(57)【要約】【課題】製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を最適に作成することを可能にした生産計画作成方法及びその装置を提供する。【解決手段】製造過程のリードタイムの長さが異なる複数の製造ロットに関するデータ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、前記リードタイムの長さが異なる複数の製造ロットを１つ又は複数の処理設備で製造し、予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出し、該抽出された製造ロットに前記リードタイムの長さが所定時間より長い製造ロットが含まれている場合には、前記リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして、前記抽出された製造ロットから、任意の製造ロットを選択して製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成する。【選択図】図３
2007179519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を作成する生産計画作成方法において、
製造過程のリードタイムの長さが異なる複数の製造ロットに関するデータ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、前記リードタイムの長さが異なる複数の製造ロットを１つ又は複数の処理設備で製造し、予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出し、該抽出された製造ロットに前記リードタイムの長さが所定の時間より長い製造ロットが含まれている場合には、前記リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして、前記抽出された製造ロットから、任意の製造ロットを選択して製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成することを特徴とする生産計画作成方法。
【請求項２】
１基の転炉と複数の精錬設備及び連続鋳造設備とを備え、多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を作成する生産計画作成方法において、
転炉から連続鋳造設備までのリードタイムの長さが異なる複数の製造ロットに関するデータが記憶された記憶手段からそれらのデータを読み込む第１の工程と、
前記工程において読み込まれた複数の製造ロットから予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出する第２の工程と、
前記工程において抽出された製造ロットにリードタイムの長さが所定の時間より長い製造ロットが含まれている場合には、リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして、前記抽出された製造ロットから任意の製造ロットを選択する第３の工程とを含み、
前記第２の工程及び第３の工程を繰り返して前記複数の製造ロットの製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成することを特徴とする生産計画作成方法。
【請求項３】
製造ロットが通過する設備の数及び／又は製造ロットの精錬設備での処理時間が異なることによって、前記リードタイムの長さが異なることを特徴とする請求項２記載の生産計画作成方法。
【請求項４】
前記リードタイムの長さが長い製造ロットが選択された場合には、
連続鋳造設備が前記長いリードタイムの製造ロッとは異なり、且つ製造ロットが複数連結して構成されている短いリードタイムの製造ロットと組み合わせることを特徴する請求項１〜３の何れかに記載の生産計画作成方法。
【請求項５】
前記短いリードタイムの製造ロットは、その鋳造時間が、前記リードタイムの長さが長い製造ロットの鋳造時間と段取り時間の合計時間以上の長さであることを特徴とする請求項４記載の生産計画作成方法。
【請求項６】
１基の転炉と複数の精錬設備及び連続鋳造設備とを備え、多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を作成する生産計画作成装置において、
転炉から連続鋳造設備までのリードタイムの長さが異なる複数の製造ロットに関するデータが記憶される記憶手段と、
前記記憶手段から前記製造ロットに関するデータを読み込む第１の処置と、前記読み込まれた複数の製造ロットから予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出する第２の処理と、前記第２の処理において抽出された製造ロットにリードタイムの長さが所定の時間より長い製造ロットが含まれている場合には、リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして、前記抽出された製造ロットから任意の製造ロットを選択する第３の処理とを行い、前記第２の処理及び前記第３の処理を繰り返して前記複数の製造ロットの製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成する演算手段と
