(57)【要約】【課題】製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインにおける鉄鋼製品の製造スケジュールを生成する生産管理装置、および生産管理方法を提供する。【解決手段】製造オーダ管理部２は、顧客オーダデータ２０と、製造実績データ７とを比較し、製造するコイルの情報が記録された製造オーダデータ３１を生成し、製造単位設計部３は、製造オーダデータ３１、製造ライン歩留データ８、および製造単位設計データ９に基づいて、コイルデータ３７、スラブデータ３８、およびチャージデータ３９を生成し、順序決定部４は、  コイルデータ３７、スラブデータ３８、チャージデータ３９、および操業制約データ１０に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージの製造順が記録された製造順データ４０を生成し、スケジュール決定部５は、製造順データ４０、設備能力データ１１に基づいて、スケジュールデータ２１を生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインにおける鉄鋼製品の製造スケジュールを管理する生産管理装置であって、
顧客からの注文が記録された複数の注文データが入力されると、
前記注文データと、再製造しなければならないコイルが記録された製造実績データとを比較し、新たに製造しなければならないコイルが記録された製造オーダデータを生成する製造オーダ管理手段と、
前記製造オーダデータに基づいて、熱間圧延工程での製造単位が記録されたコイルデータを生成し、前記コイルデータに基づいて、鋳造工程での製造単位が記録されたスラブデータを生成し、前記スラブデータに基づいて、転炉および二次精錬工程での製造単位が記録されたチャージデータを生成する製造単位設計手段と、
前記コイルデータ、前記スラブデータ、前記チャージデータ、および各製造工程で製造する上での所定の制約条件に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージの製造順記録された製造順データを生成する順序決定手段と、
前記製造順データ、各製造工程の設備能力から設定される所定の条件、および製造単位毎に設定される製造時間に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージを製造する製造日、および製造時刻が記録されたスケジュールデータを生成するスケジュール決定手段と、を備えることを特徴とする生産管理装置。
【請求項２】
前記製造オーダ管理手段は、入力された前記注文データと、前記製造実績データと、在庫が記録された在庫データとを比較し、前記製造オーダデータを生成することを特徴とする請求項１に記載の生産管理装置。
【請求項３】
前記製造単位設計手段は、前記製造オーダデータと、前記コイルサイズに対応したマージン量が記録された熱延生産歩留データに基づいて、前記コイルデータを生成し、当該コイルデータと、前記スラブサイズに対応したマージン量が記録された連続鋳造生産歩留データに基づいて、前記スラブデータを生成し、当該スラブデータと、前記チャージ重量に対応したマージン量が記録された二次精錬生産歩留データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の生産管理装置。
【請求項４】
前記製造単位設計手段は、前記スラブデータと、前記二次精錬生産歩留データと、前記スラブの鋼種に対して代替可能な鋼種が記録された代替鋼種データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする請求項３に記載の生産管理装置。
【請求項５】
前記順序決定手段は、前記チャージデータと、鋳造工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された連続鋳造操業制約条件データと、転炉および二次精錬工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された転炉二次精錬操業制約条件データとに基づいて、チャージの製造順を決定し、当該製造順が記録された製造順データを生成することを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の生産管理装置。
【請求項６】
製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインにおける鉄鋼製品の製造スケジュールを管理する管理装置の生産管理方法であって、
顧客からの注文が記録された複数の注文データが入力されると、
前記注文データと、再製造しなければならないコイルが記録された製造実績データとを比較し、新たに製造しなければならないコイルが記録された製造オーダデータを生成する製造オーダ管理工程と、
前記製造オーダデータに基づいて、熱間圧延工程での製造単位が記録されたコイルデータを生成し、前記コイルデータに基づいて、鋳造工程での製造単位が記録されたスラブデータを生成し、前記スラブデータに基づいて、転炉および二次精錬工程での製造単位が記録されたチャージデータを生成する製造単位設計工程と、
前記コイルデータ、前記スラブデータ、前記チャージデータ、および各製造工程で製造する上での所定の制約条件に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージの製造順が記録された製造順データを生成する順序決定工程と、
前記製造順データ、各製造工程の設備能力から設定される所定の条件、および製造単位毎に設定される製造時間に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージを製造する製造日、および製造時刻が記録されたスケジュールデータを生成するスケジュール決定工程と、を有することを特徴とする生産管理方法。
