(57)【要約】【課題】  複雑な計算方法を用いることなく、搬送効率が高く、且つ、払出し先の槽の在庫切れを回避する。【解決手段】  設備能力情報と初期情報とジョブ情報を取得し、ジョブ番号を初期化する（Ｓ１〜Ｓ４）。計画対象ジョブの前のジョブの払出し先槽が在庫上限となる時刻と他の槽が在庫下限となる時刻から段取り替え時間遡った時刻の中で最も早い時刻を計画対象ジョブの切り替え時刻と、在庫下限となる時刻から段取り替え時間遡った時刻が最も早い槽を払出し先槽と設定する（Ｓ５）。Ｓ５で在庫上限となる時刻以外の時刻が設定された場合、計画対象ジョブの前のジョブの時間が最小搬送基準を満たし、計画対象ジョブを行う槽が在庫下限を切らないよう切り替え時刻が再設定される（Ｓ６〜Ｓ１０）。ジョブ番号を更新しながらＳ５〜Ｓ１０の処理を計画対象時間が経過するまで行う（Ｓ１１、Ｓ１２）。【選択図】      図１
2005301813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ヤードからの原料を複数の槽から選択した槽に搬入する払出し作業を順次決定しながら払出し作業計画を作成する払出し作業計画作成方法であって、
前記各槽についての在庫量を取得するステップと、
計画対象作業以前の払出し作業の払出し先の槽及び当該計画対象作業以前の払出し作業の切り替え時刻を取得するステップと、
前記各槽について、消費速度及び搬送速度及び段取り替え時間と、原料搬入の最高水準である在庫上限と、在庫量の最低水準である在庫下限と、を取得するステップと、
計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽について、前記在庫量と前記消費速度と前記搬送速度に基づいて算出される在庫上限となる時刻と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽について、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻と、を比較し、それらの時刻の内、最も早い時刻を、計画対象作業の切り替え時刻と設定するステップと、
計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の槽の内、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻が最も早い槽を計画対象作業の払出し先の槽と設定するステップと、
を備えることを特徴とする払出し作業計画作成方法。
【請求項２】
前記各槽について、払出し作業の最低継続時間である最小搬送基準を取得するステップと、
前記計画対象作業の切り替え時刻が、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽のいずれかについて、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻に設定された場合に、前記計画対象作業の切り替え時刻が計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻よりも早い時刻であれば、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定するステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の払出し作業計画作成方法。
【請求項３】
計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定した際に、計画対象作業の切り替え時刻以降に計画対象作業の払出し先の槽で在庫量が前記在庫下限を下回る場合、
計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻を、計画対象作業を行う槽の在庫量が在庫下限となる時刻から、前記計画対象作業の切り替え時刻から前記段取り替え時間が経過した時刻まで、の間の時間だけ遡らせて再設定するとともに、
再設定された計画対象作業の前の作業の切り替え時刻をもとに、計画対象作業の切り替え時刻と計画対象作業の払出し先の槽とを再設定するステップ、
を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の払出し作業計画作成方法。
【請求項４】
コンピュータに、原料ヤードからの原料を複数の槽から選択した槽に搬入する払出し作業を順次決定しながら払出し作業計画を作成させるためのプログラムであって、
前記各槽についての在庫量を取得するステップ、
計画対象作業以前の払出し作業の払出し先の槽及び当該計画対象作業以前の払出し作業の切り替え時刻を取得するステップ、
前記各槽について、消費速度及び搬送速度及び段取り替え時間と、原料搬入の最高水準である在庫上限と、在庫量の最低水準である在庫下限と、を取得するステップ、
計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽について、前記在庫量と前記消費速度と前記搬送速度に基づいて算出される在庫上限となる時刻と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽について、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻と、を比較し、それらの時刻の内、最も早い時刻を、計画対象作業の切り替え時刻と設定するステップ、
計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の槽の内、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻が最も早い槽を計画対象作業の払出し先の槽と設定するステップ、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項５】
前記各槽について、払出し作業の最低継続時間である最小搬送基準を取得するステップ、
前記計画対象作業の切り替え時刻が、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽のいずれかについて、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻に設定された場合に、前記計画対象作業の切り替え時刻が計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻よりも早い時刻であれば、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定するステップ、
