JP5549193B2 - Transport control method, transport control device, and computer program - Google Patents
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Description
本発明は鉄鋼プロセスにおいて、スラブやコイルなどの鋼材を次工程へ円滑に供給するために設けられたヤードの操業を効率的に運用するための鋼材の山仕分けを実現するための方法、その装置およびコンピュータプログラムに関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for realizing pile sorting of steel materials for efficiently operating a yard provided to smoothly supply steel materials such as slabs and coils to the next process in a steel process. And computer programs.
製鉄プロセスにおいて、例えば製鋼工程から次工程の圧延工程へ鋼材を搬送する際、鋼材は、一旦ヤードと呼ばれる一時保管場所に置かれた後、次工程である圧延工程の処理時刻に合わせてヤードから搬出される。そのヤードのレイアウトの一例を図4に示す。ヤードとは、図4に示すように、上流工程より払い出されたスラブなどの鋼材を、下流工程に供給するためのバッファーエリアとして、縦横に区画された置場101〜104である。縦方向(クレーン1A、1B、2A、2Bの移動可能方向)の分割区分を"棟"、横方向の分割区分を"列"と称することが多く、搬送指令を作成する際は"棟"及び"列"を指定することにより、どこへ鋼材を搬送するかを示す。 In the steelmaking process, for example, when transporting steel from the steelmaking process to the next rolling process, the steel is temporarily placed in a temporary storage place called a yard and then moved from the yard to the processing time of the next rolling process. It is carried out. An example of the layout of the yard is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the yard is storage places 101 to 104 that are partitioned vertically and horizontally as a buffer area for supplying a steel material such as a slab discharged from the upstream process to the downstream process. The divisions in the vertical direction (crane 1A, 1B, 2A, 2B movable direction) are often referred to as “buildings”, and the horizontal divisions are referred to as “rows”. Indicate where the steel is to be transported by specifying the "row".
次に、図4を例に挙げて、ヤードでの基本的な作業の流れを示す。まず、前工程である製鋼工程の連鋳機110から搬出された鋼材は、パイラー111を経由して受入テーブルXでヤードまで運ばれ、クレーン1A、1B、2A、2Bなどの搬送機器により、区画された置場101〜104の何れかに搬送され、山積みして置かれる(鋼材は、高速台車109により搬送されることもある)。そして、置場101〜104の何れかに山積みして置かれた鋼材は、後工程である圧延工程の製造スケジュールに合わせ、再びクレーン1A、1B、2A、2Bにより払出テーブルZに載せられ、圧延工程へと搬送される。一般に、ヤードにおいて鋼材は、前記の様に山積みされた状態で置かれる。これは、限られたヤード面積を有効に活用するためである。また、当然、ヤード(置場101〜104)において鋼材を積み上げる際、次工程である圧延工程へ鋼材を供給し易いよう、次工程における処理の順番に鋼材が上から積まれている必要がある。ここで、鋼材を複数の山に分けることを「山仕分け」と呼ぶ。 Next, taking FIG. 4 as an example, the basic work flow in the yard is shown. First, the steel material carried out from the continuous casting machine 110 in the steel making process which is the previous process is transported to the yard by the receiving table X via the pillar 111, and is partitioned by a transport device such as the cranes 1A, 1B, 2A and 2B. It is transported to any of the storage places 101 to 104, and is piled up (the steel material may be transported by the high-speed cart 109). And the steel materials placed in piles in any of the storage areas 101 to 104 are placed on the delivery table Z again by the cranes 1A, 1B, 2A and 2B in accordance with the production schedule of the rolling process which is a subsequent process, and the rolling process It is conveyed to. Generally, in the yard, steel materials are placed in a piled state as described above. This is to effectively utilize the limited yard area. Naturally, when the steel materials are stacked in the yard (places 101 to 104), the steel materials need to be stacked from the top in the order of processing in the next process so that the steel materials can be easily supplied to the rolling process as the next process. Here, dividing a steel material into a plurality of peaks is called “mount sorting”.
なお、本明細書では、「次工程処理順番」を表す指標として、次工程が圧延工程である場合を例にして、「圧延単位」、「ロットNo.」なる概念を定義する。まず、「圧延単位」とは、1ロール分の圧延スケジュールを区別する単位であり、この数値が若い順に圧延が行われるものとする。次に「ロットNo.」は、同じ「圧延単位」の中における、更に詳細な圧延順を表す概念で、この数値が若い順に圧延が行われるものとする。なお、同一の「ロットNo.」が複数の鋼材に付与されることがあるが、その場合、それら複数の鋼材は、「ロットNo.」が同一の範囲内であれば、どの順に次工程へ払い出されても問題ないものとする。 In this specification, the concept of “rolling unit” and “lot number” is defined as an example of a case where the next process is a rolling process as an index representing “next process processing order”. First, the “rolling unit” is a unit for distinguishing a rolling schedule for one roll, and rolling is performed in ascending order of this numerical value. Next, “lot No.” is a concept representing a more detailed rolling order in the same “rolling unit”, and rolling is performed in ascending order of this numerical value. The same “Lot No.” may be given to multiple steel materials. In that case, these multiple steel materials will be transferred to the next process in any order as long as the “Lot No.” is within the same range. It is assumed that there will be no problem even if paid out.
以上のように、鋼材の山仕分け作業はヤードの管理上、極めて重要な作業であるが、その方法には多くの組合せが考えられ、以下のような要件を考慮する必要がある。
(1)ヤード内での山積みの順番が上から順に次工程処理順番になるように鋼材を積む。
(2)ヤードのスペースを有効活用するために一ヶ所に積む鋼材の枚数を極力多くする(つまり山高さをできるだけ高くする)。
(3)クレーンの移動の制約にならない積み高さとする。
(4)積姿が不安定とならぬよう、下に積まれたサイズ(鋼材の幅、長さ)と上に積まれたサイズとの差が、ある基準値を超えて大きくならないようにする。
(5)鋼材を搬送するクレーンの作業負荷の軽減のため、鋼材を直接最終置場に搬送せずに一旦仮置きする回数を少なくし、目的とする山姿を構成する際の鋼材の搬送回数を出来るだけ少なくする。
As described above, the mountain sorting work of steel is an extremely important work in terms of yard management, but there are many combinations of the methods, and the following requirements must be considered.
(1) The steel materials are stacked so that the order of stacking in the yard is the next process order from the top.
(2) In order to make effective use of the yard space, increase the number of steel materials stacked in one place as much as possible (that is, make the peak height as high as possible).
(3) The loading height should not be a restriction on crane movement.
(4) The difference between the size stacked below (the width and length of the steel material) and the size stacked above should not exceed a certain reference value so that the stacking shape does not become unstable. .
(5) In order to reduce the work load of the crane that transports steel materials, the number of temporarily placing the steel materials without temporarily transporting them to the final yard is reduced, and the number of times of steel materials transporting when configuring the target mountain shape is reduced. Reduce as much as possible.
従来、鋼材の山仕分け計画は、計画作成担当者が、ヤードに流入する鋼材の情報と、ヤードの空き状態の情報と、ヤードから流出する鋼材の情報とを基に、前記(1)から(5)の条件を加味して試行錯誤的に行っていた。しかし、このような人手による計画では、計画対象が長時間に及ぶ場合には情報量が膨大となり"適切な"山仕分け計画が作成できないことが多かった。また、計画の作成には熟練を要するため、作成された計画に個人差が発生し、計画の作成者によっては、ヤードの有効利用ができないという問題があった。さらに、熟練担当者の育成に長期間を要する点も問題であった。ちなみに、ここでの"適切な"山仕分け計画とは、(1)、(3)、(4)の制約条件下において、山高さを出来るだけ高くし((2))、そのための鋼材の搬送回数を出来るだけ少なくする((5))ことである。 Conventionally, the steel pile sorting plan is based on the above (1) based on the information on the steel material flowing into the yard, the vacancy information on the yard, and the information on the steel material flowing out from the yard. This was done by trial and error in consideration of the condition of 5). However, in such a manual plan, when the plan target is a long time, the amount of information becomes enormous, and it is often impossible to create an “appropriate” mountain sorting plan. In addition, since skill is required to create a plan, individual differences occur in the created plan, and there is a problem that the yard cannot be effectively used depending on the plan creator. Another problem is that it takes a long time to train skilled personnel. By the way, the “appropriate” mountain sorting plan here is to increase the mountain height as much as possible under the constraints of (1), (3) and (4) ((2)), and to transport steel for that purpose. To reduce the number of times as much as possible ((5)).
(2)について補足すると、鋼材置場での鋼材の温度低下を防止するために保温台車などにて鋼材を保管する場合には、高い山を構成して保温台車を有効活用することにより、鋼材の温度降下量を低減することができる。次工程が加熱炉ならば鋼材の温度は燃料コストに直結するため、高い山を作ることはヤードの有効利用のみならず、コストの削減にも大きく寄与する。
また、(5)についてであるが、ヤードにおける山立ての場合には、鋼材が前工程から到着する時点で、次工程でのロットNo.、即ち次工程への払出順が決まっている場合と、鋼材が前工程から到着する時点では次工程への払出順が決まっておらず、ヤード内に滞留している内に次工程への払出順が決まる場合とがある。前者の場合には、到着順に従い山立てを行うため、そのための搬送順は必然的に到着順に依存する。従って、この場合には、鋼材の搬送回数は、ほぼ最終山姿のみに依存するため、搬送順を考慮する必要性は薄い。
Supplementing (2), when storing steel materials in a heat-retaining trolley or the like in order to prevent a temperature drop of the steel material in the steel yard, a high mountain is formed to effectively utilize the heat-retaining trolley. The amount of temperature drop can be reduced. If the next process is a heating furnace, the temperature of the steel material is directly linked to the fuel cost, so creating a high mountain greatly contributes not only to the effective use of the yard but also to cost reduction.
As for (5), in the case of ridges in the yard, when the steel material arrives from the previous process, the lot number in the next process, that is, the delivery order to the next process is determined. When the steel material arrives from the previous process, the payout order to the next process is not determined, and the payout order to the next process may be determined while staying in the yard. In the former case, hills are built according to the arrival order, and therefore the transport order for that depends on the arrival order. Therefore, in this case, since the number of times of transporting the steel material substantially depends only on the final mountain shape, it is not necessary to consider the transport order.
一方、後者の場合には、山仕分けの対象となる全ての鋼材が、ヤード内にある状態から作業が始まるので、どの鋼材を扱うことも可能である。この際、どの様な鋼材順に作業を行うかにより、同じ山仕分けをするにも作業負荷が異なるケースが起こる。従って、この場合には、対象鋼材の搬送順を適切にすることが、作業負荷の軽減につながるため、搬送順自体が決定変数となり、より規模の大きい問題となる。
本発明では、前者のケース即ち「鋼材が前工程から到着する時点では次工程への払出順が決まっている」場合についてのものである。
On the other hand, in the latter case, since all the steel materials to be sorted are piled up from the state in the yard, any steel material can be handled. At this time, depending on the order of the steel materials, there are cases where the workload is different even if the same mountain sorting is performed. Therefore, in this case, making the transfer order of the target steel materials appropriate leads to a reduction in the work load, so that the transfer order itself becomes a decision variable and becomes a larger problem.
In the present invention, the former case, that is, the case where “the payout order to the next process is determined when the steel material arrives from the previous process”.
