JP2022113588A - Production plan generation device and production plan generation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製品の生産計画を生成する装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for generating production plans for products.
本発明に関して、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、4つの工程毎に6つの製品の処理順序を決定する4つのスケジューラと、スケジューラに対して、スケジューラ間におけるデータの授受を指示すると共に、スケジューラの処理の実行を指示する制御装置とを備えるスケジューリング装置が開示されている。スケジューラのCPU12a1は、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求める予定時刻算出部12a12と、求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて生産スケジュールの生産効率を評価する評価部12a13と、生産スケジュールを変更するスケジュール変更部12a15と、自工程の直後工程のスケジューラに対して、予定時刻算出部12a12によって求められた各製品の処理終了予定時刻情報を出力するデータ出力部12a16とを備える。
Regarding the present invention, for example, a technique described in
特許文献1に記載のスケジューリング装置では、直前工程の各製品の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻と処理終了予定時刻を求めているが、このときに製品ごとのリードタイムの差異については十分に考慮されていない。したがって、リードタイムが異なる複数の製品について、必ずしも最適な生産計画を求めることができないという課題がある。
In the scheduling device described in
本発明による生産計画生成装置は、複数種類の製品を生産する際の生産計画を生成する装置であって、前記製品の生産順序を最適化する生産順序最適化部を備え、前記生産順序は、工程ごとに設定された複数のスロットの並び順で表され、前記生産順序最適化部は、前記生産順序が仮設定された第1の仮順序を取得し、前記第1の仮順序において加算リードタイムを有する前記製品を抽出し、抽出した前記製品を前記加算リードタイムに応じた第1のスロットに優先的に割り当てるとともに、他の前記製品を前記第1のスロットを除いた第2のスロットに割り当てることで、前記第1の仮順序に基づく第2の仮順序を決定し、前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する。
本発明による生産計画生成方法は、複数種類の製品の生産順序を最適化して前記製品の生産計画を生成する方法であって、前記生産順序は、工程ごとに設定された複数のスロットの並び順で表され、コンピュータにより、前記生産順序が仮設定された第1の仮順序を取得し、前記第1の仮順序において加算リードタイムを有する前記製品を抽出し、抽出した前記製品を前記加算リードタイムに応じた第1のスロットに優先的に割り当てるとともに、他の前記製品を前記第1のスロットを除いた第2のスロットに割り当てることで、前記第1の仮順序に基づく第2の仮順序を決定し、前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する。
A production plan generation device according to the present invention is a device for generating a production plan when producing a plurality of types of products, and comprises a production order optimization unit for optimizing the production order of the products, wherein the production order is: The production order optimizing unit acquires a first provisional order in which the production order is provisionally set, and performs addition read in the first provisional order. extracting the product having time, preferentially assigning the extracted product to a first slot according to the added lead time, and assigning other products to a second slot other than the first slot; By assigning, a second provisional order based on the first provisional order is determined, and the production order is determined based on the second provisional order.
A production plan generation method according to the present invention is a method for optimizing the production order of a plurality of types of products to generate a production plan for the products, wherein the production order is the arrangement order of a plurality of slots set for each process. A computer acquires a first provisional order in which the production order is provisionally set, extracts the products having additional lead time in the first provisional order, and stores the extracted products as the additional lead A second provisional order based on the first provisional order by preferentially assigning to the first slot according to the time and assigning the other products to the second slots other than the first slot. is determined, and the production order is determined based on the second provisional order.
本発明によれば、リードタイムが異なる複数の製品について最適な生産計画を生成することができる。 According to the present invention, an optimum production plan can be generated for multiple products with different lead times.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。本発明が本実施形態に制限されることは無く、本発明の思想に合致するあらゆる応用例が本発明の技術的範囲に含まれる。特に限定しない限り、各構成要素は複数でも単数でも構わない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For clarity of explanation, the following descriptions and drawings are omitted and simplified as appropriate. The present invention is not limited to this embodiment, and all applications consistent with the idea of the present invention are included in the technical scope of the present invention. Unless otherwise specified, each component may be singular or plural.
以下の説明では、例えば、「xxx表」の表現にて各種情報を説明することがあるが、各種情報は表以外のデータ構造で表現されていてもよい。各種情報がデータ構造に依存しないことを示すために、「xxx表」を「xxx情報」と呼ぶことがある。 In the following description, various types of information may be described in terms of, for example, "xxx table", but various types of information may be represented by data structures other than tables. The "xxx table" is sometimes referred to as "xxx information" to indicate that the various information does not depend on the data structure.
また、以下の説明では、同種の要素を区別しないで説明する場合には、参照符号(又は参照符号における共通部分)を使用し、同種の要素を区別して説明する場合は、要素のID(又は要素の参照符号)を使用することがある。 In addition, in the following description, when describing the same type of elements without distinguishing, reference symbols (or common parts in the reference symbols) are used, and when describing the same types of elements with distinction, the ID of the element (or element reference) may be used.
