(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋳片精整ラインを用いて鋳片を精整するに当たり、各鋳片ごとに鋳片の材質及び寸法を基準としこれに鋳片の鋳込時の湯面、鋳込速度、溶鋼温度、冷却条件の変動履歴を付加して各鋳片の所要精整量を定め、該所要精整量に基づいて各鋳片精整ラインにおける各鋳片の所要処理時間を定め、各鋳片をいずれかの鋳片精整ラインに仮割付けし、又は、前記各鋳片の鋳片精整ラインでの各処理所要時間に加えて、精整ライン選択の優先順を定め、鋳片精整ラインの選択と優先順とを加味して各精整ライン毎に鋳片を仮割付し、さらに複数の鋳片精整ライン全体の処理時間が最小となるように仮割り付けし、該仮割付けによる各鋳片精整ラインの処理能力との整合及び各鋳片の次工程への納期遅れの有無をチェックし、該チェック結果に基づき前記仮割付けを変更して鋳片の精整を行うことを特徴とする鋳片の精整方法。
【請求項２】
複数の鋳片精整ラインを用いて鋳片を精整する鋳片の制御装置において、各鋳片の各精整ラインでの各処理所要時間及び次工程から要求される情報を記憶する製品情報記憶手段と、各鋳片精整ラインの操業情報を記憶する精整ライン操業情報記憶手段と、精整ライン選択の優先順と次工程から要求される納期に基づいて各鋳片精整ライン毎に対象材の処理順を仮割付する演算手段と、該演算手段により仮割付された各鋳片精整ライン毎の対象材の処理順に基づき、鋳片精整ラインの稼働時間と処理対象材の該鋳片精整ラインでの処理所要時間より複数の鋳片精整ライン全体の処理時間が最小となるよう対象材の鋳片精整ライン変更を行い生産計画を再策定する調整手段とを備えたことを特徴とする鋳片の精整制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋳片の精整方法及びその制御装置に関するもので、同一効果を生む複数の鋳片精整ラインで処理可能な鋳片の精整方法及びその制御装置に関するものである。鋳片の精整は、特に、特殊鋼、高炭素鋼からなる鋳片を、次工程である加熱炉への受け渡し納期の遅れを最小に抑え、スカーフィング、グラインダー研削、ショット・ブラスト等を用いて冷間で手入れする方法である。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造で得た鋳片から最終製品である熱延鋼板を生産するには、鋳片の精整、加熱、圧延、熱処理等の多くの工程を順次配列した製造ラインが用いられる。そして、この鋼板製造ラインの各工程においては、ユーザからの製品納期に応じて、次工程への鋳片あるいは鋼材の受け渡し、鋼板生産ラインの処理能力向上のためのロット揃えを考慮しつつ、いかなる鋳片をいつ処理するかを決め、操業が行われる。
【０００３】
ところで、鋳造されたままの鋳片には、表面欠陥、内部欠陥あるいは寸法や形状の不良が存在するので、検査と手入れ、つまり精整工程を経て、鋼材や鋼板の製造に適するようにする必要がある。具体的な手入れ手段には、鋳片に高速の酸素ガスを吹き付け、その表層を酸化除去するホット・スカーファ、表層を冷間で研磨するグラインダー、表層に鉄粒を圧縮空気で叩きつけるショット・ブラスト等が一般に用いられている。
【０００４】
鋳片の精整工程は、従来、精整ラインの稼動時間と同一鋼種鋳片の平均標準処理時間とに基づいて決定していた。ところが、従来は、鋳片の精整命令の作成時に用いていた鋳片の平均標準処理時間は、実際の精整所要時間や鋳片サイズを考慮していないので、精整命令書の記載と実際の処理時間と異なる場合が多かった。従って、前日作成した精整計画と実績操業との乖離に基づいて精整スケジュールを組み直すようにしていた。しかしながら、組み直しを行っても、その効果を定量的に判定することは困難であった。
【０００５】
従って、従来の鋳片精整方法では、需要家による納期変更や工程に何らかのトラブルが発生した場合、次工程の操業に悪い影響を与えることが多く、工程管理者は多大の業務負荷を負っていた。つまり、事前に精整工程の能力に対する精整作業量との過不足を予測することができないので、不測の事態発生危険率を見込んだ鋳片を精整工場内に確保するか、あるいは確保できない時には、不要な搬送、緊急の搬送を実施したり、それらの実施調整等を強いており、効率の良い作業が実施できなくなるという問題があった。そこで本発明者らは先に、鋳片ごとにその材質と寸法に応じた精整仕事量を個々の鋳片に付与し、これを改善した。