を備えたことを特徴とする生産計画作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産する計画を作成するための生産計画作成方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製鋼生産計画は、生産性向上、製造コスト低減及び高品質製品製造を実現するために、製造ロットの納期、各プロセスでの処理の制約、製造ロットの鋼種の成分、及び成分量に依存したプロセスの制約に基づいて、熟練者が試行錯誤しながら処理のタイミングを決定している。即ち、計画策定の熟練者が、計画策定上の制約条件を守りながら、納期を満足するように製造の順番を決定している。ところが、製造鋼種や高品質な製品の増加に伴う製造順番に関する制約条件の増加及び厳密化によって、熟練者が計画作成を行うときの負荷が増大している。このため、計画を策定する際に、制約を満足することだけに注意が向けられがちになり、作成された計画の最適性が不十分な場合も多かった。そこで、自動的に計画を策定し、しかも最適性を実現しようとする手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この従来技術（特許文献１）では、製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットの連々鋳セット（転炉チャージを複数つないで鋳造）を抽出し、その連々鋳セットと既に決められている連々鋳セットとの転炉における空き（未稼働）ポジションの状態から連々鋳セットを候補として求める。以上の処理を繰り返して１日分の製造順序を決め、そして、時間に係る制約条件に基づいて連々鋳セットの時刻情報を決定して製造スケジュールを作成する。そして、その製造スケジュールが評価基準（一次評価）を満たしているときにそれを生産計画の候補とする。そして、所定数の候補を作成して、その中から評価基準（二次評価）に基づいて最適なものを選択している。
【特許文献１】特開２０００−３１５１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１では、製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットの連々鋳セットを抽出し、その連々鋳セットと既に決められている連々鋳セットとの転炉における空きポジション（未稼働の時間帯）の状態から、その空きポジションを埋められる連々鋳セットを次の候補として求め、この処理を繰り返して１日分の製造順序を決めると、次のような問題が発生する。この場合には、転炉での出鋼を含む以降の全ての設備において、異なる連々鋳セットが同じ時間帯で製造されないことが考慮される。
【０００５】
図９は製造ガントチャートを作成時の境界状態を表した図である。図中の転炉処理での空き時間Ｃがある場合には、転炉の稼動状態を上げるためには、空きポジションであるＣのポジションを埋めるようにして計画作成することが生産能率上、合理的である。Ｃのポジションに配置できる連々鋳セットは、図１０に示されるような鋳造１の設備で鋳造するリードタイムの長い連々鋳セット（09Z）となる。これは、リードタイムが長い連々鋳セットであれば、転炉以降の処理が遅れる傾向にあるので、既にスケジュールが決定された連々鋳セットと、同一設備であっても製造時間帯が重なる確率が低いからである。逆に、リードタイムが短い連々鋳セットは、下工程（特に鋳造工程）において、同一設備で重なる確率が高くなる。その結果、リードタイムが長い連々鋳セットのほうが選択される確率が高くなる傾向にある。なお、図中、鋳造開始前の英数字は連々鋳セットのID番号である。ここで計画対象となる連々鋳セットは、例えば８つから構成される。ここでは、鋳造設備1で鋳造される連々鋳セットは09Z、L258、01Y、L005であり、鋳造設備2で鋳造される連々鋳セットは04Y、03Y、07Y、03Zである例を示している。通常の連々鋳セットは、精錬設備３、４又は６で処理される。09Zは精錬設備1−2−4−3で処理され、４設備の処理が必要であり、他の連々鋳セットに比べ転炉から鋳造までのリードタイムが長い連々鋳セットである。
【０００６】
リードタイムが長い連々鋳セットと短い連々鋳セットが混在する場合には、転炉の工程において、余分な空き時間が発生しないように配置しても、鋳造の工程においては、空き時間が必要となる。鋳造工程では、連々鋳セットの鋳造が終了し、次の連々鋳セットが鋳込みを開始するための空き時間は、設備の段取り作業と言われる作業であり、所定の時間以上（例えば、５０分や１時間）を空ける必要がある。その影響を受け、結果として、転炉での出鋼処理でも時間が空く場合がある。このように、特許文献１では連々鋳セット（製造ロット）のリードタイムの長さを考慮しないで、出鋼順序を決定するが、一方で、鋳造時にリードタイムの長さが異なる連々鋳セットが混在している状態で、転炉の稼働率を上げ、転炉における空きポジションの状態から連々鋳セットを配置すると、従来の方法により作成したガントチャートの図１０にはＡの状態（転炉における大きな待ち時間）が発生する。
【０００７】
