JPS6182202A - 設備稼働体制決定方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえば鋼管の精整ラインの如く、複数の加
工処理工程があり、更にこれらの総て、または一部の工
程に複数の加工装置が備えられており、これらの各装置
間を多数の加工対象物体がｉｉＲ過しつつ、あるいは往
復しつつ加工処理が行われて最終的に製品として完成さ
れるような生産設備の稼１すＪ体制決定方法に関する。

〔従来技術〕

複数の加工処理装置の間を多数の加工対象物体それぞれ
が、ある加工処理装置は反復して何度も通過し、あるい
は１度だＬＪ通過（７、他の加工処理装置は全く通過し
ないというような、多数の加工対象物体が複雑な動きを
する生産設備全体の操業８１画の立案は、従来はほとん
ど手作業にで行われていた。このため、このような生産
設備の操業計画は、あらゆる条件を勘案して最適の計画
を立案することは事実上不可能であり、概略の目標、た
とえば納期を厳守する、等の目標に従ってせいぜい２乃
至３通りの計画が立案され、この内から最も適当と考え
られる１１画を採用する、Ａいう方法が採られているに
過ぎなかった。

たとえば、」二速のような生産設備の一例である継目無
鋼管の精整ラインでは、鋼管全体を熱処理炉にて処理す
る熱間処理工程、鋼管の端部を熱間加工により厚肉化し
て継手を形成する管端熱間加工工程、鋼管の歪を矯正す
る鋼管歪曲矯正工程、鋼管の端部を機械加工によりネジ
切りする管端機械加工工程等の多くの加工処理工程が介
在し、各工程には複数の加工処理装置がそれぞれ備えら
れている。これらの諸装置間を外径、管長、材質等の異
なる多数の鋼管がそれぞれ、ある工程では加工処理され
、また他の工程では全く加工処理されないというように
、全体としては非常に複雑な操業が行われている。

更に、近年は鉄鋼製品全体に需要が少量多品種化してお
り、鋼管もその例外ではなく、上述の如き鋼管の精整ラ
インの操業は益々錯綜し複雑化しているのが実状である
。

第７図は継目無鋼管の精整過程の概念を示す模式図であ
る。

継１」無鋼管（以下、甲に鋼管という）Ｐの製造ｉ；＋
：、製管圧延下程１にて先ず素管Ｐ′を製造することか
ら始まる。即し、加熱された丸棒状の鋼材を穿孔機にて
生別すし、更に熱間圧延し、これ乙こ仕う歪曲の矯正（
ストレー１−ニング）が行われ、精整ラインに搬入され
る。

この精整ラインにおｉＪる加工処理の代表的な工程は、
鋼管の継手接続のための管端厚肉化をする管端熱間加工
２、鋼管の強度等を確保するための熱処理炉による熱間
処理３及びこの際の鋼管の歪曲を矯正するためのス１−
レートナによるスル−ｉ・ニング、他の管との接続のた
めの管端部のネジ切りをするための管端機械加工４等で
ある。

通常、精整ラインには、多数のまた多様なｆｆ類の鋼管
Ｐを処理するため、各工程それぞれに複数の装置が備え
られている。そして、鋼管Ｐは、たとえば第８図に示す
ａ−ｇ（以下、それぞれの鋼管Ｐのグループを管種とい
う）のような複数の工程を経て加工処理される。−・例
として（ｊの管種は、製管圧延工程１にて製造された素
管Ｐ′が、管端熱間加工２にて加工された後、熱間処理
３及びこれに伴うストレートニングが行われ、管端機械
加工４の後、出荷まで倉庫５に保管される。

さて、端的には上述の如き各装置により行われる継目無
鋼管の精整ラインには以下のような操業上の制約条件が
存在する。そして、これらの制約条件が操業計画の立案
に対しても大きな制約となっているのである。

（］）装置条件 各工程にはそれぞれ能率差が存在する。即ち、同一の鋼
管Ｐを処理する場合にも、たとえば熱間処理３と管端熱
間加工２とでは１本の鋼管Ｐの加工処理に要する時間が
異なるのが普通である。

また、各工程による加工処理の終了後にはそれぞれ検査
が伴うことがあるが、これに要する時間も異なるのが一
般的である。そして、同一工程に備えられた複数の装置
間にも能力差が存在する場合も有る。

更に、鋼管Ｐは、前述の如く同一の加工工程を経るもの
を管種ａ　−ｇとして分類されるが、同一管種であって
も外径、肉厚、熱間処理の温度等により全く同一の加工
処理が行われるグループ（以下、ロットという）に更に
区分され、各グループにワークナンバが（＝Ｊされる。

