(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産単位を連続的に処理し製品を製造する工程で用いる生産スケジュールの決定作業の支援システムであって、
前記支援システムは、オペレータが確認可能な表示器と当該オペレータが操作可能な入力デバイスとを有し、
前記表示器には、生産単位の内容を示す生産項目を処理順に並べる「生産スケジュールエリア」と、前記生産単位の優先度に応じて前記生産項目を表示する「生産優先度エリア」とが設定され、
２つ以上のパラメータによって１つの生産項目に対する生産優先度が評価され、前記表示器の生産優先度エリアには、前記評価された生産優先度に応じて前記生産項目が二次元的に配置されており、
前記入力デバイスをオペレータが操作することで、生産優先度エリアに配置された生産項目を生産スケジュールエリアに再配置して、生産スケジュールの決定作業を行うように構成されていて、
前記生産優先度エリアは、当該エリア内の一部が生産優先度の高い領域とされ、当該エリア内の他の一部が生産優先度の低い領域とされ、前記生産項目は評価された生産優先度に応じた領域に配置されている
ことを特徴とする生産スケジュールの決定支援システム。
【請求項２】
前記２つ以上のパラメータの少なくとも１つが「生産の納期」であり、もう１つが「生産の困難性」とされていることを特徴とする請求項１に記載の生産スケジュールの決定支援システム。
【請求項３】
前記表示器の生産優先度エリアに、３つ以上のパラメータで評価された生産項目が配置される際には、
３つ目以降のパラメータによる生産優先度が、前記表示器上での視覚情報として表現されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の生産スケジュールの決定支援システム。
【請求項４】
前記生産単位を連続的に処理し製品を製造する工程は、連続鋳造装置で鋳片を鋳造する
工程であり、
前記生産単位は、連続鋳造装置における鋳造単位であるチャージとされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生産スケジュールの決定支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な製品を製造するに際し、その生産スケジュールの決定作業を支援するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、製鋼工程においては、連続鋳造装置を用いて様々なユーザ向けの鋳片を製造している。鋳片を連続的に鋳造するに際しては、接続される鋳片（前チャージの鋳片に接続される後チャージの鋳片）として、例えば、鋼種がほぼ同じであったり、納期が同じであったりする鋳片が接続対象として選択される。特に、成分が近い鋼種を選択することで、クロップ（鋳片同士の接続部分で成分が規定値を満たさず、廃棄せざると得ない部分）を可及的に少なくすることができたり、鋳造速度もほぼ同じとすることが可能な場合もある。
【０００３】
つまり、連続鋳造装置における効率的な鋳片の製造、すなわち効率的な生産スケジュールを設定するためには、受注している鋳片の納期、鋳片同士（鋼種同士）の接続可能性、過去のトラブル情報など、様々な情報を広範囲な観点から鑑みる必要がある。
生産スケジュールを効率的に決定するための技術としては、特許文献１、２に開示されたものがある。
【０００４】
特許文献１は、製品を構成する部品の生産に要する各工程、設備での所要時間を考慮した予備生産計画に基づき、各工程、設備毎の合計負荷を計算し、各工程、設備の負荷容量を越えないように、かつ予備生産計画で生じた制約条件である製品の納期、入庫予定、ロット纏め等に抵触しないように各部品生産日程を前ずらしすることを特徴とする生産計画作成方法を開示する。
【０００５】
特許文献２は、情報を表示する表示部と、製品を納入された顧客と前記顧客の位置を示す顧客位置とを対応させて記録する顧客ＤＢと、前記表示部に地図を表示して前記顧客位置を指し示す目印を前記地図上に表示する情報表示部と、前記顧客への対応状況を含めた前記製品の保守業務情報を記録する保守ＤＢと、前記顧客のうちから前記顧客を訪問する巡回業務を行うべき対象顧客を判断するための情報を前記保守ＤＢから抽出する抽出条件を受け付ける抽出条件受付部と、前記抽出条件に基づいて前記抽出条件に適合する前記対象顧客を含めた抽出情報を前記保守ＤＢから抽出する情報抽出部とを備え、前記情報表示部は、前記目印のうちで前記対象顧客に対応する前記顧客位置を指し示す前記目印を前記地図上において視覚的に区別可能な状態で表示する業務支援システムを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２０７２００号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２８９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