【請求項７】
前記製造オーダ管理工程は、入力された前記注文データと、前記製造実績データと、在庫として存在するコイルが記録された在庫データとを比較し、前記製造オーダデータを生成することを特徴とする請求項６に記載の生産管理方法。
【請求項８】
前記製造単位設計工程は、前記製造オーダデータと、前記コイルサイズに対応したマージン量が記録された熱延生産歩留データに基づいて、前記コイルデータを生成し、当該コイルデータと、前記スラブサイズに対応したマージン量が記録された連続鋳造生産歩留データに基づいて、前記スラブデータを生成し、当該スラブデータと、前記チャージ重量に対応したマージン量が記録された二次精錬生産歩留データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする請求項６乃至請求項７に記載の生産管理方法。
【請求項９】
前記製造単位設計工程は、前記スラブデータと、前記二次精錬生産歩留データと、前記スラブの鋼種に対して代替可能な鋼種が記録された代替鋼種データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする請求項８に記載の生産管理方法。
【請求項１０】
前記順序決定工程は、前記チャージデータと、鋳造工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された連続鋳造操業制約条件データと、転炉および二次精錬工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された転炉二次精錬操業制約条件データとに基づいて、チャージの製造順を決定し、当該製造順が記録された製造順データを生成することを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の生産管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインにおける鉄鋼製品の製造スケジュールを管理する生産管理装置、および生産管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉄鋼製品の製造ラインは、製鋼工程と熱延工程との間にスラブヤードが存在する。そのため、製鋼工程で製造されたスラブは一旦スラブヤードに保管され、熱延工程ではスラブヤードで保管されているスラブを取り出してコイルに熱延している。
【０００３】
例えば、図２５に示すようなスラブヤードを有する製造ラインでは、次のような製造過程を経てコイルを製造する。
【０００４】
高炉から送られてきた溶銑は、転炉に投入される。転炉において溶銑に含まれる炭素量を調整し、特殊合金を加えて成分を粗調整する。この転炉での製造単位をチャージと呼び、転炉にて成分調整されたものを溶鋼と呼ぶ。
【０００５】
溶鋼を取鍋に移し、取鍋を所定の場所に移動した後、二次精錬を行う。二次精錬では、溶鋼の成分の精調整を行う。二次精錬を完了した溶鋼は連続鋳造に移される。連続鋳造では取鍋の底から溶鋼を取り出し、水冷して連続的にスラブを製造する。製造されたスラブはスラブヤードに運搬され、常温にて保管される。ここまでが製鋼工程であり、以降が熱延工程である。
【０００６】
常温にて保管されていたスラブは、一旦加熱炉に挿入され、昇温後、熱間圧延機によって熱延されコイルとなる。コイルは、コイルヤードにて保管される。
【０００７】
従って、スラブヤードが生産管理におけるバッファの役割を果たし、製鋼工程と熱延工程の生産管理を別々に行うことができた。例えば、製鋼工程での生産管理システムは特許文献１にて開示されており、また、熱延工程での生産管理システムは特許文献２に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１７６６３４号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平７−２８４８２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スラブヤードが存在せず、製鋼工程と熱延工程が連続して配置されている製造ラインは、スラブヤードが無い分、製造ラインをコンパクトに構築することができる。さらに、スラブヤードでスラブを保管することが無いため、加熱炉で常温から加熱するよりもエネルギー効率が良い。
【００１１】
しかしながら、スラブヤードが存在しない製鋼工程と熱延工程が連続して配置されている製造ラインでの生産管理においては、製鋼工程での製造スケジュールと熱延工程での製造スケジュールが密接に関係するため、従来のようにそれぞれ独立して生産管理することができない。
【００１２】
スラブヤードが存在しない製造ラインでは、製鋼工程で製造されたスラブが、製造された順序そのままで熱延工程に移され熱延される。製鋼工程での鋳造順が熱延工程での熱延順になるため、熱延工程での操業上の制約を製鋼工程での生産スケジュールの決定時に考慮しなければならない。また、同時に製鋼工程での操業上の制約を熱延工程での生産スケジュールの決定時に考慮しなければならない。
【００１３】
