(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の帯状部材を接続して連続的に処理する設備に用いられ、上記複数の帯状部材の処理順序を決定するためのシーケンススケジューリング装置において、
処理対象である上記複数の帯状部材について、各々の帯状部材間の繋がり易さを各属性毎に表した接続度テーブルを作成する接続度テーブル作成手段と、
上記接続度テーブル作成手段により作成された各属性毎の接続度テーブルに基づいて、各々の帯状部材について先に処理可能な帯状部材の範囲を表した前方の接続自由度と後に処理可能な帯状部材の範囲を表した後方の接続自由度とを求める演算手段と、
上記演算手段により求められた接続自由度に基づいて、上記前方の接続自由度が小さく、かつ上記後方の接続自由度が大きい帯状部材を優先的に逐次選択する選択手段とを具備することを特徴とするシーケンススケジューリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシーケンススケジューリング装置において、
上記演算手段は、上記接続度テーブル作成手段により各属性毎に作成された接続度テーブルを用いて各属性毎の接続度の積を計算することにより、上記前方の接続自由度および上記後方の接続自由度を表す総合評価テーブルを作成する総合評価テーブル作成手段を具備することを特徴とするシーケンススケジューリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシーケンススケジューリング装置において、
上記演算手段は、過去の処理順序実績に基づいて、各属性毎に今後予想される接続度テーブルを自動編集するテーブル編集手段を具備することを特徴とするシーケンススケジューリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のシーケンススケジューリング装置において、
上記複数の帯状部材の処理順序を決定する際に適用される所定の制約条件を定義する定義手段を更に設け、
上記定義手段により、帯状部材の接続度が０％のときにはその帯状部材を決して接続せず、また帯状部材の接続度が１００％のときにはその帯状部材を必ず接続するように定義したことを特徴とするシーケンススケジューリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はシーケンススケジューリング装置に関し、特に、鋼板、アルミ板等の帯状部材を接続して、連続的に帯状部材やパイプ等を製造する設備、例えば薄鋼板の冷間圧延、熱処理、表面処理等のように複数の帯状部材を接続して連続的に処理する設備において、該帯状部材の処理順序（以下、「シーケンス」と称する）を決定するのに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば薄鋼板等の帯状部材は、注文幅、注文厚、品種といった複数の属性を持っている。注文幅という属性の特性値は５０ｍｍの単位で様々であり、また注文厚という属性の特性値は０．１ｍｍ単位で様々である。
【０００３】
このように様々な特性値がある属性を複数持つ帯状部材を複数個接続して連続的に処理する設備においては、各担当者が持っているノウハウに基づき、その時々の状況に従って、ほとんど手作業で帯状部材の処理順序スケジュール（シーケンススケジュール）を立案していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、担当者の各自が持っているノウハウに基づき手作業で帯状部材のシーケンススケジュールを立案しているため、立案されるスケジュールは、仕掛中の帯状部材の中から接続しやすい帯状部材を順番に並べたものとなる。そこで、接続しやすい帯状部材を多く集めるために、設備の入側に仕掛中の帯状部材を増やし、スケジューリングの自由度を大きくしていた。
【０００５】