連続鋳造装置におけるオペレータは、トラブルを回避しつつ、生産性を落とすことなく、しかも納期を確実に守れるような鋳片の生産スケジュールを決定することになる。このとき、経験豊富なオペレータだと、受注している鋳片の納期、鋼種の接続可能性、過去のトラブル情報など、様々な情報を広範囲な観点から、過去の様々な経験を並列的に判断し、所望とされる生産スケジュールを決めることができる。
【０００８】
しかしながら、経験の浅いオペレータの場合、上述した生産スケジュールの決定が困難であることが多い。また、経験豊富なオペレータであっても生産スケジュール作成作業には、数時間といった多大な時間を要しているのが実情である。
この状況を改善すべく、特許文献１や特許文献２の技術を採用しようとしても、特許文献１の技術は、生産に必要な工程、設備での工数に基づいて作成した予備生産計画を、予備計画での制約条件を維持しつつ、負荷容量を越えている工程、設備の負荷を軽減し、実現可能な生産計画を作成するためのプログラムに関する技術であり、製鋼工程における生
産スケジュール決定に適用できるものとは思われない。すなわち、連続鋳造機における生産スケジュール作成作業に適用できる技術を開示するものとはなっていない。
【０００９】
特許文献２の技術も、客先を効率よく巡回する順路の適切な計画を支援することが可能な業務支援システムであり、連続鋳造機における生産スケジュール作成作業に適用不可能なものと思われる。
つまり、現状では、連続鋳造装置における生産スケジュールを決定するための技術は開発されるにいたっておらず、オペレータの経験に頼った人的作業に基づき、生産スケジュール作成作業が行われているのが、実情である。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点を鑑み、様々な製品を製造するに際して、オペレータの経験度合いに左右されることなく、効率的な生産スケジュールの決定を行うことができるような決定作業の支援システムを提供することを目的とする。  
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る生産スケジュールの決定支援システムは、生産単位を連続的に処理し製品を製造する工程で用いる生産スケジュールの決定作業の支援システムであって、前記支援システムは、オペレータが確認可能な表示器と当該オペレータが操作可能な入力デバイスとを有し、前記表示器には、生産単位の内容を示す生産項目を処理順に並べる「生産スケジュールエリア」と、前記生産単位の優先度に応じて前記生産項目を表示する「生産優先度エリア」とが設定され、２つ以上のパラメータによって１つの生産項目に対する生産優先度が評価され、前記表示器の生産優先度エリアには、前記評価された生産優先度に応じて前記生産項目が二次元的に配置されており、前記入力デバイスをオペレータが操作することで、生産優先度エリアに配置された生産項目を生産スケジュールエリアに再配置して、生産スケジュールの決定作業を行うように構成されていて、前記生産優先度エリアは、当該エリア内の一部が生産優先度の高い領域とされ、当該エリア内の他の一部が生産優先度の低い領域とされ、前記生産項目は評価された生産優先度に応じた領域に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
前記２つ以上のパラメータの少なくとも１つが生産の納期であり、もう１つが生産の困難性とされていることを特徴とする。
【００１３】
前記表示器の生産優先度エリアに、３つ以上のパラメータで評価された生産項目が配置される際には、３つ目以降のパラメータによる生産優先度が、前記表示器上での視覚情報として表現されるように構成されていることを特徴とする。