これらのことが要求される置場管理方法に対し、いくつかの方法が開発されている。特許文献1に記載の技術は、山入れに関する情報ファイルを利用し、払い出しの際に山繰りが生じないよう順に製品を積むという基本的なものである。特許文献2でも、大ロットの物品を単独の山とすることにより、小ロットの物品の上に大ロットの物品が積み上げられる事態を防ぐことなどにより出荷の際の配替え作業を削減するという極基本的な置場管理方法が提案されている。
Several methods have been developed for storage management methods that require these requirements. The technology described in
また、特許文献3では、計画対象鋼板数が膨大になった場合においても、ヤードに積む際の条件を満たす最適な山積み順番の計画を自動的に比較的短時間に作成することを目的とした鋼板山積み計画方法が提案されている。この技術は、鋼板のサイズ、圧延順番等の条件を基に鋼板をグループ化し、それら各グループの配列順番が異なる配列パターンを複数作成し、その配列パターンの先頭のグループから積山判定条件を基に山積みシミュレーションを行い、その結果に基づいて配列パターン毎に積山数を求め、この積山数が最少の配列パターンを選定し、更に、作成した配列パターンの中から積山数が少ない順番に所定個数の配列パターンを選定し、その選定した配列パターン間相互におけるグループの配列順番の組み替えを行って新たな配列パターンを複数作成し、この作成した配列パターンと積山数が最少の配列パターンとから同様に積山数が最少の配列パターンを選定する手順をとるものである。
Moreover, in
更に、特許文献4には、どのスラブをどの将来山に割り当てるかと、スラブをどのような搬送ロットに分割するかと、該ロット分け工程で決めた搬送ロットをどういう順番で生成するかと、を決め、搬送ロットの生成順を実行するためのハンドリング装置の作業指示を生成し、さらに、対象スラブを掘り出す際の邪魔なスラブをどこに退避させるか決めるようにすることが提案されている。
また、特許文献5では、山仕分け対象となる鋼材を集合とみなし、まず、その集合の部分集合である鋼材部分集合を生成し、続いて鋼材部分集合の内、山積み制約を満たす部分集合である実現可能山を抽出した後、置き場管理上最適な実現可能山の部分集合としての最適解を算出することにより山仕分けを実現する方法が開示されている。
Furthermore, in
Moreover, in
しかしながら、特許文献1、2に記載の発明は、あるルールに基づいて山立てを行う発明であり、いずれもある特定の条件下では適切な方法かもしれないが、いかなる場合にも使用できる方法ではない。これに対し特許文献3、4、5では、数理計画手法を用い、対象の条件を特に限定せず、合理的な手法で解(この場合は適切な山分けに対応)を求めるアルゴリズムを提示している。しかし、特許文献3、4において解を求める際に使われている手法は、いわゆるヒューリスティク解法(発見的解法)と呼ばれるもので、具体的には特許文献3では遺伝的アルゴリズムを用いており、特許文献4ではタブサーチという手法を用いている。これらの手法は、厳密な最適解を求めることはあきらめ、良い近似最適解が比較的短時間で得られればそれで満足しようという考え方に基づくもので、得られた解の最適性に対する保証はなく、最適解との誤差も明確でないという問題がある。
However, the inventions described in
一方、特許文献5では、山仕分け問題を集合分割問題として定式化し、1-0計画問題の解法を使って厳密な最適解を導出する手法が提案されている。しかしながら、この手法で解法可能な問題規模は以下に示す理由で必ずしも十分とは言えず、状況によっては、一度に最適化ができない。このため、対象を複数のグループに分けそれぞれに対し最適化を行う、部分最適とならざるを得ないことが起こり得る。
まず、この山仕分け問題において要請される一般的な問題規模について説明する。山仕分けは、圧延単位(圧延のスケジュールに相当)毎に行われるので、山仕分けの対象となる鋼材数は120〜180枚程度ある。また、搬送機器(主にクレーン)により一度に搬送する単位である搬送ロットは通常2〜5枚程度だから、平均3枚/搬送ロットとすると、全搬送ロット数は40〜60程度となる。これが複数の棟に分離されるので、二棟に鋼材を分散する場合では1棟当り20〜30搬送ロット程度の問題規模となる。棟のバランスが悪い場合には、搬送ロット数が40程度ある場合もあり、最大でこの位の規模にも対応できる最適化方法が必要となる。
On the other hand,
First, the general problem scale required for this mountain sorting problem will be described. Since the mountain sorting is performed for each rolling unit (corresponding to a rolling schedule), the number of steel materials targeted for mountain sorting is about 120 to 180. Moreover, since the conveyance lot which is a unit conveyed at one time with a conveyance apparatus (mainly a crane) is usually about 2-5 sheets, when it is set to an average of 3 sheets / conveyance lot, the total number of conveyance lots will be about 40-60. Since this is separated into a plurality of buildings, when steel materials are distributed in two buildings, the problem scale is about 20 to 30 transport lots per building. When the balance of the building is poor, there are cases where the number of transport lots is about 40, and an optimization method that can cope with this scale at the maximum is required.
これに対し、特許文献5に記載の方法により解法可能な問題規模は高々15〜20程度である。特許文献5による解法では、対象となる搬送ロットの全体集合を山(部分集合)に分割する「集合分割問題」として定式化して解を求めている。このため、搬送ロットの全体集合の要素数をNとすると、その部分集合の数は2Nとなる。特許文献5に記載の解法では、この部分集合の数2Nがそのまま決定変数の数に相当する。よって、例えば、215=32768、220≒106というように、要素数Nの増加と共に決定変数の数が急激に増加する。このため、N=20を超えるケースでは、特許文献5に記載の解法は極めて難しくなる。従って、特許文献5による方法では、対象となる搬送ロットの数が20を超える場合など、要素数Nが多くなる場合には、問題を複数の小問題に分割し、それぞれの小問題の解を合わせて元の問題の解とする方法を採らざるを得ない。この方法だと、元の問題に対する部分最適化を行っていることになるので、問題全体として最適となっている保証はない。
On the other hand, the scale of problems that can be solved by the method described in
また、特許文献5に記載の方法では、山仕分けを集合分割として解いているため、分割した部分集合における並び順(即ち積順)は一意に定まるものという暗黙の前提があるが、この前提には必ずしも正当性がない場合がある。この点について説明する。特許文献5に記載の方法では、複数の鋼材からなる部分集合(これが山に対応)の積順は一意に定まることを前提としている。これは、積順が上から見て次工程へ払い出す順に積まれていなければならない制約により定まるものである。しかし、この払出順は必ずしもリジット(rigid)に決められていない場合もあり、前記のロットNo.(次工程である圧延工程での圧延順に対応する番号)が同一の鋼材が複数あるケースは稀ではない。このようなケースでは、同一のロットNo.が付与された鋼材は、サイズの制約上問題がなければどの順に積んでも良いことから、本来、このような積順の自由度を考慮して、より良い山仕分けをすることが望まれる。つまり、特許文献5に記載の方法は、ロットNo.が同一である複数の鋼材間の積順の入れ替えが可能であるという本来考慮されるべき自由度を考慮できていないという問題がある。
Further, in the method described in
以上のような従来技術の問題点に鑑みると、ヤードにおける鋼材の山仕分け問題においては、厳密な最適解を算出できる搬送ロット(=要素)数が少なくとも30程度までは対応可能な解法アルゴリズムの開発が重要な課題となる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ヤードにおける鋼材の山仕分け問題において、山立てに関する制約条件を満たしながら、山高さを最大化する指標と搬送回数を最小化する指標とのバランスを任意に調整できるよう定式化した最適化問題を厳密に解いて山仕分けを算出することにより、山仕分けを最適化するヤードの置場管理技術を提供するものである。即ち、本発明は、対象となる搬送ロット(=要素)の数が30程度を超える場合でも、ヒューリスティク解法に頼らず、かつ対象を分割することなく、本問題解法に要請される許容可能な時間内に厳密な最適解を導出する山仕分け計画を実現することを目的とする。なお、この問題における許容可能な計算時間は、時々刻々変化するヤード状況に対応し、適切に再スケジュールを行う必要があることを考慮すると、高々数分程度(10分以内)と考えられる。
In view of the problems of the prior art as described above, in the steel pile sorting problem in the yard, the development of a solution algorithm that can handle up to about 30 transport lots (= elements) that can calculate a strict optimum solution Is an important issue.
The present invention has been made in view of such a problem, and in the mountain sorting problem of steel materials in the yard, while satisfying the constraint condition regarding mountain standing, an index for maximizing the mountain height and an index for minimizing the number of conveyance times, It is intended to provide a yard storage management technology that optimizes the mountain sorting by solving the optimization problem formulated so that the balance can be arbitrarily adjusted and calculating the mountain sorting. In other words, the present invention does not rely on the heuristic solution and does not divide the target even if the number of target transport lots (= elements) exceeds about 30, and is acceptable for this problem solution. The purpose is to realize a mountain sorting plan that derives a strict optimal solution in time. It should be noted that the allowable calculation time for this problem is considered to be at most several minutes (within 10 minutes) considering that it is necessary to reschedule appropriately in response to the changing yard situation.
従って、前記の課題を解決するには、対象搬送ロット(=要素)の数が少なくとも30程度の山仕分け問題に対し、許容可能な時間内に厳密な最適解を算出できる解法を開発する必要がある。
本発明では、これを実現するため、本分野では唯一の厳密な最適解法として提案されている特許文献5とは、全く異なる定式化方法により大幅に決定変数の数を減らすことを試みた。
Therefore, in order to solve the above problem, it is necessary to develop a solution that can calculate a strict optimum solution within an allowable time for a mountain sorting problem in which the number of target transport lots (= elements) is at least about 30. is there.
In the present invention, in order to realize this, an attempt was made to greatly reduce the number of decision variables by a completely different formulation method from
即ち、本発明では、山仕分け問題を、複数の搬送ロットをしかるべき山(最適山=払出山)に割り付ける、多対1の割当問題として定式化する。通常、この様な問題を割当問題として定式化する場合、搬送ロットをある山の何段目に割り当てるというように、割り当てられるもの(この場合は搬送ロット)と割当先(この場合は山の段数)との対応関係が1対1となるように行うのが一般的な方法である。しかし、本発明では「何段目」という識別パラメータを無くし、割り当てられるもの(この場合は搬送ロット)と割当先(この場合は山)との対応関係が多対1(複数の搬送ロットが同一の山に対応付けられるという意味)とすることにより変数の大幅な削減を目論んだ。「何段目」という識別パラメータがないのに、どの様に積順(積段)を定めることが出来るかという点に対しては、同一の山に割り付けられた二つの搬送ロット間の位置関係を定義する決定変数y[i1][i2][m](積み位置関係変数)を導入し、対処することとした。 That is, in the present invention, the mountain sorting problem is formulated as a many-to-one assignment problem in which a plurality of transport lots are allocated to the appropriate mountain (optimum mountain = payout mountain). Normally, when formulating such a problem as an assignment problem, the assigned lot (in this case, the delivery lot) and the assignment destination (in this case, the number of steps in the mountain), such as assigning the delivery lot to which level of a certain mountain It is a general method to carry out such that the correspondence relationship with (1) becomes one-to-one. However, in the present invention, the identification parameter “how many steps” is eliminated, and the correspondence between the assigned item (in this case, the transport lot) and the assignment destination (in this case, the mountain) is many-to-one (a plurality of transport lots are the same). The aim was to significantly reduce the variables. The positional relationship between two transport lots assigned to the same mountain in terms of how the product order (product level) can be determined without the “how many levels” identification parameter. The decision variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] (stacking position related variable) that defines is introduced and dealt with.
つまり、積み位置関係変数y[i1][i2][m]を、搬送ロットi1が下、搬送ロットi2が上となるように搬送ロットi1および搬送ロットi2が山mに割り当てられる場合に「1」、そうでない場合に「0」となる0-1変数として定義することにより、同一の山に割り付けられた搬送ロットの位置関係が識別可能となる。例えば、最適計算の結果、仮にm=1に対して、y[4][1][1]=1,y[1][3][1]=1,y[1][7][1]=1,y[4][3][1]=1,y[4][7][1]=1,y[7][3][1]=1となった場合には、y[i1][i2][m]の定義より、搬送ロットは、下から(4,1,7,3)の順に積まれていることが判る。 In other words, the stacking position relation variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] is set so that the transport lot i 1 and the transport lot i 2 are in the mountain m so that the transport lot i 1 is down and the transport lot i 2 is up. By defining it as a 0-1 variable that is “1” when assigned and “0” otherwise, the positional relationship of the transport lots assigned to the same mountain can be identified. For example, as a result of optimal calculation, for m = 1, y [4] [1] [1] = 1, y [1] [3] [1] = 1, y [1] [7] [1 ] = 1, y [4] [3] [1] = 1, y [4] [7] [1] = 1, y [7] [3] [1] = 1 From the definition of [i 1 ] [i 2 ] [m], it can be seen that the transport lots are stacked in the order of (4,1,7,3) from the bottom.