また、09Zの次に配置される連々鋳セットは、09Zと異なる鋳造設備で鋳造される連々鋳セットとなる（通常リードタイムの長い連々鋳セットの材源は少ない）。例えば、リードタイムの短い04Yの連々鋳セットを配置する場合には、鋳造２の鋳造の段取り時間を考慮して連々鋳セットの位置を決めるため、図中のＡの状態が発生する。図１０に示されるように、連々鋳セット09Zが配置され、次に配置する連々鋳セットは、鋳造２が競合しないように段取り時間Ｂだけ時間を空け、しかも精錬設備が競合しないものを選択すると、転炉でＡ時間の空きが発生する。しかも、図９のＣのポジションに配置できる連々鋳セットは09Zのみであり、それ以外の7つの連々鋳セットはＣに配置できない。このため、図１０のＡの転炉空き時間が必ず発生するという問題が起きる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を最適に作成することを可能にした生産計画作成方法及びその装置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】
【０００９】
本発明に係る生産計画作成方法は、多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を作成する生産計画作成方法において、製造過程のリードタイムの長さが異なる複数の製造ロットに関するデータ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、前記リードタイムの長さが異なる複数の製造ロットを１つ又は複数の処理設備で製造し、予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出し、該抽出された製造ロットに前記リードタイムの長さが所定時間より長い製造ロットが含まれている場合には、前記リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして、前記抽出された製造ロットから、任意の製造ロットを選択して製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成する。
また、本発明に係る生産計画作成方法は、１基の転炉と複数の精錬設備及び連続鋳造設備とを備え、多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を作成する生産計画作成方法において、転炉から連続鋳造設備までのリードタイムの長さが異なる複数の製造ロットに関するデータが記憶された記憶手段からそれらのデータを読み込む第１の工程と、前記工程において読み込まれた複数の製造ロットから予め設定されている時間に製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出する第２の工程と、前記工程において抽出された製造ロットにリードタイムの長さが所定時間より長い製造ロットが含まれている場合には、リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして、前記抽出された製造ロットから任意の製造ロットを選択する第３の工程とを含み、前記第２の工程及び第３の工程を繰り返して前記複数の製造ロットの製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成する。
また、本発明に係る生産計画作成方法において、製造ロットが通過する設備の数及び／又は製造ロットの精錬設備での処理時間が異なることによって、前記リードタイムの長さが異なる。
また、本発明に係る生産計画作成方法において、前記リードタイムの長さが長い製造ロットが選択された場合には、連続鋳造設備が前記長いリードタイムの製造ロッとは異なり、且つ製造ロットが複数連結して構成されている短いリードタイムの製造ロットと組み合わせる。
また、本発明に係る生産計画作成方法において、前記短いリードタイムの製造ロットは、その鋳造時間が、前記リードタイムの長さが長い製造ロットの鋳造時間と段取り時間の合計時間以上の長さである。
【００１０】
本発明に係る生産計画作成装置は、１基の転炉と複数の精錬設備及び連続鋳造設備とを備え、多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するための計画を作成する生産計画作成装置において、転炉から連続鋳造設備までのリードタイムの長さが異なる複数の製造ロットに関するデータが記憶される記憶手段と、前記記憶手段から前記製造ロットに関するデータを読み込む第１の処置と、前記読み込まれた複数の製造ロットから予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出する第２の処理と、前記第２の処理において抽出された製造ロットにリードタイムの長さが所定時間より長い製造ロットが含まれている場合には、リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして、前記抽出された製造ロットから任意の製造ロットを選択する第３の処理とを行い、前記第２の処理及び前記第３の処理を繰り返して前記複数の製造ロットの製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成する演算手段とを備えたものである。
なお、本発明の前記「予め設定されている時間」とは、各設備での製造ロットの開始、終了時間を決定する際の下記の時間であり、下記の（１）や（２）を考慮したものである。
（１）各製造ロット（連々鋳セット）の転炉、精錬設備、鋳造の処理時間、及び