そして、これらのワークナンバが付された各ロットを１
単位として実際の精整計画が立案されるが、それぞれ外
径、肉厚あるいは加工方法等が異なり、更にその本数も
異なるため、各処理装置が各グループの加工処理に要す
る時間が異なる。

（２）　　段取条件 各工程はそれぞれ段取替の時間が必要であり、しかもそ
れぞれの工程によりその時間は異なっている。段取替と
は、たとえば、管端熱間加工２では、品種、外１条、肉
厚、強度及び加工法のいずれかが異なれば、それぞれに
応して工具、冶具を交換しなげればならず、これが段取
替である。また、そのための時間も必要となる。この管
＃Ａ熱間加工２の段取替の時間は外径を変更する際に最
も長時間を要し、他の条件変更に際しては比較的短時間
で済む。

一方、熱間処理３の場合には、鋼管Ｐの素材の成分（鋼
種）、あるいは熱間処理３の目的が異なれば、それに応
して鋼管Ｐの処理温度が異なることは当然である。従っ
て、この処理温度の変更、叩ら熱処理炉の温度の昇降に
要する時間が段取替の時間となり、それに要する時間は
変更すべき塩度差により異なる。

更に、各装置にはそれによって加工処理される管種の優
先順位が定められている場合がある。これは、主として
設備」二の制約に起因しており、たとえば同一工程にお
いて同一管種を処理するに際して、一方の装置は高速回
転装置を備え、他方の装置は通常の回転装置のみ備えて
いるような場合、両者には鋼管Ｐ１本を加工処理するに
必要な時間に差が有ることになる。このような場合、鋼
管Ｐにり・１する処理優先度をたとえば」一連の如く高
速回転装置を備えている方を第１位に、他方を第２位と
し、この優先順位に従って鋼管Ｐを加工処理する。

（３）仕ＩＪＩ置場能力 各装置は、それぞれ所定容量の仕ｔＪｌ置場を有してい
るが、この仕ｔＪｌ置場の容量を超過してその装置に鋼
管Ｐの供給が行われると、鋼管Ｐを他の場所または通常
とは異なる位置に一旦仮置きしなＬノればならない。そ
して、この仮置きされた鋼管Ｐは後々に配置替えしな４
Ｊればならず、このための時間的、エネルギー的なロス
が生し、更に工程管理の面でも混乱が生しかねない。

（４）工程間移動時間 １単位、たとえばワークナンバを付された１０ソトの鋼
管Ｐが、ある装置による処理を終了した後、次に処理が
予定されている工程での実際の加工処理が開始されるま
でには、ある程度の時間が必要である。これは、鋼管Ｐ
の工程間のｌｉｉ！送に要する時間、前の加工処理結果
の試験及びその結果の確認のだめの時間、等のために一
定時間あるいは各ロットの鋼管Ｐの本数に応した時間が
心・要である。

従って、精整１画の立案に際しては、装置を遊ばさない
ために、即ち材料待ちの状態にさせないために、ある装
置が鋼管Ｐの加工処理を行っている間に、その装置の仕
掛置場に適量の鋼管Ｐを用意しておくか、または次の鋼
管Ｐを先行してＩＢ送するか、のいずれかの措置を採る
ことが一般的である。この際の、次に処理される鋼管Ｐ
が先行して次の装置に送られる時間差をリードタイムと
いう。

以」二のような種々の条件を勘案して、従来は手作業に
より精整１１画の立案が行われていた。その−例として
、月度（１ケ月）単位の開側立案の概略は以下の如くで
ある。

（１）製造対象の抜出し まず、需要家から受注している鋼管Ｐの内から納期が迫
っているもの等を優先して、次の１ケ月間に製造する鋼
管Ｐを選択し、これらの鋼管Ｐを精整計画立案の対象と
する。

（２３負荷山積 （１）で計画立案の対象とされた鋼管Ｐ（これらは精整
ラインの側からみれば負荷となる）の総てを集約し、管
種別等に分類し、各工程の負荷とじて簗約する。

（３）負荷調整 鋼管Ｐを加Ｔ処理する各装置それぞれの負荷、即も各装
置による鋼管Ｐの加工処理量の配分を′行う。

（４）月度精整計画立案 各装置それぞれの定期点検、補修等の予定されている運
転停止期間を考慮して一応の精整δ１画を立案する。

（５）チェック （４）にて立案された精整旧劇を、納期に遅れる鋼管Ｐ
はないか、段取替が多ずぎはしないか、前述したリード
タイムが確保出来ないために材料待らになる装置が発生
しないか、等の項目についてチェックする。この段階で
著しい不都合が有る場合には上記（２）〜（４）を反復
して再度上述のチェックを行・う。

