(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含有量が制御されるべき少なくとも一つの成分を含む、目的とする配合物を得るべく、複数種類の原料を配合するに際して、それら配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定することにより、原料配合計画を立てるためのシステムにして、
前記目的とする配合物に含まれる前記制御成分の含有量の上限目標値及び下限目標値を、該制御成分別に決定する目標値決定手段と、
前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれにおいて、同一種類の多数のものの中から任意に選択された複数の原料に含まれる前記制御成分の含有量の該制御成分別の平均値と標準偏差を、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データとして取得する取得手段と、
前記配合されるべき原料の配合量を暫定的に決定する暫定配合量決定手段と、前記配合されるべき原料の前記暫定配合量と前記原料データに基づいて、該配合されるべき原料を該暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の最大値と最小値のそれぞれの予測値を、該制御成分別に求める予測値演算手段と、
前記制御成分別の上限目標値及び下限目標値と、前記予測値演算手段にて求められる前記制御成分別の予測最大値と予測最小値とを、該制御成分の互いに対応するもの同士の間で比較して、それら互いに対応する制御成分同士において、少なくとも該予測最大値を、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように、該予測最大値と該予測最小値のうちの少なくとも何れか一方を補正する補正値を、該制御成分別に決定する補正値決定手段と、
該補正値決定手段にて決定された前記補正値に基づいて、前記配合されるべき原料の暫定配合量の補正に用いる原料を選択すると共に、該選択された原料によって該暫定配合量を補正する補正量を求め、該暫定配合量と該補正量とから、前記目的とする配合物を得るのに必要な前記複数種類の原料の配合量をそれぞれ決定する配合量決定手段とを、
含むことを特徴とする原料配合計画システム。
【請求項２】
前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データを記憶しているデータ記憶手段を更に有し、該データ記憶手段からの読み出しによって、前記取得手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データを取得し得るようになっている請求項１に記載の原料配合計画システム。
【請求項３】
前記データ記憶手段に記憶されている前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データが、一定期間毎に更新され得るようになっている請求項２に記載の原料配合計画システム。
【請求項４】
前記データ記憶手段が、前記配合されるべき複数種類の原料を含む多数種類の原料の前記原料データを記憶しており、前記暫定配合量決定手段が、それら多数種類の原料のそれぞれの原料データに基づいて、該配合されるべき複数種類の原料を選択し、それら配合されるべき原料の前記暫定配合量をそれぞれ決定するように構成されている請求項２又は請求項３に記載の原料配合計画システム。
【請求項５】
前記配合されるべき原料の前記暫定配合量による配合後の前記制御成分の含有量のそれぞれの平均値が、前記上限目標値と前記下限目標値の間の範囲内の値となるように、前記暫定配合量決定手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの暫定配合量を決定するように構成されている請求項１乃至請求項４の何れかに記載の原料配合計画システム。
【請求項６】
前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差よりも大きく、且つ該予測最大値が該上限目標値よりも大きい場合に、前記補正値決定手段が、該予測最小値の大きさとは無関係に、該予測最大値を該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定するように構成されている請求項１乃至請求項５の何れかに記載の原料配合計画システム。
【請求項７】
前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差と同じか、若しくはそれよりも小さく、且つ該予測最大値が該下限目標値以下、又は該予測最小値が該上限目標値以上である場合に、前記補正値決定手段が、該予測最大値と該予測最小値とを、それぞれ、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定するように構成されている請求項１乃至請求項６の何れかに記載の原料配合計画システム。
【請求項８】
前記配合量決定手段により決定された前記配合量にて、前記配合されるべき原料を配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の予測最大値を、該制御成分別に求めて、該予測最大値が前記上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値となっているか否かを該制御成分別に判断し、該予測最大値がかかる値となっていないときは、前記補正値決定手段にて前記補正値を再度決定させるように構成された判断手段を、更に有している請求項１乃至請求項７の何れかに記載の原料配合計画システム。
【請求項９】
含有量が制御されるべき少なくとも一つの成分を含む、目的とする配合物を得るべく、複数種類の原料を配合するに際して、それら配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定することからなる原料配合計画を、コンピュータを用いて立てる方法であって、
目標値決定手段が、前記目的とする配合物に含まれる制御成分の含有量の上限目標値及び下限目標値を、該制御成分別に決定するステップと、
取得手段が、前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれにおいて、同一種類の多数のものの中から任意に選択された複数の原料に含まれる前記制御成分の含有量の該制御成分別の平均値と標準偏差を、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データとして取得するステップと、
暫定配合量決定手段が、前記配合されるべき原料の配合量を暫定的に決定するステップと、
予測値演算手段が、前記配合されるべき原料の前記暫定配合量と前記原料データに基づいて、該配合されるべき原料を該暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の最大値と最小値のそれぞれの予測値を、該制御成分別に求めるステップと、
補正値決定手段が、前記制御成分別の上限目標値及び下限目標値と、前記予測値演算手段にて求められる前記制御成分別の予測最大値と予測最小値とを、該制御成分の互いに対応するもの同士の間で比較して、それら互いに対応する制御成分同士において、少なくとも該予測最大値を、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように、該予測最大値と該予測最小値のうちの少なくとも何れか一方を補正する補正値を、該制御成分別に決定するステップと、
配合量決定手段が、前記補正値決定手段にて決定された前記補正値に基づいて、前記配合されるべき原料の暫定配合量の補正に用いる原料を選択すると共に、該選択された原料によって該暫定配合量を補正する補正量を求め、該暫定配合量と該補正量とから、前記目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量をそれぞれ決定するステップとを、
含むことを特徴とする原料配合計画方法。
【請求項１０】
データ記憶手段が、前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データを記憶する一方、該データ記憶手段からの読み出しにより、前記取得手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データを取得する請求項９に記載の原料配合計画方法。
【請求項１１】
前記データ記憶手段が、前記記憶されている前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データを、一定期間毎に更新する請求項１０に記載の原料配合計画方法。
【請求項１２】
前記データ記憶手段が、前記配合されるべき複数種類の原料を含む多数種類の原料の前記原料データを記憶し、且つ、前記暫定配合量決定手段が、それら多数種類の原料のそれぞれの原料データに基づいて、該配合されるべき複数種類の原料を選択し、それら配合されるべき原料の前記暫定配合量をそれぞれ決定する請求項１０又は請求項１１に記載の原料配合計画方法。
