(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の設備が直列に配置されて、先頭設備で順次接続された材料群を処理する連続設備への材料投入順序決定方法であって、
投入材料データ及び投入制約が格納された記憶手段からそのデータを読み込んで材料の投入順序を作成する工程と、
設備諸元及び操業条件が格納された記憶手段からそれらのデータを読み込んで、それらのデータと、前記材料の投入順序とに基づいて連続設備の操業シミュレーションを行う工程と、
前記シミュレーションの結果を評価する工程と、
前記シミュレーションの結果評価に基づいて操業条件を変更する操業条件変更工程と、
前記シミュレーションの評価結果に基づいて材料の投入順序を変更する材料投入順序変更工程と
を備え、
前記材料投入順序変更工程は、連続設備に投入する材料としての当該コイルを含む過去に設定され所定数の材料群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の降順にコイルをソートし、他方、前記コイル群と同属性のコイル群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の昇順にコイルをソートし、前者のコイル群を後者のコイル群で先頭側から順次入れ替え、
前記各工程は計算機によって処理されることを特徴とする連続設備の材料投入順序決定方法。
【請求項２】
前記操業条件の変更に基づいた前記シミュレーションを行い、その評価結果が所定の基準を満たさなかったときに、前記材料の投入順序を変更して前記操業シミュレーションを行わせることを特徴とする請求項１記載の連続設備の材料投入順序決定方法。
【請求項３】
複数の設備が直列に配置されて、先頭設備で順次接続された材料群を処理する連続設備への材料投入順序決定装置であって、
投入材料データ、投入制約、設備諸元及び操業条件が格納される記憶装置と、
前記投入材料データ及び前記投入制約に基づいて材料の投入順序を作成する投入順序作成手段と、
前記材料の投入順序、前記設備諸元及び前記操業条件に基づいて連続設備の操業シミュレーションを行う操業シミュレータと、
前記シミュレーションの結果を評価する結果評価手段と、
前記シミュレーションの結果評価に基づいて操業条件を変更する操業条件変更手段と、
前記シミュレーションの結果評価に基づいて材料の投入順序を変更する投入順序変更部とを備え、
前記投入順序変更部は、連続設備に投入する材料として当該コイルを含む過去に設定され所定数のコイル群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の降順にコイルをソートし、他方、前記のコイル群と同属性のコイル群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の昇順にコイルをソートし、前者のコイル群を後者のコイル群で先頭側から順次入れ替えることを特徴とする連続設備の材料投入順序決定装置。
【請求項４】
前記操業条件変更部による操業条件の変更に基づいた前記シミュレーションを行い、その結果評価が所定の基準を満たさなかったときに、前記投入順序変更手段は材料の投入順序を変更して前記操業シミュレータにシミュレーションを行わせることを特徴とする請求項３記載の連続設備の材料投入順序決定装置。
【請求項５】
前者のコイル群を後者のコイル群で順次入れ替えた後の前記シュミレーションの結果が所定の基準を満たしたとき、そのときのコイルの投入順次を指示する投入順序指示手段を更に備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の連続設備の材料投入順序決定装置。
【請求項６】
請求項３〜５の何れかに記載の連続設備の材料投入順序決定装置により決定された操業条件及び／又は材料の投入順序に従って設備を運転し、鋼板を製造することを特徴とする鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の設備が直列に配置されて、先頭設備で順次接続された材料群を処理する連続ラインからなる連続設備の材料投入順序決定方法及びその装置並びに鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の連続設備に関するものとして、例えば連続統合プロセスラインの最適設計を目的として、ライン仕様、操業条件、被処理材の生産計画ライン休止情報を入力し、ダイナミックシミュレーションにより最適設計を行い、その結果によって仕様を適宜修正するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２４６４０７号公報（「連続統合プロセスラインの設計方法」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の従来技術（特許文献１）は、新設の連続ラインの設計方法に関するものであり、既設設備の効率的な運転については、そのまま適用できないという問題点があった。以下、その理由を説明する。