仮に、熱延工程で熱延順を考慮せずに製鋼工程での製造スケジュールを決定すると、最悪の場合、熱延工程にてトラブルが発生し製造ラインが停止してしまう。熱延工程での製造停止は製鋼工程での製造停止につながり、製造ライン全体に甚大な被害を及ぼすことになる。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑み、スラブヤードを持たない、製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインにおける鉄鋼製品の製造スケジュールを生成する生産管理装置、および生産管理方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明である生産管理装置は、製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインにおける鉄鋼製品の製造スケジュールを管理する生産管理装置であって、顧客からの注文が記録された複数の注文データが入力されると、前記注文データと、再製造しなければならないコイルが記録された製造実績データとを比較し、新たに製造しなければならないコイルが記録された製造オーダデータを生成する製造オーダ管理手段と、前記製造オーダデータに基づいて、熱間圧延工程での製造単位が記録されたコイルデータを生成し、前記コイルデータに基づいて、鋳造工程での製造単位が記録されたスラブデータを生成し、前記スラブデータに基づいて、転炉および二次精錬工程での製造単位が記録されたチャージデータを生成する製造単位設計手段と、前記コイルデータ、前記スラブデータ、前記チャージデータ、および各製造工程で製造する上での所定の制約条件に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージの製造順記録された製造順データを生成する順序決定手段と、前記製造順データ、各製造工程の設備能力から設定される所定の条件、および製造単位毎に設定される製造時間に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージを製造する製造日、および製造時刻が記録されたスケジュールデータを生成するスケジュール決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項１の発明によれば、製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインで製造される鉄鋼製品の製造スケジュールを生成するので、スラブヤードの無い製造ラインにおいて、円滑に製造を行うことができ、製鋼工程での製造順および製造スケジュールが、熱間圧延工程でのトラブルの原因となって、製造ラインの停止や被害を与えること、逆に熱間圧延工程での製造順および製造スケジュールが、製鋼工程でのトラブルの原因となって、製造ラインの停止や被害を与えることを未然に防止することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明である生産管理装置は、請求項１に記載の生産管理装置であって、前記製造オーダ管理手段は、入力された前記注文データと、前記製造実績データと、在庫が記録された在庫データとを比較し、前記製造オーダデータを生成することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明である生産管理装置は、請求項１乃至請求項２に記載の生産管理装置であって、前記製造単位設計手段は、前記製造オーダデータと、前記コイルサイズに対応したマージン量が記録された熱延生産歩留データに基づいて、前記コイルデータを生成し、当該コイルデータと、前記スラブサイズに対応したマージン量が記録された連続鋳造生産歩留データに基づいて、前記スラブデータを生成し、当該スラブデータと、前記チャージ重量に対応したマージン量が記録された二次精錬生産歩留データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明である生産管理装置は、請求項３に記載の生産管理装置であって、前記製造単位設計手段は、前記スラブデータと、前記二次精錬生産歩留データと、前記スラブの鋼種に対して代替可能な鋼種が記録された代替鋼種データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明である生産管理装置は、請求項１乃至請求項４に記載の生産管理装置であって、前記順序決定手段は、前記チャージデータと、鋳造工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された連続鋳造操業制約条件データと、転炉および二次精錬工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された転炉二次精錬操業制約条件データとに基づいて、チャージの製造順を決定し、当該製造順が記録された製造順データを生成することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明である生産管理方法は、製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインにおける鉄鋼製品の製造スケジュールを管理する管理装置の生産管理方法であって、顧客からの注文が記録された複数の注文データが入力されると、前記注文データと、再製造しなければならないコイルが記録された製造実績データとを比較し、新たに製造しなければならないコイルが記録された製造オーダデータを生成する製造オーダ管理工程と、前記製造オーダデータに基づいて、熱間圧延工程での製造単位が記録されたコイルデータを生成し、前記コイルデータに基づいて、鋳造工程での製造単位が記録されたスラブデータを生成し、前記スラブデータに基づいて、転炉および二次精錬工程での製造単位が記録されたチャージデータを生成する製造単位設計工程と、前記コイルデータ、前記スラブデータ、前記チャージデータ、および各製造工程で製造する上での所定の制約条件に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージの製造順が記録された製造順データを生成する順序決定工程と、前記製造順データ、各製造工程の設備能力から設定される所定の条件、および製造単位毎に設定される製造時間に基づいて、コイル、スラブ、およびチャージを製造する製造日、および製造時刻が記録されたスケジュールデータを生成するスケジュール決定工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
