(57)【要約】【課題】鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の、１つ又は複数の評価指標の値に関して最適なトリム代の迅速な設計を支援する技術を提供する。【解決手段】トリム代モデル作成保持手段１０３は、各製造工程より収集した実績板幅データから、トリム工程能力に基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成する。シミュレーション手段１０３及び最適トリム代決定手段１０５は、このモデルと製品の生産予定とトリム代設計値とから、各評価指標の値をシミュレーションで導出すると共に、生産に対する要求を評価関数として与えて、製品の生産予定とトリム代モデルとから、その評価関数の値を最適にするトリム代を決定する。これにより、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の、１つ又は複数の評価指標の値に関して最適なトリム代を迅速に決定する。【選択図】図１
2008276620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の最適なトリム代の設計を、製品の生産予定に基づいて行う鋼板トリム代設計作業を支援する鋼板トリム代設計支援システムであって、
各製造工程の実績板幅データを取り込んで収集及び蓄積する実績板幅データ収集手段と、
前記実績板幅データ収集手段に蓄積された前記実績板幅データと、トリム工程においてトリム異常を発生させずにトリム処理を行うことが可能な最小トリム代であるトリム工程能力とに基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成してデータベースとして保持するトリム代モデル作成保持手段と、
製品の生産予定と、トリム代設計値と、前記トリム代モデルとを用いて、トリム代設計値の１つ又は複数の評価指標の値を導出するためのシミュレーション手段と、
前記評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力保持手段と、
前記製品の生産予定について、前記トリム代モデルに基づいて、前記評価関数の値を最大又は最小にして前記評価指標に関して最適なトリム代設計値を決定する最適トリム代決定手段と、
シミュレーション条件及び最適トリム代設計値計算条件の入力、シミュレーション結果及び決定したトリム代設計値を出力する入出力手段と、を具備することを特徴とする鋼板トリム代設計支援システム。
【請求項２】
前記評価指標が、トリム処理コスト及びトリム処理スループットであることを特徴とする請求項１に記載の鋼板トリム代設計支援システム。
【請求項３】
前記トリム異常が、トリム工程入側板幅の過小によるトリム処理速度低下、及びトリム工程入側板幅の過小により生産予定上の板幅でのトリム処理が不可能となることであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼板トリム代設計支援システム。
【請求項４】
鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の最適なトリム代の設計を、製品の生産予定に基づいて行う鋼板トリム代設計作業を支援する鋼板トリム代設計支援方法であって、
各製造工程の実績板幅データを取り込んで収集及び蓄積する実績板幅データ収集ステップと、
前記実績板幅データ収集ステップで蓄積された前記実績板幅データと、トリム工程においてトリム異常を発生させずにトリム処理を行うことが可能な最小トリム代であるトリム工程能力とに基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成してデータベースとして保持するトリム代モデル作成保持ステップと、
製品の生産予定と、トリム代設計値と、前記トリム代モデルとを用いて、トリム代設計値の１つ又は複数の評価指標の値を導出するためのシミュレーションステップと、
前記評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力保持ステップと、
前記製品の生産予定について、前記トリム代モデルに基づいて、前記評価関数の値を最大又は最小にして前記評価指標に関して最適なトリム代設計値を決定する最適トリム代決定ステップと、
シミュレーション条件及び最適トリム代設計値計算条件の入力、シミュレーション結果及び決定したトリム代設計値を出力する入出力ステップと、を有することを特徴とする鋼板トリム代設計支援方法。
【請求項５】
鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の最適なトリム代の設計を、製品の生産予定に基づいて行う鋼板トリム代設計作業を支援するコンピュータプログラムであって、
各製造工程の実績板幅データを取り込んで収集及び蓄積する実績板幅データ収集手順と、
前記実績板幅データ収集手順で蓄積された前記実績板幅データと、トリム工程においてトリム異常を発生させずにトリム処理を行うことが可能な最小トリム代であるトリム工程能力とに基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成してデータベースとして保持するトリム代モデル作成保持手順と、