このため、担当者の業務負担が大きくなるだけでなく、連続処理設備の入側近くに仕掛中の帯状部材を多く抱えることによって生産形態が非効率的となり、連続処理設備の入側付近で仕掛中の帯状部材を削減することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、連続処理設備の入側近くの仕掛の在庫量を、設備特性によって生じる処理順序制約を保証するために必要な最小限に抑え、迅速かつ平易にシーケンススケジュールを行うことができるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のシーケンススケジューリング装置は、複数の帯状部材を接続して連続的に処理する設備に用いられ、上記複数の帯状部材の処理順序を決定するためのシーケンススケジューリング装置において、処理対象である上記複数の帯状部材について、各々の帯状部材間の繋がり易さを各属性毎に表した接続度テーブルを作成する接続度テーブル作成手段と、上記接続度テーブル作成手段により作成された各属性毎の接続度テーブルに基づいて、各々の帯状部材について先に処理可能な帯状部材の範囲を表した前方の接続自由度と後に処理可能な帯状部材の範囲を表した後方の接続自由度とを求める演算手段と、上記演算手段により求められた接続自由度に基づいて、上記前方の接続自由度が小さく、かつ上記後方の接続自由度が大きい帯状部材を優先的に逐次選択する選択手段とを具備することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の他の特徴とするところは、上記演算手段が、上記接続度テーブル作成手段により各属性毎に作成された接続度テーブルを用いて各属性毎の接続度の積を計算することにより、上記前方の接続自由度および上記後方の接続自由度を表す総合評価テーブルを作成する総合評価テーブル作成手段を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のその他の特徴とするところは、上記演算手段が、過去の処理順序実績に基づいて、各属性毎に今後予想される接続度テーブルを自動編集するテーブル編集手段を具備することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明のその他の特徴とするところは、上記複数の帯状部材の処理順序を決定する際に適用される所定の制約条件を定義する定義手段を更に設け、上記定義手段により、帯状部材の接続度が０％のときにはその帯状部材を決して接続せず、また帯状部材の接続度が１００％のときにはその帯状部材を必ず接続するように定義したことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
上記のように構成した本発明によれば、各々の帯状部材について先に処理可能な帯状部材の範囲を表した前方の接続自由度と後に処理可能な帯状部材の範囲を表した後方の接続自由度とが求められ、上記前方の接続自由度が小さく、かつ後方の接続自由度が大きい帯状部材が優先的に逐次選択されて処理順序が決定されていくため、あらかじめ定めされた仕掛中の帯状部材の全てを確実に連続的に処理できるようになり、設備の入側において仕掛中の帯状部材の数が増加するのを抑制することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴によれば、テーブル編集手段によって、帯状部材の過去の処理順序実績に基づいて各属性毎に各々の帯状部材間の繋がり易さを表した接続度テーブルが自動編集されるので、上記前方の接続自由度および後方の接続自由度の程度を的確に表現することが可能となる。
【００１３】
また、本発明のその他の特徴によれば、定義手段により定義された制約条件に従って帯状部材の処理順序が決定されるので、帯状部材を接続する優先度をあらかじめ定めておくことが可能となる。
【００１４】
【実施例】
本発明のシーケンススケジューリング装置は、複数の帯状部材を接続して連続的に処理する設備に適用されるもので、該帯状部材のシーケンススケジュールを決定するのに用いられるものである。
【００１５】
ここで、上記帯状部材に適用可能な素材としては、溶接または接着剤にて接続可能な各種合金（例えば、極低Ｃ鋼、高張力鋼、ケイ素鋼、普通鋼等の鋼）、非鉄金属（Ａｌ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ等の単体または合金）、非金属（樹脂、セラミクス、木材、紙等）など、何れでも構わない。
【００１６】
また、処理を施す前に帯状部材であればよく、接続後には圧延、加工等により部材の形状が帯状からパイプ状、Ｈ型状、表面縞状、波板状に変化するものであってもよい。また、表面に熱処理、メッキ処理等の処理を施すものであっても本発明の装置は適用可能である。
【００１７】