（６）最終決定 以」二のようにして、最適と思われる計画を最終的な精
整副側として決定し、これに基づいて各装置の稼働体制
、人員の配置計画等が決定され、精整計画が実行に移さ
れる。

第９図は、上述の如くして立案された精整計画の一例を
示すグラフである。なお、この例では管端熱間加工２、
熱間処理３及び管端機械加工４の３つの工程がそれぞれ
３台の加工処理装置を有している。

たとえば、管端熱間加工２のみの鋼種すのロットｂ１は
第１週の第１日及び第２日の前半に管端熱間加工２を受
しＪ、倉庫５に倉入れされる。また、たとえば管端熱間
加工２、熱間処理３及び管端機械加工４の総ての加工が
行われる鋼種ｄのロットｄ、は、第１週の第２日後半か
ら第４日の間に管端熱間加工２が行われ、第２週の第４
及び５日に熱間処理３がおこなわれ、第９図には示され
ていないが、その後の第３週以後に管端機械加工４が行
われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

さて、以上に説明したような、従来行われている手法に
は種々の問題が存在していた。

まず、手間がかかり過ぎるという問題点が挙げられる。

即も、従来の手法では総て手作業で行われていたため、
たとえば１人の専門家が次の月度の精整計画を立案する
場合、１０日前後の日数を要していた。このため、実際
に使用される計画案のみ、あるいは２〜３通り立案する
だけで精一杯であり、種々の条件に応して多数の旧劇を
立案してこれらを比較検討する余裕が無い。従って最終
的に決定された精整計画が、たとえば納期を厳守すると
いう目的を満たしていても、イ也のたとえばエネルギー
効率、人員配置計画等の条件をも含めて考えた場合に最
適の６１画であるとの保証は無かった。

また、８１画を立案するだけで精一杯であるから、たと
えば各日別の倉入（精整が終了して出荷を待つために倉
庫に格納すること）量及びその累計、各装置それぞれの
処理量及びその累８Ｉ、更には段取替の状況、等の精整
ラインの操業、あるいは品質管理に必要な指標を得るに
は至らないのが実情であり、一旦計画が立案された後に
、緊急の受注０ソトを計画に挿入し、あるいはキャンセ
ルされたロットを計画から削除する等の操作はほとんど
不可能である。

更に、より長期の計画、たとえば四半期等の長期的な計
画を立案し、これに伴う人員配置計画等をも立案する等
は到底不可能であった。、〔問題点解決のための手段〕 本発明は以上に説明したような事情に鑑みてなされたも
のであり、各装置の稼働率、運転停止期間、加工対象物
体それぞれに対する処理能率、優先順位、等の各装置の
稼働状態に関する情報を基に、各加工対象物体について
優先順位の高い装置から処理することを原則としつつ、
所定期間に亘っでの各装置による加工対象物体の処理状
態を模擬し、これにより加工対象物体群の各装置間での
流れを予測する。

そして、この予測の結果、即ち処理が完全には終了しな
い加工対象物体の存在、あるいは各装置の遊休状態等を
考慮して上述の各装置の稼働状態に関する情報を変更し
、あるいは加工対象物体の数量等を変更して再度予測を
行う。

ごのような操作を反復することにより、複数の計画を比
較検討し、これらの内から最も適正な計画を選択するも
である。

本発明は、加工対象物体が複数の加工処理工程を経て加
工処理され、少なくとも１つの工程には複数の加工処理
装置を備えた生産設備の稼働体制決定方メツＳにおいて
、前記各装置の稼（１＋率及び運転停止予定期間並びに
前記各装置による加工対象物体の加工処理順序及び各加
工対象物体に対する加工処理能力を含む装置稼働情報に
基づき、将来の所定期間に亘る前記生産設備での加工対
象物体群の加工処理状態を予測し、該予測結果が前記生
産設備の加工処理能力を越える場合は、前記生産設備全
体の処理能力を増大セしめるべく前記装置稼働情報の内
容を変更して再予測を行い、前記予測結果が前記生産設
備の加工処理能力を超えない場合は、前記各装置の運転
期間を最小とずべく前記運転停止予定期間の変更を行う
ことにより前記生産設備の稼働体制を決定することを特
徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。

