JPH10272505A - 圧延工程の物流計画装置 - Google Patents
圧延工程の物流計画装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
加熱されたスラブを圧延機により逐次圧延する熱間圧延
工程について,スラブを振り分ける加熱炉とスラブを圧
延するときの圧延順序とを仮想的に定めて評価し,圧延
工程の物流を自動的に計画する場合,従来は前工程から
加熱炉投入までの物流が評価されておらず,また計画作
成の際に熱片と冷片との区別も与えられていなかった。 【解決手段】本発明は,熱片と冷片との区別,圧延制約
条件に従う設定変更,前工程から加熱炉までの物流を考
慮して,従来より正確な計画を作成し,さらに計画作成
に要する時間も短縮することを図ったものである。
Description
画装置に係り,詳しくは,熱間圧延工場における圧延ス
ラブの物流を計画する圧延工程の物流計画装置に関する
ものである。
し,加熱したスラブを逐次圧延機により圧延する熱間圧
延工程について,スラブの加熱炉への振り分けと,スラ
ブの圧延順序とを仮想的に評価決定し,上記圧延工程に
おける物流を計画する技術は,例えば特開平7−290
15号公報等に開示されている。ここに,図8は対象と
なる熱間圧延工場の概略構成の例を示したものである。
図8に示すように,熱間圧延工場では,例えば製鋼工程
等の前工程終了後,スラブ置き場81に載置されたスラ
ブ群82が,台車83等を用いて加熱炉直前に設けられ
たテーブル84へ搬送される。テーブル84まで搬送さ
れたスラブ群82は,複数並置された加熱炉85a,8
5b,85cに装入され,所定の抽出温度まで昇温され
た後,加熱炉85a,85b,85cから抽出され,さ
らに圧延機86により逐次圧延される。
り扱う場合,スラブの鋼種,幅,厚み,温度等の属性等
を揃えることが難しいので,圧延に関し様々な制約条件
が生じる。上記圧延工程では,この多様な制約条件に従
いながら加熱炉の能力等を考慮して,スラブを振り分け
る加熱炉,及び圧延順序を定める必要がある。従って,
上記加熱炉及び圧延順序の決定を操業者等の人手による
場合には熟練を要する。
分ける上記加熱炉及び圧延する上記圧延順序を自動的に
計画するものであり,計画に際し,圧延の困難さ,加熱
炉85a,85b,85cの抽出時間,及び加熱炉85
a,85b,85cでの必要燃料を評価の基準(評価関
数)としている。ここで,圧延の困難さはスラブ属性等
により生じる上記制約条件に基づいて定められるもので
ある。また,加熱炉85a,85b,85cの抽出時間
は,計画対象となる先頭スラブが加熱炉85a,85
b,85cに装入されてから,最後のスラブが加熱炉か
ら抽出されるまでの時間である。また,必要燃料は,上
記抽出時間,加熱炉85a,85b,85cでのスラブ
の移動速度,スラブ全長,加熱炉の最大供給熱量により
定められるものである。上記公知文献記載の技術では,
上記加熱炉85a,85b,85c及び圧延順序の組み
合わせについて,遺伝的アルゴリズムを用い多数の計画
を作成したうえで,上記評価関数の値が最少となる計画
を策定している。
記載の技術では,上記前工程から加熱炉投入までの物流
を評価しておらず,予定時刻にスラブが加熱炉に到着し
ない場合には,計画時に計算した抽出時間と,計画時に
設定された加熱炉/圧延順序で実際に操業した場合の抽
出時間とが異なってしまう。このため,抽出時間を基に
加熱炉における消費燃料が決定される関係上,計画時の
消費燃料と実際の消費燃料との間にも大きな相違が生じ
てしまうことになり,消費燃料の最小化を目的とした計
画を作成することができない。
のまま加熱炉85a,85b,85cに装入される熱片
(スラブ)と低い温度で加熱炉85a,85b,85c
に装入される冷片(スラブ)とを同一加熱炉に混在して
加熱することを許している。即ち,加熱時間のかかる冷
片スラブと熱片スラブとを同一加熱炉に混在させれば,
熱片スラブにとっては過加熱となり,燃料を無駄に消費
する計画が作成されることになる。さらに,上記公知文
献記載の技術では,スラブの圧延順序を決定する際に,
圧延制約条件に違反する解が生成されるのを許してい
る。即ち,実行不可能な解が探索過程において生成され
