取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラム
【課題】ロット後半でも材料の切捨長が少なく、材料１本毎から取り合せる注文の本数が平準化された取り合せ計画の立案装置を提供する。
【解決手段】材料の先頭から順次取り合せ（鋸断パターン）を求める取り合せ計画立案装置は、（１）材料の先頭から複数本の未取り合せ材料に対して複数の取り合せ候補（鋸断パターン）を算出し、当該複数材料に付加して新たな取り合せ計画を作成する（鋸断パターン算出部）。次に、（２）各新たな取り合せ計画の評価値を評価関数より計算し（取り合せ計画評価部）、（３）評価値の良い順に設定個数の取り合せ計画を選択し、それ以外は削除する（取り合せ計画選択部）。取り合せ計画立案完了条件を満たすまで（１）〜（３）の処理を繰り返し、１つのロットに対して複数の取り合せ計画を求める。最後に、（４）複数の取り合せ計画から評価値の最も優れた計画を当該ロットの取り合せ計画として決定する（取り合せ計画決定部）。
【解決手段】材料の先頭から順次取り合せ（鋸断パターン）を求める取り合せ計画立案装置は、（１）材料の先頭から複数本の未取り合せ材料に対して複数の取り合せ候補（鋸断パターン）を算出し、当該複数材料に付加して新たな取り合せ計画を作成する（鋸断パターン算出部）。次に、（２）各新たな取り合せ計画の評価値を評価関数より計算し（取り合せ計画評価部）、（３）評価値の良い順に設定個数の取り合せ計画を選択し、それ以外は削除する（取り合せ計画選択部）。取り合せ計画立案完了条件を満たすまで（１）〜（３）の処理を繰り返し、１つのロットに対して複数の取り合せ計画を求める。最後に、（４）複数の取り合せ計画から評価値の最も優れた計画を当該ロットの取り合せ計画として決定する（取り合せ計画決定部）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造された材料から種類が異なる複数の金属製品を採取する鋸断工程の作業指示を計画立案する取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムに関し、より詳細には、圧延後の材料から形鋼製品を鋸断するための取り合せ計画を立案する際に利用可能な取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼や山形鋼、溝形鋼、鋼矢板等の形鋼製品の製造工程は図３２のような流れになっており、鋳造されたブルーム１０と呼ばれる鋳片は、加熱炉１１で所定温度まで加熱した後、粗圧延機・中間圧延機・仕上圧延機から構成される圧延工程１２で所定の形状に圧延成形され、冷却床１３にて所定の温度まで冷却される。冷却床１３で冷却された材料１４は、矯正工程１５で曲がりが矯正された後、鋸断工程１６にて注文された長さ（以下、単に「注文長」とする。）に鋸断され金属製品（以下、単に「製品」とも記載する。）１７とされる。製品１７のうち、検査工程１８での検査をパスした製品１７のみがパイラー工程１９へ搬送される。パイラー工程１９では、同一種類の複数製品１７をパイリング機械１ｃにて積み重ね、結束工程１ａにてワイヤーで結束された後、出荷されるまで倉庫１ｂに保管される。
【０００３】
製品を製造する際には、主に受注生産方式が用いられ、客先から注文された仕様と注文本数に基づき、生産計画が立案される。ここで、仕様とは、製品のサイズ（断面形状と注文長）や製品強度（引張強度や降伏強度等）などを意味する。複数の客先から与えられる注文は仕様および注文本数が異なるが、仕様が異なっていたとしても、同一材料から鋸断可能な製品は同一の製造ロットとしてまとめて製造される。例えば、断面形状と製品強度とが同じ製品であれば、注文長が異なっていたとしても同一材料から鋸断できる。従って、１つの製造ロットでは注文長や注文本数が異なる複数仕様の製品が製造される。
【０００４】
また、圧延後の材料の長さ（以下、材料長と記載する）は、ブルーム重量や加熱後に発生するスケール量、圧延伸び率の違いによりばらつきが生じる。このため、鋸断工程では、材料長の異なる複数の材料から、注文長および注文本数が異なる複数の製品を鋸断する必要がある。
【０００５】
以下では、仕様が等しい製品のまとまりを「注文」と呼び、材料から複数本数の製品を鋸断するために用いられる製品の組合せ方を「取り合せ」と呼ぶこととする。また、１つの製造ロットで製造されたすべての材料（もしくは、すべての注文）の取り合せを「取り合せ計画」と呼ぶこととする。この取り合せ計画は鋸断工程の作業指示として用いられるが、歩留りや結束率、鋸断能率を左右するものであり、取り合せ計画を適切に立案することが、形鋼製品の製造では重要となる。
【０００６】
より詳細に説明すると、例えば歩留りに関しては、なるべく材料１４の切捨て部２０が少なくなるように製品１７を取り合わせるのが望ましい。図３３に１本の材料１４から製品１７を取り合せた一取り合せ例を示す。例えば、１本の材料１４から、製品１７として、１２ｍの製品２本、１０ｍの製品２本、８ｍの製品３本が取り合わせられる。このとき、製品１７の取り合せ方によっては、製品１７を取り合わせることのできない切捨て部２０が発生する。歩留りは、材料長に対して製品を取り合せた長さの割合である。材料１４の切捨て部２０が多いと歩留りが悪化し、注文されたすべての製品１７を製造するために必要とされるブルーム１０の本数が多くなってしまう。なお、切捨て部２０の長さを切捨長と呼び、切捨長が短い方が歩留りは良好となる。
【０００７】
また、結束率に関して説明すると、結束率とは最大結束本数に対する実際に結束した本数の割合である。パイラー工程でのパイリング機械１ｃの台数には上限があり、結束工程で結束する際には異なる仕様の製品は結束しないため、同一仕様の製品を連続してパイリング機械１ｃに仕分けることが望ましい。このため、例えば、１本の材料からパイリング機械１ｃの台数（図３２では４台）を超える異仕様の製品を鋸断すると、あるパイリング機械１ｃでは必ず製品仕様の切替わりが発生するため結束率が低下し、倉庫の占有率が上昇してしまう。仮に倉庫が製品で一杯になると、製品が出荷されて倉庫が空くまで新たな製品を製造できなくなってしまう。なお、以下において、製品仕様の切替わりを「尺替り」と称し、切替わり回数を「尺替り数」と称する。
【０００８】
さらに、鋸断能率に関して説明すると、鋸断能率とは単位時間当たりに処理可能な材料本数である。図３２に示すように、形鋼の製造工程は直列構造となっているため、鋸断工程が製造ネックになると、工場全体の生産能力が落ちてしまう。例えば、短い製品ばかりをある材料群から鋸断する取り合せ計画を立案してしまうと、その材料群から鋸断する製品本数が多くなってしまうため、その期間の鋸断工程の能率が落ちてしまい、工場全体の生産能力も落ちてしまう。従って、材料１本毎から鋸断する製品本数をすべての材料に対して平準化させ、鋸断工程の鋸断能率のばらつきが少ない取り合せ計画を立案する必要がある。
【０００９】
また、鋸断工程では、複数本の材料をまとめて鋸断できる場合がある。例えば、図３４（ａ）、（ｂ）は同じ製品の異なる取り合せを示している。各材料の鋸断箇所が異なる図３４（ｂ）の取り合せと比較して、図３４（ａ）の取り合せのように各材料の鋸断箇所を一致させることで、複数材料を同時に鋸断することが可能となる。できるだけこのようなまとめ鋸断ができるように取り合せ計画を立案することで、鋸断能率を向上させることができる。
【００１０】
まとめ鋸断は、図３４（ａ）のように、すべての材料の取り合せが同じである必要はなく、図３４（ｃ）のように、端の部分の取り合せが異なっていても構わない。なお、図３４（ｃ）の▲印のように、まとめ鋸断するすべての材料を１回で鋸断する切り方を「まとめ切り」といい、△印のように、まとめ鋸断材料の一部分のみの例外的な切り方を「端尺切り」という。当然ながら、まとめ鋸断を行っても、端尺切り回数が増えれば、鋸断能率が落ちてしまうため、端尺切りはなるべく少なくする方が望ましい。このため、端尺切りは左右のいずれかの端部のみとする場合が多い。なお、まとめ鋸断可能な最大の材料本数は、材料の巾によって決まり、まとめ鋸断できない材料もあれば、６本まとめて鋸断可能な場合もある。
【００１１】
この取り合せ計画を立案する手法として、例えば、特許文献１〜特許文献６の手法が開示されている。
【００１２】
特許文献１には、材料長の確率密度分布を指定し、パイリング機械台数より材料から１度に切断可能な製品種類数をｎ種とし、注文をｎグループに分類後、切捨長の期待値の合計が最小となるｎ種の切断パターン群を求め、ｎ種類の切断パターン群の中から、切捨長の期待値が大きい順に材料と注文との取り合せを求める方法が開示されている。特許文献１の手法では、切捨長の期待値が大きい順に製品を取り合せることで、ロット後半に切捨長の期待値が小さい切断パターンを残すようにしている。
【００１３】
特許文献２には、注文毎に取り合せが難しいほど値が大きくなる評価関数（例えばファジー関数）を定め、材料の先頭から順次、評価関数の値が小さい取り合せを求める方法が開示されている。特許文献２の評価関数は、注文本数が多い注文ほど評価値が小さくなる関数であり、大まかには、材料の先頭から、注文本数が多い順に材料から製品を取り合せている。
【００１４】
特許文献３には、鋸断工程にて複数本の材料をまとめて鋸断できるときに利用される技術であり、材料の先頭から順次、注文長と注文残数（注文本数から取り合せ済みの本数を差し引いた本数）から、まとめ鋸断可能な材料本数を決定し、材料の切捨長が少ない取り合せを求める手法が開示されている。
【００１５】
特許文献４には、ロットの後半でも歩留りが悪化しない取り合せを求める為に、取り合せが必要なすべての注文を設定された個数のグループに分割して、各材料から取り合せるグループ毎の平均長さを計算し、前記平均長の累積値を目標として、先頭材料から順番に取り合せを決定する手法が開示されている。
【００１６】
特許文献５には、特許文献１〜特許文献４と同様に、先頭材料から順次取り合せを決定する方法が開示されている。特許文献５では、歩留りを優先した評価関数を用いた取り合せ計画、作業性（結束率と鋸断能率）を優先した評価関数を用いた取り合せ計画など、複数の評価関数にて取り合せ計画を求めて作業者に提示し、作業者に１つの計画を選択させている。
【００１７】
特許文献６には、取り合せ計画の初期値を所定の方法（例えばエキスパートシステム等）で求めた後、遺伝的アルゴリズムを用いて、取り合せ計画の部分修正を多数回繰り返し、予め指定された評価関数の評価値が最良の取り合せ計画を探索する手法が開示されている。
【００１８】
特許文献７には、予め指定された評価関数の評価値が最良の取り合せ計画を、数理最適化手法を用いて求める手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開昭５３−８９０８４号公報
【特許文献２】特開昭６１−１３１８１４号公報
【特許文献３】特開平５−１３８４３３号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８２０４５号公報
【特許文献５】特開２００３−１４０７２７号公報
【特許文献６】特開２０００−７１１１９号公報
【特許文献７】特開２００９−２５１６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、１種類の製品が複数種類の製品と組み合わされることがない。例えば、注文が６ｍ、１２ｍ、１４ｍ、１６ｍの４種類であり、パイリング機械が２台の場合には、６ｍ−１６ｍ、１２ｍ−１４ｍを組合せた切断パターンとなる。この場合、６ｍ−１２ｍ、６ｍ−１４ｍ、６ｍ−１６ｍのように、６ｍ製品と複数種類の製品（１２ｍ、１４ｍ、１６ｍ）とを組合せた切断パターンは使用されず、組合せの数がかなり限られてしまうため、適切な取り合せ計画を立案することは困難であるという問題があった。
【００２１】
また、特許文献２および特許文献３の方法は、ロットの前半では製品種類が多いため、切捨長が少ない取り合せ計画が得られるが、ロットの後半になると、製品種類の数が少なくなり（最悪１種類の製品のみとなり）、切捨長が長くなってしまうという問題がある。このため、材料から取り合わせられる製品の取り合せ本数が過度に少なくなったり、もしくは、多くなったりする場合もある。
【００２２】
さらに、特許文献４では、注文をグループに分割して、注文の種類数が少なくなることを防止することで、ロットの後半で注文の種類数が少なくなる傾向を遅らせてはいるが、ロットの後半での歩留りや鋸断能率ばらつきの悪化を完全に解消するまでには至っていない。特許文献５の技術を用いたとしても、ロット後半での歩留りや鋸断能率ばらつきの悪化と、評価関数の設定値（歩留まり優先度や作業性優先度）との関係が明確でないため、ロット後半で歩留りを悪化させない評価関数を設定することは不可能である。
【００２３】
また、特許文献６の方法は、先頭材料から順次取り合せ計画を決定する手法ではなく、遺伝的アルゴリズムを用いて、すべての材料に対する評価関数が良くなるように取り合せ計画を求めている。このため、原理的にはロット後半でも歩留りや鋸断能率ばらつきが悪化しない取り合せ計画を求めることが出来るが、適切な計画を求めるためには莫大な回数の部分修正を繰り返す必要があり、それに応じて膨大な計算時間が掛かってしまうという問題があり、実用的ではない。
【００２４】
さらに、特許文献７の方法も、すべての材料に対する評価値が最良の取り合せ計画を立案する手法であるが、数理最適化手法では単純な四則演算式の評価関数しか用いることができない。このため、まとめ鋸断可否の条件や尺替り数などを評価して取り合せ計画を立案することができず、実用的な取り合せ計画を立案することはできなかった。
【００２５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ロット後半でも材料の切捨長が少なく、材料１本毎から取り合せる注文の本数がすべての材料に対して平準化された取り合せ計画を実用的な時間で立案する方法を提供することが可能な、新規かつ改良された取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画（以降、一部の材料が未取り合せの場合も取り合せ計画と記載する）に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置が提供される。かかる取り合せ計画立案装置は、取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出部と、各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価部と、複数の新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択部と、選択された複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定部と、を備え、鋸断パターン算出部、取り合せ計画評価部、および取り合せ計画選択部は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画決定部は、取り合せ計画立案完了時において取り合せ計画選択部により選択されている複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、鋸断パターンを複数算出して取り合せ計画を立案する過程において、各時点において評価値の優れた取り合せ計画を複数選択し、複数の取り合せ計画に対してそれぞれ鋸断パターンを算出する処理を繰り返すことにより、取り合せ計画を立案する。このように、複数の取り合せ計画を評価していくことで、ロット前半の評価値だけを比べると、他により良い評価値の取り合せが存在するが、ロット後半も含めたロット全体の評価値に優れた取り合せ計画を算出することができる。
【００２８】
取り合せ計画選択部は、評価値が同一であり、かつ、各注文の未取り合せ製品数または既取り合せ製品数が同一である取り合せ計画を重複して選択しないようにしてもよい。
【００２９】
また、鋸断パターン算出部は、すべての既取り合せ計画に対して算出して付加した鋸断パターンについて、材料のまとめ鋸断本数の最大値を算出し、当該最大値に満たない鋸断パターンについては、材料の鋸断本数が最大値となるまで次の材料の鋸断パターンを繰り返し算出してもよい。
【００３０】
さらに、鋸断パターン算出部は、まとめ鋸断する複数材料のすべてから同一数の注文を取り合せる鋸断パターンである完全まとめ切りパターンを算出し、完全まとめ切りパターンに含まれる任意の１つの注文の金属製品の本数を１つ減少させるとともに当該金属製品の本数を減少させた注文より長い金属製品の注文の本数を１つ増加させる処理を繰り返して、最も歩留りが改善された鋸断パターンである端尺切りパターンを探索し、完全まとめ切りパターンおよび端尺切りパターンを鋸断パターンとして取り合せ計画評価部に出力してもよい。
【００３１】
また、鋸断パターン算出部は、まとめ鋸断可能な最大材料数として予め設定された最大まとめ鋸断本数の鋸断パターンから算出を開始し、予め設定されたまとめ鋸断条件を満たす鋸断パターンが取得できない場合、最大まとめ鋸断本数からまとめ鋸断本数を１ずつ減少させて、まとめ鋸断本数が最大となる鋸断パターンを算出してもよい。
【００３２】
取り合せ計画立案完了条件は、すべての注文の金属製品の取り合せを完了したとき、または、すべての材料から金属製品の取り合せを完了したときのうち、少なくともいずれか一方を満たした場合としてもよい。
【００３３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案方法が提供される。かかる取り合せ計画立案方法は、取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出ステップと、各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画評価値の計算を行う取り合せ計画評価ステップと、複数の新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択ステップと、選択された複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定ステップと、を含み、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、鋸断パターン算出ステップ、取り合せ計画評価ステップ、および取り合せ計画選択ステップを繰り返し、取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画立案完了時において選択されている複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定ステップを実行することを特徴とする。
【００３４】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置として機能させるためのコンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出手段と、各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価手段と、複数の新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択手段と、選択された複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定手段と、を備え、鋸断パターン算出手段、取り合せ計画評価手段、および取り合せ計画選択手段は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画決定手段は、取り合せ計画立案完了時において取り合せ計画選択手段により選択されている複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする、取り合せ計画立案装置としてコンピュータを機能させる。
【００３５】
かかるプログラムは、コンピュータが備える記憶装置に格納され、コンピュータが備えるＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記の取り合せ計画立案装置として機能させる。また、当該プログラムが記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供される。記録媒体は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどである。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、ロット後半でも材料の切捨長が少なく、材料１本毎から取り合せる注文の本数がすべての材料に対して平準化された取り合せ計画を実用的な時間で立案する方法を提供することが可能な取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要を示すフローチャートである。
【図２】同実施形態に係る取り合せ計画立案装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】比較例である取り合せ計画立案方法を示すフローチャートである。
【図４】尺替り数の算出処理を説明するための説明図である。
【図５】尺替り数の算出処理を示すフローチャートである。
【図６】注文ファイルおよび材料ファイルの一例を示す説明図である。
【図７】比較例の取り合せ計画立案方法により立案される取り合せ計画の一例を示す説明図である。
【図８】同実施形態に係る取り合せ計画立案方法により立案される取り合せ計画の一例を示す説明図である。
【図９】同実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の詳細処理を示すフローチャートである。
【図１０】空の取り合せ計画が設定された状態の計画リストの一例を示す説明図である。
【図１１】図９のステップＳ３００の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図９のステップＳ３００の処理が最初に実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図１３】図１１のステップＳ３２０の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳ３２２の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】図１３のステップＳ３２５の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】図９のステップＳ４００の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】図９のステップＳ４００における取り合せ計画の算出処理を説明するための説明図である。
【図１８】図９のステップＳ５００の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１９】評価値と未取り合せ本数とが等しい取り合せ計画の一例を示す説明図である。
【図２０】図９のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２１】２回目のステップＳ３００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２２】２回目のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２３】３回目のステップＳ３００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２４】３回目のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２５】ステップＳ８００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２６】同実施形態に係る取り合せ計画立案装置のハードウェア構成を説明するブロック図である。
【図２７】実施例における注文ファイルの内容を示す説明図である。
【図２８】実施例における材料ファイルの内容を示す説明図である。
【図２９】実施例における注文の各グループの鋸断割合を示す説明図である。
【図３０】実施例における評価値の内訳を示す説明図である。
【図３１】設定個数を変化させたときの取り合せ計画の評価値の変化を示すグラフである。
【図３２】形鋼製品の製造工程の一例を示す説明図である。
【図３３】１本の材料の取り合せ例を示す説明図である。
【図３４】まとめ鋸断を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３９】
また以下では説明の便宜上、代表的な工場である形鋼工場を例として、本発明の一実施形態に係る取り合せ計画立案方法を実施するための最良の形態を説明する。ただし、本発明の一実施形態に係る取り合せ計画立案方法は、形鋼工場に限定されるものではなく、長さの異なる複数の金属製品を、長さの異なる複数の材料から取り合せるすべての工場、例えば、条鋼工場や棒鋼工場、パイプ工場など、他の工場の取り合せ計画を求める際にも利用可能な方法である。
【００４０】
＜１．取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要について＞
