(57)【要約】【課題】圧延工程にて、オペレータがプロコンの設定値に対して介入を行う場合に、オペレータの経験度合いに左右されることなく、適切な介入を可能とする。【解決手段】本発明の圧延工程の支援システム１は、１又は複数の圧延スタンド４，５により圧延材Ｗを圧延する圧延工程に設けられた圧延条件設定のためのものであって、圧延工程における圧延条件の過去値及び／又は圧延プロセスモデルから算出される圧延条件の計算値を、当該圧延材Ｗに対する圧延条件値と同一の画面上に表示する表示器１２を有する。【選択図】図１
2015074020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延スタンドにより圧延材を圧延する圧延設備に設けられ、且つ前記圧延設備における設定条件の人的な変更作業を支援する支援システムであって、
前記支援システムは、オペレータが目視確認可能な表示器を有し、
前記表示器は、圧延に関する情報と当該圧延材に対する設定条件値とを同一の画面上に表示することを特徴とする圧延工程の支援システム。
【請求項２】
前記圧延に関する情報として、圧延設備における設定条件の過去値及び／又は圧延プロセスモデルから算出される設定条件の計算値を採用していることを特徴とする請求項１に記載の圧延工程の支援システム。
【請求項３】
前記設定条件の過去値として、１本前の圧延材における設定条件の実績値を採用していることを特徴とする請求項２に記載の圧延工程の支援システム。
【請求項４】
前記設定条件の過去値として、当該圧延材と類似する過去の圧延材における設定条件の実績値を採用していることを特徴とする請求項２又は３に記載の圧延工程の支援システム。
【請求項５】
前記設定条件の計算値として、圧延プロセスモデルから算出される設定条件の上下限値を採用していることを特徴とする請求項２〜４にいずれかに記載の圧延工程の支援システム。
【請求項６】
前記圧延に関する情報として、
・圧延スタンドの圧下位置、又は隣り合う圧延スタンドの圧下位置の差（圧下位置差）
・圧延材のサイズ、鋼種毎に定められた基準の圧下位置、あるいは圧下位置差の人的な変更量
・荷重と板厚の関係を示すパスパターン、ベンダ荷重、圧延材の板幅中央位置におけるトータルクラウン（イニシャルクラウン、サーマルクラウン、ロール磨耗量の合計）
・圧延ロールのサーマルプロフィール、磨耗プロフィール、トータルプロフィール
・ロール交換直前における圧延ロールの磨耗プロフィール
・圧延スタンドの圧延荷重
・粗圧延を行う圧延スタンドの出側における圧延材の表面温度、仕上げ圧延を行う圧延スタンドの入側における圧延材の表面温度
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材のラフバー厚、ねらい幅、ねらい厚、熱間強度
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材を圧延する際の圧延スタンドのサーマルクラウンとロール磨耗量
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材を圧延する際の圧延スタンドのワークロールシフト量
・当該圧延材に類似する圧延条件におけるオペレータの圧下位置差の過去実績値
・当該圧延材に類似する圧延条件におけるクラウンスケジュールの過去実績より計算されるベンダー過去実績値およびその上下限範囲
・当該圧延材に類似する圧延条件における板クラウンの過去実績値
・当該圧延材を含み過去にさかのぼって複数本の連続した圧延材のラフバーの先端および尾端の曲がり量
・当該圧延材から複数本乃至当該サイクルの最終圧延材を圧延するまでのサーマルクラウン、ロール磨耗のトレンドの予測値、任意の圧延順でのサーマルクラウン、ロール磨耗プロフィールの予測値のいずれか
の少なくとも１つ以上を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧延
工程の支援システム。
【請求項７】
前記表示器は、圧延トラブルが発生しやすい状況下になった際に、前記圧延トラブルを回避可能とする設定条件をオペレータに対し注意喚起可能なように表示することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の圧延工程の支援システム。