【０００４】
連続設備には材料毎、設備毎に速度パターンが与えられる。例えば酸洗ラインは表１に示されるように、３設備（入側、中央、出側）からなり、設備間にはルーパー（可変長のバッファ装置：ルーパー上流と下流の速度差を吸収してコイル蓄積量を増減させる）が配置される。
【０００５】
【表１】
0004715489.tif 000002
【０００６】
ここで問題になるのは例えば中央の最低速度制約である。例として出側が停止した場合を考える。図８にその操業例を示す。出側切断点（入側溶接位置又はコイル分割位置）のトラッキング情報を元に切断機までの残長を監視し、Ａ点で出側の減速が開始する。それまでは出側速度MAX＞中央速度MAXのため、出側ルーパー位置（蓄積量）は減少していたが、Ａ点以降は速度が逆転しルーパーは蓄積を開始する。Ｃ’点で出側ルーパーは同期位置に到達する。これはルーパー残長が少なくなって来たときにルーパー前後の速度を一致させるポイントであるが、本例では出側停止に対して中央が最低速度制約を持っているため、実際には速度同期はできず、中央速度はMINまで下がる。それでもルーパーの蓄積は止まらないので、出側の残停止時間に比例して蓄積が進む。E点で出側処理が終了し、加速を開始する。その結果、出側ルーパー位置も減少に転じ、中央速度もMAXに復帰する。本例は上記の［特許文献１］で提案されたダイナミックシミュレーションにて対応可能である。
【０００７】
続いて、同じく出側が停止した場合を例に考える。図９にその操業例を示す。図８との相違は同期開始点の設定であり、本例ではＣ点としており、Ｃ’点よりも設備限界に近い位置としている。図８の例と同じくＣ点で出側ルーパーは同期位置に到達する。しかし本例では出側ルーパーが非常停止点Ｄ点に至り、中央が非常停止する。このような非常停止があると、酸洗槽内のコイルが異常材（不良品）となる。これは、出側の残停止時間に対して出側ルーパー長の管理が不適切だったことに起因する。本例は上記の［特許文献１］で提案されたダイナミックシミュレーションでは対応が困難である。
【０００８】
ところで、上記の例で考慮しているのは単独のコイルだけであるが、連続ラインにおいては継続的にコイルが投入されるため、単独のコイルに関する考察だけでは操業が成立しないケースも生じる。図１０は、材料コイルのライン投入順序が操業にどう影響するかを説明するためのものである。この図は出側ルーパーの位置の時間変化を示している。凸型のカーブが繰り返されているが、まず、上昇部はコイルが出側で切断・検査により減速・停止しているため材料が出側ルーパーで滞留していることを示している。そして、下降部は出側でコイルがMAX速度（＞中央MAX速度）で搬送されているため、出側ルーパー内のコイルが消費されていることを示している。
【０００９】
コイルが一連の処理の最初と最後で同じルーパー位置に復帰することができるならば、次コイル以降への影響を考慮せず、単独コイルについてのみ考えればよい。そのためには、下降部すなわち出側MAX速度での搬送時間を十分に確保することが必要である。しかし、図１０の例においては、処理するコイルの長さがどれも短いため、破線で示した下降部の時間が短くなり、コイル処理終了時にルーパー位置が元に戻らず、蓄積が進んでしまっている。そのため、３本目のコイル処理の途中で非常停止が発生してしまうというような事態が起きる。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、中央最低速度の制約等の厳しい制約を満足させつつ高効率を追求することを可能にした連続設備の材料投入順序決定方法及びその装置、並びにその連続設備の材料投入順序決定装置を用いた鋼板の製造方法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】