まず、本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置の基本的な処理概要に関して説明する。本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置は、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる計画を立案する装置である。取り合せ計画立案装置は、ロット内の材料はすべて、取り合せが算出されていない未取り合せの状態から取り合せ計画の立案を開始する。取り合せ計画立案装置は、該材料に予め付与された順序（通常圧延順である）に従い、まとめ鋸断する複数の材料毎に取り合せを算出し、取り合せの算出された材料を順次既取り合せ状態とすることを繰り返し行う。この際、取り合せ計画立案装置は、先頭から全ての既取り合わせ材料の取り合せ計画を１つに限定せず、評価値の良い順に複数の取り合せ計画を保持し、取り合せ計画立案完了条件（すなわち、未取り合せ材料がなくなるか、全ての注文を取り合せたか）を満たした後、保持している複数の取り合せ計画の中から、最も評価値の良い１つの取り合せ計画を最終的な取り合せ計画として決定する。
【００４１】
次に、より具体的に、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要を説明する。図１は、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要を示すフローチャートである。
【００４２】
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法は、図１に示すように、まず、取り合せ計画立案装置内の補助記憶装置（例えば、図２６に示すストレージ装置９１３）に格納されている注文ファイル１および材料ファイル２から情報を取り込む処理が行われる（Ｓ１：データ入力ステップ）。注文ファイル１は、材料から取り合せる必要がある注文に関するデータを記憶しており、材料ファイル２は、取り合せ対象となる材料に関するデータを記憶している。取り合せ計画立案装置は、例えば、注文ファイル１から複数注文の注文長と注文本数を取り込み、材料ファイル２から複数材料の材料長を取り込む。これら、取り込んだ注文の製品と材料はすべて、取り合せが算出されていない未取り合せ状態とする。取り合せ計画立案装置に取り込まれた情報は、取り合せ計画立案装置内の主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）に記憶される。
【００４３】
次いで、未取り合せの複数の材料に対して、それら複数の材料から複数製品を取り合せるパターン（鋸断パターン）を複数算出する（Ｓ２：鋸断パターン算出ステップ）。そして、取り合せを既に算出済みの既取り合せ材料の取り合せ計画に、上記算出した複数の鋸断パターンを追加し、取り合せの異なる新たな取り合せ計画として、取り合せ計画立案装置内の主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）に記憶される。
【００４４】
さらに、取り合せ計画立案装置は、ステップＳ２で求めた新たな取り合せ計画すべてに対して、取り合せ計画の良否を表す評価値を計算することで、各鋸断パターンに優劣を付ける（Ｓ３：取り合せ計画評価ステップ）。
【００４５】
その後、ステップＳ２で求めた新たな取り合せ計画のうち、ステップＳ３で算出した評価値の良い順に設定個数の取り合せ計画のみ残し、それ以外の評価値の劣る新たな取り合せ計画は主記憶装置から削除する（Ｓ４：取り合せ計画選択ステップ）。
【００４６】
ステップＳ２〜Ｓ４の処理は、すべての注文の金属製品の取り合せが完了するまで、もしくは、すべての材料から金属製品の取り合せを完了するまで、繰り返し行われる。そして、最後に主記憶装置に残った複数の取り合せ計画の中から、ステップＳ３で算出した評価値が最も良い取り合せ計画を、実行する取り合せ計画として決定する（Ｓ５：取り合せ計画決定ステップ）。最後に、取り合せ計画立案装置は、取り合せ計画を取り合せファイル３として補助記憶装置（例えば、図２６に示すストレージ装置９１３）あるいはネットワーク通信装置を介して接続された外部機器へ出力する（Ｓ６：データ出力ステップ）。なお、上記各ステップを実施する際に、主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）を、処理結果等の一時的な記憶等を行うバッファとして使用したり、補助記憶装置の代りに処理結果を記憶したりしてもよい。
【００４７】
なお、この取り合せ計画立案方法において、図１に示すデータ入力ステップＳ１の直後で、すべて注文からバランス良く均等に取り合せることを目的として、ステップＳ１にて取り込まれた複数の注文を複数のグループに分けるグループ作成処理を実行してもよい。このとき、例えば、取り合せ計画立案装置は、ステップＳ１にて取り込んだ複数の注文を、注文長の長さ順（昇順又は降順）、かつ、注文長と注文本数との積である注文合計長のグループについての合計値が均等となるように、予め設定された個数の複数のグループに分類する。例えば、グループの設定個数を３として、降順に分類する際には、注文長が長い注文をグループ１へ、注文長が中程度の注文をグループ２へ、注文長が短い注文をグループ３へ、注文合計長のグループについての合計値が片寄らないように分類する。なお、グループの設定個数は２以上であり、概ね３とすれば良い。
【００４８】
上記グループ作成処理を実行した後、取り合せ計画立案装置は、作成されたすべてのグループについて、各グループにおける注文合計長の合計値を算出し、鋸断割合を算出する鋸断割合計算処理を行う。鋸断割合は、グループの注文合計長の合計値を総計注文長で除した値であり、各グループにおいて各材料からどのくらいの注文を取り合せたら適当であるかを表している。以上、注文をグループへ分類するグループ作成処理と鋸断割合を計算する鋸断割合計算処理は、取り合せ計画を計算する際に、データ入力ステップＳ１の直後に一度だけ実施すれば良く、グループ分類結果と鋸断割合を、例えば取り合せ計画立案装置内の主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）に記憶すればよい。
【００４９】
グループ作成処理および鋸断割合計算処理を実行した場合、図１の取り合せ計画評価ステップＳ３では、グループ毎に累積鋸断目標長を算出した後、鋸断パターン算出ステップＳ２で求めたすべての取り合せ計画に対して、それぞれ累積鋸断計画長を求め、累積鋸断目標長と累積鋸断計画長との偏差（絶対値や２乗誤差等）を評価値の１つとして評価関数に加える。
【００５０】
ここで、累積鋸断目標長と累積鋸断計画長とは、グループ毎に計算される値であり、例えば、後述の実施例の式（１３）〜式（１８）で計算される値である。累積鋸断目標長は、材料長の合計値に鋸断割合を乗じた値である（既取り合せ材料と未取り合せ材料に対してそれぞれ累積鋸断目標長を計算する）。累積鋸断計画長とは、同様にグループ毎に計算される値であり、既取り合せ製品と、未取り合せ製品それぞれに対して、それら製品の長さの合計値（総製品長、すなわち「製品本数×注文長」の合計値）を計算し、それぞれ既取り合せ累積鋸断計画長、未取り合せ累積鋸断計画長とする。
【００５１】
このように、累積鋸断目標長はグループ毎に均等に取り合せを進めるための理想の取り合せ長であり、この累積鋸断目標長との偏差を評価関数に加えることにより、各グループから均等に注文の取り合せが進み、ロットの後半でも注文の種類数が極端に少なくなるようなことを防止することができる。本実施形態に係る取り合せ計画立案方法と組み合わせることで、ロットの後半での歩留りの悪化を更に防止することが可能となり、良好な取り合せ計画が得られる。
【００５２】
＜２．取り合せ計画立案装置の構成＞
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置は、複数の材料から種類の異なる複数の金属製品を採取する鋸断工程の作業指示を計画立案する装置である。この鋸断工程の作業指示の計画が取り合せ計画である。本実施形態に係る取り合せ計画立案装置は、取り合せ計画を立案する際に、ロット後半でも材料の歩留りが悪化せず、鋸断能率ばらつきが少ない取り合せ計画を実用的な時間で立案することを目的とする。すなわち、この取り合せ計画立案装置により、ロット後半でも材料の切捨長が少なく、材料１本毎から取り合せる注文の本数がすべての材料に対して平準化された取り合せ計画を実用的な時間で立案する。
【００５３】
このような取り合せ計画立案装置１００は、例えば図２に示すように、データ入力部１１０と、鋸断パターン算出部１２０と、取り合せ計画評価部１３０と、取り合せ計画選択部１４０と、取り合せ計画決定部１５０と、データ出力部１６０と、データ記憶部１７０とからなる。
【００５４】
データ入力部１１０は、注文ファイル１および材料ファイル２から、取り合せ計画の立案に必要な情報を取り込む。データ入力部１１０は、注文ファイル１から材料から取り合せる必要がある注文に関するデータとして複数注文の注文長と注文本数を取得し、材料ファイル２から取り合せ対象となる材料に関するデータとして複数材料の材料長を取得する。データ入力部１１０は、取得したデータを鋸断パターン算出部１２０へ出力する。なお、データ入力部１１０は、取得したデータを取り合せ計画立案装置１００内の記憶部（図示せず。）に記憶させてもよく、この場合、後述する鋸断パターン算出部１２０は、当該記憶部より上記データを取得してもよい。
【００５５】
鋸断パターン算出部１２０は、複数の材料から複数製品を取り合せるための取り合せ計画を複数算出する。鋸断パターン算出部１２０は、データ入力部１１０から入力された複数注文の注文長、注文本数、および複数材料の材料長に基づいて、実行される取り合せ計画の候補となる取り合せ計画を複数算出する。この際、鋸断パターン算出部１２０は、取り合せ計画中の未取り合せ部分の連続する複数材料の鋸断パターンを、全数または指定された条件を満たす数だけ算出する処理を繰り返し行う。鋸断パターン算出部１２０の処理についての詳細な説明は後述する。鋸断パターン算出部１２０により算出された取り合せ計画は、取り合せ計画評価部１３０へ出力される。
【００５６】
取り合せ計画評価部１３０は、鋸断パターン算出部１２０で算出された新たな取り合せ計画すべてに対して、新たな取り合せ計画（鋸断パターン）の評価値を算出する。取り合せ計画評価部１３０により算出される評価値は、材料の歩留りの良否を表す切捨長や、鋸断能率の良否を表す取り合せ本数の標準偏差、結束率の良否を表す尺替り数を重要度に応じて重み付けして加え合わせた数値である。なお、取り合せ計画の評価値についての詳細な説明は後述する。取り合せ計画評価部１３０は、算出した取り合せ計画の評価値を、取り合せ計画選択部１４０へ出力する。
【００５７】
取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画評価部１３０から入力された新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に設定個数の取り合せ計画のみ残す選択処理を行う。そして、すべての材料から製品を取り合せたとき、あるいはすべての注文製品を材料から取り合わせたときのいずれかを満たしたとき、取り合せ計画選択処理を終了し、終了時の取り合せ計画を取り合せ計画決定部１５０へ出力する。なお、上記条件のいずれかを満たすまでは、鋸断パターン算出部１２０、取り合せ計画評価部１３０、および取り合せ計画選択部１４０による処理が繰り返し行われる。
【００５８】
取り合せ計画決定部１５０は、取り合せ計画選択部１４０により選択された複数の取り合せ計画のうち、取り合せ計画の評価値が最良の取り合せ計画を、実行する取り合せ計画として決定する。取り合せ計画決定部１５０は、実行を決定した取り合せ計画に関する情報をデータ出力部１６０へ出力する。
【００５９】
データ出力部１６０は、取り合せ計画決定部１５０から入力された取り合せ計画に関する情報を、取り合せファイル３に記録する。
【００６０】
データ記憶部１７０は、取り合せ計画立案処理に必要なデータを記憶する記憶部である。データ記憶部１７０には、例えば、データ入力部１１０により注文ファイル１および材料ファイル２から取得された情報や、鋸断パターン算出部１２０、取り合せ計画評価部１３０、および取り合せ計画選択部１４０の処理過程において算出されたデータ等が記憶されている。取り合せ計画立案装置１００の各機能部は、必要に応じてデータ記憶部１７０にデータを記録し、データ記憶部１７０に記録されたデータを読み出すことができる。
【００６１】
＜３．取り合せ計画立案方法＞
以下、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法について、図３〜図２５に基づき、詳細に説明していく。
【００６２】
［３−１．比較方法の説明］
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法を説明する前に、その取り合せ計画立案方法との比較例として、先頭の材料から順番に各材料の取り合せを１つ求める処理を繰り返して、最終的に１つの取り合せ計画を求める取り合せ計画立案方法（比較方法）について、図３〜図８に基づき説明する。
【００６３】
図３は、比較例である取り合せ計画立案方法（比較方法）を示すフローチャートである。比較方法において、取り合せ計画の立案は、先頭材料から順次取り合せを求めることにより行われる。図３に示すように、まず、取り合せを求める材料の番号ｉを１に初期化する（Ｓ１０）。本実施形態では、Ｚ本の材料から製品を取り合せる取り合せ計画を立案することについて説明する。したがって、材料の番号ｉは１〜Ｚの値をとり得る。以下において、ｉ番目の材料を「材料ｉ」と表す。
【００６４】
次いで、鋸断パターン算出部１２０は、材料ｉから連続するＮ本以下の材料に対する鋸断パターンを複数算出する（Ｓ２０）。本実施形態では、上記Ｎを最大まとめ鋸断本数とする。
【００６５】
さらに、取り合せ計画評価部１３０は、ステップＳ２０にて算出された各鋸断パターン（取り合せ計画）の評価値を計算する（Ｓ３０）。鋸断パターン（取り合せ計画）の評価値は、上述したように、材料の歩留りの良否を表す切捨長や、鋸断能率の良否を表す取り合せ本数の標準偏差、結束率の良否を表す尺替り数などを重要度に応じて重み付けして加え合わせた数値である。
【００６６】
切捨長は、材料から取り合せた後に残った材料の長さであり、図３３の切捨て部２０の長さである。切捨長の値として、切捨て部２０の長さの代わりに切捨て部２０の重量を用いてもよい。
【００６７】
また、取り合せ本数とは、１本の材料から取り合せる製品の本数であり、図３３の場合は、１２ｍの製品を２本、１０ｍの製品を２本、８ｍの製品を３本取り合せているため、取り合せ本数は７本となる。本比較方法においては、鋸断能率の良否を表す数値として、このような取り合せ本数の標準偏差を用いることとする。しかし、本発明はかかる例に限定されず、まとめ鋸断による鋸断能率の向上代も考慮して、１本の材料当たりの鋸断回数の標準偏差を鋸断能率の良否に用いてもよい。例えば、図３４（ｃ）の取り合せの場合には、鋸断回数は８回であり（▲印と△印の合計値）、まとめ鋸断本数は３本であるため、１本の材料あたりの鋸断回数は８／３＝２．７回となる。
【００６８】
また、尺替り数とは、パイリング機械で処理する注文が切替わる回数の合計値である。尺替わり数は、例えば、特許文献４のように、各パイリング機械への仕分けロジックを模擬した方法で算出することもできる。以下、各パイリング機械への仕分けロジックを、図４および図５に基づき説明する。なお、図４は、尺替り数の算出処理を説明するための説明図である。図５は、尺替り数の算出処理を示すフローチャートである。
【００６９】
パイリング機械の番号を記号ｓで表し、各パイリング機械で処理されている注文番号であるパイリング注文を記号Ｑｓで表す。尺替り数Ｕｉは、例えば、各材料の取り合せ計画を求めた後の各パイリング機械で処理されている注文番号を記憶し、パイリング注文Ｑｓの値が変化した回数として尺替り数Ｕｉを求めることができる。
【００７０】
図４（１）は材料ｉから取り合せる注文ｊの本数（取り合せ本数）ｐｊの例であり、ここでは注文数を６としている。図４（ａ）は材料ｉ−１の取り合せを求めた後のパイリング注文Ｑｓであり、ここではパイリング機械台数を４台としている。すなわち、図４（ａ）の状態においては、パイリング機械１〜パイリング機械３で、それぞれ、注文１、注文２、注文４を処理しており、パイリング機械４は空いている状態を示している。また、図４（ｂ）〜（ｅ）は、図４（１）の注文（注文２、注文３、注文５、注文６）をパイリング機械へ振り分けた後のパイリング注文Ｑｓを示している。なお、先頭の材料である材料１の尺替り数を求める際には、すべてのパイリング機械は空いている状態として、図４（ａ）に対応するパイリング注文Ｑｓをすべて０として計算する。
【００７１】
材料ｉから取り合された注文（取り合せ本数ｐｊが正の注文）をパイリング機械へ振り分ける場合、例えば、振り分ける注文を既に処理しているパイリング機械（第１優先）、空いているパイリング機械（第２優先）、注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械（第３優先）、取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械（第４優先）、という優先順位に基づき注文をパイリング機械へ振り分ける。これらのパイリング機械が見つからない場合には、例えば、予め指定されたパイリング機械（例えばパイリング機械１）へ注文を振り分ける。
【００７２】
図４（ａ）〜（ｂ）は（第１優先）が成り立つ例を示している。図４（ａ）より、注文２はパイリング機械２で既に処理されているため、注文２はパイリング機械２へ振り分けられる。このとき、図４（ｂ）のように、パイリング注文Ｑ２の値は変化しない。図４（ｂ）〜（ｃ）は（第２優先）が成り立つ例を示している。図４（ｂ）より、パイリング機械４が空いているため、注文３はパイリング機械４へ振り分けられる。これにより、図４（ｃ）に示すように、パイリング注文Ｑ４は３に設定される。
【００７３】
図４（ｃ）〜（ｄ）は（第３優先）が成り立つ例として、注文４の注文残数が０本の場合を示している。すなわち、ｑｊは注文ｊの既取り合せ本数、Ｎｊは注文ｊの注文数であり、図４に記載のｑ４＋ｐ４＝Ｎ４は、今回の取り合せにより注文４はすべて取り終え、注文残数が０本となることを表している。図４（ｃ）より、注文残数が０本である注文４を処理しているパイリング機械３へ注文５が振り分けられ、図４（ｄ）に示すように、パイリング注文Ｑ３は５に設定される。図４（ｄ）〜（ｅ）は、（第４優先）が成り立つ例を示している。パイリング機械１で処理している注文１の取り合せ本数は図８（１）より０本であるため、注文６はパイリング機械１へ振り分けられ、図４（ｅ）に示すように、パイリング注文Ｑ１は６に設定される。
【００７４】
このように、材料ｉから取り合わされた注文である、注文２、注文３、注文５、注文６をパイリング機械に振り分けた結果、パイリング注文Ｑ１は１から６へ、パイリング注文Ｑ３は４から５へ、パイリング注文Ｑ４は０から３へと、合計３回変化する、これより、尺替り数Ｕｉは３となる。
【００７５】
材料ｉの尺替り数Ｕｉを求める具体的な処理フローは、図５に示すように、まず、注文番号ｊを１に、尺替り数Ｕｉを０回に初期化する（Ｓ３１）。次いで、材料ｉからの取り合せ本数ｐｊが正であるか否かを判定し（Ｓ３２）、取り合せ本数ｐｊが正である注文ｊに対して、その注文ｊがパイリング機械で既に処理されているか否かを判定する（Ｓ３３）。すなわち、ステップＳ３３では、Ｑｓ＝ｊであるパイリング注文Ｑｓが存在するか否かを判定している。ステップＳ３３にて注文ｊがパイリング機械で既に処理されていると判定した場合には、パイリング注文Ｑｓの値を書き換えることなく、次の注文に処理を移す（Ｓ３７）。
【００７６】
一方、注文ｊを処理するパイリング機械がないと判定した場合には、何れかのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける必要がある。このため、尺替り数Ｕｉをカウントアップした後（Ｓ３４）、まず、空いているパイリング機械があるか否かを判定する（Ｓ３５ａ）。すなわち、Ｑｓ＝０であるパイリング注文Ｑｓがあるか否かを判定し、空いているパイリング機械が存在すれば、そのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ａ）。一方、ステップＳ３５ａにて空いているパイリング機械がないと判定した場合には、次に、注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械があるか否かを判定する（Ｓ３５ｂ）。注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械があれば、そのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ａ）。
【００７７】
一方、注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械がないと判定した場合には、さらに、取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械があるか否かを判定する（Ｓ３５ｃ）。取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械があれば、そのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ａ）。一方、取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械がないと判定した場合には、予め設定されたパイリング機械、例えばパイリング機械１へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ｂ）。このように、ステップＳ３２〜３７の処理を取り合せ本数ｐｊの値が正のすべての注文ｊに対して行うことで（Ｓ３８）、パイリング注文Ｑｓの値が変化した回数である尺替り数Ｕｉの値が求められる。
【００７８】
以上、各パイリング機械への仕分けロジックについて説明した。なお、図４および図５にて説明したように、尺替わり数を算出することもできるが、より簡易には、材料ｉからｎ本の材料から取り合せた注文と、その一回前に（材料（ｉ−ｎ）からｎ本の材料から）取り合せた注文を比べ、異なる注文の数を合計することで算出することもできる。
【００７９】
取り合せ計画（鋸断パターン）の評価値とは、当該鋸断パターン（材料ｉからｎ本の材料の鋸断パターン）のみの評価値ではなく、未取り合せ材料も含めたすべての材料からの取り合せ、すなわち取り合せ計画の評価値とするのが望ましい。例えば、未取り合せ材料に関しては、切捨長はゼロ、取り合せ本数は「すべての注文の未取り合せ製品本数／未取り合せ材料本数」、尺替り数は未取り合せ注文の種類数（未取り合せ製品が残っている注文の数）などとして、取り合せ計画全体の評価値を計算するのが望ましい。なお、取り合せ計画の評価値の算出方法についての詳細な説明は、後述の本実施形態に係る取り合せ計画立案方法の説明においてする。
【００８０】
図３の説明に戻り、ステップＳ３０にてすべての鋸断パターンの評価値が算出されると、取り合せ計画選択部１４０は、すべての鋸断パターンの中から、取り合せ計画の評価値が最良の鋸断パターンを抽出し、当該複数材料の鋸断パターンとして確定する（Ｓ４０）。そして、鋸断パターンを確定すると、材料番号ｉを更新し（Ｓ５０）、取り合せ計画立案処理が完了したか否かを判定する（Ｓ６０）。取り合せ計画立案処理は、例えば、すべての材料から取り合せたとき、あるいは、すべての注文の製品を取り合せたときに終了するようにしてもよい。この終了条件をみたすまで、ステップＳ２０〜Ｓ５０の処理を繰り返すことで、取り合せ計画を立案することができる。
【００８１】
このように、比較方法は、先頭の材料から順番に、各材料（まとめ鋸断可能な場合には複数の材料）の取り合せを１つ求める処理を繰り返し、１つの取り合せ計画を求める方法である。１つの取り合せを求める際には、複数の鋸断パターンの中から評価値が最良の鋸断パターンを選んでいるが、未取り合せ材料に対しては、その切捨長はゼロと仮定するなど簡易的な評価しかできないため、ロット前半の取り合せは良好であるが、ロット後半になると、歩留りや取り合せ本数のばらつきが悪化する傾向にある。
【００８２】
例えば、図６に示すように、注文ファイル１より、７ｍの注文４５本および１０ｍの製品２７本を取り合せる注文情報を取得し、材料ファイル２より、１００ｍの材料３本および９６ｍの材料３本の計６本の材料からこれらの注文を取り合わせる場合を考える。比較方法で歩留まりのみを評価した場合には、例えば図７に示すような取り合せ計画が取得されることが想定される。この場合、ロット前半の材料１〜材料４の取り合せは歩留り１００％（すなわち、切捨長ゼロ）と良好であるが、ロット後半の材料５および材料６の取り合せは、ロット前半で１０ｍの注文を使い切っているため、歩留りの悪い取り合せとなってしまっている。しかも、７ｍの注文には未取り合せ製品が１本残ってしまっている。
【００８３】
一方、図８に示す取り合せ計画は、ロット前半の材料１〜材料３の歩留りは悪い（切捨長１ｍ）が、ロット後半の歩留りは良好（すなわち、切捨長ゼロ）である。また、すべての材料の取り合せ本数は１２本であるため、図７に示す取り合せ計画より図８に示す取り合せ計画の方が、歩留りと鋸断能率に優れた計画となっているといえる。
【００８４】
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法は、図８に示す取り合せ計画のように、ロット前半の評価値だけを比べると、他により良い評価値の取り合せが存在するが、ロット後半も含めたロット全体の評価値に優れた取り合せ計画を求めるための手法である。そのため、本実施形態に係る取り合せ計画立案方法では、ロットの先頭の材料から順次取り合せを求める際に、評価値の最も良い１つの鋸断パターンに確定してしまうのではなく、評価値が劣る取り合せ計画も設定個数残しておく。これにより、取り合せ計画のバリエーションを増やし、比較例の取り合せ計画立案方法（比較方法）と比べて優れた取り合せ計画をすることができる。
【００８５】