なお以下に説明する実施例は、前述の従来技術同様、第
７図に示された如く、製管圧延工程１にて製管された素
管Ｐ′に、管＃Ａ熱間加工２、熱処理炉による熱間処理
３及びこれに伴う歪曲の矯正、管端機械加工４のいずれ
か、または複数の加工処理を行って製品とする鋼管の精
整ラインに適用した場合の実施例である。なお、実際の
鋼管Ｐの精整では、同一の加工処理を重複して受ける場
合もあるが、以下の説明では煩雑を避けるため、同一工
程を重複して受ける場合については省略している。しか
し、そのような場合にも、基本的には以下の説明と同様
の処理を行えばよい。

第１図は、本発明方法の実施に用いられる演算系のブロ
ック図である。この演算系は、加工対象物体である鋼管
Ｐのデータ、即ち需要家から受注している鋼管Ｐのデー
タが入力格納されている受注データ格納装置１１、本発
明方法の適用対象である精整ラインの操業口、勤務体制
等の基本的なデータが入力格納されている標準データ格
納装置１２、鋼管Ｐを加工するための各装置の定期検査
等による装置運転停止予定データ格納装置１３の３つの
データ格納装置が備えられている。これらの各データ格
納装置に格納されているデータは、適宜演算装置１４に
読出され、後述する演算処理が行われ、その結果が表示
装置１５に表示される。なお、表示装置１５は警報装置
も兼ねている。

−手順の概要　− 第２図は、本発明方法の処理手順の概略を示すフローチ
ャートであり、以下の説明は総て１ケ月単位にて次月度
の精整計画を立案する場合の例である。

（１１データの入力 先ず、受注データ格納装置１１に需要家から受注した鋼
管Ｐのデータが入力される。

標準データ格納装置１２及び装置運転停止予定データ格
納装置１３には各装置に関する基礎的なデータが入力さ
れる。即ち、標準データ格納装置１２には、精整ライン
全体の操業予定（休日、体想時間等）、各装置別の勤務
体制（２交替、３交替の別、あるいは昼間のみの操業で
あるか昼夜操業であるか、等）、仕掛登録（現在立案中
の計画が実際に実施される時点で前回の計画から引き続
いて処理中である鋼管Ｐの登録）、各装置の稼１１ノ率
、処理能力（管種等により１時間当たりに処理可能な鋼
管Ｐの本数）等のデータが入力され格納される。

装置運転停止予定データ格納装置１３には、各装置の運
転停止予定、即ち定期検査等のため、各装置がその運転
を停止する期間の開始日時及び終了日時が入力され格納
される。

（２）製造対象の抜出し 次に、製造対象となる鋼管Ｐの抜き出しが行われる。こ
れは、現在立案せんとしている次月度の精整計画の対象
となる鋼管Ｐを決定し、製管圧延工程１に対して素管Ｐ
′の製造を発注するためのものである。即ち、演算装置
１４は受注データ格納装置１１に格納されている受注デ
ータの内から、たとえば納期が迫っている受注等を基準
として次月度に生産しなりればならない鋼管Ｐを選択す
る。

そして、この処理により抜出された鋼管Ｐは、その外径
、肉厚、長さ、祠料鋼の品種、加工処理の種類及びその
程度等が同一の鋼管Ｐを１つのグループ（以下、四ソ１
−という）として一括され、各グループそれぞれに精整
のためのワークナンバがイ」され、その本数を含むリス
１が表示装置１５に表示される。以後、精整処理は同一
のワークナンバを付されたロット単位で処理される。

なお−上述の製造対象の抜出しの処理は、演算装置１４
が精整ライン全体の月間の処理能力等を基準として行う
が、ワークナンバのリストが表示装置１５に表示された
時点以降であれば、演算装置１４に対して手動により介
入して、他のたとえば緊急に製造しなりればならないロ
ットを計画に繰り入れることも、逆にたとえば注文をキ
ャンセルされた日ソ１−を１画から除外することも可能
である。

（３）負荷山積処理 上述のように受注データから抜き出され、ワークナンバ
を付された鋼管Ｐのロットば、負荷山積の処理を受ＬＪ
る。この処理は、精整計画の対象となる全鋼管Ｐを、そ
れぞれが処理されるべき各工程の各装置の負荷として積
算する処理である。

これにより、精整が予定されている全鋼管Ｐについて、
各工程それぞれが必要とする処理時間が判明する。この
ようにして判明した各工程での処理時間は、そので処理
すべき鋼管Ｐの本数をその工程の装置の処理能率で単純
に除したものである。