それでは、本発明によると特許文献5に記載の方法と比べ、決定変数の数がどの程度削減できているかについて考察する。対象となる搬送ロットの数をNとすると、特許文献5に記載の方法では、前記の様に要素数Nの集合数を部分集合に分割するため、決定変数の数は2Nのオーダーとなる。一方、本発明では、搬送ロットi1、i2の数はそれぞれNであり、山mの数についても最大Nであることから、主となる役割を演ずる積み位置関係変数y[i1][i2][m]の数は、N3のオーダーとなる。搬送ロットの数Nが大きくなるほど、本発明と特許文献5に記載の方法との差が広がり、本問題で要求されるN=20〜30の範囲で考えると、N=20では、2N≒106,N3=8000<104となり、N=30では、2N≒109,N3=27000<105となる。従って、本発明による定式化により劇的に決定変数の数が削減できることが伺える。なお、詳細は後述するが、搬送ロットiを払出山(最適山)mに割り当てる場合に「1」、そうでない場合に「0」となる0-1変数である山仕分け変数x[i][m]のオーダーは、y[i1][i2][m]と同様の理由でN2のオーダーとなる。このように山仕分け変数x[i][m]のオーダーは、y[i1][i2][m]のオーダーであるN3より1オーダー低いので全体のオーダーとしては無視できる。
本発明では、この効率的な定式化により、従来では困難とされていたヤードにおける鋼材の山仕分け問題において、対象となる搬送ロット(=要素)の数が30程度ある場合にも、ヒューリスティク解法に頼らず、かつ対象を分割することなく、本問題解法に要請される許容可能な時間内に厳密な最適解を導出する山仕分け計画を実現することを可能とした。
Then, according to the present invention, as compared with the method described in
In the present invention, this efficient formulation enables heuristic solution even when there are about 30 transport lots (= elements) in a steel pile sorting problem in a yard, which has been considered difficult in the past. It is possible to realize a mountain sorting plan that derives a rigorous optimal solution within an acceptable time required for the problem solving method without depending on the target and dividing the object.
即ち、本発明の搬送制御方法は、鉄鋼プロセスにおける工程間置場として鋼材を配置するヤードに搬入された鋼材を積み上げて、該ヤードの後工程に払い出すための払出山を、搬送機器を用いて作成するための搬送制御をコンピュータにより実行する搬送制御方法であって、前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材についての情報であり、少なくとも鋼材番号、前記ヤードへの鋼材の受入順あるいは受入時刻、前記後工程への鋼材の払出順あるいは払出時刻、及び鋼材寸法を含む鋼材情報と、前記ヤードの状態を示す情報とを取り込む入力情報取込ステップと、前記入力情報取込ステップにより取り込んだ鋼材情報に基づいて、前記複数の鋼材それぞれを複数の払出山のうちの1つに割り当てる山仕分けを、該鋼材を該払出山に割り当てるときの制約である割当制約式と、該払出山の積姿に関する制約である積姿制約式とを満足し、かつ、前記払出山の数を少なくすることを目的とする目的関数を最小にする様に決定する山仕分け決定ステップと、前記山仕分け決定ステップにより決定された山仕分けと、前記ヤードの状態とに従い山立てするよう前記搬送機器に搬送作業を指示する搬送指示ステップと、を有し、前記山仕分け決定ステップは、前記山仕分けを決定する際に決定されるべき変数である決定変数を設定する決定変数設定ステップと、前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材を前記払出山に割り当てる制約であり、前記決定変数についての関係として定式化される前記割当制約式を設定する割当制約式設定ステップと、前記払出山の積姿に関する制約であり、前記決定変数についての関係として定義される前記積姿制約式を設定する積姿制約式設定ステップと、前記山仕分けにより作成される前記払出山の数が少ないほど、かつ、該払出山の作成に要する前記搬送作業の回数が少ないほど小さな値を取る関数である前記目的関数を設定する目的関数設定ステップと、前記割当制約式と前記積姿制約式とを満足し、かつ、前記目的関数を最小にする、前記決定変数の最適解を算出する最適解算出ステップと、を更に有し、前記決定変数設定ステップで設定される決定変数には、任意の二つの前記鋼材を前記払出山へ割り当てる際の積み位置の上下関係を表す積み位置関係変数と、前記払出山の有無を表わす払出山存在判定変数と、前記鋼材を前記払出山へ割り当てるか否かを表す山仕分け変数とが含まれ、前記割当制約式は、前記山仕分け変数についての関係として定義される、いずれの前記鋼材もいずれかの前記払出山の1つに割り当てることを表す一意制約と、前記山仕分け変数との関係として前記積み位置関係変数を定義する積み位置関係変数の定義制約を含み、前記積姿制約式は、前記積み位置関係変数と前記払出山存在判定変数と前記山仕分け変数との関係として定義され、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の寸法についての制約と、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の払出順についての制約と、前記払出山の高さについての制約を含み、前記目的関数は、任意の二つの前記鋼材のヤードへの到着順と前記払出山における積順とから計算される回数であって、前記払出山に搬送される際の途中での仮置きの回数が少ないほど前記搬送作業の回数が少ないと評価する関数であることを特徴とする。
また、本発明の搬送制御装置は、鉄鋼プロセスにおける工程間置場として鋼材を配置するヤードに搬入された鋼材を積み上げて、該ヤードの後工程に払い出すための払出山を、搬送機器を用いて作成するための搬送制御装置であって、前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材についての情報であり、少なくとも鋼材番号、前記ヤードへの鋼材の受入順あるいは受入時刻、前記後工程への鋼材の払出順あるいは払出時刻、及び鋼材寸法を含む鋼材情報と、前記ヤードの状態を示す情報とを取り込む入力情報取込手段と、前記入力情報取込手段により取り込んだ鋼材情報に基づいて、前記複数の鋼材それぞれを複数の払出山のうちの1つに割り当てる山仕分けを、該鋼材を該払出山に割り当てるときの制約である割当制約式と、該払出山の積姿に関する制約である積姿制約式とを満足し、かつ、前記払出山の数を少なくすることを目的とする目的関数を最小にする様に決定する山仕分け決定手段と、前記山仕分け決定手段により決定された山仕分けと、前記ヤードの状態とに従い山立てするよう前記搬送機器に搬送作業を指示する搬送指示手段と、を有し、前記山仕分け決定手段は、前記山仕分けを決定する際に決定されるべき変数である決定変数を設定する決定変数設定手段と、前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材を前記払出山に割り当てる制約であり、前記決定変数についての関係として定式化される前記割当制約式を設定する割当制約式設定手段と、前記払出山の積姿に関する制約であり、前記決定変数についての関係として定義される前記積姿制約式を設定する積姿制約式設定手段と、前記山仕分けにより作成される前記払出山の数が少ないほど、かつ、該払出山の作成に要する前記搬送作業の回数が少ないほど小さな値を取る関数である前記目的関数を設定する目的関数設定手段と、前記割当制約式と前記積姿制約式とを満足し、かつ、前記目的関数を最小にする、前記決定変数の最適解を算出する最適解算出手段と、を更に有し、前記決定変数設定手段で設定される決定変数には、任意の二つの前記鋼材を前記払出山へ割り当てる際の積み位置の上下関係を表す積み位置関係変数と、前記払出山の有無を表わす払出山存在判定変数と、前記鋼材を前記払出山へ割り当てるか否かを表す山仕分け変数とが含まれ、前記割当制約式は、前記山仕分け変数についての関係として定義される、いずれの前記鋼材もいずれかの前記払出山の1つに割り当てることを表す一意制約と、前記山仕分け変数との関係として前記積み位置関係変数を定義する積み位置関係変数の定義制約を含み、前記積姿制約式は、前記積み位置関係変数と前記払出山存在判定変数と前記山仕分け変数との関係として定義され、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の寸法についての制約と、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の払出順についての制約と、前記払出山の高さについての制約を含み、前記目的関数は、任意の二つの前記鋼材のヤードへの到着順と前記払出山における積順とから計算される回数であって、前記払出山に搬送される際の途中での仮置きの回数が少ないほど前記搬送作業の回数が少ないと評価する関数であることを特徴とする。
更に、本発明では、コンピュータに、前記搬送制御方法の各ステップを実行させることを特徴とするコンピュータプログラムが提供される。
That is, the conveyance control method of the present invention uses a conveyance device to pile up steel materials carried into a yard in which steel materials are arranged as an inter-process place in the steel process and to pay out to a subsequent process of the yard. A conveyance control method for executing conveyance control for creation by a computer , which is information on a plurality of steel materials for which the payout hill is to be created, and includes at least a steel material number, a reception order of steel materials to the yard, or a reception The input information capturing step for capturing the time, the steel material delivery order or time for the subsequent process, the steel material information including the steel dimensions, and the information indicating the state of the yard, and the input information capturing step. based on steel information, allocates a mountain sorting to assign each of the plurality of steel into one of a plurality of payout mountains, the steel material該払Deyama An objective constraint that satisfies the allocation constraint equation, which is a time constraint, and the product shape constraint equation, which is a constraint relating to the stacking shape of the payout mountain, and minimizes the number of payout mountains A mountain sorting determination step determined in the above manner, a mountain sorting determined by the mountain sorting determination step, and a transport instruction step for instructing the transporting device to transport the mountain according to the state of the yard. The mountain sorting determination step includes a decision variable setting step for setting a decision variable which is a variable to be determined when determining the mountain sorting, and a plurality of steel materials to be used for creating the payout mountain. An allocation constraint formula setting step for setting the allocation constraint formula that is formulated as a relationship with respect to the decision variable, and a constraint on the stacking form of the payout mountain, The product form constraint formula setting step for setting the product form constraint formula defined as a relationship with respect to the determination variable, and the smaller the number of payout mountains created by the mountain sorting, and the creation of the payout mountain The objective function setting step for setting the objective function, which is a function that takes a smaller value as the number of times required for the transfer work, satisfies the allocation constraint equation and the product form constraint equation, and the objective function is minimized. And an optimum solution calculating step for calculating an optimum solution of the decision variable, and when assigning any two of the steel materials to the payout pile as the decision variable set in the decision variable setting step A stacking position relationship variable representing the vertical relationship of the stacking position, a payout pile existence determination variable indicating the presence or absence of the payout pile, and a mountain sorting variable indicating whether or not the steel material is assigned to the payout pile. The assignment constraint equation is defined as a relationship with respect to the mountain sorting variable, and as a relationship between the unique constraint representing that any of the steel materials is assigned to one of the payout piles, and the mountain sorting variable Including the definition constraint of the stacking position relation variable that defines the stacking position relation variable, wherein the stacking form constraint equation is defined as a relationship among the stacking position relation variable, the payout mountain existence determination variable, and the pile sorting variable, and is identical Including restrictions on the dimensions between the steel members stacked above and below the payout hill, restrictions on the payout order between the steel materials stacked above and below the same payout pile, and restrictions on the height of the payout pile, the objective function is a number calculated from the product order in the order of arrival and the dispensing mountain to yard any two of the steel, the middle of the temporary as it is transported to the dispensing mountain Characterized in that it is a function that evaluates a small number of the transport task lower the number.