【請求項８】
前記表示器は、圧延トラブルが発生した際には、圧延トラブルを発生した当該圧延材の設定条件の実績値、圧延トラブルを起こした過去の圧延材の設定条件の実績値、圧延トラブルを発生した当該圧延材に至るまでの圧延材の設定条件の実績値、の少なくとも１つ以上を表示することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の圧延工程の支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板等の圧延材を圧延する圧延設備において、当該圧延設備の設定条件の一部を人的判断に基づき変更する際に、その変更作業を支援する支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、薄板等の熱間圧延材は、加熱された鋳片を複数の圧延スタンドで連続的に圧延することで製造されており、熱間仕上げ圧延機で圧延された圧延材は、冷却された後にコイル状に巻き取られる。
仕上げ圧延機では、圧延材の通板前に圧延スタンドの設定条件値、例えば、ギャップ量、ワークロールの回転速度、ワークロールのシフト位置、ワークロールのベンダ荷重などを決定し、かかる設定条件を圧延スタンドに設定した後に通板がなされる。このような設定条件値が適切なものでないと、圧延材のミスロール、板切れ、形状不良などの圧延トラブルにつながる。
【０００３】
そのため、圧延モデルならびに過去の圧延実績から各種の設定条件を決定するセットアップ制御が適用されている。また、圧延モデルの誤差を修正する学習ロジックを用いつつ、設定条件を計算する方法も用いられている。
このような設定条件の計算は、圧延工程に設けられたプロセス制御用コンピュータ（プロコン）によって行われ、圧延ロールの種類が変わらず、圧延材のサイズや強度が大きく変わらない場合、圧延モデルと学習によるセットアップ制御によって、実用上問題のない精度で設定値の計算が可能である。
【０００４】
しかしながら、昨今、様々な強度クラスの高強度材が開発され、熱間強度が大幅に異なる材料が同一の圧延サイクル内で圧延されるようになっている。また、ロール原単位の向上のためハイスロールの適用が進んでいるが、ハイスロールは従来使用されてきたグレン系のロールとは摩擦係数、ロール磨耗や熱膨張などの圧延因子が異なっており、グレン系のロールとは異なる設定をする必要がある。
【０００５】
かかる状況下において、従来の圧延モデルと学習によるセットアップ制御では、上記のようにロール種類や圧延材の多岐にわたる組み合わせの全てに対して適切な設定値を計算することが困難になっている。
このため、オペレータは現在の圧延状況を把握した上、必要に応じてミスロールや形状不良などの圧延トラブルの危険度を下げるよう、プロコンの設定値に対して介入を行っている。なお、圧延スタンドに対する介入とは「プロコンが算出した設定条件をそのまま圧延スタンドに適用するのではなく、設定条件の一部を人的判断に基づき変更した上で、圧延スタンドに適用する」ことをいう。
【０００６】
経験豊富なオペレータの場合、危険度を察知すること、さらに適切な介入をすることが可能であるが、経験の浅いオペレータの場合、危険な状態の察知や介入が容易ではない。そのため、オペレータの操作をルール化して経験の浅いオペレータの操業を支援するエキスパートシステムが提案されている（非特許文献１）。また、複数候補の介入の選択肢がある場合に、ファジー推論を応用してより熟練オペレータが経験より割り出す設定条件に近い設定値を導き出す試みもある（特許文献１）。
【０００７】
また、経験の浅いオペレータによる操業を支援する技術として、特許文献２に開示されたものなどもある。すなわち、特許文献２は、圧延材の状態を撮像する１ないし複数のカメラと、そのカメラの撮像画像を表示するモニタと、圧延機のオペレータが注視した前記モニタを特定する情報を記録する記録装置と、注視すべきモニタを指示する指示手段と、を設け、前記カメラで圧延材の状態を撮像して前記モニタに撮像画像を表示する工程と、圧延材を長手方向に区分した区分ごとに前記オペレータが注視したモニタを検出する工程と、そのモニタを特定する情報を前記記録装置に記録する工程と、前記圧延材と同種の圧延材を圧延する際に、前記記録装置に記録された情報に基づき、前記指示手段を用いて注視すべきモニタをオペレータに指示する工程と、を有する圧延機の操業支援方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２９６８６４４号公報