【０００６】
ところで、鋳片精整ラインが複数ラインあり、その精整能力が各鋳片の特性によりそれぞれ異なる場合、上記改善では、いまだに調整に大きな手間がかかるという問題があった。
一般に、生産ラインの工程計画は、製品単位の納期、次工程への材料供給、ラインの処理能力向上のためのロット揃えを考慮し、何をいつ処理するのかを指示するものである。鋳片精整ラインでは精整ラインの稼働時間と各鋳片の所要処理時間とから鋳片精整ラインの処理能力を計算する。ところで複数の鋳片精整ラインで処理可能な鋳片では、鋳片精整ライン単独の工程計画策定時の制約事項のバランスをとるのみでなく、複数鋳片精整ライン全体の生産能力を最大に利用することができるように、各ラインの個々の生産バランスを考慮することが要求される。また同一効果を生むための処理は、各鋳片精整ラインでの実際の処理内容、処理時間が異なっていることが多い。このため従来は熟練した専属の工程命令管理者が経験と勘によりトライアンドエラーを繰り返しながら鋳片の精整工程計画を作成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に工程計画策定において、なんらかの原因で製品単位の納期に支障が生じる場合は、製品単位またはロット単位に工程の入れ換え又は配置変更をしなければならない。また、工程計画策定後にも需要家による納期変更や生産トラブルによる製造遅れが生じた場合も同様である。このことは他の製品の納期管理に混乱をきたす上、更に連鎖反応的に製品単位の入れ換えまたは配置変更を発生させることになる。加えて、複数の鋳片精整ラインで処理可能な材料の工程計画は、各鋳片精整ライン単独の製品単位の納期、次工程への材料供給、鋳片精整ラインの処理能力向上のためのロット揃え等の制約事項のバランスをとるのみでなく、複数鋳片精整ライン全体の生産能力を最大に引き出すために、ライン個々の生産バランスを考慮することが要求される。また同一効果を生むための処理は各鋳片精整ラインで実際の処理内容、処理時間が異なることが多い。
【０００８】
また鋳片ごとの精整所要量は、鋳片の材質とサイズのみによって一律に決定することは適切でなく、各鋳片の履歴をも考慮する必要がある。このような各鋳片のデータに対して、精整工程の能力との対応もまた一律ではない。
また、従来の鋳片精整ラインの操業では、鋳片精整ライン間にまたがる工程計画の入れ換えなどによる鋳片精整ラインの処理時間の変動を考慮することは困難であり、製品単位の納期確保、各工程での処理材料確保、稼働時間に対し過不足のない操業を行うことによる鋳片精整ラインの処理能力向上、さらに対象となる複数鋳片精整ライン全体の生産効率の向上は期待できない。
【０００９】
本発明は、前記問題点を解決し、精度の高い鋳片の精整ラインの操業方法を提供することを目的とし、複数の鋳片精整ラインの全体の生産能力を最大とする精度の高い鋳片の精整方法及びその制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために開発されたもので、複数の鋳片精整ラインを用いて鋳片を精整するに当たり、各鋳片ごとに鋳片の材質及び寸法を基準としこれに鋳片の鋳込時の湯面、鋳込速度、溶鋼温度、冷却条件の変動履歴を付加して各鋳片の所要精整量を定め、該所要精整量に基づいて各鋳片精整ラインにおける各鋳片の所要処理時間を定め、各鋳片をいずれかの鋳片精整ラインに仮割付けし、又は、前記各鋳片の鋳片精整ラインでの各処理所要時間に加えて、精整ライン選択の優先順を定め、鋳片精整ラインの選択と優先順とを加味して各精整ライン毎に鋳片を仮割付し、さらに複数の鋳片精整ライン全体の処理時間が最小となるように仮割り付けし、該仮割付けによる各鋳片精整ラインの処理能力との整合及び各鋳片の次工程への納期遅れの有無をチェックし、該チェック結果に基づき前記仮割付けを変更して鋳片の精整を行うことを特徴とする鋳片の精整方法である。
【００１１】