設備間の移動時間
（２）同一精錬設備の段取り時間（設備間隔時間）、各鋳造設備での連々鋳セットの
段取り時間（鋳造間隔）
また、本発明において、転炉〜鋳造設備までのリードタイムが長い要因は、下記の２点である。
（１）転炉〜鋳造設備までに製造ロットが通過する精錬設備の数が多い。
（２）転炉〜鋳造設備までに製造ロットが通過する精錬設備が１つで、特定の精錬設備
で処理する場合に移動時間（鍋の運搬時間）がかかる。例えば、ある精錬設備だ
け離れた場所にある。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明においては、リードタイムの長さが異なる複数の製造ロットを１つ又は複数の処理設備で製造し、予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている製造ロットを抽出し、抽出された製造ロットに前記リードタイムの長さが長い製造ロットが含まれている場合には、抽出された製造ロットから、リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして任意の製造ロットを選択して製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて製造ロットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成するようにしたので、リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率が低くなり、その結果、従来のように転炉空き時間が必ず発生するという弊害が回避でき、最適な計画を自動的に策定することができる。このため、オペレータの負荷を軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る生産計画装置の構成を示したブロック図である。工場生産管理コンピュータはホスト計算機１０で構成され、注文や工場の稼動状態に基づいて決定される生産計画データベース、製造内容を決定する品種鋳造計画データベース、製造基準のマスターデータベース等を備えており、これらのデータベースは本発明の記憶手段を構成している。生産計画データベースは、注文、成分、量、納期、設備休止時間等の情報を含んだデータであり、品種鋳造計画データベースは、各製造ロットの成分、通過工程、サイズ（幅、厚さ等）、製造条件、スラブ切断位置等の情報を含んだデータであり、マスターデータベースは転炉、各精錬設備、各鋳造の処理時間、および設備間の移動時間の情報を含んだデータである。また、パソコン等の分散計算機（図示せず）上で具体的な時間情報まで付加された製造ロットの生産計画を作成する。作成に必要な材源データ、マスターデータがホスト計算機１０から計画用計算機２０へ伝送される。なお、計画用計算機２０は本発明の演算手段を構成している。
【００１３】
計画用計算機２０で作成された製造ロットの生産計画はホスト計算機１０へ戻され、各工場への製造指示となる。なお、ホスト計算機１０と分散計算機は、ＬＡＮや専用通信回線等で接続されて、データの送受信が可能となっている。また、材源データとは、製造ロットの各チャージの情報を有するデータであり、例えば、下記項目を含むものである。
1)チャージID番号（個々のチャージを識別するための識別番号）
2)連々鋳セット番号
3)連々鋳セット順位（連々鋳内における当該チャージの位置する順番を示す）
4)幅、厚さ
5)鋳造設備
6)納期（客先納期、または客先納期から遡って求めた転炉出鋼予定日）
7)精錬設備通過工程
8)各設備の処理開始、終了時刻（前日までの計画済みチャージには時刻情報付加済み）
【００１４】
図２は本発明の連々鋳セットの概念図である。製造ロットの連々鋳セットは、転炉での吹錬処理が終了すると鍋で精錬設備、連続鋳造設備へと流れて処理される一連のセットであり、転炉、精錬設備及び連続鋳造設備の通過工程情報をもっている。なお、図２の水平部分の線分は処理時間を表しており、傾斜した線分が移動時間を表している。また、図２の例では転炉が２チャージの例であるが、製造ロットによっては１チャージ、３チャージ…等になる場合もある。
【００１５】
図３は本実施形態の計画作成の処理手順を表したフローチャートである。
計画用計算機２０は、図３の処理を開始する前に、前日までの計画済み材源と当日計画対象の材源データを取得する。なお、当日計画対象の材源データは、前記納期（客先納期から遡って算出した転炉出鋼予定日）が、当日を含み以降所定の数日分に該当するデータを材源データから抽出して取得する。
【００１６】
計画用計算機２０は、直前（前日）までの計画状態に基づいて、当日計画対象材源の中から次に配置する連々鋳セットの候補を選択する。このとき、転炉の空き時間がある部分に配置できる候補は、精錬設備、鋳造設備の競合しない連々鋳セットを選択する。これらの設備競合の条件はマスター（制約条件）に基づいて決定される（ＳＴＥＰ１）。ここで「直前までの計画状態」とは、図９の左側の時刻情報が着いた連々鋳セットを表す。実際には、図９のさらに左側（図示していない部分）には２４時間分の計画があり、連々鋳セットの開始が前日に出鋼が開始されている。これらのはみ出した連々鋳セットの部分のポジションを変更しないで、当日計画対象の材源（時刻情報が付加されていない材源）を材源データから１つ選択し、時間に係る制約条件を満足させてスケジュール上の位置を決定する処理を行う。また、空き時間があるかどうかの判断は、時刻情報が付加された連々鋳セットの各転炉の開始終了から、時間軸上で転炉の隣どうしの「前の転炉の終了時刻」と「次の転炉の開始時刻」との差が、数分以上を閾値として空いている判断して、その空きに次の連々鋳セットの転炉を補充する。