製品の生産予定と、トリム代設計値と、前記トリム代モデルとを用いて、トリム代設計値の１つ又は複数の評価指標の値を導出するためのシミュレーション手順と、
前記評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力保持手順と、
前記製品の生産予定について、前記トリム代モデルに基づいて、前記評価関数の値を最大又は最小にして前記評価指標に関して最適なトリム代設計値を決定する最適トリム代決定手順と、
シミュレーション条件及び最適トリム代設計値計算条件の入力、シミュレーション結果及び決定したトリム代設計値を出力する入出力手順とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板トリム代設計支援システムに関し、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の、１つ又は複数の評価指標の値に関して最適なトリム代の設計に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼板製造工場において鋼板を製造する場合には、熱間圧延工程、酸洗工程、冷間圧延工程、連続焼鈍工程等の複数の製造工程での処理を経て製造する。この場合、顧客の要望する板幅の製品を得る為に、酸洗工程や連続焼鈍工程に於いてトリム処理を行うことが多い。熱間圧延工程では板幅の造り込み制御を行うことが可能であるが、熱間圧延出側板幅が狙い板幅から変動すること、また、熱間圧延工程を出た後の、冷間圧延工程、連続焼鈍工程等の下工程に於いて、板幅の広がり、縮み等の板幅変化が生じ、各製造工程の製造条件によってその広がり幅、縮み幅が異なることから、熱間圧延工程の板幅造り込みのみで、製品板幅を高精度に作り込むことが難しい為である。
【０００３】
トリム処理に於いては、トリム処理後の板幅であるトリム板幅に対して、トリム工程入側の板幅が十分広くない場合、即ち切り代（トリム代）が小さすぎる場合には、安定したトリム処理を行うことが難しくなり、予定したトリム処理速度から減速し、より低速での処理を行うことが必要になる。従って、製造スループットの低下が生じる。ここでは、トリム工程入側の板幅過小による減速をトリム減速と呼び、トリム減速が必要となる板幅を減速必要板幅と呼ぶ。即ち、トリム工程入側の板幅が減速必要板幅以上であれば、トリム減速は不要であるが、トリム工程入側の板幅が減速必要板幅を下回ると、トリム減速が必要となる。また、トリム工程入側の板幅が更に小さくなると、低速でもトリム処理を行うことが不可能となり、生産予定上の板幅での製品製造が不可能となり、製造した鋼板の、他の注文品への振り替えや屑化が必要となり、これが大きなコスト増加要因となる。ここでは、トリム工程入側板幅過小によりトリム処理が不可能になることをトリム不可と呼び、トリム不可が生じる板幅をトリム不可板幅と呼ぶ。即ち、トリム工程入側の板幅がトリム不可板幅以上であれば、トリム不可は生じないが、トリム工程入側の板幅がトリム不可板幅を下回ると、トリム不可が生じる。
【０００４】
トリム減速やトリム不可が生じる場合には、トリム処理が当初の予定通り実施出来なくなるので、トリム減速もトリム不可もトリム異常と呼ばれる。減速必要板幅からトリム板幅を差し引いた値は、トリム異常の一種であるトリム減速が生じない最小トリム代であり、トリム不可板幅からトリム板幅を差し引いた値は、同様にトリム異常の一種であるトリム不可が生じない最小トリム代である。最小トリム代が小さいほど、トリム工程入側の板幅が変動してもトリム異常が生じにくくなるので、最小トリム代の値がトリム工程能力を示す指標となる。
【０００５】
熱間圧延工程に於いて狙い板幅は、製品板幅に、安定したトリム処理を行うのに必要な十分なトリム代を加え、更に、下工程での板幅変化の見込み値を考慮して決定する必要がある。ここでいうトリム代は、実績板幅から結果的に決まるトリム代実績値ではなく、設計時点のトリム代なので、特に区別が必要な場合はトリム代設計値と呼ぶ。また、適切なトリム代設計値を指定することで、熱間圧延工程の狙い板幅を決定することをトリム代設計と呼ぶ。トリム代設計に於いて、トリム代設計値が十分大きい場合には、大きな板幅変化が生じた場合にもトリム減速が必要になることがなく、安定したトリム処理を行うことが可能であるが、トリムされた両端部分は屑となるため、歩留まりの低下とそれによるコスト増加が生じる。逆に、トリム代設計値を小さくした場合には、歩留まり向上とそれによるコスト低減が可能となるが、大きな板幅変化が生じた場合にトリム減速によるトリム処理スループット（以降、単に「スループット」と呼ぶ）低下や、トリム不可によるトリム処理コスト（以降、単に「コスト」と呼ぶ）増加が生じる恐れが高くなる。従って、熱間圧延工程出側板幅の狙い板幅に対する制御精度や、下工程に於ける板幅変化の推定精度を高めた上で、スループット優先、コスト優先等、その時々の要求に応じた適切なトリム代設計を行うことが求められる。
【０００６】