ることになって無駄な演算が行われることになり,最適
化のための演算時間が不必要に長くなってしまう。
課題を解決するために,圧延工程の物流計画装置を改良
し,熱片スラブと冷片スラブとの区別,圧延制約条件に
従う設定変更,前工程から加熱炉までの物流を考慮した
圧延工程の物流計画装置を提供することを目的とするも
のである。
に本発明は,スラブ群を複数の加熱炉を用いて加熱し,
該加熱炉から抽出されたスラブを圧延機により逐次圧延
する圧延工程について,各スラブが装入される加熱炉と
上記圧延機により圧延される各スラブの圧延順序とを仮
想的に定めて評価し,上記圧延工程の物流を計画する圧
延工程の物流計画装置において,各スラブの圧延制約条
件をまもって初期設定されたスラブの上記圧延順序及び
加熱炉が登録される初期設定登録部と,各スラブが前工
程から各加熱炉に到着する到着時刻と各スラブが各加熱
炉に装入可能となる装入可能時刻とを比較参照しつつ,
各スラブの上記圧延機による圧延が開始される圧延開始
時刻を仮想的に定めるシミュレ─ション部と,先頭スラ
ブの圧延開始時刻から最終スラブの圧延開始時刻までの
総抽出時間と,各スラブの圧延開始時刻に基づく加熱炉
燃料指標と,上記前工程から各加熱炉に各スラブを搬送
する時の搬送段取り回数とのいずれか,若しくはそれら
の組み合わせを含む評価関数により上記設定された圧延
順序及び加熱炉についての評価値を演算する評価値演算
部とを具備してなることを特徴とする圧延工程の物流計
画装置として構成されている。上記圧延工程の物流計画
装置では,評価関数の値を計算する際に重要な基準とな
る上記圧延開始時刻の決定において,上記到着時刻が参
照されるために,仮想的に定めた上記総抽出時間と実際
の操業時に設定される総抽出時間とが大きく異なるよう
なことがなく,スラブの到着予定を満足する最適な圧延
順序,及び加熱炉を評価決定することができる。また,
上記圧延開始時刻に基づく加熱炉燃料指標についても,
計画時のものと実際の操業時のものとが大きく異なるこ
とがないから,上記加熱炉での消費燃料の最小化を目的
とした計画を立案することができる。また,上記前工程
から搬送されるスラブの搬送の困難さ,即ち上記スラブ
搬送段取り回数を上記評価関数に含めて,スラブの加熱
炉への装入遅れが生じる計画を採用するのを回避するこ
とができる。
記シミュレ─ション部が,例えば上記圧延順序に従う各
スラブが圧延開始可能となる圧延開始可能時刻を求める
圧延開始可能時刻演算手段と,上記到着時刻及び装入可
能時刻から各スラブを各加熱炉に装入する装入時刻を決
定する装入時刻決定手段と,上記装入時刻及び最短加熱
時間に基づいた各加熱炉での各スラブの加熱に必要な加
熱抽出時間と各加熱炉内のスラブ移動及び各加熱炉から
のスラブの搬出に必要な搬出抽出時間とを比較し,各ス
ラブが各加熱炉から抽出可能となる抽出可能時刻を決定
する抽出可能時刻決定手段と,上記圧延開始可能時刻及
び抽出可能時刻に基づいて上記圧延開始時刻を仮想的に
定める圧延開始時刻決定手段とを具備することによっ
て,到着時刻を参照しつつ圧延開始時刻を決定すること
ができる。
約条件の範囲内で上記設定された圧延順序及び/若しく
は加熱炉を変更する変更部を有し,上記変更部による圧
延順序及び/若しくは加熱炉の変更と,上記シミュレ─
ション部及び評価値演算部による評価値の演算とが繰り
返され,最適な圧延順序及び加熱炉が決定される。この
場合,圧延順序及び加熱炉についての多数の組み合わせ
のうち最適なものを自動的に選択して,最適な物流計画
を立案することができる。
加熱炉装入順序から搬送時のスラブ積み姿を作成するス
ラブ積み姿作成手段と,搬送前のスラブ積み姿と上記搬
送時のスラブ積み姿とを比較し,上記搬送段取り回数に
ついての評価値を演算する搬送段取り回数評価値演算手
段とを具備する。従って,上記圧延工程の物流計画装置
においては,加熱炉搬送前の物流についての評価を行う
ことができる。
加熱炉への装入温度と最高装入温度との装入温度差を求
める装入温度差演算手段と,各スラブの各加熱炉からの
抽出温度と最高抽出温度との抽出温度差を求める抽出温
度差演算手段と,上記装入温度差及び抽出温度差と上記
各スラブの圧延開始時刻とに基づいて上記加熱炉燃料指
標を求める加熱炉燃料指標演算手段とを具備し,加熱炉