従って、現実の処理にはそれ以−トに時間が必要となる
が、この負荷山積処理の結果、最も長い処理時間が必要
とされる工程を不ツタ工程（精整８１両全体を円滑に処
理するために優先して処理しｆｌ　＆Ｊればならない工
程）と判断する。爾後、演算装置１４は、この負荷山積
の結果から見いだされた不ツタ工程を中心としてスケジ
ューリング、即し鋼管Ｐの処理状態の予測を行う。

一スケジエーリングー 第３図はスケジューリングの手順の概略を示すフローチ
ャートである。

（１１概要 まず、演算装置１４は既に説明したように、負荷山積の
結果から、最も長い処理時間を要する工程を不ツタ工程
とする。次に、精整ライン全体の休業日程等に従って１
ケ月をたとえば４区間に分割し、処理対象の全ロットを
各区間に割当てる。そして各区間それぞれにおいて、不
ツタ工程の段取替の時間が最小となるように、即ち不ツ
タ工程の処理に要する時間が最小となるように、各ロフ
トの全鋼管Ｐの不ツタ工程における処理順序を決定し、
その上で不ツタ工程での処理順序を基準として他の工程
での処理順序を決定する。

（２１Ｉドツトの区間配分 第４図は精整対象のロフトの各区間への配分の手順を示
すフローチャー１・である。

まず、１ケ月を休業日等に応してたとえば第１区から第
４区の４区間に分割する。そして計画の実施開始時予定
時に未だ仕掛中であるロットを前記４区間以外の第０区
（計画の実施開始前の区間、即ち前月の最終区間）に配
分した後、前述の負荷山積処理により積算された各工程
の負荷を、第１区から第４区に均等に割り振り、各区間
それぞれについて以下の処理を行う。

最初に、各工程それぞれの余力（時間）を算出する。即
ち、その区間における各工程の予定運転時間と、それぞ
れの装置に割り振られた負荷（時間）との差を求める。

そして、各装置の余力の差が許容範囲内である場合には
、その区間に割り振られているロットの内、納期最早の
日ソＩ・をその区間ｃコ仮配分する。一方、各工程の余
力の差が許容範囲以上である場合には、この余力の差を
少なくシ得るような工程の組合わせを有するロットの内
、納期最早のロットをその区間に仮配分する。

なおこの際、同一工程に配されている複数の装置にはそ
れぞれの能率により、即ち高能率の装置により鋼管Ｐを
優先して処理するように、優先順位が定められているの
で、この優先順位に従って各日ソ１−を処理する装置を
仮配分する。また、その区間に仮配分することが不可能
なロットは、以降の区間への仮配分の対象とし、次善と
考えられるロットを仮配分する。

以上の演算処理を、全工程に余力が無くなるまで、換言
すれば各装置の運転予定時間の総てが鋼管Ｐの処理に使
用されるようになるまで反１おシ、全区間について同一
の処理を行う。

このようにして行われたロットの区間配分結果を基に、
たとえば熱間処理３の工程がネック工程であると判断さ
れた場合には、熱間処理３の工程につい゛（段取替に要
する時間が最小となるように、各区間それぞれに配分さ
れた全日ノｌ〜の処理のスゲジューリングが決定される
。

（３）　　スケジューリング 第５図は、熱間処理工程がネックである場合のスケジュ
ーリングの手順を示すフローチャートである。

一般に熱間処理３は、その加工処理が必要とされるロッ
トが多く、また管端熱間加工２が行われた後に行われ、
管端機械加工４が行われる前に行われるため、他の工程
に及ぼず影響が大きい。このため、この熱間処理３が精
整処理全体の不、りになる場合が多い。

さて、熱間処理３は、熱処理炉にて鋼管Ｐを加熱し、主
として材質の均一化、強度の向上等の目的で行われるが
、熱間処理のための温度は、鋼管Ｐの材質、目的の強度
等により種々である。従って、熱間処理３における段取
替とは、主として処理温度の異なる鋼管Ｐのロットを処
理するための炉温の変更に他ならない。このため熱間処
理３において、段取替に要する時間を最小にするには、
熱処理炉の運転開始時（休業明け、定期検査終了直後等
）から次第に炉温を上昇させた後、運転終了時（体業入
り、定期検査直前等）にかけて次第に炉温を低下させ、
この間の１区間の炉温変化に応じてそれぞれ処理温度の
異なるロットを順次熱間処理することとすれば、段取替
に要する時間は最小となり、更にエネルギー効率の点で
も有利である。

