(57)【要約】      （修正有）【課題】  鋼板を熱処理炉に装入する際の処理効率を向上させた鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】  鋼板が山積みされた複数の山から鋼板を取り出す鋼板取り出し工程と、取り出された鋼板を熱処理炉に装入する炉床配置工程と、熱処理炉に装入された鋼板を熱処理する熱処理工程とを有する鋼板の製造方法であって、鋼板取り出し工程は、複数の山から基準山を選定する工程と、その装入パターンを求める工程と、装入パターンが複数パターンある場合は、選定された鋼板が所定板厚以上か未満かにより、異なる方法で、その内の１つを選択する工程と、選択された装入パターンの鋼板を、基準山及び他の山から取り出す工程とを有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板が山積みされた複数の山から鋼板を取り出す鋼板取り出し工程と、
取り出された鋼板を熱処理炉に装入する炉床配置工程と、
熱処理炉に装入された鋼板を熱処理する熱処理工程と
を有する鋼板の製造方法であって、
前記鋼板取り出し工程は、
前記複数の山から基準山を選定する工程と、
前記基準山から選定された鋼板と、該選定された鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚の差が所定の範囲内にある鋼板との組み合わせからなる装入パターンを求める工程と、
前記装入パターンが複数パターンある場合は、前記選定された鋼板が所定板厚以上の場合には各装入パターンに含まれる鋼板の合計面積の大きさに基づいて、前記複数の装入パターンを順序付け、その内の１つを選択し、前記選定された鋼板が所定板厚未満の場合には各装入パターンに含まれる鋼板を熱処理炉に搬送するのに要する時間の短さに基づいて、前記複数の装入パターンを順次付け、その内の１つを選択する工程と、
選択された装入パターンの鋼板を、前記基準山及び他の山から取り出す工程と
を有することを特徴とする鋼板の製造方法。
【請求項２】
熱処理対象の複数の鋼板の中から鋼板を取り出す鋼板取り出し工程と、
取り出された鋼板を熱処理炉に装入する炉床配置工程と、
熱処理炉に装入された鋼板を熱処理する熱処理工程と
を有する鋼板の製造方法であって、
前記鋼板取り出し工程は、
複数の鋼板の中から一つの鋼板を基準鋼板として選定する基準選定工程と、
前記基準鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚の差が所定範囲に入る鋼板との組み合わせからなる装入パターンを求める工程と、
前記基準鋼板が所定の板厚以上の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板の合計面積の大きさに基づいて、前記複数の装入パターンを順序付け、前記基準鋼板が所定の板厚未満の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板を熱処理炉に搬送するのに要する時間の短さに基づいて、前記複数の装入パターンを順序付け、その内の１つを選択する工程と
選択された装入パターンの鋼板を、熱処理対象の複数の鋼板の中から鋼板を取り出す工程とを有することを特徴とする鋼板の製造方法。
【請求項３】
鋼板が山積みされた複数の山から鋼板を取り出す鋼板取り出し工程と、
取り出された鋼板を熱処理炉に装入する炉床配置工程と、
熱処理炉に装入された鋼板を熱処理する熱処理工程と
を有する鋼板の製造方法であって、
前記鋼板取り出し工程は、
前記複数の山から基準山を選定する工程と、
前記基準山の中から一の鋼板を基準鋼板として選定する基準選定工程と、
前記基準鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚差が所定範囲に入る鋼板の中から、前記基準鋼板が所定の板厚以上の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板の合計面積の大きさに基づいて装入パターンを求め、前記基準鋼板が所定の板厚未満の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板を熱処理炉に搬送するのに要する時間の短さに基づいて装入パターンを求める工程と、
前記装入パターンが複数パターンある場合には、前記設定された装入パターンの優先順位に基づいて当該複数の装入パターンを順次付け、その内の１つを選択する工程と、
選択された装入パターンの鋼板を、前記基準山及び他の山から取り出す工程と
を有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】