に装入される各スラブの温度差に従う燃料消費量を見積
もることができる。また,燃料消費量の見積もりに際し
参照される各スラブの圧延開始時刻は,スラブの加熱炉
への到着時刻を考慮したものであるため,計画立案時と
実際の操業時とで加熱炉燃料指標が大きく異なることが
なく,加熱炉の消費燃料の最少化を目的とした計画を立
案することができる。
性により各スラブをグループ化すると共に各グループ間
で圧延順序が変更可能であるか否かを設定するための入
れ替え可能テーブルを具備する。上記圧延工程の物流計
画装置は,上記入れ替え可能を具備するため,実行不可
能な計画について探索を行わず,最適な計画を探索する
場合の演算時間が省力化される。
程から高温のまま加熱炉に装入される熱片スラブと低い
温度で装入される冷片スラブとを別個の加熱炉に振り分
ける異速抽出設定手段を具備するため,上記圧延工程の
物流計画装置では,熱片スラブと冷片スラブとを混在さ
せるために,加熱効率を低下させるようなことがない。
片スラブと冷片スラブとを振り分けるための異速抽出パ
ターンを複数有し,上記異速抽出パターンの変更と,上
記変更部による圧延順序及び/若しくは加熱炉の変更
と,上記シミュレ─ション部及び評価値演算部による評
価値の演算とが繰り返され,最適な圧延順序及び加熱炉
を決定されれば,異速抽出パターンを変更して最適な加
熱炉の振り分け,圧延順序の計画を行うことができる。
冷片スラブ間のみで圧延順序及び/若しくは加熱炉の変
更を行えば,圧延順序及び/若しくは加熱炉の変更時に
も熱片スラブと冷片スラブとが混在することがなく,効
率の悪い計画を立てるようなことが防止される。
明の実施の形態につき説明し,本発明の理解に供する。
尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であ
って,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに,図1は本発明の一実施の形態に係る圧延工
程の物流計画装置の概略構成を示す図,図2は上記圧延
工程の物流計画装置の動作を時系列に示すフローチャー
ト,図3は異速抽出パターンの一例を示す図,図4は装
入時刻決定手段の動作を説明するための図,図5は加熱
炉燃料指標を説明するための図,図6は搬送段取り回数
を説明するための図,図7は入れ替え可能テーブルを説
明するための図である。
画装置0は,各スラブの圧延制約条件をまもって初期設
定されたスラブの圧延順序及び加熱炉が登録される初期
設定登録部1と,各スラブが例えば製鋼工程等の前工程
から各加熱炉に到着する到着時刻と各スラブが各加熱炉
に装入可能となる装入可能時刻とを比較参照しつつ,各
スラブの上記圧延機による圧延が開始される圧延開始時
刻を仮想的に定めるシミュレ─ション部2と,先頭スラ
ブの圧延開始時刻から最終の圧延開始時刻までの総抽出
時間と,該総抽出時間に基づく加熱炉燃料指標と,上記
前工程から各加熱炉に各スラブを搬送する時の搬送段取
り回数とを含む評価関数により上記設定された圧延順序
及び加熱炉についての評価値を演算する評価値演算部3
とを具備する。
記圧延制約条件の範囲内で上記設定された圧延順序及び
/若しくは加熱炉を変更する変更部101aと,高温の
まま加熱炉に装入される熱片スラブと低い温度で装入さ
れる冷片スラブとを別個の加熱炉に振り分ける異速抽出
手段101bとを有する。さらに,上記変更部101a
は入れ替え可能テーブル102aを,上記異速抽出手段
101bは複数の異速抽出パターン102bを有する。
順序に従う各スラブが圧延開始可能となる圧延開始可能
時刻を求める圧延開始可能時刻演算手段2aと,上記到
着時刻及び装入可能時刻から各スラブを各加熱炉に装入
する装入時刻を決定する装入時刻決定手段2bと,上記
装入時刻及び最短加熱時間に基づいた各加熱炉での各ス
ラブの加熱に必要な加熱抽出時間と各加熱炉内のスラブ
移動及び各加熱炉からのスラブの搬出に必要な搬出抽出
時間とを比較し,各スラブが各加熱炉から抽出可能とな
る抽出可能時刻を決定する抽出可能時刻決定手段2c
と,上記圧延開始可能時刻及び抽出可能時刻に基づいて
上記圧延開始時刻を仮想的に定める圧延開始時刻決定手
段2dとを具備する。
トの先頭スラブの上記圧延開始時刻から最終スラブの圧