【００１７】
つまり、下記式にて、転炉の各々の空き時間Δｔ(i)を算出する。
Δｔ(i)＝｛(i+1)番目の連々鋳セットの転炉開始時刻｝−｛i番目の連々鋳セッ
トの転炉終了時刻｝              …（１）
そして、式（２）を満たす場合に空き時間があるとして連々鋳セットを補充をすると判断する。
Δｔ(ｉ)＞  ｔｈ（所定時間）            …（２）
【００１８】
また、設備の競合条件は、下記（３）（４）を満足するように時刻情報（設備の開始，終了時間）を決定する。
(３)各設備（転炉、精錬設備、鋳造設備）のそれぞれ同じ設備で同時には処理しない。
(４)精錬設備、鋳造設備は、段取り時間（設備間隔）が必要。
なお、段取り時間とは、図１２に示されるように連続鋳造において処理が中断した部分の時間帯を示す。
【００１９】
計画用計算機２０は、次に、上述の候補として選択された連々鋳セットがあったか、どうかを判断する（ｓｔｅｐ１０１）。もし、候補が無ければ、step１０５の処理に移行し、次の空き時間を対象とする処理に移る。一方、候補が有った場合には、その候補の中にリードタイムが長い連々鋳セットと、短い連々鋳セットが混在、すなわち、異なるリードタイムの連々鋳セットが混在しているかどうかを判定する（ｓｔｅｐ１０２）。ここで、リードタイムが長いか或いは短いかは、選択された候補の連々鋳セットが、通過する精錬設備数で判断すればよい。例えば、１つの精錬設備しか通過しない連々鋳セットは、リードタイムが短いとし、２以上の精錬設備を通過する連々鋳セットは、リードタイムが長いと判断するようにすればよい。２つ以上の精錬設備を持つ連々鋳セットがあるかどうかは、「材源データ」の精錬設備通過工程の項目に、どの精錬設備で処理されるかの情報が定義されている。例えば、図１０の09Zの連々鋳セットでは、設備1−設備2−設備4−設備3の通過工程の情報があり、この情報に基づいて4つの精錬設備を通過処理されることがわかるので、その情報により判断する。
【００２０】
短い連々鋳セットのみであれば、従来技術と同様の処理となり、ＳＴＥＰ２の処理に移行する。逆に、長いリードタイムの連々鋳セットを候補として含んでいる場合には、選択確率Ｐｓを用いた選択確率処理を実行する（ｓｔｅｐ１０３）。ｓｔｅｐ１０３では、材源選択確率Ｐｓは、予め設定された値であり、この値に基づいて選択するか否かを決定する。ここで、材源選択確率Ｐｓは、次の時間上の位置（スケジュール上の時間的な位置）に配置する際に、リードタイムが予め所定時間より長いことにより定義されるリードタイムの長い連々鋳セットが、複数の連々鋳セットの中から選ばれる確率を低くするための数値である。つまり、前述のようにリードタイムの長い連々鋳セットは、制約条件を満足しやすい条件となっているので、候補になりやすい傾向にある。一方で、選択しすぎると空き状況が発生しやすくなるので、必要以上に選択されないようにするために、優先度を下げるものである。これによって、図１０の「Ａ」のような転炉の空きの状況を発生させないようになる。
【００２１】
なお、このＰｓは0−100％の範囲とし、例えば数１０％とし、なるべく低い確率で選択されるように設定する。２つ以上の精錬設備をもつ連々鋳セットの候補が無ければ、その中から１つ連々鋳セットを選択する。ここで、候補の中から選択する際は、１〜１００までの乱数を発生し、その値が含まれる選択確率範囲に該当する候補を選択する手法を取ればよい。例えば、候補が４つ有った場合には、リードタイムが全て短い連々鋳セットであれば、連々鋳セットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つを同じ選択確率の１／４（＝２５％）として、Ａに１〜２５、Ｂに２６〜５０、Ｃに５１〜７５、Ｄに７６〜１００の値を割り当てる。そして、乱数発生値により、例えば４５がでれば、２５〜５０の範囲に該当するＢが選択されるとする。逆に、Ａがリードタイムが長い連々鋳セットである場合には、例えばＢ，Ｃ，Ｄの選択確率は２５％のままとし、Ａを１０％とし、残り１５％はＡ〜Ｄのいずれも選択されないとする。この場合に、Ａ〜Ｄのいずれも選択されない１５％に該当した場合には、対象とした転炉空き時間には連々鋳セットを割り当てることなく、スケジュール時刻上の次の転炉空き時間帯を対象とする処理に移行する。或いは、Ａの選択確率を１０％とし、その他Ｂ，Ｃ，Ｄは各３０％として、Ａに１〜１０、Ｂに１１〜４０，Ｃに４１〜７０、Ｄに７１〜１００を割り当てる。その結果、Ａが選択される確率は、他の１／３となって、選択されにくくなる。また、選択されたものが、リードタイムが長い連々鋳セットのみで有った場合には、それを選択するか否かの判断をさせ、選択する確率を例えば、２０％とし、乱数の値が、１〜２０であれば選択するが、２１〜１００であれば選択せず、転炉出鋼で時間を空けたままとする。これによって、リードタイムの長い連々鋳セットが選択されにくくなるようにすることが可能となる。このようにして、リードタイムの長い連々鋳セットの配置される個数を適正値にすることが可能となる。