Moreover, the conveyance control device of the present invention uses a conveyance device to pile up steel materials carried into a yard in which steel materials are arranged as an inter-process place in the steel process, and to pay out to a subsequent process of the yard. It is a conveyance control device for creating, which is information about a plurality of steel materials for which the payout hill is created, and at least the steel material number, the order of receiving or receiving the steel materials into the yard, and the subsequent process Based on the steel material information fetched by the input information fetching means, the input information fetching means for fetching the steel material information including the steel material payout order or the payout time, and the steel material dimensions, and the information indicating the state of the yard, mountain sorting allocating a plurality of steel into one of a plurality of payout mountains, and allocation constraints are constraints when allocating steel material該払Deyama, product of該払Deyama A pile sorting determination means for satisfying the product form constraint equation, which is a constraint relating to the above, and determining so as to minimize an objective function for the purpose of reducing the number of payout peaks, and the pile sorting determination means Transporting instruction means for instructing the transport equipment to perform transport work so as to set up the mountain according to the determined yard sorting, and the hill sorting determination means is configured to determine the mountain sorting. A decision variable setting means for setting a decision variable which is a variable to be determined, and a constraint for assigning a plurality of steel materials to be used for creating the payout hill to the payout hill, and is formulated as a relationship with respect to the decision variable An allocation constraint formula setting means for setting the allocation constraint formula and a product for setting the product configuration constraint formula defined as a relationship with respect to the decision variable The objective function, which is a function that takes a smaller value as the number of the payout hills created by the mountain sorting and the number of transfer operations required to create the payout hills becomes smaller An objective function setting means for setting; and an optimal solution calculating means for calculating an optimal solution of the decision variable that satisfies the allocation constraint equation and the product form constraint equation and minimizes the objective function; And the determination variable set by the determination variable setting means includes a stacking position relation variable representing a vertical relationship between stacking positions when assigning any two of the steel materials to the payout pile, and the presence or absence of the payout pile. A payout pile existence determination variable that represents and a mountain sorting variable that represents whether or not the steel material is assigned to the payout pile, and the assignment constraint equation is defined as a relationship with respect to the pile sorting variable, Steel Including a unique constraint representing assignment to one of the payout hills, and a definition constraint of a stacking position relation variable defining the stacking position relation variable as a relation with the pile sorting variable, Is defined as the relationship between the stacking position relation variable, the payout pile existence determination variable, and the pile sorting variable, and the constraints on the dimensions between the steel materials stacked above and below the same payout pile, and the top of the same payout pile The objective function includes the order of arrival of any two of the steel materials at the yard and the product at the payout hill , including constraints on the payout order between the steel materials stacked below and constraints on the height of the payout hill. The number of times calculated from the order is a function that evaluates that the smaller the number of temporary placements in the middle of transportation to the payout hill, the smaller the number of transportation operations.
Further, the present invention provides a computer program that causes a computer to execute each step of the transport control method.
本発明によれば、ヤードの操業を効率的に運用するための鋼材の山仕分け方法において、山立てに関する制約条件を満たし、山高さを最大化する指標と搬送回数を最小化する指標とのバランスを任意に調整できるよう定式化した最適化問題を厳密に解いて山仕分けを算出することにより、山仕分けを最適化するヤードの置場管理技術を提供することができる。更に、対象搬送ロット(=要素)数が30程度を超える場合にも、ヒューリスティク解法に頼らず、かつ対象を分割することなく、本問題解法に要請される許容可能な時間内に厳密な最適解を導出する山仕分け計画を実現することができる。 According to the present invention, in the steel mountain sorting method for efficiently operating the yard operation, the balance between the index for maximizing the mountain height and the index for minimizing the number of conveyances is satisfied, satisfying the constraint condition regarding mountain setting. It is possible to provide a yard storage management technique for optimizing the mountain sorting by solving the optimization problem formulated so as to be arbitrarily adjusted and calculating the mountain sorting. Furthermore, even when the number of target transport lots (= elements) exceeds about 30, it does not rely on the heuristic solution and does not divide the target, and it is strictly optimal within the allowable time required for this problem solution. A mountain sorting plan for deriving a solution can be realized.
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の鉄鋼プロセスなどにおける搬送制御装置の構成の一例を図1に示す。また、その搬送制御装置を用いて実行する搬送制御方法の各ステップの一例を図2及び図3に示す。搬送制御装置のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、通信インターフェース、及びユーザインタフェース等を備えたコンピュータシステム(例えばパーソナルコンピュータ)を用いることにより実現できる。
なお、本発明における搬送作業に資する搬送機器は、単数でも複数でも全く区別無く本発明に適用可能であるが、説明を容易にするために、搬送機器が1基である場合を例に以降の説明を行う。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An example of the configuration of the transfer control device in the steel process of the present embodiment is shown in FIG. An example of each step of the transport control method executed using the transport control apparatus is shown in FIGS. The hardware of the transfer control device can be realized by using a computer system (for example, a personal computer) provided with, for example, a CPU, ROM, RAM, HDD, communication interface, user interface, and the like.
In addition, although the conveyance apparatus which contributes to the conveyance operation in the present invention can be applied to the present invention regardless of whether it is singular or plural, for the sake of easy explanation, a case where there is one conveyance apparatus will be described as an example. Give an explanation.
(1)入力情報取込手段3(入力情報取込ステップS1)
まず、ビジネスコンピュータなどの鋼材全般に関するデータベースである鋼材管理系計算機1より、山仕分けの対象となる鋼材に関する以下の情報を、搬送制御装置2の入力情報取込手段3にて受け取る。即ち、入力情報取込手段3は、山仕分け対象の鋼材の鋼材番号、当該鋼材のヤードへの受入順あるいは受入時刻、当該鋼材の次工程への払出順あるいは払出時刻、当該鋼材の鋼材寸法、目的関数のバランスを取るための調整係数(後述の「目的関数設定手段8」にて説明)、およびヤードの各置場における山の状態を表すヤード状態(後述の「搬送作業指示生成手段11」にて説明)を受け取る。
(1) Input information capturing means 3 (input information capturing step S1)
First, from the steel
そして、搬送機器が二つ以上の鋼材を一度に搬送可能である場合、入力情報取込手段3は、以下に説明する搬送ロット情報生成手段4に対し、当該鋼材の鋼材番号、当該鋼材のヤードへの受入順あるいは受入時刻、当該鋼材の次工程への払出順あるいは払出時刻、および当該鋼材の鋼材寸法を出力する。
一方、搬送機器が一度に一つの鋼材しか搬送できない場合、入力情報取込手段3は、以下に説明する決定変数設定手段5に対し、当該鋼材の鋼材番号、および当該鋼材のヤードへの受入順あるいは受入時刻を出力する。また、入力情報取込手段3は、同じく以下に説明する積姿制約式設定手段7に対し、当該鋼材の鋼材番号、当該鋼材のヤードへの受入順あるいは受入時刻、当該鋼材の次工程への払出順あるいは払出時刻、および当該鋼材の鋼材寸法を出力する。
And when a conveyance apparatus can convey two or more steel materials at once, the input information taking-in
On the other hand, when the transport device can transport only one steel material at a time, the input
更に、入力情報取込手段3は、以下に説明する目的関数設定手段8に対し、当該鋼材の鋼材番号、当該鋼材の受入順あるいは受入時刻、調整係数、および当該鋼材の鋼材寸法を出力する。また、入力情報取込手段3は、同じく以下に説明する搬送作業指示生成手段11に対し、ヤードにおける鋼材の置場位置、およびヤード状態を出力する。
入力情報取込手段3は、例えば、搬送制御装置2の通信インターフェースが鋼材管理系計算機1と通信すると共に、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
Further, the input
The input
(2)搬送ロット情報生成手段4(搬送ロット情報生成ステップS2)
搬送ロット情報生成手段4(搬送ロット情報生成ステップS2)では、搬送機器が二つ以上の鋼材を一度に搬送可能である場合に、対象となる鋼材をヤードに受け入れる際の鋼材のまとまり、つまり一度にクレーンにより搬送できる単位(搬送ロット)を決定する。この搬送ロットを最小単位として以降の山仕分けを考える。前工程からヤードに搬入される際、複数の鋼材がまとまって山積みされヤードに到着する場合(例えば、前工程より貨車やトレーラーなどにより山積みされた状態で搬入される場合で、この際の山を以降、元山と称する)の搬送ロットの分割は、例えば以下の(i)、(ii)のルールに基づき行われる。
(i)元山の最上段の鋼材から下段に向かって順にチェックし、重量やサイズからクレーンが把握可能なところまでを一つの単位とし、当該単位の最終鋼材の次の鋼材より同様の操作を繰り返し、元山の鋼材を複数の搬送ロットに分割する。ここでの把握可能な範囲とは、クレーンが吊ることが可能な重量や厚みの制限範囲を意味する。
(ii)前記(i)の例外処理として、クレーンが把握可能な範囲にある鋼材でも、当該鋼材と当該鋼材の上の鋼材とで次工程での圧延単位が異なり、山を分ける必要がある場合、あるいは当該鋼材の上の鋼材と次工程での圧延単位が同一でも、当該鋼材と当該鋼材の上の鋼材とのロットNo.がそれらの鋼材を払い出す順と逆順の場合には、それらの鋼材間で搬送ロットを分ける。
(2) Transport lot information generation means 4 (Transport lot information generation step S2)
In the conveyance lot information generation means 4 (conveyance lot information generation step S2), when the conveyance device can convey two or more steel materials at a time, a group of steel materials when receiving the target steel materials into the yard, that is, once The unit (conveyance lot) that can be transported by the crane is determined. Subsequent mountain sorting is considered with this transport lot as the minimum unit. When a plurality of steel materials are piled up together and arrive at the yard when they are carried into the yard from the previous process (for example, when loaded in a state piled up by a freight car or a trailer from the previous process. Hereinafter, the division of the transport lot (referred to as Motoyama) is performed based on the following rules (i) and (ii), for example.
(I) Check in order from the top steel of Motoyama toward the bottom, making the unit from the weight and size to the place where the crane can grasp, and perform the same operation from the next steel of the final steel of the unit. Repeatedly divide Motoyama's steel into multiple transport lots. The range which can be grasped here means a limit range of weight and thickness that can be hung by the crane.
(Ii) As an exception process of (i) above, even if the steel is in a range that can be grasped by the crane, the rolling unit in the next process is different between the steel and the steel on the steel, and it is necessary to separate the peaks. Or, even if the rolling unit in the next process is the same as that of the steel material on the steel material, if the lot numbers of the steel material and the steel material on the steel material are in the reverse order of the delivery of those steel materials, Divide transport lots between steel materials.
前記の様にして、クレーンにて把握可能な搬送ロット(搬送単位)への元山の分割が完了したら、搬送ロット情報生成手段4は、以降の処理の準備として、搬送ロット毎に以下の(i)〜(viii)の項目を求める。これらを「搬送ロット情報」と称し、この「搬送ロット情報」は、後述する決定変数設定手段5、積姿制約式設定手段7及び搬送作業指示生成手段11に出力される。
(i)鋼材ロットリスト:当該搬送ロットに含まれる鋼材番号のリスト
(ii)最大長さ:当該搬送ロットに含まれる鋼材の内、最大の鋼材長さ
(iii)最小長さ:当該搬送ロットに含まれる鋼材の内、最小の鋼材長さ
(iv)最大幅:当該搬送ロットに含まれる鋼材の内、最大の鋼材幅
(v)最小幅:当該搬送ロットに含まれる鋼材の内、最小の鋼材幅
(vi)最遅払出順:当該搬送ロットに含まれる鋼材の内、最も遅い払出順
(vii)最早払出順:当該搬送ロットに含まれる鋼材の内、最も早い払出順
(viii)圧延単位:1ロール分の圧延スケジュールを区別する単位
なお、搬送機器が一度に1つの鋼材しか搬送出来ない場合は、前記各搬送ロットは1つの鋼材から成るものとする。
搬送ロット情報生成手段4は、例えば、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
As described above, when the division of Motoyama into transportation lots (conveyance units) that can be grasped by the crane is completed, the transportation lot information generating means 4 prepares the following processing for each transportation lot as follows ( Items i) to (viii) are obtained. These are referred to as “conveyance lot information”, and this “conveyance lot information” is output to the decision variable setting means 5, the product form constraint expression setting means 7 and the conveyance work instruction generating means 11 described later.
(I) Steel material lot list: List of steel material numbers included in the transport lot (ii) Maximum length: The maximum steel material length of steel materials included in the transport lot (iii) Minimum length: In the transport lot Among steel materials included, the minimum steel material length (iv) Maximum width: Among the steel materials included in the transport lot, the maximum steel material width (v) Minimum width: The minimum steel material among the steel materials included in the transport lot Width (vi) Latest delivery order: The latest delivery order of steel materials included in the transport lot (vii) Earlier delivery order: The earliest delivery order of steel materials included in the transport lot (viii) Rolling unit: Unit for distinguishing rolling schedule for one roll Note that, when the transport device can transport only one steel material at a time, each transport lot is composed of one steel material.
