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公開番号2024165459
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081678
出願日2023-05-17
発明の名称使用原料量演算装置、該方法および該プログラム
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人個人,個人
主分類C22B 9/00 20060101AFI20241121BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】本発明は、再生原料を使用する場合でも、製品の品質を満たす元原料および再生原料の各使用原料量を求め得る使用原料量演算装置、該方法および該プログラムを提供する。
【解決手段】本発明の使用原料量演算装置1000は、原料のコストを表すコスト数理モデルの目的関数を所定の制約条件で最適化することによって前記原料の使用原料量を求解する最適化処理部12と、最適化処理部12で求めた前記原料の使用原料量を外部に出力する出力処理部13とを備え、前記原料のコストは、原料単価と使用原料量との乗算によって表され、前記原料は、元々、原料である元原料と原料に再生された再生原料とを含み、前記制約条件は、製品の品質に関する品質数理モデルの制約式を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
原料のコストを表すコスト数理モデルの目的関数を所定の制約条件で最適化することによって前記原料の使用原料量を求解する最適化処理部と、
前記最適化処理部で求めた前記原料の使用原料量を外部に出力する出力処理部とを備え、
前記原料のコストは、原料単価と使用原料量との乗算によって表され、
前記原料は、元々、原料である元原料と原料に再生された再生原料とを含み、
前記制約条件は、製品の品質に関する品質数理モデルの制約式を含む、
使用原料量演算装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記再生原料は、屑を前記原料にした第1再生原料と、不良品から前記原料に再生された第2再生原料とを含み、
前記制約条件は、さらに、前記第1再生原料に関する第1再生原料数理モデルの制約式と、前記第２再生原料に関する第２再生原料数理モデルの制約式とを含む、
請求項１に記載の使用原料量演算装置。
【請求項３】
前記第１再生原料は、内部で生じた第１屑を前記原料にした第１Ａ再生原料と、外部から購入した第２屑を前記原料にした第１Ｂ再生原料とを含み、
前記第１再生原料数理モデルの制約式は、前記第１Ａ再生原料に関する数理モデルの制約式である、
請求項２に記載の使用原料量演算装置。
【請求項４】
前記コスト数理モデルの目的関数は、さらに、前記再生原料を管理する管理コストを含み、
前記管理コストは、管理単価と前記再生原料の管理量との乗算によって表される、
請求項１に記載の使用原料量演算装置。
【請求項５】
前記制約条件は、さらに、前記原料に関わる二酸化炭素発生量に関するＣＯ
２
数理モデルの制約式を含む、
請求項１に記載の使用原料量演算装置。
【請求項６】
前記元原料は、前記元原料の生成に関わる二酸化炭素発生量の異なる複数の種類を含む、
請求項１に記載の使用原料量演算装置。
【請求項７】
原料のコストを表すコスト数理モデルの目的関数を所定の制約条件で最適化することによって前記原料の使用原料量を求解する最適化処理ステップと、
前記最適化処理ステップで求めた前記原料の使用原料量を外部に出力する出力処理ステップとを備え、
前記原料のコストは、原料単価と使用原料量との乗算によって表され、
前記原料は、元々、原料である元原料と原料に再生された再生原料とを含み、
前記制約条件は、製品の品質に関する品質数理モデルの制約式を含む、
使用原料量演算方法。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の使用原料量演算装置として機能させるための使用原料量演算プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料に、元々、原料である元原料と原料に再生された再生原料とを用いる場合に、前記元原料および前記再生原料の各使用原料量を求める使用原料量演算装置、使用原料量演算方法および使用原料量演算プログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
製造業等では、製品を生産する場合に、一般に、生産計画が立案される。前記生産計画を立案する場合、例えば特許文献１に開示されているように、コストを最小化する観点から、前記生産計画が立案されたり、あるいは例えば特許文献２に開示されているように、品質の観点から、前記生産計画が立案されたり、これら各観点から、生産計画が立案される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１２６１３号公報
特開２０１２－１５５７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、いわゆるカーボンニュートラルやＳＤＧｓ（ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＧｏａｌｓ）の気運が高まり、製造業等でもこの観点での事業の実施が望まれる。このため、前記観点から、いわゆる屑や不良品を原料に再利用することが考えられる。前記屑は、生産過程（製造過程）で発生した原料のかけらや端であり、前記不良品は、生産後に所定の基準を満たさないため、製品として出荷することができなかった生産品である。しかしながら、元々、原料である元原料から製品を生産する場合に較べ、前記屑や不良品から原料に再生された再生原料から製品を生産すると、前記製品の品質に影響してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、再生原料を使用する場合でも、製品の品質を満たす元原料および再生原料の各使用原料量を求め得る使用原料量演算装置、使用原料量演算方法および使用原料量演算プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる使用原料量演算装置は、原料のコストを表すコスト数理モデルの目的関数を所定の制約条件で最適化することによって前記原料の使用原料量を求解する最適化処理部と、前記最適化処理部で求めた前記原料の使用原料量を外部に出力する出力処理部とを備え、前記原料のコストは、原料単価と使用原料量との乗算によって表され、前記原料は、元々、原料である元原料と原料に再生された再生原料とを含み、前記制約条件は、製品の品質に関する品質数理モデルの制約式を含む。
【０００７】
このような使用原料量演算装置は、元々、原料である元原料と原料に再生された再生原料とを含む原料のコストを表すコスト数理モデルの目的関数を、製品の品質に関する品質数理モデルの制約式を含む所定の制約条件で最適化することによって、前記元原料および前記再生原料の各使用原料量を求めるので、再生原料を使用する場合でも、製品の品質を満たす元原料および再生原料の各使用原料量を求めることができる。
【０００８】
他の一態様では、上述の使用原料量演算装置において、前記再生原料は、屑を前記原料にした第１再生原料と、不良品から前記原料に再生された第２再生原料とを含み、前記制約条件は、さらに、前記第１再生原料に関する第１再生原料数理モデルの制約式と、前記第２再生原料に関する第２再生原料数理モデルの制約式とを含む。
【０００９】
このような使用原料量演算装置は、屑を前記原料にした第１再生原料と、不良品から前記原料に再生された第2再生原料とを含む再生原料を使用する場合でも、製品の品質を満たす元原料および再生原料の各使用原料量を求めることができる。第１再生原料の使用には、屑の発生が必要であり、第２再生原料の使用には、不良品の発生に加えて、不良品から原料に再生する工数（処理、工程）が必要であるが、上記使用原料量演算装置は、制約条件に、第１および第２再生原料の各制約式を含めるので、このような必要事項を、元原料および再生原料の各使用原料量の演算に考慮できる。
【００１０】
他の一態様では、上述の使用原料量演算装置において、前記第１再生原料は、内部で生じた第１屑を前記原料にした第１Ａ再生原料と、外部から購入した第２屑を前記原料にした第１Ｂ再生原料とを含み、前記第１再生原料数理モデルの制約式は、前記第１Ａ再生原料に関する数理モデルの制約式である。
（【００１１】以降は省略されています）

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