本発明に係る連続設備の材料投入順序決定方法は、複数の設備が直列に配置されて、先頭設備で順次接続された材料群を処理する連続設備への材料投入順序決定方法であって、投入材料データ及び投入制約が格納された記憶手段からそのデータを読み込んで材料の投入順序を作成する工程と、設備諸元及び操業条件が格納された記憶手段からそれらのデータを読み込んで、それらのデータと、前記材料の投入順序とに基づいて連続設備の操業シミュレーションを行う工程と、前記シミュレーションの結果を評価する工程と、前記シミュレーションの結果評価に基づいて操業条件を変更する操業条件変更工程と、前記シミュレーションの評価結果に基づいて材料の投入順序を変更する材料投入順序変更工程とを備え、前記材料投入順序変更工程は、連続設備に投入する材料としての当該コイルを含む過去に設定され所定数の材料群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の降順にコイルをソートし、他方、前記コイル群と同属性のコイル群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の昇順にコイルをソートし、前者のコイル群を後者のコイル群で先頭側から順次入れ替え、前記各工程は計算機によって処理される。
【００１２】
本発明に係る連続設備の材料投入順序決定方法は、前記操業条件の変更に基づいた前記シミュレーションを行い、その評価結果が所定の基準を満たさなかったときに、前記材料の投入順序を変更して前記操業シミュレーションを行わせる。
【００１４】
本発明に係る連続設備の材料投入順序決定装置は、複数の設備が直列に配置されて、先頭設備で順次接続された材料群を処理する連続設備への材料投入順序決定装置であって、投入材料データ、投入制約、設備諸元及び操業条件が格納される記憶装置と、前記投入材料データ及び前記投入制約に基づいて材料の投入順序を作成する投入順序作成手段と、前記材料の投入順序、前記設備諸元及び前記操業条件に基づいて連続設備の操業シミュレーションを行う操業シミュレータと、前記シミュレーションの結果を評価する結果評価手段と、前記シミュレーションの結果評価に基づいて操業条件を変更する操業条件変更手段と、前記シミュレーションの結果評価に基づいて材料の投入順序を変更する投入順序変更部とを備え、前記投入順序変更部は、連続設備に投入する材料として当該コイルを含む過去に設定され所定数のコイル群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の降順にコイルをソートし、他方、前記のコイル群と同属性のコイル群を前記投入材料データから抽出し、各コイルのルーパー変化量を算出して変化量の昇順にコイルをソートし、前者のコイル群を後者のコイル群で先頭側から順次入れ替えるものである。
【００１５】
本発明に係る連続設備の材料投入順序決定装置は、前記操業条件変更部による操業条件の変更に基づいた前記シミュレーションを行い、その結果評価が所定の基準を満たさなかったときに、前記投入順序変更手段は材料の投入順序を変更して前記操業シミュレータにシミュレーションを行わせるものである。
【００１７】
本発明に係る連続設備の材料投入順序決定装置は、前者のコイル群を後者のコイル群で順次入れ替えた後の前記シュミレーションの結果が所定の基準を満たしたとき、そのときのコイルの投入順次を指示する投入順序指示手段を更に備えたものである。
また、本発明に係る鋼板の製造方法は、上記の連続設備の材料投入順序決定装置により決定された操業条件及び／又は材料の投入順序に従って設備を運転し、鋼板を製造する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、生産計画データ、設備諸元及び操業条件に基づいて連続設備の操業シミュレーションを行い、そのシミュレーションを評価し、その結果評価に基づいて操業条件及び／又は材料の投入順序を変更し、シミュレーションの評価が所定の基準を満たしたときに、そのときの条件で設備の運転を指示することができるようにしたので、例えば中央最低速度制約などの厳しい制約条件を満足しつつ高能率を追求する操業が出来るようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施形態１．