The transport lot
(3)決定変数設定手段5(決定変数設定ステップS3−1)
次に、決定変数設定手段5は、搬送機器が一度に一つの鋼材しか搬送できない場合には、入力情報取込手段3より、当該鋼材の鋼材番号、および当該鋼材のヤードへの受入順あるいは受入時刻の情報を取得する。一方、搬送機器が二つ以上の鋼材を一度に搬送可能な場合には、決定変数設定手段5は、搬送ロット情報生成手段4より、搬送ロット情報を取得する。そして、決定変数設定手段5は、後述する最適化計算にて変数となる決定変数を以下の様に定める。
(3) Decision variable setting means 5 (decision variable setting step S3-1)
Next, when the conveying device can convey only one steel material at a time, the decision variable setting means 5 receives the steel material number of the steel material and the order of acceptance or acceptance of the steel material from the input
(i)x[i][m]:山仕分け変数
山仕分け変数x[i][m]は、搬送ロットiを払出山(最適山)mに割り当てる場合に「1」、そうでない場合に「0」となる0-1変数である。決定変数設定手段5は、この山仕分け変数x[i][m]の最適解により、払出山(最適山)を構成する。これは、例えばm=1に関し、最適解xopt[i][m]=1となる変数がxopt[1][1]=1,xopt[3][1]=1,xopt[7][1]=1の3変数であったとすると、m=1に対応する最適山は、搬送ロット1、搬送ロット3、搬送ロット7により構成される。
(I) x [i] [m]: Mountain sorting variable The mountain sorting variable x [i] [m] is “1” when the transport lot i is assigned to the payout mountain (optimum mountain) m, and “ It is a 0-1 variable that becomes “0”. The decision variable setting means 5 constitutes a payout mountain (optimum mountain) by the optimum solution of the mountain sorting variable x [i] [m]. For example, for m = 1, variables for which the optimal solution x opt [i] [m] = 1 is x opt [1] [1] = 1, x opt [3] [1] = 1, x opt [ 7] Assuming that there are three variables [1] = 1, the optimum mountain corresponding to m = 1 is composed of a
(ii)y[i1][i2][m]:積み位置関係変数
積み位置関係変数y[i1][i2][m]は、搬送ロットi1が下、搬送ロットi2が上となるように搬送ロットi1および搬送ロットi2が山mに割り当てられる場合に「1」、そうでない場合に「0」となる0-1変数である。本実施形態では、この決定変数が最も本質的に重要な働きをなす。
(Ii) y [i 1 ] [i 2 ] [m]: Stacking position related variable Stacking position related variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] indicates that transport lot i 1 is lower and transport lot i 2 is It is a 0-1 variable that is “1” when the transport lot i 1 and the transport lot i 2 are assigned to the mountain m, and “0” otherwise. In the present embodiment, this decision variable plays the most essential role.
(iii)δ[m]:最適山(払出山)存在判定変数
最適山存在判定変数δ[m]は、払出山(最適山)mが存在する(存在するとは、搬送ロットの割り当てがあることを意味する)場合に「1」、存在しない場合に「0」となる0-1変数である。
決定変数設定手段5は、例えば、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
(Iii) δ [m]: Optimal mountain (paid mountain) existence determination variable Optimal mountain existence determination variable δ [m] includes the payout mountain (optimum mountain) m. This is a 0-1 variable that is “1” if it does not exist and “0” if it does not exist.
The decision variable setting means 5 can be realized, for example, by the CPU of the
(4)割当制約式設定手段6(割当制約式設定ステップS3−2)
続いて、割当制約式設定手段6は、決定変数設定手段5で定義された「搬送ロットiの払出山(最適山)mへの割り当て可否を定める決定変数(x[i][m]、y[i1][i2][m]))が満たすべき基本的な(変数の定義に付随する)以下の制約式を設定する。
(i)搬送ロットiの一意制約
この制約は、いずれの搬送ロットiに対しても、いずれかの払出山(最適山)mに必ず一つだけ割当てられねばならないという制約であり、一つの搬送ロットに複数の払出山(最適山)mを割り当てることはできないという基本的な制約である。本制約は(式1-1)のように設定される。
(4) Allocation constraint equation setting means 6 (allocation constraint equation setting step S3-2)
Subsequently, the allocation constraint
(I) Unique restriction of transportation lot i This restriction is a restriction that only one delivery lot (optimum mountain) m must be assigned to any transportation lot i. This is a basic restriction that a plurality of payout mountains (optimum mountains) m cannot be assigned to a lot. This constraint is set as (Equation 1-1).
(ii)積み位置関係変数y[i1][i2][m]の定義制約
この制約は、積み位置関係変数y[i1][i2][m]を、山仕分け変数x[i][m]を使って定義するための制約式である。つまり、積み位置関係変数y[i1][i2][m]は、払出山(最適山)mに搬送ロットi1が下、搬送ロットi2が上となるような位置関係に搬送ロットi1および搬送ロットi2が割り当てられる場合に「1」、そうでない場合に「0」となる0-1変数だから、搬送ロットi1および搬送ロットi2が共に、同じ払出山(最適山)mに割り当てられているか否かを表す必要がある。このことは、山仕分け変数x[i][m]を利用して表現することができる。x[i][m]を用いると、x[i1][m]=1、かつ、x[i2][m]=1の時に限り、y[i1][i2][m]またはy[i2][i1][m]のいずれかが「1」となり、これ以外のときには、y[i1][i2][m]およびy[i2][i1][m]はいずれも「0」となる。即ち、「x[i1][m]=1、かつ、x[i2][m]=1」と「y[i1][i2][m]+y[i2][i1][m]=1」とは同値であることを利用し、積み位置関係変数y[i1][i2][m]を山仕分け変数x[i][m]により表すことを試みる。
(Ii) Constraints for defining the stacking position related variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] This constraint defines the stacking position related variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] and the mountain sorting variable x [i ] [m] is a constraint expression for definition. In other words, the stacking positional relationship variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] is such that the transport lot i 1 is at the bottom of the delivery mountain (optimum mountain) m and the transport lot i 2 is at the top. Since the 0-1 variable is “1” when i 1 and transport lot i 2 are assigned, and “0” otherwise, both the transport lot i 1 and the transport lot i 2 are the same payout mountain (optimum mountain). It is necessary to indicate whether it is assigned to m. This can be expressed using the mountain sorting variable x [i] [m]. When x [i] [m] is used, y [i 1 ] [i 2 ] [m] only when x [i 1 ] [m] = 1 and x [i 2 ] [m] = 1 Or y [i 2 ] [i 1 ] [m] is “1”, otherwise y [i 1 ] [i 2 ] [m] and y [i 2 ] [i 1 ] [ m] is all “0”. That is, “x [i 1 ] [m] = 1 and x [i 2 ] [m] = 1” and “y [i 1 ] [i 2 ] [m] + y [i 2 ] [i 1 ] Using the fact that [m] = 1 ”is equivalent, it is attempted to express the stacking position relation variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] by the mountain sorting variable x [i] [m].
まず、命題「x[i1][m]=1、かつ、x[i2][m]=1 → y[i1][i2][m]+y[i2][i1][m]=1」は(式2-1)の様に表すことができる。
x[i1][m]+x[i2][m]−1≦y[i1][i2][m]+y[i2][i1][m] ・・・(式2-1)
また、その逆命題である「y[i1][i2][m]+y[i2][i1][m]=1 → x[i1][m]=1、かつ、x[i2][m]=1」は、そのままでは扱いづらいので、その対偶命題である「x[i1][m]=0、または、x[i2][m]=0 → y[i1][i2][m]+y[i2][i1][m]=0」を(式2-2)の様に表すことができる。
x[i1][m]+x[i2][m]≧2×(y[i1][i2][m]+y[i2][i1][m]) ・・・(式2-2)
First, the proposition “x [i 1 ] [m] = 1 and x [i 2 ] [m] = 1 → y [i 1 ] [i 2 ] [m] + y [i 2 ] [i 1 ] [ m] = 1 ”can be expressed as (Equation 2-1).
x [i 1 ] [m] + x [i 2 ] [m] −1 ≦ y [i 1 ] [i 2 ] [m] + y [i 2 ] [i 1 ] [m] (Formula 2- 1)
Also, the reverse proposition “y [i 1 ] [i 2 ] [m] + y [i 2 ] [i 1 ] [m] = 1 → x [i 1 ] [m] = 1 and x [ “i 2 ] [m] = 1” is difficult to handle as it is, so that x [i 1 ] [m] = 0 or x [i 2 ] [m] = 0 → y [i 1 ] [i 2 ] [m] + y [i 2 ] [i 1 ] [m] = 0 ”can be expressed as in (Equation 2-2).
x [i 1 ] [m] + x [i 2 ] [m] ≧ 2 × (y [i 1 ] [i 2 ] [m] + y [i 2 ] [i 1 ] [m]) (formula 2-2)
前記の定義より、積み位置関係変数y[i1][i2][m]の値により山仕分けを完全に決定できるので、積み位置関係変数y[i1][i2][m]は、本実施形態の定式化においては最も重要な変数である。これに対し、山仕分け変数x[i][m]は、積み位置関係変数y[i1][i2][m]を定義するために導入された補助的な変数とみなすことも出来る。
割当制約式設定手段6は、例えば、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
From the above definition, the pile position relation variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] can be completely determined by the value of the load position relation variable y [i 1 ] [i 2 ] [m]. This is the most important variable in the formulation of this embodiment. On the other hand, the mountain sorting variable x [i] [m] can be regarded as an auxiliary variable introduced to define the stacking position relation variable y [i 1 ] [i 2 ] [m].
The allocation constraint formula setting means 6 can be realized, for example, by executing a program stored in the ROM or the like by the CPU of the
(5)積姿制約式設定手段7(積姿制約式設定ステップS3−3)
積姿制約式設定手段7は、決定変数設定手段5で定義された決定変数(x[i][m]、y[i1][i2][m]、δ[m])が満たすべき積姿に関する以下の制約式を、搬送機器が二つ以上の鋼材を一度に搬送可能である場合には、搬送ロット情報生成手段4からの"搬送ロット情報"を基に設定する。搬送機器が一度に一つの鋼材しか搬送できない場合は、入力情報取込手段3からの"前工程からの鋼材の受入順あるいは受入時刻"、"次工程への鋼材の払出順あるいは払出時刻"、および"鋼材寸法"を基に設定する。ここで積姿とは、山に積まれた鋼材の枚数と、各鋼材の積み段関係を指す。
(5) Product form constraint equation setting means 7 (Product shape constraint equation setting step S3-3)
The product form constraint equation setting means 7 should satisfy the decision variables (x [i] [m], y [i 1 ] [i 2 ] [m], δ [m]) defined by the decision variable setting means 5. The following constraint formula regarding the stacking form is set based on the “transport lot information” from the transport lot information generating means 4 when the transport device can transport two or more steel materials at a time. When the conveying device can convey only one steel material at a time, “the order of accepting or accepting steel materials from the previous process” from the input
(i)払出山(最適山)積み制約
積み位置関係変数 y[i1][i2][m]=1であれば、搬送ロットi1と搬送ロットi2とは、同じ払出山mに積まれ、搬送ロットi1が搬送ロットi2より下段に積まれることになる。前記の様にヤードにて鋼材を山積する場合、積み姿が不安定な逆ピラミッド状態とならないよう、以下のような積制約がある。
・長さ制約:下積鋼材長さ−上積鋼材長さ≦L(基準値:マイナスのケースもあり)
・幅制約:下積鋼材幅−上積鋼材幅≦W(基準値:マイナスのケースもあり)
・高さ制約:総積高さ≦H(基準値)、または、総積枚数≦P(基準値)
以上の制約の内、長さ制約と幅制約については、払出山(最適山)mにおいて上下関係となる二つの搬送ロットi1、i2の間で判定可能である。また、払出山(最適山)mでは、積姿とは別に、払出を円滑に行うため、払出順の若い搬送ロットほど上に積まれている必要がある。従って、この払出に関する制約も積姿に関する制約と同様に二つの搬送ロットi1、i2の間で判定可能である。つまり、任意の二つの搬送ロットi1、i2の積み位置関係は、以下の4通りのケースに分類できる。
・ケース1:搬送ロットi1が搬送ロットi2の下でなければならないケース
・ケース2:搬送ロットi1が搬送ロットi2の上でなければならないケース
・ケース3:搬送ロットi1と搬送ロットi2との上下関係に制約がないケース
・ケース4:搬送ロットi1と搬送ロットi2とを同一の山にできないケース
(I) Discharge mountain (optimum mountain) stacking constraint If the load position related variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] = 1, the transport lot i 1 and the transport lot i 2 are set to the same payout m. As a result, the transport lot i 1 is stacked below the transport lot i 2 . When steel materials are piled up in the yard as described above, there are the following product restrictions so that the piled-up state does not become an unstable pyramid state.