また、上記帯状部材を連続的に処理する設備としては、例えば、コールドストリップ設備や、溶融亜鉛メッキ設備（合金化溶融メッキ設備を含む）、電気亜鉛メッキ設備（溶融メッキ設備との複合設備を含む）、管材製造設備、樹脂被覆設備、連続焼鈍設備などの熱処理設備等が適用可能である。
【００１８】
以下に述べる本発明の一実施例では、薄板の鋼板のシーケンススケジュールを決定する場合を例にとって説明する。
図１は、本実施例によるシーケンススケジューリング装置の構成例を示す機能ブロック図である。図１に示したように、本実施例のシーケンススケジューリング装置は、計算記憶装置１と処理順序スケジュール立案装置８とから構成されている。
【００１９】
図１において、まず計算記憶装置１内の接続度テーブル設定部２において、過去のある期間における手作業に基づく鋼板処理手順（通板）の実績から、処理前後の鋼板の特性値の変化態様を帯状部材が持つ複数の属性毎に読み取り、その特性値間の前後の繋がり易さを表現した接続度を実例件数から計算することにより、各属性毎の接続度テーブルを設定する。
【００２０】
例えば、図２のような通板実績があるとする。図２中には、帯状部材の属性として属性１〜属性３が示されているが、この帯状部材の属性は、処理後の形状を特定する因子（幅、厚さ、精度等）、材質を特定する因子（強度、曲げ性、加工性等）、表面外観を特定する因子等、必要に応じて任意に設定できるものである。ここでは、属性１を板厚区分、属性２を板幅区分、属性３を圧下率とする。
【００２１】
この図２に示した通板実績から、例えば属性１については、次のような特性値の変化態様が読み取れる。すなわち、
特性値４４の次に特性値４４が３回通板された。
特性値４４の次に特性値４３が２回通板された。
特性値４３の次に特性値４４が１回通板された。
特性値４３の次に特性値４３が２回通板された。
特性値４３の次に特性値３３が１回通板された。
このことから、表１に示すような属性１の特性値間の通板実例件数テーブルを得ることができる。
【００２２】
【表１】
0003597575.tif 000002
【００２３】
次に、この表１のように整理した実例件数テーブルに基づいて、鋼板の前方と後方の繋がり易さを求めるため、それぞれの実例件数を行方向の実例件数合計（前方の特性値の実例件数の合計）で割る。このように、行方向の実例件数の合計を分母とする割り算を行うことにより、前方の特性値毎に後方の特性値の接続可能性を示すことができる。この割り算の結果をパーセントで表したものを接続度テーブルと呼び、表１から求めた接続度テーブルを次の表２に示す。
【００２４】
【表２】
0003597575.tif 000003
【００２５】
以上のような手順で、属性１〜属性３の各属性について前方および後方の接続自由度を示す接続度テーブルを作成する。
実際には、過去の実績データに基づいて接続度テーブルを作成する。例えば、１ヵ月分の実績データから属性１（板厚区分）について作成した接続度テーブルの例を次の表３に示す。
【００２６】
【表３】
0003597575.tif 000004
【００２７】
次に、テーブル選択部３により、上記接続度テーブル設定部２で設定された各属性毎の接続度テーブルについて、前方もしくは後方に決して接続してはならない特性値間の値を表している接続度（０％）、または前方もしくは後方に必ず接続しなくてはならない特性値間の値を表している接続度（１００％）を含むことを制約条件として、その制約条件を有する接続度テーブルを全て選択する。
【００２８】
上記の表３に示した属性１（厚板区分）の接続度テーブルは、前方または後方に決して接続してはならない特性値間の値を表している０％という接続度が含まれているので、制約条件を有する接続度テーブルとして選択される。
【００２９】
なお、上述のような接続度の制約条件は、制約条件定義部７で任意に定義することが可能である。このように、接続度の制約条件を定義することにより、帯状部材を接続する際の優先度を定めることができる。後述するように、帯状部材のシーケンススケジューリング（帯状部材の選択処理）は、この優先度をも考慮して行われる。
【００３０】
次に、以上のようにしてテーブル選択部３で選択した制約条件を有する接続度テーブルについては、テーブル編集部４において今後処理が予定される各々の鋼板の特性値とのマッチングを行うことにより、将来の予想される接続度テーブルを自動編集する。
【００３１】