請求項６の発明によれば、製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインで製造される鉄鋼製品の製造スケジュールを生成するので、スラブヤードの無い製造ラインにおいて、円滑に製造を行うことができ、製鋼工程での製造順および製造スケジュールが、熱間圧延工程でのトラブルの原因となって、製造ラインの停止や被害を与えること、逆に熱間圧延工程での製造順および製造スケジュールが、製鋼工程でのトラブルの原因となって、製造ラインの停止や被害を与えることを未然に防止することができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明である生産管理方法は、請求項６に記載の生産管理方法であって、前記製造オーダ管理工程は、入力された前記注文データと、前記製造実績データと、在庫として存在するコイルが記録された在庫データとを比較し、前記製造オーダデータを生成することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明である生産管理方法は、請求項６乃至請求項７に記載の生産管理方法であって、前記製造単位設計工程は、前記製造オーダデータと、前記コイルサイズに対応したマージン量が記録された熱延生産歩留データに基づいて、前記コイルデータを生成し、当該コイルデータと、前記スラブサイズに対応したマージン量が記録された連続鋳造生産歩留データに基づいて、前記スラブデータを生成し、当該スラブデータと、前記チャージ重量に対応したマージン量が記録された二次精錬生産歩留データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明である生産管理方法は、請求項８に記載の生産管理方法であって、前記製造単位設計工程は、前記スラブデータと、前記二次精錬生産歩留データと、前記スラブの鋼種に対して代替可能な鋼種が記録された代替鋼種データに基づいて、前記チャージデータを生成することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明である生産管理方法は、請求項６乃至請求項９に記載の生産管理方法であって、前記順序決定工程は、前記チャージデータと、鋳造工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された連続鋳造操業制約条件データと、転炉および二次精錬工程において連続して製造する前記チャージの鋼種の制約条件が記録された転炉二次精錬操業制約条件データとに基づいて、チャージの製造順を決定し、当該製造順が記録された製造順データを生成することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の生産管理装置１が適用される製造ラインについて説明する。図２４にその製造ラインの模式図を示す。
【００２８】
高炉から送られてきた溶銑は、転炉に投入される。転炉において溶銑に含まれる炭素量を調整し、特殊合金を加えて成分を粗調整する。この転炉での製造単位をチャージと呼び、転炉にて成分調整されたものを溶鋼と呼ぶ。
【００２９】
溶鋼を取鍋に移し、取鍋を所定の場所に移動した後、二次精錬を行う。二次精錬では、溶鋼の成分の精調整を行う。二次精錬を完了した溶鋼は連続鋳造に移される。連続鋳造では取鍋の底から溶鋼を取り出し、水冷して連続的にスラブを製造する。
【００３０】
従来であれば、図２５に示すように製造されたスラブはスラブヤードにて保管されるが、本発明の生産管理装置１が適用される製造ラインでは、製造されたスラブは、そのままトンネル炉と呼ばれる加熱炉に装入され、昇温後、熱間圧延機によって熱延されコイルとなる。コイルは、コイルヤードにて保管される。このように、転炉から熱間圧延まで連続的に処理する製造ラインに本発明の生産管理装置１は適用される。
【００３１】
次に、本発明の実施形態について、図１〜図２４に基づいて説明する。
【００３２】
生産管理装置１は、図１に示すように、製造オーダ管理部２、製造単位設計部３、順序決定部４、およびスケジュール決定部５から構成され、在庫データ６、製造実績データ７、製造ライン歩留データ８、製造単位設計データ９、操業制約データ１０、および設備能力データ１１を補助記憶装置に記憶している。
【００３３】
製造オーダ管理部２は、入力される顧客オーダデータ２０と在庫データ６を元に仮製造オーダデータ３０を生成する機能を有する。また、製造オーダ管理部２は、仮製造オーダデータ３０と製造実績データ７を元に、製造オーダデータ３１を生成し、出力する機能を有する。
【００３４】
また、製造単位設計部３は、製造オーダデータ３１、製造ライン歩留データ８、および製造単位設計データ９を元に、コイルデータ３７、スラブデータ３８、チャージデータ３９を生成し、出力する機能を有する。
【００３５】
また、順序決定部４は、コイルデータ３７、スラブデータ３８、チャージデータ３９、操業制約データ１０、および設備能力データ１１を元に、製造順データ４０、および製造日データ４４を生成し、出力する機能を有する。
【００３６】
また、スケジュール決定部５は、製造順データ４０、製造日データ４４、および設備能力データ１１を元に、製造時刻データ４５を生成し、スケジュールデータ２１を生成する機能を有する。
【００３７】