を更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項４に記載のプログラム。
【請求項６】
計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定した際に、計画対象作業の切り替え時刻以降に計画対象作業の払出し先の槽で在庫量が前記在庫下限を下回る場合、
計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻を、計画対象作業を行う槽の在庫量が在庫下限となる時刻から、前記計画対象作業の切り替え時刻から前記段取り替え時間が経過した時刻まで、の間の時間だけ遡らせて再設定するとともに、
再設定された計画対象作業の前の作業の切り替え時刻をもとに、計画対象作業の切り替え時刻と計画対象作業の払出し先の槽とを再設定するステップ、
を更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
【請求項７】
原料ヤードからの原料を複数の槽から選択した槽に搬入する払出し作業を順次決定しながら払出し作業計画を作成する払出し作業計画作成装置であって、
前記各槽についての在庫量を取得する初期情報取得手段と、
計画対象作業以前の払出し作業の払出し先の槽及び当該計画対象作業以前の払出し作業の切り替え時刻を取得する払出し作業情報取得手段と、
前記各槽について、消費速度及び搬送速度及び段取り替え時間と、原料搬入の最高水準である在庫上限と、在庫量の最低水準である在庫下限と、を取得する設備能力取得手段と、
計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽について、前記在庫量と前記消費速度と前記搬送速度に基づいて算出される在庫上限となる時刻と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽について、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻と、を比較し、それらの時刻の内、最も早い時刻を、計画対象作業の切り替え時刻と設定する切り替え時刻設定手段と、
計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の槽の内、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻が最も早い槽を計画対象作業の払出し先の槽と設定する槽設定手段と、
を備えることを特徴とする払出し作業計画作成装置。
【請求項８】
前記設備能力取得手段は、前記各槽について、払出し作業の最低継続時間である最小搬送基準を更に取得し、
前記計画対象作業の切り替え時刻が、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽のいずれかについて、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻に設定された場合に、前記計画対象作業の切り替え時刻が計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻よりも早い時刻であれば、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定する最小搬送基準比較手段、
を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の払出し作業計画作成装置。
【請求項９】
計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定した際に、計画対象作業の切り替え時刻以降に計画対象作業の払出し先の槽で在庫量が前記在庫下限を下回る場合、
計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻を、計画対象作業を行う槽の在庫量が在庫下限となる時刻から、前記計画対象作業の切り替え時刻から前記段取り替え時間が経過した時刻まで、の間の時間だけ遡らせて再設定するとともに、
再設定された計画対象作業の前の作業の切り替え時刻をもとに、計画対象作業の切り替え時刻と計画対象作業の払出し先の槽とを再設定する在庫下限比較手段、
を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の払出し作業計画作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鉱石等の原料ヤードから各工場の複数の槽に原料を搬送して払出す際の、払出し作業計画作成方法及び払出し作業計画作成装置、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原料ヤードには種々の銘柄の鉄鉱石、石炭、副原料が仮置きされている。一方、焼結、ペレット、高炉などの各工場には、消費する原料銘柄毎の多くの槽がある。原料ヤード上の各原料は、リクレーマにより掻き取られ、コンベアにより各工場の各槽に送られる。そして、この払出し作業において、どのタイミングにおいてどのリクレーマでどの原料をどの槽に入れるか、を決めるために、払出し作業計画を立案している。
尚、原料ヤードから原料の払出しを行う物流は、行き先の工場に応じて複数の系統に分けられている。系統によっては、扱う原料の種類が少なく、一度、ある原料を流しだすと、長期間この原料を流し続ける系統もある。一方、系統によっては、扱う原料の種類が多く、頻繁に原料を切り替えながら払出し作業を行わざるを得ない系統もある。本発明は、主に後者の系統について適用するものである。
【０００３】
ここで、リクレーマが掻き出す原料銘柄を切り替えるときには、工場の槽において異材が混入するのを防ぐために、コンベア上の原料が空になるまで、リクレーマの掻き出し作業を停止する。このため、掻き出し作業における原料の切り替えが頻発すると、リクレーマの停止時間が長くなり、搬送効率が落ちる。このため、搬送効率を向上するべく、払出し作業計画においては、１回の払出し量を多くし、原料切り替えを少なくすることが指向される。しかし、１回の払出し量を多くすることのみに専念すると、他の槽の原料が在庫下限値を切りやすくなる。このため、各払出し作業において、払出し量を多くするとともに、他の槽での在庫下限値を切らないような払出し計画を立案することが重要である。