【特許文献２】特開２００９−５０９１１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「熱延ドラフトスケジュールのエキスパートシステム」，鉄と鋼，Vol.79，No3(1993)，p107-p112
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１や非特許文献１に開示されたエキスパートシステム、ファジー推論も実際の現場に適用可能なほど完成度が高いものではなく、最終的な設定条件の決定はオペレータがその都度考え、必要とあればプロコンの設定値に対して介入を行っているのが現状である。
ところが前述の如く、プロコンへの介入は、経験豊富なオペレータの場合はあまり問題はないが、経験の浅いオペレータの場合、危険な状態の察知や介入すること自体が容易ではない。
【００１１】
一方、特許文献２に開示された技術は、オペレータが注視したモニタを検出する工程や、そのモニタを特定する情報を前記記録装置に記録する工程とを有し、圧延材と同種の圧延材を圧延する際に注視すべきモニタをオペレータに指示するものとなっているが、このシステムは、どの圧延スタンドにどのような形で介入を行うかに関する示唆を与えるものとはなっていない、そのため、特許文献２に開示された技術を採用しても、経験の浅いオペレータによる的確な操業支援を行うことが難しいものと思われる。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、オペレータが圧延スタンドに介入を行う場合に、オペレータの経験度合いに左右されることなく、適切な介入を可能とする圧延工程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】
【００１３】
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。
本発明に係る圧延工程の支援システムは、圧延スタンドにより圧延材を圧延する圧延設備に設けられ、且つ前記圧延設備における設定条件の人的な変更作業を支援する支援システムであって、前記支援システムは、オペレータが目視確認可能な表示器を有し、前記表示器は、圧延に関する情報と当該圧延材に対する設定条件値とを同一の画面上に表示することを特徴とする。
【００１４】
オペレータは、この支援システムの表示器を見ることで、圧延材に対する設定条件値と圧延に関する情報と比較検討することができるようになり、圧延スタンドに介入を行う場合に、オペレータの経験度合いに左右されることなく、適切な設定値の変更を行うことができるようになる。
好ましくは、前記圧延に関する情報として、圧延設備における設定条件の過去値及び／又は圧延プロセスモデルから算出される設定条件の計算値を採用するとよい。
【００１５】
また好ましくは、前記設定条件の過去値として、１本前の圧延材における設定条件の実績値を採用するとよい。
また、前記設定条件の過去値として、当該圧延材と類似する過去の圧延材における設定条件の実績値を採用してもよい。
前記設定条件の計算値として、圧延プロセスモデルから算出される設定条件の上下限値を採用してもよい。
【００１６】
好ましくは、前記圧延に関する情報として、
・圧延スタンドの圧下位置、又は隣り合う圧延スタンドの圧下位置の差（圧下位置差）
・圧延材のサイズ、鋼種毎に定められた基準の圧下位置、あるいは圧下位置差の人的な変更量
・荷重と板厚の関係を示すパスパターン、ベンダ荷重、圧延材の板幅中央位置におけるトータルクラウン（イニシャルクラウン、サーマルクラウン、ロール磨耗量の合計）
・圧延ロールのサーマルプロフィール、磨耗プロフィール、トータルプロフィール
・ロール交換直前における圧延ロールの磨耗プロフィール
・圧延スタンドの圧延荷重