以下の説明では、「プログラム」あるいはそのプロセスを主語として処理を説明する場合があるが、プログラムは、プロセッサ(例えば、CPU(Central Processing Unit))によって実行されることで、定められた処理を、適宜に記憶資源(例えば、メモリ)及び/又は通信インタフェース装置(例えば、通信ポート)を用いながら行うため、処理の主語がプロセッサであってもよい。プロセッサは、プログラムに従って動作することによって、所定の機能を実現する機能部として動作する。プロセッサを含む装置及びシステムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。 In the following description, processing may be described with the subject of "program" or its process, but the program is executed by a processor (for example, CPU (Central Processing Unit)) to perform a specified process. The subject of the processing may be a processor, as appropriate, using storage resources (eg, memory) and/or communication interface devices (eg, communication ports). A processor operates as a functional unit that implements a predetermined function by operating according to a program. Devices and systems that include processors are devices and systems that include these functional units.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る生産システムの構成を示す図である。図1に示す生産システムは、例えば自動車など、仕様が異なる複数種類の製品を生産する多品種少量生産向けのものであり、生産管理センタ1と工場2がネットワーク3を介して接続されることにより構成されている。ネットワーク3は、例えばインターネットや固定電話網、携帯電話網などを用いて構成され、生産管理センタ1と工場2の間で送受信される情報を中継する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a production system according to the first embodiment of the present invention. The production system shown in FIG. 1 is intended for high-mix, low-volume production of multiple types of products with different specifications, such as automobiles. It is configured. The
生産管理センタ1は、製品の生産管理を行うための施設であり、生産制御サーバ10、生産管理用操作端末11およびシステム管理用操作端末12を有する。工場2は、製品の生産を行う施設であり、データ収集装置20と生産ライン21を有する。
The
生産制御サーバ10は、工場2が製品を生産する際の生産計画を生成する生産計画生成装置として機能するコンピュータ装置である。生産制御サーバ10は、ネットワーク3を介して工場2のデータ収集装置20と接続されており、生成した生産計画をデータ収集装置20へ送信する。また、データ収集装置20から送信される製品の生産状況に関する情報を受信し、この情報に基づいて製品の生産管理を行うことも可能である。なお、生産制御サーバ10の詳細については後述する。
The
生産管理用操作端末11およびシステム管理用操作端末12は、生産制御サーバ10が生産計画を生成する際に必要な情報を入力するための情報機器であり、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末等を用いてそれぞれ構成される。生産管理用操作端末11は、ユーザによって操作されることで、工場2で生産される製品の仕様や数量などに関する情報である生産情報が入力される。システム管理用操作端末12は、ユーザによって操作されることで、工場2で製品を生産する際の生産順序や生産ライン21の制約条件などに関する情報である生産制御条件情報が入力される。なお、生産管理用操作端末11の操作を行うユーザは、例えば、工場2において製品の生産管理に関する業務を行う生産管理部門の担当者である。また、システム管理用操作端末12の操作を行う担当者は、工場2において生産ライン21のシステム管理に関する業務を行うシステム管理部門の担当者である。これらのユーザは同一人物であってもよい。
The production
生産管理用操作端末11およびシステム管理用操作端末12は、LAN等の通信回線を介して生産制御サーバ10と接続されており、入力された生産情報や生産制御条件情報を生産制御サーバ10へそれぞれ送信する。生産制御サーバ10は、生産管理用操作端末11やシステム管理用操作端末12から送信されたこれらの情報をデータベースに格納し、生産計画の生成時に利用する。
The production
なお、生産制御サーバ10、生産管理用操作端末11およびシステム管理用操作端末12は、必ずしも物理的に同一の施設内に設置されている必要はない。すなわち、生産管理センタ1は、複数の情報機器を設置して構成される物理的な施設のみならず、複数の情報機器がインターネット等を介して互いに接続されることで構成される仮想的な施設であってもよい。また、生産制御サーバ10に生産管理用操作端末11やシステム管理用操作端末12の機能を組み込んでもよい。
The
データ収集装置20は、生産制御サーバ10から送信される生産計画を受信し、この生産計画を生産ライン21に出力する。生産ライン21は、複数の生産装置22を有している。なお、図1の例では生産ライン21がN個の生産装置22を有しており、各生産装置22を1番目から順に生産装置22-1,22-2,・・・,22-nと示しているが、生産ライン21における生産装置22の個数はこれに限定されない。各生産装置22は、データ収集装置20から出力される生産計画に従って、製品の生産工程全体の中で対応する各工程の作業を実施する。
The
また、データ収集装置20は、生産ライン21の各生産装置22から製品の生産状況に関する情報を取得し、ネットワーク3を介して生産制御サーバ10へ送信する。生産制御サーバ10では、データ収集装置20から受信した情報に基づいて製品の生産状況を把握し、製品の生産管理に反映する。
The
図2は、生産ライン21の概要を示す図である。図2に示すように、生産ライン21は、溶接ライン、合流ライン、ストレージライン、塗装ライン、組立ラインなど、製品の生産時に行われる作業の種類に応じて分類された複数の工程を組み合わせて構成される。各工程には、使用される生産装置22の性能や特性、動作条件等に応じた制約の組み合わせ(制約セット)が設定される。なお、図2の溶接ライン1,2や組み立てライン1,2のように、同じ工程に対して複数の個別ラインが並列に設定されていてもよい。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the
図3は、生産制御サーバ10の内部構成を示す図である。図3に示すように、生産制御サーバ10は、ネットワークインタフェース101、制御部102、外部記憶装置103および内部記憶装置104が、バス105を介してそれぞれ接続されることにより構成されている。
FIG. 3 is a diagram showing the internal configuration of the
ネットワークインタフェース101は、生産制御サーバ10とデータ収集装置20との間でネットワーク3を介して情報を送受信するための所定のインタフェース処理を行う。これにより、生産制御サーバ10とデータ収集装置20がネットワーク3を介して接続される。さらに、生産制御サーバ10と生産管理用操作端末11やシステム管理用操作端末12とを接続し、生産管理用操作端末11やシステム管理用操作端末12において入力された生産情報や生産制御条件情報を受信するための処理を、ネットワークインタフェース101において行ってもよい。
The
制御部102は、その機能として、生産管理部121および生産順序最適化部122を有する。制御部102は、例えばCPU、ROM、RAM等を用いて構成されており、所定のプログラムを実行することで、生産管理部121および生産順序最適化部122の各機能を実現することができる。なお、制御部102としてGPU(Graphics Processing Unit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等を備え、これらを用いて、生産管理部121および生産順序最適化部122の各機能を実現してもよい。
The
生産順序最適化部122は、製品の生産順序を最適化し、その生産順序に応じた生産計画を生成する。生産順序最適化部122により生成された生産計画は、ネットワークインタフェース101によりデータ収集装置20へ送信され、工場2において生産ライン21を用いて行われる製品の生産に適用される。なお、生産順序最適化部122が行う処理の詳細については後述する。
The production
生産管理部121は、生産順序最適化部122により最適化された生産順序に基づいて、製品の生産管理を行う。このとき生産管理部121は、例えばデータ収集装置20から収集した情報に基づいて製品の生産状況を把握し、生産順序最適化部122により生成された生産計画と比較する。そして、この比較結果を生産管理用操作端末11に出力することで生産管理部門の担当者への情報提示を行い、必要に応じて生産計画の見直し等を提案する。なお、上記は生産管理部121による生産管理方法の一例であり、これ以外にも任意の方法で製品の生産管理を行うことができる。
The
外部記憶装置103および内部記憶装置104は、制御部102の制御に応じて各種データをそれぞれ読み書き可能な記憶装置であり、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の記録媒体を用いて構成される。内部記憶装置104には、生産管理プログラム141および生産順序最適化プログラム142の各プログラムと、生産情報データベース143、工場レイアウト情報データベース144、生産順序情報データベース145、生産順序基本モデル情報データベース146および生産制約情報データベース147の各データベース(以下、データベースを「DB」と省略して記載することがある)とが記録されている。各プログラムは制御部102により内部記憶装置104から読み出されて実行され、各データベースはこれらのプログラムを制御部102が実行する際に利用される。なお、これらのプログラムやデータベースの一部または全部を、内部記憶装置104ではなく外部記憶装置103に記録してもよい。
The
生産管理プログラム141および生産順序最適化プログラム142は、制御部102において生産管理部121および生産順序最適化部122をそれぞれ実現するためのプログラムである。すなわち、制御部102は、生産管理プログラム141を実行することで生産管理部121として機能し、生産順序最適化プログラム142を実行することで生産順序最適化部122として機能することができる。