そこで、各払出し作業において、払出し量を多くするとともに、他の槽での在庫下限値を切らないような払出し計画を立案するべく、従来から、下記に示す払出し作業計画を作成する技術が開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、複数の払出し設備から複数の貯槽に至る原料物流制御に関し、入槽作業（払出し作業）間の競合を回避し、入槽作業を開始及び終了するレベルや時刻を元に設定した評価関数を最適にする制御システムを混合整数計画法または２次計画法を用いて作業計画を立案する技術が開示されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２では、原料ヤードにおける副原料・ペレットの高炉・焼結工場への搬送や、鉄鉱石のベッティングヤードへの搬送において、熟練オペレータの操業知識を用いて、作業計画を自動的に立案する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７５１０６号公報
【特許文献２】平４−８９７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、通常、製鉄所において原料ヤードからの原料を受け入れる槽は１００を越し、混合整数計画法または２次計画法を用いて、これらの１００以上の槽に対して払出し計画を作成するには、多大な計算量を必要となる。従って、実用的な時間内に計算できるのは、短期間の作業計画に限られるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２の技術では、オペレータの操業知識は個々の問題に固有な断片的な知識の集合であり、この知識をベースとしたエキスパートシステムの規模は莫大なものとなり、計算が複雑なものとなるという問題がある。更に、設備や操業条件の変更時にはルール見直しが必要となり、かかるルール見直しは大幅なシステム改造を必要とするという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、原料ヤードの払出し作業において、複雑な計算方法を用いることなく、搬送効率が高く、且つ、払出し先の槽の在庫切れを回避することができる払出し作業計画作成方法及び払出し作業計画作成装置、並びにプログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る払出し作業計画作成方法は、原料ヤードからの原料を複数の槽から選択した槽に搬入する払出し作業を順次決定しながら払出し作業計画を作成する払出し作業計画作成方法であって、前記各槽についての在庫量を取得するステップと、計画対象作業以前の払出し作業の払出し先の槽及び当該計画対象作業以前の払出し作業の切り替え時刻を取得するステップと、前記各槽について、消費速度及び搬送速度及び段取り替え時間と、原料搬入の最高水準である在庫上限と、在庫量の最低水準である在庫下限と、を取得するステップと、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽について、前記在庫量と前記消費速度と前記搬送速度に基づいて算出される在庫上限となる時刻と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽について、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻と、を比較し、それらの時刻の内、最も早い時刻を、計画対象作業の切り替え時刻と設定するステップと、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の槽の内、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻が最も早い槽を計画対象作業の払出し先の槽と設定するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るプログラムは、コンピュータに、原料ヤードからの原料を複数の槽から選択した槽に搬入する払出し作業を順次決定しながら払出し作業計画を作成させるためのプログラムであって、前記各槽についての在庫量を取得するステップ、計画対象作業以前の払出し作業の払出し先の槽及び当該計画対象作業以前の払出し作業の切り替え時刻を取得するステップ、前記各槽について、消費速度及び搬送速度及び段取り替え時間と、原料搬入の最高水準である在庫上限と、在庫量の最低水準である在庫下限と、を取得するステップ、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽について、前記在庫量と前記消費速度と前記搬送速度に基づいて算出される在庫上限となる時刻と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽について、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻と、を比較し、それらの時刻の内、最も早い時刻を、計画対象作業の切り替え時刻と設定するステップ、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の槽の内、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻が最も早い槽を計画対象作業の払出し先の槽と設定するステップ、をコンピュータに実行させるためのものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る払出し作業計画作成装置は、原料ヤードからの原料を複数の槽から選択した槽に搬入する払出し作業を順次決定しながら払出し作業計画を作成する払出し作業計画作成装置であって、前記各槽についての在庫量を取得する初期情報取得手段と、計画対象作業以前の払出し作業の払出し先の槽及び当該計画対象作業以前の払出し作業の切り替え時刻を取得する払出し作業情報取得手段と、前記各槽について、消費速度及び搬送速度及び段取り替え時間と、原料搬入の最高水準である在庫上限と、在庫量の最低水準である在庫下限と、を取得する設備能力取得手段と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽について、前記在庫量と前記消費速度と前記搬送速度に基づいて算出される在庫上限となる時刻と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽について、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻と、を比較し、それらの時刻の内、最も早い時刻を、計画対象作業の切り替え時刻と設定する切り替え時刻設定手段と、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の槽の内、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻が最も早い槽を計画対象作業の払出し先の槽と設定する槽設定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