・粗圧延を行う圧延スタンドの出側における圧延材の表面温度、仕上げ圧延を行う圧延スタンドの入側における圧延材の表面温度
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材のラフバー厚、ねらい幅、ねらい厚、熱間強度
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材を圧延する際の圧延スタンドのサーマルクラウンとロール磨耗量
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材を圧延する際の圧延スタンドのワークロールシフト量
・当該圧延材に類似する圧延条件におけるオペレータの圧下位置差の過去実績値
・当該圧延材に類似する圧延条件におけるクラウンスケジュールの過去実績より計算されるベンダー過去実績値およびその上下限範囲
・当該圧延材に類似する圧延条件における板クラウンの過去実績値
・当該圧延材を含み過去にさかのぼって複数本の連続した圧延材のラフバーの先端および尾端の曲がり量
・当該圧延材から複数本乃至当該サイクルの最終圧延材を圧延するまでのサーマルクラウン、ロール磨耗のトレンドの予測値、任意の圧延順でのサーマルクラウン、ロール磨耗プロフィールの予測値のいずれか
の少なくとも１つを有するとよい。
【００１７】
本発明に係る圧延工程の支援システムのさらに好ましいものとしては、前記表示器は、圧延トラブルが発生しやすい状況下になった際に、前記圧延トラブルを回避可能とする設定条件をオペレータに対し注意喚起可能なように表示するものであるとよい。
前記表示器は、圧延トラブルが発生した際には、圧延トラブルを発生した当該圧延材の設定条件の実績値、圧延トラブルを起こした過去の圧延材の設定条件の実績値、圧延トラブルを発生した当該圧延材に至るまでの圧延材の設定条件の実績値、の少なくとも１つ以上を表示してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の圧延工程の支援システムによれば、オペレータがプロコンの設定値に対して介入を行う場合に、オペレータの経験度合いに左右されることなく、適切な介入が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】圧延工程の支援システムの概念図を示したものである。
【図２】表示器の画面の一例を示した図である。
【図３】オペレータ毎の圧下位置差の過去実績、ベンダーの過去実績、クラウンの過去実績、ラフバーの曲がり量の表示を取り入れた表示器の画面を示した図である。
【図４】現在および将来のロール摩耗の予測値、サーマルクラウンの予測値を表示するための表示器の画面を示した図である。
【図５】熱間圧延設備の運転技術の習得に要する年数を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る圧延工程の支援システムの実施の形態を、図をもとに説明する。
図１は、本実施形態の支援システム１及び支援システム１が設けられた熱間圧延設備２を示した模式図である。
熱間圧延設備２は、最上流側に鋳片Ｓを加熱する加熱炉３を備えている。加熱炉３の下流側には、粗圧延用の圧延スタンド４（粗圧延スタンド）が配備され、その下流側には、仕上げ圧延用の圧延スタンド５（仕上げ圧延スタンド）が配備される。仕上げ圧延スタンド５の下流側には、冷却装置が設けられ、圧延工程の最下流側には、圧延後の圧延材Ｗを巻き取る巻き取り装置６が設けられている。
【００２１】
熱間圧延設備２においては、加熱炉３で加熱された鋳片Ｓは、粗圧延スタンド４、仕上
げ圧延スタンド５を経て、所定の板厚、板幅、板クラウンへと成形され、仕上げ圧延スタンド５を出た圧延材Ｗは冷却装置内を通りながら冷却され、巻き取り装置６でコイル状に巻き取られる。なお、本実施形態の説明においては、圧延材Ｗの移送方向において、移送されていく側（巻き取り装置６側）を下流側、その反対側（加熱炉３側）を上流側と呼ぶ。
【００２２】
各圧延スタンド４，５は、一対のワークロール７，７を有すると共に、このワークロール７をバックアップするバックアップロール８を供えている。ワークロール７の回転軸には、その回転数を計測し圧延材Ｗの移送速度である板速度を測定する板速計が設けられている。加えて、各圧延スタンド４，５には、ギャップ量を調整する手段や、ベンダ荷重を調整する手段、ロールをその軸心方向にシフトさせるロールシフト手段などが設けられている。