前記生産単位を連続的に処理し製品を製造する工程は、連続鋳造装置で鋳片を鋳造する工程であり、前記生産単位は、連続鋳造装置における鋳造単位であるチャージであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の生産スケジュールの決定支援システムによれば、様々な製品を製造するに際して、オペレータの経験度合いに左右されることなく、効率的な生産スケジュールの決定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】連続鋳造装置の概略を示す斜視図である。
【図２】生産スケジュールの決定支援システムを概略的に示した図である。
【図３】生産スケジュールの一例を示した図である。
【図４】支援モニタに表示される画面の一例を示した図である。
【図５】支援モニタに表示される画面での操作例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る生産スケジュールの決定支援システム１０の実施の形態を、図をもとに説明する。
本発明の支援システム１０は、製鉄所内において様々な製品を製造するに際し、その生産スケジュールの決定作業を支援するものであり、適用対象は、様々な生産単位（生産タ
スク）を連続的に生産する工程が考えられる。
【００１７】
以下、実施形態として、製鋼工程において鋳片３を製造する連続鋳造装置１を用いて様々な鋳片３を連続的に製造する工程を例にあげ、この連続鋳造装置１における生産スケジュールの決定を支援するシステムについて説明する。
図１に示す連続鋳造装置１は、垂直曲げ型のスラブ連続鋳造装置１であり、鋳型２の下端から引き抜かれた鋳片３は、始めは垂直方向に引き抜かれるが、複数のサポートロール４で支持されつつ緩やかに曲げられ、水平方向に引き抜かれるようになる。
【００１８】
連続鋳造装置１は、溶鋼を一時的に蓄え鋳型２へ注入するタンディッシュ５と、鋳造する鋳型２と、鋳型２から出たスラブ等の鋳片３を支えつつ移送する複数のサポートロール４を有している。
このような連続鋳造装置１では、取鍋により運ばれてきた溶鋼はタンディッシュ５に注がれ、タンディッシュ５に設けた浸漬ノズル６を介して鋳型２に注入される。鋳型２では注入された溶鋼が冷却（１次冷却）され、その表面部のみが凝固した状態の鋳片３となって、鋳型２下部から引き抜かれるようになる。
【００１９】
垂直方向に引き抜かれた鋳片３は、各サポートロール４で保持されつつ徐々に水平方向に湾曲され、水平になった鋳片３は下流側に備えられたガス切断機（図示せず）により鋳片３に分割される。なお、連続鋳造装置１では、同一鋼種の鋳造を連続的に行うことはもちろん、鋼種の異なる溶鋼を連続的に供給し、成分の異なった鋳片３を連なるように製造することもある。
【００２０】
さて、図３に示すように、連続鋳造装置１で鋳造を行うにあたっては、複数のチャージ（生産単位）が予め設定された順番に処理されるようになっている。このチャージには、型番、鋼種（鋼種名）、連々パターン(連続して異鋼種を鋳造する際の繋ぎ方)、クロップ量、特殊元素値、納期などの内容（生産項目）が関連付けられて１つの処理単位とされている。そして、日付毎（鋳造日毎）にチャージの鋳造順序が決められている。なお、一日に１０〜３０チャージの鋳造が行われる。１チャージは約２００ｔｏｎの溶鋼が鋳込まれ、鋳片３として製造される。また、連々パターンとしては、シーケンスブロック（ＳＢ）法（異鋼種を連続して鋳造する際に、溶鋼があまり混ざらないようにするため、異鋼種の溶鋼間にＳＢというブロックを挿入する方法）、マルチ連々法（異鋼種を連続して鋳造する際に、異鋼種の溶鋼間にＳＢというブロックを挿入しない方法）などがある。同一鋼種を連続して鋳造する際は、このような連々パターンを採用しないため、図３などで連々パターンの欄に「-」と表記している。
【００２１】
このように、複数のチャージからそれぞれのチャージの順番を決定するには、例えば、前後のチャージでは鋼種がほぼ同じであったり、納期が同じであったりする鋳片３が選択することがある。特に、鋼種が近いものを選択した場合は、クロップを可及的に少なくすることができたり、鋳造速度もほぼ同じとして製造をすることができる。このように、鋳片３を鋳造するに際して、前後のチャージの様々な条件を考慮して生産スケジュールを決定するのがよい。
【００２２】
言い換えれば、連続鋳造装置１をコントロールするオペレータＭは、数多くのチャージから、受注している鋳片３の納期、鋳片３同士（鋼種同士）の接続可能性、過去のトラブル情報などを考慮して生産スケジュールを決定する必要がある。しかしながら、経験の浅いオペレータＭでは、数多くのチャージから適正なチャージを素早く選択して全体の生産スケジュールを決定することは難しいことがある。
【００２３】