【請求項１３】
前記配合されるべき原料の前記暫定配合量による配合後の前記制御成分の含有量のそれぞれの平均値が、前記上限目標値と前記下限目標値の間の範囲内の値となるように、前記暫定配合量決定手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの暫定配合量を決定する請求項９乃至請求項１２の何れかに記載の原料配合計画方法。
【請求項１４】
前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差よりも大きく、且つ該予測最大値が該上限目標値よりも大きい場合に、前記補正値決定手段が、該予測最小値の大きさとは無関係に、該予測最大値を該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定する請求項９乃至請求項１３の何れかに記載の原料配合計画方法。
【請求項１５】
前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差と同じか、若しくはそれよりも小さく、且つ該予測最大値が該下限目標値以下、又は該予測最小値が該上限目標値以上である場合に、前記補正値決定手段が、該予測最大値と該予測最小値とを、それぞれ、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定する請求項９乃至請求項１４の何れかに記載の原料配合計画方法。
【請求項１６】
判断手段が、前記配合量決定手段により決定された前記配合量にて、前記配合されるべき原料を配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の予測最大値を、該制御成分別に求めて、該予測最大値が前記上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値となっているか否かを該制御成分別に判断し、該予測最大値がかかる値となっていないときは、前記補正値決定手段にて前記補正値を再度決定させる請求項９乃至請求項１５の何れかに記載の原料配合計画方法。
【請求項１７】
請求項９乃至請求項１６の何れかに記載の原料配合計画方法をコンピュータに実行させるための原料配合計画プログラム。
【請求項１８】
請求項９乃至請求項１６の何れかに記載の原料配合計画方法をコンピュータに実行させるための原料配合計画プログラムが、コンピュータにより読み取り可能に記録されている記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、原料配合計画システム、原料配合計画方法、原料配合計画プログラム、及びそれを記録した記録媒体に係り、特に、目的とする配合物を与える複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定することからなる原料配合計画を立てるための原料配合計画システム、原料配合計画方法、原料配合計画プログラム、及びそれを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、含有量が制御されるべき少なくとも一つの成分を含む、目的とする配合物を得る際には、そのような配合物にて、所望の品質や材質を有する製品が安定的に得られるように、先ず、かかる目的とする配合物に含まれる制御成分の一つ以上含む複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定する配合計画を、各原料に含まれる該制御成分の含有量に基づいて立案し、この配合計画に従って、それら複数種類の原料を実配合することが、広く実施されており、例えば、アルミニウムスラブ鋳造に用いられる合金塊等の配合物や、鉄鋼の製造工程で使用されるコークス、焼結鉱、或いはセメントや配合肥料、配合飼料等が、かくの如き方式に従って製造されているのである。
【０００３】
ところで、よく知られているように、上述のような配合物の製造現場において在庫されている或いは新たに入庫する（補充される）原料は、例え、同じ成分からなる同一種類、同一規格のものであっても、各成分の含有量が必ずしも一様でなく、例えば、製造ロットや製造時期等の違いによって、少なからぬバラツキがある。
【０００４】
それ故、そのような原料を用いて、目的とする配合物を得る際には、それら在庫されている或いは入庫する複数種類の原料の個々のものについて、それぞれの成分の含有量を分析し、その分析値に基づいて、配合計画を立てることが望ましいが、それら複数種類の原料が大量であると、各原料に含まれる成分の含有量を分析するだけで、多大なコストと手間がかかることとなる。
【０００５】
そこで、大量の原料を用いて、目的とする配合物を大量生産する際には、多くの場合、在庫されている或いは入庫する複数種類の原料のそれぞれについて、各成分の含有量の平均値が一定期間毎に求められ、この平均値が、それら複数種類の原料の個々のものにおける各成分の含有量として、管理されており、そして、かくして求められた含有量に基づいて、該複数種類の原料の配合量を決定する配合計画が、コンピュータ等を用いて、例えば、以下のにようにして立てられているのである。
【０００６】
すなわち、先ず、目的とする配合物に含まれる制御成分の含有量の上限目標値と下限目標値とを、最終製品に要求される品質や材質等に応じて、各制御成分別に決定し、次いで、複数種類の原料に含まれる制御成分別の前記平均含有量に基づいて求められる、該複数種類の原料の配合物中における各制御成分別の含有量の平均値が、前記上限目標と下限目標値との間の範囲内となるように、該複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定するのである。
【０００７】
ところが、かくの如き配合計画に基づいて、複数種類の原料を配合する場合においては、目的とする配合物を得るために用いられる複数種類の原料に含まれる制御成分の含有量が、実際には、ある程度のバラツキを有しているにも拘わらず、同一種類の原料に含まれる制御成分が、全て、前記平均含有量と同一の含有量であるとの仮定の下に、それらの複数種類の原料の配合量が決定されており、各原料中の制御成分の含有量のバラツキの大きさ等が、何等考慮されていないため、例えば、配合されるべき複数種類の原料の中に、含有量のバラツキの大きな、ある特定の制御成分を一つ又は複数含む原料が存在していると、そのような原料が配合された配合物中に含まれる制御成分のうち、かかる原料に含まれる特定の制御成分の含有量が、前記上限目標と下限目標値の間の範囲外となって、所望の品質や材質を有する製品が得られなくなってしまう恐れがあったのである。
【０００８】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、所望の品質や材質を備えた製品を与え得る、目的とする配合物が安定して得られるように、複数種類の原料の配合量を適切に決定することが出来る原料配合計画システムと、原料配合計画方法と、原料配合計画プログラムと、それを記録した記録媒体とを提供することにある。
【０００９】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、含有量が制御されるべき少なくとも一つの成分を含む、目的とする配合物を得るべく、複数種類の原料を配合するに際して、それら配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定することにより、原料配合計画を立てるためのシステムにおいて、（ａ）前記目的とする配合物に含まれる前記制御成分の含有量の上限目標値及び下限目標値を、該制御成分別に決定する目標値決定手段と、（ｂ）前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれにおいて、同一種類の多数のものの中から任意に選択された複数の原料に含まれる前記制御成分の含有量の該制御成分別の平均値と標準偏差を、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データとして取得する取得手段と、（ｃ）前記配合されるべき原料の配合量を暫定的に決定する暫定配合量決定手段と、（ｄ）前記配合されるべき原料の前記暫定配合量と前記原料データに基づいて、該配合されるべき原料を該暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の最大値と最小値のそれぞれの予測値を、該制御成分別に求める予測値演算手段と、（ｅ）前記制御成分別の上限目標値及び下限目標値と、前記予測値演算手段にて求められる前記制御成分別の予測最大値と予測最小値とを、該制御成分の互いに対応するもの同士の間で比較して、それら互いに対応する制御成分同士において、少なくとも該予測最大値を、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように、該予測最大値と該予測最小値のうちの少なくとも何れか一方を補正する補正値を、該制御成分別に決定する補正値決定手段と、（ｆ）該補正値決定手段にて決定された前記補正値に基づいて、前記配合されるべき原料の暫定配合量の補正に用いる原料を選択すると共に、該選択された原料によって該暫定配合量を補正する補正量を求め、該暫定配合量と該補正量とから、前記目的とする配合物を得るのに必要な前記複数種類の原料の配合量をそれぞれ決定する配合量決定手段とを含むことを特徴とする原料配合計画システムを、その要旨とするものである。