なお、以下では、図７および図８に示すような、１回のまとめ鋸断の作業指示に相当する材料の取り合せのパターンを鋸断パターン２１０と記載し、連続する複数の鋸断パターン２１０を取り合せ計画２００と記載する。
【００８６】
［３−２．本実施形態に係る取り合せ計画立案処理］
以下、図９〜図２５に基づいて、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法について、具体的に説明していく。なお、以下の説明においては、図６の注文ファイルに示す注文を、同図の材料ファイルに示す材料から取り合せる取り合せ計画を作成する場合を例に説明する。ここで、最大まとめ鋸断本数Ｎを２本、取り合せ計画を残す設定個数Ｍを４個とし、材料ｉまで取り合せを求めたときの取り合せ計画の評価値を下記式（１）〜式（６）を用いて計算することとする。
【００８７】
評価値（ｉ）＝歩留り評価値（ｉ）＋０．５×鋸断能率評価値（ｉ） ・・・式（１）
歩留り評価値（ｉ）＝材料１〜材料ｉの切捨長の合計値 ・・・式（２）
鋸断能率評価値（ｉ）
＝√｛（既取り合せ偏差平方和＋未取り合せ偏差平方和）／材料本数｝・・・式（３）
既取り合せ偏差平方和＝Σｊ≦ｉ（材料ｊの取り合せ本数−平均取り合せ本数）２
・・・式（４）
未取り合せ偏差平方和
＝未取り合せ材料本数
×（未取り合せ製品本数／未取り合せ材料本数−平均取り合せ本数）２
・・・式（５）
平均取り合せ本数＝製品本数／材料本数 ・・・式（６）
【００８８】
図９は、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法の詳細処理を示すフローチャートである。図９の処理フローは図１のステップＳ２〜Ｓ５に相当し、図１のステップＳ２とＳ３の処理が合わせて図９のステップＳ３００とＳ４００の処理に相当し、図１のステップＳ４の処理がステップＳ５００の処理に、ステップＳ５の処理がステップＳ８００の処理に相当する。以下、図９に示す詳細処理の流れに沿って、具体例を交えながら説明していく。
【００８９】
（ステップＳ１００：初期化処理、ステップＳ２００：計画リスト登録処理）
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法は、まず、次に取り合せを求める材料番号ｉを１に初期化し（Ｓ１００）、計画リストに空の取り合せ計画を登録する（Ｓ２００）。取り合せ計画にはロット内のすべての材料の取り合せが求まっていない中間状態も含まれ、空の取り合せ計画とはすべての材料の取り合せ計画が求まっていない状態をいう。本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００は、複数の取り合せ計画を同時並行で求める手法であるため、複数の取り合せ計画をデータ記憶部１７０等のメモリ中に記憶する必要がある。この複数の取り合せ計画を記憶するメモリ内の領域を計画リストという。
【００９０】
空の取り合せ計画が記憶されている計画リストの一例を図１０に示す。計画リスト３００には、例えば、製品を取り合わせる材料に関する材料情報３１０、切捨長３２０、未取り合せの製品情報３３０、偏差平方和３４０、評価値３５０等が記憶される。
【００９１】
材料情報３１０には、製品を取り合わせる材料毎に、鋸断パターンを識別するための識別番号３１１と、取り合せ内容を示す鋸断パターン３１２が記録される。なお、識別番号３１１が「＝」となっている鋸断パターンは、前材料（リストにおける左隣の材料）とまとめ鋸断することを表す。例えば、図２３において、材料１と材料２、材料３と材料４、および材料５と材料６は、まとめ鋸断されることを示している。また、識別番号３１１の数字に「’」が付与されている鋸断パターンは、端尺切りを表しており、その右隣の材料と鋸断パターンが異なっている。例えば、図２３において、材料３と材料４の鋸断パターンはすべての鋸断パターンで端尺切りとなっている。
【００９２】
切捨長３２０には、既取り合せ材料（取り合せが求まっている材料）の長さから、取り合せ長（鋸断パターンの製品数とその注文長の積和）を差し引いた長さが記録される。未取り合せの製品情報３３０には、取り合せが決まっていない製品本数が記録される。偏差平方和３４０には、上記式（４）で計算される既取り合せ材料の平均取り取り合せ本数からのばらつきである既取り合せ偏差平方和３４１と、上記式（５）で計算される未取り合せ材料の平均取り合せ本数からのばらつきである未取り合せ偏差平方和３４２とが記録される。
【００９３】
評価値３５０には、上記式（２）式で計算される歩留り評価値３５１、上記式（３）で計算される鋸断能率評価値３５２、上記式（１）で計算される取り合せ計画の評価値である合計値３５３等が記録される。なお、歩留り評価値３５１は、切捨長３２０の値と同一である。本実施形態に係る取り合せ計画立案方法では、このような計画リスト３００の材料情報３１０の鋸断パターン３１２を左から順番に（すなわち、材料番号順に）算出し、最終的に１つの取り合せ計画を取得する。
【００９４】
（ステップＳ３００：鋸断パターン算出処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ２００にて空の取り合せ計画が計画リスト３００に登録されると、鋸断パターン算出部１２０によりすべての取り合せ計画に対して、材料１から連続するＮ本以下の材料の鋸断パターンを複数算出し、取り合せ計画評価部１３０により各鋸断パターンの評価値を計算する（Ｓ３００）。ステップＳ３００の処理が最初に実行されるときには計画リスト３００には空の取り合せ計画が１つ記録されているのみであり、これに対して複数の鋸断パターンが算出される。本実施形態では、連続する材料本数（すなわち、最大まとめ鋸断本数）Ｎは２本と設定されているため、鋸断パターン算出部１２０は、材料１と材料２のまとめ鋸断の鋸断パターン、もしくは、材料１のみの鋸断パターンを複数算出する。
【００９５】
ここで、図１１〜図１５に基づき、ステップＳ３００の処理についてより詳細に説明する。なお、図１１は、図９のステップＳ３００の処理の詳細を示すフローチャートである。図１２は、図９のステップＳ３００の処理が最初に実行された後の計画リスト３００の一例を示す説明図である。図１３は、図１１のステップＳ３２０の処理の詳細を示すフローチャートである。図１４は、図１３のステップＳ３２２の処理の詳細を示すフローチャートである。図１５は、図１３のステップＳ３２５の処理の詳細を示すフローチャートである。
【００９６】
図１１に示すように、まず、鋸断パターン算出部１２０は、取り合せ計画の識別番号ｊを１に初期化し（Ｓ３１０）、取り合せ計画ｊに対して、材料ｉから連続するＮ本以下の材料の鋸断パターンを複数算出する（Ｓ３２０）。ステップＳ３２０の処理は、図１３のフローチャートに従って行われる。
【００９７】
ここで、鋸断能率の観点から、鋸断パターン算出部１２０は、まとめ鋸断を優先して鋸断パターンを算出し、材料１と材料２のまとめ鋸断が求まった場合には、材料１のみの鋸断パターンは求めないこととする。長さの異なる材料をまとめ鋸断する場合、端尺切りを行うと歩留まり向上させることができる。そこで、ステップＳ３２０において鋸断パターンを求める場合、鋸断パターン算出部１２０は、図１３に示すように、まず、鋸断パターンの材料本数ｎに最大材料本数を設定する（Ｓ３２１）。ここでの最大材料本数は最大まとめ鋸断本数であり、ｎ＝２に設定される。なお、図１３のステップＳ３２１において、「最大材料本数」と記載しているが、これは、ステップＳ３２０において図１３のステップＳ３２１の処理を行うときには「最大まとめ鋸断本数」を意味しており、ステップＳ４３０において図１３のステップＳ３２１の処理を行うときには「ｍａｘ（ｎｋ）−ｎｋ本」を意味している。
【００９８】
次いで、取り合せ計画ｊに対して、材料ｉから連続するｎ本の材料の鋸断パターンとして、完全まとめ切りパターンを複数求める（Ｓ３２２）。完全まとめ切りパターンとは、すべての材料から同じ数の注文を取り合せる鋸断パターンをいい、例えば図３４（ａ）の状態が完全まとめ切りパターンである。ステップＳ３２２の完全まとめ切りパターンを複数求める処理は、図１４に示すフローチャートに従って行われる。
【００９９】
すなわち、図１４に示すように、まず、鋸断パターン算出部１２０により、注文毎の鋸断本数（鋸断パターン）を格納する配列Ｐ［Ｓ］（Ｓ：注文の種類数）をゼロにし、鋸断パターンが格納される計画リスト３００を空にする初期化処理が行われる（Ｓ３２２１）。
【０１００】
次いで、鋸断パターン算出部１２０は、長さ条件を満足し、かつ、取り合せ長が最も長くなるように、短い注文を優先して鋸断本数Ｐ［ｊ］を増加させる（Ｓ３２２２）。ここで、長さ条件は、取り合せ長が材料の最短長以下である（取り合せ長≦材料の最短長）とする。例えば、材料１と材料２のまとめ鋸断の鋸断パターンを求める場合を考える。このとき、Ｐ［１］は７ｍの製品の鋸断本数、Ｐ［２］は１０ｍの製品の鋸断本数とする。鋸断パターン算出部１２０は、７ｍの製品を優先してＰ［１］を増やすことで、Ｐ［１］＝１４、Ｐ［２］＝０の鋸断パターンを得る。これ以上Ｐ［１］を増やすと、長さ条件（Ｐ［１］×７ｍ＋Ｐ［２］×１０ｍ≦１００ｍ）を満たさなくなるため、これが７ｍの製品の最大鋸断本数となる。
【０１０１】
鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２２にて得られた鋸断パターンを計画リスト３００に追加する（Ｓ３２２３）。その後、鋸断パターン算出部１２０は、注文長の短い順に鋸断本数が正（Ｐ［ｊ］＞０）の注文を探し、その注文の鋸断本数をゼロにリセットする（Ｐ［ｊ］＝０）（Ｓ３２２４）。そして、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２４にてリセットされた注文より長さの長い注文ｋの鋸断本数を可能であれば１つ増加させる（Ｓ３２２５）。例えば、上記例では、Ｐ［１］＝０、Ｐ［２］＝１とすることができる。
【０１０２】
ステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理は、鋸断本数を増加可能な注文ｋが見つからなくなるまで繰り返される。すなわち、ステップＳ３２２６にて、ステップＳ３２２５で鋸断本数を増加可能な注文ｋが見つかった場合には、ステップＳ３２２２に戻り、ステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３２２６にて鋸断本数を増加可能な注文ｋが見つからなかった場合には、図１４の処理を終了する。このようにして複数の鋸断パターンが取得される。
【０１０３】
例えば、２回目のステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理の繰返しでは、Ｐ［１］＝１２、Ｐ［２］＝１、３回目のステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理の繰返しではＰ［１］＝１１、Ｐ［２］＝２となる。このようにステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理を繰り返すと、１１回目の繰返しではＰ［１］＝０、Ｐ［２］＝１０となる。このとき、ステップＳ３２２４で１０ｍの製品の鋸断本数をゼロ（Ｐ［２］＝０）とすると、ステップＳ３２２５において１０ｍより長い注文が見つからず、全体の処理が終了となる。なお、図１４の処理フローは長さ条件を満たす鋸断パターンの組合せを全数探索する手法であるが、本発明はかかる例に限定されず、例えば、指定された条件の鋸断パターンのみ探索するようにしてもよい。指定される条件としては、例えば、「切捨長が所定値以内である」、「取り合せ本数がａ本〜ｂ本以内である」等が考えられる。この場合、ステップＳ３２２２の直後で上記条件の判断を行い、条件を満たしていないときにはステップＳ３２２３をスキップするようにすればよい。
【０１０４】
図１３の説明に戻り、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２にて複数の鋸断パターンの算出を試みて、ステップＳ３２２にて完全まとめ切り鋸断パターンが算出されたか否かを判定する（Ｓ３２３）。完全まとめ切り鋸断パターンが１つも算出されなければ、鋸断パターン算出部１２０は、鋸断パターンの材料本数ｎを１つ減らし（Ｓ３２４）、ステップＳ３２２の処理を繰り返す。一方、１つ以上の完全まとめ切り鋸断パターンが算出されれば、鋸断パターン算出部１２０は、完全まとめ切りパターンに含まれる注文の本数を１つ減少させるとともに、当該注文より長い注文の本数を１つ増加させる（Ｓ３２５）。すなわち、ステップＳ３２５では、短い製品と長い製品とを入れ替える処理を行うことで、最も歩留まりが向上する端尺切りパターンを算出する。
【０１０５】
ステップＳ３２５の端尺切りパターンの算出処理は、図１５に示すフローチャートに従って行われる。まず、鋸断パターン算出部１２０は、完全まとめ切りパターンの処理数ｈを１に初期化する（Ｓ３２５１）。そして、鋸断パターン算出部１２０は、各完全まとめ切りパターンに対して、完全まとめ切りパターンに含まれる任意の１つの注文の製品本数を１つ減少させ、それより長い注文の製品本数を１つ増やす処理を行い、完全まとめ切りパターンとは異なる鋸断パターンを算出する（Ｓ３２５２）。
【０１０６】
さらに、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２５２にて新たに算出された鋸断パターンの長さより長い材料がある場合には、この材料の鋸断パターンを新たに算出された鋸断パターンに置き換える（Ｓ３２５３）。新たに算出された鋸断パターンの長さより材料の長さの方が短い取り合せは、長さ条件を満たさなくなるため、既存の鋸断パターンのままとする。
【０１０７】
その後、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２５３において新たに算出された鋸断パターンに置き換えられた材料があるか否かを判定する（Ｓ３２５４）。ステップＳ３２５４にて置き換えられた材料があると判定した場合には、鋸断パターン算出部１２０は、当該置き換えられた材料すべてについて切捨長を計算し、最も切捨長が短い鋸断パターンを計画リスト３００に登録する（Ｓ３２５５）。一方、ステップＳ３２５４にて置き換えられた材料はないと判定した場合、すなわち、すべての材料が新たに算出された鋸断パターンの長さより短ければ、ステップＳ３２５５の処理はスキップし、ステップＳ３２５６の処理へ進む。
【０１０８】
鋸断パターン算出部１２０は、すべての注文に対してステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を行ったか否かを判定し（Ｓ３２５６）、未処理の注文があれば、ステップＳ３２５２に戻り、ステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を繰り返す。一方、すべての注文に対して処理が完了した場合には、完全まとめ切りパターンの処理数ｈの数を１増やし（Ｓ３２５７）、完全まとめ切りパターンの処理数ｈが完全まとめ切りパターン数ｍ３より大きいか否かを判定する（Ｓ３２５８）。そして、完全まとめ切りパターンの処理数ｈが完全まとめ切りパターン数ｍ３以下であれば、ステップＳ３２５２に戻り、ステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を繰り返す。一方、完全まとめ切りパターンの処理数ｈが完全まとめ切りパターン数ｍ３より大きい場合には、図１５に示す処理を終了する。
【０１０９】
このように、ステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を完全まとめ切りパターンに含まれるすべての注文に対して行うことで、切捨長が最も小さい端尺切りパターンを算出することができる。なお、図１５に示す処理フローは、１つの完全まとめ切りパターンに対して、それと一部異なる１つの鋸断パターンを求め、端尺切りパターンとする方法である。すなわち、まとめ鋸断本数が３本以上であっても鋸断パターンの数は２つであるが、より複雑な端尺切りパターンの算出方法により端尺切りパターンを算出してもよい。例えば、材料１本ごとに異なる鋸断パターンを求め、端尺切りパターンとしてもよい。
【０１１０】
図１３の説明に戻り、ステップＳ３２５にて最も歩留まりのよい端尺切りパターンが算出されると、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２で算出した完全まとめ切りパターンとステップＳ３２５で算出した端尺切りパターンとを鋸断パターンとする（Ｓ３２６）。このようにして、鋸断パターン算出部１２０は、複数の鋸断パターンを算出する。
【０１１１】
図１１の説明に戻り、ステップＳ３２０にて複数の鋸断パターンが算出されると、取り合せ計画評価部１３０は、新たに算出された取り合せ計画の評価値を計算する（Ｓ３３０）。取り合せ計画の評価値の算出は、上述したように行うことができる。取り合せ計画評価部１３０は、取り合せ計画の評価値を算出すると、取り合せ計画の数ｊを１増やし（Ｓ３４０）、取り合せ計画の数ｊが既取り合せ計画数ｍ１より大きいか否かを判定する（Ｓ３５０）。ステップＳ３５０にて取り合せ計画の数ｊが既取り合せ計画数ｍ１以下である場合には、ステップＳ３２０に戻り、ステップＳ３２０〜Ｓ３４０の処理を繰り返す。一方、取り合せ計画の数ｊが既取り合せ計画数ｍ１より大きい場合には、図１１に示す処理を終了する。
【０１１２】
以上、図１１〜図１５に基づき、図９のステップＳ３００の詳細な処理について説明した。まとめ鋸断した方が鋸断工程の能率は向上することから、本実施形態では、図１３に示すように、最大まとめ鋸断本数から処理を開始し、そのまとめ鋸断本数の完全まとめ切りパターンが求まらない場合に１つずつまとめ鋸断本数を減らして完全まとめ切りパターンを求めている。これにより、なるべく多くの材料をまとめ鋸断する鋸断パターンを求めることができる。
【０１１３】
図６に示す例においては、材料１と材料２をまとめ鋸断することが可能である。ステップＳ３００の処理を実行すると、例えば図１２に示すように、材料１と材料２をまとめ鋸断する複数の鋸断パターンからなる計画リスト３００が作成される。
【０１１４】
ここで、図１２の計画リスト３００における切捨長、未取り合せの製品情報、偏差平方和、および評価値の算出方法について補足説明する。まず、切捨長については、例えば、図１２の４番目の鋸断パターン（７ｍ×４本＋１０ｍ×７本、７ｍ×４本＋１０ｍ×７本）について、材料１と材料２の合計の材料長が２００ｍであるのに対し、この鋸断パターンの取り合せ長は１９６ｍ（＝７ｍ×４本＋１０ｍ×７本＋７ｍ×４本＋１０ｍ×７本）となっている。これより、切捨長は４ｍとなる。
【０１１５】
また、平均取り合せ本数については、式（６）より算出することができる。ここで、製品本数は７２本（＝４５本＋２７本）、材料本数は６本であるから、平均取り合せ本数は１２本（＝７２本／６本）となる。そして、４番目の鋸断パターンの取り合せ本数は材料１と材料２ともに１１本（＝４本＋７本）であるから、既取り合せ偏差平方和は、式（４）より２（＝（１１本−１２本）２＋（１１本−１２本）２）となる。また、未取り合せ注文の製品本数が５０本（＝３７本＋１３本）、未取り合せ材料本数が４本であるから、未取り合せ偏差平方和は、式（５）より１（＝４×（５０／４−１２）２）となる。従って、鋸断能率評価値は、式（３）より０．７１（＝√｛（２＋１）／６｝）となる。
【０１１６】
このように、各鋸断パターンについて切捨長、未取り合せの製品情報、偏差平方和、および評価値が算出される。
【０１１７】
（ステップＳ４００：不揃い取り合せ計画補正処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ３００にてすべての取り合せ計画に対して鋸断パターンおよび当該鋸断パターンの評価値を算出すると、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３００で算出された各鋸断パターンの材料本数ｎｋを調べ、それらの最大値ｍａｘ（ｎｋ）より小さい取り合せ計画に対しては、最大値より不足しているｍａｘ（ｎｋ）−ｎｋ本の材料の鋸断パターンを求め計画リスト３００に追加し、その評価値を計算する（Ｓ４００）。ここで、ステップＳ４００の処理について、図１６および図１７に基づき詳細に説明する。図１６は、図９のステップＳ４００の処理の詳細を示すフローチャートである。図１７は、図９のステップＳ４００における取り合せ計画の算出処理を説明するための説明図である。
【０１１８】
ステップＳ４００における取り合せ計画の算出処理は、図１６に示すように、まず、鋸断パターン算出部１２０により取り合せ計画ｋの値が１に初期化されることから行われる（Ｓ４１０）。そして、鋸断パターン算出部１２０は、図９のステップＳ３００にて新たに追加された鋸断パターンの材料本数ｎｋが、それらの鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）と等しいか否かを判定する（Ｓ４２０）。ステップＳ４２０では、材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）より小さい材料本数の鋸断パターンが存在するか否かを判定している。
【０１１９】
ステップＳ４２０にて新たに追加された鋸断パターンの材料本数ｎｋがそれらの鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）と等しい場合には、鋸断パターン算出部１２０は、取り合せ計画ｋの値を１増やし（Ｓ４６０）、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えているか否かを判定する（Ｓ４７０）。取り合せ計画ｋが新たに追加された取り合せ計画の数ｍ２以下である場合には、ステップＳ４２０に戻り、処理を繰り返す。一方、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えている場合には、図１６に示す処理を終了する。
【０１２０】
一方、ステップＳ４２０にて新たに追加された鋸断パターンの材料本数ｎｋがそれらの鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）より少ない場合には、鋸断パターン算出部１２０は、不足している材料本数の鋸断パターンを求める（Ｓ４３０）。ステップＳ４３０の処理は、図１３に示す処理と同様に行うことができる。このとき、鋸断パターン算出部１２０は、新たに算出されたすべての取り合せ計画に対して、材料ｉ＋ｎｋから連続するｍａｘ（ｎｋ）−ｎｋ以下の材料の鋸断パターンを算出する。ここで、各鋸断パターンの材料本数をｐｋとする。
【０１２１】
ステップＳ４３０にて鋸断パターンを算出すると、取り合せ計画評価部１３０は、各鋸断パターンの評価値を算出し、取り合せ計画選択部１４０によって最良の評価値を有する鋸断パターンを計画リスト３００に追加する（Ｓ４４０）。そして、鋸断パターンの材料本数ｎｋに各鋸断パターンの材料本数をｐｋを加算して（Ｓ４５０）、ステップＳ４２０に戻り、処理を繰り返す。
【０１２２】
例えば、図１７の（計画ａ）のような複数の取り合せ計画があった場合、「取り合せ計画１」は、「取り合せ計画２」および「取り合せ計画３」に比べて、取り合せ済みの材料本数が少ない。そこで、鋸断パターン算出部１２０によりステップＳ４３０にて不足している「材料４（９６ｍ）」の鋸断パターンを複数求め、ステップＳ４４０にて、これら複数の鋸断パターンの中から、取り合せ計画の評価値が最良となる鋸断パターンを計画リストに追加する。これにより、図１９の（計画ｂ）のように、「取り合せ計画１」に「材料４（９６ｍ）」の鋸断パターンが追加される。
【０１２３】
図１６に示すステップＳ４００の処理を行わない場合、取り合せ済みの材料本数が異なる取り合せ計画を比較して優劣を付けることになる。そうすると、本来計画リスト３００に登録されるべき取り合せ計画が採用されず、良い取り合せ計画を算出できなくなる可能性がある。そこで、ステップＳ４００にて、取り合せ済みの材料本数を等しくしてから後続の処理を実行することで、適切な取り合せ計画を計画リスト３００に残し、良い取り合せ計画を算出できるようにしている。
【０１２４】
（ステップＳ５００：取り合せ計画選択処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ４００の処理を終えると、取り合せ計画選択部１４０は、新たに求めたすべての取り合せ計画の中から、評価値の良い順にＭ個の取り合せ計画を計画リスト３００に残し、それ以外の取り合せ計画は削除する（Ｓ５００）。本例のステップＳ５００の１回目の処理を終えた後の計画リストを図１２に示す。本例では、取り合せ計画を計画リスト３００に残す数Ｍを４個に設定している。ここで、ステップＳ５００の処理について、図１８〜図２０に基づき詳細に説明する。図１８は、図９のステップＳ５００の処理の詳細を示すフローチャートである。図１９は、評価値と未取り合せ本数とが等しい取り合せ計画の一例を示す説明図である。図２０は、図９のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リスト３００の一例を示す説明図である。
【０１２５】
ステップＳ５００は、計画リスト３００の中から、評価値の良い取り合せ計画のみを残し、それ以外を削除する処理である。図１８に示すように、取り合せ計画選択部１４０は、まず、取り合せ計画ｋの値が１を初期化する（Ｓ５１０）。そして、取り合せ計画選択部１４０は、計画リスト３００の先頭から取り合せ計画を順次処理し、当該取り合せ計画ｋより番号の若い（行番号の小さい）取り合せ計画ｈに、評価値が同一であり、かつ、各注文の未取り合せ製品数が同一である取り合せ計画ｈが存在するか否かを判定する（Ｓ５２０）。
【０１２６】