また、顧客オーダデータ２０は、図２に示すように、受注日、顧客名、納期、注文鋼種、注文コイル厚、注文コイル幅、注文コイル長、および注文コイル重量の項目を有するデータテーブルであり、顧客から受注したコイルの情報が記録される。
【００３８】
また、在庫データ６は、図３に示すように、顧客名、納期、実績鋼種、実績コイル厚、実績コイル幅、実績コイル長、および実績コイル重量の項目を有するデータテーブルであり、顧客割り当てのない在庫コイルの情報や、特定の顧客に割り当てられる在庫コイルの情報が記録される。
【００３９】
また、仮製造オーダデータ３０は、図４に示すように、顧客名、納期、仮注文鋼種、仮注文コイル厚、仮注文コイル幅、仮注文コイル長、および仮注文コイル重量の項目を有するデータテーブルであり、在庫では対応できず、製造しなければならないコイルの情報が記録される。
【００４０】
また、製造実績データ７、図５に示すように、顧客名、納期、注文鋼種、注文コイル厚、注文コイル幅、注文コイル長、および注文コイル重量の項目を有するデータテーブルであり、以前に製造を失敗し、再製造しなければならないコイルの情報が記録される。
【００４１】
また、製造オーダデータ３１は、図６に示すように、顧客名、納期、注文鋼種、注文コイル厚、注文コイル幅、注文コイル長、および注文コイル重量の項目を有するデータテーブルであり、製造すべきコイルの情報が記録される。
【００４２】
また、製造ライン歩留データ８は、熱延生産歩留データ３２、連続鋳造生産歩留データ３３、および二次精錬生産歩留データ３４からなり、それぞれ図７〜図９に示す項目を有するデータである。
【００４３】
熱延生産歩留データ３２は、図７に示すように、鋼種毎に各コイル厚／コイル幅を有するコイルの幅マージンと長さマージンが記録されるデータテーブルである。
【００４４】
連続鋳造生産歩留データ３３は、図８に示すように、鋼種毎に各スラブ厚／スラブ幅を有するスラブの幅マージンと長さマージンが記録されるデータテーブルである。
【００４５】
二次精錬生産歩留データ３４は、図９に示すように、製造設備毎にスラブのマージン量が記録されるデータテーブルであり、一連の製造過程において転炉や取鍋等の生産設備に付着して製品とならないスラブの重量が記録される。
【００４６】
また、製造単位設計データ９は、コイルスラブ充当条件データ３５、および代替鋼種条件データ３６からなる。
【００４７】
コイルスラブ充当条件データ３５は、図１０に示すように、鋼種毎に各コイル厚／コイル幅を有するコイルを製造するためのスラブ厚とスラブ幅が記録されるデータテーブルである。
【００４８】
代替鋼種条件データ３６は、図１１に示すように、鋼種毎にその鋼種のスラブに対して代替スラブとして割り当て可能なスラブの鋼種が優先順位をもって記録されるデータテーブルである。基本的には、顧客からの注文通りの鋼種でコイルを製造するが、生産スケジュールの都合上、常に顧客の注文に対応できるとは限らない。そこで、顧客からの注文に対応できない場合、注文された鋼種とは異なる鋼種を割り当てる。この異なる鋼種を割り当てる条件が代替鋼種条件データ３６に記録されており、例えば、低品質の鋼種に対して高品質の鋼種を割り当てることが記録される。また、顧客の用途によっては、厚いコイルに対して強度は高いが厚みの薄いコイルを割り当てたりしても良い。
【００４９】
図１２〜図１４に、生産管理装置１の処理の過程で生成されるコイルデータ３７、スラブデータ３８、チャージデータ３９を示す。
【００５０】
コイルデータ３７は、図１２に示すように、顧客名、納期、注文鋼種、製造コイル厚、製造コイル幅、製造コイル長、および製造コイル重量の項目を有するデータテーブルであり、顧客からの注文に応じて製造される実際のコイルのサイズが記録される。
【００５１】
スラブデータ３８は、図１３に示すように、顧客名、納期、注文鋼種、製造スラブ厚、製造スラブ幅、製造スラブ長、および製造スラブ重量の項目を有するデータテーブルであり、コイルの実サイズに応じたスラブのサイズが記録される。
【００５２】
チャージデータ３９は、図１４に示すように、チャージ番号、チャージ納期、製造鋼種、およびチャージ重量の項目を有するデータテーブルある。チャージとは、同一鋼種、同一コイル幅、同一コイル厚である複数のスラブの集合であり、チャージの総重量に二次精錬生産歩留データ３４のスラブのマージン量を加算した重量と、転炉容量から算出される重量とが等しくなるように集合されたものである。
【００５３】
また、操業制約データ１０は、熱延操業制約条件データ４１、連続鋳造操業制約条件データ４２、および転炉二次精錬操業制約条件データ４３からなる。
【００５４】
熱延操業制約条件データ４１は、圧延の順序の制約が記録されたデータであり、例えば、コフィンスケジュールが記録されている。このコフィンスケジュールとは、圧延の順序を示し、通常、幅の広いコイルから幅の狭いコイルへと順に圧延される。また、コイルの硬度や鋼種、厚み（厚いものから薄いものへ）によっても圧延の順序は制約される。
【００５５】
連続鋳造操業制約条件データ４２は、図１５に示すように、連続鋳造におけるチャージの順番の制約が記録されたデータである。複数のチャージを連続して鋳造する場合、チャージの鋼種が切り替る時点で、チャージが混じりあってしまう。鋼種によってはこの混じりが許されない場合があり、連続鋳造操業制約条件データ４２には、チャージ鋼種の順番の制約が記録される。
【００５６】
図１５に示す連続鋳造操業制約条件データ４２は、例えば、鋼種αのチャージを鋳造した場合は、その後のチャージの鋼種は鋼種δや鋼種νであってはならないことを示している。
【００５７】