延開始時刻までの総抽出時間について評価値を演算する
総抽出時間評価値演算手段3aと,各スラブの各加熱炉
への装入温度と最高装入温度との装入温度差を求める装
入温度差演算手段301bと,各スラブの各加熱炉から
の抽出温度と最高抽出温度との抽出温度差を求める抽出
温度差演算手段302bと,上記装入温度差と抽出温度
差と上記各スラブの圧延開始時刻とに基づいて上記加熱
炉燃料指標を求める加熱炉燃料指標演算手段3bと,上
記前工程から搬送されるスラブの搬送時の段取り数を評
価するための搬送段取り回数を評価する搬送段取り回数
評価手段3cとを具備する。さらに,上記搬送段取り回
数評価手段3cは,各スラブの加熱炉装入順序から搬送
時のスラブ積み姿を作成するスラブ積み姿作成手段30
1cと,搬送前のスラブ積み姿と上記搬送時のスラブ積
み姿とを比較し,上記搬送段取り回数についての評価値
を演算する搬送段取り回数評価値演算手段302cとを
具備する。
について説明する。ここに,図2は上記圧延工程の物流
計画装置の動作を示すフローチャートである。上記圧延
工程の物流計画装置では,まず,各スラブが装入される
加熱炉,及び各スラブの圧延順序の初期設定が初期設定
登録部1において行われる(S1)。この初期設定は,
例えば以下の手順に従う。はじめに,計画対象のスラブ
から1本のスラブを選択する(S1a)。次に,選択し
たスラブに続いて圧延することができるスラブを圧延制
約条件の範囲で選択する(S1b)。次に,上記2工程
を対象スラブがなくなるか,続けて圧延することができ
るスラブがなくなるまで繰り返して,初期圧延順序を決
定する(S1c)。次に,決定された圧延順序に従っ
て,先頭のスラブから各加熱炉に振り分ける(S1
d)。ここで,搬送されたスラブ群に熱片スラブと冷片
スラブとが混在する場合には,図1に示す異速抽出手段
101bにより熱片スラブと冷片スラブとが別個の加熱
炉に振り分けられる。上記熱片スラブと冷片スラブの振
り分けパターン(異速抽出パターン102b)は,3つ
の加熱炉に対して複数のパターン,例えば図3のように
8パターンが用意されており,このうちの一つが設定さ
れる。
設定が行われると,次に,設定された圧延順序に従っ
て,各スラブが上記圧延機により圧延開始可能となる圧
延開始可能時刻が圧延開始可能時刻演算手段2aにより
求められる(S2)。i番目に圧延されるスラブの圧延
開始可能時刻TRi は,下記(1)式に従って設定され
る。 TRi =TRi-1 +RTRi-1,i (1) ここで,RTRi-1,i はスラブiに続いてスラブi−1
を圧延するときに必要な時間間隔(圧延ピッチ)であ
る。また,TR0 は前サイクルの最終圧延スラブの圧延
開始時刻である。上記(1)式における圧延ピッチは,
圧延時間と圧延間隔との和で定められる。ここで,圧延
間隔は,前後スラブの属性からなるテーブルより定めら
れ,圧延時間は,圧延延べ長さ及びスラブの移動速度に
基づいて定められる。上記圧延開始可能時刻が求められ
ると,次に各スラブを各加熱炉から抽出することができ
る抽出可能時刻が決定される(S3)。
ず,各スラブが加熱炉直前に到着する到着時間と各スラ
ブが各加熱炉に装入可能となる装入可能時刻とから,各
スラブを各加熱炉に装入する装入時刻が装入時刻決定手
段2bにより決定される(S31)。上記装入可能時刻
は,装入時刻決定手段2bにより例えば以下のように設
定される。ここに図4は装入時刻決定手段2bの動作を
説明するための図である。はじめに,i番目のスラブS
iが在炉している時の在炉本数Nと空長さL1が算出さ
れる(S31a)。例えば,在炉本数Nは,図4(a)
のように在炉スラブのスラブ幅Wi とスラブ間隔Δとの
総和が加熱炉長さLを越えない最大本数となるように設
定される。このとき,空長さL1は,加熱炉長さLから
上記在炉スラブのスラブ幅Wi とスラブ間隔Δとの総和
を差し引いて設定される。次に,i番目のスラブSiが
抽出された時の空長さL2が算出される(S31b)。
図4(b)はi番目のスラブSiが抽出された時の様子
を示すものである。ここで,空長さL2は,空長さL1
とi番目に抽出するスラブSiの幅Wi との和で定めら
れる。
iNの装入可能時刻が設定される(S31c)。即ち,