このような状況に対して例えば、熱間圧延工程出側板幅を正確に予測し、予測板幅が次工程最小板幅を下回っていれば熱間圧延工程狙い板幅を変更する方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、対象とする鋼板の成分実績や熱間圧延の製造実績条件の、予定値からの変化に対して、下工程での幅縮み量予測を修正し、下工程の製造条件を変更することで、製品の板幅変動を低減する方法が開示されている（特許文献２参照）。
【０００８】
一方、過去の操業実績に於けるトリム工程入側板幅実測値からトリム代実績値を計算し、予め設定された最小トリム代との大小比較から操業トラブル発生の可能性を評価し、トリム歩留まりと操業トラブル発生とのバランスを考えて、熱間圧延工程狙い板幅を変更する方法が開示されている（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−５７３１５号公報
【特許文献２】特開平１１−１８８４０４号公報
【特許文献３】特開２００３−２０５３０６号公報
【発明の開示】
【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及び特許文献２の方法は、途中工程までの操業実績から実績板幅を予測し、以降の製造条件を変更することで製品板幅の変動を抑制しようとするもので、生産計画作成時点に於けるトリム代設計についての指針を与えるものではない。
【００１１】
また、特許文献３の方法は、トリム代設計の指針を与えるものではあるが、トリム代実績値の最小値のみを予め設定された最小トリム代と比較しており、最小トリム代を下回る部分の長さ等、トリム代変更が操業トラブル発生に与える定量的影響が十分考慮されておらず、また、トリムコストと操業トラブル発生とを具体的にどの様にバランスさせるかの定量的な指針が示されていない。
【００１２】
トリム代設計を適切な形で行う為には、トリム代を変更した時の、トリム減速発生への影響、それも減速が必要な長さ等を含めた定量的影響や、トリム不可発生への影響を、操業実績データから定量的に明らかにした上で、その時々のスループット優先やコスト優先等の要求に適切に対応したトリム代を決定する必要がある。また、その際に、下工程に於ける板幅変化を精度良く予測した上で、トリム代を決定することが必要なのは言うまでもない。
【００１３】
そこで本発明の目的は、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の、１つ又は複数の評価指標の値に関して最適なトリム代の設計を支援する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の鋼板トリム代設計支援システムは、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の最適なトリム代の設計を、製品の生産予定に基づいて行う鋼板トリム代設計作業を支援する鋼板トリム代設計支援システムであって、各製造工程の実績板幅データを取り込んで収集及び蓄積する実績板幅データ収集手段と、前記実績板幅データ収集手段に蓄積された前記実績板幅データと、トリム工程においてトリム異常を発生させずにトリム処理を行うことが可能な最小トリム代であるトリム工程能力とに基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成してデータベースとして保持するトリム代モデル作成保持手段と、製品の生産予定と、トリム代設計値と、前記トリム代モデルとを用いて、トリム代設計値の１つ又は複数の評価指標の値を導出するためのシミュレーション手段と、前記評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力保持手段と、前記製品の生産予定について、前記トリム代モデルに基づいて、前記評価関数の値を最大又は最小にして前記評価指標に関して最適なトリム代設計値を決定する最適トリム代決定手段と、シミュレーション条件及び最適トリム代設計値計算条件の入力、シミュレーション結果及び決定したトリム代設計値を出力する入出力手段と、を具備することを特徴とする。
また、本発明の鋼板トリム代設計支援方法は、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の最適なトリム代の設計を、製品の生産予定に基づいて行う鋼板トリム代設計作業を支援する鋼板トリム代設計支援方法であって、各製造工程の実績板幅データを取り込んで収集及び蓄積する実績板幅データ収集ステップと、前記実績板幅データ収集ステップで蓄積された前記実績板幅データと、トリム工程においてトリム異常を発生させずにトリム処理を行うことが可能な最小トリム代であるトリム工程能力とに基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成してデータベースとして保持するトリム代モデル作成保持ステップと、製品の生産予定と、トリム代設計値と、前記トリム代モデルとを用いて、トリム代設計値の１つ又は複数の評価指標の値を導出するためのシミュレーションステップと、前記評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力保持ステップと