The
生産情報DB143は、工場2において生産される製品の仕様や数量などに関する生産情報を製品ごとに格納したデータベースである。
The
工場レイアウト情報DB144は、工場2における生産ライン21の各工程に関する情報を格納したデータベースである。
The factory
生産順序情報DB145は、生産順序最適化部122により最適化された製品の生産順序の情報を格納したデータベースである。生産順序最適化部122により求められた生産順序情報DB145は、生産制御サーバ10が生成した生産計画として、ネットワークインタフェース101によりデータ収集装置20へ送信される。
The production
生産順序基本モデル情報DB146は、生産順序最適化部122が製品の生産順序を最適化する際に利用するモデルに関する情報を格納したデータベースである。
The production sequence basic
生産制約情報DB147は、生産ライン21の各工程において製品を生産する際の制約に関する情報を格納したデータベースである。
The production
図4は、生産制御サーバ10において記憶されるデータベースの構成例を示す図である。図3に示したように、生産制御サーバ10において内部記憶装置104には、生産情報DB143、工場レイアウト情報DB144、生産順序情報DB145、生産順序基本モデル情報DB146および生産制約情報DB147が格納されている。図4では、これらのデータベースの構成例を示している。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a database stored in the
生産情報DB143は、工場識別子1431、製品識別子1432、製品種別1433、生産数量1434、製品オプション1435の各情報を含む。これらの情報が製品ごとに設定されることで、生産情報DB143が構成される。
The
工場識別子1431は、当該製品が生産される工場2に付与された固有の識別子を表す。製品の生産を行う工場2が複数存在する場合、この工場識別子1431の値により、どの工場で生産される製品であるかを特定することができる。
The factory identifier 1431 represents a unique identifier given to the
製品識別子1432は、当該製品に付与された固有の識別子を表す。この製品識別子1432の値により、各製品を個別に特定することができる。
製品種別1433は、当該製品の種別を表しており、製品種別識別子14331、制約適用条件14332、工程14333、追加リードタイム条件14334を含む。
The
製品種別識別子14331は、当該製品の種別に付与された固有の識別子を表す。仕様が異なる複数種類の製品を生産する多品種少量生産の工場2では、この製品種別識別子14331の値により、各製品をその仕様の違いに応じて区別することができる。
The product type identifier 14331 represents a unique identifier given to the product type. In a high-mix, low-
制約適用条件14332は、当該製品の種別に対する制約の適用条件を表す。前述のように、工場2の生産ライン21では、生産装置22の性能や動作条件等に応じた制約セットが工程ごとに設定されている。この制約セットでは、製品の種別ごとに適用の有無が定められている。そのため、制約適用条件14332の値により、各製品の生産順序を決定する際に当該製品に対して制約セットが適用されるか否かを、製品の種別ごとに判断することができる。
The constraint application condition 14332 represents a constraint application condition for the product type. As described above, in the
工程14333は、当該製品の生産に必要な工程を表す。この工程14333の値により、生産ライン21のどの工程を経て各製品が生産されるかを、製品の種別ごとに判断することができる。
Step 14333 represents the steps required to produce the product. Based on the value of this process 14333, it is possible to determine for each product type through which process of the
追加リードタイム条件14334は、当該製品の生産に必要な追加リードタイムの条件を表す。各製品の生産に必要なリードタイムは工程ごとに異なっており、また製品の仕様によっては、他の製品よりも長いリードタイムが必要となる場合がある。このような場合、追加リードタイム条件14334の値により、当該製品が生産ライン21のうちどの工程において、他の製品よりもどの程度長いリードタイムを要するかを、製品の種別ごとに判断することができる。
The additional lead time condition 14334 represents the condition of additional lead time required for production of the product. The lead time required for the production of each product differs from process to process, and depending on the product specifications, a longer lead time may be required than for other products. In such a case, the value of the additional lead time condition 14334 can be used to determine, for each product type, which process in the
生産数量1434は、当該製品の生産数量を表す。
The
製品オプション1435は、当該製品の追加仕様に関する情報を表しており、オプション識別子14351、制約適用条件14352、工程14353、追加リードタイム条件14354を含む。なお、製品オプション1435は、当該製品に対する追加仕様の数に応じて設定される。そのため図4に示すように、一つの製品について複数の製品オプション1435が設定されることもある。
The
オプション識別子14351は、当該製品の追加仕様に対して付与された固有の識別子を表す。このオプション識別子14351の値により、各製品をその基本仕様に加えて、さらに追加仕様の違いに応じて区別することができる。
The
制約適用条件14352、工程14353、追加リードタイム条件14354については、製品種別1433の制約適用条件14332、工程14333、追加リードタイム条件14334とそれぞれ同様である。
工場レイアウト情報DB144は、工場識別子1441、生産工程識別子1442、生産装置識別子1443、前工程識別子1444、後工程識別子1445、制約識別子リスト1446の各情報を含む。これらの情報が生産ライン21を構成する工程ごとに設定されることで、工場レイアウト情報DB144が構成される。
The factory
工場識別子1441は、生産情報DB143の工場識別子1431と同様である。
生産工程識別子1442は、当該工程に付与された固有の識別子を表す。この生産工程識別子1442の値により、生産ライン21の各工程を個別に特定することができる。
A
生産装置識別子1443は、当該工程で使用される生産装置22に付与された固有の識別子を表す。この生産装置識別子1443の値により、生産ライン21の各工程でどの生産装置22が使用されているかを特定することができる。
The
前工程識別子1444および後工程識別子1445は、生産ライン21において当該工程の前後にそれぞれ存在する工程に付与された固有の識別子を表す。これら前工程識別子1444および後工程識別子1445の値により、生産ライン21における工程の順序を特定することができる。
A
制約識別子リスト1446は、当該工程に対して設定された制約セットを表し、制約セットに含まれる各制約に対して付与された固有の識別子のリストで構成される。この制約識別子リスト1446における各識別子の値により、当該工程における制約の組み合わせを特定することができる。
A
生産順序情報DB145は、工場識別子1451、生産工程識別子1452、製品識別子1453、生産順序1454の各情報を含む。これらの情報が生産ライン21を構成する各工程について製品ごとに設定されることで、生産順序情報DB145が構成される。
The production
工場識別子1451、生産工程識別子1452は、工場レイアウト情報DB144の工場識別子1441、生産工程識別子1442とそれぞれ同様である。製品識別子1453は、生産情報DB143の製品識別子1432と同様である。
The
生産順序1454は、当該工程における当該製品の生産順序を表す。この生産順序1454の値により、工程ごとに各製品がそれぞれ何番目に生産されるかを特定することができる。
The
生産順序基本モデル情報DB146は、モデル識別子1461、モデル適用条件1462、生産順序割当単位1463、生産順序制御アルゴリズム1464の各情報を含む。これらの情報が、生産制御サーバ10において生産順序最適化部122が製品の生産順序を最適化する際に利用するモデルごとに設定されることで、生産順序基本モデル情報DB146が構成される。
The production sequence basic
モデル識別子1461は、当該モデルに付与された固有の識別子を表す。このモデル識別子1461の値により、生産順序最適化部122において利用される各モデルを個別に特定することができる。
A
モデル適用条件1462は、当該モデルの適用条件を表す。このモデル適用条件1462の値により、生産順序最適化部122が製品の生産順序を最適化する際に、各モデルをどのような基準で適用するかを判断することができる。
The
生産順序割当単位1463は、当該モデルに対する生産順序の割当単位を表す。この生産順序割当単位1463の値により、当該モデルによる生産順序の割当が製品単位であるのか、または製品の種別単位であるのかを判断することができる。
The production
生産順序制御アルゴリズム1464は、当該モデルが採用する生産順序の制御アルゴリズムを表す。この生産順序制御アルゴリズム1464の値により、当該モデルがどのようなアルゴリズムで生産順序の最適化を行うかを判断することができる。
The production
生産制約情報DB147は、制約識別子1471、生産工程識別子1472、制約適用条件1473、生産順序割当単位1474、制約定義式1475の各情報を含む。これらの情報が、生産ライン21を構成する工程ごとに設定された制約セットの各制約に対して設定されることで、生産制約情報DB147が構成される。
The production
制約識別子1471は、当該制約に対して付与された固有の識別子を表し、工場レイアウト情報DB144の制約識別子リスト1446においてリスト化された各識別子に対応している。この制約識別子1471の値を参照することで、生産制約情報DB147において、制約識別子リスト1446が表す制約セットに対応する情報を検索することができる。