空長さL2がi+N番目に装入されるスラブSiNのス
ラブ幅と最少スラブ間隔との和よりも大きくなった時,
i+N番目のスラブSiNは装入可能となり,その時
の,装入可能時刻は, 装入可能時刻=i番目に抽出するスラブの抽出時刻+
((抽出スラブの幅+スラブ間隔)−L1)/送り速度 で設定される。そして,上記のように設定された装入可
能時刻とスラブ到着時刻とを比較参照して,スラブ間隔
と装入時刻が装入時刻決定手段により設定される(S3
1d)。スラブ間隔と装入時刻の設定には,例えば以下
の3種類がある。 (A)到着時刻が装入可能時刻よりも早い場合。 スラブ間隔=最少スラブ間隔 装入時刻 =装入可能時刻 (B)到着時刻が装入可能時刻から前送り終了時刻まで
の場合。 (ここで,前送り終了時刻は,前送り終了時刻=抽出時
刻+(抽出スラブの幅+スラブ間隔)/送り速度であ
る。) スラブ間隔=(到着時刻−装入可能時刻)×送り速度−
(装入ストローク+装入スラブ) 装入時刻 =到着時刻 (C)到着時刻が上記前送り終了時刻以降の場合。 スラブ間隔=max((L2−(ストローク+装入スラ
ブの幅),最少スラブ間隔) 装入時刻 =到着時刻
炉から抽出可能となる抽出可能時刻が抽出可能時刻決定
手段2cにより決定される(S32)。はじめに,各ス
ラブを当該加熱炉にて加熱するのに必要な加熱抽出可能
時刻が設定される(S32a)。ここで,上記加熱抽出
可能時刻は,スラブ属性からなるテーブルを参照してス
ラブ毎に設定される最短加熱時間と上記装入時刻との和
として設定される。次に,各スラブを当該加熱炉から搬
出するのに必要な搬出抽出可能時刻が設定される(S3
2b)。上記搬出抽出可能時刻は,例えば以下の(2)
式に従って設定される。 搬出抽出可能時刻=前スラブの抽出時刻+炉内移動時間+搬出時間 (2) ここで,炉内移動時間は,前スラブが搬出されてから,
対象スラブが炉の最前まで移動するのに要する時間,搬
出時間は,スラブを加熱炉から搬出するのに要する時間
である。そして,上記加熱抽出可能時刻と搬出抽出可能
時刻とを基に抽出可能時刻決定手段2cにより上記抽出
可能時刻が決定される(S32c)。即ち,抽出可能時
刻は,例えば上記加熱抽出可能時刻と搬出抽出可能時刻
とを比較して遅い方の時刻に決定される。
出時刻,即ち圧延開始時刻が圧延開始時刻決定手段2d
により決定される(S4)。圧延開始時刻は,例えば上
記圧延開始可能時刻と上記抽出可能時刻とを比較して遅
いほうの時刻に決定される。上記圧延開始時刻の決定が
終了すると,次に評価値演算部3において,総抽出時
間,加熱炉燃料指標,及び搬送段取り回数についての評
価関数値が演算される(S5)。ここで,総抽出時間
は,先頭スラブの圧延開始時刻から最終スラブの圧延開
始時刻までの時間をいい,シミュレ─ション部で求めら
れた圧延開始時刻をもとに総抽出時間評価値演算手段3
aにより求められる。
は各スラブが各加熱炉に装入される時の装入温度と最高
装入温度との差である装入温度差,及び各スラブが各加
熱炉から抽出される時の抽出温度と最高抽出温度の差で
ある抽出温度差に基づいて定められる。即ち,図中の斜
線で表される領域面積(装入温度指数,抽出温度指数)
に所定の係数により重み付けたものが加熱炉燃料指標で
ある。ここで,装入温度差演算手段302b,抽出温度
差演算手段303bはそれぞれ上記装入温度差,抽出温
度差を各スラブの圧延開始時刻を基に演算する手段であ
る。また,搬送段取り回数は,各スラブが加熱炉へ搬送
される時の物流を評価するための評価関数であり,以下
の手順に従って演算される。まず,各スラブの圧延開始
時刻より定まる加熱炉装入順序に基づいて,前工程から
加熱炉に搬送する時に用いる搬送台上でのスラブの積み
姿がスラブ積み姿作成手段302cにより作成される。
この際,スラブ積み数は台車の積載重量制限や高さ制限
等により決定される。
ブの積み姿と,上記で作成された搬送時のスラブの積み
姿とが比較される。台車の最下段にセットされたスラブ
が例えば図6(a)のように上から3段目に積まれてい
たとすると,スラブ6を最初にセットするためには,ス
ラブ4と7の2つを移動させなければいけないから,ペ
ナルティ=2が加えられる。次に,スラブ6が両積み姿
から削除される。次に,図6(b)に示すようにスラブ