本発明は鋼板の製造方法に関し、特に、ヤードに山積みされた鋼板を熱処理炉に装入する際の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄工場で生産された鋼板は、切断後、後工程の熱処理炉に装入されるまでの間、ヤードに山積みされて保管される。熱処理の順番が来ると、クレーンを用いて搬出され、熱処理炉の炉床に並べられて熱処理される。この場合、ヤードに山積みされた鋼板は同一仕様とは限らないので、山積みされた山（熱処理前であることから以降、未熱山と称する。）の下側から鋼板を取り出さなければならない場合がある。この場合には、未熱山の上側にある鋼板を取り除く作業、いわゆる、鋼板の配替え（配置替え）を行ってから必要な鋼板を取り出している。比較的板厚の薄い鋼板の熱処理は熱処理温度までの加熱時間が短く、配替え（含搬送）に手間取っていると、熱処理炉が空炉になるという問題点があった。
【０００３】
このような問題点に対して、ヤードの鋼板の山積み管理方法を改善して、効率よい搬送を行う技術が提案されている。例えば、出荷の際の配置替え作業の発生および作業量を低減することを目的に、鋼板をロット毎にまとめ、ロットの鋼板数量が所定数量以上であるか否かで積み上げ方を変更する技術が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−２２６１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
同一のチャンスで複数枚の鋼板を同時に熱処理する場合には、クレーンによる鋼板ハンドリング時間（Hr/枚)（鋼板を熱処理炉に装入するために要するクレーン操作時間）と、熱処理材抽出ピッチ（Hr/枚）（鋼板の熱処理に要する時間）との関係は、処理される鋼板の厚さにより変化する。すなわち、比較的薄い板厚では熱処理材抽出ピッチよりもクレーンによる鋼板ハンドリング時間の方がかかるため、熱処理炉が空炉になる場合がある。一方、比較的厚い板厚では、熱処理時間に時間がかかるためクレーンが待機する時間が長くなる。このように、熱処理炉の処理能力を最大限に発揮させるためには、熱処理炉の鋼板処理時間とクレーン操作の時間（含搬送時間）とのバランスが重要であるが、従来の技術（特許文献１）に開示されたような配替え時間の効率化を考慮しただけの技術では十分な処理効率は得られなかった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、鋼板を熱処理炉に装入して加熱処理する際の処理効率を向上させ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】
【０００６】
本発明は、鋼板の熱処理炉の処理能力を最大限に発揮させるために鋭意研究を重ねた結果、同一のチャンスで複数枚の鋼板を同時に熱処理する場合には、クレーンによる鋼板ハンドリング時間(Hr/枚)と、熱処理材抽出ピッチ（Hr/枚）との関係は、処理される鋼板の厚さに大きく依存しており、比較的薄い板厚では熱処理材抽出ピッチよりもクレーンによる鋼板ハンドリング時間（含搬送時間）の方がかかること、比較的厚い板厚では、ハンドリング時間に多少余裕があるため、炉床効率が大きくなるように同一種別の鋼板を組み合わせて処理することが有効である、という知見に基づいてなされたものであり、その具体的手段は次のとおりである。
【０００７】
（１）鋼板が山積みされた複数の山から鋼板を取り出す鋼板取り出し工程と、取り出された鋼板を熱処理炉に装入する炉床配置工程と、熱処理炉に装入された鋼板を熱処理する熱処理工程とを有する鋼板の製造方法であって、前記鋼板取り出し工程は、
前記複数の山から基準山を選定する工程と、
前記基準山から選定された鋼板と、該選定された鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚の差が所定の範囲内にある鋼板との組み合わせからなる装入パターンを求める工程と、
前記装入パターンが複数パターンある場合は、前記選定された鋼板が所定板厚以上の場合には各装入パターンに含まれる鋼板の合計面積の大きさに基づいて、前記複数の装入パターンを順序付け、その内の１つを選択し、前記選定された鋼板が所定板厚未満の場合には各装入パターンに含まれる鋼板を熱処理炉に搬送するのに要する時間の短さに基づいて、前記複数の装入パターンを順次付け、その内の１つを選択する工程と、
選択された装入パターンの鋼板を、前記基準山及び他の山から取り出す工程と
を有する。
（２）熱処理対象の複数の鋼板の中から鋼板を取り出す鋼板取り出し工程と、取り出された鋼板を熱処理炉に装入する炉床配置工程と、熱処理炉に装入された鋼板を熱処理する熱処理工程とを有する鋼板の製造方法であって、前記鋼板取り出し工程は、