A
生産工程識別子1472は、工場レイアウト情報DB144の生産工程識別子1442と同様である。
The
制約適用条件1473は、当該制約の適用条件を表す。この制約適用条件1473の値により、各製品の生産順序を決定する際に当該制約が適用されるか否かを判断することができる。
The
生産順序割当単位1474は、当該制約に対する生産順序の割当単位を表す。この生産順序割当単位1474の値により、当該制約が製品単位で適用されるのか、または製品の種別単位で適用されるのかを判断することができる。
The production
制約定義式1475は、当該制約の定義式を表す。生産順序最適化部122では、この制約定義式1475により表される定義式の制約を満たすように、製品の生産順序の最適化が行われる。
The
なお、以上説明した各データベースの構成はあくまで一例であり、他の構成としてもよい。生産制御サーバ10において、生産順序最適化部122が製品の生産順序を最適化して生産計画を生成するのに必要なデータを取得できれば、任意のデータベース構成を採用することができる。
The configuration of each database described above is merely an example, and other configurations may be used. In the
図5は、本発明の第1の実施形態に係る工程ごとの生産順序の設定例を示す図である。図5では、生産工程1、生産工程2、生産工程3の各工程について、本実施形態の生産順序最適化部122により最適化された生産順序の例を示している。これらの各工程における生産順序は、工程ごとに設定された複数のスロットの並び順で表され、各スロットが個別の製品にそれぞれ対応している。
FIG. 5 is a diagram showing a setting example of the production order for each process according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 shows an example of the production order optimized by the production
生産工程2の生産順序は、直前の生産工程1の生産順序を基に、生産順序最適化部122において決定される。このとき生産順序最適化部122は、生産工程1の生産順序を、生産工程2に対する仮の生産順序(仮順序)として設定する。この仮順序において、他の製品よりも生産工程2でのリードタイムが長い製品(図5の例では製品6)が存在する場合、その追加分のリードタイム(加算リードタイム)に応じたスロットを当該製品に優先的に割り当てる。その結果、図5において示すように、生産工程2の生産順序では製品6の順序が繰り下がっている。
The production order of
生産工程3の生産順序も同様に、直前の生産工程2の生産順序を基に、生産順序最適化部122において決定される。このとき生産順序最適化部122は、所定のアルゴリズムによるモデルを用いた最適化処理を実行することで、生産工程3において最適な生産順序を決定する。その結果、図5において示すように、生産工程3の生産順序では製品7と製品8の順序が入れ替わっている。
Similarly, the production order of
なお、上記の例では、生産ライン21において連続する3つの工程である生産工程1、生産工程2、生産工程3に対して、上流の工程から順に生産順序を決定する様子を説明したが、各工程での生産順序についても、同様の手順で決定することができる。すなわち、生産順序最適化部122は、各工程に対して、まず仮順序を決定し、その仮順序において加算リードタイムを有する製品が存在する場合には、当該製品に対して加算リードタイムに応じたスロットを優先的に割り当て、他の製品を残りのスロットに順次割り当てる。こうして仮決定された生産順序に基づいて所定のアルゴリズムによる最適化処理を実行することで、最適な生産順序を決定することが可能となる。なお、このときの生産順序最適化部122の処理の詳細については後述する。
In the above example, the production order is determined for the three consecutive processes in the
ここで、生産順序最適化部122は、ユーザに指定された生産期間を処理単位として、その処理単位ごとに図5で説明したような各工程に対する生産順序を決定する。このときユーザは、生産管理用操作端末11を用いて、例えば1日や1週間など、生産順序の作成を行う処理単位として任意の生産期間を設定することができる。ユーザに設定された生産期間の情報は、生産管理用操作端末11から生産制御サーバ10へ送信され、生産順序最適化部122が行う処理において反映される。
Here, the production
図6は、生産システムの全体処理の流れを示す図である。図1の生産システムでは、まずシステム管理用操作端末12においてユーザに入力された情報に基づいて、工場2で製品を生産する際の生産順序や生産ライン21の制約条件などに関する生産制御条件情報を、システム管理用操作端末12から生産制御サーバ10へ送信する(ステップS1)。
FIG. 6 is a diagram showing the flow of overall processing of the production system. In the production system of FIG. 1, first, based on the information input by the user at the operating
システム管理用操作端末12から送信される生産制御条件情報を受信すると、生産制御サーバ10は、受信した生産制御条件情報に基づいて、内部記憶装置104に生産制御条件のデータベースを設定する(ステップS2)。ここでは、前述の生産情報DB143、工場レイアウト情報DB144、生産順序情報DB145、生産順序基本モデル情報DB146および生産制約情報DB147のうち、生産制御条件に関する工場レイアウト情報DB144、生産順序基本モデル情報DB146および生産制約情報DB147の各データベースを、生産制御条件情報に基づいて設定する。
When the production control condition information transmitted from the system
その後、生産制御サーバ10は、ステップS2で設定したデータベースにおいて表される生産制御条件の基本モデルや制約を考慮して、各工程に対する仮順序を決定する(ステップS3)。ここでは、例えば各工程における製品ごとのリードタイムの合計が平準化されるように、仮順序を決定する。
After that, the
仮順序が決定されたら、生産管理用操作端末11においてユーザに入力された情報に基づいて、工場2で生産される製品の仕様や数量などに関する生産情報を、生産管理用操作端末11から生産制御サーバ10へ送信する(ステップS4)。
After the provisional order is determined, the
生産制御サーバ10は、生産管理用操作端末11から送信される生産情報を受信することで、製品の生産に関する情報を取得する(ステップS5)。そして、取得した生産情報を生産情報DB143に格納する。
The
ステップS5で生産情報を取得して生産情報DB143を設定したら、生産制御サーバ10は、生産情報DB143を参照することで、ステップS3で決定した仮順序において加算リードタイムを有する製品を抽出し、その加算リードタイムに応じた生産順序を設定する(ステップS6)。ここでは前述のように、加算リードタイムを有する製品に対してその加算リードタイムに応じたスロットを優先的に割り当て、他の製品を残りのスロットに順次割り当てることで、加算リードタイムを考慮した生産順序を仮設定する。
After acquiring the production information and setting the
その後、生産制御サーバ10は、ステップS6で仮設定した生産順序に対して、所定の複数工程一括個車割当アルゴリズムを適用した最適化処理を行う(ステップS7)。この最適化処理により、生産ライン21の各工程について、最適化された生産順序を求めることができる。
After that, the
ステップS7で生産順序を求めることができたら、生産制御サーバ10は、求めた生産順序を表す生産計画を生成し、生産計画情報をデータ収集装置20へ送信する(ステップS8)。
When the production order can be obtained in step S7, the
図7は、本発明の第1の実施形態に係る生産順序最適化部122の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、図6のステップS3~S7に対応しており、制御部102において生産順序最適化プログラム142が実行されることにより実現される。
FIG. 7 is a flow chart showing the flow of processing of the production
ステップS10において、生産順序最適化部122は、工場2が生産ライン21で生産する製品の識別子や数量を指定する。ここでは、例えば生産情報DB143を参照し、この生産情報DB143において製品識別子1432、製品種別1433、生産数量1434にそれぞれ設定された値に基づいて、生産順序の最適化を行う対象製品を指定する。
In step S<b>10 , the production
ステップS20において、生産順序最適化部122は、ステップS10で指定した対象製品の生産順序の制御に用いる基本モデルを指定する。ここでは、例えば生産順序基本モデル情報DB146を参照し、この生産順序基本モデル情報DB146においてモデル識別子1461、モデル適用条件1462、生産順序割当単位1463、生産順序制御アルゴリズム1464にそれぞれ設定された値に基づいて、基本モデルを指定する。
In step S20, the production
ステップS30において、生産順序最適化部122は、ステップS10で指定した対象製品について、ステップS20で指定した基本モデルに基づき、工程ごとの仮順序を作成する。ここでは、例えば各工程における製品ごとのリードタイムの合計が平準化されるように各製品の生成順序を仮設定することで、仮順序の作成を行う。このとき前述のように、ユーザに指定された生産期間を処理単位として、その生産期間ごとに仮順序の作成が行われる。これにより、例えば1日や1週間などの生産期間ごとに、各工程の仮順序がステップS30で作成される。
In step S30, the production
なお、図2に示したように、対象製品が互いに並列な複数の工程の組み合わせを含む生産ライン21で生産される場合、ステップS30では、各製品がこれらの工程のうちどの工程を経て生産されるのかを考慮して、工程ごとの仮順序を作成することが好ましい。具体的には、例えば各工程に対して設定された生産制約情報DB147が表す制約と、各製品に対して設定された生産情報DB143が表す制約とが互いに一致するように、工程ごとに製品を選択してその中で仮順序を作成すればよい。これにより、生産順序最適化部122において、製品の種別と工程との組み合わせ条件を含む所定の制約条件を満たすように、仮順序を作成することができる。その結果、製品ごとに適切な工程で仮順序を作成することができる。