・ Length constraint: Lower steel length-Upper steel length ≤ L (Reference value: In some cases, negative value)
・ Width constraint: Lower steel material width-Upper steel material width ≤ W (Reference value: In some cases, negative)
-Height constraint: Total product height ≤ H (reference value), or total product number ≤ P (reference value)
Among the above constraints, the length constraint and the width constraint can be determined between the two transport lots i 1 and i 2 that are in a vertical relationship in the payout mountain (optimum mountain) m. In addition, at the payout mountain (optimum mountain) m, in order to perform payout smoothly separately from the loading form, it is necessary that the younger transport lots in the payout order are stacked higher. Therefore, the restriction relating to the payout can be determined between the two transport lots i 1 and i 2 in the same manner as the restriction relating to the stacked form. That is, the stacking positional relationship between any two transport lots i 1 and i 2 can be classified into the following four cases.
Case 1: transport lot i 1 must be under transport lot i 2 Case 2: transport lot i 1 must be above transport lot i 2 Case 3: transport with transport lot i 1 Case where the vertical relationship with lot i 2 is not restricted Case 4: Case where transfer lot i 1 and transfer lot i 2 cannot be in the same mountain
積姿制約式設定手段7は、任意の二つの搬送ロットi1、i2に対し、それらの関係が前記の4つのケースのいずれであるかに応じ、以下の様に制約式を設定する。なお、ケース4は、例えば、サイズ的には、搬送ロットi1が搬送ロットi2の下でなければならないが、払出順では、搬送ロットi1が搬送ロットi2の上でなければならないケースなどに生ずる。
The stacking form constraint formula setting means 7 sets a constraint formula for any two transport lots i 1 and i 2 according to which of the above four cases the relationship is as follows. Incidentally,
搬送ロットi1、i2の積み位置関係が、ケース1の場合には、搬送ロットi1が搬送ロットi2の下でなければならないので、搬送ロットi2が搬送ロットi1の下段となる積み位置配置を禁止するよう任意の払出山(最適山)m(m=1,・・・,N)に対し、(式3-1)の制約を課す。
y[i2][i1][m]=0 ・・・(式3-1)
また、搬送ロットi1、i2の積み位置関係が、ケース2の場合には、搬送ロットi1が搬送ロットi2の上でなければならないので、搬送ロットi1が搬送ロットi2の下段となる積み位置配置を禁止するよう任意の払出山(最適山)m(m=1,・・・,N)に対し、(式3-2)の制約を課す。
y[i1][i2][m]=0 ・・・(式3-2)
また、搬送ロットi1、i2の積み位置関係が、ケース3の場合には、もちろん、制約は不要である。
また、搬送ロットi1、i2の積み位置関係が、ケース4の場合には、搬送ロットi1と搬送ロットi2とを同一の払出山(最適山)mに置けないので、任意の払出山(最適山)m(m=1,・・・,N)に対し、(式3-3)の制約を課す。
y[i1][i2][m]+y[i2][i1][m]=0 ・・・(式3-3)
或いは、(式3-3)の代わりに(式3-4)の制約を課してもよい。
y[i1][i2][m]=0,y[i2][i1][m]=0 ・・・(式3-4)
If the stacking position relationship between the transport lots i 1 and i 2 is
y [i 2 ] [i 1 ] [m] = 0 (Formula 3-1)
In addition, when the stacking positional relationship between the transport lots i 1 and i 2 is
y [i 1 ] [i 2 ] [m] = 0 (Formula 3-2)
Further, in the case of the
In addition, when the stacking position relationship between the transfer lots i 1 and i 2 is
y [i 1 ] [i 2 ] [m] + y [i 2 ] [i 1 ] [m] = 0 (Formula 3-3)
Alternatively, the constraint of (Equation 3-4) may be imposed instead of (Equation 3-3).
y [i 1 ] [i 2 ] [m] = 0, y [i 2 ] [i 1 ] [m] = 0 (Equation 3-4)
また、高さ制約に関しては、総積高さ制約を(式4-1)とし、総積枚数制約を(式4-2)として設定することにより制約できる。 The height constraint can be constrained by setting the total product height constraint as (Equation 4-1) and the total product number constraint as (Equation 4-2).
積姿制約式設定手段7は、例えば、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
The stacking shape constraint equation setting means 7 can be realized, for example, by executing a program stored in the ROM or the like by the CPU of the
(6)目的関数設定手段8(目的関数設定ステップS3−4)
以上で、制約式の設定が完了したので、目的関数を目的関数設定手段8にて設定する。ここでの目的関数は、山高さを高くする目的の関数および搬送回数を少なくする目的の関数の二つである。それぞれの関数の設定方法を以下に示す。
(i)山高さを高くする目的関数
山高さを高くすることは、山数を少なくすることと同義だから、この目的を達するための目的関数は、(式5-1)の様に山数の総和を目的関数J1として設定すればよい。
(6) Objective function setting means 8 (objective function setting step S3-4)
Now that the setting of the constraint equation has been completed, the objective function is set by the objective function setting means 8. The objective functions here are two functions: an objective function for increasing the mountain height and an objective function for reducing the number of conveyances. The setting method of each function is shown below.
(I) Objective function to increase the mountain height Increasing the mountain height is synonymous with reducing the number of mountains, so the objective function to achieve this purpose is the number of mountains as shown in (Equation 5-1). The sum may be set as the objective function J 1 .
(ii)搬送回数を少なくする目的関数
払出山(最適山)mを作成するのに必要な搬送回数は、最低でも搬送ロット数分を要する。払出山(最適山)mを作成するのに必要な搬送回数が搬送ロットの数よりも大きくなるのは、ヤードの受入口(例えば受入テーブルX)から払出山(最適山)mへ鋼材を搬送する際、鋼材を直接搬送できず、一旦仮置きを行う必要がある場合である。従って、払出山(最適山)mを作る際、何回「仮置き」が必要となるかにより、搬送回数が決まることになる。このため搬送回数を評価するための目的関数は、「仮置き発生数」を計数してやれば良い。この「仮置き」は、受入順と払出山(最適山)mの積順とが食い違う際に発生する。つまり、払出山(最適山)mが受入順に積まれていない場合には、仮置きが発生することとなり、この回数は、任意のmに対し、搬送ロットi2、i1の順に到着する全ての積み位置関係変数y[i1][i2][m](払出山(最適山)mに搬送ロットi1、i2の順に積まれる場合を「1」とする変数)を積算することにより計数可能である。
従って、(式5-2)の様に、搬送ロットi2、i1の順に到着する任意の(i1,i2)組に対し、積み位置関係変数 y[i1][i2][m]の総和を目的関数J2として設定すればよい。
(Ii) Objective function for reducing the number of times of conveyance The number of times of conveyance necessary for creating the payout mountain (optimum mountain) m is at least the number of conveyance lots. The number of transfers required to create the payout mountain (optimum mountain) m is larger than the number of transfer lots. The steel material is transferred from the yard entrance (for example, reception table X) to the payout mountain (optimum mountain) m. In this case, the steel material cannot be directly conveyed and it is necessary to temporarily place it. Therefore, the number of conveyances is determined by how many “temporary placements” are required when creating the payout mountain (optimum mountain) m. For this reason, the objective function for evaluating the number of conveyances may be obtained by counting the “temporary placement occurrence number”. This “temporary placement” occurs when the acceptance order and the product order of the payout mountain (optimum mountain) m are different. In other words, if the payout mountain (optimum mountain) m is not stacked in the order of acceptance, temporary placement occurs, and this number of times reaches all m in order of the transport lots i 2 and i 1. The stacking position related variable y [i 1 ] [i 2 ] [m] (the variable that is set to “1” when the transport lots i 1 and i 2 are stacked in this order on the payout mountain (optimum mountain) m). Can be counted.
Therefore, as shown in (Equation 5-2), for any (i 1 , i 2 ) pair that arrives in the order of the transport lots i 2 and i 1 , the stacking position related variable y [i 1 ] [i 2 ] [ m] may be set as the objective function J 2 .
(iii)両者のバランスをとる目的関数
山高さの最大化と搬送回数の最小化とのバランスを調整するには、入力情報取込手段3より入手した"目的関数のバランスを取るための調整係数Weight(重み係数)"を用いて、(式5-3)のように目的関数Jを設定すればよい。
J=J1+Weight・J2 ・・・(式5-3)
なお、調整係数Weightは、その内容に応じて、目的変数J2ではなく、目的変数J1に掛け合わせてもよい。
目的関数設定手段8は、例えば、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
(Iii) Objective function that balances both The adjustment coefficient for balancing the objective function obtained from the input
J = J 1 + Weight · J 2 (Formula 5-3)
The adjustment coefficient Weight may be multiplied by the objective variable J 1 instead of the objective variable J 2 according to the contents.
The objective
(7)最適解算出手段9(最適解算出ステップS3−5)
ここまでの処理により、最適化計算を行う準備が整ったこととなるので、割当制約式設定手段6及び積姿制約式設定手段7にて設定された制約式の条件下において、目的関数設定手段8にて設定した目的関数を最小化する決定変数であるxopt[i][m]、yopt[i1][i2][m]、及びδopt[m]の最適値(これを以降最適解と称する)を最適解算出手段9にて算出する。ここで、最適解の算出にあたっては、例えば0-1整数計画問題解法solverを用いることができる。これにより、厳密解を計算することが出来る。
また、決定変数設定手段5(決定変数設定ステップS3−1)、割当制約式設定手段6(割当制約式設定ステップS3−2)、積姿制約式設定手段7(積姿制約式設定ステップS3−3)、目的関数設定手段8(目的関数設定ステップS3−4)、及び最適解算出手段9(最適解算出ステップS3−5)の5手段(ステップ)は、山仕分けを最適化する山仕分け決定手段10(山仕分け決定ステップS3)に対応している。つまり、山仕分け決定手段10(山仕分け決定ステップS3)は前記の5つの手段5〜9(ステップS3−1〜S3−5)から構成されている。
最適解算出手段9は、例えば、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
(7) Optimal solution calculating means 9 (optimal solution calculating step S3-5)
Since the processing up to this point is ready for the optimization calculation, the objective function setting means is used under the conditions of the constraint expressions set by the allocation constraint expression setting means 6 and the product form constraint expression setting means 7. The optimal values of x opt [i] [m], y opt [i 1 ] [i 2 ] [m], and δ opt [m], which are decision variables that minimize the objective function set in
Further, the decision variable setting means 5 (decision variable setting step S3-1), the allocation constraint expression setting means 6 (allocation constraint expression setting step S3-2), and the product figure constraint expression setting means 7 (product appearance constraint expression setting step S3- 3) Five means (steps) of the objective function setting means 8 (objective function setting step S3-4) and the optimum solution calculating means 9 (optimal solution calculating step S3-5) are used to determine the mountain sorting that optimizes the mountain sorting. This corresponds to means 10 (mountain sorting determination step S3). That is, the mountain sorting determination means 10 (mountain sorting determination step S3) is composed of the five means 5-9 (steps S3-1 to S3-5).