複数の鋼板の中から一つの鋼板を基準鋼板として選定する基準選定工程と、
前記基準鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚の差が所定範囲に入る鋼板との組み合わせからなる装入パターンを求める工程と、
前記基準鋼板が所定の板厚以上の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板の合計面積の大きさに基づいて、前記複数の装入パターンを順序付け、前記基準鋼板が所定の板厚未満の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板を熱処理炉に搬送するのに要する時間の短さに基づいて、前記複数の装入パターンを順序付け、その内の１つを選択する工程と、
選択された装入パターンの鋼板を、熱処理対象の複数の鋼板の中から鋼板を取り出す工程とを有する。
（３） 鋼板が山積みされた複数の山から鋼板を取り出す鋼板取り出し工程と、取り出された鋼板を熱処理炉に装入する炉床配置工程と、熱処理炉に装入された鋼板を熱処理する熱処理工程とを有する鋼板の製造方法であって、前記鋼板取り出し工程は、
前記複数の山から基準山を選定する工程と、
前記基準山の中から一の鋼板を基準鋼板として選定する基準選定工程と、
前記基準鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚差が所定範囲に入る鋼板の中から、前記基準鋼板が所定の板厚以上の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板の合計面積の大きさに基づいて装入パターンを求め、前記基準鋼板が所定の板厚未満の場合には、各装入パターンに含まれる鋼板を熱処理炉に搬送するのに要する時間の短さに基づいて装入パターンを求める工程と、
前記装入パターンが複数パターンある場合には、前記設定された装入パターンの優先順位に基づいて当該複数の装入パターンを順次付け、その内の１つを選択する工程と、
選択された装入パターンの鋼板を、前記基準山及び他の山から取り出す工程と
を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鋼板が所定板厚以上の場合にはカバーレシオ優先で前記複数の装入パターンの内の１つを選択し、鋼板が所定板厚未満の場合には配替え優先で複数の装入パターンの内の１を選択するようにしたので、熱処理炉の処理時間とクレーン操作の所要時間（含搬送時間）とのバランスをとることが可能になっており、熱処理炉の処理能力を最大限に発揮させることが可能になっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
通常、鋼板は矩形に鋳造されたスラブを所定の板厚まで熱間仕上圧延した後に製品形状に剪断し、ヤードに一次保管する。ヤードに保管された鋼板は、客先の仕様に応じ所望の機械的特性（引張強度、伸び等）が得られるように熱処理を施し製品に仕上げる。熱処理は客先の求めに応じて条件を設定することになるので、効率のよい処理方法が望まれ、処理の仕方によっては、鋼板の価格に影響するだけでなく、鋼板の品質にも影響することになる。本実施形態は、このような製造過程において、特に、ヤードに保管された鋼板を熱処理炉に装入するまでの過程における処理を対象とするものであり、以下図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態に係る鋼板の製造方法の処理過程を示したフローチャートである。
（Ｓ１：鋼板を山積みする工程）
鋼板をおおよその板厚とか熱処理条件などの条件で区分し、鋼板をヤードに複数の山に山積みして一時保管する。ここで山とは鋼板を重ねて積み上げた一群の鋼板をいう。
（Ｓ２：基準山を設定する工程）
熱処理工程における熱処理の要請に基づいて、未熱山から基準山を選定する。基準山は熱処理炉への鋼板のタンデム装入にあたって、要請を受けた鋼板を選ぶ基準とする一群の鋼板である。タンデム装入とは、熱処理炉内への鋼板の装入を複数枚の鋼板を１つの単位として扱い装入する効率的な装入方法である。本実施形態では、テーブルローラー式の熱処理炉での一区画分の炉床に最大４枚の鋼板を１つの単位としてタンデム装入する。なお、この基準山は選定のための基準を予め設けておいて、オペレータの判断によって選定されるが、自動的に選定するようにしてもよい。
【００１１】
（Ｓ３：鋼板を取り出す工程）