まず、各区間それぞれに仮配分されたロットをその処理
温度の低いロットから高いロットの順に配列する。この
際、同一処理温度のロットが複数ある場合は、他の条件
による段取替に要する時間が可及的に小となるように、
即ち外径等の他の条件が同一のロフトを順に並べる。そ
して、このような順に配列された先頭のロフトから順に
、即ち処理温度が低いロットから高いロットの順に各ロ
ットについて、以下の処理を行う。

まず、そのロットに対する熱間処理３が開始される時点
でそれまでに完了すべき他の処理、たとえば管端熱間加
工２等の上工程が終了するか否か、の判断が行われる。

次いでそのロソ１−が熱間処理３を終了した時点で、そ
のロットに対して行われる次の処理、たとえば管端機械
加工４等の下工程側の仕ＩＭ量がｉＭ量以下であるか否
か、の判断が行われる。なおこの際、逐一言及はしない
が、ロットが各工程間の移動に要する時間を見込んで、
前述したリードタイムを考慮することは勿論である。

さて、上述の両判断の結果が共にＮＯの場合、即ちその
ロットの熱間処理３が開始される時点で、上工程が終了
していないか、または熱間処理３が終了した時点で下工
程の仕掛量が多すぎる場合には、そのロフトに対する熱
間処理３の順序の確定を保留する。一方、共にＹＥＳの
場合、即らそのロットの熱間処理３が開始される時点で
、十工程が終了しており、または熱間処理３が終了した
時点で下工程の仕掛量が適量以下である場合には、その
ロットの配列順序を熱間処理３の順序として確定してス
ケジューリングに組み込む。

なお、上述の処理は、複数の熱処理炉について、すでに
割当てられたロフトの処理に必要な処理時間がより短い
熱処理炉を交互に選択しておこなう。

これにより、特定の熱処理炉の処理順序の決定に対して
、他の上下工程の強い制約が及ぶことを回避出来る。

さて、処理温度順に配列された最後のロフト、即ち最も
処理温度の高いロットにまで」二連の如くして処理順序
の検討を行った後、処理順序の確定を保留されていたロ
ットについて、今度は逆方向、即ち処理温度が高いロッ
トから低いロットの順に前記同様にして熱間処理３の処
理順序の確定を行う。

以上のようにして熱間処理３の処理順序を確定すること
により、熱処理炉の炉温は、第６図に示すような山型の
パターン、即ら運転開始時の低温から次第に昇温して最
高温度に至った後、次第に降温して運転停止に至るパタ
ーンとなる。このため、段取替のための炉温の変更は最
短時間で済め、且つエネルギー効率も良い。

なお、以上の処理が終了した後、その区間の６１画が完
了しない場合、即ち熱処理炉の運転期間に余裕が有る場
合には、次区間以降の区間で熱間処理３を予定されてい
る日ソ１〜のうちから炉温の推移に適合するロフトを選
んでその区間にて処理することとして、熱処理炉の運転
期間を無駄なく利用するようにするが、適合するロット
が無い場合ば、残りの期間は熱処理炉の運転を停止する
。また、スケジューリングに組込むことが出来なかった
ロットは次区間以降の区間にて処理することにする。

以」二で、各区間それぞれの熱間処理３のスケジューリ
ングが決定するので、これを基に同一炉温で処理される
ロフト群に要する処理時間を積算し、これと処理塩度の
異なるロット群の間で必要とされる炉温変更の時間とか
ら、それぞれの炉温変更の開始時間、終了時間等を求め
、熱間処理３の段取替の計画、即ち熱処理炉の温度制御
の予定を作成する。

次に、」二連ののようにして決定された不ソク工程であ
る熱間処理３のスケジューリングを中心として管端熱間
加工２のスケジューリングを行う。

管端熱間加工２は、継手を形成するため鋼管Ｐの端部を
熱間加工により厚肉化する処理であるが、鋼管Ｐの外径
、肉厚、材質等により使用される工具、治其が異なるた
め、これらの交換に時間が必要である。就中、鋼管Ｐの
外径が異なる場合に、最も長い段取替の時間が必要であ
る。

−一方、管端熱間加工２は、−Ｊ−述の熱間処理３を受
けるロットに対してはその前に行われるため、熱間処理
３が開始される以前にそのロットに対する管端熱間加工
２を終了しておく必要が有る。また、熱間処理３は受け
ずに管端機械加工４のみを受けるｌ：Ｉ　ノｌ−に対し
ては、管端機械加工４の側の処理予定、即ち管端機械加
工４の場合は主として鋼管Ｐの外径により段取替を行う
ため、この段取付予定に合わせて管端熱間加工２におけ
る日ソ１−の処理を終了すべき時間が指定されている。