The optimum solution calculating means 9 can be realized, for example, by executing a program stored in the ROM or the like by the CPU of the
(8)搬送作業指示生成手段11(搬送作業指示生成ステップS4)
搬送作業指示生成手段11は、最適解算出手段9(最適解算出ステップS3−5)により算出された最適解xopt[i][m]、yopt[i1][i2][m]、及びδopt[m]に基づき、山仕分けするための各搬送ロットの搬送順を定める。更に、搬送作業指示生成手段11は、鋼材のヤード受入口(例えば受入テーブルX)を搬送開始位置とし、"ヤード状態(情報)"より、空きのある所を移動先の位置(搬送終了位置)として定め、搬送作業指示を生成する。搬送ロットiの搬送作業順番は、搬送ロットiのヤードへの到着順に行われる。しかし、もし搬送ロットiに仮置きが必要な場合は、搬送ロットiを受入以降に、その仮置き場所から最終的な置場である払出山(最適山)mに搬送する必要がある。この際の仮置場から払出山(最適山)mへの搬送ロットiの搬送タイミングは、払出山(最適山)mにおいて、搬送ロットiの下に置くべき搬送ロットiunderが置かれた直後になるよう、搬送作業指示生成手段11は、計画する。
搬送作業指示生成手段11は例えば、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
(8) Transport work instruction generation means 11 (transport work instruction generation step S4)
The conveyance work instruction generation means 11 is the optimum solution x opt [i] [m], y opt [i 1 ] [i 2 ] [m] calculated by the optimum solution calculation means 9 (optimum solution calculation step S3-5). , And δ opt [m], the conveyance order of each conveyance lot for sorting the mountains is determined. Further, the transfer work
The conveyance work
(9)搬送作業指示手段12(搬送作業指示ステップS5)
搬送作業指示手段12は、搬送作業指示生成手段11にて算出された搬送量(各搬送ロットの搬送順、移動開始位置、及び移動先の位置を含む搬送作業指示)を適宜、搬送機器13へ出力しヤード内の物流を管理する。
搬送作業指示手段12は、例えば、搬送制御装置2の通信インターフェースがクレーン1A、1B、2A、2B等の搬送機器13と通信すると共に、搬送制御装置2のCPUがROM等に記憶されたプログラムを、RAMをワークエリアとして使用して実行すること等により実現できる。
(9) Conveyance work instruction means 12 (conveyance work instruction step S5)
The transfer
For example, the conveyance work instruction means 12 has a communication interface of the
以上のように、本実施形態では、鉄鋼プロセスにおける工程間置場として鋼材を配置するヤードに搬入された鋼材を積み上げて、該ヤードの後工程に払い出すための払出山を、搬送機器を用いて作成するための搬送制御方法であって、前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材についての情報である鋼材情報とヤードの状態を示す情報とを取り込む鋼材情報取込ステップと、前記鋼材情報取込ステップにより取り込んだ鋼材情報に基づいて、前記複数の鋼材を複数の払出山に分ける山仕分けを、前記搬送機器が一度に搬送可能な単位である搬送ロットを該払出山に割り付ける制約である割当制約式と、該払出山の積姿に関する制約である積姿制約式とを満足し、かつ、前記払出山の数を少なくすることを目的とする目的関数を最小にする様に決定する山仕分け決定ステップと、前記決定された山仕分けに従い山立てするよう前記搬送機器に搬送作業を指示する搬送指示ステップとを有することを特徴とし、更に、前記山仕分け決定ステップでは、山高さを最大化する指標と搬送回数を最小化する指標とを持つ目的関数を設定し、山立て及び搬送に関する制約条件を満たす数理計画問題に帰着させ、山仕分けを最適化するため、先の課題であった「対象搬送ロット(=要素)の数が30程度ある場合にも、ヒューリスティク解法に頼らず、かつ対象を分割することなく、本問題解法に要請される許容可能な時間内に厳密な最適解を導出する山仕分け計画を実現すること」を可能とする。 As described above, in the present embodiment, the steel piles loaded into the yard where the steel materials are arranged as an interprocess place in the steel process are stacked, and the payout hill for paying out to the subsequent process of the yard is transferred using the transfer device. A steel material information capturing step for capturing steel material information that is information about a plurality of steel materials for which the payout mountain is to be created and information indicating a yard state, and a steel material information capturing step for creating the payout hill, Based on the steel material information taken in by the taking-in step, it is a constraint that assigns a transport lot, which is a unit that the transport device can transport at a time, to divide the plurality of steel materials into a plurality of payout piles. Satisfying the allocation constraint formula and the stacking shape constraint formula that is a constraint on the stacking shape of the payout hill, and minimizing an objective function for the purpose of reducing the number of payout hills A step of determining a mountain sorting to be determined, and a transfer instruction step for instructing the transfer device to perform a transfer operation so as to set up a mountain according to the determined mountain sorting, and further, in the mountain sorting determination step, In order to optimize the mountain sorting, we set an objective function with an index that maximizes the number of times and an index that minimizes the number of times of transportation, and results in a mathematical programming problem that satisfies the constraints related to mountain setting and transportation. Even if there are about 30 target transport lots (= elements), it is not necessary to rely on the heuristic solution and to divide the target, but within the allowable time required for this problem solution. It is possible to realize a mountain sorting plan for deriving an optimal solution.
次に、簡単な例題を用いて本発明の実施例を詳細に示す。
図5−1、図5−2は、本実施例での搬送対象となる鋼材情報を表したものである。「搬送ロット」、「積位置」は、それぞれ搬送ロットの識別番号とその搬送ロットでの積み位置を表す。なお、積み位置は最下段から数えた段数である。この例題では、搬送ロットは37ロットある。このようなサイズの問題については、前記のように、特許文献5による方法では全ての要素を一度に最適計算できない。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail using simple examples.
FIG. 5A and FIG. 5B represent steel material information to be transported in the present embodiment. “Transport lot” and “product position” represent the identification number of the transport lot and the stack position in the transport lot, respectively. The stacking position is the number of stages counted from the lowest stage. In this example, there are 37 transport lots. Regarding the size problem, as described above, the method according to
本実施例では、搬送対象となる鋼材を「圧延単位」別に、「ロットNo.」順に上から積まれた状態で山立てする問題を考える(この例題では、「圧延単位」は全て同じなので「ロットNo.」のみを考慮する)。また、山立ての際の積姿制約は、長さ、幅、高さに関し以下の制約とする。
・長さ:上に積まれた鋼材の長さが、下に積まれた鋼材のそれより4000[mm]を超えないこと。
・幅:上に積まれた鋼材の幅が、下に積まれた鋼材の(1.5×下に積まれた鋼材の最小幅−290)[mm]を超えないこと。
・高さ:積み段数が12段を超えないこと。
In this example, consider the problem of stacking the steel materials to be transported by “rolling unit” in the state of being stacked from the top in the order of “lot No.” (in this example, “rolling units” are all the same. Only lot number ”is considered). In addition, the stacking shape restrictions at the time of mountain setting are the following restrictions regarding length, width, and height.
・ Length: The length of the steel stacked on the upper side shall not exceed 4000 [mm] than that of the steel stacked on the lower side.
-Width: The width of the steel stacked on the upper side shall not exceed (1.5 x the minimum width of the steel stacked on the lower side-290) [mm] of the steel stacked below.
・ Height: The number of stacks should not exceed 12.
図6−1、図6−2は、特許文献5による集合分割問題として定式化した山仕分け計画例を示す。前記の様に、特許文献5による方法では全鋼材を一度に最適化するには問題サイズが大きすぎるので、ここでは、要素数を最大12個の小集合に分割し、それぞれの小集合について最適計算を行い、最後にそれらの解を合わせた。なお、この際の分割の区切りは、図5−1、図5−2にて一点鎖線で示しており、搬送ロットが1〜12まで、13〜24まで、25〜37までの三つに分割して問題を解いている。
FIGS. 6A and 6B show an example of a mountain sorting plan formulated as a set partitioning problem according to
図7−1、図7−2は、本実施例による方法で定式化した山仕分け計画例を示す。本実施例による方法では、一度に最適計算が可能であるため、そのように計算を行った。なお、本実施例による最適化の際の目的関数は、いずれのケースもJ=10×(山数)+(仮置き数)を最小化することとする。
図6及び図7に示す「直送フラグ」は、受入口(例えば受入テーブルX)から最適山(払出山)へ直接搬送できるか否かを示したフラグであり、この値が「1」の場合は直送可能、「0」の場合は、一旦仮置きが必要であることを表している。また、「仮置き」は仮置きが発生する搬送ロットに対し順に番号を振ったものであり、番号の振られた搬送ロット分だけ余分に搬送回数が増えることになる。
7A and 7B show an example of a mountain sorting plan formulated by the method according to the present embodiment. In the method according to the present embodiment, the optimum calculation can be performed at one time, and thus the calculation was performed. Note that the objective function at the time of optimization according to the present embodiment minimizes J = 10 × (number of peaks) + (temporary placement number) in any case.
The “direct delivery flag” shown in FIGS. 6 and 7 is a flag indicating whether or not the direct transfer from the receiving port (for example, the receiving table X) to the optimum mountain (payout mountain) is possible, and when this value is “1” Indicates that direct sending is possible, and “0” indicates that temporary placement is required. “Temporary placement” is a number assigned in order to the transport lots in which temporary placement occurs, and the number of times of transport increases by the number of transport lots to which numbers are assigned.
ここで特許文献5による結果(図6)と本実施例による結果(図7)とを比較する。まず山数については当然少ない方が良いが、一度に最適計算を実施した本実施例の方法では、山仕分けした場合には9山で収まるのに対し、分割して最適計算を行った特許文献5の方法では10山となっている。
また、搬送回数については、「仮置き」数で比較すると、本実施例の方法では仮置き対象ロットが9ロットであるのに対し、特許文献5の方法では10ロットとなっており、本実施例の方法の方が山数も少なく、山を作成するための搬送回数も少なくて済むことが判る。
このように、搬送ロット数が30を越えるような山仕分けを行う場合においても、本実施形態(本実施例)の方法により、一度に最適計算を実施することにより、山数及び搬送回数を少なくする搬送計画を作成することができる。
Here, the result by patent document 5 (FIG. 6) and the result by a present Example (FIG. 7) are compared. First of all, it is better for the number of peaks to be small, but in the method of the present embodiment in which the optimum calculation is performed at once, it is settled in nine peaks when the peaks are sorted, but the patent document in which the optimum calculation is divided and performed There are 10 mountains in the 5 method.
Further, regarding the number of times of conveyance, when compared with the number of “temporary placement”, the number of temporary placement target lots is 9 lots in the method of the present embodiment, whereas 10 lots in the method of
Thus, even in the case of carrying out mountain sorting where the number of conveyance lots exceeds 30, the number of peaks and the number of conveyances can be reduced by performing the optimum calculation at once by the method of this embodiment (this example). A transportation plan can be created.
(本発明に係る他の実施の形態)
また、本発明の搬送制御方法の各ステップは、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
(Another embodiment according to the present invention)
Each step of the transport control method of the present invention supplies a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the system or apparatus computer (CPU or CPU). Needless to say, this can also be achieved when the MPU) reads and executes the program code stored in the storage medium.