上記本発明方法を好適に実施し実現するための装置は、複数の鋳片精整ラインを用いて鋳片を精整する鋳片の制御装置において、各鋳片の各精整ラインでの各処理所要時間及び次工程から要求される納期などの情報を記憶する製品情報記憶手段と、稼働時間等の各鋳片精整ラインに関する情報を記憶する精整ライン操業情報記憶手段と、精整ライン選択の優先順と次工程から要求される納期に基づいて各鋳片精整ライン毎に対象材の処理順を仮割付する演算手段と、この演算手段により仮割付された各鋳片精整ライン毎の対象材の処理順に基づき、鋳片精整ラインの稼働時間と処理対象材の該鋳片精整ラインでの処理所要時間より複数の鋳片精整ライン全体の処理時間が最小となるよう対象材の鋳片精整ライン変更を行い生産計画を再策定する調整手段とを備えたことを特徴とする鋳片の精整制御装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、複数の鋳片精整ラインで処理可能な材料の割付を行う際に、対象材の各鋳片精整ラインでの各処理所要時間を予め与えておき、いずれかの鋳片精整ラインに割付けたときに、鋳片精整ラインの稼働時間と処理対象材の鋳片精整ラインでの処理所要時間より鋳片精整ラインの処理能力を計算し鋳片の精整工程を作成する。従来の方法のように熟練した専属の工程命令進歩管理者の経験と勘に頼った割付と比べ、鋳片精整ラインの処理の能力の計算精度が高く、精度の高い鋳片精整ラインの割付を作成することができる。またなんらんかの原因で鋳片精整ラインにまたがる工程計画の入れ換えまたはずらし配置が発生した場合も、鋳片精整ラインの処理時間の変動を考慮して割付変更を行うことが可能となり、生産計画の混乱を最小限に抑えることができる。従って、各鋳片精整ラインにおいて、本来生産計画の策定によってもたらされるべき、製品単位の納期確保、各工程での処理材料確保、稼働時間に対し過不足のない割付を作成、実行させることによる鋳片精整ラインの処理能力向上が期待できるに留まらず、対象となる複数鋳片精整ライン全体の生産能力の向上を期待することができる。
【００１３】
図１は、複数の鋳片精整ラインの割付方法を示すフローチャート、図２はシステムのブロック図である。図１に示すように、現品情報１から、鋳片を各系列に割付２を行う。現品情報１は、各鋳片ごとに、鋳片の材質及び寸法を基準とした特性のほかに、各鋳片の鋳込時の湯面、鋳込速度、溶鋼温度、冷却条件の変動履歴を付加して各鋳片の所要精整量を個別に定めた情報となっている。この所要精整量に基づいて、各鋳片の各精整ラインにおける精整処理時間を定める。この各鋳片の精整処理時間により、各鋳片をいずれかの鋳片精整ラインに適宜仮割付する。この仮割付に対して、各系列の鋳片精整ラインの処理能力情報３を参照して各系列の過不足の判定４を行う。すなわち、各鋳片の所要処理量の合計と各系列の能力との整合を判定すると共に、各鋳片の次工程への納期遅れの有無をチェックし、各系列の過不足を判定する。もし、過不足があれば、割付変更９を行い、再び各系列に割付２を行う。過不足４が無ければ、次の処理時間最小の判断５の工程に移行する。処理時間最小の条件を充足していなければ、再び割付変更９に戻り、各系列に変更した割付２を設定し以上を繰り返す。処理時間最小の条件をクリアすれば、次の次工程納期遅れの有無の判断６を行う。もし納期遅れがあれば、納期変更可能か否かの判断７を行い、可能であれば納期変更８を経て再度次工程納期遅れの有無をチェックし、遅れがなければ確定１０となる。納期変更不可であれば割付変更９に戻り、変更した割り付に基づいて以上の判断を繰り返す。その結果、すべての条件を充足すると確定１０に至り、適切な割り付けを完了することができる。
【００１４】
上記製品情報として、各鋳片の鋳片精整ラインでの各処理所要時間に加えて、各鋳片の精整ライン選択の優先順を定め、鋳片精整ラインの選択と優先順とを加味して各精整ライン毎に鋳片を仮割付し、図１のフローを用いて複数の鋳片精整ライン全体の処理時間が最小となるように前記仮割付の変更を行うこととすれば、さらに好適である。
【００１５】
図２は上記方法により割付を行う精整制御装置のブロック図である。製品記憶手段１２は上位コンピュータから送られてくる各鋳片の材質、寸法等のデータと、これらに連続鋳造装置１１からの鋳造履歴等を加えて定められる各鋳片の鋳片精整ラインでの各処理所要時間を記憶し、さらに各鋳片の精整ラインの選択と優先順とを演算手段１４に入力する。一方、精整ライン操業情報記憶手段１３は、各鋳片精整ラインの操業情報を演算手段１４に入力する。
【００１６】