、前記製品の生産予定について、前記トリム代モデルに基づいて、前記評価関数の値を最大又は最小にして前記評価指標に関して最適なトリム代設計値を決定する最適トリム代決定ステップと、シミュレーション条件及び最適トリム代設計値計算条件の入力、シミュレーション結果及び決定したトリム代設計値を出力する入出力ステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明のコンピュータプログラムは、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の最適なトリム代の設計を、製品の生産予定に基づいて行う鋼板トリム代設計作業を支援するコンピュータプログラムであって、各製造工程の実績板幅データを取り込んで収集及び蓄積する実績板幅データ収集手順と、前記実績板幅データ収集手順で蓄積された前記実績板幅データと、トリム工程においてトリム異常を発生させずにトリム処理を行うことが可能な最小トリム代であるトリム工程能力とに基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成してデータベースとして保持するトリム代モデル作成保持手順と、製品の生産予定と、トリム代設計値と、前記トリム代モデルとを用いて、トリム代設計値の１つ又は複数の評価指標の値を導出するためのシミュレーション手順と、前記評価指標に対する要求を記述する評価関数を入力及び保持する評価関数入力保持手順と、前記製品の生産予定について、前記トリム代モデルに基づいて、前記評価関数の値を最大又は最小にして前記評価指標に関して最適なトリム代設計値を決定する最適トリム代決定手順と、シミュレーション条件及び最適トリム代設計値計算条件の入力、シミュレーション結果及び決定したトリム代設計値を出力する入出力手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、各製造工程より収集した実績板幅データから、トリム工程能力に基づいて、トリム代設計値とトリム異常発生との関係を表すトリム代モデルを作成し、このモデルと製品の生産予定とトリム代設計値とから、１つ又は複数の評価指標の値をシミュレーションで導出すると共に、生産に対する要求を評価関数として与えて、製品の生産予定とトリム代モデルとから、その評価関数の値を最適にするトリム代を決定することで、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の、１つ又は複数の評価指標の値に関して最適なトリム代の設計を支援する技術を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態として、複数の工程、即ち、板幅造り込み工程、板幅変化工程、及びトリム工程から構成される鋼板製造工場における鋼板トリム代設計支援システムの概要を示す構成図である。
【００１７】
更に、図２は、図１に示す鋼板トリム代設計支援システムを用いて行う鋼板トリム代設計の処理の一例を示すフローチャートである。以下、図１及び図２を用いて、評価指標として、コスト、スループットの２つを選び、前記評価指標の値に関して最適なトリム代設計を支援するシステムを例にとって説明する。トリム処理は、酸洗工程で行う場合と、連続焼鈍工程で行う場合が主に存在するが、ここでは連続焼鈍工程でトリム処理を行う場合を例にとる。従って、図１における板幅造り込み工程は熱間圧延工程を表し、板幅変化工程としては酸洗工程、冷間圧延工程、及び連続焼鈍工程のトリム装置手前までの部分を合わせて１つの工程として示している。また、トリム工程は連続焼鈍工程のトリム装置以降を表すものとする。
【００１８】
図１において、実績板幅データ収集手段１０１は、これまでに指定されているトリム代によって製造を行った鋼板についての実績板幅データを収集及び蓄積する手段である。トリム代モデル作成保持手段１０２は、トリム代と評価指標（コスト、スループット）との関係を表すトリム代モデルを作成する手段である。
【００１９】
シミュレーション手段１０３は、本システムの使用者であるトリム代決定担当者（以降、「担当者」と略す）が、実現される評価指標の値を予測する為に用いる手段である。評価関数入力保持手段１０４は、最適性を定義する為の評価関数を保持する手段である。最適トリム代決定手段１０５は、最適なトリム代の決定を行う手段である。表示入出力手段１０６は、各鋼板のトリム代決定に関連する項目、具体的には、鋼種、製品寸法（板厚、板幅）、重量等の情報を表示し、また担当者により決定されたシミュレーション条件をシミュレーション手段１０３に入力するための手段である。
【００２０】
次に図２を用いて鋼板トリム代設計の処理の一例を説明する。まずステップＳ２０１において、従来指定されているトリム代によって製造を行った鋼板についての実績板幅データを、実績板幅データ収集手段１０１によって収集する。この際、なるべく多くの鋼種、多くの寸法（板厚、板幅）の鋼板に関する実績板幅データを収集する。
【００２１】