【００２３】
各圧延スタンド４，５の出側乃至入側の適所には、圧延材Ｗの温度である板温度を計測する板温度計や板厚を計測する板厚計が設置されている。
前述した板温度計、板厚計、板速計の計測データ、すなわち板温度、板速度、板厚の各実績値は、設定計算用コンピュータ１０（プロコン）に送られる。プロコン１０では、板温度、板速度、板厚の各実績値、及び上位のコンピュータ１１（ビジコン）から転送されてくる「圧延指令条件」を基に、圧延モデル等を用いて、各圧延スタンド４，５の設定条件を決定し、圧延スタンド４，５へその設定値を指示する。設定条件としては、圧延荷重、ギャップ量、ベンダ荷重、ロールシフト量、ロール速度などがある。
【００２４】
なお、本明細書においては、圧延荷重、ギャップ量、ベンダ荷重、ロールシフト量など圧延スタンド４，５に対して設定する条件を「設定条件」と呼ぶ。圧延材Ｗの鋼種、目標温度、仕上げ板厚、各圧延スタンド４，５での入側板厚や出側板厚などの圧延する際に必要とされる条件を「圧延指令条件」と呼ぶ。
プロコン１０が算出した設定条件や上位コンピュータ１１から転送されてきた圧延指令条件は、コントロール室内に設置された複数のモニタの画面上に表示されると共に、自動的に圧延スタンド４，５の各手段に転送・設定される。
【００２５】
しかしながら、多くの場合、オペレータＭは現在の圧延状況を把握した上、必要に応じてミスロールや形状不良などの圧延トラブルの危険度を下げるよう、プロコン１０の設定値に対して「介入」を行っている。具体的には、プロコン１０が算出した設定条件をそのまま圧延スタンド４，５に適用するのではなく、圧延トラブルの危険度を下げるように設定条件の一部を人的判断に基づき変更した上で、圧延スタンド４，５に適用する。
【００２６】
本実施形態の場合、熱間圧延設備２には圧延工程の支援システム１が設けられている。
この支援システム１は、プロコン１０内、乃至はプロコンを含むデータ伝送用のネットワーク上に接続されたサーバーパソコン端末上のソフトウェアの形で実現されており、圧延工程における設定条件の過去値、及び／又は、圧延プロセスモデルから算出される設定条件の計算値を、当該圧延材Ｗに対する設定条件値と同一の画面上に表示する支援モニタ１２（表示器）を備えており、この支援モニタ１２はコントロール室内に設置されている。圧延スタンド４，５に介入するに際しては、オペレータＭは、支援モニタ１２に表示される情報を読み取り、その情報に基づき人的判断を行った上で、圧延トラブルの危険度を下げるように設定条件の一部変更し圧延スタンド４，５に適用する。
【００２７】
なお好ましくは、プロコン１０が算出した設定条件を表示するモニタや各圧延スタンド４，５の設定値（現在のギャップ量やベンダ荷重などの設定条件）を表示するモニタの近傍に、支援モニタ１２を設置するとよい。かかる支援モニタ１２の配置により、１人のオペレータＭにより複数の画面を同時に確認することが可能となり、省力化に寄与できるようになる。なお、プロコン１０が算出した設定条件、圧延スタンド４，５の設定値、支援システム１が提供する情報の全てを同一モニタに表示するようにしても何ら問題はない。
【００２８】
以下、本発明にかかる圧延工程の支援システム１の詳細について説明する。
図２は、支援システム１の支援モニタ１２に表示される画面の一例を示している。
この支援モニタ１２では、仕上げ圧延スタンド５における設定条件が示されており、支援モニタ１２の左側には「予備計算」に関する条件が示されている。予備計算とは、粗圧
延スタンド４に存在する圧延材Ｗが、仕上げ圧延スタンド５に達した際の設定条件を計算し表示したものである。
【００２９】
支援モニタ１２の左右中央には「設定計算」に関する条件が示されている。設定計算とは、仕上げ圧延スタンド５の直前に位置する圧延材Ｗが、当該仕上げ圧延スタンド５で圧延されるときの設定条件を計算し表示したものである。