そこで、本実施形態の操業支援システム１０は、連続鋳造装置１における生産単位であるチャージに対して優先度を明確に表示するように構成することで、オペレータＭの経験度合いに左右されることなく、適切な生産スケジュールを設定することができるようにしている。
［基本構成］
以下、本実施形態に係る連続鋳造装置１の生産スケジュールの決定の仕方を説明する前に、その前提となる生産スケジュールの決定支援システム１０について、構成、作動態様を説明する。
【００２４】
図２に示すように、基本となる決定支援システム１０は、連続鋳造装置１を制御する操業システムとは別に設けられたオフラインのシステムであって、オペレータＭが確認可能な表示器１１（支援モニタ）と、オペレータＭが操作可能な入力デバイス１２とを有している。
支援モニタ１１は、液晶モニタやＣＲＴモニタで構成され、コントロール室内に設置されている。オペレータＭは必要に応じこの支援モニタ１１を視聴可能な状態となっている。この支援モニタ１１に表示される情報は、コンピュータ１３に格納された生産スケジュール決定モデルによって決定されるようになっている。生産スケジュール決定モデルは、エクセルで構成されていたり、ＶＢＡ、ＪＡＶＡ（登録商標）などによりプログラム化されてハードディスクで構成された記憶装置に記憶されており、この生産スケジュール決定モデルをＭＰＵなどで構成された演算装置により演算して、支援モニタ１１にて表示する情報を決定する。
【００２５】
このコンピュータ１３は、当該コンピュータ１３に対する指示や外部からの信号を取り込むための入力デバイス１２や演算結果を表示する出力デバイスを備えている。入力デバイス１２としては、オペレータＭが操作可能なマウス、キーボード、タッチパネルなどがあり、出力デバイスは、前述の支援モニタ１１などである。
図２に示すように、入力デバイス１２をオペレータＭが操作することで、支援モニタ１１上に配置された生産スケジュールに関する項目、即ち、生産単位の内容を示す生産項目（型番、鋼種、連々パターン、クロップ量、特殊元素値、納期など）を、当該支援モニタ１１上で再配備することによって、支援モニタ１１上で生産スケジュールの決定作業を行うことができる。
【００２６】
図４に示すように、支援モニタ１１には、生産項目を処理順に並べる生産スケジュールエリアＡ１と、生産単位の優先度に応じて生産項目を表示する生産優先度エリアＡ２とが設定されている。
支援モニタ１１の画面の下部分は、生産優先度エリアＡ２とされ、この生産優先度エリアＡ２よりも上部側の部分は生産スケジュールエリアＡ１とされている。生産優先度エリアＡ２には、２つ以上のパラメータで生産単位の優先度（生産優先度）が評価された生産項目が、その生産優先度に応じて配置されている。この実施形態では、パラメータとして、納期と生産性が採用されている。なお、別のパラメータとして、鋳片３のサイズなども考えられる。
【００２７】
具体的には、生産優先度エリアＡ２の横軸は、納期（第一のパラメータ）を示しており、右側に行くほど納期が長い（納品までの期間が長い）ことを意味している。生産優先度エリアＡ２の縦軸は生産性（第二のパラメータ）を示しており、上側に行くほど生産性が悪いことを意味している。ここでいう生産性が悪いとは、連続的に鋳造するにあたって厳格に守るべき条件が多いなど、生産を行うに際して、注意する点が多数有り、容易な連続鋳造を行うことが難しいことを意味している。
【００２８】
生産優先度エリアＡ２を見ると、左上に行くほど納期が短く且つ生産性が悪くなっていて早く処理を行った方が良く全体の生産から見ると生産優先度の高いと言え、右下に行くほど納期が長く且つ生産性が良いとなっていて全体の生産から見ると生産優先度が低いと言える。つまり、生産優先度エリアＡ２は、当該エリア内の一部（例えば、左上）が生産優先度の高い領域とされ、当該エリア内の他の一部（例えば、右下）が生産優先度の低い領域とされていて、生産項目は評価された生産優先度に応じた領域に配置されている。
【００２９】
なお、ある２つの鋼種の連続鋳造は生産性や品質上で問題があり、別の２つの鋼種はさほど生産性や品質に問題がない等の生産性と鋼種との関係は予め決定され、生産性と鋼種との関係はデータベースに記録されている。このデータベースに記録された生産性と鋼種との関係等は、コンピュータ１３内の生産スケジュール決定モデルに送られるようになっている。
【００３０】
また、生産優先度エリアＡ２に表示された生産項目には色づけされている。この生産項目の色づけは、生産の困難性を視覚情報により表現したもので、生産優先度のパラメータとされている（第三のパラメータ）。例えば、赤色で示されるチャージの生産項目は、接