実績板幅データ収集手段１０１によって収集する実績板幅データとしては、板幅計測装置等で計測した板幅計測値を、他の製造実績データ、例えば作業開始／終了時刻、トリム処理速度、鋼種、板厚等のデータと共に収集する。これらのデータは、直接的にはプロセス制御用計算機や、品質管理用計算機にて収集されることが一般的であり、本システムにおけるデータ収集としては、これら計算機からネットワークを介してデータを受領することが可能である。図３に収集された実績板幅データの一例を示す。また、減速必要板幅やトリム不可板幅は、鋼種、サイズや設備仕様にもよるが、それぞれ、トリム板幅「＋１５ｍｍ」程度、トリム板幅「＋１０ｍｍ」程度であることが一般的である。
【００２２】
実績板幅データが十分に収集された後には、ステップＳ２０２において、トリム工程能力（図中、２０００）を考慮した上で、トリム代モデル作成保持手段１０２によって、トリム代と評価指標（コスト、スループット）との関係を表すトリム代モデルを作成する。なお、トリム工程能力については、本システムにおいて予め記憶されているものとする。
【００２３】
評価指標の値は、鋼種、製品寸法（板厚、板幅）等によって異なったものになるので、鋼種毎に例えば製品板厚０．２ｍｍ刻み、製品板幅４００ｍｍ刻み毎等の区分に分けて、それぞれの区分毎に別個のモデルを作成するのが良い。
【００２４】
図４にトリム代モデル作成の具体的な手順を示す。図４（ａ）の（１）は、鋼板１枚についてのトリム工程入側実績板幅の一例であり、トリム減速もトリム不可も生じていない。これに対して、トリム代を縮小すると、即ち、熱間圧延工程狙い板幅を小さくすると、他の製造条件に変更がなければトリム工程入側板幅はその分だけ小さくなると考えられる。（２）の値までのトリム代縮小であればトリム減速は生じないが、それを超えて（３）の値まで縮小すると長さＬ３の区間でトリム減速による低速での処理が必要となる。更に、（４）の値まで縮小すると長さＬ４の区間で低速での処理が必要となる。図４（ｂ）は、この様にして導出したトリム代変更と低速処理必要長さの関係を示す図である。
【００２５】
同様に、図４（ａ）に於いて、（３）の値までのトリム代縮小ではトリム不可は生じていないが、（４）の値までトリム代を縮小すると、トリム不可が生じる。鋼板において１カ所でもトリム不可板幅を下回ると、当初計画した製品を製造することができなくなるので、トリム不可については、それを下回った長さを問題にせず、トリム代変更に対するトリム不可発生有無を整理すれば良い。図４（ｃ）に一例を示す。
【００２６】
次に、図４（ｂ）に示す様な、トリム代を変更した時の低速処理必要長さから、トリム代とスループットとの関係をモデル化する。低速処理必要長さとスループットとの関係は以下の式（１）、式（２）で表される。
【００２７】
トリム処理時間＝（板全長−低速処理必要長さ）／予定速度＋低速処理必要長さ／低速速度・・・（１）
スループット＝鋼板重量／トリム処理時間・・・（２）
【００２８】
従って、トリム代を小さくして低速処理必要長さが大きくなるほど、スループットは小さくなる。尚、予定速度から低速速度への移行に要する時間が無視できない場合は、移行過程に於ける平均速度を計算し、式（１）に於ける低速処理必要長さや、低速速度を補正することで、より精度の高いスループットの計算が可能である。
【００２９】
図５（ａ）にトリム代とスループットとの関係のモデルの一例を示す。本図で横軸右側ほどｘ（トリム代）の値が小さくなる。「鋼板１」と示した破線が鋼板1枚についてのモデルの一例である。同一区分に、もう1枚の鋼板である「鋼板２」が存在し、同様にトリム代とスループットとの関係が図５（ａ）の「鋼板２」の破線で示された様に計算されたとすると、当該区分の２枚の鋼板の平均は、「鋼板１＋鋼板２」で示される実線の様になる。この場合、２枚の鋼板が全く同一の仕様であれば、平均スループットとしては、単純に両者の平均を取れば良く、仕様が異なり、鋼板重量が異なる場合には、それぞれの鋼板重量で両者の重み付け平均を取った値を、２枚の鋼板の平均スループットとすれば良い。区分内に３枚以上の鋼板の実績データが収集された場合も、全く同様の処理で当該区分の平均スループットを計算すれば良く、これが当該区分のトリム代モデルのうちの、スループットモデルとなる。図５（ｂ）にその一例を示す。ここでＡ点は、当該区分に存在する鋼板のうちで、トリム代を段階的に縮小した時に、トリム減速板幅に対する板幅最小値の余裕が最も少ない鋼板に於いて、板幅最小値がトリム減速必要板幅に達する時のトリム代である。トリム代がＡ点よりも大きい間は、当該区分の平均値としてのスループットの値は一定であるが、トリム代がＡ点よりも小さくなると徐々にスループットの値が低下することを表す。
【００３０】