基準山の最上部から順に１枚ずつ鋼板を払い出し、その鋼板の条件と板厚、熱処理等の条件が一致する鋼板を未熱山から選んで、熱処理炉の搬送ローラーテーブル上に並べる。例外として、未熱山に基準山から払い出した鋼板と条件の合う鋼板がない場合には、基準山から複数枚取り出す場合がある。基準山の鋼板は他の山に比べ優先して払い出され、いち早く熱処理に供されるため、処理を急ぐ鋼板の山が選ばれやすい。例えば、客先から受注を受け、納品を急ぐ鋼板の山が基準山に選ばれることが多い。なお、この鋼板を取り出す工程において、どの山からどの鋼板を払い出すかの判断は後述する装入計画支援システムによる支援処理に基づいてなされるが、基準山から取り出す鋼板が所定板厚（例えば２０ｍｍ）以上であるかどうかによって、カバーレシオ優先にするか或いは配替え優先にするかを決定する。その詳細は後述する。
【００１２】
（Ｓ４：鋼板を炉床に配置する工程）
鋼板を熱処理炉の一区画分の炉床に配置し、熱処理炉内に装入する。
（Ｓ５：熱処理炉で処理する工程）
所定の条件で熱処理を行う。
【００１３】
図２は図１の鋼板を取り出す工程（Ｓ３）の詳細を示したフローチャートである。このフローチャートにおける処理として、まず、熱処理炉に装入される鋼板の装入パターンの候補を求める処理を行う（Ｓ３１）。この処理は図３に示される装入計画支援装置によってなされるので、まず、その概要を説明する。
【００１４】
図３は鋼板の装入計画支援システム及びその関連のシステムの構成を示すブロック図である。全体のシステムは、上位計算機１、この上位計算機１に接続される装入支援システム２、装入支援システム２に接続される操作端末３及びクレーン操作部４から構成されている。上位計算機１は、上位計算機制御部１１、及び未熱山データが格納されている記憶装置１２とから構成されている。この記憶装置１２には、ヤードに鋼板が積まれた山の位置、その山に積まれている鋼板のサイズ、山積みの位置（上から何枚目）、熱処理種別、レベラーの有無等の鋼板のデータが、未熱山単位で未熱山データとして格納されている。これらのデータは装入支援システム２からの指令（Ｄ２）に基づいて、上位計算機制御部１１を介して（Ｄ３、Ｄ４）、未熱山データの抽出と更新が行われる。
【００１５】
装入支援システム２は、鋼板配置演算装置２１、鋼板サイズ条件ファイル２２、熱処理条件ファイル２３及びデータ記憶装置２４から構成されている。鋼板配置演算装置２１は、オペレータの操作端末３からの指令（Ｄ１）に基づいて、上位計算機１に対して未熱山データを取り出す指令（Ｄ２）を送り出すとともに、取り出されたデータ（Ｄ５）を取り込む。また、予め設定された処理条件、すなわち、鋼板サイズ条件、熱処理条件等をそれぞれのデータファイル２２，２３に格納しておき、鋼板配置演算装置２１は、オペレータの操作端末３からの指令（Ｄ１）に基づいてデータ（Ｄ６、Ｄ７）を取り込む。
【００１６】
鋼板配置演算装置２１による演算の結果（装入パターン）は、操作端末３に送られると同時に（Ｄ８）、データ記憶装置２４に格納される（Ｄ９）。操作端末３に送られたデータはモニター（図示せず）に出力される。出力された装入パターン（鋼板配置データ）は予め設定した条件に基づいて複数個表示することができる。モニターに表示された複数の装入パターンから、オペレータが最適と考える装入パターンを１つ選んで、操作端末３からデータ記憶装置２４を介して上位計算機制御部１１に送る（Ｄ１１）。上位計算機制御部１１は記憶装置１２のデータの内、熱処理炉へ送った鋼板のデータを削除することにより、未熱山データを更新するとともに、クレーン操作部４に対して、装入支援システム２からの指示情報に基づいて、未熱山の所定位置から鋼板を取り出して、必要に応じて鋼板の配替えを行って熱処理炉に鋼板を装入するための指令を出力する。クレーン操作部４はその指令に従って、未熱山の所定位置から鋼板を取り出して搬送して熱処理炉に鋼板を装入する。
【００１７】
図４〜図６は鋼板配置演算装置２１によって熱処理炉に鋼板を装入する際の装入パターンの候補を求めるための演算処理の過程を示したフローチャートである。図７は本実施形態において使用される熱処理炉の概略構成図である。この熱処理炉は、熱処理炉体１１０内が５つの炉内ゾーンで構成され、各炉内ゾーンは独立して温度制御できる。複数のハースローラー１１２よりなるローラーテーブル１１４で炉床が形成され、鋼板１１６を炉内へ搬入搬出できるようになっている。炉内ゾーンへの鋼板１１６の装入は複数枚の鋼板を１つの単位として扱う、いわゆるタンデム装入を行うのが効率的で、この実施形態では最大４枚の鋼板を１つの単位としてタンデム装入している。図８は熱処理炉における炉内ゾーンの鋼板の配置例を示した説明図であり、炉床に最大４枚を配置するタンデム装入の例で、炉床を上方から見た図である。ここで、炉床を４箇所の区間に分け、右下からＳ１、Ｓ２，Ｎ１、Ｎ２とする（後述のようにＳ１材、Ｓ２材，Ｎ１材、Ｎ２材を配置する位置に相当する。また、Ｎ１長さ、Ｎ１幅とは、Ｎ１材の長さ（ｍ）、幅（ｍ）を、それぞれ意味する。他のＮ２等も同様である。）。また、炉床の有効長さをＬＨ（ｍ）、炉床の有効幅をＬＶ（ｍ）とする。なお、図４〜図６において、ΔＴは同時に熱処理できる板厚の許容範囲である。板厚差の大きい鋼板は熱処理時間が異なるので同時に処理できない。ＲＰはローラテーブルの耐荷重を示す係数である。