【００２２】
このｓｔｅｐ１０３の処理結果として、ＳＴＥＰ１で処理され抽出された候補のいずれかが選択された場合（ｓｔｅｐ１０４・Ｙｅｓ）には、ＳＴＥＰ２の処理に移行し、いずれも選択されなかった場合（ｓｔｅｐ１０４・Ｎｏ）には、検討した転炉出鋼の空き時間帯には、連々鋳セットの補充（割り当て）をせず、次の転炉空き時間帯（上述のｉをインクリメントして、Δｔ(i＋１)）を対象とする処理に移行する（ｓｔｅｐ１０５）。
【００２３】
なお、Ｐｓパラメータの閾値の決定根拠としては、下記のような調査をして判断する。図４に示されるように選択確率を変化したときの同じポジションに09Zが発生する割合を調べ、発生頻度が数１０％と程度となるような材源選択確率を選択するのが効果的である。後述の図１１の例ではＰsが５％の場合である。（図１０ではＰsが100％と同等。リードタイムの長短を選択時に考慮していないため）。
【００２４】
計画用計算機２０は、上記の処理の後は、上記の特許文献１に記載されているのと同様な処理をする。上記の処理で選択された複数の連々鋳セット群において、各候補の転炉と既に配置されている転炉の重なり具合を計算する（ＳＴＥＰ２）。図５に示されるように、例えば候補１〜３の何れかの例が挙げられた場合には、その重なり具合とは、それぞれの候補１〜３が選択済み２と、転炉で重なっている部分の候補ごとの総和を候補の連々鋳セットのチャージ数で割ったものとする。具体的な候補１〜３の重なり具合は、式（５）〜（７）となる。
【００２５】
(候補１の重なり具合)=(転炉ラップ部分１の総和)／３ …（５）
(候補２の重なり具合)=(転炉ラップ部分２の総和)／３ …（６）
(候補３の重なり具合)=(転炉ラップ部分３の総和)／１ …（７）
【００２６】
次に、全ての候補の転炉の重なり具合を算出し、重なり具合が小さい順から上位のＭ個までを残し、そのＭ個から例えば乱数を用いて１つを選択する（ＳＴＥＰ３）。
【００２７】
ここで、与えられた材源、すべての連々鋳セットが選択されていればＳＴＥＰ５に進む。材源が残っていれば、次の転炉の空き時間に対象を移行し、ステップ１へ戻り次の候補を探索し、すべての材源（１日分）が無くなるまでステップ１からステップ４の演算処理を続ける（ＳＴＥＰ４）。例えば、図５の例でケース２が選択された場合には候補２の連々鋳セットが選択済みの連々鋳セット３となり、既に選択された材源を除いて、１日分の全ての材源が選択されるまで、上述の演算処理が同様にして繰り返される。
【００２８】
計画用計算機２０は、次に、連々鋳セットの順序に基づいて、転炉の出鋼開始時刻、精錬設備での処理開始時刻、連々鋳設備の処理開始時刻を決定する（ＳＴＥＰ５）。このとき、次の制約条件を満足するようにそれぞれの開始時刻を決定する。連々鋳セット単位全体で各設備の処理開始時刻を調整するだけでは、次の制約条件を満足させることができない場合には、精錬設備において処理の開始時間を遅らせる。すなわち処理開始までの待ち時間を与えて調整することで、制約条件を満足させる。
【００２９】
［処理開始時刻決定の制約条件］
・転炉のラップ解消
・精錬設備ラップ解消
・連々鋳の維持
・鋳造間隔
・出鋼時刻指定材
【００３０】
図６は転炉のラップ解消の例を示した図である。図６（Ａ）は、連々鋳セット１〜３の順序から順に連々鋳セットを配置するとき、連々鋳セット１の転炉と転炉の間に、連々鋳セット２の転炉を挿入しようとしても、間隔が転炉の処理時間よりも短いため、矢印↓で示すように、転炉の部分がラップする。同様に、連々鋳セット２の後に連々鋳セット３を置く場合でも同様である。このため、図６（Ｂ）に示すように、転炉のラップを解消し、しかも連々鋳が維持できるように配置するために、精錬設備の開始前に待ち時間(図中の□)を与えて整合を取り、実用可能なスケジュールを作成する。なお、図６（Ｂ）においては連々鋳セット１〜３しか図示されていないが、この段階においては１日分の連々鋳セットが選択されている。
【００３１】
計画用計算機２０は、連々鋳セットの順序と各設備の処理開始時刻が決定された後、
・転炉の出鋼杯数
・精錬設備での待ち時間
・出鋼時刻指定材の出鋼時刻
が、予め与えられた許容範囲内であれば、計画結果の解の１候補となる。前記３条件のうちいずれかを満足していない場合には、ＳＴＥＰ１へ戻り、再度連々鋳セットの順序を決める（ＳＴＥＰ６：一次評価）。
【００３２】
計画用計算機２０は、計画結果の解の候補が予め決められた所定個数になっかどうかを判定し（ＳＴＥＰ７）、所定個数になった場合には（この場合には１日分のタイミングチャートが所定個数でき上がることになる。）、ＳＴＥＰ８へ進む。。そうでなければ、ＳＴＥＰ１へ戻る。
【００３３】
計画用計算機２０は、上記の計画結果の解の候補から、例えば
・品種バランス
・所定時間単位におけるバランス
・精錬設備バランス
が予め定められた範囲内に収まっているかどうかを評価して、最適な計画結果として選択してスケジュール結果とする（ＳＴＥＰ８：二次評価)。この最適な計画結果の選択は自動的に行っても良いし或いは作業者の選択によっても良い。ここで、品種バランスとは例えば薄板、厚板、管材等の異なった品種の生産量のバランスであり、所定時間単位におけるバランスとは例えば８時間を単位としたときに、１日の各単位における設備稼働率、出鋼量等のバランスである。また、精錬設備バランスとは複数の精錬設備の稼働の均一化を把握するためのものであり、各精錬設備が均一に稼働していない場合には排除することになる。