6の削除により最下段となったスラブ5について同様の
処理が行われる。この場合にもペナルティ=2が加算さ
れ,以下同様にセットされたスラブがなくなるまで行わ
れる,搬送段取り回数についての評価値が搬送段取り回
数評価値演算手段303cにより定められる。
演算が終了すると,次に圧延順序及び/若しくは加熱炉
の設定の変更が行われる(S6)。そして,例えば,上
記評価関数値がもとの設定よりも小さければ,該変更の
受け入れ判定(S7)が行なわれる。ここに,図7は変
更部101aが具備する入れ替えテーブル102aの一
例を示す図である。各スラブは図7(a)に示す属性に
基づいて,A,B,C,…のグループにグループ化さ
れ,各グループA,B,…の間では,図6(b)に示す
ように入れ替え可能であるか否かが設定されている。上
記変更部101aはこの入れ替え可能テーブル102a
を参照して,圧延順序の入れ替えを実行する。この際,
熱片と冷片との間での入れ替えは行われない。
スラブの入れ替え,評価関数の計算繰り返し回数が上限
を越えたことや,連続して評価関数値が更新されなかっ
たこと等により規定回数に達したと判定されるまで(S
8),上記異速抽出パターンの変更と,上記変更部10
1aによる圧延順序及び/若しくは加熱炉の変更と,上
記シミュレ─ション部2及び評価値演算部3による評価
値の演算とを繰り返し,その後計画作成を終了する(S
9)。
の物流計画装置では,前工程から加熱炉までの物流を考
慮して圧延開始時刻が仮想的に定められるため,計画し
た総抽出時間と実際の操業時の総抽出時間とが大きく異
なることがなく,それに伴って仮想的に定めた燃料消費
と実際の燃料消費との差もほとんどなくなるから,燃料
消費の最小化を目的とした物流を計画することができ
る。また,上記圧延工程の物流計画装置では,熱片スラ
ブと冷片スラブとを別個の加熱炉に振り分けて計画を作
成するため,無駄な燃料消費のない物流を計画すること
ができる。
装置では,初期設定登録部における圧延順序及び加熱炉
の初期設定を装置により自動的に行っていたが,もちろ
ん操業者により初期設定を行ってもよい。上記圧延工程
の物流計画装置では,初期設定の方法は問わず,初期設
定された圧延順序及び加熱炉に対して,シミュレ─ショ
ン及び評価と,設定の変更とを繰り返すことで,最適な
計画を作成することができる。このような圧延工程の物
流計画装置も本発明における圧延工程の物流計画装置の
一例である。
の加熱炉を用いて加熱し,該加熱炉から抽出されたスラ
ブを圧延機により逐次圧延する圧延工程について,各ス
ラブが装入される加熱炉と上記圧延機により圧延される
各スラブの圧延順序とを仮想的に定めて評価し,上記圧
延工程の物流を計画する圧延工程の物流計画装置におい
て,各スラブの圧延制約条件をまもって初期設定された
スラブの上記圧延順序及び加熱炉が登録される初期設定
登録部と,各スラブが前工程から各加熱炉に到着する到
着時刻と各スラブが各加熱炉に装入可能となる装入可能
時刻とを比較参照しつつ,各スラブの上記圧延機による
圧延が開始される圧延開始時刻を仮想的に定めるシミュ
レ─ション部と,先頭スラブの圧延開始時刻から最終ス
ラブの圧延開始時刻までの総抽出時間と,各スラブの圧
延開始時刻に基づく加熱炉燃料指標と,上記前工程から
各加熱炉に各スラブを搬送する時の搬送段取り回数との
いずれか,若しくはそれらの組み合わせを含む評価関数
により上記設定された圧延順序及び加熱炉についての評
価値を演算する評価値演算部とを具備してなることを特
徴とする圧延工程の物流計画装置として構成されてい
る。上記圧延工程の物流計画装置では,評価関数の値を
計算する際に重要な基準となる上記圧延開始時刻の決定
において,上記到着時刻が参照されるために,仮想的に
定めた上記総抽出時間と実際の操業時に設定される総抽
出時間とが大きく異なるようなことがなく,スラブの到
着予定を満足する最適な圧延順序,及び加熱炉を評価決
定することができる。また,上記圧延開始時刻に基づく
加熱炉燃料指標についても,計画時のものと実際の操業
時のものとが大きく異なることがないから,上記加熱炉
での消費燃料の最小化を目的とした計画を立案すること
ができる。また,上記前工程から搬送されるスラブの搬
送の困難さ,即ち上記スラブ搬送段取り回数を上記評価