これによると、各槽について在庫下限と在庫上限を設定し、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽についての在庫上限と計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の槽の在庫下限とを考慮しながら計画対象作業の切り替え時刻を設定していることから、計画対象作業は各槽の在庫上限と在庫下限とを指向しており、複雑な計算方法を用いることなく、１回の払出し作業の大ロット化（即ち、在庫下限から入れ始め在庫上限になるまで払出し作業を行うとロットが最大になる）を行うことによる搬送効率の向上を実現することができる。
また、計画対象作業の切り替え時刻が、計画対象作業の前の作業の払出し先の槽の在庫上限と計画対象作業の前の作業の払出し先の槽以外の各槽の在庫下限とを考慮して決定されていることから、複雑な計算方法を用いることなく、計画対象作業の前の作業の払出し先の槽について、在庫量が在庫上限を上回ることを防止するとともに、計画対象作業の前の作業の払出し先の槽以外の槽の内の最も在庫下限になる時間が早い槽について、在庫量が在庫下限を下回ることを防止することができる。
【００１４】
ここで、本発明に係る払出し作業計画作成方法は、前記各槽について、払出し作業の最低継続時間である最小搬送基準を取得するステップと、前記計画対象作業の切り替え時刻が、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽のいずれかについて、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻に設定された場合に、前記計画対象作業の切り替え時刻が計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻よりも早い時刻であれば、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定するステップと、を更に備えることが好ましい。
【００１５】
同様に、本発明に係るプログラムは、前記各槽について、払出し作業の最低継続時間である最小搬送基準を取得するステップ、前記計画対象作業の切り替え時刻が、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽のいずれかについて、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻に設定された場合に、前記計画対象作業の切り替え時刻が計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻よりも早い時刻であれば、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定するステップ、を更にコンピュータに実行させることが好ましい。
【００１６】
同様に、本発明に係る払出し作業計画作成装置は、前記設備能力取得手段は、前記各槽について、払出し作業の最低継続時間である最小搬送基準を更に取得し、前記計画対象作業の切り替え時刻が、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽以外の各槽のいずれかについて、前記在庫量と前記消費速度に基づいて算出される在庫下限となる時刻から前記段取り替え時間遡った時刻に設定された場合に、前記計画対象作業の切り替え時刻が計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻よりも早い時刻であれば、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定する最小搬送基準比較手段、を更に備えることが好ましい。
【００１７】
これによると、最小搬送基準を設け、各払出し作業の時間が最小搬送基準を下回らないようにしていることにから、複雑な計算方法を用いることなく、払出し作業の切り替えが頻発することにより段取り替え時間等の無駄時間が生じ、搬送効率が下がることを防止することができる。尚、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽が在庫上限となる時刻を切り替え時刻と設定した場合は、計画対象作業の切り替え時刻の再設定に最小搬送基準を適用すると、計画対象作業の前の払出し作業の払出し先の槽が在庫上限を超えてしまうため、適用を除外している。
【００１８】
更に、本発明に係る払出し作業計画作成方法は、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定した際に、計画対象作業の切り替え時刻以降に計画対象作業の払出し先の槽で在庫量が前記在庫下限を下回る場合、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻を、計画対象作業を行う槽の在庫量が在庫下限となる時刻から、前記計画対象作業の切り替え時刻から前記段取り替え時間が経過した時刻まで、の間の時間だけ遡らせて再設定するとともに、再設定された計画対象作業の前の作業の切り替え時刻をもとに、計画対象作業の切り替え時刻と計画対象作業の払出し先の槽とを再設定するステップ、を更に備えることが好ましい。
【００１９】
同様に、本発明に係るプログラムは、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定した際に、計画対象作業の切り替え時刻以降に計画対象作業の払出し先の槽で在庫量が前記在庫下限を下回る場合、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻を、計画対象作業を行う槽の在庫量が在庫下限となる時刻から、前記計画対象作業の切り替え時刻から前記段取り替え時間が経過した時刻まで、の間の時間だけ遡らせて再設定するとともに、再設定された計画対象作業の前の作業の切り替え時刻をもとに、計画対象作業の切り替え時刻と計画対象作業の払出し先の槽とを再設定するステップ、を更にコンピュータに実行させることが好ましい。