例えば、制約条件を有する接続度テーブルとして、属性１について示した表３の他に、属性２、属性３の各々について表４、表５に示すようなものが選択されたとする。また、処理後の鋼板の属性として、表６に示すような属性１、属性２、属性３の３種類があるとする。
【００３２】
【表４】
0003597575.tif 000005
【００３３】
【表５】
0003597575.tif 000006
【００３４】
【表６】
0003597575.tif 000007
【００３５】
以上に示した鋼板の特性値と制約条件を有する接続度テーブルの特性値とのマッチングを行うことにより、以下のような各属性毎の処理鋼板の接続度テーブルを得る。すなわち、表７、表８、表９は、それぞれ表６に示した属性１、属性２、属性３についての処理鋼板の接続度テーブルを示している。
【００３６】
【表７】
0003597575.tif 000008
【００３７】
【表８】
0003597575.tif 000009
【００３８】
【表９】
0003597575.tif 000010
【００３９】
次に、総合評価テーブル作成部５により、上記表７〜表９に示した各属性毎の接続度テーブルに基づいて、各属性の接続度の積を計算することによって総合評価テーブルを作成し、処理計画対象鋼板間の関係を求める。例えば、コイルＡと他のコイルとの関係は、
コイルＡとコイルＡの関係は９４．８３  ×９５．９４  ×９３．１０
コイルＡとコイルＢの関係は  １．４２  ×  １．８０  ×９３．１０
コイルＡとコイルＣの関係は  １．３９  ×９５．９４  ×  ０．３３
コイルＡとコイルＤの関係は  ０．００  ×  １．８０  ×  ０．３３
コイルＡとコイルＥの関係は  １．４２  ×  １．８０  ×  ０．３３
である。他の関係についても同様にして積を計算すると、処理後の鋼板間の総合評価テーブルは、次の表１０のようになる。
【００４０】
【表１０】
0003597575.tif 000011
【００４１】
さらに、表１０のような総合評価テーブルを得た後に、その縦方向の要素の和および横方向の要素の和を求める。表１１は、この縦横方向の和を求めた総合評価テーブルを示すものである。
【００４２】
【表１１】
0003597575.tif 000012
【００４３】
表１１において、縦方向の和は、前に処理可能な鋼板の範囲を表した前方の接続自由度を表現している。また、横方向の和は、後に処理可能な鋼板の範囲を表した後方の接続自由度を表現している。なお、こうして求められた総合評価テーブルは、テーブル記憶部６に記憶される。
【００４４】
次に、以上のようにして計算記憶装置１で求めた総合評価テーブルを用いて、処理順序スケジュール立案装置８により鋼板の処理順序スケジュールを決定する。すなわち、上記処理順序スケジュール立案装置８内の鋼板選択部９により、接続できる鋼板がなるべく多くなるように、前方の接続自由度が小さく、かつ後方の接続自由度が大きい鋼板を逐次選択し、あらかじめ定められた鋼板の処理順序スケジュールを決定していく。先に示した表１１の例では、前方の接続自由度が小さい（縦方向の和が小さい）コイルＣを最初に処理する鋼板とする。
【００４５】
表１１から明らかなように、最初の鋼板がコイルＣであるとき、コイルＣとコイルＤの接続度は０％なので、コイルＣの後にコイルＤを接続することはできない。そこで、残りのコイルＡ、コイルＢ、コイルＥの中から、前方の接続自由度が小さく、かつ後方の接続自由度が大きい鋼板を選択する。この場合は、コイルＢを選択する（表１２参照：前方がコイルＣで後方がコイルＢの場合には、接続度が０．０００３％）。
【００４６】
【表１２】
0003597575.tif 000013
【００４７】
このように、制約条件定義部７により０％という接続度の制約条件を定義しているときは、その制約条件を満たす鋼板を除いた残りの鋼板の中から、前方の接続自由度が小さく、かつ後方の接続自由度が大きい鋼板が選択されるので、その演算量が少なくて済む。
【００４８】
次に、コイルＢの後に接続するコイルを選択する訳だが、コイルＢが前方となるときには、接続度が０％のものは何もないので、コイルＡ、コイルＤ、コイルＥの中から、前方の接続自由度が小さく、かつ後方の接続自由度が大きい鋼板を選択する。この場合に選択するのはコイルＤである（表１３参照：前方がコイルＢで後方がコイルＤの場合には、接続度が０．００１％）。