関数に含めて,スラブの加熱炉への装入遅れが生じる計
画を採用するのを回避することができる。
記シミュレ─ション部が,例えば上記圧延順序に従う各
スラブが圧延開始可能となる圧延開始可能時刻を求める
圧延開始可能時刻演算手段と,上記到着時刻及び装入可
能時刻から各スラブを各加熱炉に装入する装入時刻を決
定する装入時刻決定手段と,上記装入時刻及び最短加熱
時間に基づいた各加熱炉での各スラブの加熱に必要な加
熱抽出時間と各加熱炉内のスラブ移動及び各加熱炉から
のスラブの搬出に必要な搬出抽出時間とを比較し,各ス
ラブが各加熱炉から抽出可能となる抽出可能時刻を決定
する抽出可能時刻決定手段と,上記圧延開始可能時刻及
び抽出可能時刻に基づいて上記圧延開始時刻を仮想的に
定める圧延開始時刻決定手段とを具備することによっ
て,到着時刻を参照しつつ圧延開始時刻を決定すること
ができる。
約条件の範囲内で上記設定された圧延順序及び/若しく
は加熱炉を変更する変更部を有し,上記変更部による圧
延順序及び/若しくは加熱炉の変更と,上記シミュレ─
ション部及び評価値演算部による評価値の演算とが繰り
返され,最適な圧延順序及び加熱炉が決定される。この
場合,圧延順序及び加熱炉についての多数の組み合わせ
のうち最適なものを自動的に選択して,最適な物流計画
を立案することができる。
加熱炉装入順序から搬送時のスラブ積み姿を作成するス
ラブ積み姿作成手段と,搬送前のスラブ積み姿と上記搬
送時のスラブ積み姿とを比較し,上記搬送段取り回数に
ついての評価値を演算する搬送段取り回数評価値演算手
段とを具備する。従って,上記圧延工程の物流計画装置
においては,加熱炉搬送前の物流についての評価を行う
ことができる。
加熱炉への装入温度と最高装入温度との装入温度差を求
める装入温度差演算手段と,各スラブの各加熱炉からの
抽出温度と最高抽出温度との抽出温度差を求める抽出温
度差演算手段と,上記装入温度差及び抽出温度差と上記
各スラブの圧延開始時刻とに基づいて上記加熱炉燃料指
標を求める加熱炉燃料指標演算手段とを具備し,加熱炉
に装入される各スラブの温度差に従う燃料消費量を見積
もることができる。また,燃料消費量の見積もりに際し
参照される各スラブの圧延開始時刻は,スラブの加熱炉
への到着時刻を考慮したものであるため,計画立案時と
実際の操業時とで加熱炉燃料指標が大きく異なることが
なく,加熱炉の消費燃料の最少化を目的とした計画を立
案することができる。
性により各スラブをグループ化すると共に各グループ間
で圧延順序が変更可能であるか否かを設定するための入
れ替え可能テーブルを具備する。上記圧延工程の物流計
画装置は,上記入れ替え可能を具備するため,実行不可
能な計画について探索を行わず,最適な計画を探索する
場合の演算時間が省力化される。
程から高温のまま加熱炉に装入される熱片スラブと低い
温度で装入される冷片スラブとを別個の加熱炉に振り分
ける異速抽出設定手段を具備するため,上記圧延工程の
物流計画装置では,熱片スラブと冷片スラブとを混在さ
せるために,加熱効率を低下させるようなことがない。
片スラブと冷片スラブとを振り分けるための異速抽出パ
ターンを複数有し,上記異速抽出パターンの変更と,上
記変更部による圧延順序及び/若しくは加熱炉の変更
と,上記シミュレ─ション部及び評価値演算部による評
価値の演算とが繰り返され,最適な圧延順序及び加熱炉
を決定されれば,異速抽出パターンを変更して最適な加
熱炉の振り分け,圧延順序の計画を行うことができる。
冷片スラブ間のみで圧延順序及び/若しくは加熱炉の変
更を行えば,圧延順序及び/若しくは加熱炉の変更時に
も厚片スラブと冷片スラブとが混在することがなく,効
率の悪い計画を立てるようなことが防止される。
計画装置の概略構成を示す図。
に示すフローチャート。
図。
Claims (9)
- 【請求項1】 スラブ群を複数の加熱炉を用いて加熱
し,該加熱炉から抽出されたスラブを圧延機により逐次
圧延する圧延工程について,各スラブが装入される加熱
炉と上記圧延機により圧延される各スラブの圧延順序と
を仮想的に定めて評価し,上記圧延工程の物流を計画す
る圧延工程の物流計画装置において,各スラブの圧延制
約条件をまもって初期設定されたスラブの上記圧延順序
及び加熱炉が登録される初期設定登録部と,各スラブが