【００２０】
同様に、本発明に係る払出し作業計画作成装置は、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻から最小搬送基準が経過した時刻を計画対象作業の切り替え時刻と再設定した際に、計画対象作業の切り替え時刻以降に計画対象作業の払出し先の槽で在庫量が前記在庫下限を下回る場合、計画対象作業の前の払出し作業の切り替え時刻を、計画対象作業を行う槽の在庫量が在庫下限となる時刻から、前記計画対象作業の切り替え時刻から前記段取り替え時間が経過した時刻まで、の間の時間だけ遡らせて再設定するとともに、再設定された計画対象作業の前の作業の切り替え時刻をもとに、計画対象作業の切り替え時刻と計画対象作業の払出し先の槽とを再設定する在庫下限比較手段、を更に備えることが好ましい。
【００２１】
これによると、最小搬送基準に基づいて計画対象作業の切り替え時刻を再設定した際に計画対象作業の払出し先の槽について在庫量が在庫下限を下回る場合、計画対象作業の前の作業の切り替え時刻を前倒ししていることから、複雑な計算方法を用いることなく、計画対象作業の払出し先の槽における在庫下限切れを防止することができる。
【００２２】
尚、本発明に係るプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＦＤ（Floppy(登録商標)Disk）、ＭＯ（Magneto-Optic）などのリムーバブル型記録媒体やハードディスクなどの固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明である払出し作業計画作成方法及び払出し作業計画作成装置、並びにプログラムを実施するための最良の形態について、具体的な一例に即して説明する。
【００２４】
本実施の形態で対象とする原料ヤードから原料を槽に送り出す払出し物流の系統は、原料ヤードで扱う原料の種類が多く、且つ、原料を送り出す先の槽が複数存在し、頻繁に原料を切り替えながら払出し作業を行わざるを得ない系統である。また、槽を切り替えるときには、異材混入防止のため、コンベアを空にする必要があり、この段取り替えのための無駄時間（段取り替え時間）が発生する。
【００２５】
始めに、本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法及び払出し作業計画作成装置、並びにプログラムを説明するにあたり、図３に基づいて、用語の定義を以下に示す。図３は、払出し作業計画を示す図であり、（ａ）（ｂ）ともに横軸は時間軸、（ａ）の縦軸は槽の在庫率、（ｂ）の縦軸は払出し先の槽の番号（払出し先Ｎｏ）である。
図３に示すように、ジョブとは、ある槽に原料ヤードから原料を搬入する払出し作業のことを意味し、各ジョブには、ジョブ番号ｊ（ｊ＝１，２，３・・・）が付される。ジョブｊはジョブｊの開始時刻（即ち、ジョブｊ−１からジョブｊへの切り替え時刻。以下、「ジョブｊの切り替え時刻」と略する。）Ｔjから終了時刻（即ち、ジョブｊからジョブｊ＋１の切り替え時刻。以下、「ジョブｊ＋１の切り替え時刻」と略する。）Ｔj+1までの作業であり、原料を槽Ｓjに払出す。
ここで、ジョブの開始時刻とは、ジョブで払出し作業を行う槽への原料の搬入が開始する時刻から段取り替え時間を遡った時刻のことを意味する。また、ジョブの終了時刻とは、ジョブで払出し作業を行う槽への原料の搬入が終了する時刻のことを意味する。すなわち、ジョブｊへの切り替え時刻Ｔjは、ジョブｊ−１の終了時刻＝ジョブｊの開始時刻となる。
【００２６】
まず、本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順について、図１に基づいて、説明する。図１は、本実施の形態に係る払出し計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。
尚、以下で説明する本実施の形態に係る原料ヤードの払出し計画作成方法の処理は、コンピュータにおいても同様に、プログラムとしてＣＰＵにより読み出して実行することができる。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＦＤ、ＭＯなどのリムーバブルな記憶媒体に記録しておくことにより、様々なコンピュータの記憶装置にインストールすることが可能である。
【００２７】
図１に示すように、まず、各槽の設備能力情報を取得する（ステップＳ１）。ここで、各槽の設備能力情報とは、各槽の原料の消費速度、原料を搬入する場合の搬入速度、搬送する原料を切り替えるときの無駄時間である段取り替え時間等の情報の他、各槽の在庫上限の値（在庫上限値）及び在庫下限の値（在庫下限値）、ジョブに関する最小時間（最小搬送基準）を意味する。各槽の設備能力情報は、予め計画作成者が入力装置等により入力する。
【００２８】
次に、各槽の初期情報を取得する（ステップＳ２）。ここで、各槽の初期情報とは、各槽の初期在庫情報を意味する。各槽の初期情報は、各槽の原料量を管理しているプロセスコンピュータ等により取得する。
【００２９】
また、現在作業中のジョブ（払出し作業）情報を取得する（ステップＳ３）。ここで、現在作業中のジョブ情報とは、現在作業中の払出し先の槽と切り替え時刻（即ち、この槽への払出し開始時刻から段取り替え時刻遡った時刻）に関する情報のことである。本実施の形態においては、プロセスコンピュータより現在作業中のジョブ情報を取り込み、現在作業中のジョブのジョブ番号をｊ＝０とし、払出し先の槽をＳj＝Ｓ0、切り替え時刻をＴ0とする。
【００３０】
そして、払出し作業計画を作成する対象とするジョブ（計画対象ジョブ）のジョブ番号をｊ＝１と初期化する（ステップＳ４）。
【００３１】
次に、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１（但し、ジョブ番号ｊ＝０となるジョブはステップＳ３で取得した現在作業中のジョブ）を続けた場合の払出し先の槽Ｓj-1（但し、Ｓj＝Ｓ0となる槽はステップＳ３で取得した現在作業中のジョブの払出し先の槽）が在庫上限値となる時刻と、他の各槽の在庫量が在庫下限値を切る時間から段取り替え時間を遡った時刻と、を比較し、その早い方の時刻をジョブｊの切り替え時刻Ｔjとする。そして、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１の払出し先の槽以外の他の槽の内、在庫量が在庫下限値を切る時間から段取り替え時間を遡った時刻が最も早い槽を切り替え先の槽、即ち、ジョブｊの払出し先の槽Ｓjとする（ステップＳ５）。