転炉二次精錬操業制約条件データ４３は、図１６に示すように、転炉及び二次精錬におけるチャージの順番の制約が記録されたデータである。特殊な鋼種を転炉あるいは二次精錬した後には、厳密な成分調整の必要としない鋼種、いわゆる“洗い湯”と呼ばれる鋼種を転炉あるいは二次精錬しなければならない。転炉二次精錬操業制約条件データ４３には、この“洗い湯”を必要とする鋼種や、“洗い湯”が設定される。
【００５８】
図１６に示す転炉二次精錬操業制約条件データ４３は、例えば、鋼種αを転炉あるいは二次精錬する際に、その前段階で鋼種θを転炉あるいは二次精錬していれば、洗い湯を必要とすることを示し、その洗い湯は鋼種φであることを示している。
【００５９】
また、設備能力データ１１は、図１７に示すように、転炉、二次精錬、連続鋳造、加熱、圧延の各工程で要する工数が記録されたデータである。ここでいう工数とは、各工程で製造を行うために必要な単位処理時間のことであり、例えば、１つのスラブを加熱するのに要する時間や１つのスラブを圧延するのに要する時間である。この工数は、同じ工程であっても、コイルの鋼種やスラブの大きさによって値が異なる。
【００６０】
製造日データ４４は、図１８に示すように、チャージ番号、チャージ予定日、スラブ鋳造予定日、コイル圧延予定日の項目を有するデータテーブルであり、各工程での製造予定日が記録される。
【００６１】
製造時刻データ４５は、図１９に示すように、チャージ番号、チャージ時刻、スラブ鋳造時刻、コイル圧延時刻の項目を有するデータテーブルであり、各工程での製造予定時刻（開始予定時刻と終了予定時刻）日が記録される。
【００６２】
＜処理の概要＞
次に、図２０のフローチャートに基づいて、生産スケジュールを決定する際の生産管理装置１の処理について説明する。
【００６３】
まず、生産管理装置１に顧客オーダデータ２０が入力されると（ステップＳ０１）、生産管理装置１の製造オーダ管理部２は、顧客オーダデータ２０、在庫データ６、および製造実績データ７を元に製造オーダ管理処理を行い（ステップＳ０２）、製造オーダデータ３１を生成する。
【００６４】
次に、生産管理装置１の製造単位設計部３は、製造オーダデータ３１、製造ライン歩留データ８、および製造単位設計データ９を元に製造単位設計処理を行い（ステップＳ０３）、コイルデータ３７、スラブデータ３８、およびチャージデータ３９を生成する。
【００６５】
次に、生産管理装置１の順序決定部４は、コイルデータ３７、スラブデータ３８、チャージデータ３９、操業制約データ１０、設備能力データ１１を元に順序決定処理を行い（ステップＳ０４）、製造順データ４０、および製造日データ４４を生成する。
【００６６】
次に、生産管理装置１のスケジュール決定部５は、製造順データ４０、製造日データ４４、および設備能力データ１１を元にスケジュールデータ２１を生成する（ステップＳ０５）。
【００６７】
次に、各処理の詳細について図２１〜図２３のフローチャートに基づいて説明する。
【００６８】
≪製造オーダ管理処理≫
図２１のフローチャートに基づいて、製造オーダ管理処理の詳細について説明する。
【００６９】
まず、生産管理装置１に対して顧客オーダデータ２０が入力されると、生産管理装置１の製造オーダ管理部２は、在庫データ６を読み込む（ステップＳ１１）。次に、製造オーダ管理部２は、顧客オーダデータ２０と在庫データ６とを比較し（ステップＳ１２）、顧客オーダデータ２０に記録されているコイルのうち、在庫データ６に記録されているコイルを引き当て可能なものか判定する（ステップＳ１３）。
【００７０】
顧客から受注したコイルと同一鋼種、同一サイズ（厚み、幅、長さ）が、在庫として在庫データ６に記録されていれば、その在庫分のコイルを引き当て可能であり新たに製造する必要は無いので除外し（ステップＳ１４）、仮製造オーダデータ３０を生成する（ステップＳ１５）。ステップＳ１３で、引当可能な在庫のコイルが無ければ、製造オーダ管理部２は、顧客オーダデータ２０からそのまま仮製造オーダデータ３０を生成する。
【００７１】
図２に示す顧客オーダデータ２０と図３に示す在庫データ６とを比較すると、鋼種αのコイルは、注文されたコイルのコイル厚、コイル幅、コイル長が在庫のコイルと一致し、引き当て可能なので、図４に示す仮製造オーダデータ３０に記録されるコイルのコイル重量は、引き当て可能な在庫分を差し引いた値となる。仮注文コイル重量＝注文コイル重量−実績コイル重量
＝１１２５０ｋｇ−３３７５ｋｇ
＝７８７５ｋｇ
【００７２】
次に、製造オーダ管理部２は、製造実績データ７を読み込む（ステップＳ１６）。製造オーダ管理部２は、仮製造オーダデータ３０と製造実績データ７とを比較し（ステップＳ１７）、同時に製造可能なコイルがあるか判定する（ステップＳ１８）。
【００７３】
仮製造オーダデータ３０には、以前製造を失敗して再製造しなければならないコイルの情報が記録されており、仮製造オーダデータ３０のコイルと同一鋼種、同一サイズが、再製造として製造実績データ７に記録されていれば、その再製造分のコイルを追加し（ステップＳ１９）、製造オーダデータ３１を生成する（ステップＳ２０）。
【００７４】
図５に示す製造実績データ７には、鋼種αのコイル２０００ｋｇを再製造しなければならないことが記録されている。図４に示す仮製造オーダデータ３０と製造実績データ７とを比較すると、鋼種αのコイルは、注文されたコイルのコイル厚、コイル幅、コイル長が在庫のコイルと一致し、同時に生産可能なので、仮製造オーダデータ３０に記録されるコイルのコイル重量は、同時に生産可能な再製造分を加えた値となる。
2005044082.tif 000003
【００７５】
≪製造単位設計処理≫
図２２のフローチャートに基づいて、製造単位設計処理の詳細について説明する。
【００７６】