【００１０】
要するに、この本発明に従う原料配合計画システムにあっては、暫定配合量決定手段により決定される暫定配合量にて、配合されるべき複数種類の原料を配合して得られる配合物における制御成分の含有量の予測最大値と予測最小値が、かかる暫定配合量と取得手段にて取得される原料データとを基に、予測値演算手段にて、制御成分別に求められるようになっていることによって、該配合物における制御成分の含有量のバラツキが把握され得るようになっている。また、それらの予測最大値と予測最小値のうち、少なくとも予測最大値が、目標値決定手段にて決定される上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となるように、該予測最大値と予測最小値のうちの少なくとも何れか一方の補正値が、補正値決定手段にて決定されるようになっていることにより、かかる補正値の決定に際して、配合されるべき原料に含まれる各制御成分の含有量のバラツキが十分に考慮されているのである。そして、そのような補正値を基に、配合量決定手段にて、暫定配合量の補正量が求められて、それら暫定配合量と補正量とから、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量が、決定され得るようになっているのである。
【００１１】
それ故、本発明に係る原料配合計画システムでは、配合されるべき複数種類の原料の配合後における制御成分のそれぞれの含有量のバラツキの大きさを全く無視して、単に、かかる制御成分の含有量の制御成分別の平均値が、予め定められた上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となるように、各原料の配合量が決定されるだけの従来システムとは異なって、例えば、配合されるべき複数種類の原料の中に、ある特定の制御成分の実際の含有量が、原料データとして取得される含有量の平均値とは大きく異なる原料が存在する場合に、かかる原料中における特定の制御成分の含有量の大きなバラツキを十分に吸収し得るように、前記暫定配合量を補正する補正量を適切に決定することが出来、それによって、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料を配合して得られる配合物に含まれる前記特定の制御成分の含有量が、前記上限目標値と下限目標値の間の範囲外となってしまうようなことを、効果的に回避乃至は抑制することが可能となるのである。
【００１２】
従って、かくの如き本発明に従う原料配合計画システムにあっては、所望の品質や材質を備えた製品を与え得る、目的とする配合物が安定して得られるように、複数種類の原料の配合量を、極めて適切に決定することが出来るのである。そして、その結果として、かかる複数種類の原料の配合量が適切に決定されなかった場合における配合量調節のための無駄な原料の消費や余分な作業工数の増加を、効果的に抑制することが可能となるのである。
【００１３】
なお、このような本発明に従う原料配合計画システムの好ましい態様の一つによれば、前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データを記憶しているデータ記憶手段を更に有し、該データ記憶手段からの読み出しによって、前記取得手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データを取得し得るように構成される。
【００１４】
このような構成を有する原料配合計画システムにあっては、複数種類の原料の原料データが、自動的に取得され得るため、例えば、目的とする配合物を得るべく、複数種類の原料を配合する度毎に、それら複数種類の原料の原料データを一々入力する必要が皆無ならしめられ得て、目的とする配合物を得るのに必要な原料の配合量の決定が、より効率的に実施され得るのである。
【００１５】
また、本発明に係る原料配合システムが、前記データ記憶手段を有する場合にあっては、有利には、該データ記憶手段に記憶されている前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データが、一定期間毎に更新され得るように構成されることとなる。
【００１６】
このような構成を採用すれば、例えば、目的とする配合物を得るのに使用される複数種類の原料の在庫量の減少等に伴って、それらの原料が定期的に入庫（補充）される等して、使用される原料が、同一種類のものの間で、制御成分の含有量の異なるものに、定期的に変わってしまうようなことがあっても、そのような制御成分の含有量が変更された各原料の原料データを、データ記憶手段に一定期間毎に記憶させることが出来、それによって、目的とする配合物を得るべく使用される原料に対応した正確な原料データに基づいて、それらの原料の配合量が、より適切に決定され得るのである。
【００１７】
さらに、本発明に従う原料配合計画システムが、前記データ記憶手段を有する場合には、好ましくは、該データ記憶手段が、前記配合されるべき複数種類の原料を含む多数種類の原料の前記原料データを記憶しており、前記暫定配合量決定手段が、それら多数種類の原料のそれぞれの原料データに基づいて、該配合されるべき複数種類の原料を選択し、それら配合されるべき原料の前記暫定配合量をそれぞれ決定するように構成される。これによって、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物がより確実に得られるように、原料の配合量が、更に適切に決定され得るのである。
【００１８】
また、本発明に従う原料配合計画システムの別の望ましい態様の一つによれば、前記配合されるべき原料の前記暫定配合量による配合後の前記制御成分の含有量のそれぞれの平均値が、前記上限目標値と前記下限目標値の間の範囲内の値となるように、前記暫定配合量決定手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの暫定配合量を決定するように構成されることとなる。このような構成によれば、暫定配合量の補正量を可及的に小さく出来、それによって、暫定配合量の補正に用いる原料の種類と量を少なく抑えることが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明に従う原料配合計画システムの有利な他の態様の一つによれば、前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差よりも大きく、且つ該予測最大値が該上限目標値よりも大きい場合に、前記補正値決定手段が、該予測最小値の大きさとは無関係に、該予測最大値を該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定するように構成される。
【００２０】
更にまた、本発明に従う原料配合計画システムの別の好ましい態様の一つによれば、前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差と同じか、若しくはそれよりも小さく、且つ該予測最大値が該下限目標値以下、又は該予測最小値が該上限目標値以上である場合に、前記補正値決定手段が、該予測最大値と該予測最小値とを、それぞれ、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定するように構成されることとなる。
【００２１】
また、本発明に従う原料配合計画システムの更に別の望ましい態様の一つによれば、前記配合量決定手段により決定された前記配合量にて、前記配合されるべき原料を配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の予測最大値を、該制御成分別に求めて、該予測最大値が前記上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値となっているか否かを該制御成分別に判断し、該予測最大値がかかる値となっていないときは、前記補正値決定手段にて前記補正値を再度決定させるように構成された判断手段を、更に有して構成される。これによって、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物がより確実に得られるように、原料の配合量が、更に一層有利に決定され得るのである。
【００２２】