【００３２】
そして、ジョブｊの切り替え時刻Ｔjとして、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１を続けた場合の払出し先の槽Ｓj-1が在庫上限値となる時刻が設定されたかどうかが判断される（ステップＳ６）。
【００３３】
計画対象ジョブの前のジョブｊ−１を続けた場合の払出し先の槽Ｓj-1が在庫上限値となる時刻がジョブｊの切り替え時刻Ｔjとして設定された場合は（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ１１に進む。
【００３４】
一方、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１を続けた場合の払出し先の槽Ｓj-1が在庫上限値となる時刻がジョブｊの切り替え時刻Ｔjとして設定されていない場合、即ち、払出し先の槽Ｓj-1以外他のいずれかの槽の在庫量が在庫下限値を切る時間から段取り替え時間を遡った時刻がジョブｊの切り替え時刻Ｔjとして設定された場合は（ステップＳ６：ＮＯ）、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１の時間（即ち、ジョブｊ−１の開始時刻からジョブｊ−１の終了時刻までの時間）と最小搬送基準Ｔminとを比較する（ステップＳ７）。ここで、計画対象ジョブｊの前のジョブｊ−１の時間は、ジョブｊの切り替え時刻Ｔjからジョブｊ−１の切り替え時刻（ジョブｊ−２からジョブｊ−１への切り替え時刻）Ｔj-1までであるため、この時間と、最小搬送基準Ｔｍｉｎとを比較する。
即ち、下記の式を満たすかどうかを判断する。
【００３５】
【数１】
2005301813.tif 000003
【００３６】
上記の式を満たしていない場合は（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ１１に進む。
【００３７】
一方、上記の式を満たしている場合は（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ジョブｊの切り替え時刻Ｔjを下記の式で計算しなおして（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。
【００３８】
【数２】
2005301813.tif 000004
【００３９】
ステップＳ９では、ジョブｊの切り替え時Ｔj以降に、ジョブｊの払出し先の槽Ｓjが在庫下限を下回るかどうかを判断する。
【００４０】
在庫下限を下回る場合は（ステップＳ９：ＹＥＳ）、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１の切り替え時刻Ｔj-1を前倒しする（ステップＳ１０）。ここで、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１の切り替え時刻Ｔj-1の前倒しする時間は、ジョブｊにおいて、槽Ｓjが在庫下限を下回った時刻から槽Ｓjに原料が入りだすまでの時間（即ち、槽Ｓjの在庫量が在庫下限を下回っており、かつ、在庫量が減少している時間）とする。その後、ステップＳ５と同様の処理を行い、ジョブｊの切り替え時刻Ｔjを再計算する。
【００４１】
一方、在庫下限を下回らない場合は（ステップＳ９：ＮＯ）、ステップＳ１１に進む。
【００４２】
以上により、ジョブｊの切り替え時刻Ｔjとジョブｊの払出し先の槽Ｓjが決定し、ステップＳ１１において、払出し作業計画の対象とする時間を経過しているかどうかが判断される。尚、払出し作業計画の対象とする時間は、予め、計画作成者が入力装置等により入力して設定する。
【００４３】
払出し作業計画の対象とする時間を経過していない場合は（ステップＳ１１：ＮＯ）、ｊ＝ｊ＋１を計画対象ジョブのジョブ番号として更新して（ステップＳ１２）、ステップＳ５に戻る。
【００４４】
一方、払出し作業計画の対象とする時間を経過している場合は（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、払出し計画作成方法の処理を終了する。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る払出し作業計画作成装置について、図２に基づいて説明する。図２は、ネットワークに接続された本実施の形態に係る払出し作業計画作成装置が搭載されたワークステーションとプロセスコンピュータとパーソナルコンピュータを示すブロック図である。
図２に示すように、払出し作業計画を作成するためのワークステーション１０は、払出し作業計画作成装置１と、初期情報記憶部１１と、設備能力情報記憶部１２と、払出し作業計画記憶部１３と、から構成される。
【００４６】
初期情報記憶部１１は、初期情報（払出し作業計画作成時における各槽の初期在庫量）と、払出し作業情報（作業中の払出し先の槽と切り替え時刻に関する情報）と、を記憶するためのものである。本実施の形態においては、図２に示すように、ネットワークを介して、槽・ヤード管理用のプロセスコンピュータ３０の槽・ヤード管理情報記憶部３１に記憶されている各槽の原料量に関する情報から、払出し作業計画作成時における各槽の初期在庫量を取得し、各槽の初期在庫情報として記憶するとともに、槽・ヤード管理用のプロセスコンピュータ３０の槽・ヤード管理情報記憶部３１に記憶されている作業中の払出し先の槽と切り替え時刻に関する情報を取得して、記憶する。
【００４７】
設備能力情報記憶部１２は、各槽の消費速度や、各槽に搬入する場合の搬送速度、搬送する原料種を切り替えるときの無駄時間（段取り替え時間）の情報とともに、各槽の原料搬入の最高水準である在庫上限と、在庫量の最低水準である在庫下限と、作業の最低継続時間である最小搬送基準と、を記憶するためのものである。本実施の形態においては、これらの設備能力情報を予め計画作成者が図示しないワークステーション１０の入力装置により入力する。
【００４８】