図１は本発明が適用される酸洗ラインの設備構成図であり、図２はその概念図である。酸洗ラインは３つの設備と２つのルーパーから構成される。入側１０には圧延コイルを巻きほぐすペイオフリール１１及び溶接機１２が配置されており、コイルを連続的に設備内に送り込む。中央２０には酸洗槽（塩酸による表面酸化鉄除去用）２１が配置されており、所定の通板速度レンジを守りつつ、材料を酸洗する。酸洗槽２１内で材料が停止すると異常材（不良品）になってしまうので、中央速度MINよりも小さくしないように注意して操業する。出側３０には、トリマー（幅落とし切断機）３１、表面検査室（目視又はセンサー）３２、切断機（シャー）３３及びテンションリール３４が配置されており、幅を仕上げて所定の表面検査を終えた後に切断し、再び巻き取る。入側１０と中央２０との間には入側ルーパー１５が配置され、中央２０と出側３０との間には出側ルーパー２５が配置されている。入側ルーパー１５及び出側ルーパー２５は、その上流側と下流側のコイルの速度差を吸収してコイル蓄積量を増減させる。
【００２０】
図３は本発明の実施形態１に係る連続設備の材料投入順序決定装置の構成を示したブロック図である。この材料投入順序決定装置は、コンピュータ（電子計算機）４０と記憶装置（例えばデータベース）５０から構成されている。コンピュータ４０は、その機能が、データ入力処理部４１、ライン投入順序作成部４２、連続ライン操業シミュレータ４３、結果評価部４４、操業条件変更部４５、ライン投入順序変更部４６及びライン投入順序指示部４７から構成される。また、記憶装置５０は、投入コイルデータ記憶部５１、投入制約記憶部５２、設備諸元記憶部５３、操業条件記憶部５４及びシミュレーション経過・結果記憶部５５から構成される。
【００２１】
投入コイルデータ記憶部５１に格納される投入コイルデータ（生産計画データ）は、出側コイルを単位とし、コイルには入側１コイル−出側Ｎコイルと分割されるものがある。投入コイルデータ（生産計画データ）の例としては例えば表２に示されるものがある。
【００２２】
【表２】
0004715489.tif 000003
【００２３】
投入制約記憶部５２に格納される投入制約は後述の表８に示されるとおりのものであり、サイクル種別、溶接点前後のコイル幅変化量、溶接点前後のコイル厚変化量、幅落とし（トリム）の有無等がある。
【００２４】
設備諸元記憶部５３に格納される設備諸元には、例えば設備長、ルーパー長（MAX、MIN）、設備別速度（MAX、MIN）、設備別加速度がある。この設備諸元の例としては例えば表３に示されるものがある。
【００２５】
【表３】
0004715489.tif 000004
【００２６】
操業条件記憶部５４に格納される操業条件には、例えば入側、出側での停止時間や出側検査向け減速パターンがある。表４に入側、出側での停止時間（ダウンタイム）の例を示す。また、出側検査向け減速パターンの例を図４に示す。この減速パターンは、コイル属性に応じて先端・中央・尾端にて目視（又はセンサー）検査を行うために減速するものであり、減速距離、減速速度をパターンとして登録する。シミュレーション経過・結果記憶部５５に格納されるシミュレーション経過・結果には、連続ライン操業シミュレータ４３によるシミュレータの経過や結果等がある。
【００２７】
【表４】
0004715489.tif 000005
【００２８】
図３の材料投入順序決定装置においては、データ入力処理部４１、ライン投入順序作成部４２、連続ライン操業シミュレータ４３、結果評価部４４、操業条件変更部４５及びライン投入順序変更部４６が操業エラーが発生しなくなるまで繰返し動作する。まず、データ入力処理部４１は、投入コイルデータ記憶部５１のデータを取り込んで、今後ラインに投入するコイルの情報を入力する。ライン投入順序作成部４２は、投入コイルデータ記憶部５１のデータと投入制約記憶部５２のデータとに基づいてコイルの投入順序を決定する。酸洗ラインにおいては表８の制約条件を考慮してコイルの投入順序を決定する。なお、酸洗ラインなどの連続処理ラインに対する材料コイルの投入順序決定処理の演算は、交替勤務の直単位の業務に合わせて例えば１日に３回程度行われる。
【００２９】
連続ライン操業シミュレータ４３は、ライン投入順序作成部４２からのデータと、設備諸元記憶部５３及び操業条件記憶部５４のデータとを取り込んで連続ライン操業のシミュレーションをし、その結果をシミュレーション経過・結果記憶部５５に格納させる。この連続ライン操業シミュレータ４３の処理の詳細を図５に基づいて説明する。
【００３０】