そして、本発明にあっては、前述せる如き技術的課題を解決するために、含有量が制御されるべき少なくとも一つの成分を含む、目的とする配合物を得るべく、複数種類の原料を配合するに際して、それら配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定することからなる原料配合計画を、コンピュータを用いて立てる方法であって、（ａ）目標値決定手段が、前記目的とする配合物に含まれる制御成分の含有量の上限目標値及び下限目標値を、該制御成分別に決定するステップと、（ｂ）取得手段が、前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれにおいて、同一種類の多数のものの中から任意に選択された複数の原料に含まれる前記制御成分の含有量の該制御成分別の平均値と標準偏差を、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データとして取得するステップと、（ｃ）暫定配合量決定手段が、前記配合されるべき原料の配合量を暫定的に決定するステップと、（ｄ）予測値演算手段が、前記配合されるべき原料の前記暫定配合量と前記原料データに基づいて、該配合されるべき原料を該暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の最大値と最小値のそれぞれの予測値を、該制御成分別に求めるステップと、（ｅ）補正値決定手段が、前記制御成分別の上限目標値及び下限目標値と、前記予測値演算手段にて求められる前記制御成分別の予測最大値と予測最小値とを、該制御成分の互いに対応するもの同士の間で比較して、それら互いに対応する制御成分同士において、少なくとも該予測最大値を、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように、該予測最大値と該予測最小値のうちの少なくとも何れか一方を補正する補正値を、該制御成分別に決定するステップと、（ｆ）配合量決定手段が、前記補正値決定手段にて決定された前記補正値に基づいて、前記配合されるべき原料の暫定配合量の補正に用いる原料を選択すると共に、該選択された原料によって該暫定配合量を補正する補正量を求め、該暫定配合量と該補正量とから、前記目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量をそれぞれ決定するステップとを含むことを特徴とする原料配合計画方法をも、その要旨とするものである。
【００２３】
要するに、この本発明に従う原料配合計画方法にあっては、コンピュータを用いて、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量を決定するものであって、配合されるべき原料の暫定配合量にて、それらの原料を配合して得られる配合物における制御成分の含有量の予測最大値と予測最小値を、かかる暫定配合量と各原料の原料データとを基に、制御成分別に求めることによって、該配合物における制御成分の含有量のバラツキを把握し、また、それらの予測最大値と予測最小値のうち、少なくとも予測最大値が、上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となるようにすることで、配合されるべき原料に含まれる各制御成分の含有量のバラツキを十分に考慮しつつ、予測最大値と予測最小値のうちの少なくとも何れか一方の補正値を決定するのである。そして、そのような補正値を基に、配合量決定手段にて、暫定配合量の補正量を求めて、それら暫定配合量と補正量とから、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量を決定するようになっているのである。
【００２４】
それ故、本発明に係る原料配合計画方法では、配合されるべき複数種類の原料の配合後における制御成分のそれぞれの含有量のバラツキの大きさを全く無視して、各原料の配合量を決定する従来手法とは異なって、例えば、配合されるべき複数種類の原料の中に、ある特定の制御成分の実際の含有量が、原料データとして取得される含有量の平均値とは大きく異なる原料が存在する場合にあっても、かかる原料中における特定の制御成分の含有量の大きなバラツキを十分に吸収し得るように、暫定配合量を補正する補正量を決定することによって、配合されるべき複数種類の原料を実際に配合して得られる配合物に含まれる前記特定の制御成分の含有量が、前記上限目標値と下限目標値の間の範囲外となってしまうようなことを、効果的に回避乃至は抑制することが出来るのである。
【００２５】
従って、かくの如き本発明に従う原料配合計画方法によれば、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物が確実に且つ安定して得られるように、複数種類の原料の配合量を極めて適切に決定することが出来るのである。そして、その結果として、かかる複数種類の原料の配合量が適切に決定されなかった場合における配合量調節のための無駄な原料の消費や余分な作業工数の増加を、効果的に抑制することが可能となるのである。
【００２６】
なお、このような本発明に従う原料配合計画方法の好ましい態様の一つによれば、データ記憶手段が、前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データを記憶する一方、該データ記憶手段からの読み出しにより、前記取得手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの原料データを取得するようにされる。このような構成によれば、複数種類の原料の原料データを、何等の手間を掛けずに自動的に取得することが可能となり、それによって、目的とする配合物を得るのに必要な原料の配合量の決定を、より効率的に実施することが出来るのである。
【００２７】
また、本発明に従う原料配合計画方法において、前記データ記憶手段が前記原料データを記憶するようにされる場合にあっては、有利には、該データ記憶手段が、前記記憶されている前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの原料データを、一定期間毎に更新するようにされる。
【００２８】
このような構成を採用すれば、例えば、配合されるべき複数種類の原料の定期的な入庫（補充）等により、目的とする配合物を得るのに使用される各原料中の制御成分の含有量が、同一種類の原料の間で、定期的に変更するような場合にも、そのような制御成分の含有量が変更された各原料の原料データを、データ記憶手段に一定期間毎に記憶させることが可能となるため、目的とする配合物を得るべく使用される原料に対応した正確な原料データに基づいて、それらの原料の配合量を、より適切に決定することが出来るのである。
【００２９】
さらに、本発明に従う原料配合計画方法において、前記データ記憶手段が前記原料データを記憶するようにされる場合には、好ましくは、該データ記憶手段が、前記配合されるべき複数種類の原料を含む多数種類の原料の前記原料データを記憶し、且つ、前記暫定配合量決定手段が、それら多数種類の原料のそれぞれの原料データに基づいて、該配合されるべき複数種類の原料を選択し、それら配合されるべき原料の前記暫定配合量をそれぞれ決定するようにされる。このようにすれば、より多くの種類の原料の中から、目的とする配合物を得るのに適した原料を選択することが可能なり、それによって、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物がより確実に得られるように、原料の配合量を、より一層適切に決定することが出来るのである。
【００３０】
また、本発明に従う原料配合計画方法の別の望ましい態様の一つによれば、前記配合されるべき原料の前記暫定配合量による配合後の前記制御成分の含有量のそれぞれの平均値が、前記上限目標値と前記下限目標値の間の範囲内の値となるように、前記暫定配合量決定手段が、該配合されるべき原料のそれぞれの暫定配合量を決定するように構成される。このような構成を採用すれば、暫定配合量の補正量を可及的に小さく出来、それによって、暫定配合量の補正に用いる原料の種類と量をを少なく抑えることが可能となり、以て、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量を、より効率的に決定することが出来るのである。
【００３１】
さらに、本発明に従う原料配合計画方法の有利な他の態様の一つによれば、前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差よりも大きく、且つ該予測最大値が該上限目標値よりも大きい場合に、前記補正値決定手段が、該予測最小値の大きさとは無関係に、該予測最大値を該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定するようにされる。
【００３２】
更にまた、本発明に従う原料配合計画方法の更に別の好ましい態様の一つによれば、前記予測演算手段にて求められる前記予測最大値と前記予測最小値との差が、前記上限目標値と前記下限目標値との差と同じか、若しくはそれよりも小さく、且つ該予測最大値が該下限目標値以下、又は該予測最小値が該上限目標値以上である場合に、前記補正値決定手段が、該予測最大値と該予測最小値とを、それぞれ、該上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、前記制御成分別に決定するように構成されることとなる。