また、図９は炉床にタンデム装入される鋼板と、基準山及びそれ以外の未熱山の鋼板との関係を示した説明図であり、炉床にタンデム装入される鋼板は基準山を含む複数の未熱山から検索されてセットされる。
【００１８】
鋼板配置演算装置２１は、基準位置（図８のＳ１の位置）にＳ１材として基準山の鋼板（例えば最上部の鋼板）を基準鋼板として選定し（Ｓ３１１）、次に、Ｎ１材の検索に移行する（Ｓ３１２）。このＮ１材の検索においては次の（１ａ）式〜（１ｄ）式の全てを満足するものをＮ１材とする。このＮ１材は、複数の山に亘って検索するので、通常、複数個検索されることになる。
Ｎ１長さ≦ＬＨ                                  …（１ａ）
Ｓ１幅＋Ｎ１幅＋α≦ＬＶ                        …（１ｂ）
｜Ｓ１厚さ−Ｎ１厚さ｜≦ΔＴ                    …（１ｃ）
Ｓ１厚さ×Ｓ１幅＋Ｎ１厚さ×Ｎ１幅≦ＲＰ        …（１ｄ）
なお、（１ｂ）式は並列装入可能幅のチェックであり（但し、αは余裕代）、Ｓ１材とＮ１材とが並列に装入されるかどうかをチェックする。（１ｃ）式は板厚差のチェックであり、これは板厚差が大きいと抽出温度到来時間に差が生じ、薄い方の板が余計に炉内に滞留することになるので、それを避けるために行う。また、上記の（１ｄ）式はロール耐荷重チェックであり、炉内に装入される鋼板がロール耐荷重以下であるかどうかをチェックする。なお、Ｓ１材に組合せて装入するＳ２材、Ｎ１材、Ｎ２材として選択する鋼板は、前記データファイル２３からＳ１材と同じ熱処理条件に該当するものを選択してその候補とする。
【００１９】
鋼板配置演算装置２１は、上記のＮ１材が検索できなかった場合には、次に、Ｎ１材に該当する鋼板ではなかったものを対象に、Ｓ２材の検索に移行する（Ｓ３１３）。このＳ２材の検索においては次の（２ａ）式〜（２ｄ）式の全てを満足するものをＳ２材とする。
Ｓ２幅≦ＬＶ                                    …（２ａ）
Ｓ１長＋Ｓ２長＋β≦ＬＨ                        …（２ｂ）
｜Ｓ１厚さ−Ｓ２厚さ｜≦ΔＴ                    …（２ｃ）
Ｓ２厚×Ｓ２幅≦ＲＰ                            …（２ｄ）
但し、βは余裕代である。
【００２０】
鋼板配置演算装置２１は、上記のＳ２材が検索できなかった場合（Ｓ２材に該当する鋼板がない場合）には、Ｓ１材のみからなる装入パターンＰ１を求める（Ｓ３１４）。鋼板配置演算装置２１は、上記のＳ２材が検索できた場合には、次に、Ｎ２材の検索に移行する（Ｓ３１５）。このＮ２材の検索においては次の（３ａ）式〜（３ｄ）式の全てを満足するものをＮ２材とする。
Ｓ１長＋Ｎ２長＋β≦ＬＨ                        …（３ａ）
Ｓ２幅＋Ｎ２幅＋α≦ＬＶ                        …（３ｂ）
｜Ｓ１厚−Ｎ２厚｜≦ΔＴ                        …（３ｃ）
Ｓ２厚×Ｓ２幅＋Ｎ２厚×Ｎ２幅≦ＲＰ            …（３ｄ）
【００２１】
鋼板配置演算装置２１は、上記のＮ２材が検索できなかった場合には、Ｓ１材及びＳ２材からなる装入パターンＰ２を求める（Ｓ３１６）。鋼板配置演算装置２１は、上記のＮ２材が検索できた場合には、Ｓ１材、Ｓ２材及びＮ２材からなる装入パターンＰ３を求める（Ｓ３１７）。なお、装入パターンＰ３では、Ｎ２材とＳ２材とが並列に装入される。
【００２２】
鋼板配置演算装置２１は、上記の処理（Ｓ３１２）においてＮ１材に該当する鋼板があると判断した場合には、Ｎ２材の検索に移行し、まず、Ｓ１長さとＮ１長さとを対比して、Ｓ１長さ＜Ｎ１長さであるかどうかを判断し（Ｓ３１８）、Ｓ１長さ＜Ｎ１長さである場合には、それまでのＳ１材とＮ１材とを入れ替える（Ｓ３１９）。したがって、入れ替わったＳ１材（当初Ｎ１材）が、Ｓ１材として扱われ、装入パターンが決定される。
【００２３】
鋼板配置演算装置２１は、上記の処理（Ｓ３１８）及び（Ｓ３１９）が終わると、Ｓ２材の検索に移行する（Ｓ３２０）。このＳ２材の検索においては次の（４ａ）式〜（４ｄ）式の全てを満足するものをＳ２材とする。
Ｓ２幅≦ＬＶ                                  …（４ａ）
Ｓ１長＋Ｓ２長＋β≦ＬＨ                      …（４ｂ）