図５は連続ライン操業シミュレータ４３の処理の詳細を示したフローチャートである。連続ライン操業シミュレータ４３は監視周期（例えば１秒周期）毎に起動して以下の処理をする（Ｓ１０）。なお、以下の数式に用いられる変数の意味は次のとおりである。
（変数の説明）
添字  ｉ＝1 入側、2 中央、3 出側
ｊ＝1 入側、2 出側
シミュレーション計算周期  ΔT   （sec）
現在速度    Vc（ｉ）        （m/sec）
目標速度    Va（ｉ）        （m/sec）
最低速度        Vmin（ｉ）      （m/sec）
加速度          α(ｉ)          （m/sec2）
加減速モード    A_mode（ｉ）
板進行長        L（ｉ）          (m)
ルーパー長      Lp（ｊ）         (m)
停止時間    Dn（ｉ）         (sec)
累積停止時間実績  Dn_Ji（ｉ）    (sec)
コイル残長      Lc（ｊ）         (m)
減速開始長      Ld（ｊ）         (m)
ルーパー長端側同期位置  L_lng_sync（ｉ）    (m)
【００３１】
（Ｓ１１）現在速度計算
A_mode（ｉ）＝1（加速）またはA_mode（ｉ）＝-1（減速）の場合
Vc（ｉ）＝Vc（ｉ）＋A_mode（ｉ）×α(ｉ)×ΔT
A_mode（ｉ）＝10（定速）またはA_mode（ｉ）＝0（停止）の場合
Vc（ｉ）＝Vc（ｉ）
（Ｓ１２）板進行長計算
A_mode（ｉ）＝1（加速）またはA_mode（ｉ）＝-1（減速）の場合
L（ｉ）＝L（ｉ）＋0.5×α（ｉ）×（ΔT）2
A_mode（ｉ）＝10（定速）またはA_mode（ｉ）＝0（停止）の場合
L（ｉ）＝L（ｉ）＋Vc（ｉ）×ΔT
【００３２】
（Ｓ１３）ルーパー長計算
Lp（1）＝Lp（1）＋L（1）−L（2）
Lp（2）＝Lp（2）＋L（2）−L（3）
（Ｓ１４）停止時間更新
A_mode（ｉ）＝0（停止）の場合
Dn_Ji（ｉ）＝Dn_Ji（ｉ）＋ΔT
【００３３】
（Ｓ１５）残コイル長計算
入側コイル残長
Lc（1）＝入側コイル長−ΣL（1）
なお、Σは溶接完了後の板進行長合計を意味する。
出側コイル減速開始までの残長
Ld（2）＝0.5×Vc(3)2／α(3)
出側コイル残長
Lc（2）＝出側コイル長−ΣL（2）
なお、Σは切断完了後の板進行長合計を意味する。
【００３４】
（Ｓ１６）イベント発生チェック・（Ｓ１７）目標速度変更
イベント発生（例えば減速、加速、停止等）の有無をチェックしてそれに応じて目標速度を変更する。
（例１）：入側コイル投入が終わりに近づき、次コイルとの溶接のためコイル尾端で停止させる。
入側コイル減速開始までの残長
Ld（1）＝0.5×Vc(1)2／α(1)
Lc（1）≦Ld（1）ならば減速。
Va（1）＝0（停止）
【００３５】
（例２）：出側ルーパーが長端側の同期位置に到達した場合に中央速度を出側速度に同期させる。
Lp(2)≧L_lng_sync（ｉ）ならば減速。
Va(2)＝Max（Va(3),Vmin（2））
【００３６】
（Ｓ１８）表示情報の変更
上記の計算結果に基づいて表示情報を変更する。
【００３７】
連続ライン操業シミュレータ４３は、上記の処理（Ｓ１１）〜（Ｓ１８）を終了すると、次に、溶接、検査、切断の何れかの処理がなされるかどうかを判断し（Ｓ２０）、該当する処理がある場合にはコイル接続、検査、切断の何れかの処理を行う（Ｓ２１）。そして、以上の処理の結果等をシミュレーション経過・結果記憶部５５に格納する（Ｓ２２）。
【００３８】
表５はシミュレーションの経過の例を示したものであり、入側・中央・出側の目標速度変更動作が記憶される。この情報は、シミュレーション結果の検証、シミュレーションエラー発生時の原因究明に活用される。
【００３９】
【表５】
0004715489.tif 000006
【００４０】
表６はシミュレーションの結果の例を示したものであり、この内容と上記のシミュレーション経過により例えば能率計算ができる。
能率計算  例：入側能率＝入側コイル重量／（当該コイルの入側通過完了時刻−入側装入時刻）
【００４１】
【表６】
0004715489.tif 000007
【００４２】
また、例えば操業条件に従ってシミュレーションを実施する途中でエラーが発生した場合にはシミュレーションエラーを出力する。表７はその例である。
【表７】
0004715489.tif 000008