【００３３】
また、本発明に従う原料配合計画方法の望ましい更に他の態様の一つによれば、判断手段が、前記配合量決定手段により決定された前記配合量にて、前記配合されるべき原料を配合して得られる配合物に含まれる前記制御成分の含有量の予測最大値を、該制御成分別に求めて、該予測最大値が前記上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値となっているか否かを該制御成分別に判断し、該予測最大値がかかる値となっていないときは、前記補正値決定手段にて前記補正値を再度決定させるように構成される。これによって、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物がより確実に得られるように、原料の配合量を、更に一層適切に決定することが出来るのである。
【００３４】
そして、本発明にあっては、前記課題の解決のために、前述せる如き原料配合計画方法をコンピュータに実行させるための原料配合計画プログラムをも、また、その要旨とするものである。この本発明に従う原料配合計画プログラムにあっても、先に詳述した原料配合計画方法と、実質的に同一の効果が、有効に享受され得るのである。
【００３５】
また、本発明にあっては、前記技術的課題を解決するために、前述せる如き原料配合計画方法をコンピュータに実行させるための原料配合計画プログラムが、コンピュータにより読み取り可能に記録されている記録媒体をも、その要旨とするものである。この本発明に従う、原料配合計画プログラムの記録媒体にあっても、また、先に詳述した原料配合計画方法と、実質的に同一の効果が、有効に享受され得るのである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００３７】
先ず、図１には、本発明に従う構造を有する原料配合計画システムの一実施形態のハードウェアの構成が、概略的に示されている。かかる図１からも明らかなように、本実施形態の原料配合計画システムは、処理装置１０を主体としたコンピュータにて構成され、また、この処理装置１０に、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ハードディスク等の記録媒体１２からプログラム及びデータを読み込んだり、それに書き込んだりする機能を有するフロッピーディスクドライブやＣＤ−ＲＯＭドライブ、光磁気ディスクドライブ、ハードディスクドライブ等の外部記憶装置１４と、入力装置であるキーボード１５及びマウス１６と、出力装置であるディスプレイ装置１７及びプリンタ１８が、それぞれ、接続されて、構成されている。
【００３８】
そして、ここでは、最終的に得られるアルミニウム鋳造品において所望の品質や材質を得る上で、含有量が制御されるべき少なくとも一つの成分を含む、アルミニウム鋳造材料用の配合物を得るべく、かかる制御成分を一つ以上含む、複数種類の原料（合金塊）を配合するに際して、それら配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの配合量を決定することにより、原料配合計画を立てるプログラムが、前記記録媒体１２に記録されており、また、この記録媒体１２に記録された原料配合計画プログラムが、外部記憶装置１４にて読み込まれることによって、上述の如きコンピュータにて構成された原料配合計画システムにより、実行されるようになっているのである。
【００３９】
ところで、そのような本実施形態の原料配合計画システムにおける処理装置１０の内部構成を機能的に示した図２からも明らかなように、処理装置１０は、取得手段２０、データ記憶手段２２、目標値決定手段２４、暫定配合量決定手段２６、予測値演算手段２８、補正値決定手段３０、配合量決定手段３２、及び判断手段３４を有して、構成されている。
【００４０】
より具体的には、取得手段２０は、前記配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの含有量が、成分データとして、図示しないキーボード（１５）等にて入力されることによって、それら複数種類の原料のそれぞれの原料データ、つまり、各原料に含まれる制御成分の含有量（重量百分率）の該制御成分別の平均値と標準偏差とを作成して、取得し得るようになっており、また、必要に応じて、それら作成した原料データのデータ記憶手段２２への書き込みと、該データ記憶手段２２からの読み込みを行ない得るように構成されている。
【００４１】
また、データ記憶手段２２は、上述の如く、取得手段２０にて作成されて取得された原料データの全てが、書き込まれて、記憶され得るようになっているが、ここでは、このデータ記憶手段２２が、書き込まれる原料データを書き換え得るように構成されている。これによって、新たな成分データが、図示しないキーボード（１５）等にて定期的に入力され、それらの成分データに基づいて、取得手段２０により原料データが作成されるのに伴って、データ記憶手段２２に記憶されている原料データが、一定期間毎に更新され得るようになっているのである。
【００４２】
さらに、目標値決定手段２４は、最終的に得られる鋳造品に要求される品質や材質等に応じて予め決定された、目的とする配合物に含まれる前記制御成分の含有量の該制御成分別の上限目標値と下限目標値とが、目標値データとして、キーボード（１５）等にて入力されることにより、かかる目標値データを読み込んで、それを基に、目的とする配合物に含まれる制御成分の含有量の上限目標値と下限目標値とを、制御成分別に決定し得るように構成されている。なお、この目標値決定手段２４において決定される上限及び下限目標値は、新たな目標値データがキーボード（１５）等にて入力される毎に、随時、変更され得るようになっている。
【００４３】
また、暫定配合量決定手段２６は、配合原料選択部３６と暫定配合量決定部３８とを含んで構成されている。この暫定配合量決定手段２６の配合原料選択部３６は、前記取得部２０にて取得された前記複数種類の原料のそれぞれの原料データの中から、配合されるべき原料として適当な二種類以上の原料を選択して、それらの原料の原料データを、それぞれ読み込むものである。そして、暫定配合量決定部３８が、それらの原料データと、前記目標値決定手段２４にて決定された、目的とする配合物に含まれる制御成分の含有量の該制御成分別の上限目標値と下限目標値とを基に、配合されるべき複数種類の原料の暫定配合量（重量）を決定し得るように構成されているのである。
【００４４】
更にまた、予測値演算手段２８は、暫定配合量決定手段２６にて決定された、配合されるべき複数種類の原料の暫定配合量と、それら複数種類の原料の原料データとを読み込み得るようになっている。そして、それら読み込まれた暫定配合量と原料データとを基に、配合されるべき複数種類の原料を該暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる含有量の最大値と最小値のそれぞれの予測値を演算し得るように構成されているのである。
【００４５】
一方、補正値決定手段３０は、前記目標値決定手段２４にて決定された、目的とする配合物に含まれる制御成分の含有量の該制御成分別の上限目標値及び下限目標値と、予測値演算手段２８に求められた前記制御成分別の予測最大値及び予測最小値とを読み込み得るようになっている。そして、それら上限目標値及び下限目標値と、予測最大値及び予測最小値とを、制御成分の互いに対応するもの同士の間で比較し、互いに対応する制御成分同士において、少なくとも予測最大値が、上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となるように、それら予測最大値と予測最小値のうちの何れか一方、若しくは両方を補正する補正値を決定し得るように構成されているのである。
【００４６】
また、配合量決定手段３２は、補正量演算部４０と配合量決定部４２とを有して構成されている。この配合量決定手段３２の補正量演算部４０は、前記補正値決定手段３０にて決定された、予測最大値の補正値や予測最小値の補正値を読み込んで、それらの補正値に応じて、前記暫定配合量の補正に用いる原料を選択し、更に、この選択された原料によって該暫定補正量を補正する補正量を、暫定配合量と補正値と補正に用いる原料の原料データに基づいて演算して、求めるものである。そして、配合量決定部４２が、かくして求められた補正量と暫定配合量とを加算することにより、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量を、それぞれ決定するように構成されているのである。
【００４７】
さらに、判断手段３４は、予測最大値再演算部４４と指示部４６とを有して構成されている。この予測最大値再演算部４４は、前記配合量決定手段３２にて決定された配合量にて、前記配合されるべき原料を配合して得られる配合物に含まれる制御成分の含有量の予測最大値を、該制御成分別に再度演算して、求めるものである。また、指示部４６は、予測最大値再演算部４４により再度求められた予測最大値が、前記目標値決定手段２６にて決定された上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となっているか否かを判断するものである。