｜Ｓ１厚−Ｓ２厚｜≦ΔＴ                      …（４ｃ）
Ｓ２厚×Ｓ２幅≦ＲＰ                          …（４ｄ）
【００２４】
鋼板配置演算装置２１は、Ｓ２材が検索できなかった場合には、次に、Ｎ２材の検索に移行する（Ｓ３２１）。Ｎ２材の検索においては、次の（５ａ）式〜（５ｄ）式の全てを満足するものをＮ２材とする。
Ｓ１幅＋Ｎ２幅＋α≦ＬＶ                      …（５ａ）
Ｎ１長＋Ｎ２長＋β≦ＬＨ                      …（５ｂ）
｜Ｓ１厚−Ｓ２厚｜≦ΔＴ                      …（５ｃ）
Ｓ１厚×Ｓ１幅＋Ｎ２厚×Ｎ２幅≦ＲＰ          …（５ｃ）
【００２５】
鋼板配置演算装置２１は、Ｎ２材が検索できなかった場合には、Ｓ１材及びＮ１材からなる装入パターンＰ４を求める（Ｓ３２２）。装入パターンＰ４では、Ｎ１材とＳ１材とが並列に装入される。また、鋼板配置演算装置２１は、Ｎ２材が検索できた場合には、Ｓ１材、Ｎ１材及びＮ２材からなる装入パターンＰ５を求める（Ｓ３２３）。装入パターン５では、Ｎ１材とＳ１材とが並列に装入されることになる。
【００２６】
鋼板配置演算装置２１は、上記の処理（Ｓ３２０）においてＳ２材が検索できた場合には、Ｎ２材の検索に移行する。まず、Ｓ２幅とＳ１幅とを対比して、Ｓ２幅＜Ｓ１幅、であるかどうかを判断し（Ｓ３２４）、Ｓ２幅＜Ｓ１幅ではない場合には、次にＮ２材の検索に移行する（Ｓ３２５）。Ｎ２材の検索において、次の（６ａ）式〜（６ｄ）式の全てを満足するものをＮ２材とする。
Ｓ２幅＋Ｎ２幅＋α≦ＬＶ                    …（６ａ）
Ｎ１長＋Ｎ２長＋β≦ＬＨ                    …（６ｂ）
｜Ｓ１厚−Ｎ２厚｜≦ΔＴ                    …（６ｃ）
Ｓ２厚×Ｓ２幅＋Ｎ２厚×Ｎ２幅≦ＲＰ        …（６ｄ）
【００２７】
鋼板配置演算装置２１は、Ｎ２材が検索できなかった場合には、それまでに検索されたＳ１、Ｓ２材及びＮ１材からなる装入パターンＰ６を求める（Ｓ３２６）。装入パターンＰ６では、Ｎ１材とＳ１とが並列に装入されることになる。また、鋼板配置演算装置２１は、Ｎ２材が検索できた場合には、Ｓ１材、Ｓ２材、Ｎ１材及びＮ２材からなる装入パターンＰ７を求める（Ｓ３２７）。装入パターンＰ７では、Ｎ１材とＳ１材とが並列に装入されるとともに、Ｎ２材とＳ２材とが並列に装入されことになる。
【００２８】
鋼板配置演算装置２１は、上記の処理（Ｓ３２４）において条件が成立した場合には、次に、Ｓ１厚とＮ２厚との差の絶対値が、
｜Ｓ１厚−Ｎ２厚｜≦ΔＴ                       …（７）
が成立するかどうかを判断し（Ｓ３２８）、上式が成立した場合には、
Ｓ１長＋Ｎ２長＋β≦ＬＨ                       …（８）
が成立するかどうかを判断し（Ｓ３２９）、上式が成立した場合には、
Ｓ１幅＋Ｎ２幅＋α≦ＬＶ                      …（９）
が成立するかどうかを判断する（Ｓ３３０）。上式が成立しなかった場合には、次の（１０ａ）式〜（１０ｃ）式が成立するかどうかを判断する（Ｓ３３１）。
Ｓ２幅＋Ｎ２幅＋α≦ＬＶ                        …（１０ａ）
Ｓ１長＋Ｎ２長＋β≦ＬＨ                        …（１０ｂ）
Ｓ２厚×Ｓ２幅＋Ｎ２厚×Ｎ２幅≦ＲＰ            …（１０ｃ）
【００２９】
鋼板配置演算装置２１は、上記の処理（Ｓ３２８）、（Ｓ３２９）及び（Ｓ３３１）においてその条件が成立しない場合には、既に検索されたＳ１材、Ｓ２材及びＮ１材からなる装入パターンＰ８を求める（Ｓ３３２）。装入パターンＰ８では、Ｎ１材とＳ１材とが並列に装入されることになる。また、鋼板配置演算装置２１は、上記の処理（Ｓ３３１）においてＮ２材が検索できた場合には、Ｓ１材、Ｓ２材、Ｎ１材及びＮ２材からなる装入パターンＰ９を求める（Ｓ３３３）。装入パターンＰ９では、Ｎ１材とＳ１材とが並列に装入されるとともに、Ｎ２材とＳ２材とが並列に装入されことになる。
【００３０】
鋼板配置演算装置２１は、上記の処理（Ｓ３３０）においてその条件が成立した場合には、
Ｓ１厚×Ｓ１幅＋Ｎ２厚×Ｎ２幅≦ＲＰ             …（１１）
が成立するかどうかを判断し（Ｓ３３４）、条件が成立した場合には、Ｓ１材、Ｓ２材、Ｎ１材及びＮ２材からなる装入パターンＰ１０を求める（Ｓ３３５）。鋼板配置演算装置２１はその条件が成立しなかった場合には、
Ｓ１長＋Ｎ２長＋β≦ＬＨ                          …（１２）