ステップＳ５２０にて、上記判定条件を満たす取り合せ計画ｈが存在すると判定した場合、取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画ｋを削除する（Ｓ５３０）。一方、ステップＳ５２０にて、上記判定条件を満たす取り合せ計画ｈは存在しないと判定した場合、取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画ｈ（ｈ≦ｋ）の数が、取り合せ計画を計画リスト３００に残す数Ｍより大きいか否かを判定し（Ｓ５４０）、これを満たす場合に評価値が最も悪い取り合せ計画を計画リスト３００から削除する（Ｓ５５０）。なお、ステップＳ５４０の判定条件を満たさない場合には、ステップＳ５５０の処理は行わずに後続の処理が行われる。
【０１２７】
ステップＳ５２０〜Ｓ５５０の処理を終えると、取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画ｋの値を１増やし（Ｓ５６０）、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えているか否かを判定する（Ｓ５７０）。取り合せ計画ｋが新たに追加された取り合せ計画の数ｍ２以下である場合には、ステップＳ５２０に戻り、処理を繰り返す。一方、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えている場合には、図１８に示す処理を終了する。
【０１２８】
以上、ステップＳ５００の処理について説明した。ここで、ステップＳ５２０の処理を行う理由は、計画リスト３００の中に似通った取り合せ計画が複数存在するのを防止するためである。例えば、図１９に示すように、材料１および材料２の鋸断パターンが得られた２つの取り合せ計画が計画リスト３００に存在しているとする。なお、ここではまとめ鋸断不可としている。図１９の２つの取り合せ計画は、材料１および材料２の鋸断パターンが入れ替わっただけであって各注文の未取り合せ製品数が同一であり、評価値も同一である。このため、この２つの取り合せ計画を計画リスト３００に残したとしても、以降の両者の取り合せは同一となり、似通った取り合せ計画を重複して記憶してしまうことになる。このような理由から、評価値と各注文の未取り合せ製品数とが等しい取り合せ計画はいずれか片方のみ（例えば、最初に処理した方のみ）残す方がよい。
【０１２９】
なお、必ずしもステップＳ５２０の処理を行う必要はないが、当該処理を行わない場合には、計画リスト３００の中に似通った取り合せ計画が多数存在することになり、取り合せ計画のバリエーションが少なくなる。そうすると、設定個数Ｍの値を大きくしなければ、よい取り合せ計画を算出できなくなる。
【０１３０】
図９のステップＳ５００の処理を終えた状態では、本例では図２０に示すような材料１および材料２の鋸断パターンが取得される。図２０では、評価値の高い順に４つの取り合せ計画が計画リスト３００に残されている。
【０１３１】
（ステップＳ６００：材料番号更新処理、ステップＳ７００：完了判定処理、ステップＳ８００：取り合せ計画決定処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ５００の処理を終えると、取り合せ計画選択部１４０は、材料番号ｉに鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）を加えて材料番号ｉを更新する（Ｓ６００）。そして、取り合せ計画の立案が完了したか否か、すなわち、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料が残っているか否かを判定し（Ｓ７００）、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料が残っている場合には、ステップＳ３００に戻り、ステップＳ３００〜Ｓ６００の処理を繰り返す。一方、未取り合せ注文か未取り合せ材料が残っていない場合には、取り合せ計画の立案が完了したと判断し、取り合せ計画決定部１５０により、評価リスト３００の中から最も評価値のよい取り合せ計画のみを残して処理を終了する（Ｓ８００）。
【０１３２】
例えば、ステップＳ５００にて、図２０に示すような材料１および材料２をまとめ鋸断する鋸断パターンが算出されると、ステップＳ６００にて次の材料番号ｉは３（＝１＋２）となる。そして、ステップＳ７００の判定において、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料も残っているため、取り合せ計画立案装置１００は、ステップＳ３００に戻り、ステップＳ３００〜Ｓ６００の処理を繰り返す。
【０１３３】
２回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理では、ステップＳ３００にて、１回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理により採用された４つの取り合せ計画に対して、複数の鋸断パターンが算出され、各鋸断パターンの評価値が算出される。すなわち、鋸断パターン算出部１２０により、材料３と材料４とのまとめ鋸断の鋸断パターン、もしくは、材料３のみの鋸断パターンが複数算出され、計画リスト３００に追加される。そして、取り合せ計画評価部１３０により、これらの新たな取り合せ計画すべてについてそれぞれ評価値が計算される。かかる処理により、計画リスト３００には、例えば図２１に示すように、材料３および材料４について算出された鋸断パターンが記録される。
【０１３４】
図２１に示すように、ステップＳ３００の処理により、図２０に含まれる４つの取り合せ計画それぞれに対して、材料３と材料４の鋸断パターンが複数求められている。なお、図２１において、材料３および材料４の鋸断パターンの識別番号にダッシュが付与されている（例えば、１’や２’など）鋸断パターンが存在するが、これらは、ダッシュが付されていない識別番号の完全まとめ切りパターンから派生した端尺切りパターンであることを示している。
【０１３５】
その後、ステップＳ５００で評価値のよいものから順にＭ個（本例では４個）の取り合せ計画を計画リスト３００に残す。なお、図２１に示すように、材料３および材料４の鋸断本数はすべて２本であるため、ステップＳ３００で新たに算出された鋸断パターンの不揃い箇所を補うステップＳ４００の処理は実行されない。
【０１３６】
２回目のステップＳ５００を終えた状態では、図２１に示す計画リスト３００は、例えば図２２のようになる。ここで、１回目のステップＳ５００を終えた状態（図２０）では、１番目の取り合せ計画（材料１の鋸断パターン：１０ｍ×１０本、材料２の鋸断パターン：１０ｍ×１０本）の評価値は２番目に良い値であったが、２回目のステップＳ５００を終えた状態（図２２）では、その取り合せ計画の評価値は４番目以降になったため、計画リスト３００には残されていない。この取り合せ計画は、ロット前半で評価値の良い取り合せであるが、ロット全体を考えると必ずしも良い取り合せではないものといえる。
【０１３７】
２回目のステップＳ５００の処理を終えると、ステップＳ６００にて次の材料番号ｉは５（＝３＋２）となる。そして、ステップＳ７００の判定において、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料も残っているため、取り合せ計画立案装置１００は、再びステップＳ３００に戻り、ステップＳ３００〜Ｓ６００の処理を繰り返す。
【０１３８】
３回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理では、ステップＳ３００にて、２回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理により採用された４つの取り合せ計画（図２２）に対して、複数の鋸断パターンが算出され、各鋸断パターンの評価値が算出される。かかる処理により、計画リスト３００には、例えば図２３に示すように、材料５および材料６について算出された鋸断パターンが記録される。その後、ステップＳ５００で評価値のよいものから順にＭ個（本例では４個）の取り合せ計画を計画リスト３００に残す。なお、図２３に示すように、材料５および材料６の鋸断本数はすべて２本であるため、ステップＳ４００の処理は実行されない。
【０１３９】
３回目のステップＳ５００を終えた状態では、図２３に示す計画リスト３００は、例えば図２４のようになる。ここで、図２３の計画リスト３００において、２番目の取り合せ計画（材料１の鋸断パターン：７ｍ×１０本、１０ｍ×３本、材料２の鋸断パターン：７ｍ×１０本、１０ｍ×３本、材料３の鋸断パターン：７ｍ×４本、１０ｍ×７本、材料４の鋸断パターン：７ｍ×５本、１０ｍ×６本、材料５の鋸断パターン：７ｍ×８本、１０ｍ×４本、材料６の鋸断パターン：７ｍ×８本、１０ｍ×４本）の評価値は、２番目によい。しかし、３回目のステップＳ５２０において１番目の取り合せ計画と似通っていると判断され、結果として図２３の２番目の取り合せ計画は図２４では削除されている。このように、重複する取り合せ計画が削除され、取り合せ計画のバリエーションが狭まるのを防止している。
【０１４０】
３回目のステップＳ５００の処理を終えると、ステップＳ６００にて次の材料番号ｉは７（＝５＋２）となる。その後、ステップＳ７００の判定において未取り合せ材料が残っていないことから、ステップＳ８００にて、取り合せ計画立案装置１００の取り合せ計画決定部１５０により、図２４において最も評価値のよい取り合せ計画を実行することが決定される。すなわち、取り合せ計画決定部１５０は、図２４で評価値合計が最も小さい２番目の取り合せ計画を採用する。そして、データ出力部１６０により、図２５に示す取り合せ計画が取り合せファイル３に出力される。図２５の取り合せ計画は、図８に示した取り合せ計画と同一である。
【０１４１】
以上、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法について説明した。かかる取り合せ計画立案方法では、設定個数（Ｍ個）の取り合せ計画を同時並行で求めることができる。設定個数Ｍを１とすると上記比較方法と同じになる。設定個数Ｍを増やせば、取り合せ計画のバリエーションが多くなり、より良い取り合せ計画が求まる可能性が高くなる。このため、設定個数Ｍは、数値実験を行い、設定個数と評価値との関係や計算時間等との関係を調査して適宜決定すればよい。
【０１４２】
なお、設定個数Ｍが多い方が原理的に取り合せ計画の多様性が増加し、より良い計画が得られる可能性が高まる。しかし、設定個数Ｍを増やすと計算負荷や記憶容量も増加してしまうため、問題規模と計算機の能力から数値実験により設定個数Ｍを決定する必要がある。ただし、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００は、図１１のステップＳ３２０およびＳ３３０、図１６のステップＳ４３０〜Ｓ４５０の処理を複数のＣＰＵを有する計算機（もしくは、クラスタ計算機）を用いて並列計算させることは容易である。したがって、設定個数Ｍを増やしても、計算機の有するＣＰＵ個数以内であれば、計算時間はあまり増加することもない。
【０１４３】
＜４．取り合せ計画立案装置のハードウェア構成＞
次に、図２６に基づいて、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００のハードウェア構成について、詳細に説明する。図２６は、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００のハードウェア構成を説明するブロック図である。
【０１４４】
取り合せ計画立案装置１００は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、取り合せ計画立案装置１００は、更に、バス９０７と、入力装置９０９と、出力装置９１１と、ストレージ装置９１３と、ドライブ９１５と、接続ポート９１７と、通信装置９１９とを備える。
【０１４５】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１３、またはリムーバブル記録媒体９２１に記録された各種プログラムに従って、取り合せ計画立案装置１００内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるバス９０７により相互に接続されている。
【０１４６】
バス９０７は、ブリッジを介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バスに接続されている。
【０１４７】
入力装置９０９は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９０９は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、取り合せ計画立案装置１００の操作に対応したＰＤＡ等の外部接続機器９２３であってもよい。さらに、入力装置９０９は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。取り合せ計画立案装置１００のユーザは、この入力装置９０９を操作することにより、取り合せ計画立案装置１００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【０１４８】
出力装置９１１は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１１は、例えば、取り合せ計画立案装置１００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、取り合せ計画立案装置１００が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【０１４９】
ストレージ装置９１３は、取り合せ計画立案装置１００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１３は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【０１５０】
ドライブ９１５は、記録媒体用リーダライタであり、取り合せ計画立案装置１００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、ＣＤメディア、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２１は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【０１５１】
接続ポート９１７は、機器を取り合せ計画立案装置１００に直接接続するためのポートである。接続ポート９１７の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート等がある。この接続ポート９１７に外部接続機器９２３を接続することで、取り合せ計画立案装置１００は、外部接続機器９２３から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器９２３に各種のデータを提供したりする。
【０１５２】
通信装置９１９は、例えば、通信網９２５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９１９は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１９は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１９は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９１９に接続される通信網９２５は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【０１５３】
以上、本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【実施例】
【０１５４】
以下、図２７〜図３１に基づいて、上記実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００を用いて、図２７の注文ファイル１の注文を、図２８材料ファイル２の材料から取り合せる計画を求めた実施例を説明する。本実施例においては、最大まとめ鋸断本数Ｎを３本とし、設定個数Ｍを１、４、８、１２、１６と変化させたときの評価値の値を算出した。その結果を図３１に示す。設定個数Ｍが１の場合は比較方法による結果を示している。図３１より、設定個数Ｍを増加させると、設定個数Ｍが１の場合と比較して取り合せ計画の評価値は小さくなっており、設定個数Ｍを増加させると評価値の良い取り合せ計画が得られることが確認された。
【０１５５】
ここで、取り合せ計画を求めたときの評価関数を下記式（１０）〜式（１８）に示す。
【０１５６】
評価値（ｉ）＝２．０×切捨率評価値（ｉ）＋１．０×鋸断能率評価値（ｉ）
＋０．０２×尺替り評価値（ｉ）＋０．５×進捗率評価値（ｉ）
・・・式（１０）
切捨率評価値（ｉ）＝歩留り評価値（ｉ）／材料長 ・・・式（１１）
進捗率評価値（ｉ）＝√Σｇ（既取り合せ累積鋸断長偏差ｇ２
＋未取り合せ累積鋸断長偏差ｇ２）／材料本数・・・式（１２）
既取り合せ累積鋸断長偏差ｇ
＝既取り合せ累積鋸断目標長ｇ−既取り合せ累積鋸断計画長ｇ・・・式（１３）
既取り合せ累積鋸断目標長ｇ＝鋸断割合ｇ×既取り合せ総材料長 ・・・式（１４）
既取り合せ累積鋸断計画長ｇ＝グループｇに属する注文の既取り合せ総製品長
・・・式（１５）
未取り合せ累積鋸断長偏差ｇ
＝未取り合せ累積鋸断目標長ｇ−未取り合せ累積鋸断計画長ｇ・・・式（１６）
未取り合せ累積鋸断目標長ｇ＝鋸断割合ｇ×未取り合せ総材料長 ・・・式（１７）
未取り合せ累積鋸断計画長ｇ＝グループｇに属する注文の未取り合せ総製品長
・・・式（１８）
【０１５７】
式（１０）の切捨率評価値は、式（２）の歩留り評価値を材料長で除して規格化した値である。鋸断能率評価値は、式（３）〜式（６）で計算される値である。尺替り評価値は、図４および図５に基づき説明したパイリング機械（４台）への仕分けロジックを模擬した方法で計算した値であり、予め定められたロジックで４台のパイリング機械に製品を仕分け、製品の注文種類が切替わった回数の合計値である。進捗率評価値は、グループ毎の累積鋸断目標長と累積鋸断計画長との偏差を使用した評価値であり、式（１２）〜式（１８）で計算される。
【０１５８】
各注文は、図２７の右列のように３つのグループに分けられており、各グループに属する製品の長さの合計値（Σ（製品本数数×注文長））から計算される鋸断割合は図２９に示す通りである。進捗率評価値は、ロット後半でも注文の種類数が少なくなることを防ぐように注文を複数グループに分類し、１つのグループの注文を偏って取り合せることがないように各グループの累積鋸断目標長を既取り合せ（未取り合せ）総材料長（材料長の合計値）から定める。すなわち、進捗率評価値は、各グループから均等に取り合せるための評価値であり、累積鋸断目標長からのズレを極力小さくするために用いられる。
【０１５９】
すべての材料からの取り合せ計画を求めた後の評価値の内訳を図３０に示す。比較方法（設定個数Ｍが１の場合）と比べて、上記実施形態の手法（設定個数Ｍが１より大きい場合）を用いることで、図３０に示すようにすべての評価値は小さくなっており、取り合せ計画の質が改善されたことがわかる。また、設定個数Ｍが大きい方が概ね評価値の良い取り合せ計画が得られることが確認された。
【０１６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１６１】
１ 注文ファイル
２ 材料ファイル
３ 取り合せファイル
１００ 取り合せ計画立案装置
１１０ データ入力部
１２０ 鋸断パターン算出部１２０
１３０ 取り合せ計画評価部
１４０ 取り合せ計画選択部
１５０ 取り合せ計画決定部
１６０ データ出力部
１７０ データ記憶部
２００ 取り合せ計画
２１０ 鋸断パターン
３００ 計画リスト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造された材料から種類が異なる複数の金属製品を採取する鋸断工程の作業指示を計画立案する取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムに関し、より詳細には、圧延後の材料から形鋼製品を鋸断するための取り合せ計画を立案する際に利用可能な取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼や山形鋼、溝形鋼、鋼矢板等の形鋼製品の製造工程は図３２のような流れになっており、鋳造されたブルーム１０と呼ばれる鋳片は、加熱炉１１で所定温度まで加熱した後、粗圧延機・中間圧延機・仕上圧延機から構成される圧延工程１２で所定の形状に圧延成形され、冷却床１３にて所定の温度まで冷却される。冷却床１３で冷却された材料１４は、矯正工程１５で曲がりが矯正された後、鋸断工程１６にて注文された長さ（以下、単に「注文長」とする。）に鋸断され金属製品（以下、単に「製品」とも記載する。）１７とされる。製品１７のうち、検査工程１８での検査をパスした製品１７のみがパイラー工程１９へ搬送される。パイラー工程１９では、同一種類の複数製品１７をパイリング機械１ｃにて積み重ね、結束工程１ａにてワイヤーで結束された後、出荷されるまで倉庫１ｂに保管される。
【０００３】
製品を製造する際には、主に受注生産方式が用いられ、客先から注文された仕様と注文本数に基づき、生産計画が立案される。ここで、仕様とは、製品のサイズ（断面形状と注文長）や製品強度（引張強度や降伏強度等）などを意味する。複数の客先から与えられる注文は仕様および注文本数が異なるが、仕様が異なっていたとしても、同一材料から鋸断可能な製品は同一の製造ロットとしてまとめて製造される。例えば、断面形状と製品強度とが同じ製品であれば、注文長が異なっていたとしても同一材料から鋸断できる。従って、１つの製造ロットでは注文長や注文本数が異なる複数仕様の製品が製造される。
【０００４】
また、圧延後の材料の長さ（以下、材料長と記載する）は、ブルーム重量や加熱後に発生するスケール量、圧延伸び率の違いによりばらつきが生じる。このため、鋸断工程では、材料長の異なる複数の材料から、注文長および注文本数が異なる複数の製品を鋸断する必要がある。
【０００５】
以下では、仕様が等しい製品のまとまりを「注文」と呼び、材料から複数本数の製品を鋸断するために用いられる製品の組合せ方を「取り合せ」と呼ぶこととする。また、１つの製造ロットで製造されたすべての材料（もしくは、すべての注文）の取り合せを「取り合せ計画」と呼ぶこととする。この取り合せ計画は鋸断工程の作業指示として用いられるが、歩留りや結束率、鋸断能率を左右するものであり、取り合せ計画を適切に立案することが、形鋼製品の製造では重要となる。
【０００６】
より詳細に説明すると、例えば歩留りに関しては、なるべく材料１４の切捨て部２０が少なくなるように製品１７を取り合わせるのが望ましい。図３３に１本の材料１４から製品１７を取り合せた一取り合せ例を示す。例えば、１本の材料１４から、製品１７として、１２ｍの製品２本、１０ｍの製品２本、８ｍの製品３本が取り合わせられる。このとき、製品１７の取り合せ方によっては、製品１７を取り合わせることのできない切捨て部２０が発生する。歩留りは、材料長に対して製品を取り合せた長さの割合である。材料１４の切捨て部２０が多いと歩留りが悪化し、注文されたすべての製品１７を製造するために必要とされるブルーム１０の本数が多くなってしまう。なお、切捨て部２０の長さを切捨長と呼び、切捨長が短い方が歩留りは良好となる。
【０００７】
また、結束率に関して説明すると、結束率とは最大結束本数に対する実際に結束した本数の割合である。パイラー工程でのパイリング機械１ｃの台数には上限があり、結束工程で結束する際には異なる仕様の製品は結束しないため、同一仕様の製品を連続してパイリング機械１ｃに仕分けることが望ましい。このため、例えば、１本の材料からパイリング機械１ｃの台数（図３２では４台）を超える異仕様の製品を鋸断すると、あるパイリング機械１ｃでは必ず製品仕様の切替わりが発生するため結束率が低下し、倉庫の占有率が上昇してしまう。仮に倉庫が製品で一杯になると、製品が出荷されて倉庫が空くまで新たな製品を製造できなくなってしまう。なお、以下において、製品仕様の切替わりを「尺替り」と称し、切替わり回数を「尺替り数」と称する。
【０００８】
さらに、鋸断能率に関して説明すると、鋸断能率とは単位時間当たりに処理可能な材料本数である。図３２に示すように、形鋼の製造工程は直列構造となっているため、鋸断工程が製造ネックになると、工場全体の生産能力が落ちてしまう。例えば、短い製品ばかりをある材料群から鋸断する取り合せ計画を立案してしまうと、その材料群から鋸断する製品本数が多くなってしまうため、その期間の鋸断工程の能率が落ちてしまい、工場全体の生産能力も落ちてしまう。従って、材料１本毎から鋸断する製品本数をすべての材料に対して平準化させ、鋸断工程の鋸断能率のばらつきが少ない取り合せ計画を立案する必要がある。
【０００９】
また、鋸断工程では、複数本の材料をまとめて鋸断できる場合がある。例えば、図３４（ａ）、（ｂ）は同じ製品の異なる取り合せを示している。各材料の鋸断箇所が異なる図３４（ｂ）の取り合せと比較して、図３４（ａ）の取り合せのように各材料の鋸断箇所を一致させることで、複数材料を同時に鋸断することが可能となる。できるだけこのようなまとめ鋸断ができるように取り合せ計画を立案することで、鋸断能率を向上させることができる。
【００１０】
まとめ鋸断は、図３４（ａ）のように、すべての材料の取り合せが同じである必要はなく、図３４（ｃ）のように、端の部分の取り合せが異なっていても構わない。なお、図３４（ｃ）の▲印のように、まとめ鋸断するすべての材料を１回で鋸断する切り方を「まとめ切り」といい、△印のように、まとめ鋸断材料の一部分のみの例外的な切り方を「端尺切り」という。当然ながら、まとめ鋸断を行っても、端尺切り回数が増えれば、鋸断能率が落ちてしまうため、端尺切りはなるべく少なくする方が望ましい。このため、端尺切りは左右のいずれかの端部のみとする場合が多い。なお、まとめ鋸断可能な最大の材料本数は、材料の巾によって決まり、まとめ鋸断できない材料もあれば、６本まとめて鋸断可能な場合もある。