【００４８】
そして、かかる判断手段３４にあっては、指示部４６が、前記再度求められた予測最大値が上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となっていないと判断したときに、もう一度、補正値決定手段３０にて、予測最大値と予測最小値のうちの少なくとも何れか一方を決定するように指示して、配合量決定手段３２により、配合されるべき原料の配合量を再度決定させるようになっている。また、その一方で、再度求められた予測最大値が、上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となっていると判断したときには、配合量決定手段３２にて決定された、配合されるべき原料の配合量の、図示しないディスプレイ装置（１７）による表示やプリンタ（１８）によるプリントを指示するように、構成されているのである。
【００４９】
次ぎに、かくの如き原料配合計画システムの前記外部記憶装置１４にて読み込まれることにより実行される原料配合計画プログラムについて、図３に示したフローチャートに従って、説明する。
【００５０】
先ず、ステップ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステップについても同様とする）において、原料データを取得する。なお、ここでは、在庫されている複数種類の原料における原料データの全てが取得されて、前述せる如く、データ記憶手段２２に記憶されるが、望ましくは、かかるデータ記憶手段２２に記憶された各原料の原料データが、一定期間毎に更新されることとなる。即ち、一般に、在庫されている複数種類の原料は、在庫量の減少に伴って、定期的に補充されるため、同一種類のものの間でも、制御成分の含有量が定期的に変わってしまう。そこで、例えば、各原料が補充される度毎に、各原料の原料データを新たに取得し、データ記憶手段２２に記憶された各原料の原料データを更新するのである。
【００５１】
続くＳ２において、目的とする配合物に含まれる制御成分の含有量の上限目標値：αと下限目標値：βとを、制御成分別に決定する。この上限目標値：αと下限目標値：βは、前述せる如く、最終的に得られる鋳造品に要求される品質や材質等に応じて、適宜に決定され、また、必要に応じて、変更されることとなる。
【００５２】
その後、Ｓ３において、配合されるべき原料を選択し、それらの原料の配合量を暫定的に決定する。即ち、ここでは、先ず、在庫されている全種類の原料の中から、各原料の在庫量や価格等に応じて、配合されるべき原料を、少なくとも二種類選択する。この原料の選択は、例えば、オペレータ等が、選択すべき原料を判断し、キーボード１５等による入力操作を行なうことによって実行されるか、若しくは、在庫量や価格等について、予め定められた条件を満たすものを、暫定配合量決定手段２４の配合原料選択部３６が自動的に選択することによって、実行されることとなる。そして、Ｓ１で取得された原料データのうち、ここで選択された複数種類の原料の原料データが、配合原料選択部３６にて、データ記憶手段２２から読み込まれるのである。
【００５３】
そして、引き続いて、配合されるべき複数種類の原料を選択し、それらの原料データを読み込んだら、それらの原料の原料データに基づいて、各原料の暫定配合量を決定するのである。なお、これは、例えば、上述のようにして選択された、配合されるべき複数種類の原料の原料データを基にして求められる、配合後の各制御成分の含有量の平均値が、それら各制御成分の前記上限目標値：αと下限目標値：βとの間の範囲内の値となるように、配合されるべき複数種類の原料の暫定配合量が決定することによって、実行される。また、この配合されるべき複数種類の原料の暫定配合量を、予め、経験等により定めておき、かかる暫定配合量のデータを、キーボード１５にて入力して、暫定配合量決定手段２６の暫定配合量決定部３８により読み込ませることによって、各原料の暫定配合量を決定しても、勿論良い。
【００５４】
引き続き、Ｓ４において、配合されるべき原料を暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる制御成分の含有量の最大値と最小値の予測値を、該制御成分別に算出する。ここでは、かかる予測最大値：Ｋと予測最小値：Ｌが、例えば、Ｓ３で選択された、配合されるべき複数種類の原料の原料データと、同じくＳ３で決定された、それらの各原料の暫定配合量とを基に、下式（１）〜（４）にて、段階的に求められることとなる。
【００５５】
すなわち、先ず、次式（１）にて、配合されるべき原料を暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる制御成分の含有量の平均値を、該制御成分別に求める。
【００５６】
【数１】
0003683189.tif 000002
【００５７】
次いで、次式（２）にて、配合されるべき原料を暫定配合量にて配合して得られる配合物に含まれる制御成分の標準偏差を、該制御成分別に求める。
【００５８】
【数２】
0003683189.tif 000003
【００５９】
そして、上記式（１）と式（２）とにて得られた、前記配合物中における各御成分の含有量の平均値と標準偏差とを、以下の式（３）と式（４）に代入して、予測最大値：Ｋと予測最小値：Ｌとを、各制御成分別に求めるのである。なお、統計学上よく知られているように、下式（３）及び（４）におけるｍは、求められる予測最大値と予測最小値の信頼度に応じて決定される任意の正数であり、例えば、各制御成分のばらつきを正規分布と見なした場合に、ｍ＝３とすれば、成分分布に従う確率変数が、求められる予測最大値と予測最小値との間の範囲の値となる確率が９９．７％程度となる。
【００６０】
【数３】
0003683189.tif 000004
【数４】
0003683189.tif 000005
【００６１】
次ぎに、Ｓ５において、Ｓ２で決定された各制御成分別の上限目標値：α及び下限目標値：βとＳ４で求められた、配合されるべき複数種類の原料に含まれる制御成分のそれぞれの予測最大値：Ｋ及び予測最小値：Ｌとを、制御成分が互いに対応する者同士の間で比較して、それら互いに対応する制御成分同士において、少なくとも予測最大値を、上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように、予測最大値と予測最小値のうちの少なくとも何れか一方を補正する補正値（重量百分率）を、制御成分別に決定する。つまり、ここでは、予測最大値を下限目標値以上で且つ上限目標値以下（β≦Ｋ≦α）と為すために、例えば、予測最小値の補正値が、下限目標値と同一の値において決定され、或いは予測最大値の補正値が、上限目標値と同一の値において決定されるのである。
【００６２】
なお、このような補正値の決定に際して、予測最小値の補正値を下限目標値と同一の値と為したときには、それに対応して決定される予測最大値の補正値が、上限目標値以下となっている必要があるものの、予測最大値の補正値を上限目標値と同一の値と為したときには、それに応じて決定される予測最小値の補正値が、必ずしも、下限目標値以上となっている必要はない。これは、配合されるべき複数種類の原料を実際に配合した際に、所定の制御成分が上限目標値を上回ってしまった場合、配合物中から、その制御成分のみを除去することは極めて困難であるものの、所定の制御成分が下限目標値を下回った場合には、かかる制御成分を含む原料を追加することによって、該制御成分の二次補正を容易に行なうことが出来るからである。また、ここで決定する補正値として、予測最大値の補正値と予測最小値の補正値の何れを採用するかは、最終的に得られる製品の品質や材質等によって適宜に決定されるところである。
【００６３】
さらに、補正値の具体的な決定方法は、特に限定されるものではないものの、好ましくは、予測最大値及び予測最小値と上限目標値及び下限目標値とのそれぞれの値の比較だけでなく、予測最大値と予測最小値との差と、上限目標値と下限目標値との差を比較して、適当な値が決定されることとなる。
【００６４】
すなわち、例えば、予測最大値と予測最小値との差が、上限目標値と下限目標値との差よりも大きい場合〔（Ｋ−Ｌ）＞（α−β）〕であって、しかも、予測最大値が上限目標値よりも大きい（Ｋ＞α）場合には、予測最小値の大きさとは無関係に、予測最大値を上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、予測最大値の補正値として、前記制御成分別に決定する。また、予測最大値と予測最小値との差が、上限目標値と下限目標値との差と同じか、若しくはそれよりも小さく〔（Ｋ−Ｌ）≦（α−β）〕、且つ予測最大値が下限目標値以下（Ｋ≦β）、又は予測最小値が上限目標値以上（Ｌ≧α）である場合には、予測最大値と予測最小値とを、それぞれ、上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値と為すように補正する補正値を、予測最大値と予測最小値のそれぞれの補正値として、前記制御成分別に決定するのである。