As shown in FIG. 2, when the target product is produced in the
ステップS40において、生産順序最適化部122は、ステップS30で作成した仮順序における各製品の中に、加算リードタイムを含むオプション識別子が設定されている製品が存在するか否かを判定する。ここでは、例えば生産情報DB143において、仮順序が設定された各製品に対して設定されている製品オプション1435のうち、追加リードタイム条件14354の値を参照することで、加算リードタイムの有無を製品ごとに判定する。その結果、加算リードタイムを含むオプション識別子が設定されている製品が一つでも存在する場合は、その製品を仮順序から抽出してステップS50へ進み、一つも存在しない場合はステップS60へ進む。
In step S40, the production
ステップS50において、生産順序最適化部122は、ステップS40で仮順序から抽出した、加算リードタイムを含むオプション識別子が設定されている製品を、加算リードタイムに応じたスロットに優先的に割り当てる。これにより、図5で例示したように、当該製品の生産順序を加算リードタイムに応じて繰り下げることができる。
In step S50, the production
なお、ステップS40において加算リードタイムを含むオプション識別子が設定されている製品を複数抽出した場合、生産順序最適化部122は、これらの各製品を相互に入れ替え可能なスロットにそれぞれ割り当てることが好ましい。ここでいう入れ替え可能なスロットとは、後述のステップS80で実施される最適化処理において、当該スロット間でのみ順序の入れ替えを許容し、他のスロットとの入れ替えを制限するものである。
If a plurality of products with option identifiers including additional lead times are extracted in step S40, the production
ステップS50において、加算リードタイムを有する全ての製品を加算リードタイムに応じたスロットに割り当てることができたら、ステップS60へ進む。 In step S50, if all the products having additional lead times can be assigned to slots according to the additional lead time, the process proceeds to step S60.
ステップS60において、生産順序最適化部122は、ステップS40で仮順序から抽出されずに残った全ての製品、すなわち、加算リードタイムを含むオプション識別子が設定されていない製品を、ステップS50で割り当て済みのスロットを除いた空きスロットに順次割り当てる。これにより、ステップS30で作成した仮順序に基づいて、加算リードタイムを考慮した生産順序が仮設定される。
In step S60, the production
なお、ステップS30で作成される仮順序と、ステップS60で仮設定される生産順序とを互いに区別するため、以下の説明では、前者を「第1の仮順序」、後者を「第2の仮順序」とそれぞれ記載することがある。すなわち、生産順序最適化部122は、ステップS40~ステップS60の処理を行うことにより、第1の仮順序に基づく第2の仮順序を決定することができる。ただし、仮順序に含まれる全ての製品について加算リードタイムを有しないとステップS40で判定された場合、ステップS60では、第1の仮順序と同じものが第2の仮順序として決定されることがある。
In order to distinguish between the provisional order created in step S30 and the production order provisionally set in step S60, the former will be referred to as the "first provisional order" and the latter as the "second provisional order" in the following description. may be described as "order". That is, the production
ステップS70において、生産順序最適化部122は、ステップS80の最適化処理において各製品の順序制御に用いる制約を設定する。ここでは、例えば工場レイアウト情報DB144や生産制約情報DB147を参照し、これらのデータベースで設定されている情報に基づいて、工程ごとの制約を設定する。
In step S70, the production
ステップS80において、生産順序最適化部122は、ステップS60で決定した第2の仮順序と、ステップS70で設定した制約とに基づく最適化処理を行う。例えば第2の仮順序に対して設定した制約を満たす複数の生産順序の中で、リードタイムの合計値が最小となるような生産順序を求める最適化問題として取り扱うことで、周知の演算手法を利用してステップS80の最適化処理を実現可能である。このような最適化処理を生産順序最適化部122において実行することで、各工程について第2の仮順序に基づく最適な生産順序を決定することができる。なお、第2の仮順序から最適な生産順序を決定することができれば、ステップS80では任意の演算手法を適用することができる。
In step S80, the production
ここで、前述のようにステップS30では、ユーザに指定された生産期間を処理単位として、その生産期間ごとに仮順序が作成される。そのため、ステップS80の最適化処理においても、ユーザに指定された生産期間ごとに、各工程について最適な生産順序が決定される。その具体例を、以下に図8を参照して説明する。 Here, as described above, in step S30, the production period specified by the user is used as a processing unit, and a provisional order is created for each production period. Therefore, in the optimization process of step S80 as well, the optimum production order is determined for each process for each production period designated by the user. A specific example thereof will be described below with reference to FIG.
図8は、生産期間ごとの生産順序の決定方法を説明する図である。図6では、第1生産期間、第2生産期間、第3生産期間のそれぞれについて、ある工程を対象に、生産順序最適化部122によって第2の仮順序に基づく最適な生産順序を決定する例を示している。
FIG. 8 is a diagram explaining a method of determining the production sequence for each production period. FIG. 6 shows an example in which the production
図8に示すように、各生産期間での生産順序は、図5と同様に複数のスロットの並び順で表され、各スロットが個別の製品にそれぞれ対応している。なお図8の例では、製品ごとの種別の記載を省略している。 As shown in FIG. 8, the production order in each production period is represented by the order of arrangement of a plurality of slots as in FIG. 5, and each slot corresponds to an individual product. Note that in the example of FIG. 8, the description of the type of each product is omitted.
ステップS80の最適化処理において、生産順序最適化部122は、生産期間ごとに設定された第2の仮順序における各スロットのうち、他の生産期間と隣接する所定数のスロット(図8の例では2スロット)を、接続領域として設定する。接続領域とは、第2の仮順序に基づく最適な生産順序を決定する際に、互いに隣接し合う2つの生産期間に対応する生産順序の間でスロット同士の入れ替えを許容する範囲のことである。具体的には、ステップS80の最適化処理では、第1生産期間の末尾2スロットに設定された接続領域と、第2生産期間の先頭2スロットに設定された接続領域との間で、これらの接続領域に含まれるスロット同士の入れ替えを許容する。同様に、第2生産期間の末尾2スロットに設定された接続領域と、第3生産期間の先頭2スロットに設定された接続領域との間で、これらの接続領域に含まれるスロット同士の入れ替えを許容する。
In the optimization process of step S80, the production
さらに、ステップS50で加算リードタイムを有する製品に対して優先的に割り当てたスロットが上記の接続領域に含まれる場合、ステップS80の最適化処理において、生産順序最適化部122は、互いに隣接し合う2つの生産期間に対応する生産順序の間で当該スロットの移動を許容する。具体的には、第1生産期間の末尾2スロットに設定された接続領域のうち、製品6に割り当てられた最後尾のスロットについては、次の第2生産期間の接続領域への移動を許容する。同様に、第2生産期間の末尾2スロットに設定された接続領域のうち、製品17に割り当てられた最後尾から2番目のスロットについては、次の第3生産期間の接続領域への移動を許容する。
Furthermore, when the slot preferentially assigned to the product having the added lead time in step S50 is included in the connection area, in the optimization process in step S80, the production
ステップS80の最適化処理では、上記のように隣接する生産期間の間でのスロットの入れ替えや移動を許容した上で、第2の仮順序から最適な生産順序を決定する。これにより、生産期間ごとに最適な生産計画を柔軟に生成できるようにしている。 In the optimization process of step S80, the optimum production order is determined from the second provisional order after allowing slot replacement and movement between adjacent production periods as described above. This makes it possible to flexibly generate the optimum production plan for each production period.