また、熱間処理３を受けないロフトの内、管端熱間加工
２から管端機械加工４に直接送られるロットの量も多く
、管端機械加工４に対する負荷が不均衡になる可能性が
高いため、これを回避するような配慮が必要である。

具体的な方法は、前述の熱間処理３の場合同様、各管端
機械加工装置を交互に選択しつつ処理対象となる日ソＩ
・を順次選択してスケジューリングを決定するが、その
選択に際しては以下の点を考慮する。

その第１は、ある日ソ１−に対して管端熱間加工２の処
理をすることにより、指定された最遅処理完了時刻（処
理を完了しなければならない最終期限）までに処理が完
了しないロットが生しることはないか否か、または指定
区間内に処理が完了しないロットが生じることはないか
否か、である。

即ち前述した如く、管端機械加工４の前に熱間処理３を
受４Ｊる日ソ１−は、熱間処理３の開始時刻がすでに決
定されているため、これに間に合わない日ソ１−が生し
る可能性があり、また管端熱間加工２から管端機械加工
４に送られるロットは前述した如く指定された時間まで
に処理を完了する必要があるため、管端機械加工４を行
うために必要な時間がなくなる可能性が有るからである
。

第２は、管端熱間加工２の次に管端機械加工４を受ける
ロフトに関して、管端機械加工４への仕掛量が過多にな
らないか否か、である。

上述の条件を勘案して、順次各ロフトの処理順序を決定
して管端熱間加工２のスケジューリングを行い、これを
基に段取替の予定を作成する。

次に管端機械加工４のスケジューリングが行われる。

この工程は、他の工程が終了したロット、または製管圧
延工程１から他の工程を経ることなく直接送られるロフ
トを処理する。そして、段取替の要因は鋼管Ｐの外径、
肉厚等であるが、外径の変更が段取替に最も長時間を要
する。

従って、他の工程の後にこの工程を経るロットは、これ
らの十丁程の終了時間が既に決定されているため、その
終了後にのみ処理が可能である。

また、製管圧廷工稈１から直接送られるロットは、処理
り１象の鋼管Ｐの外径の変更に伴う段取替に間に合うよ
うに処理しな＋Ｊねばならない。

以」−の条件を考磨、して、他は上述の管端熱間加工２
の場合と同様に処理を行ってスケジューリングし、これ
を基に段取替の予定を作成する。

−チェソクー 以」−により、精整ライン全体の−通りのスケジューリ
ングが完了する。この結果は前述の第９図同様のグラフ
として表示装置Ｆ５に表示され、各ロットの日を追って
の加エエ稈の１ｆｆｌ過状態が容易に判明する。また、
その他の各種のデータ、たとえば日別の倉入れ量、各工
程での仕掛量、段取替の時間等もそれぞれ表示される。

この結果、たとえば精整が予定された全鋼管Ｐの精整が
、精整計画の立案対象である期間（１浸月）内に完ｒし
ないことが判明した場合とこは、標準データ格納装置１
２及び装置運転体重予定データ格納装置１３に入力され
ているデータを変更して、再度子連のスゲシューリング
の予測を行う。なお、この際に可能なデータの変更とし
ては、各装置の稼（リフ率を向上さ−ｌる、運転停止予
定期間を減縮する、等があり、これらにより精整ライン
全体の処理能力が増大するが、前述した各工程それぞれ
におけるスケジューリング、即ちネック工程を最優先し
て段取替に要する時間が最短となるようにスケジューリ
ングする際に、ロア１−の処理順序の変更、処理装置を
より処理能力の高い装置に変更する等の条件の変更が、
その都度行われている。

一方、精整ラインの処理能力に余力が有る場合には、余
力が生しる装置の運転停止予定期間を増大し、これによ
りその装置に配置される作業員を削減し、経済的効率を
向」−さ−ｌることが可能となる。

なお、本発明方法では、上述のデータの入力からスケジ
ューリングの表示までの処理に要する時間は新規作成の
場合で数時間、一旦作成された６１画の一部を変更する
場合で１乃至２時間程度である。したがって、１日に数
１ｆｆｌりの旧両立案がｒＩＪ能であり、また緊急にロ
フトを追加する場合、逆に削除する場合等の対応も短時
間ですむ。

次に示す表は、上述の如き手法により計画立案期間を１
ケ月とし゛ζ精整予定を立案したものであり、同一の対
象について従来の手作業による１両立案結果の各数値を
１００とした場合の指数を示している。