【００４３】
結果評価部４４は、上記のシミュレーションの経過・結果を評価する。この評価基準は、表８に示される制約及び評価である。制約条件については厳守し、仮に充足できない場合にはダミー材（オーダー材つなぎ）を挿入する。評価関数であるコイル長さ及びトリム幅替については、コイル投入順序の変更によって評価値が変化する。本実施形態ではコイル長評価のみを例にとることにする。
【００４４】
【表８】
0004715489.tif 000009
【００４５】
結果評価部４４によってエラー発生が無いという評価結果が得られた場合には操業条件を変更せずに運転続行可能であり、結果評価部４４によってエラー発生という評価結果が得られた場合には、操業条件変更部４５がシミュレーション経過を過去に遡って、エラー発生を回避可能なように操業条件を変更する。
【００４６】
操業条件変更部４５による操業変更の一例として、図８及び図９の場合について説明する。
（ａ）シミュレーション経過には、
図９のB点（出側停止時刻）
同    C点（中央減速開始時刻）
の時刻が残っている。
（ｂ）シミュレーションエラーには、
同  D点（中央非常停止）
の時刻が残っている。
（ｃ）生産計画データ及び操業条件データからは、出側で停止中のコイルが後何sec停止し続けるのか
という残停止時間の情報がある。
以上のデータから、仮に出側ルーパー長上限制約がなかったならば、出側の残停止時間の間に中央は何ｍ進行していたかを計算できる。この距離を「ルーパー不足長」とよぶ。ルーパー不足長を出側ルーパー２５が蓄積できたならば、非常停止はかからなかったことになる。ルーパー不足長が０mまたは負になるように、C点（中央減速開始時刻）を判定する同期開始位置を修正してやればよい。この時、変動によるバラツキを考慮してルーパー不足長にさらに数値を上乗せすることも可能である。これが操業条件変更に相当する。
【００４７】
操業条件変更後に、連続ライン操業シミュレータ４３により改めてシミュレーションを行ってエラー解消を確認することも可能である。操業条件変更を恒久的なものにするのか（学習）、一時的なものにするのか、あるいは一定期間だけ有効なものにするのか、選択可能である。
【００４８】
なお、エラー回避不能の場合、即ち上記操業条件を変更しても、中央停止を回避できない場合が存在しうるが、そのような場合には、ライン投入順序変更部４６によりコイルの投入順序を変更する。
【００４９】
図６はライン投入順序変更部４６の処理を示すフローチャートである。エラー発生原因が表７のように出側ルーパー上限による非常停止である場合を例に説明する。
まず、出側ルーパーに非常停止が発生しているかどうかを判断し（Ｓ３１）、非常停止が発生していない場合には正常であるとして処理を終了する。非常停止が発生している場合には、当該コイルに至る５コイル（このコイル数は５コイルに限らず、適宜設定されるコイル数でよい）のデータを抽出する（Ｓ３２）。  出側ルーパー上限ということは、当該コイルまたはその直前の数コイルにおいて出側ルーパーにコイルが蓄積されたことを意味するので、当該コイルに至る５コイル各々に対して表６のシミュレーション結果から、
当該コイル出側ルーパー変化量(m)
＝処理終了時出側ルーパー長−処理開始時出側ルーパー長
を計算する（Ｓ３３）。その結果、変化量が大きいものほど、出側ルーパー蓄積に寄与したコイルであることが分かる。したがって、コイルを変化量の降順にソートして、コイル投入順序入替候補リストを作成する（Ｓ３４）。そして、そのソートされたコイルの先頭をｍ＝１、と設定する（Ｓ３５）。
【００５０】
次に、当該５コイルと同じ投入順序属性を有するコイル群が投入順序リストに有るかどうかを判定し（Ｓ３６）、有るという判定がなされた場合にはその投入順序リストから５コイル分のデータを抽出し（Ｓ３７）、同じく表６の結果から当該コイル出側ルーパー変化量を計算する（Ｓ３８）。今度は変化量の昇順にソートして、コイル投入順序代替候補リストを作成する（Ｓ３９）。そして、そのソートされた先頭のコイルをｎ＝１、と設定する（Ｓ４０）。
【００５１】