【００１１】
この取り合せ計画を立案する手法として、例えば、特許文献１〜特許文献６の手法が開示されている。
【００１２】
特許文献１には、材料長の確率密度分布を指定し、パイリング機械台数より材料から１度に切断可能な製品種類数をｎ種とし、注文をｎグループに分類後、切捨長の期待値の合計が最小となるｎ種の切断パターン群を求め、ｎ種類の切断パターン群の中から、切捨長の期待値が大きい順に材料と注文との取り合せを求める方法が開示されている。特許文献１の手法では、切捨長の期待値が大きい順に製品を取り合せることで、ロット後半に切捨長の期待値が小さい切断パターンを残すようにしている。
【００１３】
特許文献２には、注文毎に取り合せが難しいほど値が大きくなる評価関数（例えばファジー関数）を定め、材料の先頭から順次、評価関数の値が小さい取り合せを求める方法が開示されている。特許文献２の評価関数は、注文本数が多い注文ほど評価値が小さくなる関数であり、大まかには、材料の先頭から、注文本数が多い順に材料から製品を取り合せている。
【００１４】
特許文献３には、鋸断工程にて複数本の材料をまとめて鋸断できるときに利用される技術であり、材料の先頭から順次、注文長と注文残数（注文本数から取り合せ済みの本数を差し引いた本数）から、まとめ鋸断可能な材料本数を決定し、材料の切捨長が少ない取り合せを求める手法が開示されている。
【００１５】
特許文献４には、ロットの後半でも歩留りが悪化しない取り合せを求める為に、取り合せが必要なすべての注文を設定された個数のグループに分割して、各材料から取り合せるグループ毎の平均長さを計算し、前記平均長の累積値を目標として、先頭材料から順番に取り合せを決定する手法が開示されている。
【００１６】
特許文献５には、特許文献１〜特許文献４と同様に、先頭材料から順次取り合せを決定する方法が開示されている。特許文献５では、歩留りを優先した評価関数を用いた取り合せ計画、作業性（結束率と鋸断能率）を優先した評価関数を用いた取り合せ計画など、複数の評価関数にて取り合せ計画を求めて作業者に提示し、作業者に１つの計画を選択させている。
【００１７】
特許文献６には、取り合せ計画の初期値を所定の方法（例えばエキスパートシステム等）で求めた後、遺伝的アルゴリズムを用いて、取り合せ計画の部分修正を多数回繰り返し、予め指定された評価関数の評価値が最良の取り合せ計画を探索する手法が開示されている。
【００１８】
特許文献７には、予め指定された評価関数の評価値が最良の取り合せ計画を、数理最適化手法を用いて求める手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開昭５３−８９０８４号公報
【特許文献２】特開昭６１−１３１８１４号公報
【特許文献３】特開平５−１３８４３３号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８２０４５号公報
【特許文献５】特開２００３−１４０７２７号公報
【特許文献６】特開２０００−７１１１９号公報
【特許文献７】特開２００９−２５１６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、１種類の製品が複数種類の製品と組み合わされることがない。例えば、注文が６ｍ、１２ｍ、１４ｍ、１６ｍの４種類であり、パイリング機械が２台の場合には、６ｍ−１６ｍ、１２ｍ−１４ｍを組合せた切断パターンとなる。この場合、６ｍ−１２ｍ、６ｍ−１４ｍ、６ｍ−１６ｍのように、６ｍ製品と複数種類の製品（１２ｍ、１４ｍ、１６ｍ）とを組合せた切断パターンは使用されず、組合せの数がかなり限られてしまうため、適切な取り合せ計画を立案することは困難であるという問題があった。
【００２１】
また、特許文献２および特許文献３の方法は、ロットの前半では製品種類が多いため、切捨長が少ない取り合せ計画が得られるが、ロットの後半になると、製品種類の数が少なくなり（最悪１種類の製品のみとなり）、切捨長が長くなってしまうという問題がある。このため、材料から取り合わせられる製品の取り合せ本数が過度に少なくなったり、もしくは、多くなったりする場合もある。
【００２２】
さらに、特許文献４では、注文をグループに分割して、注文の種類数が少なくなることを防止することで、ロットの後半で注文の種類数が少なくなる傾向を遅らせてはいるが、ロットの後半での歩留りや鋸断能率ばらつきの悪化を完全に解消するまでには至っていない。特許文献５の技術を用いたとしても、ロット後半での歩留りや鋸断能率ばらつきの悪化と、評価関数の設定値（歩留まり優先度や作業性優先度）との関係が明確でないため、ロット後半で歩留りを悪化させない評価関数を設定することは不可能である。
【００２３】
また、特許文献６の方法は、先頭材料から順次取り合せ計画を決定する手法ではなく、遺伝的アルゴリズムを用いて、すべての材料に対する評価関数が良くなるように取り合せ計画を求めている。このため、原理的にはロット後半でも歩留りや鋸断能率ばらつきが悪化しない取り合せ計画を求めることが出来るが、適切な計画を求めるためには莫大な回数の部分修正を繰り返す必要があり、それに応じて膨大な計算時間が掛かってしまうという問題があり、実用的ではない。
【００２４】
さらに、特許文献７の方法も、すべての材料に対する評価値が最良の取り合せ計画を立案する手法であるが、数理最適化手法では単純な四則演算式の評価関数しか用いることができない。このため、まとめ鋸断可否の条件や尺替り数などを評価して取り合せ計画を立案することができず、実用的な取り合せ計画を立案することはできなかった。
【００２５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ロット後半でも材料の切捨長が少なく、材料１本毎から取り合せる注文の本数がすべての材料に対して平準化された取り合せ計画を実用的な時間で立案する方法を提供することが可能な、新規かつ改良された取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画（以降、一部の材料が未取り合せの場合も取り合せ計画と記載する）に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置が提供される。かかる取り合せ計画立案装置は、取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出部と、各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価部と、複数の新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択部と、選択された複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定部と、を備え、鋸断パターン算出部、取り合せ計画評価部、および取り合せ計画選択部は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画決定部は、取り合せ計画立案完了時において取り合せ計画選択部により選択されている複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、鋸断パターンを複数算出して取り合せ計画を立案する過程において、各時点において評価値の優れた取り合せ計画を複数選択し、複数の取り合せ計画に対してそれぞれ鋸断パターンを算出する処理を繰り返すことにより、取り合せ計画を立案する。このように、複数の取り合せ計画を評価していくことで、ロット前半の評価値だけを比べると、他により良い評価値の取り合せが存在するが、ロット後半も含めたロット全体の評価値に優れた取り合せ計画を算出することができる。
【００２８】
取り合せ計画選択部は、評価値が同一であり、かつ、各注文の未取り合せ製品数または既取り合せ製品数が同一である取り合せ計画を重複して選択しないようにしてもよい。
【００２９】
また、鋸断パターン算出部は、すべての既取り合せ計画に対して算出して付加した鋸断パターンについて、材料のまとめ鋸断本数の最大値を算出し、当該最大値に満たない鋸断パターンについては、材料の鋸断本数が最大値となるまで次の材料の鋸断パターンを繰り返し算出してもよい。
【００３０】
さらに、鋸断パターン算出部は、まとめ鋸断する複数材料のすべてから同一数の注文を取り合せる鋸断パターンである完全まとめ切りパターンを算出し、完全まとめ切りパターンに含まれる任意の１つの注文の金属製品の本数を１つ減少させるとともに当該金属製品の本数を減少させた注文より長い金属製品の注文の本数を１つ増加させる処理を繰り返して、最も歩留りが改善された鋸断パターンである端尺切りパターンを探索し、完全まとめ切りパターンおよび端尺切りパターンを鋸断パターンとして取り合せ計画評価部に出力してもよい。
【００３１】
また、鋸断パターン算出部は、まとめ鋸断可能な最大材料数として予め設定された最大まとめ鋸断本数の鋸断パターンから算出を開始し、予め設定されたまとめ鋸断条件を満たす鋸断パターンが取得できない場合、最大まとめ鋸断本数からまとめ鋸断本数を１ずつ減少させて、まとめ鋸断本数が最大となる鋸断パターンを算出してもよい。
【００３２】
取り合せ計画立案完了条件は、すべての注文の金属製品の取り合せを完了したとき、または、すべての材料から金属製品の取り合せを完了したときのうち、少なくともいずれか一方を満たした場合としてもよい。
【００３３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案方法が提供される。かかる取り合せ計画立案方法は、取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出ステップと、各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画評価値の計算を行う取り合せ計画評価ステップと、複数の新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択ステップと、選択された複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定ステップと、を含み、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、鋸断パターン算出ステップ、取り合せ計画評価ステップ、および取り合せ計画選択ステップを繰り返し、取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画立案完了時において選択されている複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定ステップを実行することを特徴とする。
【００３４】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置として機能させるためのコンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出手段と、各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価手段と、複数の新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択手段と、選択された複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定手段と、を備え、鋸断パターン算出手段、取り合せ計画評価手段、および取り合せ計画選択手段は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画決定手段は、取り合せ計画立案完了時において取り合せ計画選択手段により選択されている複数の取り合せ計画から、評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする、取り合せ計画立案装置としてコンピュータを機能させる。
【００３５】
かかるプログラムは、コンピュータが備える記憶装置に格納され、コンピュータが備えるＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記の取り合せ計画立案装置として機能させる。また、当該プログラムが記録された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供される。記録媒体は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどである。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、ロット後半でも材料の切捨長が少なく、材料１本毎から取り合せる注文の本数がすべての材料に対して平準化された取り合せ計画を実用的な時間で立案する方法を提供することが可能な取り合せ計画立案装置、取り合せ計画立案方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要を示すフローチャートである。
【図２】同実施形態に係る取り合せ計画立案装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】比較例である取り合せ計画立案方法を示すフローチャートである。
【図４】尺替り数の算出処理を説明するための説明図である。
【図５】尺替り数の算出処理を示すフローチャートである。
【図６】注文ファイルおよび材料ファイルの一例を示す説明図である。
【図７】比較例の取り合せ計画立案方法により立案される取り合せ計画の一例を示す説明図である。
【図８】同実施形態に係る取り合せ計画立案方法により立案される取り合せ計画の一例を示す説明図である。
【図９】同実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の詳細処理を示すフローチャートである。
【図１０】空の取り合せ計画が設定された状態の計画リストの一例を示す説明図である。
【図１１】図９のステップＳ３００の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図９のステップＳ３００の処理が最初に実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図１３】図１１のステップＳ３２０の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳ３２２の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】図１３のステップＳ３２５の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】図９のステップＳ４００の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】図９のステップＳ４００における取り合せ計画の算出処理を説明するための説明図である。
【図１８】図９のステップＳ５００の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１９】評価値と未取り合せ本数とが等しい取り合せ計画の一例を示す説明図である。
【図２０】図９のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２１】２回目のステップＳ３００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２２】２回目のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２３】３回目のステップＳ３００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２４】３回目のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２５】ステップＳ８００の処理が実行された後の計画リストの一例を示す説明図である。
【図２６】同実施形態に係る取り合せ計画立案装置のハードウェア構成を説明するブロック図である。
【図２７】実施例における注文ファイルの内容を示す説明図である。
【図２８】実施例における材料ファイルの内容を示す説明図である。
【図２９】実施例における注文の各グループの鋸断割合を示す説明図である。
【図３０】実施例における評価値の内訳を示す説明図である。
【図３１】設定個数を変化させたときの取り合せ計画の評価値の変化を示すグラフである。
【図３２】形鋼製品の製造工程の一例を示す説明図である。
【図３３】１本の材料の取り合せ例を示す説明図である。
【図３４】まとめ鋸断を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３９】
また以下では説明の便宜上、代表的な工場である形鋼工場を例として、本発明の一実施形態に係る取り合せ計画立案方法を実施するための最良の形態を説明する。ただし、本発明の一実施形態に係る取り合せ計画立案方法は、形鋼工場に限定されるものではなく、長さの異なる複数の金属製品を、長さの異なる複数の材料から取り合せるすべての工場、例えば、条鋼工場や棒鋼工場、パイプ工場など、他の工場の取り合せ計画を求める際にも利用可能な方法である。
【００４０】
＜１．取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要について＞
まず、本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置の基本的な処理概要に関して説明する。本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置は、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる計画を立案する装置である。取り合せ計画立案装置は、ロット内の材料はすべて、取り合せが算出されていない未取り合せの状態から取り合せ計画の立案を開始する。取り合せ計画立案装置は、該材料に予め付与された順序（通常圧延順である）に従い、まとめ鋸断する複数の材料毎に取り合せを算出し、取り合せの算出された材料を順次既取り合せ状態とすることを繰り返し行う。この際、取り合せ計画立案装置は、先頭から全ての既取り合わせ材料の取り合せ計画を１つに限定せず、評価値の良い順に複数の取り合せ計画を保持し、取り合せ計画立案完了条件（すなわち、未取り合せ材料がなくなるか、全ての注文を取り合せたか）を満たした後、保持している複数の取り合せ計画の中から、最も評価値の良い１つの取り合せ計画を最終的な取り合せ計画として決定する。
【００４１】
次に、より具体的に、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要を説明する。図１は、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法の概要を示すフローチャートである。
【００４２】
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置による取り合せ計画立案方法は、図１に示すように、まず、取り合せ計画立案装置内の補助記憶装置（例えば、図２６に示すストレージ装置９１３）に格納されている注文ファイル１および材料ファイル２から情報を取り込む処理が行われる（Ｓ１：データ入力ステップ）。注文ファイル１は、材料から取り合せる必要がある注文に関するデータを記憶しており、材料ファイル２は、取り合せ対象となる材料に関するデータを記憶している。取り合せ計画立案装置は、例えば、注文ファイル１から複数注文の注文長と注文本数を取り込み、材料ファイル２から複数材料の材料長を取り込む。これら、取り込んだ注文の製品と材料はすべて、取り合せが算出されていない未取り合せ状態とする。取り合せ計画立案装置に取り込まれた情報は、取り合せ計画立案装置内の主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）に記憶される。
【００４３】
次いで、未取り合せの複数の材料に対して、それら複数の材料から複数製品を取り合せるパターン（鋸断パターン）を複数算出する（Ｓ２：鋸断パターン算出ステップ）。そして、取り合せを既に算出済みの既取り合せ材料の取り合せ計画に、上記算出した複数の鋸断パターンを追加し、取り合せの異なる新たな取り合せ計画として、取り合せ計画立案装置内の主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）に記憶される。
【００４４】
さらに、取り合せ計画立案装置は、ステップＳ２で求めた新たな取り合せ計画すべてに対して、取り合せ計画の良否を表す評価値を計算することで、各鋸断パターンに優劣を付ける（Ｓ３：取り合せ計画評価ステップ）。
【００４５】
その後、ステップＳ２で求めた新たな取り合せ計画のうち、ステップＳ３で算出した評価値の良い順に設定個数の取り合せ計画のみ残し、それ以外の評価値の劣る新たな取り合せ計画は主記憶装置から削除する（Ｓ４：取り合せ計画選択ステップ）。
【００４６】
ステップＳ２〜Ｓ４の処理は、すべての注文の金属製品の取り合せが完了するまで、もしくは、すべての材料から金属製品の取り合せを完了するまで、繰り返し行われる。そして、最後に主記憶装置に残った複数の取り合せ計画の中から、ステップＳ３で算出した評価値が最も良い取り合せ計画を、実行する取り合せ計画として決定する（Ｓ５：取り合せ計画決定ステップ）。最後に、取り合せ計画立案装置は、取り合せ計画を取り合せファイル３として補助記憶装置（例えば、図２６に示すストレージ装置９１３）あるいはネットワーク通信装置を介して接続された外部機器へ出力する（Ｓ６：データ出力ステップ）。なお、上記各ステップを実施する際に、主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）を、処理結果等の一時的な記憶等を行うバッファとして使用したり、補助記憶装置の代りに処理結果を記憶したりしてもよい。
【００４７】
なお、この取り合せ計画立案方法において、図１に示すデータ入力ステップＳ１の直後で、すべて注文からバランス良く均等に取り合せることを目的として、ステップＳ１にて取り込まれた複数の注文を複数のグループに分けるグループ作成処理を実行してもよい。このとき、例えば、取り合せ計画立案装置は、ステップＳ１にて取り込んだ複数の注文を、注文長の長さ順（昇順又は降順）、かつ、注文長と注文本数との積である注文合計長のグループについての合計値が均等となるように、予め設定された個数の複数のグループに分類する。例えば、グループの設定個数を３として、降順に分類する際には、注文長が長い注文をグループ１へ、注文長が中程度の注文をグループ２へ、注文長が短い注文をグループ３へ、注文合計長のグループについての合計値が片寄らないように分類する。なお、グループの設定個数は２以上であり、概ね３とすれば良い。
【００４８】
上記グループ作成処理を実行した後、取り合せ計画立案装置は、作成されたすべてのグループについて、各グループにおける注文合計長の合計値を算出し、鋸断割合を算出する鋸断割合計算処理を行う。鋸断割合は、グループの注文合計長の合計値を総計注文長で除した値であり、各グループにおいて各材料からどのくらいの注文を取り合せたら適当であるかを表している。以上、注文をグループへ分類するグループ作成処理と鋸断割合を計算する鋸断割合計算処理は、取り合せ計画を計算する際に、データ入力ステップＳ１の直後に一度だけ実施すれば良く、グループ分類結果と鋸断割合を、例えば取り合せ計画立案装置内の主記憶装置（例えば、図２６に示すＲＡＭ９０５）に記憶すればよい。
【００４９】
グループ作成処理および鋸断割合計算処理を実行した場合、図１の取り合せ計画評価ステップＳ３では、グループ毎に累積鋸断目標長を算出した後、鋸断パターン算出ステップＳ２で求めたすべての取り合せ計画に対して、それぞれ累積鋸断計画長を求め、累積鋸断目標長と累積鋸断計画長との偏差（絶対値や２乗誤差等）を評価値の１つとして評価関数に加える。
【００５０】
ここで、累積鋸断目標長と累積鋸断計画長とは、グループ毎に計算される値であり、例えば、後述の実施例の式（１３）〜式（１８）で計算される値である。累積鋸断目標長は、材料長の合計値に鋸断割合を乗じた値である（既取り合せ材料と未取り合せ材料に対してそれぞれ累積鋸断目標長を計算する）。累積鋸断計画長とは、同様にグループ毎に計算される値であり、既取り合せ製品と、未取り合せ製品それぞれに対して、それら製品の長さの合計値（総製品長、すなわち「製品本数×注文長」の合計値）を計算し、それぞれ既取り合せ累積鋸断計画長、未取り合せ累積鋸断計画長とする。
【００５１】
このように、累積鋸断目標長はグループ毎に均等に取り合せを進めるための理想の取り合せ長であり、この累積鋸断目標長との偏差を評価関数に加えることにより、各グループから均等に注文の取り合せが進み、ロットの後半でも注文の種類数が極端に少なくなるようなことを防止することができる。本実施形態に係る取り合せ計画立案方法と組み合わせることで、ロットの後半での歩留りの悪化を更に防止することが可能となり、良好な取り合せ計画が得られる。
【００５２】
＜２．取り合せ計画立案装置の構成＞
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置は、複数の材料から種類の異なる複数の金属製品を採取する鋸断工程の作業指示を計画立案する装置である。この鋸断工程の作業指示の計画が取り合せ計画である。本実施形態に係る取り合せ計画立案装置は、取り合せ計画を立案する際に、ロット後半でも材料の歩留りが悪化せず、鋸断能率ばらつきが少ない取り合せ計画を実用的な時間で立案することを目的とする。すなわち、この取り合せ計画立案装置により、ロット後半でも材料の切捨長が少なく、材料１本毎から取り合せる注文の本数がすべての材料に対して平準化された取り合せ計画を実用的な時間で立案する。