が成立するかどうかを判断し（Ｓ３３６）、条件が成立した場合には、Ｓ１材、Ｓ２材、Ｎ１材及びＮ２材からなる装入パターンＰ１１を求める（Ｓ３３７）。鋼板配置演算装置２１はその条件が成立しなかった場合には、Ｓ１材、Ｓ２材、及びＮ１材からなる装入パターンＰ８を求める（Ｓ３３２）。以上のようにして、図２の炉床に装入される鋼板の装入パターンを求める処理（Ｓ３１）が終了すると、複数の装入パターンが求められる。ここで、再び図２の説明に戻る。
【００３１】
上述のようにして複数の装入パターンが求められると（Ｓ３１）、次に、その装入パターンの鋼板（特に、基準山のＳ１材）が所定の板厚（例えば２０ｍｍ）以上であるかどうかを判断し（Ｓ３２）、鋼板が所定の板厚以上である場合にはカバーレシオ優先とする優先順位を求める（Ｓ３３）。鋼板が所定の板厚未満である場合には配替え優先とする優先順位を求める（Ｓ３４）。カバーレシオ優先とは、熱処理炉への鋼板の装入にあたって、炉床面積に対する装入鋼板の占有面積率（鋼板の総面積／炉床面積）を優先させることである。厚い板（例えば２０ｍｍ以上）は熱処理に時間がかかるため、未熱山から鋼板を取り出す際の配替えに当てる時間の確保が容易なためである。このカバーレシオ優先においては、各装入パターンの鋼板の炉床占有面積の合計面積を求めて、その合計面積が大のものを優先順位が高いものと規定する。
【００３２】
また、配替えとは、未熱山から鋼板を取り出す際に、山を崩して目的の鋼板を取り出し、山を積み直す作業及び搬送する作業をいう。要請を受けた板厚が所定の基準板厚よりも薄い場合は、配替え優先で、熱処理炉に鋼板を装入する。配替え優先とは、熱処理炉への鋼板の装入にあたって、未熱山の上から順に装入して、配替えの所要時間を少なくする装入方法である。薄い鋼板は昇温が容易で熱処理時間が短いため、未熱山から鋼板を取り出す時間に余裕がないためである。優先順位が求められると、オペレータは、その候補の中から操業する装入パターンを決めて操作端末３を操作する（Ｓ３５）。この操作によって、装入パターンの情報はデータ記憶装置２４を介して上位計算機１に送信され、上位計算機制御部１１は装入パターンに対応した鋼板を取り出すための制御信号をクレーン操作部４に出力し、クレーン操作部４は該当する鋼板を取り出す処理を行う（Ｓ３６）。
【００３３】
図１０は配替えの優先順位を求めるためのフローチャートである。まず、計数ｎ＝１を設定し（Ｓ４１）、ここでは基準となるＳ１材についての搬送時間ｔ１と配替時間ｔ２を求める。この搬送時間ｔ１は、基準場所（搬送時間を計測する際に定める仮想的な場所）からＳ１材の山の位置までの搬送時間ｔ１ａと、Ｓ１材の山の位置から熱処理炉までの搬送時間ｔ１ｂとの和で求められる。また、配替時間ｔ２は、Ｓ１材が山の何枚目（例えばｍ枚目）に配置されているかに依存し、例えば上から１枚ずつ取り出し、該当する鋼板を取り出した後に、該当する鋼板以外のものを元に戻す場合には、ｔ２＝Δｔ＋Δｔ（ｍ−１）×２として求められる。但し、ｍは上から何枚目に位置するかという情報であり、Δｔは積卸し又は積上げの所要時間である。最初の鋼板Ｓ１材についての処理が終わったら、次の鋼板について処理をするために、計数ｎをインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１）（Ｓ４３）。この段階で、装入パターンの鋼板についての処理が全て終了したかどうかを判断する（Ｓ４４）。装入パターンＰ１の場合にこの段階で処理が終了したことになる。装入パターンに複数の鋼板が含まれる場合には、次の鋼板についての搬送時間ｔ１と配替時間ｔ２を求める（Ｓ４５）。この場合の搬送時間ｔ１は、熱処理炉から次の鋼板がある山までの往復の搬送時間であり、配替時間ｔ２は上記の場合（Ｓ４２）と同じある。以上の処理（Ｓ４５）を装入パターンに含まれる鋼板の全てについて行ない、全ての鋼板の処理が終わると（Ｓ４４）、装入パターンに含まれる鋼板の各所要時間を加算する（ｔ＝Σ（ｔ１＋ｔ２））。このような処理（Ｓ４１〜Ｓ４６）を各装入パターンについて行い、その全所要時間（搬送に要する時間）が短いもの順に優先度を規定する。
【００３４】
なお、上記において、搬送時間ｔ１に比べて配替時間ｔ２が短い場合には配替時間ｔ２を無視してもよい。また、実操業においてはパイリングと称される作業を行っている例があるが、その場合にそれに対応した搬送時間ｔ１及び配替時間ｔ２を求めるものとする。このパイリングとは、該当する鋼板が例えば上からｍ枚目であって、その上からｍ枚までの合計板厚が所定板厚以下であって（又は合計重量が所定重量以下であり）、該当する鋼板の位置が所定枚数以下であれば、それらをまとめて掴んで熱処理炉まで運んで対象鋼板を下ろした後、その他の鋼板を元の未熱山に戻す作業を言う。
【００３５】