演算手段１４は、これらの入力された製品情報と操業情報に基づき、各鋳片精整ライン毎に対象材及びその処理順を割付手段１５に割付けする。この割付手段の仮割付は、調整手段１６が、各鋳片精整ライン毎の対象材の処理順に基づき、鋳片精整ラインの稼働時間及び処理対象材の該鋳片精整ラインでの処理所要時間より複数の鋳片精整ライン全体の処理時間が最小となるよう対象材の鋳片精整ライン変更を行い、演算手段に繰り返しデータを供給し割付内容を適正化する。そして、最終的に調整された割付出力１７が出力され、この出力に基づき、各精整ライン１８の操業を行う。
【００１７】
【実施例】
図３に一実施例のブロック図を示した。
スラブ精整工場の生産ライン生産計画２１の作成に当たり、現品情報ＤＢ（データベース）３１の例えば次工程納期となる熱延加熱炉装入予定時間等の現品情報３２を基に、生産計画の仮配列２２をスラブ精整工場毎、処理現品単位に行う。現品情報ＤＢ３１の処理現品単位にスラブ精整工場別の処理時間３３とスラブ精整工場の製造ライン工程情報ＤＢ（データベース）４１の製造ラインの稼働時間４２を基に前記生産計画の仮配列２２の生産ライン別に稼働時間枠への割付２３を行う。割り付けられた時間に対し次工程納期となる熱延加熱炉装入予定時間に間に合うかどうかのチェック（次工程納期達成のチェック２４）を行い、生産計画の再配列２５を行う。
【００１８】
図４は別の実施例のブロック図である。
図４中の参照番号２１〜２３、３１〜３３、４１〜４２及びこれらの相互の関わりは図３と同様である。現品情報ＤＢ３１の次工程納期となる熱延加熱炉装入予定時間、鋳片精整ラインの優先順などの現品情報３２を基に生産計画の仮配列２２をスラブ精製工場毎に、処理現品単位ごとに行うことは同じである。
【００１９】
割り付けられた時間に対し全体処理時間が最小となる生産ラインを選択し（２６）、次工程納期となる熱延加熱炉装入予定時間に対して納期遅れはないか否かのチェック２７を行い、次工程納期に遅れる現品に対しては端末に納期遅れの警告２８を出力する。この出力により生産計画の仮配列２２の内容を変更し、再び割り付けを行う。次工程納期に遅れる現品が存在する場合に、納期等の変更が可能であれば、端末入力５１により、納期等の変更入力５２を入力する。すなわち、工程命令管理者は次工程納期の変更入力５２の入力などを行った後、再度生産ライン生産計画の配列を行い、すべての条件をクリヤした生産計画に確定入力５３を入力し、生産計画の確定２９の決定を行う。
【００２０】
次に、図５〜７を参照して、スラブ精整ライン間にわたる工程命令の入れ換えの具体例について説明する。図５は処理現品単位のスラブ精整ライン毎の処理時間のリストの一覧の一部分を例示している。同一製品を定められた品質を確保するための処理にかかる時間は、設備能力の違いからスラブ精整ラインにより異なる。図６、７は、スラブ精整ライン間にわたる工程命令の入れ換えの例を示す模式図である。図６は仮割付の状態を示すもので、＃１系列の処理スケジュールと＃４系列の処理スケジュールとを示している。縦軸は時刻を示し、各鋳片Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、……、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖが割り付けられている。これらの大きさは各鋳片の処理時間を表わしている。＃１系列の処理スケジュール内に、製品Ｎｏ．１１１２（処理時間３０分）が含まれており、＃４系列の処理スケジュール中に製品Ｎｏ．１１１１（処理時間７０分）が含まれている。＃１、４系列の処理スケジュールとも午後５時を超過している。
【００２１】
各系列の過不足、処理時間の最小化、次工程納期遅れの有無をチェックした結果、図７に示すように、＃１系列の処理スケジュール中の製品Ｎｏ．１１１２と＃４系列の処理スケジュール中の製品Ｎｏ．１１１１とを振り替えることにより条件が達成された。
このとき、鋳片ごとの各スラブ精整ラインでの処理時間を用いて、稼働時間枠に再割付けした。製品Ｎｏ．１１１１を＃４系列の処理スケジュールから＃１系列の処理スケジュールに振り替えることにより処理時間が７０分から３０分に短縮され、製品Ｎｏ．１１１２を＃１系列の処理スケジュールから＃４系列の処理スケジュールに振り替えることにより処理時間が３０分から１５分に短縮された。複数のライン相互間にわたる割付の入れ換えにより、＃４系列の処理スケジュールに余力６１が発生している。
【００２２】
また上記ケースとは逆に、ライン間にわたる工程命令の入れ換えにより、精整ライン能力以上に処理時間が拡大した場合、従来の方法では実行不能な命令を割付けたままとなる。