【００５３】
このような取り合せ計画立案装置１００は、例えば図２に示すように、データ入力部１１０と、鋸断パターン算出部１２０と、取り合せ計画評価部１３０と、取り合せ計画選択部１４０と、取り合せ計画決定部１５０と、データ出力部１６０と、データ記憶部１７０とからなる。
【００５４】
データ入力部１１０は、注文ファイル１および材料ファイル２から、取り合せ計画の立案に必要な情報を取り込む。データ入力部１１０は、注文ファイル１から材料から取り合せる必要がある注文に関するデータとして複数注文の注文長と注文本数を取得し、材料ファイル２から取り合せ対象となる材料に関するデータとして複数材料の材料長を取得する。データ入力部１１０は、取得したデータを鋸断パターン算出部１２０へ出力する。なお、データ入力部１１０は、取得したデータを取り合せ計画立案装置１００内の記憶部（図示せず。）に記憶させてもよく、この場合、後述する鋸断パターン算出部１２０は、当該記憶部より上記データを取得してもよい。
【００５５】
鋸断パターン算出部１２０は、複数の材料から複数製品を取り合せるための取り合せ計画を複数算出する。鋸断パターン算出部１２０は、データ入力部１１０から入力された複数注文の注文長、注文本数、および複数材料の材料長に基づいて、実行される取り合せ計画の候補となる取り合せ計画を複数算出する。この際、鋸断パターン算出部１２０は、取り合せ計画中の未取り合せ部分の連続する複数材料の鋸断パターンを、全数または指定された条件を満たす数だけ算出する処理を繰り返し行う。鋸断パターン算出部１２０の処理についての詳細な説明は後述する。鋸断パターン算出部１２０により算出された取り合せ計画は、取り合せ計画評価部１３０へ出力される。
【００５６】
取り合せ計画評価部１３０は、鋸断パターン算出部１２０で算出された新たな取り合せ計画すべてに対して、新たな取り合せ計画（鋸断パターン）の評価値を算出する。取り合せ計画評価部１３０により算出される評価値は、材料の歩留りの良否を表す切捨長や、鋸断能率の良否を表す取り合せ本数の標準偏差、結束率の良否を表す尺替り数を重要度に応じて重み付けして加え合わせた数値である。なお、取り合せ計画の評価値についての詳細な説明は後述する。取り合せ計画評価部１３０は、算出した取り合せ計画の評価値を、取り合せ計画選択部１４０へ出力する。
【００５７】
取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画評価部１３０から入力された新たな取り合せ計画のうち、評価値の良い順に設定個数の取り合せ計画のみ残す選択処理を行う。そして、すべての材料から製品を取り合せたとき、あるいはすべての注文製品を材料から取り合わせたときのいずれかを満たしたとき、取り合せ計画選択処理を終了し、終了時の取り合せ計画を取り合せ計画決定部１５０へ出力する。なお、上記条件のいずれかを満たすまでは、鋸断パターン算出部１２０、取り合せ計画評価部１３０、および取り合せ計画選択部１４０による処理が繰り返し行われる。
【００５８】
取り合せ計画決定部１５０は、取り合せ計画選択部１４０により選択された複数の取り合せ計画のうち、取り合せ計画の評価値が最良の取り合せ計画を、実行する取り合せ計画として決定する。取り合せ計画決定部１５０は、実行を決定した取り合せ計画に関する情報をデータ出力部１６０へ出力する。
【００５９】
データ出力部１６０は、取り合せ計画決定部１５０から入力された取り合せ計画に関する情報を、取り合せファイル３に記録する。
【００６０】
データ記憶部１７０は、取り合せ計画立案処理に必要なデータを記憶する記憶部である。データ記憶部１７０には、例えば、データ入力部１１０により注文ファイル１および材料ファイル２から取得された情報や、鋸断パターン算出部１２０、取り合せ計画評価部１３０、および取り合せ計画選択部１４０の処理過程において算出されたデータ等が記憶されている。取り合せ計画立案装置１００の各機能部は、必要に応じてデータ記憶部１７０にデータを記録し、データ記憶部１７０に記録されたデータを読み出すことができる。
【００６１】
＜３．取り合せ計画立案方法＞
以下、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法について、図３〜図２５に基づき、詳細に説明していく。
【００６２】
［３−１．比較方法の説明］
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法を説明する前に、その取り合せ計画立案方法との比較例として、先頭の材料から順番に各材料の取り合せを１つ求める処理を繰り返して、最終的に１つの取り合せ計画を求める取り合せ計画立案方法（比較方法）について、図３〜図８に基づき説明する。
【００６３】
図３は、比較例である取り合せ計画立案方法（比較方法）を示すフローチャートである。比較方法において、取り合せ計画の立案は、先頭材料から順次取り合せを求めることにより行われる。図３に示すように、まず、取り合せを求める材料の番号ｉを１に初期化する（Ｓ１０）。本実施形態では、Ｚ本の材料から製品を取り合せる取り合せ計画を立案することについて説明する。したがって、材料の番号ｉは１〜Ｚの値をとり得る。以下において、ｉ番目の材料を「材料ｉ」と表す。
【００６４】
次いで、鋸断パターン算出部１２０は、材料ｉから連続するＮ本以下の材料に対する鋸断パターンを複数算出する（Ｓ２０）。本実施形態では、上記Ｎを最大まとめ鋸断本数とする。
【００６５】
さらに、取り合せ計画評価部１３０は、ステップＳ２０にて算出された各鋸断パターン（取り合せ計画）の評価値を計算する（Ｓ３０）。鋸断パターン（取り合せ計画）の評価値は、上述したように、材料の歩留りの良否を表す切捨長や、鋸断能率の良否を表す取り合せ本数の標準偏差、結束率の良否を表す尺替り数などを重要度に応じて重み付けして加え合わせた数値である。
【００６６】
切捨長は、材料から取り合せた後に残った材料の長さであり、図３３の切捨て部２０の長さである。切捨長の値として、切捨て部２０の長さの代わりに切捨て部２０の重量を用いてもよい。
【００６７】
また、取り合せ本数とは、１本の材料から取り合せる製品の本数であり、図３３の場合は、１２ｍの製品を２本、１０ｍの製品を２本、８ｍの製品を３本取り合せているため、取り合せ本数は７本となる。本比較方法においては、鋸断能率の良否を表す数値として、このような取り合せ本数の標準偏差を用いることとする。しかし、本発明はかかる例に限定されず、まとめ鋸断による鋸断能率の向上代も考慮して、１本の材料当たりの鋸断回数の標準偏差を鋸断能率の良否に用いてもよい。例えば、図３４（ｃ）の取り合せの場合には、鋸断回数は８回であり（▲印と△印の合計値）、まとめ鋸断本数は３本であるため、１本の材料あたりの鋸断回数は８／３＝２．７回となる。
【００６８】
また、尺替り数とは、パイリング機械で処理する注文が切替わる回数の合計値である。尺替わり数は、例えば、特許文献４のように、各パイリング機械への仕分けロジックを模擬した方法で算出することもできる。以下、各パイリング機械への仕分けロジックを、図４および図５に基づき説明する。なお、図４は、尺替り数の算出処理を説明するための説明図である。図５は、尺替り数の算出処理を示すフローチャートである。
【００６９】
パイリング機械の番号を記号ｓで表し、各パイリング機械で処理されている注文番号であるパイリング注文を記号Ｑｓで表す。尺替り数Ｕｉは、例えば、各材料の取り合せ計画を求めた後の各パイリング機械で処理されている注文番号を記憶し、パイリング注文Ｑｓの値が変化した回数として尺替り数Ｕｉを求めることができる。
【００７０】
図４（１）は材料ｉから取り合せる注文ｊの本数（取り合せ本数）ｐｊの例であり、ここでは注文数を６としている。図４（ａ）は材料ｉ−１の取り合せを求めた後のパイリング注文Ｑｓであり、ここではパイリング機械台数を４台としている。すなわち、図４（ａ）の状態においては、パイリング機械１〜パイリング機械３で、それぞれ、注文１、注文２、注文４を処理しており、パイリング機械４は空いている状態を示している。また、図４（ｂ）〜（ｅ）は、図４（１）の注文（注文２、注文３、注文５、注文６）をパイリング機械へ振り分けた後のパイリング注文Ｑｓを示している。なお、先頭の材料である材料１の尺替り数を求める際には、すべてのパイリング機械は空いている状態として、図４（ａ）に対応するパイリング注文Ｑｓをすべて０として計算する。
【００７１】
材料ｉから取り合された注文（取り合せ本数ｐｊが正の注文）をパイリング機械へ振り分ける場合、例えば、振り分ける注文を既に処理しているパイリング機械（第１優先）、空いているパイリング機械（第２優先）、注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械（第３優先）、取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械（第４優先）、という優先順位に基づき注文をパイリング機械へ振り分ける。これらのパイリング機械が見つからない場合には、例えば、予め指定されたパイリング機械（例えばパイリング機械１）へ注文を振り分ける。
【００７２】
図４（ａ）〜（ｂ）は（第１優先）が成り立つ例を示している。図４（ａ）より、注文２はパイリング機械２で既に処理されているため、注文２はパイリング機械２へ振り分けられる。このとき、図４（ｂ）のように、パイリング注文Ｑ２の値は変化しない。図４（ｂ）〜（ｃ）は（第２優先）が成り立つ例を示している。図４（ｂ）より、パイリング機械４が空いているため、注文３はパイリング機械４へ振り分けられる。これにより、図４（ｃ）に示すように、パイリング注文Ｑ４は３に設定される。
【００７３】
図４（ｃ）〜（ｄ）は（第３優先）が成り立つ例として、注文４の注文残数が０本の場合を示している。すなわち、ｑｊは注文ｊの既取り合せ本数、Ｎｊは注文ｊの注文数であり、図４に記載のｑ４＋ｐ４＝Ｎ４は、今回の取り合せにより注文４はすべて取り終え、注文残数が０本となることを表している。図４（ｃ）より、注文残数が０本である注文４を処理しているパイリング機械３へ注文５が振り分けられ、図４（ｄ）に示すように、パイリング注文Ｑ３は５に設定される。図４（ｄ）〜（ｅ）は、（第４優先）が成り立つ例を示している。パイリング機械１で処理している注文１の取り合せ本数は図８（１）より０本であるため、注文６はパイリング機械１へ振り分けられ、図４（ｅ）に示すように、パイリング注文Ｑ１は６に設定される。
【００７４】
このように、材料ｉから取り合わされた注文である、注文２、注文３、注文５、注文６をパイリング機械に振り分けた結果、パイリング注文Ｑ１は１から６へ、パイリング注文Ｑ３は４から５へ、パイリング注文Ｑ４は０から３へと、合計３回変化する、これより、尺替り数Ｕｉは３となる。
【００７５】
材料ｉの尺替り数Ｕｉを求める具体的な処理フローは、図５に示すように、まず、注文番号ｊを１に、尺替り数Ｕｉを０回に初期化する（Ｓ３１）。次いで、材料ｉからの取り合せ本数ｐｊが正であるか否かを判定し（Ｓ３２）、取り合せ本数ｐｊが正である注文ｊに対して、その注文ｊがパイリング機械で既に処理されているか否かを判定する（Ｓ３３）。すなわち、ステップＳ３３では、Ｑｓ＝ｊであるパイリング注文Ｑｓが存在するか否かを判定している。ステップＳ３３にて注文ｊがパイリング機械で既に処理されていると判定した場合には、パイリング注文Ｑｓの値を書き換えることなく、次の注文に処理を移す（Ｓ３７）。
【００７６】
一方、注文ｊを処理するパイリング機械がないと判定した場合には、何れかのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける必要がある。このため、尺替り数Ｕｉをカウントアップした後（Ｓ３４）、まず、空いているパイリング機械があるか否かを判定する（Ｓ３５ａ）。すなわち、Ｑｓ＝０であるパイリング注文Ｑｓがあるか否かを判定し、空いているパイリング機械が存在すれば、そのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ａ）。一方、ステップＳ３５ａにて空いているパイリング機械がないと判定した場合には、次に、注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械があるか否かを判定する（Ｓ３５ｂ）。注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械があれば、そのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ａ）。
【００７７】
一方、注文残数が０本の注文を処理しているパイリング機械がないと判定した場合には、さらに、取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械があるか否かを判定する（Ｓ３５ｃ）。取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械があれば、そのパイリング機械へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ａ）。一方、取り合せ本数が０本の注文を処理しているパイリング機械がないと判定した場合には、予め設定されたパイリング機械、例えばパイリング機械１へ注文ｊを振り分ける（Ｓ３６ｂ）。このように、ステップＳ３２〜３７の処理を取り合せ本数ｐｊの値が正のすべての注文ｊに対して行うことで（Ｓ３８）、パイリング注文Ｑｓの値が変化した回数である尺替り数Ｕｉの値が求められる。
【００７８】
以上、各パイリング機械への仕分けロジックについて説明した。なお、図４および図５にて説明したように、尺替わり数を算出することもできるが、より簡易には、材料ｉからｎ本の材料から取り合せた注文と、その一回前に（材料（ｉ−ｎ）からｎ本の材料から）取り合せた注文を比べ、異なる注文の数を合計することで算出することもできる。
【００７９】
取り合せ計画（鋸断パターン）の評価値とは、当該鋸断パターン（材料ｉからｎ本の材料の鋸断パターン）のみの評価値ではなく、未取り合せ材料も含めたすべての材料からの取り合せ、すなわち取り合せ計画の評価値とするのが望ましい。例えば、未取り合せ材料に関しては、切捨長はゼロ、取り合せ本数は「すべての注文の未取り合せ製品本数／未取り合せ材料本数」、尺替り数は未取り合せ注文の種類数（未取り合せ製品が残っている注文の数）などとして、取り合せ計画全体の評価値を計算するのが望ましい。なお、取り合せ計画の評価値の算出方法についての詳細な説明は、後述の本実施形態に係る取り合せ計画立案方法の説明においてする。
【００８０】
図３の説明に戻り、ステップＳ３０にてすべての鋸断パターンの評価値が算出されると、取り合せ計画選択部１４０は、すべての鋸断パターンの中から、取り合せ計画の評価値が最良の鋸断パターンを抽出し、当該複数材料の鋸断パターンとして確定する（Ｓ４０）。そして、鋸断パターンを確定すると、材料番号ｉを更新し（Ｓ５０）、取り合せ計画立案処理が完了したか否かを判定する（Ｓ６０）。取り合せ計画立案処理は、例えば、すべての材料から取り合せたとき、あるいは、すべての注文の製品を取り合せたときに終了するようにしてもよい。この終了条件をみたすまで、ステップＳ２０〜Ｓ５０の処理を繰り返すことで、取り合せ計画を立案することができる。
【００８１】
このように、比較方法は、先頭の材料から順番に、各材料（まとめ鋸断可能な場合には複数の材料）の取り合せを１つ求める処理を繰り返し、１つの取り合せ計画を求める方法である。１つの取り合せを求める際には、複数の鋸断パターンの中から評価値が最良の鋸断パターンを選んでいるが、未取り合せ材料に対しては、その切捨長はゼロと仮定するなど簡易的な評価しかできないため、ロット前半の取り合せは良好であるが、ロット後半になると、歩留りや取り合せ本数のばらつきが悪化する傾向にある。
【００８２】
例えば、図６に示すように、注文ファイル１より、７ｍの注文４５本および１０ｍの製品２７本を取り合せる注文情報を取得し、材料ファイル２より、１００ｍの材料３本および９６ｍの材料３本の計６本の材料からこれらの注文を取り合わせる場合を考える。比較方法で歩留まりのみを評価した場合には、例えば図７に示すような取り合せ計画が取得されることが想定される。この場合、ロット前半の材料１〜材料４の取り合せは歩留り１００％（すなわち、切捨長ゼロ）と良好であるが、ロット後半の材料５および材料６の取り合せは、ロット前半で１０ｍの注文を使い切っているため、歩留りの悪い取り合せとなってしまっている。しかも、７ｍの注文には未取り合せ製品が１本残ってしまっている。
【００８３】
一方、図８に示す取り合せ計画は、ロット前半の材料１〜材料３の歩留りは悪い（切捨長１ｍ）が、ロット後半の歩留りは良好（すなわち、切捨長ゼロ）である。また、すべての材料の取り合せ本数は１２本であるため、図７に示す取り合せ計画より図８に示す取り合せ計画の方が、歩留りと鋸断能率に優れた計画となっているといえる。
【００８４】
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法は、図８に示す取り合せ計画のように、ロット前半の評価値だけを比べると、他により良い評価値の取り合せが存在するが、ロット後半も含めたロット全体の評価値に優れた取り合せ計画を求めるための手法である。そのため、本実施形態に係る取り合せ計画立案方法では、ロットの先頭の材料から順次取り合せを求める際に、評価値の最も良い１つの鋸断パターンに確定してしまうのではなく、評価値が劣る取り合せ計画も設定個数残しておく。これにより、取り合せ計画のバリエーションを増やし、比較例の取り合せ計画立案方法（比較方法）と比べて優れた取り合せ計画をすることができる。
【００８５】
なお、以下では、図７および図８に示すような、１回のまとめ鋸断の作業指示に相当する材料の取り合せのパターンを鋸断パターン２１０と記載し、連続する複数の鋸断パターン２１０を取り合せ計画２００と記載する。
【００８６】
［３−２．本実施形態に係る取り合せ計画立案処理］
以下、図９〜図２５に基づいて、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法について、具体的に説明していく。なお、以下の説明においては、図６の注文ファイルに示す注文を、同図の材料ファイルに示す材料から取り合せる取り合せ計画を作成する場合を例に説明する。ここで、最大まとめ鋸断本数Ｎを２本、取り合せ計画を残す設定個数Ｍを４個とし、材料ｉまで取り合せを求めたときの取り合せ計画の評価値を下記式（１）〜式（６）を用いて計算することとする。
【００８７】
評価値（ｉ）＝歩留り評価値（ｉ）＋０．５×鋸断能率評価値（ｉ） ・・・式（１）
歩留り評価値（ｉ）＝材料１〜材料ｉの切捨長の合計値 ・・・式（２）
鋸断能率評価値（ｉ）
＝√｛（既取り合せ偏差平方和＋未取り合せ偏差平方和）／材料本数｝・・・式（３）
既取り合せ偏差平方和＝Σｊ≦ｉ（材料ｊの取り合せ本数−平均取り合せ本数）２
・・・式（４）
未取り合せ偏差平方和
＝未取り合せ材料本数
×（未取り合せ製品本数／未取り合せ材料本数−平均取り合せ本数）２
・・・式（５）
平均取り合せ本数＝製品本数／材料本数 ・・・式（６）
【００８８】
図９は、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法の詳細処理を示すフローチャートである。図９の処理フローは図１のステップＳ２〜Ｓ５に相当し、図１のステップＳ２とＳ３の処理が合わせて図９のステップＳ３００とＳ４００の処理に相当し、図１のステップＳ４の処理がステップＳ５００の処理に、ステップＳ５の処理がステップＳ８００の処理に相当する。以下、図９に示す詳細処理の流れに沿って、具体例を交えながら説明していく。
【００８９】
（ステップＳ１００：初期化処理、ステップＳ２００：計画リスト登録処理）
本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法は、まず、次に取り合せを求める材料番号ｉを１に初期化し（Ｓ１００）、計画リストに空の取り合せ計画を登録する（Ｓ２００）。取り合せ計画にはロット内のすべての材料の取り合せが求まっていない中間状態も含まれ、空の取り合せ計画とはすべての材料の取り合せ計画が求まっていない状態をいう。本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００は、複数の取り合せ計画を同時並行で求める手法であるため、複数の取り合せ計画をデータ記憶部１７０等のメモリ中に記憶する必要がある。この複数の取り合せ計画を記憶するメモリ内の領域を計画リストという。
【００９０】
空の取り合せ計画が記憶されている計画リストの一例を図１０に示す。計画リスト３００には、例えば、製品を取り合わせる材料に関する材料情報３１０、切捨長３２０、未取り合せの製品情報３３０、偏差平方和３４０、評価値３５０等が記憶される。
【００９１】
材料情報３１０には、製品を取り合わせる材料毎に、鋸断パターンを識別するための識別番号３１１と、取り合せ内容を示す鋸断パターン３１２が記録される。なお、識別番号３１１が「＝」となっている鋸断パターンは、前材料（リストにおける左隣の材料）とまとめ鋸断することを表す。例えば、図２３において、材料１と材料２、材料３と材料４、および材料５と材料６は、まとめ鋸断されることを示している。また、識別番号３１１の数字に「’」が付与されている鋸断パターンは、端尺切りを表しており、その右隣の材料と鋸断パターンが異なっている。例えば、図２３において、材料３と材料４の鋸断パターンはすべての鋸断パターンで端尺切りとなっている。
【００９２】
切捨長３２０には、既取り合せ材料（取り合せが求まっている材料）の長さから、取り合せ長（鋸断パターンの製品数とその注文長の積和）を差し引いた長さが記録される。未取り合せの製品情報３３０には、取り合せが決まっていない製品本数が記録される。偏差平方和３４０には、上記式（４）で計算される既取り合せ材料の平均取り取り合せ本数からのばらつきである既取り合せ偏差平方和３４１と、上記式（５）で計算される未取り合せ材料の平均取り合せ本数からのばらつきである未取り合せ偏差平方和３４２とが記録される。
【００９３】
評価値３５０には、上記式（２）式で計算される歩留り評価値３５１、上記式（３）で計算される鋸断能率評価値３５２、上記式（１）で計算される取り合せ計画の評価値である合計値３５３等が記録される。なお、歩留り評価値３５１は、切捨長３２０の値と同一である。本実施形態に係る取り合せ計画立案方法では、このような計画リスト３００の材料情報３１０の鋸断パターン３１２を左から順番に（すなわち、材料番号順に）算出し、最終的に１つの取り合せ計画を取得する。
【００９４】
（ステップＳ３００：鋸断パターン算出処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ２００にて空の取り合せ計画が計画リスト３００に登録されると、鋸断パターン算出部１２０によりすべての取り合せ計画に対して、材料１から連続するＮ本以下の材料の鋸断パターンを複数算出し、取り合せ計画評価部１３０により各鋸断パターンの評価値を計算する（Ｓ３００）。ステップＳ３００の処理が最初に実行されるときには計画リスト３００には空の取り合せ計画が１つ記録されているのみであり、これに対して複数の鋸断パターンが算出される。本実施形態では、連続する材料本数（すなわち、最大まとめ鋸断本数）Ｎは２本と設定されているため、鋸断パターン算出部１２０は、材料１と材料２のまとめ鋸断の鋸断パターン、もしくは、材料１のみの鋸断パターンを複数算出する。
【００９５】
ここで、図１１〜図１５に基づき、ステップＳ３００の処理についてより詳細に説明する。なお、図１１は、図９のステップＳ３００の処理の詳細を示すフローチャートである。図１２は、図９のステップＳ３００の処理が最初に実行された後の計画リスト３００の一例を示す説明図である。図１３は、図１１のステップＳ３２０の処理の詳細を示すフローチャートである。図１４は、図１３のステップＳ３２２の処理の詳細を示すフローチャートである。図１５は、図１３のステップＳ３２５の処理の詳細を示すフローチャートである。
【００９６】
図１１に示すように、まず、鋸断パターン算出部１２０は、取り合せ計画の識別番号ｊを１に初期化し（Ｓ３１０）、取り合せ計画ｊに対して、材料ｉから連続するＮ本以下の材料の鋸断パターンを複数算出する（Ｓ３２０）。ステップＳ３２０の処理は、図１３のフローチャートに従って行われる。
【００９７】
ここで、鋸断能率の観点から、鋸断パターン算出部１２０は、まとめ鋸断を優先して鋸断パターンを算出し、材料１と材料２のまとめ鋸断が求まった場合には、材料１のみの鋸断パターンは求めないこととする。長さの異なる材料をまとめ鋸断する場合、端尺切りを行うと歩留まり向上させることができる。そこで、ステップＳ３２０において鋸断パターンを求める場合、鋸断パターン算出部１２０は、図１３に示すように、まず、鋸断パターンの材料本数ｎに最大材料本数を設定する（Ｓ３２１）。ここでの最大材料本数は最大まとめ鋸断本数であり、ｎ＝２に設定される。なお、図１３のステップＳ３２１において、「最大材料本数」と記載しているが、これは、ステップＳ３２０において図１３のステップＳ３２１の処理を行うときには「最大まとめ鋸断本数」を意味しており、ステップＳ４３０において図１３のステップＳ３２１の処理を行うときには「ｍａｘ（ｎｋ）−ｎｋ本」を意味している。
【００９８】
次いで、取り合せ計画ｊに対して、材料ｉから連続するｎ本の材料の鋸断パターンとして、完全まとめ切りパターンを複数求める（Ｓ３２２）。完全まとめ切りパターンとは、すべての材料から同じ数の注文を取り合せる鋸断パターンをいい、例えば図３４（ａ）の状態が完全まとめ切りパターンである。ステップＳ３２２の完全まとめ切りパターンを複数求める処理は、図１４に示すフローチャートに従って行われる。
【００９９】