【００６５】
引き続き、Ｓ６において、配合されるべき原料の暫定配合量の補正に用いる原料を選択する。なお、この補正用原料は、Ｓ３で選択された、配合されるべき原料の中から選んでも良く、また、前記データ記憶手段２２に原料データが記憶されている全て原料の中から選んでも良い。何れにしろ、ここでは、Ｓ５で求められた各制御成分別の補正値に基づいて、暫定配合量にて配合して得られる配合物中の制御成分の含有量を増減せしめるのに適した原料が、選択されることとなるのである。
【００６６】
その後、Ｓ７において、Ｓ６で選択された原料により、配合されるべき各原料の暫定配合量を補正する補正量（重量）を、Ｓ５で決定された各制御成分の補正値等を基にして、制御成分別に、例えば、以下のようにして求める。
【００６７】
すなわち、複数の制御成分のうち、ｉ番目の制御成分の補正値をδi とし、また、暫定配合量にて配合して得られる配合物におけるｉ番目の制御成分の含有量の平均値をａｖi とし、更に、ｉ番目の制御成分の補正（増減）に用いる原料中における該ｉ番目の制御成分の含有量をｙi とし、更にまた、暫定配合量にて配合して得られる配合物の総重量をｗ0 とし、そして、求めるべきｉ番目の制御成分の補正（増減）に用いる原料の補正量（重量）をＸi とすると、下記式（５）〜（８）が成立する。
【数５】
0003683189.tif 000006
【数６】
0003683189.tif 000007
【数７】
0003683189.tif 000008
【数８】
0003683189.tif 000009
【００６８】
従って、これらの式（５）〜（８）をＸについて解くことにより、ｉ番目の制御成分の補正に用いる原料の補正量をＸi を求めるのである。
【００６９】
そして、続くＳ８において、配合されるべき複数種類の原料のそれぞれの暫定配合量に、Ｓ７で求められた補正に用いる原料のそれぞれの補正量を加算することにより、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量（重量）を、それぞれ決定するのである。
【００７０】
その後、Ｓ９において、Ｓ８で決定された配合量により、配合されるべき複数種類の原料を配合して得られる配合物における各制御成分の含有量の予測最大値：Ｋを、Ｓ４と同様にして、再度求める。
【００７１】
次ぎに、Ｓ１０において、Ｓ９で求められた予測最大値：Ｋが、Ｓ２で決定された上限目標値：αと下限目標値：βの間の範囲内の値（β≦Ｋ≦α）となっているか否かが判断される。そして、そこで、かかる予測最大値が、上限目標値よりも大きいか、若しくは下限目標値よりも小さい値となっており、ＮＯと判断されれば、Ｓ５以下が再度実行される。一方、かかる予測最大値が、上限目標値以下で且つ下限目標値以上となっており、ＹＥＳと判断されると、Ｓ１１が実行される。
【００７２】
そして、Ｓ１１において、Ｓ２〜Ｓ８でそれぞれ求められた、配合されるべき各原料における制御成分別の上限及び下限目標値、暫定配合量、予測最大値及び予測最小値、標準偏差、該制御成分別の含有量の平均値、該制御成分別の補正値、補正量、最終的に決定された配合されるべき各原料の種類とその配合量等が、前記ディスプレイ装置１７やプリンタ１８等に表示乃至は出力させると共に、外部記憶装置１４等に記憶させて、かかる原料配合計画プログラムを終了するのである。
【００７３】
このように、本実施形態にあっては、上述の如き原料配合計画プログラムを、原料配合計画システムを用いて実行することにより、先ず、配合されるべき複数種類の原料を暫定配合量にて配合して得られる配合物における制御成分の含有量のバラツキを表す予測最大値と予測最小値の補正値を求め、そして、この求められた補正値に基づいて、各原料の暫定配合量の補正量が制御成分別に求められて、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料の配合量が決定されるようになっているところから、例えば、配合されるべき複数種類の原料の中に、ある特定の制御成分の実際の含有量に大きなバラツキを有する原料が混在していても、そのような原料中における特定の制御成分の含有量の大きなバラツキを十分に吸収し得るように、暫定配合量を補正することが出来、それによって、目的とする配合物を得るのに必要な複数種類の原料を配合して得られる配合物に含まれる前記特定の制御成分の含有量が、上限目標値と下限目標値の間の範囲外となってしまうようなことを、効果的に回避乃至は抑制することが可能となるのである。
【００７４】
従って、かくの如き本実施形態によれば、所望の品質や材質を備えた製品を与え得る、目的とする配合物が安定して得られるように、複数種類の原料の配合量を、極めて適切に決定することが出来るのである。そして、その結果として、かかる複数種類の原料の配合量が適切に決定されなかった場合における配合量調節のための無駄な原料の消費や余分な作業工数の増加を、効果的に抑制することが可能となるのである。
【００７５】
また、かかる本実施形態においては、データ記憶手段２２に各原料の原料データが記憶されており、それらの原料データを、取得手段２０が読み出すことによって、取得し得るようになっているところから、それらの原料データに基づいて、各原料の配合量を決定する際に、各原料データをキーボード１５等にて一々入力する手間が有利に省かれ得て、目的とする原料配合計画が、より効率的に実施され得るのである。
【００７６】
しかも、本実施形態にあっては、データ記憶手段に、在庫されている全ての原料の原料データが記憶され、それらの原料の中から、それぞれの原料データに基づいて、適当な二つ以上の原料が、配合されるべき原料として選択されて、使用されるようになっているところから、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物がより確実に得られるように、原料の配合量が、より適切に決定され得ることとなるのである。
【００７７】
さらに、本実施形態にあっては、在庫されている複数種類の原料が補充される度毎に、データ記憶手段２２に記憶された各原料の原料データが更新され得るようになっているため、原料の補充等により、在庫されている原料が、同一種類のものの間で、制御成分の含有量の異なるものに、定期的に変わってしまうようなことがあっても、目的とする配合物を得るべく使用される原料に対応した正確な原料データに基づいて、それらの原料の配合量が、更に一層適切に決定され得るのである。
【００７８】
更にまた、本実施形態においては、配合されるべき複数種類の原料の原料データを基にして求められる、配合後の各制御成分の含有量の平均値が、それら各制御成分の上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となるように、配合されるべき複数種類の原料の暫定配合量が決定されるようになっているところから、暫定配合量の補正量を可及的に小さく出来、それによって、暫定配合量の補正に用いる原料の種類と量を少なく抑えることが可能となる。
【００７９】
また、本実施形態にあっては、暫定配合量と補正量とから各原料の配合量を決定した後、かかる配合量にて、各原料を配合して得られる配合物における制御成分の含有量の制御成分別の予測最大値が、上限目標値と下限目標値の間の範囲内の値となっているか否かを該制御成分別に判断し、該予測最大値がかかる値となっていないときは、補正値を再度決定させるようになっているところから、各原料が所望の重量のものを準備することが難しい合金塊であるために、各原料を、暫定配合量と補正量とから決定した配合量において配合することが困難であるにも拘わらず、前記補正値とそれに基づく前記補正量の決定を繰り返し行なうことによって、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物がより確実に得られるように、原料の配合量が、更に一層有利に決定され得ることとなるのである。
【００８０】
なお、以下に実施例を示すが、かかる実施例及び上述の本発明に実施形態における具体的記載によって、本発明は、何等、限定的に解釈されるものでなく、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。
【００８１】
例えば、前記実施形態では、原料配合計画システムを、スタンドアロンのコンピュータにて構成していたが、かかるシステムが、例えば、ホストコンピュータとクライアントコンピュータとを含む複数のコンピュータをネットワーク化してなる構成を有するものであっても良いのである。そして、その場合には、例えば、記録媒体１２に記録された原料配合計画プログラムが、ホストコンピュータの外部記憶装置にて読み込まれて、クライアントコンピュータに送信され、また、原料の成分データや目標値データ等の各種のデータが、ホストコンピュータからクライアントコンピュータに送信され、或いはクライアントコンピュータにて決定乃至は取得された原料の配合量やその他の各種のデータ等が、クライアントコンピュータからホストコンピュータに送信されるように構成することも、可能である。また、このような構成を採用する場合には、例えば、原料の配合量を始めとした各種のデータを、クライアントコンピュータにおいて、記憶したり、ディスプレイ装置１７やプリンタ１８に表示乃至は出力する代わりに、或いはそれに加えて、ホストコンピュータに送信し、そこで記憶したり、表示乃至は出力するように為しても良いのである。