【００４９】
【表１３】
0003597575.tif 000014
【００５０】
また、コイルＤが前方のとき、コイルＤとコイルＡの接続度は０％なので、コイルＤの後にコイルＡを接続することはできない。したがって、コイルＤの後にはコイルＥを選択する（表１４参照：前方がコイルＤで後方がコイルＥの場合には、接続度が２．７０８％）。
【００５１】
【表１４】
0003597575.tif 000015
【００５２】
さらに、コイルＥが前方のときは、その後にコイルＡを接続してもよい（前方がコイルＥで後方がコイルＡの場合には、接続度が０．００６％であって、０％でない）ので、これを選択する。したがって、シーケンススケジュールは、Ｃ→Ｂ→Ｄ→Ｅ→Ａの順番となり、全ての処理対象鋼板を接続することができる。
【００５３】
ここで、従来の人手の作業による一般的な方法によってシーケンススケジュールを行った場合について述べ、上述した本実施例の場合と比較する。
従来の方法では、繋がり易さの大きい鋼板が優先的に選択されるので、最初の鋼板は、他の鋼板の繋ぎ易そうなコイルＡが選択されたとする。
【００５４】
表６から分かるように、コイルＡとの繋がり易さが大きい鋼板はコイルＢなので、次にコイルＢが選択される。コイルＢとの繋がり易さが大きい鋼板はコイルＥなので、次にコイルＥが選択される。コイルＥとの繋がり易さが大きい鋼板はコイルＤなので、次にコイルＤが選択される。
【００５５】
最後に残った鋼板はコイルＣであるが、コイルＣの属性１は“４３”であり、コイルＤの属性１は“３２”である。これは、表３に示した属性１の接続度テーブルから明らかなように、決して接続してはならない特性値の組合わせであるから、コイルＤの後にコイルＣを接続することはできない。したがって、この例の場合、全ての対象鋼板を接続することはできない。
【００５６】
このような選択処理は、担当者の習熟度に依存するので、必ずしもこのような結果になるとは限らないが、繋がり易さの大きい鋼板を優先的に選択していく限り、ある限られた対象鋼板の中で処理順序を的確に決定することは困難である。このことは、上述の実施例に限定されることなく、処理データが多くなっても同様なことが言える。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各々の帯状部材について先に処理可能な帯状部材の範囲を表した前方の接続自由度と後に処理可能な帯状部材の範囲を表した後方の接続自由度とを求め、上記前方の接続自由度が小さく、かつ後方の接続自由度が大きい帯状部材を優先的に逐次選択するようにしたので、設備の入側における仕掛中の帯状部材を全て確実に連続的に処理できるようになり、仕掛中の帯状部材の数を削減することができ、帯状部材のシーケンススケジュールを短時間で精度良く立案することができる。
【００５８】
また、本発明の他の特徴によれば、帯状部材の過去の処理順序実績に基づいて各属性毎に各々の帯状部材間の繋がり易さを表した接続度テーブルを自動編集するようにしたので、帯状部材の接続条件を設定しなくても接続自由度の程度を的確に表現することができるようになり、演算時間の短縮を図ることができる。
【００５９】
また、本発明のその他の特徴によれば、帯状部材の接続度が０％のときにはその帯状部材を決して接続せず、また帯状部材の接続度が１００％のときにはその帯状部材を必ず接続するように定義したので、その定義した制約条件に従って帯状部材の処理順序が決定されるようになり、演算時間を一層短縮することができ、その工業的価値は非常に大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシーケンススケジューリング装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】過去のある期間における手作業に基づく鋼板処理手順（通板）の実績の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  計算記憶装置
２  接続度テーブル設定部
３  テーブル選択部
４  テーブル編集部
５  総合評価テーブル作成部
６  テーブル記憶部
７  制約条件定義部
８  処理順序スケジュール立案装置
９  鋼板選択部
【図１】
0003597575.tif 000016
【図２】
0003597575.tif 000017