なお、前記実施例では処理対象材の処理時間を製品単位に与えた場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、製品を処理単位に束ねたロット単位に与えてもよい。ただし精度の高い鋳片精整ラインの割付を作成する上においては、鋳片ごとに処理対象材の処理時間を与える方が望ましい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の鋳片精整ラインで処理可能な鋳片の精整工程計画作成において、対象材の各鋳片精整ラインでの各処理所要時間を定め、いずれかの鋳片精整ラインの工程計画に割り付けた時に、該鋳片精整ラインの稼働時間を処理対象材の該鋳片精整ラインでの処理所要時間により該鋳片精整ラインの処理能力を計算し、各系列の過不足、処理時間の最小化、次工程納期遅れの有無をチェックした割付を行うので、従来のように熟練した専属の工程命令管理者の経験と勘に頼った割付と比べ、鋳片精整ラインの処理能力にマッチした、精度の高い鋳片精整を行うことができる。
【００２４】
また複数の鋳片精整ラインにまたがる鋳片の入れ換えを行った場合も、入れ換えられた配列順に、割り付けたスラブ精整ラインでの処理時間を用いて、稼働時間枠に再割り付けするため、実行不能な命令を指示したり、鋳片の割付がなされず、鋳片精整ラインの処理能力を低下させるなどのトラブルを生ずることなく、生産計画の混乱を最小限に抑えることができる。
【００２５】
従って、製品単位の納期確保、各工程での処理材料確保、稼働時間に対し過不足のない精整計画を作成、実行させることによる鋳片精整ラインの処理能力向上が期待できるに留まらず、対象となる複数鋳片精整ライン全体の生産能力の向上が期待できる。
本発明の装置を用いると、次工程から要求される納期と各ラインの特性及び操業状態とに対応した各ラインの鋳片の割付を自動的に作成することができる。
【００２６】
従って、各鋳片精整ラインにおいて、製品単位の納期確保、各工程での処理材確保、稼働時間に対し過不足ない工程計画を作成、実行させることができ、鋳片精整ラインの処理能力向上が期待でき、複数の鋳片精整ライン全体の生産能力の向上が期待できる。また、鋳片精整ライン選択、各鋳片精整ライン毎の対象材の処理順、次工程納期遅れのチェックを自動で行うため、工程命令管理者は工程計画の確認と上下工程の調整のみを管理すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の鋳片精整ラインの割り付け方法を示すフローチャートである。
【図２】実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例のフローチャートである。
【図４】実施例のフローチャートである。
【図５】鋳片ごとのスラブ精整ラインの処理時間のリストを示す図である。
【図６】スラブ精整ライン間の割付変更の例を示す模式図である。
【図７】スラブ精整ライン間の割付変更の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１    現品情報
２    割付
３    能力情報
４    過不足判断
５    処理時間判断
６    工程遅れ判断
７    納期変更判断
８    納期変更
９    割付変更
１０  確定
１１  連続鋳造装置
１２  製品情報記憶手段
１３  精整ライン操業情報記憶手段
１４  演算手段
１５  割付手段
１６  調整手段
１７  割付出力
１８  精整ライン
２１  生産ライン生産計画
２２  生産計画の仮配列
２３  生産ライン別に可動時間枠への割付
２４  次工程納期達成のチェック
２５  生産計画の再配列
２６  全体の処理時間が最小となる生産ラインの選択
２７  次納期遅れはないかのチェック
２８  納期遅れの警告出力
２９  生産計画の確定
３１  現品情報ＤＢ（データベース）
３２  現品情報
３３  処理現品単位のスラブ精整向上別の処理時間
４１  製造ライン工程情報ＤＢ（データベース）
４２  製造ラインの可動時間
５１  端末入力
５２  納期等の変更入力
５３  生産計画の確定入力
６１  余力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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