【００３４】
以上の一連の処理によって１つの製造スケジュールの候補が完成する。これの処理をさらに所定数（例えば１０００個や１００００個など）の製造スケジュールのパターンを作成し、その中で、例えば、出鋼杯数を基準に、出鋼杯数が最も多い最適な製造スケジュールのパターンを当日の製造スケジュールとして確定する。
【００３５】
以上のように本実施形態においては、リードタイムの長さが異なる複数の連々鋳セットを１つ又は複数の処理設備で製造し、予め設定されている製造順に係る制約条件を満たしている連々鋳セットを抽出し、抽出された連々鋳セットにリードタイムの長さが長い連々鋳セットが含まれている場合には、抽出された連々鋳セットから、リードタイムの長さが長い製造ロットが選択される確率を相対的に低くして任意の連々鋳セットを選択して製造順序を決め、予め設定されている時間に係る制約条件に基づいて連々鋳セットの製造工程の時刻情報を決定して製造スケジュールを作成するようにしたので、リードタイムの長さが長い連々鋳セットが選択される確率が低くなり、その結果、従来技術のように転炉空き時間が必ず発生するという弊害が回避でき、最適な計画を自動的に策定することができる。
【００３６】
なお、上述の実施形態は連続鋳造についての例であるが、本発明は、それに限定されるものではなく、多品種の製造ロットをそれぞれ複数の製造工程を経て生産するようなものであれば対象となる。
【００３７】
実施形態２．
上記の実施形態１においてはリードタイムの長さが長い連々鋳セットが選択される確率を相対的に低くして製造順序を決める例について説明したが、ここでは、リードタイムの長さが長い連々鋳セットが選択され、リードタイムの長さが長い連々鋳セットと短い連々鋳セットとが混在する場合についての例を実施形態２として説明する。
【００３８】
図７はリードタイムの長さが長い連々鋳セットと短い連々鋳セットとが混在している場合についての例を示した説明図である。図７のケース１の例では長いリードタイムの連々鋳セット（Ａ−１）と短いリードタイムの連々鋳セット（Ｂ−１、Ａ−２）とを組み合わせると、Ａ−２の連々鋳セットはＡ−１の連々鋳セットと同じ連続鋳造設備１で鋳造するため段取り時間をとることで、転炉の空き時間が発生する。同様にして、ケース２の例では、ケース１と異なり、連続鋳造設備２で鋳造するＢ−２の連々鋳セットにおいても連続鋳造設備２の段取り時間をとるために転炉の空き時間が発生することになる。このケース２の具体的な計画例を示すと図１３に示されるようになる。図７のケース１及び２においては、転炉の空き時間は、リードタイムが長い連々鋳セット（Ａ−１）とリードタイムが短い連々鋳セット（Ｂ−１）とを組み合わせることで発生する。それ以降の連々鋳セットに同じ連続鋳造設備１で製造するＡ−２や連続鋳造設備２で製造するＢ−２を配置しても転炉の空きを解消することができない。
【００３９】
そこで、本実施形態２においては、リードタイムが長い連々鋳セット（Ａ−１）にリードタイムが短い連々鋳セットを組み合わせる場合には、例えばＢ−３のように、異なる連続鋳造設備で鋳造される連々鋳中セットで、しかも転炉杯数が多く（製造ロットが複数連結している）、「連続鋳造設備１での鋳造時間と連続鋳造設備１の段取り時間」を合わせた時間よりも長い鋳造時間の連々鋳セットを組み合わせることにより対処する。即ち、リードタイムが長い連々鋳セット（Ａ−１）を計画策定の対象とする場合には、Ｂ−３のような連々鋳セットを同時に用意して計画を策定することにより転炉の空きを防ぐ。具体的な計画例で示すと、後述の図１１に示されるように、Ｙ０４の連々鋳セットと組み合わせることで転炉の空きを防ぐことができる。
【実施例】
【００４０】
本発明の実施例として、図９の境界状態からそれ以降のスケジュールを作成する例を図３のフローチャートとあわせて説明する。まず、計画対象の材源としては例えば図８に示されるような６個の連々鋳セットがある場合を考える。その内訳は、通過工程により下記の３パターンの種類の連々鋳セットに分けられ、（Ａ）が２ヶ、（Ｂ）が２ヶ、（Ｃ）が２ヶとする。
（Ａ）転炉→No.3精錬→No.1鋳造
（Ｂ）転炉→No.1精錬→No.2精錬→No.4精錬→No.3精錬→No.1鋳造
（Ｃ）転炉→No.6精錬→No.2鋳造
【００４１】
このうち、連々鋳セット（Ｂ）は複数の精錬設備を通過するため、リードタイムが長い連々鋳セットである。また、図９は、（Ｂ）パターンの連々鋳セットが精錬設備からNo.1鋳造にわたる部分と、（Ｃ）パターンの連々鋳セットが転炉〜No.2鋳造までにわたる処理が、前日から続いている線が表されている状況にあるものとする。まず、最も時刻が早い転炉出鋼における空き時間を検索して、図９の“Ｃ”が抽出される。以降の説明は、まず、“Ｃ”に連々鋳セットを補充する処理の手順を説明する。
【００４２】
まず、図３のＳＴＥＰ１において、Ｃの位置に割り当て可能な候補を抽出する。例えば、図９では、（Ａ）パターンを“Ｃ”位置に入れようとすると、No.1鋳造において前日からの（B）パターンと設備競合が発生するため、候補として抽出されない。次に、（B）パターンを、“C”に入れると、精錬、鋳造の設備において競合するものがあるので候補として抽出される。次に、（Ｃ）パターンは、前日から続く（Ｃ）パターンで精錬や鋳造設備の競合が発生してしまうので、候補として抽出されない。結果として、“Ｃ”の位置に割り当て可能な条件を有する連々鋳セットは、（Ｂ）パターンの２つとなる。