ステップS90において、生産順序最適化部122は、生産ライン21の中に生産順序を未決定の工程が存在するか否かを判定する。生産ライン21を構成する複数の工程の中に、ステップS80の最適化処理を未実施であり、そのため生産順序がまだ決定されていない工程が含まれている場合は、ステップS30に戻って上記の処理を継続する。一方、全ての工程についてステップS80の最適化処理を実施済みであり、そのため生産順序を未決定の工程が存在しない場合は、図7のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S<b>90 , the production
図9は、生産管理用操作端末11においてユーザが生産情報を入力する際に表示される生産情報設定画面の例を示す図である。図10は、図9の生産情報設定画面から呼び出されるオプション識別子設定画面の例を示す図である。ユーザは、これらの画面において、工場2で生産される製品に付与された各種ID、製品の仕様や数量、追加仕様の詳細などを入力することで、生産情報DB143の設定を行うことができる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a production information setting screen displayed when the user inputs production information on the production
図11は、システム管理用操作端末12においてユーザが生産制御条件情報を入力する際に表示される生産制御条件設定画面の例を示す図である。ユーザは、この画面において、工場2で製品を生産する際の生産順序や生産ライン21の制約条件などを入力することで、工場レイアウト情報DB144、生産順序基本モデル情報DB146および生産制約情報DB147の設定を行うことができる。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a production control condition setting screen displayed when the user inputs production control condition information on the operating
以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。 According to the first embodiment of the present invention described above, the following effects are obtained.
(1)生産制御サーバ10は、工場2において複数種類の製品を生産する際の生産計画を生成する装置である。生産制御サーバ10は、製品の生産順序を最適化する生産順序最適化部122を備える。生産順序は、工程ごとに設定された複数のスロットの並び順で表される。生産順序最適化部122は、生産順序が仮設定された第1の仮順序を取得し(ステップS30)、第1の仮順序において加算リードタイムを有する製品を抽出し(ステップS40)、抽出した製品を加算リードタイムに応じた第1のスロットに優先的に割り当てるとともに、他の製品を第1のスロットを除いた第2のスロットに割り当てることで、第1の仮順序に基づく第2の仮順序を決定し(ステップS50,S60)、第2の仮順序に基づいて生産順序を決定する(ステップS80)。このようにしたので、リードタイムが異なる複数の製品について最適な生産計画を生成することができる。
(1) The
(2)生産順序最適化部122は、ステップS40で加算リードタイムの長さが等しい製品を第1の仮順序において複数抽出した場合、ステップS50において、抽出した各製品を相互に入れ替え可能な第1のスロットにそれぞれ割り当てることが好ましい。このようにすれば、最適な生産計画を柔軟に生成することができる。
(2) When the production
(3)生産順序最適化部122は、ステップS80において、ユーザに指定された生産期間を処理単位として、その処理単位ごとに生産順序を決定する。このようにしたので、任意の生産期間ごとに最適な生産計画を生成することができる。
(3) In step S80, the production
(4)生産順序最適化部122は、ステップS80において、複数のスロットの一部を接続領域に設定する。そして、第2の仮順序に基づいて生産順序を決定する際に、図8に示したように、互いに隣接し合う2つの処理単位にそれぞれ対応する複数のスロット間で、接続領域に含まれるスロット同士の入れ替えを許容する。また、第1のスロットが接続領域に含まれる場合、第1のスロットの処理単位間での移動を許容する。このようにしたので、生産期間ごとに最適な生産計画を生成することができる。
(4) In step S80, the production
(5)工場2において、製品は、互いに並列な複数の工程の組み合わせを含む生産ライン21により生産される。生産順序最適化部122は、ステップS30において、製品の種別と工程との組み合わせ条件を含む所定の制約条件を満たすように、第1の仮順序を作成することが好ましい。このようにすれば、製品ごとに適切な工程で第1の仮順序を作成することができる。
(5) In the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態では、製品の種別ごとにスロットの割り当てを行うことで第2の仮順序を決定し、これに基づいて製品ごとに生産順序を決定する場合の例を説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described. In this embodiment, an example will be described in which the second provisional order is determined by allocating slots for each type of product, and the production order is determined for each product based on this second provisional order.
なお、本実施形態に係る生産システムや生産制御サーバの構成は、第1の実施形態で説明した図1、図3の構成とそれぞれ同様である。また、生産制御サーバにおいて記憶されるデータベースの構成も、第1の実施形態で説明した図4と同様である。そのため以下では、第1の実施形態におけるこれらの構成を用いて、本実施形態の動作を説明するものとする。 The configurations of the production system and the production control server according to this embodiment are the same as the configurations of FIGS. 1 and 3 described in the first embodiment. Also, the configuration of the database stored in the production control server is the same as that shown in FIG. 4 described in the first embodiment. Therefore, the operation of this embodiment will be described below using these configurations in the first embodiment.
図12は、本発明の第2の実施形態に係る工程ごとの生産順序の設定例を示す図である。図12では、生産工程1、生産工程2、生産工程3の各工程について、本実施形態の生産順序最適化部122により最適化された生産順序の例を示している。これらの各工程における生産順序は、第1の実施形態で説明した図5と同様に、工程ごとに設定された複数のスロットの並び順で表され、各スロットが個別の製品にそれぞれ対応している。ただし図12の例では、生産工程3を除いて、各スロットに対応する製品の種別のみを表示している。
FIG. 12 is a diagram showing a setting example of the production order for each process according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 shows an example of the production order optimized by the production
生産工程2の生産順序は、直前の生産工程1の生産順序を基に、生産順序最適化部122において決定される。このとき生産順序最適化部122は、生産工程1の生産順序を、生産工程2に対する仮の生産順序(仮順序)として設定する。この仮順序において、他の製品種別よりも生産工程2でのリードタイムが長い製品種別(図5の例では種別B)が存在する場合、その追加分のリードタイム(加算リードタイム)に応じたスロットを当該製品種別に優先的に割り当てる。その結果、図12において示すように、生産工程2の生産順序では種別Bの順序がそれぞれ繰り下がっている。
The production order of
生産工程3の生産順序も同様に、直前の生産工程2の生産順序を基に、生産順序最適化部122において決定される。このとき生産順序最適化部122は、製品種別を対象に、所定のアルゴリズムによるモデルを用いた最適化処理を実行することで、生産工程3において最適な生産順序を製品種別ごとに決定する。その結果、図12において示すように、生産工程3の生産順序では種別Aと種別Cの順序が一部入れ替わっている。
Similarly, the production order of
生産工程3における製品種別ごとの生産順序を決定したら、生産順序最適化部122は、この製品種別ごとの生産順序に従って、各製品をそれぞれ対応するスロットに割り当てる。その結果、図12において示すように、生産工程3における製品ごとの生産順序が決定される。
After determining the production order for each product type in the
なお、上記の例では、生産ライン21において連続する3つの工程である生産工程1、生産工程2、生産工程3に対して、上流の工程から順に生産順序を決定する様子を説明したが、第1の実施形態と同じく、各工程での生産順序についても、同様の手順で決定することができる。すなわち、生産順序最適化部122は、各工程に対して、まず仮順序を決定し、その仮順序において加算リードタイムを有する製品種別が存在する場合には、当該製品種別に対して加算リードタイムに応じたスロットを優先的に割り当て、他の製品種別を残りのスロットに順次割り当てる。こうして仮決定された生産順序に基づいて所定のアルゴリズムによる最適化処理を実行することで、最適な生産順序を決定することが可能となる。
In the above example, the production order is determined for the three consecutive processes in the
図13は、本発明の第2の実施形態に係る生産順序最適化部122の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、第1の実施形態で説明した図6のステップS3~S7に対応しており、制御部102において生産順序最適化プログラム142が実行されることにより実現される。
FIG. 13 is a flow chart showing the processing flow of the production
ステップS10~S30では、第1の実施形態で説明した図7のフローチャートと同様の処理をそれぞれ実施する。 In steps S10 to S30, processes similar to those in the flowchart of FIG. 7 described in the first embodiment are performed.