画面の左上には、予備計算における「各圧延スタンド５（Ｆ１〜Ｆ７）における圧下位置」が数値で示されると共に、「圧下位置差の過去実績値」、「圧下位置差の設定値」が数値及びグラフで示されている。圧下位置差とは、隣り合う圧延スタンド５の圧下位置の差のことである。
【００３０】
経験の浅いオペレータＭであっても、プロコン１０が計算した「圧下位置差の設定値」が、過去の実績値の範囲内にあるか、範囲内にあるとしても上限値又は下限値に非常に近いか等を勘案しつつ、ロールの熱膨張量や磨耗プロフィール、ラフバーの曲がり方のトレンド等にも配慮して、プロコン１０の計算した設定値をそのまま適用するか、介入することで変更した設定値を設定するかを決めることができる。例えば、圧下位置差の設定値が、過去の実績値の範囲外にある場合は、範囲内の値となるように、設定条件を変更し仕上げ圧延スタンド５に適用する。圧下位置差の設定値が、上限値又は下限値に近い場合、範囲内の中央値となるように、設定条件を変更し仕上げ圧延スタンド５に適用するとよい。
【００３１】
画面の左下には、予備計算における「各圧延スタンド５（Ｆ１〜Ｆ７）における圧下荷重の変化を示すパスパターンの設定値」、「各圧延スタンド５（Ｆ１〜Ｆ７）におけるベンダ荷重の設定値」、「各圧延スタンド５（Ｆ１〜Ｆ７）におけるトータルクラウンの設定値」がグラフ化されて示されている。各グラフでは、過去の実績値や圧延プロセスモデルから得られた上下限値も示されている。
【００３２】
そのため、この支援モニタ１２を参照することで、経験の浅いオペレータＭであっても、プロコン１０が計算した「パスパターンの設定値」が、圧延モデルが示す範囲内にあるか、範囲内にあるとしても上限値又は下限値に非常に近いか等を勘案しつつ、プロコン１０の計算した設定値をそのまま適用するか、介入することで変更した設定値を設定するかを決めることができる。例えば、パスパターンを示す折れ線グラフが、上下限値を示す領域の縁側によっていた場合は、領域内の中央に位置するようにパスパターンを変更し仕上げ圧延スタンド５に適用するとよい。
【００３３】
また、図２の画面の左側上下中央には、予備計算において、圧延トラブルが発生しやすい状況下になった際に、アラーム表示（警告表示）を出すエリアが設けられている。例えば、「圧延スタンド５（Ｆ７）の圧延荷重」が圧延モデルが示す範囲を逸脱しそうな場合、この表示エリアには「Ｆ７スタンドの荷重が高めです」といった表示がなされ、表示文字が赤色になったり、フリッカ点滅したり、アラーム音が発せられて警告を促すようにしている。
【００３４】
さらには、圧延トラブルが発生した際には、支援モニタ１２上において、圧延トラブルを発生した当該圧延材Ｗの圧延条件の実績値、圧延トラブルを起こした過去の圧延材Ｗの圧延条件の実績値、圧延トラブルを発生した当該圧延材Ｗに至るまでの圧延材Ｗの圧延条件の実績値、の少なくとも１つ以上を表示させるようにしてもよい。
以上のようにアラーム表示機能を充実することで、経験の浅いオペレータＭであっても、圧延トラブル時に迅速に対応でき、適切な対応（圧延スタンド５への介入など）を行うことができる。
【００３５】
図２に示す画面の左右中央には、設定計算における、「各圧延スタンド５（Ｆ１〜Ｆ７）における圧下位置」、「圧下位置差」、「パスパターンの設定値」、「ベンダ荷重の設定値」、「トータルクラウンの設定値」が上から順に数値又はグラフで示されている。
各設定条件において、実績値や圧延モデルが示す計算値、又はそれらの上下限値が示されている。
【００３６】
この表示を参照することで、経験の浅いオペレータＭであっても、プロコン１０が計算した「設定値」が、過去の実績値の範囲内にあるか、範囲内にあるとしても上限値又は下限値に非常に近いか等を勘案しつつ、介入作業を行える。
図２の画面の右側には、各圧延スタンド５に設けられた圧延ロール７のシフト量やクラウン形状がグラフ化されて表示されている。当然、各情報に関しても、過去の実績値やクラウンモデルから得られた予測値が重ね合わされて表示されており、経験の浅いオペレータＭであっても、圧延トラブル時に迅速に対応でき、適切な対応を行うことができる。
【００３７】
図３は、オペレータＭ毎の圧下位置差の過去実績、ベンダーの過去実績、クラウンの過去実績、ラフバーの曲がり量の表示を取り入れた支援モニタ１２の画面を示す。