払出し作業計画記憶部１３は、払出し作業計画作成装置１により作成される払出し作業計画（各計画対象ジョブが設定される毎に作成される払出し作業計画及び計画対象時間経過時点に完成される払出し作業計画）を記憶するためのものである。本実施の形態においては、図２に示すように、記憶された払出し作業計画の結果を、ネットワークを介して、管制室のパーソナルコンピュータ２０の払出し作業計画結果表示部２１（例えば、ディスプレイ）に表示する。尚、払出し作業計画の結果は、作業計画結果表示部２１で表示する他、図示しない出力用インタフェースを介して、ハードディスク、またはプリンタ等の出力装置に出力しても良い。
【００４９】
払出し作業計画作成装置１は、初期情報取得部（初期情報取得手段）２と、払出し作業情報取得部（払出し作業情報取得手段）３と、設備能力情報取得部（設備能力情報取得手段）４と、切り替え時刻設定部（切り替え時刻設定手段）５と、槽設定部（槽設定手段）６と、最小搬送基準比較部（最小搬送基準比較手段）７と、在庫下限比較部（在庫下限比較手段）８と、を備えている。
【００５０】
初期情報取得部２は、初期情報記憶部１１に記憶されている初期情報（各槽の初期在庫情報）を取得するためのものである。初期情報取得部２での初期情報の取得は、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ２と同様の処理であり、その説明を省略する。
【００５１】
払出し作業情報取得部３は、初期情報記憶部１１に記憶されている払出し作業情報（作業中の払出し先の槽と切り替え時刻に関する情報）を取得するためのものである。初期情報取得部２での初期情報の取得は、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ３と同様の処理であり、その説明を省略する。
【００５２】
設備能力情報取得部４は、設備能力情報記憶部１２に記憶されている設備能力情報（各槽の消費速度、搬送速度、段取り替え時間、在庫上限、在庫下限、最小搬送基準）を取得するためのものである。設備能力情報取得部４での設備能力情報の取得は、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ１と同様の方法で行い、その説明を省略する。
【００５３】
切り替え時刻設定部５は、初期情報取得部２で取得した初期情報と払出し作業情報取得部３で取得した払出し作業情報と設備能力情報取得部４で取得した設備能力情報とから、計画対象ジョブの切り替え時刻を設定するためのものである。切り替え時刻設定部５での計画対象ジョブの切り替え時刻の設定は、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ５と同様の方法で行い、その説明を省略する。
【００５４】
槽設定部６は、初期情報取得部２で取得した初期情報と払出し作業情報取得部３で取得した払出し作業情報と設備能力情報取得部４で取得した設備能力情報とから、計画対象ジョブの払出し先の槽を設定するためのものである。槽設定部６での計画対象ジョブの槽の設定は、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ５と同様の方法で行い、その説明を省略する。
【００５５】
最小搬送基準比較部７は、切り替え時刻設定部５で計画対象ジョブの前のジョブの払出し先の槽以外のいずれかの槽が在庫下限となる時刻から段取り替え時間遡った時刻が計画対象ジョブの切り替え時刻と設定された場合に、設定した計画対象ジョブの切り替え時刻に関する情報に基づいて得られる計画対象ジョブの前のジョブの時間が、設備能力情報取得部４で取得した最小搬送基準を満たすかが比較され、最小搬送基準を満たすように計画対象ジョブの切り替え時刻が再設定される。最小搬送基準比較部７での、最小搬送基準との比較と計画対象ジョブの切り替え時刻の再設定は、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ６〜Ｓ８と同様の方法で行い、その説明を省略する。
【００５６】
在庫下限比較部８は、最小搬送基準比較部７で最小搬送基準を満たすように計画対象ジョブの切り替え時刻が再設定された際に、槽設定部６で設定された計画対象ジョブを行う槽において、設備能力情報取得部４で取得した在庫下限を下回るかどうかが比較され、在庫下限を下回らないように、計画対象ジョブの前のジョブと計画対象ジョブの切り替え時刻が再設定される。在庫下限比較部８での、在庫下限の比較と計画対象ジョブの前のジョブの計画対象ジョブの切り替え時刻の再設定は、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ９、Ｓ１０と同様の方法で行い、その説明を省略する。
【００５７】
尚、払出し作業計画作成装置１では、初期情報取得部２、払出し作業情報取得部３、設備能力情報取得部４、切り替え時刻設定部５、槽設定部６、最小搬送基準比較部７、在庫下限比較部８の各処理を、予め計画作成者が設定しておいた計画対象時間が経過するまで行う。払出し作業計画作成装置１での処理の繰り返しは、上述した図１の本実施の形態に係る払出し作業計画作成方法の処理の手順におけるステップＳ４、Ｓ１１、Ｓ１２と同様の方法で行い、その説明を省略する。
【００５８】
以上に説明した本実施形態に係る払出し作業計画作成方法及び払出し作業計画作成装置、並びにプログラムにより作成した払出し作業計画の例について、図４〜図７に基づいて、説明する。
図４は、最小搬送基準を適用せずに作成した払出し作業計画の一例である。図５は、最小搬送基準を適用せずに作成した払出し作業計画の別の例である。図６は、図５の例において、最小搬送基準に基づいて計画対象作業の切り替え時刻を再設定して作成した払出し作業計画であって、計画対象作業を行う槽で在庫下限を切る例である。図７は、図６の例において、計画対象作業の前の作業及び計画対象作業の切り替え時刻を再設定して作成した払出し作業計画である。
【００５９】
本実施の形態においては、対象とする払出し物流の系統に槽は５つ存在するものとする。そして、各槽とも、原料の消費速度を０．４％／分、原料の搬入速度を４．０％／分とする。また、各槽とも、段取り替え時間を７．５分とする。更に、各槽とも、在庫上限値を１００％、在庫下限値を２０％とする。ここで、％は槽の在庫に対する割合を示し、槽が満槽の状態を１００％とする。
【００６０】
図４と図５は、同じ設備能力情報に基づいているが、初期情報のみが異なっているものである。
図４の例では、最小搬送基準に基づいて計画対象作業の切り替え時刻が再設定されていないが、各払出し作業が最小搬送基準を満たし、在庫上限と在庫下限を指向しており、各槽は在庫下限を下回ることなく、槽全体の在庫水準も向上しているのがわかる。