ステップS40Aにおいて、生産順序最適化部122は、ステップS30で作成した仮順序における各製品の中に、加算リードタイムを含む製品種別が存在するか否かを判定する。ここでは、例えば生産情報DB143において、仮順序が設定された各製品に対して設定されている製品種別1433のうち、追加リードタイム条件14334の値を参照することで、加算リードタイムの有無を製品種別ごとに判定する。その結果、加算リードタイムを含む製品種別が一つでも存在する場合は、その製品種別を仮順序から抽出してステップS50Aへ進み、一つも存在しない場合はステップS60Aへ進む。
In step S40A, the production
ステップS50Aにおいて、生産順序最適化部122は、ステップS40Aで仮順序から抽出した、加算リードタイムを含む製品種別を、加算リードタイムに応じたスロットに優先的に割り当てる。これにより、図12で例示したように、当該製品種別の生産順序を加算リードタイムに応じて繰り下げることができる。
In step S50A, the production
なお、ステップS40Aにおいて加算リードタイムを含む製品種別を複数抽出した場合、生産順序最適化部122は、第1の実施形態と同様に、これらの各製品種別を相互に入れ替え可能なスロットにそれぞれ割り当てることが好ましい。
Note that when a plurality of product types including the added lead time are extracted in step S40A, the production
ステップS50Aにおいて、加算リードタイムを有する全ての製品種別を加算リードタイムに応じたスロットに割り当てることができたら、ステップS60Aへ進む。 In step S50A, if all product types having additional lead times can be assigned to slots according to the additional lead time, the process proceeds to step S60A.
ステップS60Aにおいて、生産順序最適化部122は、ステップS40Aで仮順序から抽出されずに残った全ての製品種別、すなわち、加算リードタイムを含まない製品種別を、ステップS50Aで割り当て済みのスロットを除いた空きスロットに順次割り当てる。これにより、ステップS30で作成した第1の仮順序に基づいて、加算リードタイムを考慮した第2の仮順序が製品種別ごとに決定される。
In step S60A, the production
ステップS70~S90では、第1の実施形態で説明した図7のフローチャートと同様の処理をそれぞれ実施する。これにより、ステップS60Aで決定した製品種別ごとの第2の仮順序に基づいて、最適な生産順序が製品種別単位で決定される。ステップS90において、全ての工程についてステップS80の最適化処理を実施済みであり、そのため生産順序を未決定の工程が存在しないと判定した場合は、ステップS100へ進む。 In steps S70 to S90, processes similar to those in the flowchart of FIG. 7 described in the first embodiment are performed. As a result, the optimum production order is determined for each product type based on the second provisional order for each product type determined in step S60A. If it is determined in step S90 that the optimization process of step S80 has already been performed for all processes and therefore there is no process whose production order has not been determined, the process proceeds to step S100.
ステップS100において、生産順序最適化部122は、ステップS90までの処理により製品種別単位で決定された最適な生産順序について、各製品種別に対応する任意の製品をそれぞれ割り当てる。これにより、各工程に対して最適な生産順序を製品ごとに決定することができる。ステップS100を実行したら、図13のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S100, the production
以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、生産順序最適化部122は、製品の種別ごとに第2の仮順序を決定し(ステップS50A,S60A)、製品の種別ごとに決定された第2の仮順序に基づいて、製品ごとに生産順序を決定する(ステップS80,S100)。このようにしたので、最適化処理を製品種別単位で実行すればよく、そのため計算量を減少することが可能となる。その結果、リードタイムが異なる複数の製品について最適な生産計画を、より高速に作成することができる。
According to the second embodiment of the present invention described above, the production
なお、上記の各実施形態では、生産制御サーバ10が有する制御部102を生産順序最適化部122として機能させ、この生産順序最適化部122によりステップS10~S30の処理を実行することで、第1の仮順序を作成する例を説明した。しかしながら、生産制御サーバ10以外の場所で作成された第1の仮順序を生産制御サーバ10が取得し、この第1の仮順序を用いて、生産順序最適化部122が図7のステップS40以降の処理、または図13のステップS40A以降の処理を実行することで、各製品の生産順序を決定し、生産計画を作成するようにしてもよい。あるいは、ユーザが生産管理用操作端末11を用いて入力した生産順序を、第1の仮順序として利用してもよい。これ以外にも、任意の方法で取得した第1の仮順序に基づいて、生産計画を作成することが可能である。
In each of the above embodiments, the
また、上記の各実施形態で説明した生産システムは、自動車を生産する際の生産計画の作成において好適なものであるが、他の製品についても適用可能である。複数種類の製品を生産し、その中に他の製品とはリードタイムが異なる製品が含まれていれば、任意の製品の生産計画について本発明を適用可能である。 Moreover, the production system described in each of the above embodiments is suitable for creating a production plan when producing automobiles, but it can also be applied to other products. If a plurality of types of products are produced and some of them include products with different lead times from other products, the present invention can be applied to the production plan of any product.
以上説明した各実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 The embodiments and various modifications described above are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired. Moreover, although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other aspects conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.