同一の圧延条件であっても、オペレータＭによって圧延方法が異なる場合があり、支援モニタ１２にオペレータＭ毎の過去実績表示が有効である。また、経験の浅いオペレータＭは、支援モニタ１２を確認することで、当該圧延スタンド５を運転するオペレータ全体の平均的な設定と自分の設定がどのくらいずれているかを瞬時に確認することができ、いち早く運転技術を覚えるために有効である。オペレータＭ毎の設定を表示するために、本システム１では圧延をしているオペレータＭの氏名を入力する機能、入力されたオペレータ名を設定実績と紐付けて記憶する機能を有する。
【００３８】
ベンダーは、同一圧延条件であっても、そのときのロールの状態やロールシフト位置によって制御範囲の下限から上限の広い範囲にわたって設定される。一方、圧延プロセスモデルによって計算される各スタンドの板クラウンの変化（板クラウンスケジュール）は、圧延条件、サイズ、およびロール種類が同じであれば、ほぼ同様のスケジュールとなることが分かっている。そこで、この板クラウンスケジュールの過去実績範囲から圧延モデルを使って計算されるベンダー設定の範囲を、支援モニタ１２上にベンダーの過去実績として表示する。これにより、サイズや強度が大きく変化する場合でも適切なベンダーの設定範囲を知ることができる。
【００３９】
板クラウンの過去実績は、今の圧延状態で狙いうるクラウンを知ることができ、ロール磨耗が大きいときなどに通板トラブルにつながりやすい低クラウンを狙うのではなく通板を重視したベンダー設定を容易にする。
支援モニタ１２上にラフバーの曲がり量を表示することで、粗および仕上げ圧延でのレベリング操作が容易になり、曲がりによるミスロールや左右の板厚差が大きくなるウエッジ異常等の防止に有効である。
【００４０】
図４は、ロールの熱膨張量（サーマルクラウン）および摩耗量のトレンド、および同一サイクル内の任意の時点でのサーマルおよび摩耗プロフィールを支援モニタ１２上に表示した例である。熱膨張量が大きくなりすぎると、スタンド間で中伸びになり、極端な場合には板の穴をあき等のトラブルにつながる。サーマルクラウンのトレンド表示により、圧延のピッチダウンや冷却水量の調整が容易になり、圧延し易い熱膨張量の維持が容易になる。また、先々の摩耗プロフィールを表示することで、幅戻り（幅狭の材料の後に幅広の材料を圧延すること）に合わせてロールシフトのピッチを調整し、摩耗による段差の小さい状態で幅広の材料を圧延することができ、圧延形状不良の防止が容易になる。
【００４１】
以上、支援システム１の支援モニタ１２に表示された情報の説明を行ったが、これらは例示であって、表示される情報は限定されるものではない。支援モニタ１２には、圧延装置に対する設定条件値と介入に関し必要とされる情報とが、同時に表示されていればよい。
例えば、情報としては、１本前の圧延材Ｗにおける「設定条件の実績値」を採用してもよいし、当該圧延材Ｗと類似度の高い過去の圧延材Ｗにおける「設定条件の実績値」を採用してもよい。
【００４２】
このような過去の圧延材Ｗにおける「設定条件の実績値」の計算は、次のようにして行われる。なお、以降では設定条件として「圧下スケジュールの実績値」を求める場合を代表例に挙げる。
つまり、圧下スケジュールのような「設定条件の実績値」は、板厚、板幅、鋼種および圧延温度等の板材の特徴量でほぼ層別できることを発明者は実績として知得している。そこで、圧下スケジュールのばらつきを定量的に取り扱うため、次の（１）式に示すように、板材の特徴量から、圧下スケジュール設定対象の板材が中心となるように、ユークリッド距離による基準空間を過去に圧延された板材の実績データを用いて作成する。
【００４３】
【数１】
2015074020.tif 000003
【００４４】
具体的には、このユークリッド距離による基準空間の算出は、母集団を構成する１つ１つの要素（ここでは、圧下スケジュール）を多次元の属性ベクトルとして表現し、各ベクトル間の距離、複数のベクトルで構成されるグループ（クラスタ）、及び各クラスタの重心を定義する。そして、１つ１つの要素ごとにその要素と重心との距離が最も近いクラスタを見つけて、所属するクラスタを決めながらクラスタの重心位置を更新していく。最終的に特徴が似通った要素を集めて構成されるクラスタ（要素の集団）と、個々の要素の所属するクラスタが「基準空間」として決定される。