図１１は上記の処理（Ｓ３４）において配替え優先とする優先順位を求めた場合の表示例を示したものであり、複数の選択候補の装入パターンと、その優先順位が表示されている。この表示に基づいてオペレータが操業する装入パターンを決めることになる。なお、選択候補の装入パターンの個数は適宜設定されるものとする。図１１は配替え優先として表示された例であるが、カバーレシオ優先の場合においても同様に表示されることになる。また、鋼板の装入パターンの決定はオペレータ判断でもよいが、予めパターン選定基準を準備しておいて選定してもよい。
【００３６】
上記の説明においては鋼板が所定の板厚以上である場合と無い場合とに分けてカバーレシオ優先の優先順位又は配替え優先の優先順位を求める例について説明したが、両方の優先順位を求めておいて、必要に応じて何れか一方の優先順位を表示させるようにしてもよい。
【００３７】
また、上記の説明においては、鋼板取り出し工程（図２参照）は、基準山から選定された鋼板と、選定された鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚の差が所定の範囲内にある鋼板との組み合わせからなる装入パターンを求め（Ｓ３１）、選定された鋼板が所定板厚以上の場合にはカバーレシオ優先で優先順位を決め（Ｓ３１，Ｓ３２）、選定された鋼板が所定板厚以上ではない場合には配替え優先で優先順位を決める（Ｓ３１，Ｓ３３）例について説明したが、それに代えて、例えば選定された鋼板（基準鋼板）の板厚に基づいてカバーレシオ優先にするか又は配替え優先にするかを予め決めておいて、基準鋼板と少なくとも熱処理条件が同じで且つ板厚の差が所定の範囲内にある鋼板との組み合わせからなる装入パターンを求め、装入パターンが複数パターンある場合には、上記の予め決められた優先順位に基づいて当該複数の装入パターンを順次付けを行うようにしてもよい。
【実施例】
【００３８】
図１２は本発明が適用された例を示したカバーレシオと熱処理能率特性図である。同図において、○印は本発明の実施例であり、×印は本発明が適用されなかった比較例である。各データは１日の操業データの平均値を示したもので、本発明の実施例は至近１ヶ月のデータを、本発明が適用されなかった比較例は過去の３ヶ月分のデータを無作為にデータ化しプロットしたものである。本発明によれば、定常的にタンデム装入を行うことが可能となり、熱処理炉での鋼板の処理能力が向上した。本発明の適用前の方法では、炉床への鋼板の装入は１ゾーンに鋼板が２枚配置されるのが殆どで、カバーレシオが高くなるのは大板を装入する場合であった。
本発明によれば、熱処理炉での熱処理能力が向上し、カバーレシオで示すと上限が７％、下限が１１％、熱処理能率で示すと上限が２％、下限が約１０％、それぞれ向上した。また全体的にもカバーレシオ、熱処理能率とも約７％向上した。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態１に係る鋼板の製造方法の処理過程を示したフローチャート。
【図２】図１の鋼板を取り出す工程の詳細を示したフローチャート。
【図３】装入計画支援システム及びその関連のシステムの構成を示すブロック図。
【図４】鋼板配置演算装置によって装入パターンの選択候補を求めるための演算処理の過程を示したフローチャート（その１）。
【図５】鋼板配置演算装置によって装入パターンの選択候補を求めるための演算処理の過程を示したフローチャート（その２）。
【図６】鋼板配置演算装置によって装入パターンの選択候補を求めるための演算処理の過程を示したフローチャート（その３）。
【図７】本実施形態において使用される熱処理炉の概略構成図。
【図８】熱処理炉における鋼板の配置例を示した説明図。
【図９】炉床にタンデム装入される鋼板と基準山及び未熱山の鋼板との関係を示した説明図。
【図１０】配替えの優先順位を求めるためのフローチャートである。
【図１１】配置替え優先とする優先順位を求める場合の表示例を示した図。
【図１２】本発明が適用された例を示したカバーレシオと熱処理能率特性図。
【符号の説明】
【００４０】
１ 上位計算機、２ 装入支援システム、３ 操作端末、４ クレーン操作部、１１ 上位計算機制御部、１２ 記憶装置、２１ 鋼板配置演算装置、２２ 鋼板サイズ条件ファイル、２３ 熱処理条件ファイル、２４ データ記憶装置。
【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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【図１１】
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【図１２】
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