続可能な鋼種（鋳片３）が限定的であったり、鋳造終了速度が厳格に決まっていたりするチャージであり、他の鋼種よりも生産が困難である。なお、第三のパラメータは、色彩によって表現するものに限定されず、生産優先度の度合いが視覚によって認識できるようなものであればよく、例えば、表示文字の大きさや種類、フォントを異ならせることによって表現してもよい。
【００３１】
生産スケジュールエリアＡ１では、左から右へ日付毎の生産スケジュールが示されており、同じ日付では上側から下側に順に、生産単位（生産単位の内容）が配置されている。なお、左から右へは日付毎に限定されず、タンディッシュ交換毎など何らかの区切りで切り替えていてもよい。
このように、生産優先度エリアＡ２をオペレータＭが見ることによって優先度の高い生産単位（チャージ）を知ることができると共に、生産スケジュールエリアＡ１をオペレータＭが見ることによって生産状況を把握することができる。そのうえで、オペレータＭは、入力デバイス１２を用いて、生産優先度エリアＡ２に配置された生産項目を生産スケジュールエリアＡ１に移動（再配備）することによって生産スケジュール作成を行うことができる。
【００３２】
図４に示すように、例えば、オペレータＭは、生産優先度エリアＡ２の左上に位置する生産優先度の高いチャージ（納期が短く、生産性が低いチャージ）をなるべく早めに鋳造するため、チャージを示す生産項目（例えば、図４でのＭＵ５１２ＨＲ）を生産スケジュールエリアＡ１へもってゆく。具体的には、マウスを用いて、生産項目（ＭＵ５１２ＨＲ）を示す部分をドラッグし、生産スケジュールエリアＡ１において所望の日付の部分（左上に近い部分）へドロップするとよい。そうすると、生産スケジュールエリアＡ１に、生産優先度エリアＡ２からマウスによって持ってこられた生産項目が追加（再配備）されて、新たな生産スケジュールが決定する。
【００３３】
一方、生産優先度エリアＡ２にあった生産項目（優先表示エリアから生産スケジュールに移動した生産項目）は、生産優先度エリアＡ２から消えることになり、生産待ちの生産項目が生産スケジュールに盛り込まれることになる。
生産スケジュールエリアＡ１には、一日で鋳造可能なチャージ数が表示されている故、必要チャージ以上の鋳造を行う生産スケジューリングを決めることもない。また、チャージ毎に、特殊元素の規定量（例：Ｃ［炭素濃度］、Ｎ［窒素濃度］など）が示されるため、これらの値を参照しつつ、生産スケジュールの微調整を行うこともできる。さらに、あるチャージを生産優先度エリアＡ２から生産スケジュールエリアＡ１へドラッグ＆ドロップさせた場合、前チャージと本チャージとの連続におけるクロップ量の推定値を表示可能となっている。クロップ量の計算は、過去実績に基づいた経験式やデータベースを用いるとよい。また、前チャージに接続不可能なチャージも存在し、このようなチャージを生産スケジュールエリアＡ１へもってきた場合、「接続不可」といったエラー表示を支援モニタ１１に表示させてもよい。
【００３４】
生産スケジュールの決定支援システム１０によれば、製鉄所内において様々な製品（金属材製品など）を製造するに際して、熟練したオペレータＭでも数時間といった多大な時間を要していた生産スケジュール作成作業が、本発明の支援システム１０を用いることで、オペレータＭの経験に左右されず、効率的に生産スケジュールを組むことが可能となる。
【００３５】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【００３６】
例えば、実施形態として、連続鋳造機における生産スケジュールを例示して説明したが、連続熱処理炉などのように、複数存在する処理対象（処理圧延材）から、所定の処理対象を抽出し、それらをシーケンシャルに処理するような工程での生産スケジューリングに対し、本発明は好適である。
【符号の説明】
【００３７】
１  連続鋳造装置
２  鋳型
３  鋳片
４  サポートロール
５  タンディッシュ
６  浸漬ノズル
１０  支援システム
１１  支援モニタ（表示器）
１２  入力デバイス
１３  コンピュータ
Ａ１  生産スケジュールエリア
Ａ２  生産優先度エリア
【図１】
0005868252.tif 000002
【図３】
0005868252.tif 000003
【図２】
0005868252.tif 000004
【図４】
0005868252.tif 000005
【図５】
0005868252.tif 000006