製造オーダデータ３１が生成されると、生産管理装置１の製造単位設計部３は、熱延生産歩留まりデータを読み込み（ステップＳ２１）、コイルデータ３７を生成する（ステップＳ２２）。製造するコイルの幅は、顧客からの注文幅を下回ることは許されないため、注文コイル幅に所定量のマージンを加えて製造する。また、製造するコイルの先端と尾端は、厚み、幅ともに寸法精度が悪く、顧客の注文通りの値とならない。そのため、注文コイル長に所定量のマージンを加えて製造する。そして、製造コイル重量は、注文コイル重量と、マージンを加えたコイル幅，コイル長と、注文コイル幅，注文コイル長から算出される。
【００７７】
そのマージンは、熱延生産歩留データ３２に記録されており、コイルの鋼種、コイル厚、コイル幅によってそれぞれ値が設定されている。図７に示す熱延生産歩留データ３２には、コイル厚１．０ｍｍ、コイル幅１５００ｍｍ、鋼種αのコイルのマージンは、幅マージンが５０ｍｍ、長さマージンが１０００ｍｍと設定されているので、
2005044082.tif 000004
となり、図１２に示すコイルデータ３７が生成される。
【００７８】
製造単位設計部３はコイルデータ３７を生成すると、次に、コイルスラブ充当条件データ３５を読み込み（ステップＳ２３）、続いて連続鋳造生産歩留データ３３を読み込む（ステップＳ２４）。製造単位設計部３は、生成したコイルデータ３７、コイルスラブ充当条件データ３５、および連続鋳造生産歩留データ３３を元に、スラブデータ３８を生成する（ステップＳ２５）。
【００７９】
製造単位設計部３は、顧客から注文されたコイルのサイズに基づいて、コイルスラブ充当条件データ３５からスラブのスラブ厚とスラブ幅を決定する。例えば、顧客○○○から注文されたコイルは、コイル厚１．０ｍｍ、コイル幅１５００ｍｍなので、スラブのスラブ厚とスラブ幅はそれぞれ厚１５０ｍｍ、幅１５００ｍｍとなる。また、実際の生産設備においては、圧延機の性能によって注文されたコイルの幅より広い幅を有するスラブを適用しても良い場合がある。
【００８０】
次に、製造単位設計部３は、スラブ長とスラブ重量を算出する。通常、複数の異なる鋼種のチャージを連続して鋳造する場合、チャージの継ぎ目（鋼種が切り替る箇所）に鋼種の混ざり合った部分ができる。この鋼種が混ざり合った部分は製品にはならないので、スラブの長さに所定量のマージンを加えて製造する。図８に示す連続鋳造生産歩留データ３３には、スラブ厚１５０ｍｍ、スラブ幅１５００ｍｍ、鋼種αのスラブの長さマージンは、２５ｍｍと設定されているので、
2005044082.tif 000005
となり、また、スラブ重量は、
2005044082.tif 000006
となり、図１３に示すスラブデータ３８が生成される。
【００８１】
製造単位設計部３はスラブデータ３８を生成すると、次に、二次精錬生産歩留データ３４を読み込み（ステップＳ２６）、続いて、代替鋼種条件データ３６を読み込む（ステップＳ２７）。製造単位設計部３は、生成したスラブデータ３８、二次精錬生産歩留データ３４、および代替鋼種条件データ３６を元に、チャージデータ３９を生成する（ステップＳ２８）。
【００８２】
図１２に示すコイルデータ３７では、同一の鋼種αがあるので、１つのチャージとしてまとめる（グルーピング）ことができる。また、同一の鋼種であれば、納期の近いものをグルーピングして１つのチャージとしても良いし、同一コイル幅や同一コイル厚でグルーピングして１つのチャージとしても良い。
【００８３】
また、図１１の代替鋼種条件データ３６には、鋼種αの代替鋼種として鋼種βが優先順位１位として設定されており、鋼種αの替わりに鋼種βでコイルを製造することも可能である。
【００８４】
ここで、鋼種αを製造するのに転炉Ａと取鍋Ａを用い、鋼種βを製造するのに転炉Ｂと取鍋Ｂを用いるとすると、二次精錬生産歩留データ３４には、それぞれのマージン量が、５００ｋｇ，６００ｋｇ，１００ｋｇ，８０ｋｇと設定されているので、グルーピングされた製造スラブ重量の総和が９５０００ｋｇであれば、
2005044082.tif 000007
となり、図１４に示すチャージデータ３９が生成される。なお、グルーピングされたスラブのそれぞれの納期で、最も早い日付をチャージ納期とする。
【００８５】
≪順序決定処理≫
図２３のフローチャートに基づいて、順序決定処理の詳細について説明する。
【００８６】
コイルデータ３７、スラブデータ３８、チャージデータ３９が生成されると、生産管理装置１の順序決定部４は、熱延操業制約条件データ４１を読み込み（ステップＳ３１）、続いて、連続鋳造操業制約条件データ４２を読み込み（ステップＳ３２）、転炉二次精錬操業制約条件データ４３を読み込む（ステップＳ３３）。順序決定部４は、熱延操業制約条件データ４１のコフィンスケジュールに記録されている圧延順序の制約に従って、コイルデータ３７とスラブデータ３８に記録されているレコードを並び替える。
【００８７】
また、順序決定部４は、連続鋳造操業制約条件データ４２と転炉二次精錬操業制約条件データ４３に記録されているチャージ順序の制約に従って、チャージデータ３９に記録されているレコードを並び替える。順序決定部４は、このレコードを並び替えられたコイルデータ３７、スラブデータ３８、およびチャージデータ３９を製造順データ４０として出力する（ステップＳ３４）。
【００８８】
次に、順序決定部４は、設備能力データ１１を読み込む（ステップＳ３５）。順序決定部４は、設備能力データ１１に記録されている各工程での単位処理時間と製造順データ４０とに基づいて、転炉、二次精錬、連続鋳造、加熱、圧延の各工程での処理時間を算出し、その処理時間からチャージ予定日、スラブ鋳造予定日、コイル圧延予定日の各予定日を算出する。順序決定部４は、算出された各予定日を製造日データ４４として出力する。
【００８９】