まず、総生産量が１０％強増加している。これに対して
各工程の仕掛量はそれぞれ１０％程度乃至３０％弱減少
り、ている。なかでも、最も不、りになり易い熱間処理
３の仕掛量は３０％程度近く減少しており、その効果は
充分である。また熱間処理３の段取替に要する時間につ
いては、２台の装置（熱処理炉）共に１０％以」二の削
減が実現されている。

（以　下　余　白） なお、以」−の説明は熱間処理、３が不ソク工程である
場合についての説明であるが、他の工程それぞれが不ソ
ク工程となる場合にも、基本的には以上の説明同様に、
不ソク工程の段取付時間を最小とするようにネソク工程
のスケジューリングを行い、これに合わ−１で他の工程
のスケジューリングを行えばよい。

〔効果〕

以」二詳述した如く本発明によれば、従来は膨大な時間
と人員を必要としたたとえば継目無鋼管の精整ラインに
おける精整劇画のような複雑な生産設備の稼働体制の決
定が、短時間の間に立案可能となり、人的、時間的な無
駄が回避される。従って、１１画の立案に要する時間が
大幅に短縮されるため、同一の処理対象群についての計
画が複数立案可能となる。これにより、各種条件で立案
された割筒を比較検Ｒ−１シ、最適の４画を採用するこ
とが可能となる。また、緊急の受注増、逆にキャンセル
等が発生して計画を変更する必要に迫られた場合にもそ
の対応が容易である。更に、各装置の段取替に要する時
間を最短となるように割筒しているため、各装置の実質
的な稼イーＪ率が向上する。

また、前記実施例の如く、鋼管の熱間処理工程のような
エネルギー／ｆ！ｉＲ量の多い工程の段取替に際しては
、段取替時間液短となると同時に、エネルギー消費最小
となるようにしているため、省工不ルギーリＪ果も発揮
される。

更に、通常の６１画立案が短時間の間に可能であるから
、従来は不ｒｊＪ能であった寄り長期の計画、１１ｔ＋
ら前記実施例ではｉｉｕ　富は１ケ月単位の計画を立案
しているのであるから、たとえば３ケ月（四半期）の計
画も可能であり、長期的な人員配置等の立案が可能とな
る。

なお、前記計画では、鋼管の精整ラインの操業計画につ
いて説明したが、同様の複雑な加工工程を有するたの設
備に対しても本発明は適用可能であることは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の実施に用いられる演算系のブロ
ック図、第２図〜第５図はその処理内容、即し本発明方
法の手順を示すフローチャート、第６図は熱処理炉の１
区間における温度変化を示すグラフ、第７図は本発明が
適用される継目無鋼管の精整ラインにおける加工処理を
示す模式図、第８図はその鋼管の加工工程を説明するた
めの図、第９図は各ロフトの各工程の通過状態を示すグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加工対象物体が複数の加工処理工程を経て加工処理
   され、少なくとも１つの工程には複数の加工処理装置を
   備えた生産設備の稼働体制決定方法において、 前記各装置の稼働率及び運転停止予定期間 並びに前記各装置による加工対象物体の加工処理順序及
   び各加工対象物体に対する加工処理能力を含む装置稼働
   情報に基づき、将来の所定期間に亘る前記生産設備での
   加工対象物体群の加工処理状態を予測し、 該予測結果が前記生産設備の加工処理能力 を越える場合は、前記生産設備全体の処理能力を増大せ
   しめるべく前記装置稼働情報の内容を変更して再予測を
   行い、 前記予測結果が前記生産設備の加工処理能 力を超えない場合は、前記各装置の運転期間を最小とす
   べく前記運転停止予定期間の変更を行うことにより前記
   生産設備の稼働体制を決定することを特徴とする設備稼
   働体制決定方法。 ２、前記装置稼働情報の変更は、前記各装置の運転停止
   予定期間を減縮することを含む特許請求の範囲第１項記
   載の設備稼働体制決定方法。 ３、前記装置稼働情報の変更は、前記各装置を処理能力
   の高い装置に変更することを含む特許請求の範囲第１項
   記載の設備稼働体制決定方法。 ４、前記装置稼働情報の変更は、前記各装置による加工
   対象物体群の処理順序の変更を含む特許請求の範囲第１
   項記載の設備稼働体制決定方法。 ５、前記装置稼働情報の変更は、前記各装置の稼働率の
   変更を含む特許請求の範囲第１項記載の設備稼働体制決
   定方法。