全く同様の処理で、図４（ｃ）で示したトリム代変更とトリム不可発生との関係から、トリム代とコストとの関係をモデル化する。トリム不可が発生した場合には、注文振り替えや、振り替えが不可能な場合には屑化に要するコストが新たに追加的にかかる。注文振り替えコストは、鋼種、製品板厚、製品板幅等によって異なった値となるが、トリム代設計時にはどの注文と振り替えるかが決まっていないことが一般的であるから、過去の実績から平均的な振り替えコストを計算し、その値を用いるのが良い。当該区分に複数の鋼板についての実績データが収集されている場合には、スループットモデルを計算したのと同様に、それぞれの鋼板の重量で重み付け平均を取ればよい。図５（ｃ）の「トリム不可によるコスト増」で示した破線が、その一例である。「トリム不可によるコスト増」と、「トリム代減少によるコスト減」の合計が、トリム処理に関する「合計コスト」となり、これがトリム代モデルのうちのコストモデルである。ここでＢ点は、当該区分に存在する鋼板のうちで、トリム代を段階的に縮小した時に、板幅最小値のトリム不可板幅に対する余裕が最も少ない鋼板に於いて、板幅最小値がトリム不可板幅に達する時のトリム代である。トリム代がＢ点よりも大きい間は、当該区分の平均値としてのコストは、トリム代減少による歩留まり向上により減少傾向を示す（「トリム代減少によるコスト減」で示された破線と一致する）が、トリム代がＢ点よりも小さくなると増加し始めることを表す。
【００３１】
同様の手順によって、実績板幅データが収集された全ての区分に対して、トリム代モデル（スループットモデル及びコストモデル）を作成し、データベースとして保存しておくことによって、下工程に於ける板幅変化を正確に考慮した上での最適トリム代決定を迅速に行うことが可能となる。
【００３２】
図２に戻り、トリム代を決定したい対象鋼板の生産予定が確定したら、ステップＳ２０３において、シミュレーション手段１０３によって、本システムの使用者であるトリム代決定担当者（以降、「担当者」と略す）が、実現される評価指標の値を予測する為のシミュレーションを行う。ここで、生産予定に関するデータは、図１中に表示されない生産管理用計算機に保存されており、ネットワークを介してシミュレーション手段１０３に入力することが可能である。シミュレーションを行う場合は、各鋼板のトリム代決定に関連する項目、具体的には、鋼種、製品寸法（板厚、板幅）、重量等の情報を、後述の表示入出力手段１０６によって、担当者がシミュレーション条件としてシミュレーション手段１０３に入力する。そして、前述のトリム代モデル作成保持手段１０２で作成し保存したトリム代モデルのうち、生産予定の鋼板に対応する鋼種、製品寸法区分のトリム代モデルを読み出す。
【００３３】
図５（ｂ）及び（ｃ）を用いてシミュレーションの考え方を説明する。ここで、実現される評価指標の値を予測したいトリム代の選択値ｘｓｅｌをシミュレーション条件として入力すると、（ｂ）に示されたスループットモデル及び（ｃ）に示されたコストモデルから、実現されるスループットｙ１及びコストｙ２の値が求められる（図中で○で示す）。これがシミュレーション結果として予測される評価指標の値である。
【００３４】
次にステップＳ２０６において、得られたシミュレーション結果は、表示入出力手段１０６によって、担当者に対して画面表示等で表示される。ここで、シミュレーションによって得られた評価指標の値が担当者の満足するものとなった時は、担当者はキーボード等の操作によって、選択したトリム代の値を各製造工程の生産管理用計算機等に出力する。また、もし得られた評価指標の値が満足するものでない場合には、シミュレーション条件であるトリム代の選択値ｘｓｅｌをキーボード入力等によって変更して再度シミュレーションを行う。この様な操作を繰り返し行い、満足する評価指標の値が実現されるトリム代が得られた時点で、その値を出力する。
【００３５】
もう一つのトリム代決定方法として、ステップＳ２０５において、本システムに備えられた最適トリム代決定手段１０５を用いて最適なトリム代の決定を行うことが可能である。この場合、まずステップＳ２０４において、最適性を定義する為の評価関数を、評価関数入力保持手段１０４によって入力する。最も一般的な形としては、２つの評価指標（スループット及びコスト）の値を、以下の式（３）の様に重み付けして加え合わせたものを用いることができる。ｃ１、ｃ２がスループット、コストに対する重みである。ここで、スループットｙ１は大きいほど好ましく、コストｙ２は小さいほど好ましいので、直接加え合わせるのは適切ではない。そこで、スループットが大きいほど小さくなる指標、例えばスループットｙ１の逆数を取ってｙ１'とし、これをコストｙ２と加え合わせる。従って、評価関数Ｆの値を最小にするのが最適なトリム代である。
【００３６】
評価関数Ｆ＝ｃ１・ｙ１'＋ｃ２・ｙ２・・・（３）
【００３７】
或いは、式（３）の代わりに、下記の式（４）の評価関数Ｆ'を用いることも可能である。ここで、ｙ２'はコストｙ２が小さいほど大きくなる指標、例えばコストｙ２の逆数とすると、式（４）の評価関数Ｆ'の値を最大にするのが最適なトリム代になる。この様に、評価関数は、その定義によって、その値を最大または最小にするのが、評価指標に関して最適なトリム代設計値になる。
【００３８】
評価関数Ｆ'＝ｃ１・ｙ１＋ｃ２・ｙ２'・・・（４）
【００３９】
以下、上記式（３）の評価関数Ｆを用いる場合を例に説明するが、式（４)の評価関数Ｆ'を用いる場合でも、考え方は全く同じである。ここで、トリム代決定に際してコストのみを考慮すれば良く、スループットを評価関数に加える必要がなければ、ｃ１＝０ とすれば良い。この場合、得られるトリム代最適値は図５（ａ）、（ｂ）に於けるＢ点に対応する値となる。これに対して、スループットを評価に加える場合にはｃ１をゼロでない値とすれば良く、スループットの評価を重視するほど、ｃ１の値を大きくすれば良い。この場合、決定されるトリム代は、図５（ａ）、（ｂ）に於けるＢ点からＡ点に近づく。ここで、ｃ１、ｃ２の値は最適トリム代設計値計算条件であり、表示入出力手段１０６によって担当者が入力する。この様に、評価関数はその時々の製造に対する要求に応じて適切なものを選択するのが良く、式（３）の重み係数ｃ１、ｃ２の値はそれに応じて選択するのが望ましい。また、評価関数の形としても、式（３）で示した重み付け和の形に限定されるものでないのは言うまでもない。