すなわち、図１４に示すように、まず、鋸断パターン算出部１２０により、注文毎の鋸断本数（鋸断パターン）を格納する配列Ｐ［Ｓ］（Ｓ：注文の種類数）をゼロにし、鋸断パターンが格納される計画リスト３００を空にする初期化処理が行われる（Ｓ３２２１）。
【０１００】
次いで、鋸断パターン算出部１２０は、長さ条件を満足し、かつ、取り合せ長が最も長くなるように、短い注文を優先して鋸断本数Ｐ［ｊ］を増加させる（Ｓ３２２２）。ここで、長さ条件は、取り合せ長が材料の最短長以下である（取り合せ長≦材料の最短長）とする。例えば、材料１と材料２のまとめ鋸断の鋸断パターンを求める場合を考える。このとき、Ｐ［１］は７ｍの製品の鋸断本数、Ｐ［２］は１０ｍの製品の鋸断本数とする。鋸断パターン算出部１２０は、７ｍの製品を優先してＰ［１］を増やすことで、Ｐ［１］＝１４、Ｐ［２］＝０の鋸断パターンを得る。これ以上Ｐ［１］を増やすと、長さ条件（Ｐ［１］×７ｍ＋Ｐ［２］×１０ｍ≦１００ｍ）を満たさなくなるため、これが７ｍの製品の最大鋸断本数となる。
【０１０１】
鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２２にて得られた鋸断パターンを計画リスト３００に追加する（Ｓ３２２３）。その後、鋸断パターン算出部１２０は、注文長の短い順に鋸断本数が正（Ｐ［ｊ］＞０）の注文を探し、その注文の鋸断本数をゼロにリセットする（Ｐ［ｊ］＝０）（Ｓ３２２４）。そして、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２４にてリセットされた注文より長さの長い注文ｋの鋸断本数を可能であれば１つ増加させる（Ｓ３２２５）。例えば、上記例では、Ｐ［１］＝０、Ｐ［２］＝１とすることができる。
【０１０２】
ステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理は、鋸断本数を増加可能な注文ｋが見つからなくなるまで繰り返される。すなわち、ステップＳ３２２６にて、ステップＳ３２２５で鋸断本数を増加可能な注文ｋが見つかった場合には、ステップＳ３２２２に戻り、ステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３２２６にて鋸断本数を増加可能な注文ｋが見つからなかった場合には、図１４の処理を終了する。このようにして複数の鋸断パターンが取得される。
【０１０３】
例えば、２回目のステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理の繰返しでは、Ｐ［１］＝１２、Ｐ［２］＝１、３回目のステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理の繰返しではＰ［１］＝１１、Ｐ［２］＝２となる。このようにステップＳ３２２２〜Ｓ３２２５の処理を繰り返すと、１１回目の繰返しではＰ［１］＝０、Ｐ［２］＝１０となる。このとき、ステップＳ３２２４で１０ｍの製品の鋸断本数をゼロ（Ｐ［２］＝０）とすると、ステップＳ３２２５において１０ｍより長い注文が見つからず、全体の処理が終了となる。なお、図１４の処理フローは長さ条件を満たす鋸断パターンの組合せを全数探索する手法であるが、本発明はかかる例に限定されず、例えば、指定された条件の鋸断パターンのみ探索するようにしてもよい。指定される条件としては、例えば、「切捨長が所定値以内である」、「取り合せ本数がａ本〜ｂ本以内である」等が考えられる。この場合、ステップＳ３２２２の直後で上記条件の判断を行い、条件を満たしていないときにはステップＳ３２２３をスキップするようにすればよい。
【０１０４】
図１３の説明に戻り、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２にて複数の鋸断パターンの算出を試みて、ステップＳ３２２にて完全まとめ切り鋸断パターンが算出されたか否かを判定する（Ｓ３２３）。完全まとめ切り鋸断パターンが１つも算出されなければ、鋸断パターン算出部１２０は、鋸断パターンの材料本数ｎを１つ減らし（Ｓ３２４）、ステップＳ３２２の処理を繰り返す。一方、１つ以上の完全まとめ切り鋸断パターンが算出されれば、鋸断パターン算出部１２０は、完全まとめ切りパターンに含まれる注文の本数を１つ減少させるとともに、当該注文より長い注文の本数を１つ増加させる（Ｓ３２５）。すなわち、ステップＳ３２５では、短い製品と長い製品とを入れ替える処理を行うことで、最も歩留まりが向上する端尺切りパターンを算出する。
【０１０５】
ステップＳ３２５の端尺切りパターンの算出処理は、図１５に示すフローチャートに従って行われる。まず、鋸断パターン算出部１２０は、完全まとめ切りパターンの処理数ｈを１に初期化する（Ｓ３２５１）。そして、鋸断パターン算出部１２０は、各完全まとめ切りパターンに対して、完全まとめ切りパターンに含まれる任意の１つの注文の製品本数を１つ減少させ、それより長い注文の製品本数を１つ増やす処理を行い、完全まとめ切りパターンとは異なる鋸断パターンを算出する（Ｓ３２５２）。
【０１０６】
さらに、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２５２にて新たに算出された鋸断パターンの長さより長い材料がある場合には、この材料の鋸断パターンを新たに算出された鋸断パターンに置き換える（Ｓ３２５３）。新たに算出された鋸断パターンの長さより材料の長さの方が短い取り合せは、長さ条件を満たさなくなるため、既存の鋸断パターンのままとする。
【０１０７】
その後、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２５３において新たに算出された鋸断パターンに置き換えられた材料があるか否かを判定する（Ｓ３２５４）。ステップＳ３２５４にて置き換えられた材料があると判定した場合には、鋸断パターン算出部１２０は、当該置き換えられた材料すべてについて切捨長を計算し、最も切捨長が短い鋸断パターンを計画リスト３００に登録する（Ｓ３２５５）。一方、ステップＳ３２５４にて置き換えられた材料はないと判定した場合、すなわち、すべての材料が新たに算出された鋸断パターンの長さより短ければ、ステップＳ３２５５の処理はスキップし、ステップＳ３２５６の処理へ進む。
【０１０８】
鋸断パターン算出部１２０は、すべての注文に対してステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を行ったか否かを判定し（Ｓ３２５６）、未処理の注文があれば、ステップＳ３２５２に戻り、ステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を繰り返す。一方、すべての注文に対して処理が完了した場合には、完全まとめ切りパターンの処理数ｈの数を１増やし（Ｓ３２５７）、完全まとめ切りパターンの処理数ｈが完全まとめ切りパターン数ｍ３より大きいか否かを判定する（Ｓ３２５８）。そして、完全まとめ切りパターンの処理数ｈが完全まとめ切りパターン数ｍ３以下であれば、ステップＳ３２５２に戻り、ステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を繰り返す。一方、完全まとめ切りパターンの処理数ｈが完全まとめ切りパターン数ｍ３より大きい場合には、図１５に示す処理を終了する。
【０１０９】
このように、ステップＳ３２５２〜Ｓ３２５５の処理を完全まとめ切りパターンに含まれるすべての注文に対して行うことで、切捨長が最も小さい端尺切りパターンを算出することができる。なお、図１５に示す処理フローは、１つの完全まとめ切りパターンに対して、それと一部異なる１つの鋸断パターンを求め、端尺切りパターンとする方法である。すなわち、まとめ鋸断本数が３本以上であっても鋸断パターンの数は２つであるが、より複雑な端尺切りパターンの算出方法により端尺切りパターンを算出してもよい。例えば、材料１本ごとに異なる鋸断パターンを求め、端尺切りパターンとしてもよい。
【０１１０】
図１３の説明に戻り、ステップＳ３２５にて最も歩留まりのよい端尺切りパターンが算出されると、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３２２で算出した完全まとめ切りパターンとステップＳ３２５で算出した端尺切りパターンとを鋸断パターンとする（Ｓ３２６）。このようにして、鋸断パターン算出部１２０は、複数の鋸断パターンを算出する。
【０１１１】
図１１の説明に戻り、ステップＳ３２０にて複数の鋸断パターンが算出されると、取り合せ計画評価部１３０は、新たに算出された取り合せ計画の評価値を計算する（Ｓ３３０）。取り合せ計画の評価値の算出は、上述したように行うことができる。取り合せ計画評価部１３０は、取り合せ計画の評価値を算出すると、取り合せ計画の数ｊを１増やし（Ｓ３４０）、取り合せ計画の数ｊが既取り合せ計画数ｍ１より大きいか否かを判定する（Ｓ３５０）。ステップＳ３５０にて取り合せ計画の数ｊが既取り合せ計画数ｍ１以下である場合には、ステップＳ３２０に戻り、ステップＳ３２０〜Ｓ３４０の処理を繰り返す。一方、取り合せ計画の数ｊが既取り合せ計画数ｍ１より大きい場合には、図１１に示す処理を終了する。
【０１１２】
以上、図１１〜図１５に基づき、図９のステップＳ３００の詳細な処理について説明した。まとめ鋸断した方が鋸断工程の能率は向上することから、本実施形態では、図１３に示すように、最大まとめ鋸断本数から処理を開始し、そのまとめ鋸断本数の完全まとめ切りパターンが求まらない場合に１つずつまとめ鋸断本数を減らして完全まとめ切りパターンを求めている。これにより、なるべく多くの材料をまとめ鋸断する鋸断パターンを求めることができる。
【０１１３】
図６に示す例においては、材料１と材料２をまとめ鋸断することが可能である。ステップＳ３００の処理を実行すると、例えば図１２に示すように、材料１と材料２をまとめ鋸断する複数の鋸断パターンからなる計画リスト３００が作成される。
【０１１４】
ここで、図１２の計画リスト３００における切捨長、未取り合せの製品情報、偏差平方和、および評価値の算出方法について補足説明する。まず、切捨長については、例えば、図１２の４番目の鋸断パターン（７ｍ×４本＋１０ｍ×７本、７ｍ×４本＋１０ｍ×７本）について、材料１と材料２の合計の材料長が２００ｍであるのに対し、この鋸断パターンの取り合せ長は１９６ｍ（＝７ｍ×４本＋１０ｍ×７本＋７ｍ×４本＋１０ｍ×７本）となっている。これより、切捨長は４ｍとなる。
【０１１５】
また、平均取り合せ本数については、式（６）より算出することができる。ここで、製品本数は７２本（＝４５本＋２７本）、材料本数は６本であるから、平均取り合せ本数は１２本（＝７２本／６本）となる。そして、４番目の鋸断パターンの取り合せ本数は材料１と材料２ともに１１本（＝４本＋７本）であるから、既取り合せ偏差平方和は、式（４）より２（＝（１１本−１２本）２＋（１１本−１２本）２）となる。また、未取り合せ注文の製品本数が５０本（＝３７本＋１３本）、未取り合せ材料本数が４本であるから、未取り合せ偏差平方和は、式（５）より１（＝４×（５０／４−１２）２）となる。従って、鋸断能率評価値は、式（３）より０．７１（＝√｛（２＋１）／６｝）となる。
【０１１６】
このように、各鋸断パターンについて切捨長、未取り合せの製品情報、偏差平方和、および評価値が算出される。
【０１１７】
（ステップＳ４００：不揃い取り合せ計画補正処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ３００にてすべての取り合せ計画に対して鋸断パターンおよび当該鋸断パターンの評価値を算出すると、鋸断パターン算出部１２０は、ステップＳ３００で算出された各鋸断パターンの材料本数ｎｋを調べ、それらの最大値ｍａｘ（ｎｋ）より小さい取り合せ計画に対しては、最大値より不足しているｍａｘ（ｎｋ）−ｎｋ本の材料の鋸断パターンを求め計画リスト３００に追加し、その評価値を計算する（Ｓ４００）。ここで、ステップＳ４００の処理について、図１６および図１７に基づき詳細に説明する。図１６は、図９のステップＳ４００の処理の詳細を示すフローチャートである。図１７は、図９のステップＳ４００における取り合せ計画の算出処理を説明するための説明図である。
【０１１８】
ステップＳ４００における取り合せ計画の算出処理は、図１６に示すように、まず、鋸断パターン算出部１２０により取り合せ計画ｋの値が１に初期化されることから行われる（Ｓ４１０）。そして、鋸断パターン算出部１２０は、図９のステップＳ３００にて新たに追加された鋸断パターンの材料本数ｎｋが、それらの鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）と等しいか否かを判定する（Ｓ４２０）。ステップＳ４２０では、材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）より小さい材料本数の鋸断パターンが存在するか否かを判定している。
【０１１９】
ステップＳ４２０にて新たに追加された鋸断パターンの材料本数ｎｋがそれらの鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）と等しい場合には、鋸断パターン算出部１２０は、取り合せ計画ｋの値を１増やし（Ｓ４６０）、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えているか否かを判定する（Ｓ４７０）。取り合せ計画ｋが新たに追加された取り合せ計画の数ｍ２以下である場合には、ステップＳ４２０に戻り、処理を繰り返す。一方、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えている場合には、図１６に示す処理を終了する。
【０１２０】
一方、ステップＳ４２０にて新たに追加された鋸断パターンの材料本数ｎｋがそれらの鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）より少ない場合には、鋸断パターン算出部１２０は、不足している材料本数の鋸断パターンを求める（Ｓ４３０）。ステップＳ４３０の処理は、図１３に示す処理と同様に行うことができる。このとき、鋸断パターン算出部１２０は、新たに算出されたすべての取り合せ計画に対して、材料ｉ＋ｎｋから連続するｍａｘ（ｎｋ）−ｎｋ以下の材料の鋸断パターンを算出する。ここで、各鋸断パターンの材料本数をｐｋとする。
【０１２１】
ステップＳ４３０にて鋸断パターンを算出すると、取り合せ計画評価部１３０は、各鋸断パターンの評価値を算出し、取り合せ計画選択部１４０によって最良の評価値を有する鋸断パターンを計画リスト３００に追加する（Ｓ４４０）。そして、鋸断パターンの材料本数ｎｋに各鋸断パターンの材料本数をｐｋを加算して（Ｓ４５０）、ステップＳ４２０に戻り、処理を繰り返す。
【０１２２】
例えば、図１７の（計画ａ）のような複数の取り合せ計画があった場合、「取り合せ計画１」は、「取り合せ計画２」および「取り合せ計画３」に比べて、取り合せ済みの材料本数が少ない。そこで、鋸断パターン算出部１２０によりステップＳ４３０にて不足している「材料４（９６ｍ）」の鋸断パターンを複数求め、ステップＳ４４０にて、これら複数の鋸断パターンの中から、取り合せ計画の評価値が最良となる鋸断パターンを計画リストに追加する。これにより、図１９の（計画ｂ）のように、「取り合せ計画１」に「材料４（９６ｍ）」の鋸断パターンが追加される。
【０１２３】
図１６に示すステップＳ４００の処理を行わない場合、取り合せ済みの材料本数が異なる取り合せ計画を比較して優劣を付けることになる。そうすると、本来計画リスト３００に登録されるべき取り合せ計画が採用されず、良い取り合せ計画を算出できなくなる可能性がある。そこで、ステップＳ４００にて、取り合せ済みの材料本数を等しくしてから後続の処理を実行することで、適切な取り合せ計画を計画リスト３００に残し、良い取り合せ計画を算出できるようにしている。
【０１２４】
（ステップＳ５００：取り合せ計画選択処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ４００の処理を終えると、取り合せ計画選択部１４０は、新たに求めたすべての取り合せ計画の中から、評価値の良い順にＭ個の取り合せ計画を計画リスト３００に残し、それ以外の取り合せ計画は削除する（Ｓ５００）。本例のステップＳ５００の１回目の処理を終えた後の計画リストを図１２に示す。本例では、取り合せ計画を計画リスト３００に残す数Ｍを４個に設定している。ここで、ステップＳ５００の処理について、図１８〜図２０に基づき詳細に説明する。図１８は、図９のステップＳ５００の処理の詳細を示すフローチャートである。図１９は、評価値と未取り合せ本数とが等しい取り合せ計画の一例を示す説明図である。図２０は、図９のステップＳ５００の処理が実行された後の計画リスト３００の一例を示す説明図である。
【０１２５】
ステップＳ５００は、計画リスト３００の中から、評価値の良い取り合せ計画のみを残し、それ以外を削除する処理である。図１８に示すように、取り合せ計画選択部１４０は、まず、取り合せ計画ｋの値が１を初期化する（Ｓ５１０）。そして、取り合せ計画選択部１４０は、計画リスト３００の先頭から取り合せ計画を順次処理し、当該取り合せ計画ｋより番号の若い（行番号の小さい）取り合せ計画ｈに、評価値が同一であり、かつ、各注文の未取り合せ製品数が同一である取り合せ計画ｈが存在するか否かを判定する（Ｓ５２０）。
【０１２６】
ステップＳ５２０にて、上記判定条件を満たす取り合せ計画ｈが存在すると判定した場合、取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画ｋを削除する（Ｓ５３０）。一方、ステップＳ５２０にて、上記判定条件を満たす取り合せ計画ｈは存在しないと判定した場合、取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画ｈ（ｈ≦ｋ）の数が、取り合せ計画を計画リスト３００に残す数Ｍより大きいか否かを判定し（Ｓ５４０）、これを満たす場合に評価値が最も悪い取り合せ計画を計画リスト３００から削除する（Ｓ５５０）。なお、ステップＳ５４０の判定条件を満たさない場合には、ステップＳ５５０の処理は行わずに後続の処理が行われる。
【０１２７】
ステップＳ５２０〜Ｓ５５０の処理を終えると、取り合せ計画選択部１４０は、取り合せ計画ｋの値を１増やし（Ｓ５６０）、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えているか否かを判定する（Ｓ５７０）。取り合せ計画ｋが新たに追加された取り合せ計画の数ｍ２以下である場合には、ステップＳ５２０に戻り、処理を繰り返す。一方、取り合せ計画ｋが新たな取り合せ計画の数ｍ２を超えている場合には、図１８に示す処理を終了する。
【０１２８】
以上、ステップＳ５００の処理について説明した。ここで、ステップＳ５２０の処理を行う理由は、計画リスト３００の中に似通った取り合せ計画が複数存在するのを防止するためである。例えば、図１９に示すように、材料１および材料２の鋸断パターンが得られた２つの取り合せ計画が計画リスト３００に存在しているとする。なお、ここではまとめ鋸断不可としている。図１９の２つの取り合せ計画は、材料１および材料２の鋸断パターンが入れ替わっただけであって各注文の未取り合せ製品数が同一であり、評価値も同一である。このため、この２つの取り合せ計画を計画リスト３００に残したとしても、以降の両者の取り合せは同一となり、似通った取り合せ計画を重複して記憶してしまうことになる。このような理由から、評価値と各注文の未取り合せ製品数とが等しい取り合せ計画はいずれか片方のみ（例えば、最初に処理した方のみ）残す方がよい。
【０１２９】
なお、必ずしもステップＳ５２０の処理を行う必要はないが、当該処理を行わない場合には、計画リスト３００の中に似通った取り合せ計画が多数存在することになり、取り合せ計画のバリエーションが少なくなる。そうすると、設定個数Ｍの値を大きくしなければ、よい取り合せ計画を算出できなくなる。
【０１３０】
図９のステップＳ５００の処理を終えた状態では、本例では図２０に示すような材料１および材料２の鋸断パターンが取得される。図２０では、評価値の高い順に４つの取り合せ計画が計画リスト３００に残されている。
【０１３１】
（ステップＳ６００：材料番号更新処理、ステップＳ７００：完了判定処理、ステップＳ８００：取り合せ計画決定処理）
図９の説明に戻り、ステップＳ５００の処理を終えると、取り合せ計画選択部１４０は、材料番号ｉに鋸断パターンの材料本数の最大値ｍａｘ（ｎｋ）を加えて材料番号ｉを更新する（Ｓ６００）。そして、取り合せ計画の立案が完了したか否か、すなわち、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料が残っているか否かを判定し（Ｓ７００）、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料が残っている場合には、ステップＳ３００に戻り、ステップＳ３００〜Ｓ６００の処理を繰り返す。一方、未取り合せ注文か未取り合せ材料が残っていない場合には、取り合せ計画の立案が完了したと判断し、取り合せ計画決定部１５０により、評価リスト３００の中から最も評価値のよい取り合せ計画のみを残して処理を終了する（Ｓ８００）。
【０１３２】
例えば、ステップＳ５００にて、図２０に示すような材料１および材料２をまとめ鋸断する鋸断パターンが算出されると、ステップＳ６００にて次の材料番号ｉは３（＝１＋２）となる。そして、ステップＳ７００の判定において、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料も残っているため、取り合せ計画立案装置１００は、ステップＳ３００に戻り、ステップＳ３００〜Ｓ６００の処理を繰り返す。
【０１３３】
２回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理では、ステップＳ３００にて、１回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理により採用された４つの取り合せ計画に対して、複数の鋸断パターンが算出され、各鋸断パターンの評価値が算出される。すなわち、鋸断パターン算出部１２０により、材料３と材料４とのまとめ鋸断の鋸断パターン、もしくは、材料３のみの鋸断パターンが複数算出され、計画リスト３００に追加される。そして、取り合せ計画評価部１３０により、これらの新たな取り合せ計画すべてについてそれぞれ評価値が計算される。かかる処理により、計画リスト３００には、例えば図２１に示すように、材料３および材料４について算出された鋸断パターンが記録される。
【０１３４】
図２１に示すように、ステップＳ３００の処理により、図２０に含まれる４つの取り合せ計画それぞれに対して、材料３と材料４の鋸断パターンが複数求められている。なお、図２１において、材料３および材料４の鋸断パターンの識別番号にダッシュが付与されている（例えば、１’や２’など）鋸断パターンが存在するが、これらは、ダッシュが付されていない識別番号の完全まとめ切りパターンから派生した端尺切りパターンであることを示している。
【０１３５】
その後、ステップＳ５００で評価値のよいものから順にＭ個（本例では４個）の取り合せ計画を計画リスト３００に残す。なお、図２１に示すように、材料３および材料４の鋸断本数はすべて２本であるため、ステップＳ３００で新たに算出された鋸断パターンの不揃い箇所を補うステップＳ４００の処理は実行されない。
【０１３６】
２回目のステップＳ５００を終えた状態では、図２１に示す計画リスト３００は、例えば図２２のようになる。ここで、１回目のステップＳ５００を終えた状態（図２０）では、１番目の取り合せ計画（材料１の鋸断パターン：１０ｍ×１０本、材料２の鋸断パターン：１０ｍ×１０本）の評価値は２番目に良い値であったが、２回目のステップＳ５００を終えた状態（図２２）では、その取り合せ計画の評価値は４番目以降になったため、計画リスト３００には残されていない。この取り合せ計画は、ロット前半で評価値の良い取り合せであるが、ロット全体を考えると必ずしも良い取り合せではないものといえる。
【０１３７】
２回目のステップＳ５００の処理を終えると、ステップＳ６００にて次の材料番号ｉは５（＝３＋２）となる。そして、ステップＳ７００の判定において、未取り合せ注文が残っており、かつ未取り合せ材料も残っているため、取り合せ計画立案装置１００は、再びステップＳ３００に戻り、ステップＳ３００〜Ｓ６００の処理を繰り返す。
【０１３８】
３回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理では、ステップＳ３００にて、２回目のステップＳ３００〜Ｓ６００の処理により採用された４つの取り合せ計画（図２２）に対して、複数の鋸断パターンが算出され、各鋸断パターンの評価値が算出される。かかる処理により、計画リスト３００には、例えば図２３に示すように、材料５および材料６について算出された鋸断パターンが記録される。その後、ステップＳ５００で評価値のよいものから順にＭ個（本例では４個）の取り合せ計画を計画リスト３００に残す。なお、図２３に示すように、材料５および材料６の鋸断本数はすべて２本であるため、ステップＳ４００の処理は実行されない。
【０１３９】
３回目のステップＳ５００を終えた状態では、図２３に示す計画リスト３００は、例えば図２４のようになる。ここで、図２３の計画リスト３００において、２番目の取り合せ計画（材料１の鋸断パターン：７ｍ×１０本、１０ｍ×３本、材料２の鋸断パターン：７ｍ×１０本、１０ｍ×３本、材料３の鋸断パターン：７ｍ×４本、１０ｍ×７本、材料４の鋸断パターン：７ｍ×５本、１０ｍ×６本、材料５の鋸断パターン：７ｍ×８本、１０ｍ×４本、材料６の鋸断パターン：７ｍ×８本、１０ｍ×４本）の評価値は、２番目によい。しかし、３回目のステップＳ５２０において１番目の取り合せ計画と似通っていると判断され、結果として図２３の２番目の取り合せ計画は図２４では削除されている。このように、重複する取り合せ計画が削除され、取り合せ計画のバリエーションが狭まるのを防止している。