【００４３】
この状態で、ｓｔｅｐ１０１に行くと、候補があるので、ｓｔｅｐ１０２の処理に移行する。そして、リードタイムの長い連々鋳セットが含まれるので、ｓｔｅｐ１０３で選択確率Ｐｓによる選択処理が行われる。ここでは、上述のように、リードタイムが長い連々鋳セットしか含まないので、これらの選択確率は低く設定され、結果として連々鋳セットが選択されない場合もありうる。連々鋳パターンが選択された場合には、ｓｔｅｐ１０４で、ＹＥＳとなりＳＴＥＰ２に移行する。この場合の以降の処理は従来技術（特許文献１）と同じである。逆に、選択されなかった場合には、“Ｃ”の位置には、連々鋳セットを割り当てずに、空き時間のままとして、次の空き時間帯に連々鋳セットの割り当てを検討する処理に入る。
【００４４】
従来技術（特許文献１）の方法においては、必ず空き時間には連々鋳セットを割り当てる用にしていたので、リードタイムが長い連々鋳セットが“Ｃ”に割り当てられることになったが、本発明では、製造パターンを１０００個や１００００個繰り返して作成する内、ほぼ設定した選択確率に対応する比率で、連々鋳セットが割り当てられない製造パターンも作成されることになる。
【００４５】
上述の“C”で連々鋳セットが割り当てられなかった場合を以下に続いて説明する。次に検討される、次の空き時間帯とは、空き時間が短いが“D”が抽出される。“D”への候補は、“C”のときに何も選ばれなかったので、６個がそのまま残っている。“D”の場合には、“C”と異なり、全ての連々鋳セットを配置しても、精錬や鋳造での設備競合が発生しないため、全てが候補として抽出される（ＳＴＥＰ１）。以降、前述と同様にｓｔｅｐ１０１・Ｙｅｓ〜ｓｔｅｐ１０２・Ｎｏ〜ｓｔｅｐ１０３〜ｓｔｅｐ１０４までの処理を行うことになる。この場合には、（Ａ）〜（Ｃ）パターンの何れか（ｓｔｅｐ１０４・Ｙｅｓ）、或いは、何れも選択されない（ｓｔｅｐ１０４・Ｎｏ）の、４つの配置ケースが確率的に発生することになる。
【００４６】
なお、“Ｄ”は、空き時間帯が短いが、選択された連々鋳セットを転炉出鋼に配置する際には、“Ｃ”位置が空きになっている関係で、“Ｃ”〜“Ｄ”の処理を時間的に前に移動して操業することが可能であるので、スケジュール上も移動させるように変更し、“Ｄ”位置に配置する。本発明では、このように“Ｃ”に配置せず、“Ｄ”に配置する製造スケジュールを作成することも可能とした。一方、従来技術では、“Ｃ”の位置に必ずリードタイムが長い連々鋳セットが配置される固定した製造スケジュールしか作成することができなかったので、製造パターンのバリエーションが限られていた。
【００４７】
図１１はこのような“Ｃ”に配置しなかった本発明の手法による計画作成例である。 図１０は従来の手法による計画作成例を示したものであるが、“Ｃ”位置には、リードタイムの長い連々鋳セットが配置された製造パターンであり、結果として転炉の空き時間や鋳造での空き時間が発生し、その結果、転炉の出鋼杯数は、１日（7:30〜翌日7:30）で41杯程度のものしか得られない。一方、本発明では、従来技術と同程度の製造スケジュールも得られるが、“Ｃ”に配置しない製造スケジュールも作成できる。図１１は多数作成した製造スケジュールから出鋼杯数の多いものを選択した例であり、４３杯出鋼可能とするものである。本発明の手法では、転炉の長い空き時間が解消され、出鋼杯数量も２杯多い計画を作成することが可能となった。
【００４８】
なお、本実施例では、図１０中のＡの状態を回避するため、09Z、04Yの連々鋳セットの位置関係が図１１のように配置を可能とし、09Zは鋳造1で鋳造される。図１１は転炉のポジションを埋めるためには、鋳造2で鋳造される04Yの鋳造終了が09Zの鋳造が終了するよりも後になるような、連々鋳セット内のチャージ数が多いものが配置された例である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の構成の実施形態１に係る生産計画作成装置の構成を示した図である。
【図２】連々鋳セットの概念図である。
【図３】生産計画作成の過程を示したフローチャートである。
【図４】材源選択確率と発生頻度との関係を示した特性図である。
【図５】計画済のスケジュールの次から配置できる連々鋳セットを計画対象の製造ロットから探索した例を示した図である。
【図６】転炉のラップ解消の例を示した図である。
【図７】リードタイムが長い連々鋳セットが選択された場合の説明図である。
【図８】計画対象材源の説明図である。
【図９】製造ガントチャートを作成時の境界状態を表した図である。
【図１０】従来技術による計画作成例を示した図である。
【図１１】本発明による計画作成例を示した図である。
【図１２】本発明において段取り時間を設定する例の計画作成例を示した図である。
【図１３】転炉空き時間ある場合の計画作成例を示した図である。
【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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【図１３】
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