最後に、スケジュール決定部５は、設備能力データ１１を読み込み、製造順データ４０、製造日データ４４、および設備能力データ１１に基づいて、製造時刻データ４５を生成する。スケジュール決定部５は、設備能力データ１１に記録されている各工程での単位処理時間に基づいて、チャージ予定時刻、スラブ鋳造予定時刻、コイル圧延予定時刻の各予定時刻（開始予定時刻と終了予定時刻）を算出する。スケジュール決定部５は、算出された各予定時刻を製造時刻データ４５として出力し、製造順データ４０、製造日データ４４、および製造時刻データ４５をスケジュールデータ２１として出力する。この出力されたスケジュールデータ２１に基づいて、各製造工程が制御される。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製鋼工程と熱間圧延工程が連続して配置された製造ラインで製造される鉄鋼製品の製造スケジュールを生成するので、スラブヤードの無い製造ラインにおいて、円滑に製造を行うことができ、製鋼工程での製造順および製造スケジュールが、熱間圧延工程でのトラブルの原因となって、製造ラインの停止や被害を与えること、逆に熱間圧延工程での製造順および製造スケジュールが、製鋼工程でのトラブルの原因となって、製造ラインの停止や被害を与えることを未然に防止することができる。
【００９１】
さらに、スラブヤードを必要としなくなるため、製造ラインをコンパクトに構築することができる。また、スラブヤードでスラブを保管することが無いため、加熱炉で常温から加熱するよりも効率良く製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】生産管理装置の機能ブロック図である。
【図２】顧客オーダデータを示すデータテーブルである。
【図３】在庫データを示すデータテーブルである。
【図４】仮製造オーダデータを示すデータテーブルである。
【図５】製造実績データを示すデータテーブルである。
【図６】製造オーダデータを示すデータテーブルである。
【図７】熱延生産歩留データを示すデータテーブルである。
【図８】連続鋳造生産歩留データを示すデータテーブルである。
【図９】二次精錬生産歩留データを示すデータテーブルである。
【図１０】コイルスラブ充当条件データを示すデータテーブルである。
【図１１】代替鋼種条件データを示すデータテーブルである。
【図１２】コイルデータを示すデータテーブルである。
【図１３】スラブデータを示すデータテーブルである。
【図１４】チャージデータを示すデータテーブルである。
【図１５】連続鋳造操業制約条件データを示すデータテーブルである。
【図１６】転炉二次精錬操業制約条件データを示すデータテーブルである。
【図１７】設備能力データを示すデータテーブルである。
【図１８】製造日データを示すデータテーブルである。
【図１９】製造時刻データを示すデータテーブルである。
【図２０】生産管理装置の行う処理の概要を示すフローチャートである。
【図２１】製造オーダ管理処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】製造単位設計処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】順序決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４】本発明が適用される製造ラインの模式図である。
【図２５】従来の製造ラインの模式図である。
【符号の説明】
１  生産管理装置
２  製造オーダ管理部
３  製造単位設計部
４  順序決定部
５  スケジュール決定部
６  在庫データ
７  製造実績データ
８  製造ライン歩留データ
９  製造単位設計データ
１０  操業制約データ
１１  設備能力データ
２０  顧客オーダデータ
２１  スケジュールデータ
３０  仮製造オーダデータ
３１  製造オーダデータ
３２  熱延生産歩留データ
３３  連続鋳造生産歩留データ
３４  二次精錬生産歩留データ
３５  コイルスラブ充当条件データ
３６  代替鋼種条件データ
３７  コイルデータ
３８  スラブデータ
３９  チャージデータ
４０  製造順データ
４１  熱延操業制約条件データ
４２  連続鋳造操業制約条件データ
４３  転炉二次精錬操業制約条件データ
４４  製造日データ
４５  製造時刻データ
【図１】
2005044082.tif 000008
【図２】
2005044082.tif 000009
【図３】
2005044082.tif 000010
【図４】
2005044082.tif 000011
【図５】
2005044082.tif 000012
【図６】
2005044082.tif 000013
【図７】
2005044082.tif 000014
【図８】
2005044082.tif 000015
【図９】
2005044082.tif 000016
【図１０】
2005044082.tif 000017
【図１１】
2005044082.tif 000018
【図１２】
2005044082.tif 000019
【図１３】
2005044082.tif 000020
【図１４】
2005044082.tif 000021
【図１５】
2005044082.tif 000022
【図１６】
2005044082.tif 000023
【図１７】
2005044082.tif 000024
【図１８】
2005044082.tif 000025
【図１９】
2005044082.tif 000026
【図２０】
2005044082.tif 000027
【図２１】
2005044082.tif 000028
【図２２】
2005044082.tif 000029
【図２３】
2005044082.tif 000030
【図２４】
2005044082.tif 000031
【図２５】
2005044082.tif 000032