しかし、図５の例では、最小搬送基準に基づいて計画対象作業の切り替え時刻が再設定されていないため、払出し作業計画の途中から払出し先の槽を４番と５番との間で頻繁に切り替えている。そのため、搬送効率が下がり、順次、在庫下限切れとなる槽が出現し、また、槽全体の在庫水準も下がっている。尚、図５の例では、在庫水準を切る槽が複数ある場合は、もっとも在庫量の少ない槽に原料を払い出すことにしている。
【００６１】
図６と図７は、図５と同じ設備能力情報と同じ初期情報に基づいているものである。
図６は、最小搬送基準に基づいて計画対象作業の切り替え時刻が再設定されており、ジョブの切り替えの頻発は発生していないが、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１において最小搬送基準を満たすだけのジョブ時間をとったために、計画対象ジョブｊの払出し先の槽（５番）において在庫下限切れが発生している。
そして、図７では、計画対象ジョブの前のジョブｊ−１の切り替え時刻を前倒ししていることから、計画対象ジョブｊの払出し先の槽（５番）において在庫下限切れが発生することを防いでいることがわかる。
【００６２】
このように、本実施形態に係る払出し作業計画作成方法及び払出し作業計画作成装置、並びにプログラムによれば、設備能力情報取得部４において各槽について在庫下限と在庫上限を設定し（図１のステップＳ１）、初期情報取得部２で取得した初期情報と払出し作業情報取得部３で取得した払出し作業情報とに基づいて（図１のステップＳ２、Ｓ３）、計画対象ジョブの前のジョブの払出し先の槽についての在庫上限と計画対象ジョブの前のジョブの払出し先の槽以外の槽の在庫下限とを考慮しながら、切り替え時刻設定部５において計画対象ジョブの切り替え時刻を設定している（図１のステップＳ５）。従って、計画対象ジョブは各槽の在庫上限と在庫下限とを指向しており、１回の払出し作業の大ロット化（即ち、在庫下限から入れ始め在庫上限になるまで払出し作業を行うとロットが最大になる）を行うことによる複雑な計算方法を用いることなく、搬送効率の向上を実現することができる。
【００６３】
また、切り替え時刻設定部５において設定される計画対象ジョブの切り替え時刻が、計画対象ジョブの前のジョブの払出し先の槽の在庫上限と計画対象作業の前の作業の払出し先の槽以外の各槽の在庫下限とを考慮して決定されている（図１のステップＳ５）。従って、複雑な計算方法を用いることなく、計画対象ジョブの前のジョブの払出し先の槽について、在庫量が在庫上限を上回ることを防止するとともに、計画対象ジョブの前のジョブの払出し先の槽以外の槽の内の最も在庫下限になる時間が早い槽について、在庫量が在庫下限を下回ることを防止することができる。
【００６４】
また、設備能力情報取得部４において最小搬送基準を設け、最小搬送基準比較部７において各払出し作業の時間が最小搬送基準を下回らないようにしている（図１のステップＳ６〜Ｓ８）。従って、複雑な計算方法を用いることなく、ジョブの切り替えが頻発することにより段取り替え時間等の無駄時間が生じ、搬送効率が下がることを防止することができる。
【００６５】
また、最小搬送基準比較部７において最小搬送基準に基づいて計画対象ジョブの切り替え時刻を再設定した際に計画対象ジョブの払出し先の槽について在庫量が在庫下限を下回る場合、在庫下限比較部８において計画対象ジョブの前のジョブの切り替え時刻を前倒ししている（図１のステップＳ９、Ｓ１０）。その結果、複雑な計算方法を用いることなく、計画対象ジョブの払出し先の槽における在庫下限切れを防止することができる。
【００６６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。
【００６７】
上述の実施の形態では、槽の数を５としたが、実際にはもっと多い槽が存在する場合にも適用することができる。
また、上述の実施の形態においては、原料の消費速度、原料の搬入速度、段取り替え時間を各槽同一としたが、各槽毎に異なる値であっても適用することができる。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、最小搬送基準をジョブの時間の最小値として定義したが、これに限らず、ジョブの時間に換算することのできる値であれば良い。例えば、最小搬送基準として原料の搬送時間の最小値（ジョブの時間の最小値は段取り替え時間も含んでいるが、原料の搬送時間の最小値は段取り替え時間を含まない）としても良い。また、原料の搬送重量の最小値としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施の形態に係る払出し計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。
【図２】ネットワークに接続された本実施の形態に係る払出し作業計画作成装置が搭載されたワークステーションとプロセスコンピュータとパーソナルコンピュータを示すブロック図である。
【図３】払出し作業計画を示す図であり、（ａ）（ｂ）ともに横軸は時間軸、（ａ）の縦軸は槽の在庫率、（ｂ）の縦軸は払出し先の槽の番号である。
【図４】最小搬送基準を適用せずに作成した払出し作業計画の一例である。
【図５】最小搬送基準を適用せずに作成した払出し作業計画の別の例である。
【図６】図５の例において、最小搬送基準に基づいて計画対象作業の切り替え時刻を再設定して作成した払出し作業計画であって、計画対象作業を行う槽で在庫下限を切る例である。
【図７】図６の例において、計画対象作業の前の作業及び計画対象作業の切り替え時刻を再設定して作成した払出し作業計画である。
【符号の説明】
【００７０】
１    払出し作業計画作成装置
２    初期情報取得部（初期情報取得手段）
３    払出し作業情報取得部（払出し作業情報取得手段）
４    設備能力情報取得部（設備能力情報取得手段）
５    切り替え時刻設定部（切り替え時刻設定手段）
６    槽設定部（槽設定手段）
７    最小搬送基準比較部（最小搬送基準比較手段）
８    在庫下限比較部（在庫下限比較手段）
【図１】
2005301813.tif 000005
【図２】
2005301813.tif 000006
【図３】
2005301813.tif 000007
【図４】
2005301813.tif 000008
【図５】
2005301813.tif 000009
【図６】
2005301813.tif 000010
【図７】
2005301813.tif 000011