次に、コイルｍ＝１とコイルｎ＝１を入れ替える（Ｓ４１）。このようにして上記の２つのリストの先頭同士を入れ替えて連続ライン操業シミュレーションを実行させる（Ｓ４２）。その結果、出側ルーパーに非常停止が発生しているかどうかを判定する（Ｓ４３）。出側ルーパーに非常停止が発生していると判定された場合には、ｍ＝ｍ＋１、ｎ＝ｎ＋１、すなわちｍ＝２、ｎ＝２としてソートされた２番目のコイルを特定し（Ｓ４４）、その該当する候補のコイルがある場合には（Ｓ４５）、コイルｍ＝２とコイルｎ＝２とを入れ替えて（Ｓ４１）、連続ライン操業シミュレーションを実行させる（Ｓ４３）。このようにして、上記の２つのリストのコイルを順次入れ替えて連続ライン操業シミュレーションを繰り返してその結果を評価し、エラー（出側ルーパーに非常停止）が解消されるまで繰り返すことにより、正常な操業が保証された投入順序計画が得られることになる。このエラーが解消されたコイルの順序をシミュレーション経過・結果記憶部５５に格納する（Ｓ４６）。
【００５２】
図７は出側ルーパーの堆積量の推移例を示した図である。上述の図１０の例ではコイル長が短いコイル２により非常停止に至ったが、本実施形態においては、上記の処理によりコイル２をコイル長さが長いコイル２ａに交換したことにより非常停止が避けられている。即ち、図８においては、コイル２ａのコイル長が長いので、コイル処理終了時にルーパー位置が開始時の位置よりも下降している。このようにコイル長の大小の組み合わせを連続的に投入してゆけば、操業中の非常停止の発生を事前に回避できることがわかる。すなわち、材料であるコイルの投入順序を適切に決定することは、設備能力を最大限に発揮する際に非常に重要な要因となる。
【００５３】
ライン投入順序指示部４７は、上記の処理において求められたコイルをラインに投入する順序をオペレータに指示する。なお、上記の例ではコイルを一組ずつ入れ替えているが、予めルーパー不足長と入れ替えによる変化量の増減を比較した上で、何組のコイルを入れ替えれば十分かを予測し、その予測結果をもとに投入順序を変更すれば、連続ライン操業シミュレーションを１回で済ませることも可能である。
【００５４】
また、上記の例ではコイル投入順序の入替のみを例として挙げたが、入替によっても制約違反が解消できない場合が存在しうる。例えば溶接点前後コイルの厚幅変化量制約を充足することができない場合には、ダミー材を挿入して厚つなぎを行うなどの手段をとらざるをえない。本実施形態では、このような計画改善も可能である。
【００５５】
以上のように本実施形態においては、生産計画データ、設備諸元及び操業条件に基づいて連続設備の操業シミュレーションを行い、そのシミュレーションを評価し、その結果評価に基づいて操業条件及び材料の投入順序を変更し、シミュレーションの評価が所定の基準を満たしたときにそのときの条件で設備の運転を指示することができるようにしたので、例えば中央最低速度制約などの厳しい制約条件を満足しつつ高能率を追求する操業が出来るようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態が適用される酸洗ラインの設備構成図である。
【図２】図１の酸洗ラインの概念図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る連続設備の材料投入順序決定装置の構成を示したブロック図である。
【図４】出側検査向け速度パターンの例を示した図である。
【図５】連続ライン操業シミュレータの処理の詳細を示したフローチャートである。
【図６】ライン投入順序変更部の処理の詳細を示したフローチャートである。
【図７】本実施形態の出側ルーパーの蓄積量の推移例を示したタイミングチャートである。
【図８】操業事例を示したタイミングチャート（その１）である。
【図９】操業事例を示したタイミングチャート（その２）である。
【図１０】従来の出側ルーパーの蓄積量の推移例を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 入側、１１ ペイオフリール、１２ 溶接機、１５ 入側ルーパー、２０ 中央、２１ 酸洗槽、２５ 出側ルーパー、３０ 出側、３４ テンションリール、４０ コンピュータ（電子計算機）、４１ データ入力処理部、４３ 連続ライン操業シミュレータ、４４ 結果評価部、４５ 操業条件変更部、４６ ライン投入順序変更部、４７ ライン投入順序指示部、 ５０ 記憶装置、５１ 投入コイルデータ記憶部、５２ 投入制約記憶部、５３ 設備諸元記憶部、５４ 操業条件記憶部、５５ シミュレーション経過・結果記憶部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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