【００４０】
また、トリム代モデルに於けるトリム代と各評価指標の関係が線形であれば、或いは線形で近似しても評価精度の点で問題がなければ、以下の式（５）の様に表記可能である。
【００４１】
ｙ１' ＝ａ１・ｘ＋ｂ１
ｙ２＝ａ２・ｘ＋ｂ２    ・・・（５）
【００４２】
トリム代モデルが式（５）の形で、また評価関数が式（３）の形で表現されれば、最適化手法として一般に広く用いられる線形計画法で最適解、即ち、評価関数Ｆの値を最小にするトリム代ｘの値と、その時の各評価指標の値を容易に計算することが可能である。
【００４３】
トリム代モデルや評価関数の何れかが非線形になる場合でも、最適化手法としてこれも比較的よく用いられる非線形計画法を用いて最適解を求めることが可能である。また、遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッド・アニーリング、タブー・サーチ手法、ローカル・サーチ手法等の探索法を用いても良く、最適トリム代決定の方法としては、特定の最適化手法に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４４】
得られた計算結果（トリム代の最適値、及びその時の各評価指標の値）は、シミュレーション結果と同様に、表示入出力手段１０６によって、担当者に対して画面表示等で表示する（図２の表示・入出力ステップＳ２０６に対応）。ここで、計算結果が担当者の満足するものとなった時は、担当者はキーボード等の操作によって、トリム代を各製造工程の生産管理用計算機等に出力する。また、もし得られた計算が満足するものではい場合は、最適トリム代設計値計算条件である評価関数、式（３）の各項の重み係数ｃ１、ｃ２の値をキーボード入力等によって変更して、再度最適化計算を実行することが可能である。また、シミュレーションステップ実行の時と同様に、得られたトリム代の最適値の値を修正してシミュレーションを行うことも可能である。この様な操作を繰り返し行い、満足する評価指標の値を実現するトリム代が得られた時点で、その値を出力する。
【００４５】
図６は、上述したトリム代決定支援システムを構成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【００４６】
図６において、６００はコンピュータＰＣ（以下、ＰＣ）である。ＰＣ６００は、ＣＰＵ６０１を備え、ＲＯＭ６０２又はハードディスク（ＨＤ）６１１に記憶された、あるいはフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）６１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス６０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。上記ＰＣ６００のＣＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２又はハードディスク（ＨＤ）６１１に記憶されたプログラムにより、本実施の形態の各機能手段が構成される。
【００４７】
６０３はＲＡＭで、ＣＰＵ６０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。６０５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）であり、キーボード（ＫＢ）６０９から入力される信号をシステム本体内に入力する制御を行う。６０６は表示コントローラ（ＣＲＴＣ）であり、表示装置（ＣＲＴ）６１０上の表示制御を行う。６０７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ブートプログラム（起動プログラム：パソコンのハードやソフトの実行（動作）を開始するプログラム）、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク（ＨＤ）６１１、及びフレキシブルディスク（ＦＤ）６１２とのアクセスを制御する。
【００４８】
６０８はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）で、ＬＡＮ６１３を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、あるいは他のＰＣと双方向のデータのやり取りを行う。
【００４９】
（実施例）
以下、本発明の鋼板トリム代設計支援システムを実際に使用した実施例を説明する。本例では、以下の様な鋼種、製品寸法区分の鋼板の最適なトリム代の値を最適トリム代決定手段１０５を用いて計算した。
【００５０】
対象鋼種：ＳＰＣＣ材