【００４５】
次に、（２）式による類似度が、閾値を満足する板材を時系列的に並べたときの直近のＭ本の板材を抽出する。このようにして抽出された板材の圧下スケジュールの上下界をとることによって圧下スケジュールのばらつきを求めることが可能となる。
【００４６】
【数２】
2015074020.tif 000004
【００４７】
つまり、このようにして求められた圧下スケジュールのばらつきの中に収まるように選択された圧下スケジュールを、「圧下スケジュールの実績値」として採用する。なお、圧下スケジュール以外の設定条件についても、同様な手法を用いて「設定条件の実績値」を計算することが可能となる。
また、必要とされる情報として、
・圧延スタンドの圧下位置、又は隣り合う圧延スタンドの圧下位置の差（圧下位置差）、なお、圧下位置差の代わりに荷重比あるいはパワーカーブ（板厚とモーター負荷の関係）の過去実績を採用してもよい表示してもよい
・圧延材のサイズ、鋼種毎に定められた基準の圧下位置、あるいは圧下位置差の人的な変更量
・荷重と板厚の関係を示すパスパターン、ベンダ荷重、圧延材の板幅中央位置におけるトータルクラウン（イニシャルクラウン、サーマルクラウン、ロール磨耗量の合計）
・圧延ロールのサーマルプロフィール、磨耗プロフィール、トータルプロフィール
・ロール交換直前における圧延ロールの磨耗プロフィール
・圧延スタンドの圧延荷重
・粗圧延を行う圧延スタンドの出側における圧延材の表面温度、仕上げ圧延を行う圧延スタンドの入側における圧延材の表面温度
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材のラフバー厚、ねらい幅、ねらい厚、熱間強度
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材を圧延する際の圧延スタンドのサーマルクラウンとロール磨耗量
・当該圧延材（設定計算の対象材）から複数本先に圧延予定である圧延材を圧延する際の圧延スタンドのワークロールのシフト量
等、様々なものが採用可能であり、表示された情報が多ければ多いほど、オペレータＭの介入作業に有益なものとなる。
【００４８】
以上述べた支援システム１を用いることで、圧延工程（図２の画面の場合では、仕上げ圧延スタンド５）での設定を容易にし、経験の浅いオペレータＭが複雑な圧延状況に応じて適切な設定変更を行えるようにすることで、圧延設備２の通板作業の容易化および熱延板品質の安定化を図ることができるようになる。
図５は、熱間圧延設備２の運転技術の習得に要する年数を、支援システム１の導入前と導入後とで比較した結果を示している。実操業下では、様々な圧延状況に応じて適切な介入をする必要があり、支援システム１の導入前には運転技術の習得に多くの時間を費やしたが、本システム１の導入により経験の少ないオペレータであっても、自らの経験範囲だけではなく、支援システム１に蓄積されたベテランの設定やベテランの判断を参考にすることにより、速やかに運転技術を習得することが可能になった。
【００４９】
以上、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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
圧延スタンドに対する設定条件の介入を例として説明を行ったが、加熱炉や冷却装置の設定条件に対する介入においても、本発明の支援システムは有益である。
【符号の説明】
【００５０】
１    支援システム
２    圧延設備
３    加熱炉
４    粗圧延スタンド
５    仕上げ圧延スタンド
６    巻き取り装置
７    ワークロール
８    バックアップロール
１０  設定計算用コンピュータ（プロコン）
１１  上位のコンピュータ（ビジコン）
１２  支援モニタ（表示器）
Ｍ    オペレータ
Ｓ    スラブ
Ｗ    圧延材
【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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