【００８２】
また、前記実施形態では、本発明を、アルミニウム鋳造材料用の配合物を得る際に、複数種類の原料の配合計画を立てるシステムや方法に対して適用したものの具体例を示したが、本発明は、目的とする配合物の用途等に、何等の限定が加えられるものではなく、例示のもの以外の配合物であって、含有量が制御されるべき少なくとも一つの成分を含む、目的とする配合物を得るべく、複数種類の原料を配合するに際して、それらの原料のそれぞれの配合量を決定することからなる原料配合計画のシステムや方法の何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、言うまでもないところである。
【００８３】
【実施例】
先ず、目的とするアルミニウムスラブ鋳造用配合物に、制御されるべき成分として含まれる四つの制御成分（成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃ、成分Ｄ）のうちの少なくとも一つを、互いに異なる含有量で含む１３種類の原料（原料１〜原料１３）と、配合容器（溶解炉）中に残存する、前回配合残存材の合計１４種類の原料を準備した。
【００８４】
次いで、これら準備された１４種類の原料の原料データ、つまり、各原料に含まれる前記四つの制御成分の含有量の平均値と標準偏差とを制御成分別に、公知の方法で取得し、また、目的とする配合物に含まれる該四つの制御成分の含有量の上限目標値及び下限目標値を、従来と同様にして、制御成分別に決定した。それらのうち、各原料における制御成分別の含有量の平均値と、目的とする配合物における制御成分別の上限及び下限目標値とを、下記表１に示した。なお、下記表１を含む、以下に示す全ての表では、前回配合残存材を、単に、残存材とのみ表記した。
【００８５】
【表１】
0003683189.tif 000010
【００８６】
次ぎに、前記１４種類の原料の中から、原料１〜原料１１と前回配合残存材の合計１２種類の原料を選択し、それら１２種類の原料のそれぞれの暫定配合量を決定した。なお、この各原料の暫定配合量は、各原料の配合後における前記四つの制御成分の含有量の平均値が、それら各制御成分の上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となるように、決定した。
【００８７】
その後、かくして決定された、それら１２種類の原料の暫定配合量と、前述のようにして取得された、該１２種類の原料の原料データとを、前記実施形態に示した式（１）〜（４）にそれぞれ代入して、該１２種類の原料に含まれる制御成分の含有量の予測最大値と予測最小値とを、制御成分別に求め、更に、この求められた予測最小値の補正値を決定した。なお、この補正値の決定は、予測最大値及び予測最小値と前記上限目標値及び下限目標値とを、互いに対応する制御成分同士において比較して、少なくとも補正後の予測最大値が、上限目標値と下限目標値の間の値となるように決定した。各原料の暫定配合量を、下記表２に示し、また、かかる暫定配合量にて各原料を配合して得られる配合物における各制御成分の含有量の平均値、予測最大値、及び予測最小値と、予測最小値の補正値とを、下記表３に、併せて示した。なお、成分Ｄについては、補正値が、下限目標値を下回っているが、これは、予測最大値と予測最小値の差が、上限目標値と下限目標値との差よりも大きくなっているため、補正後の予測最小値の大きさとは無関係に、補正後の予測最大値が、上限目標値と下限目標値の間の値となるように、補正値を決定したことによるものである。
【００８８】
【表２】
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【表３】
0003683189.tif 000012
【００８９】
なお、ここで、参考のために、上述の如くして決定された暫定配合量にて、前記１２種類の原料を実際に配合して配合物を得、かかる配合物中の四つの制御成分のそれぞれの含有量を調べたところ、成分Ａ、成分Ｃ、及び成分Ｄのそれぞれの含有量が、下限目標値を下回っていた。
【００９０】
引き続いて、前述の如くして決定された補正値に基づいて、各原料の暫定配合量の補正に用いる原料として、原料１と原料１２と原料１３の３種類の原料を選択し、それら３種類の原料による暫定配合量の補正量を、前記実施形態に示した式（５）〜（８）に基づいて、演算して、求めた。そして、その後、この求められた補正量と暫定配合量とを加算して、目的とする配合物を得るのに必要な１４種類の原料の配合量を、それぞれ決定した。かくして求められた３種類の原料のによる補正量と、それ基に決定された１４種類の原料の配合量とを、下記表４に併せて示した。
【００９１】
【表４】
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【００９２】
そして、その後、１４種類の原料を、上述のようにして決定された配合量にて配合して得られる配合物に含まれる前記四つ制御成分の含有量の平均値と予測最大値と予測最小値とを、制御成分別に求めた。その結果を、下記表５に、それぞれ示した。
【００９３】
【表５】
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【００９４】
かかる表５の結果からも明らかなように、本発明手法に従って決定された配合量にて、１４種類の原料を配合して得られた配合物においては、それに含まれる四つの制御成分のうち、成分Ｄを除く三つの制御成分におけるそれぞれの含有量の予測最大値と予測最小値とが、何れも、上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となっている。成分Ｄについては、予測最大値が上限目標値を下回っており、また、予測最小値も下限目標値を下回っているが、これは、前述せる如く、暫定配合量にて各原料を配合して得られる配合物における含有量の予測最大値と予測最小値の差が、上限目標値と下限目標値との差よりも大きくなっているため、補正後の予測最小値の大きさとは無関係に、補正後の予測最大値が、上限目標値と下限目標値の間の値となるように、補正値を決定したことに起因するものである。
【００９５】
そして、かかる配合量にて、１４種類の原料を実際に配合して配合物を得、この配合物中の四つの制御成分のそれぞれの含有量を調べたところ、四つの制御成分のそれぞれの含有量が、何れも、上限目標値と下限目標値との間の範囲内の値となっていた。これらのことから、本発明手法によれば、配合されるべき複数種類の原料の配合量を、適切に決定し得ることが、容易に認識され得るのである。
【００９６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従う原料配合計画システムにあっては、所望の品質や材質を有する製品を与え得る配合物が確実に且つ安定して得られるように、複数種類の原料の配合量を極めて適切に決定することが出来るのである。そして、その結果として、かかる複数種類の原料の配合量が適切に決定されなかった場合における配合量調節のための無駄な原料の消費や余分な作業工数の増加を、効果的に抑制することが可能となるのである。
【００９７】
また、本発明に従う原料配合計画方法と、原料配合計画プログラムと、それが記録されている記録媒体にあっても、上述の如き原料配合計画システムにおいて奏され得る効果と実質的に同一の効果が、極めて有効に享受され得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う原料配合計画システムの一例のハードウェア構成を概略的に示す説明図である。
【図２】図１に示された原料配合計画システムが有する処理装置の内部構成を機能的に示すブロック説明図である。
【図３】図１に示された原料配合計画システムの外部記憶装置により、読み取り可能に、記録媒体に記憶された原料配合計画プログラムを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０  処理装置                      １２  記録媒体
１４  外部記憶装置                  １５  キーボード
１７  ディスプレイ装置              １８  プリンタ
２０  取得手段                      ２２  データ記憶装置
２４  目標値決定手段                ２６  暫定配合量決定手段
２８  予測値演算手段                ３０  補正値決定手段
３２  配合量決定手段                ３４  判断手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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