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) running on the computer based on the instruction of the program code. However, it is needless to say that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 It should be noted that the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
1 鋼材管理系計算機
2 搬送制御装置
3 入力情報取込手段
4 搬送ロット情報生成手段
5 決定変数設定手段
6 割当制約式設定手段
7 積姿制約式設定手段
8 目的関数設定手段
9 最適解算出手段
10 山仕分け最適化手段
11 搬送作業指示生成手段
12 搬送作業指示手段
13 搬送機器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材についての情報であり、少なくとも鋼材番号、前記ヤードへの鋼材の受入順あるいは受入時刻、前記後工程への鋼材の払出順あるいは払出時刻、及び鋼材寸法を含む鋼材情報と、前記ヤードの状態を示す情報とを取り込む入力情報取込ステップと、
前記入力情報取込ステップにより取り込んだ鋼材情報に基づいて、前記複数の鋼材それぞれを複数の払出山のうちの1つに割り当てる山仕分けを、該鋼材を該払出山に割り当てるときの制約である割当制約式と、該払出山の積姿に関する制約である積姿制約式とを満足し、かつ、前記払出山の数を少なくすることを目的とする目的関数を最小にする様に決定する山仕分け決定ステップと、
前記山仕分け決定ステップにより決定された山仕分けと、前記ヤードの状態とに従い山立てするよう前記搬送機器に搬送作業を指示する搬送指示ステップと、
を有し、
前記山仕分け決定ステップは、
前記山仕分けを決定する際に決定されるべき変数である決定変数を設定する決定変数設定ステップと、
前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材を前記払出山に割り当てる制約であり、前記決定変数についての関係として定式化される前記割当制約式を設定する割当制約式設定ステップと、
前記払出山の積姿に関する制約であり、前記決定変数についての関係として定義される前記積姿制約式を設定する積姿制約式設定ステップと、
前記山仕分けにより作成される前記払出山の数が少ないほど、かつ、該払出山の作成に要する前記搬送作業の回数が少ないほど小さな値を取る関数である前記目的関数を設定する目的関数設定ステップと、
前記割当制約式と前記積姿制約式とを満足し、かつ、前記目的関数を最小にする、前記決定変数の最適解を算出する最適解算出ステップと、
を更に有し、
前記決定変数設定ステップで設定される決定変数には、任意の二つの前記鋼材を前記払出山へ割り当てる際の積み位置の上下関係を表す積み位置関係変数と、前記払出山の有無を表わす払出山存在判定変数と、前記鋼材を前記払出山へ割り当てるか否かを表す山仕分け変数とが含まれ、
前記割当制約式は、前記山仕分け変数についての関係として定義される、いずれの前記鋼材もいずれかの前記払出山の1つに割り当てることを表す一意制約と、前記山仕分け変数との関係として前記積み位置関係変数を定義する積み位置関係変数の定義制約を含み、
前記積姿制約式は、前記積み位置関係変数と前記払出山存在判定変数と前記山仕分け変数との関係として定義され、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の寸法についての制約と、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の払出順についての制約と、前記払出山の高さについての制約を含み、
前記目的関数は、任意の二つの前記鋼材のヤードへの到着順と前記払出山における積順とから計算される回数であって、前記払出山に搬送される際の途中での仮置きの回数が少ないほど前記搬送作業の回数が少ないと評価する関数である
ことを特徴とする搬送制御方法。 Uses a computer to carry out transport control to create a payout pile for stacking steel materials carried into a yard where steel materials are placed as an inter-process place in the steel process and then paying them to the subsequent process of the yard. A transport control method for
It is information about a plurality of steel materials for which the payout mountain is to be created, and at least the steel material number, the order of receiving or receiving the steel materials to the yard, the order of discharging or discharging the steel materials to the subsequent process, and the dimensions of the steel materials An input information capturing step for capturing the steel material information including the information indicating the state of the yard,
Based on the steel material information fetched in the input information fetching step, the mountain sorting that assigns each of the plurality of steel materials to one of a plurality of payout hills is an assignment that is a constraint when assigning the steel materials to the payout hill Mountain sorting that satisfies the constraint equation and the stacking shape constraint equation that is a constraint on the stacking shape of the payout hill, and that is determined so as to minimize the objective function for the purpose of reducing the number of payout hills. A decision step;
A transport instruction step for instructing a transport operation to the transport device so as to set up a mountain according to the mountain sorting determined by the mountain sorting determination step and the state of the yard;
Have
The mountain sorting determination step includes:
A decision variable setting step for setting a decision variable which is a variable to be determined when determining the mountain sorting;
Allocation constraint equation setting step for setting the allocation constraint equation, which is a constraint for assigning a plurality of steel materials to be created as the payout mountain to the payout mountain, and is formulated as a relationship with respect to the decision variable;
A product shape constraint equation setting step for setting the product shape constraint equation defined as a relationship with respect to the decision variable.
Objective function setting step for setting the objective function which is a function that takes a smaller value as the number of payout hills created by the mountain sorting is smaller and as the number of times of carrying work required to create the payout hills is smaller When,
An optimal solution calculating step of calculating an optimal solution of the decision variable that satisfies the allocation constraint equation and the product form constraint equation and minimizes the objective function;
Further comprising
The determination variable set in the determination variable setting step includes a stacking position relation variable representing a vertical relationship between stacking positions when any two steel materials are allocated to the payout pile, and a payout mountain representing the presence or absence of the payout pile. An existence determination variable, and a mountain sorting variable indicating whether or not to assign the steel material to the payout pile,
The allocation constraint equation is defined as a relationship with respect to the mountain sorting variable, and the relationship between the unique constraint representing that any steel material is allocated to one of the payout mountains and the mountain sorting variable Includes definition constraints for loading position variables that define loading position variables,
The stacking shape constraint formula is defined as a relationship between the stacking position relation variable, the payout pile existence determination variable, and the pile sorting variable, and a constraint on the dimensions between the steel materials stacked above and below the same payout pile, Including restrictions on the order of payout between the steel members stacked above and below the same payout hill, and restrictions on the height of the payout hill,
The objective function is the number of times calculated from the arrival order of any two of the steel materials to the yard and the product order in the payout hill, and the number of temporary placements in the middle of being transported to the payout hill A transport control method, wherein the function is such that the smaller the number is, the fewer the number of transport operations is.
を更に有し、
前記山仕分け決定ステップは、前記搬送ロット情報生成ステップにより生成された搬送ロットについての情報に基づいて、前記複数の鋼材を複数の払出山に分ける山仕分けを決定することを特徴とする請求項1に記載の搬送制御方法。 Dividing the plurality of steel materials into conveyance lots, which are units that can be conveyed at one time, from the steel material information about the plurality of steel materials to be used for creating the payout hill, which is acquired by the input information acquisition step. And a transport lot information generation step for generating information about the transport lot,
The mountain sorting determination step, according to claim 1, wherein based on information about the transport lot information conveyed lot generated by the generating step, and determining the mountain sorting to separate the plurality of steel into a plurality of payout mountain conveying control method according to.
請求項1又は2に記載の搬送制御方法。 And in the mountain sorting decision step 0-1 the optimum solution calculated as an integer programming problem, the transport control method according to claim 1 or 2, characterized in that to optimize the mountain sorting.
前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材についての情報であり、少なくとも鋼材番号、前記ヤードへの鋼材の受入順あるいは受入時刻、前記後工程への鋼材の払出順あるいは払出時刻、及び鋼材寸法を含む鋼材情報と、前記ヤードの状態を示す情報とを取り込む入力情報取込手段と、
前記入力情報取込手段により取り込んだ鋼材情報に基づいて、前記複数の鋼材それぞれを複数の払出山のうちの1つに割り当てる山仕分けを、該鋼材を該払出山に割り当てるときの制約である割当制約式と、該払出山の積姿に関する制約である積姿制約式とを満足し、かつ、前記払出山の数を少なくすることを目的とする目的関数を最小にする様に決定する山仕分け決定手段と、
前記山仕分け決定手段により決定された山仕分けと、前記ヤードの状態とに従い山立てするよう前記搬送機器に搬送作業を指示する搬送指示手段と、
を有し、
前記山仕分け決定手段は、
前記山仕分けを決定する際に決定されるべき変数である決定変数を設定する決定変数設定手段と、
前記払出山を作成する対象となる複数の鋼材を前記払出山に割り当てる制約であり、前記決定変数についての関係として定式化される前記割当制約式を設定する割当制約式設定手段と、
前記払出山の積姿に関する制約であり、前記決定変数についての関係として定義される前記積姿制約式を設定する積姿制約式設定手段と、
前記山仕分けにより作成される前記払出山の数が少ないほど、かつ、該払出山の作成に要する前記搬送作業の回数が少ないほど小さな値を取る関数である前記目的関数を設定する目的関数設定手段と、
前記割当制約式と前記積姿制約式とを満足し、かつ、前記目的関数を最小にする、前記決定変数の最適解を算出する最適解算出手段と、
を更に有し、
前記決定変数設定手段で設定される決定変数には、任意の二つの前記鋼材を前記払出山へ割り当てる際の積み位置の上下関係を表す積み位置関係変数と、前記払出山の有無を表わす払出山存在判定変数と、前記鋼材を前記払出山へ割り当てるか否かを表す山仕分け変数とが含まれ、
前記割当制約式は、前記山仕分け変数についての関係として定義される、いずれの前記鋼材もいずれかの前記払出山の1つに割り当てることを表す一意制約と、前記山仕分け変数との関係として前記積み位置関係変数を定義する積み位置関係変数の定義制約を含み、
前記積姿制約式は、前記積み位置関係変数と前記払出山存在判定変数と前記山仕分け変数との関係として定義され、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の寸法についての制約と、同一の前記払出山の上下に積まれる前記鋼材間の払出順についての制約と、前記払出山の高さについての制約を含み、
前記目的関数は、任意の二つの前記鋼材のヤードへの到着順と前記払出山における積順とから計算される回数であって、前記払出山に搬送される際の途中での仮置きの回数が少ないほど前記搬送作業の回数が少ないと評価する関数である
ことを特徴とする搬送制御装置。 A transport control device for stacking steel materials carried into a yard in which steel materials are arranged as an inter-process place in a steel process and creating a payout pile for paying out the subsequent process of the yard using a transport device. ,
It is information about a plurality of steel materials for which the payout mountain is to be created, and at least the steel material number, the order of receiving or receiving the steel materials to the yard, the order of discharging or discharging the steel materials to the subsequent process, and the dimensions of the steel materials Input information capturing means for capturing the steel material information including the information indicating the state of the yard,
Based on the steel information retrieved by said input information capturing means, a mountain sorting to assign each of the plurality of steel into one of a plurality of payout mountain, is a constraint for assigning a steel material該払Deyama assignment Mountain sorting that satisfies the constraint equation and the stacking shape constraint equation that is a constraint on the stacking shape of the payout hill, and that is determined so as to minimize the objective function for the purpose of reducing the number of payout hills. A determination means;
A transport instruction means for instructing the transport device to perform a transport operation so as to set up a mountain according to the mountain sorting determined by the mountain sorting determination means and the state of the yard;
Have
The mountain sorting determination means includes:
A decision variable setting means for setting a decision variable that is a variable to be determined when determining the mountain sorting;
Allocation constraint equation setting means for setting the allocation constraint equation, which is a constraint for assigning a plurality of steel materials to be created to the withdrawal mountain, and is formulated as a relationship with respect to the decision variable;
A product shape constraint equation setting means for setting the product shape constraint equation defined as a relationship with respect to the decision variable.
Objective function setting means for setting the objective function which is a function that takes a smaller value as the number of payout hills created by the mountain sorting is smaller and as the number of times of the transport work required to create the payout hills is smaller When,
An optimal solution calculating means for calculating an optimal solution of the decision variable that satisfies the allocation constraint equation and the product form constraint equation and minimizes the objective function;
Further comprising
The decision variable set by the decision variable setting means includes a stacking position relation variable indicating the vertical relationship of stacking positions when assigning any two steel materials to the payout pile, and a payout mountain indicating the presence or absence of the payout pile. An existence determination variable, and a mountain sorting variable indicating whether or not to assign the steel material to the payout pile,
The allocation constraint equation is defined as a relationship with respect to the mountain sorting variable, and the relationship between the unique constraint representing that any steel material is allocated to one of the payout mountains and the mountain sorting variable Includes definition constraints for loading position variables that define loading position variables,
The stacking shape constraint formula is defined as a relationship between the stacking position relation variable, the payout pile existence determination variable, and the pile sorting variable, and a constraint on the dimensions between the steel materials stacked above and below the same payout pile, Including restrictions on the order of payout between the steel members stacked above and below the same payout hill, and restrictions on the height of the payout hill,
The objective function is the number of times calculated from the arrival order of any two of the steel materials to the yard and the product order in the payout hill, and the number of temporary placements in the middle of being transported to the payout hill A transport control device characterized by a function that evaluates that the smaller the number is, the smaller the number of transport operations is.
を更に有し、
前記山仕分け決定手段は、前記搬送ロット情報生成手段により生成された搬送ロットについての情報に基づいて、前記複数の鋼材を複数の払出山に分ける山仕分けを決定することを特徴とする請求項4に記載の搬送制御装置。 Dividing the plurality of steel materials into conveyance lots, which are units that the conveyance device can convey at a time, from the steel material information about the plurality of steel materials for which the payout hill is created, which is captured by the input information capturing means. And further includes a transport lot information generating means for generating information about the transport lot,
The mountain sorting determining means, based on information about the transport lots produced by the transport lot information generation means, according to claim 4, characterized in that determining the mountain sorting to separate the plurality of steel into a plurality of payout mountain conveyance control apparatus according to.
請求項4又は5に記載の搬送制御装置。 The transport control apparatus according to claim 4, wherein the mountain sorting determination unit calculates the optimum solution as a 0-1 integer programming problem and optimizes the mountain sorting.
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