板幅区分：１，０００−１，３００ｍｍ
板厚区分：１．２−１．６ｍｍ
【００５１】
最適化計算の評価関数としては、以下の３ケースについて計算を行った。
【００５２】
ケース１：トリム処理コスト最小（式（５）に於いてｃ１＝０、ｃ２＝１）
ケース２：２評価指標のバランスを考慮（式（５）に於いてｃ１＝２、ｃ２＝１）
ケース３：トリム処理スループット重視（式（５）に於いてｃ１＝１００、ｃ２＝１）
【００５３】
得られた最適トリム代と、その時の評価指標の値を、最適トリム代については現行トリム代からの変更量で、評価指標の値については現行トリム代に対する値を１００とした時の相対値で、以下の表１に示す。
【００５４】
【表１】
2008276620.tif 000003
【００５５】
この結果から、トリム処理コスト最小を目的としたケース１では、現行よりもトリムコストが２３％低下する一方で、スループットも８％低下するという結果が得られ、トリム処理スループットを重視したケース３では、トリム処理スループットは現行と変わらないものの、トリム処理コストが８％ではあるが減少するという結果が得られた。これは、現状のトリム代設計が、トリム処理スループットを過剰に考慮した結果、過大なトリム代となっていることを示す。また、２つの評価指標のバランスを考慮したケース２では、スループットは現状から２％と僅かではあるが低下するものの、トリム処理コストが１５％低下するという結果となった。鋼板は、売値に対する製造コストの比率が高く、また、生産量も多いため、上記指標の向上は操業に対する大きな改善となり得る。
【００５６】
この様に、本発明を用いることにより、その時々の受注状況、生産状況の変化や、それらを受けて生産に対する要求が様々に変化するのに対応して、要求に応じた最適なトリム代を選択或いは設計することが可能となる。
【００５７】
ここで、本発明の目的は前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００５８】
この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００５９】
プログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６０】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６１】
更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、鋼板製造工場において、複数の製造工程での処理を経て生産される鋼板の、１つまたは複数の評価指標の値に関して最適なトリム代の迅速な設計の支援に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態に係るトリム代設計支援システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るトリム代設計支援システムにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係るトリム代設計支援システムにおいて収集された実績板幅データの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るトリム代設計支援システムにおいて収集された実績板幅データから、トリム代変更に対する低速処理必要長さ及びトリム不可発生有無の関係を導出する手順を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るトリム代モデル、及びシミュレーションの考え方を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るトリム代設計支援システムを構成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０１  実績板幅データ収集手段
１０２  トリム代モデル作成保持手段
１０３  シミュレーション手段
１０４  評価関数入力保持手段
１０５  最適トリム代決定手段
１０６  表示入出力手段
６００  コンピュータＰＣ（ＰＣ）
６０１  ＣＰＵ
６０２  ＲＯＭ
６０３  ＲＡＭ
６０４  システムバス
６０５  キーボードコントローラ（ＫＢＣ）
６０６  表示コントローラ（ＣＲＴＣ）
６０７  ディスクコントローラ（ＤＫＣ）
６０８  ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）
６０９  キーボード（ＫＢＣ）
６１０  表示装置（ＣＲＴ）
６１１  ハードディスク（ＨＤ）
６１２  フレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）
６１３  ＬＡＮ
【図１】
2008276620.tif 000004
【図２】
2008276620.tif 000005
【図３】
2008276620.tif 000006
【図４】
2008276620.tif 000007
【図５】
2008276620.tif 000008
【図６】
2008276620.tif 000009