と板厚を、製造可能領域としてデータベースに
登録する。

以上の初期化が終了すると、登録された製造可能領域
のデータに基づいて、任意の仕様の形鋼について、製造
可否を判定することが可能になる。なお、データベース
上には規格毎に独立した領域データが登録されるので、
判定すべき仕様の規格と一致する領域データをデータベ
ース上から捜してそれを判定の際に使用する。

判定対象の仕様の板厚をPx、衝撃保証温度をPyとする
場合の判定条件を次の第２表に示す。

つまり、第２表に示す１〜３番の全条件を満たしてい
れば、製造可能である。但しPx及びPyがいずれかの条件
を満たす必要ある。これに該当しない場合には、第6a図
の斜線の範囲外であり、判定不可能とみなす。

この実施例の装置は、形鋼製造設備から新しい製造実
績の情報が得られると、その情報に基づいて自動的に製
造可否判定条件のメンテナンスを実施する。この処理の
内容を第８図に示す。第８図を参照して説明する。最初
のステップ801では、新規製造実績Ｇについてその衝撃
保証温度Gyと板厚Gxを抽出する。次のステップ802で
は、前記第２表の内容と同様の判定を実施（Gx,GyをPx,
Pyとおく）して、新しい実績データの位置が、それまで
の製造可能範囲（第6a図の斜線領域）の内側か否かを判
定する。この判定の結果、新しい実績データの位置がそ
れまでの製造可能範囲の内側でなければ、その範囲が正
確でない（狭い）ので、範囲を拡張するために次のステ
ップ803に進む。

ステップ803では、第７図に示す初期化と同様の処理
を実施する。これによって、新しく得られた実績データ
を含む新しい製造可能領域が設定される。この例を第6b
図に示す。即ち、第6b図の例では、新規製造実績の位置
がＧ点であり、それまでの製造可能範囲（斜線領域）の
外側であるので、E,H,G,Iの点で囲まれる領域が新たに
製造可能な領域として追加される。

このようにして生成された新しい製造可能領域を示す
情報がデータベース上に登録され、所定の基準になる領
域が修正される。この修正を繰り返す毎に、判定に使用
される領域の大きさ及び形状は、実際の製造可能領域に
徐々に近づくことになり、判定のための知識データの精
度が自動的に向上する。

なお上記実施例では、独立した２つのパラメータに基
づいて、製造可能な領域を定めているが、３以上のパラ
メータによって領域を設定してもよい。

［発明の効果］ 以上のとおり本発明によれば、完全に一致する実績が
存在しない注文明細条件に対しても、それまでの実績デ
ータ（知識データ）に基づいて、製造可否を判定するこ
とが可能であり、しかも、新しい実績データの入力に応
答して、それがそれまでの製造可能領域の範囲外なら知
識データを自動的に更新するので、新しい実績データが
追加されるのに伴って、製造可否判定の精度が自動的に
向上する。

【図面の簡単な説明】

第1a図及び第1b図は、実施例の製造可能領域を２次元座
標上に示したマップである。 第２図はＨ形鋼の外観を示す斜視図である。 第３図は、本発明を実施する装置の構成を示すブロック
図である。 第４図及び第５図は、第３図の装置の処理の一部分を示
すフローチャートである。 第6a図及び第6b図は、他の実施例における製造可能領域
を２次元座標上に示したマップである。 第７図及び第８図は、他の実施例の処理の一部分を示す
フローチャートである。 1:入力装置、2:出力装置 3:計測装置、4:圧延設備 10:データベース、20:推論エンジン 30:知識ベース ES:エキスパートシステム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それらの各々が、判定対象の鉄鋼製品の製
   造可能限界との相関を有する、複数の要素について、過
   去の実績の情報を知識データとして保持し、該実績の情
   報に基づいて製造可能限界点で囲まれる製造可能領域を
   確定し、製造可として確定した新しい実績情報が入力さ
   れた場合、当該実績情報の位置が前記製造可能領域の外
   側にある時には、その情報によって前記知識データを更
   新し、前記製造可能領域の範囲を拡大する、知識データ
   作成方法。