【０１４０】
３回目のステップＳ５００の処理を終えると、ステップＳ６００にて次の材料番号ｉは７（＝５＋２）となる。その後、ステップＳ７００の判定において未取り合せ材料が残っていないことから、ステップＳ８００にて、取り合せ計画立案装置１００の取り合せ計画決定部１５０により、図２４において最も評価値のよい取り合せ計画を実行することが決定される。すなわち、取り合せ計画決定部１５０は、図２４で評価値合計が最も小さい２番目の取り合せ計画を採用する。そして、データ出力部１６０により、図２５に示す取り合せ計画が取り合せファイル３に出力される。図２５の取り合せ計画は、図８に示した取り合せ計画と同一である。
【０１４１】
以上、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００による取り合せ計画立案方法について説明した。かかる取り合せ計画立案方法では、設定個数（Ｍ個）の取り合せ計画を同時並行で求めることができる。設定個数Ｍを１とすると上記比較方法と同じになる。設定個数Ｍを増やせば、取り合せ計画のバリエーションが多くなり、より良い取り合せ計画が求まる可能性が高くなる。このため、設定個数Ｍは、数値実験を行い、設定個数と評価値との関係や計算時間等との関係を調査して適宜決定すればよい。
【０１４２】
なお、設定個数Ｍが多い方が原理的に取り合せ計画の多様性が増加し、より良い計画が得られる可能性が高まる。しかし、設定個数Ｍを増やすと計算負荷や記憶容量も増加してしまうため、問題規模と計算機の能力から数値実験により設定個数Ｍを決定する必要がある。ただし、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００は、図１１のステップＳ３２０およびＳ３３０、図１６のステップＳ４３０〜Ｓ４５０の処理を複数のＣＰＵを有する計算機（もしくは、クラスタ計算機）を用いて並列計算させることは容易である。したがって、設定個数Ｍを増やしても、計算機の有するＣＰＵ個数以内であれば、計算時間はあまり増加することもない。
【０１４３】
＜４．取り合せ計画立案装置のハードウェア構成＞
次に、図２６に基づいて、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００のハードウェア構成について、詳細に説明する。図２６は、本実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００のハードウェア構成を説明するブロック図である。
【０１４４】
取り合せ計画立案装置１００は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、取り合せ計画立案装置１００は、更に、バス９０７と、入力装置９０９と、出力装置９１１と、ストレージ装置９１３と、ドライブ９１５と、接続ポート９１７と、通信装置９１９とを備える。
【０１４５】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１３、またはリムーバブル記録媒体９２１に記録された各種プログラムに従って、取り合せ計画立案装置１００内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるバス９０７により相互に接続されている。
【０１４６】
バス９０７は、ブリッジを介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バスに接続されている。
【０１４７】
入力装置９０９は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９０９は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、取り合せ計画立案装置１００の操作に対応したＰＤＡ等の外部接続機器９２３であってもよい。さらに、入力装置９０９は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。取り合せ計画立案装置１００のユーザは、この入力装置９０９を操作することにより、取り合せ計画立案装置１００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【０１４８】
出力装置９１１は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１１は、例えば、取り合せ計画立案装置１００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、取り合せ計画立案装置１００が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【０１４９】
ストレージ装置９１３は、取り合せ計画立案装置１００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１３は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【０１５０】
ドライブ９１５は、記録媒体用リーダライタであり、取り合せ計画立案装置１００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、ＣＤメディア、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２１は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【０１５１】
接続ポート９１７は、機器を取り合せ計画立案装置１００に直接接続するためのポートである。接続ポート９１７の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート等がある。この接続ポート９１７に外部接続機器９２３を接続することで、取り合せ計画立案装置１００は、外部接続機器９２３から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器９２３に各種のデータを提供したりする。
【０１５２】
通信装置９１９は、例えば、通信網９２５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９１９は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１９は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１９は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９１９に接続される通信網９２５は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【０１５３】
以上、本発明の実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【実施例】
【０１５４】
以下、図２７〜図３１に基づいて、上記実施形態に係る取り合せ計画立案装置１００を用いて、図２７の注文ファイル１の注文を、図２８材料ファイル２の材料から取り合せる計画を求めた実施例を説明する。本実施例においては、最大まとめ鋸断本数Ｎを３本とし、設定個数Ｍを１、４、８、１２、１６と変化させたときの評価値の値を算出した。その結果を図３１に示す。設定個数Ｍが１の場合は比較方法による結果を示している。図３１より、設定個数Ｍを増加させると、設定個数Ｍが１の場合と比較して取り合せ計画の評価値は小さくなっており、設定個数Ｍを増加させると評価値の良い取り合せ計画が得られることが確認された。
【０１５５】
ここで、取り合せ計画を求めたときの評価関数を下記式（１０）〜式（１８）に示す。
【０１５６】
評価値（ｉ）＝２．０×切捨率評価値（ｉ）＋１．０×鋸断能率評価値（ｉ）
＋０．０２×尺替り評価値（ｉ）＋０．５×進捗率評価値（ｉ）
・・・式（１０）
切捨率評価値（ｉ）＝歩留り評価値（ｉ）／材料長 ・・・式（１１）
進捗率評価値（ｉ）＝√Σｇ（既取り合せ累積鋸断長偏差ｇ２
＋未取り合せ累積鋸断長偏差ｇ２）／材料本数・・・式（１２）
既取り合せ累積鋸断長偏差ｇ
＝既取り合せ累積鋸断目標長ｇ−既取り合せ累積鋸断計画長ｇ・・・式（１３）
既取り合せ累積鋸断目標長ｇ＝鋸断割合ｇ×既取り合せ総材料長 ・・・式（１４）
既取り合せ累積鋸断計画長ｇ＝グループｇに属する注文の既取り合せ総製品長
・・・式（１５）
未取り合せ累積鋸断長偏差ｇ
＝未取り合せ累積鋸断目標長ｇ−未取り合せ累積鋸断計画長ｇ・・・式（１６）
未取り合せ累積鋸断目標長ｇ＝鋸断割合ｇ×未取り合せ総材料長 ・・・式（１７）
未取り合せ累積鋸断計画長ｇ＝グループｇに属する注文の未取り合せ総製品長
・・・式（１８）
【０１５７】
式（１０）の切捨率評価値は、式（２）の歩留り評価値を材料長で除して規格化した値である。鋸断能率評価値は、式（３）〜式（６）で計算される値である。尺替り評価値は、図４および図５に基づき説明したパイリング機械（４台）への仕分けロジックを模擬した方法で計算した値であり、予め定められたロジックで４台のパイリング機械に製品を仕分け、製品の注文種類が切替わった回数の合計値である。進捗率評価値は、グループ毎の累積鋸断目標長と累積鋸断計画長との偏差を使用した評価値であり、式（１２）〜式（１８）で計算される。
【０１５８】
各注文は、図２７の右列のように３つのグループに分けられており、各グループに属する製品の長さの合計値（Σ（製品本数数×注文長））から計算される鋸断割合は図２９に示す通りである。進捗率評価値は、ロット後半でも注文の種類数が少なくなることを防ぐように注文を複数グループに分類し、１つのグループの注文を偏って取り合せることがないように各グループの累積鋸断目標長を既取り合せ（未取り合せ）総材料長（材料長の合計値）から定める。すなわち、進捗率評価値は、各グループから均等に取り合せるための評価値であり、累積鋸断目標長からのズレを極力小さくするために用いられる。
【０１５９】
すべての材料からの取り合せ計画を求めた後の評価値の内訳を図３０に示す。比較方法（設定個数Ｍが１の場合）と比べて、上記実施形態の手法（設定個数Ｍが１より大きい場合）を用いることで、図３０に示すようにすべての評価値は小さくなっており、取り合せ計画の質が改善されたことがわかる。また、設定個数Ｍが大きい方が概ね評価値の良い取り合せ計画が得られることが確認された。
【０１６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１６１】
１ 注文ファイル
２ 材料ファイル
３ 取り合せファイル
１００ 取り合せ計画立案装置
１１０ データ入力部
１２０ 鋸断パターン算出部１２０
１３０ 取り合せ計画評価部
１４０ 取り合せ計画選択部
１５０ 取り合せ計画決定部
１６０ データ出力部
１７０ データ記憶部
２００ 取り合せ計画
２１０ 鋸断パターン
３００ 計画リスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置であって、
取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、前記順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出部と、
前記各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価部と、
前記複数の新たな取り合せ計画のうち、前記評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択部と、
選択された前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定部と、
を備え、
前記鋸断パターン算出部、前記取り合せ計画評価部、および前記取り合せ計画選択部は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、
前記取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、前記取り合せ計画決定部は、取り合せ計画立案完了時において前記取り合せ計画選択部により選択されている前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする、取り合せ計画立案装置。
【請求項２】
前記取り合せ計画選択部は、前記評価値が同一であり、かつ、各注文の未取り合せ製品数または既取り合せ製品数が同一である取り合せ計画を重複して選択しないことを特徴とする、請求項１に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項３】
前記鋸断パターン算出部は、
すべての既取り合せ計画に対して算出して付加した鋸断パターンについて、材料のまとめ鋸断本数の最大値を算出し、
当該最大値に満たない鋸断パターンについては、材料の鋸断本数が前記最大値となるまで次の材料の鋸断パターンを繰り返し算出することを特徴とする、請求項１または２に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項４】
前記鋸断パターン算出部は、
前記まとめ鋸断する複数材料のすべてから同一数の注文を取り合せる鋸断パターンである完全まとめ切りパターンを算出し、
前記完全まとめ切りパターンに含まれる任意の１つの注文の金属製品の本数を１つ減少させるとともに当該金属製品の本数を減少させた注文より長い金属製品の注文の本数を１つ増加させる処理を繰り返して、最も歩留りが改善された鋸断パターンである端尺切りパターンを探索し、
前記完全まとめ切りパターンおよび前記端尺切りパターンを鋸断パターンとして前記取り合せ計画評価部に出力することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項５】
前記鋸断パターン算出部は、
まとめ鋸断可能な最大材料数として予め設定された最大まとめ鋸断本数の鋸断パターンから算出を開始し、
予め設定されたまとめ鋸断条件を満たす鋸断パターンが取得できない場合、前記最大まとめ鋸断本数からまとめ鋸断本数を１ずつ減少させて、前記まとめ鋸断本数が最大となる鋸断パターンを算出することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項６】
前記取り合せ計画立案完了条件は、すべての注文の金属製品の取り合せを完了したとき、または、すべての材料から金属製品の取り合せを完了したときのうち、少なくともいずれか一方を満たした場合とすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項７】
同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案方法であって、
取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、前記順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出ステップと、
前記各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画評価値の計算を行う取り合せ計画評価ステップと、
前記複数の新たな取り合せ計画のうち、前記評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択ステップと、
選択された前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定ステップと、
を含み、
取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、前記鋸断パターン算出ステップ、前記取り合せ計画評価ステップ、および前記取り合せ計画選択ステップを繰り返し、
前記取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画立案完了時において選択されている前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する前記取り合せ計画決定ステップを実行することを特徴とする、取り合せ計画立案方法。
【請求項８】
コンピュータを、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置として機能させるためのコンピュータプログラムであって、
取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、前記順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出手段と、
前記各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価手段と、
前記複数の新たな取り合せ計画のうち、前記評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択手段と、
選択された前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定手段と、
を備え、
前記鋸断パターン算出手段、前記取り合せ計画評価手段、および前記取り合せ計画選択手段は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、
前記取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、前記取り合せ計画決定手段は、取り合せ計画立案完了時において前記取り合せ計画選択手段により選択されている前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする、取り合せ計画立案装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１】
同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置であって、
取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、前記順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出部と、
前記各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価部と、
前記複数の新たな取り合せ計画のうち、前記評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択部と、
選択された前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定部と、
を備え、
前記鋸断パターン算出部、前記取り合せ計画評価部、および前記取り合せ計画選択部は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、
前記取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、前記取り合せ計画決定部は、取り合せ計画立案完了時において前記取り合せ計画選択部により選択されている前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする、取り合せ計画立案装置。
【請求項２】
前記取り合せ計画選択部は、前記評価値が同一であり、かつ、各注文の未取り合せ製品数または既取り合せ製品数が同一である取り合せ計画を重複して選択しないことを特徴とする、請求項１に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項３】
前記鋸断パターン算出部は、
すべての既取り合せ計画に対して算出して付加した鋸断パターンについて、材料のまとめ鋸断本数の最大値を算出し、
当該最大値に満たない鋸断パターンについては、材料の鋸断本数が前記最大値となるまで次の材料の鋸断パターンを繰り返し算出することを特徴とする、請求項１または２に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項４】
前記鋸断パターン算出部は、
前記まとめ鋸断する複数材料のすべてから同一数の注文を取り合せる鋸断パターンである完全まとめ切りパターンを算出し、
前記完全まとめ切りパターンに含まれる任意の１つの注文の金属製品の本数を１つ減少させるとともに当該金属製品の本数を減少させた注文より長い金属製品の注文の本数を１つ増加させる処理を繰り返して、最も歩留りが改善された鋸断パターンである端尺切りパターンを探索し、
前記完全まとめ切りパターンおよび前記端尺切りパターンを鋸断パターンとして前記取り合せ計画評価部に出力することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項５】
前記鋸断パターン算出部は、
まとめ鋸断可能な最大材料数として予め設定された最大まとめ鋸断本数の鋸断パターンから算出を開始し、
予め設定されたまとめ鋸断条件を満たす鋸断パターンが取得できない場合、前記最大まとめ鋸断本数からまとめ鋸断本数を１ずつ減少させて、前記まとめ鋸断本数が最大となる鋸断パターンを算出することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項６】
前記取り合せ計画立案完了条件は、すべての注文の金属製品の取り合せを完了したとき、または、すべての材料から金属製品の取り合せを完了したときのうち、少なくともいずれか一方を満たした場合とすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の取り合せ計画立案装置。
【請求項７】
同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案方法であって、
取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、前記順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出ステップと、
前記各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画評価値の計算を行う取り合せ計画評価ステップと、
前記複数の新たな取り合せ計画のうち、前記評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択ステップと、
選択された前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定ステップと、
を含み、
取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、前記鋸断パターン算出ステップ、前記取り合せ計画評価ステップ、および前記取り合せ計画選択ステップを繰り返し、
前記取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、取り合せ計画立案完了時において選択されている前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する前記取り合せ計画決定ステップを実行することを特徴とする、取り合せ計画立案方法。
【請求項８】
コンピュータを、同一ロット内の複数の材料から複数の金属製品に対する注文を取り合せる際に、当該材料に予め付与された順序に従い、取り合せが算出されていない未取り合せの材料に対して順次注文の取り合せの複数の候補を算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画に当該複数の候補をそれぞれ付加することにより複数の新たな取り合せ計画を作成する処理を繰り返して、当該材料に対して決定された注文の取り合せの候補である複数の取り合せ計画から１つを選択することにより、当該材料に対する取り合せ計画を立案する取り合せ計画立案装置として機能させるためのコンピュータプログラムであって、
取り合せ計画における未取り合せの材料に対して、前記順序に従い、まとめ鋸断する複数材料からの注文の取り合せパターンの候補である複数の鋸断パターンを算出して、既取り合せ材料に対する取り合せ計画にそれぞれ付加することにより、取り合せの異なる複数の新たな取り合せ計画の算出を行う鋸断パターン算出手段と、
前記各新たな取り合せ計画について、当該取り合せ計画の評価値の計算を行う取り合せ計画評価手段と、
前記複数の新たな取り合せ計画のうち、前記評価値の良い順に複数の取り合せ計画の選択を行う取り合せ計画選択手段と、
選択された前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定する取り合せ計画決定手段と、
を備え、
前記鋸断パターン算出手段、前記取り合せ計画評価手段、および前記取り合せ計画選択手段は、取り合せ計画立案完了条件を満たすまで、新たな取り合せ計画の算出と、評価値の計算と、取り合せ計画の選択とを繰り返し、
前記取り合せ計画立案完了条件を満たしたとき、前記取り合せ計画決定手段は、取り合せ計画立案完了時において前記取り合せ計画選択手段により選択されている前記複数の取り合せ計画から、前記評価値が最良である取り合せ計画を１つ決定することを特徴とする、取り合せ計画立案装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２０１２−２４７９６２（Ｐ２０１２−２４７９６２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８５７９（Ｐ２０１１−１１８５７９）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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