1:生産管理センタ、2:工場、3:ネットワーク、10:生産制御サーバ、11:生産管理用操作端末、12:システム管理用操作端末、20:データ収集装置、21:生産ライン、22:生産装置、101:ネットワークインタフェース、102:制御部、103:外部記憶装置、104:内部記憶装置、105:バス、121:生産管理部、122:生産順序最適化部、141:生産管理プログラム、142:生産順序最適化プログラム、143:生産情報データベース、144:工場レイアウト情報データベース、145:生産順序情報データベース、146:生産順序基本モデル情報データベース、147:生産制約情報データベース 1: production control center, 2: factory, 3: network, 10: production control server, 11: operation terminal for production control, 12: operation terminal for system control, 20: data collection device, 21: production line, 22: production Device 101: Network interface 102: Control unit 103: External storage device 104: Internal storage device 105: Bus 121: Production control unit 122: Production order optimization unit 141: Production control program 142: Production sequence optimization program 143: Production information database 144: Factory layout information database 145: Production sequence information database 146: Production sequence basic model information database 147: Production constraint information database
Claims (14)
前記製品の生産順序を最適化する生産順序最適化部を備え、
前記生産順序は、工程ごとに設定された複数のスロットの並び順で表され、
前記生産順序最適化部は、
前記生産順序が仮設定された第1の仮順序を取得し、
前記第1の仮順序において加算リードタイムを有する前記製品を抽出し、
抽出した前記製品を前記加算リードタイムに応じた第1のスロットに優先的に割り当てるとともに、他の前記製品を前記第1のスロットを除いた第2のスロットに割り当てることで、前記第1の仮順序に基づく第2の仮順序を決定し、
前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する生産計画生成装置。 A device for generating a production plan when producing multiple types of products,
a production order optimization unit that optimizes the production order of the products;
The production order is represented by the order of arrangement of a plurality of slots set for each process,
The production order optimization unit
Acquiring a first provisional order in which the production order is provisionally set;
extracting the products with added lead time in the first tentative order;
By preferentially allocating the extracted product to a first slot corresponding to the added lead time and allocating the other product to a second slot other than the first slot, the first temporary determine a second tentative order based on the order;
A production plan generating device that determines the production order based on the second provisional order.
前記生産順序最適化部は、前記加算リードタイムの長さが等しい前記製品を前記第1の仮順序において複数抽出した場合、抽出した各製品を相互に入れ替え可能な前記第1のスロットにそれぞれ割り当てる生産計画生成装置。 In the production plan generation device according to claim 1,
The production order optimizing unit, when extracting a plurality of the products having the same length of the added lead time in the first provisional order, assigns each of the extracted products to the mutually interchangeable first slots. Production plan generator.
前記生産順序最適化部は、ユーザに指定された生産期間を処理単位として、前記処理単位ごとに前記生産順序を決定する生産計画生成装置。 In the production plan generation device according to claim 1,
The production sequence optimizing unit determines the production sequence for each processing unit, with a production period specified by a user as a processing unit.
前記生産順序最適化部は、
前記複数のスロットの一部を接続領域に設定し、
前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する際に、互いに隣接し合う2つの前記処理単位にそれぞれ対応する前記複数のスロット間で、前記接続領域に含まれる前記スロット同士の入れ替えを許容する生産計画生成装置。 In the production plan generation device according to claim 3,
The production order optimization unit
setting a part of the plurality of slots as a connection area;
when determining the production order based on the second provisional order, switching the slots included in the connection area between the plurality of slots respectively corresponding to the two processing units adjacent to each other; Allowable production plan generator.
前記生産順序最適化部は、前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する際に、前記第1のスロットが前記接続領域に含まれる場合、前記第1のスロットの前記処理単位間での移動を許容する生産計画生成装置。 In the production plan generation device according to claim 4,
When the production order is determined based on the second provisional order, the production order optimization unit, when the first slot is included in the connection area, determines the number of processing units between the processing units of the first slot. A production plan generator that allows movement in
前記製品は、互いに並列な複数の前記工程の組み合わせを含む生産ラインにより生産され、
前記生産順序最適化部は、前記製品の種別と前記工程との組み合わせ条件を含む所定の制約条件を満たすように、前記第1の仮順序を作成する生産計画生成装置。 In the production plan generation device according to claim 1,
The product is produced by a production line including a combination of a plurality of the processes parallel to each other,
The production order optimizing unit is a production plan generation device that creates the first provisional order so as to satisfy a predetermined constraint condition including a combination condition of the product type and the process.
前記生産順序最適化部は、前記製品の種別ごとに前記第2の仮順序を決定し、
前記製品の種別ごとに決定された前記第2の仮順序に基づいて、前記製品ごとに前記生産順序を決定する生産計画生成装置。 In the production plan generation device according to claim 1,
The production order optimization unit determines the second provisional order for each product type,
A production plan generating device for determining the production sequence for each product based on the second provisional sequence determined for each product type.
前記生産順序は、工程ごとに設定された複数のスロットの並び順で表され、
コンピュータにより、
前記生産順序が仮設定された第1の仮順序を取得し、
前記第1の仮順序において加算リードタイムを有する前記製品を抽出し、
抽出した前記製品を前記加算リードタイムに応じた第1のスロットに優先的に割り当てるとともに、他の前記製品を前記第1のスロットを除いた第2のスロットに割り当てることで、前記第1の仮順序に基づく第2の仮順序を決定し、
前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する生産計画生成方法。 A method for optimizing the production order of multiple types of products and generating a production plan for the products, comprising:
The production order is represented by the order of arrangement of a plurality of slots set for each process,
by computer
Acquiring a first provisional order in which the production order is provisionally set;
extracting the products with added lead time in the first tentative order;
By preferentially allocating the extracted product to a first slot corresponding to the added lead time and allocating the other product to a second slot other than the first slot, the first temporary determine a second tentative order based on the order;
A production plan generation method for determining the production order based on the second provisional order.
前記加算リードタイムの長さが等しい前記製品を前記第1の仮順序において複数抽出した場合、抽出した各製品を相互に入れ替え可能な前記第1のスロットにそれぞれ割り当てる生産計画生成方法。 In the production plan generation method according to claim 8,
A method of generating a production plan, wherein, when a plurality of the products having the same length of the added lead time are extracted in the first provisional order, each of the extracted products is assigned to the first slots that can be replaced with each other.
ユーザに指定された生産期間を処理単位として、前記処理単位ごとに前記生産順序を決定する生産計画生成方法。 In the production plan generation method according to claim 8,
A production plan generation method for determining the production sequence for each processing unit, with a production period designated by a user as the processing unit.
前記複数のスロットの一部を接続領域に設定し、
前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する際に、互いに隣接し合う2つの前記処理単位にそれぞれ対応する前記複数のスロット間で、前記接続領域に含まれる前記スロット同士の入れ替えを許容する生産計画生成方法。 In the production plan generation method according to claim 10,
setting a part of the plurality of slots as a connection area;
when determining the production order based on the second provisional order, switching the slots included in the connection area between the plurality of slots respectively corresponding to the two processing units adjacent to each other; Allowed production plan generation methods.
前記第2の仮順序に基づいて前記生産順序を決定する際に、前記第1のスロットが前記接続領域に含まれる場合、前記第1のスロットの前記処理単位間での移動を許容する生産計画生成方法。 In the production plan generation method according to claim 11,
A production plan that allows movement of the first slot between the processing units when the first slot is included in the connection area when the production order is determined based on the second provisional order. generation method.
前記製品は、互いに並列な複数の前記工程の組み合わせを含む生産ラインにより生産され、
前記製品の種別と前記工程との組み合わせ条件を含む所定の制約条件を満たすように、前記第1の仮順序を作成する生産計画生成方法。 In the production plan generation method according to claim 8,
The product is produced by a production line including a combination of a plurality of the processes parallel to each other,
A production plan generation method for generating the first provisional order so as to satisfy predetermined constraint conditions including combination conditions of the product type and the process.
前記製品の種別ごとに前記第2の仮順序を決定し、
前記製品の種別ごとに決定された前記第2の仮順序に基づいて、前記製品ごとに前記生産順序を決定する生産計画生成方法。 In the production plan generation method according to claim 8,
determining the second provisional order for each type of the product;
A production plan generating method for determining the production sequence for each product based on the second provisional sequence determined for each type of the product.
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