前工程から各加熱炉に到着する到着時刻と各スラブが各
加熱炉に装入可能となる装入可能時刻とを比較参照しつ
つ,各スラブの上記圧延機による圧延が開始される圧延
開始時刻を仮想的に定めるシミュレ─ション部と,先頭
スラブの圧延開始時刻から最終スラブの圧延開始時刻ま
での総抽出時間と,各スラブの圧延開始時刻に基づく加
熱炉燃料指標と,上記前工程から各加熱炉に各スラブを
搬送する時の搬送段取り回数とのいずれか,若しくはそ
れらの組み合わせを含む評価関数により上記設定された
圧延順序及び加熱炉についての評価値を演算する評価値
演算部とを具備してなることを特徴とする圧延工程の物
流計画装置。 - 【請求項2】 上記シミュレ─ション部が,上記圧延順
序に従う各スラブが圧延開始可能となる圧延開始可能時
刻を求める圧延開始可能時刻演算手段と,上記到着時刻
及び装入可能時刻から各スラブを各加熱炉に装入する装
入時刻を決定する装入時刻決定手段と,上記装入時刻及
び最短加熱時間に基づいた各加熱炉での各スラブの加熱
に必要な加熱抽出時間と各加熱炉内のスラブ移動及び各
加熱炉からのスラブの搬出に必要な搬出抽出時間とを比
較し,各スラブが各加熱炉から抽出可能となる抽出可能
時刻を決定する抽出可能時刻決定手段と,上記圧延開始
可能時刻及び抽出可能時刻に基づいて上記圧延開始時刻
を仮想的に定める圧延開始時刻決定手段とを具備してな
る請求項1記載の圧延工程の物流計画装置。 - 【請求項3】 上記初期設定登録部が,上記圧延制約条
件の範囲内で上記設定された圧延順序及び/若しくは加
熱炉を変更する変更部を有し,上記変更部による圧延順
序及び/若しくは加熱炉の変更と,上記シミュレ─ショ
ン部及び評価値演算部による評価値の演算とを繰り返
し,最適な圧延順序及び加熱炉を決定してなる請求項1
若しくは2記載の圧延工程の物流計画装置。 - 【請求項4】 上記評価値演算部が,各スラブの加熱炉
装入順序から搬送時のスラブ積み姿を作成するスラブ積
み姿作成手段と,搬送前のスラブ積み姿と上記搬送時の
スラブ積み姿とを比較し,上記搬送段取り回数について
の評価値を演算する搬送段取り回数評価値演算手段とを
具備してなる請求項1〜3のいずれかに記載の圧延工程
の物流計画装置。 - 【請求項5】 上記評価値演算部が,各スラブの各加熱
炉への装入温度と最高装入温度との装入温度差を求める
装入温度差演算手段と,各スラブの各加熱炉からの抽出
温度と最高抽出温度との抽出温度差を求める抽出温度差
演算手段と,上記装入温度差及び抽出温度差と上記各ス
ラブの圧延開始時刻とに基づいて上記加熱炉燃料指標を
求める加熱炉燃料指標演算手段とを具備してなる請求項
1〜4のいずれかに記載の圧延工程の物流計画装置。 - 【請求項6】 上記変更部が,予め登録された属性によ
り各スラブをグループ化すると共に各グループ間で圧延
順序が変更可能であるか否かを設定するための入れ替え
可能テーブルを具備してなる請求項3〜5のいずれかに
記載の圧延工程の物流計画装置。 - 【請求項7】 上記初期設定登録部が,上記前工程から
高温のまま加熱炉に装入される熱片スラブと低い温度で
装入される冷片スラブとを別個の加熱炉に振り分ける異
速抽出設定手段を具備してなる請求項1〜6のいずれか
に記載の圧延工程の物流計画装置。 - 【請求項8】 上記異速抽出設定手段が,上記熱片スラ
ブと冷片スラブとを振り分けるための異速抽出パターン
を複数有し,上記異速抽出パターンの変更と,上記変更
部による圧延順序及び/若しくは加熱炉の変更と,上記
シミュレ─ション部及び評価値演算部による評価値の演
算とを繰り返し,最適な圧延順序及び加熱炉を決定して
なる請求項7記載の圧延工程の物流計画装置。 - 【請求項9】 上記変更部が熱片スラブ間若しくは冷片
スラブ間のみで圧延順序及び/若しくは加熱炉の変更を
行う請求項7若しくは8記載の圧延工程の物流計画装
置。
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- 1997-03-28 JP JP07722797A patent/JP3388128B2/ja not_active Expired - Fee Related
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