JPH05174030A - Job shop scheduling expert system - Google Patents

Job shop scheduling expert system

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Publication number
JPH05174030A
JPH05174030A JP33832791A JP33832791A JPH05174030A JP H05174030 A JPH05174030 A JP H05174030A JP 33832791 A JP33832791 A JP 33832791A JP 33832791 A JP33832791 A JP 33832791A JP H05174030 A JPH05174030 A JP H05174030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scheduling
rule
machine
jobs
priority
Prior art date
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Pending
Application number
JP33832791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Ikeda
佳則 池田
Yasuyuki Konishi
康之 小西
Akio Katou
暁朗 加藤
Yuichi Tanioka
雄一 谷岡
Noburo Omi
修郎 近江
Tomoyuki Aratake
朋之 荒武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP33832791A priority Critical patent/JPH05174030A/en
Publication of JPH05174030A publication Critical patent/JPH05174030A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

PURPOSE:To satisfy the time limit of delivery instructed for production and also to improve the working ratio of each machine so as to simplify the allocation of a job shop line. CONSTITUTION:A parts production instruction is decomposed into the jobs and these jobs are allocated to each job based on a calendar in a job shop scheduling expert system. This system contains the master data 2-5 which include the proper information on the parts, the processes, the machines, the jigs, etc., the working type calendar data 6 which includes the information on the working time type of each machine, the limitation data 7 which includes the limitation information on allocation, and a scheduling means 1 which decomposes a production instruction into jobs based on each of the preceding data and then allocates the jobs to the machines respectively with application of a rule having the priority on the time limit of delivery and a rule having the priority on the working ratio. The means 1 divides the allocation of jobs into the general machines, the M/C and the outside order processes to apply the rule having the priority on the time limit of delivery to the general machines and to apply the rule having the priority on the working ratio to the M/C respectively. Otherwise an excessive time-limit-of-delivery margin delay rule is applied together with a time-limit- of-delivery margin limit-priority rule, a daily machined product-priority rule, a multiprocess parts-priority rule, and a continuous machining-priority rule.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スケジューリングの経
験的知識をプログラムに記述することで生産現場で行わ
れている作業手順にしたがってスケジューリングするジ
ョブショップスケジューリングエキスパートシステムに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a job shop scheduling expert system for scheduling empirical knowledge of scheduling in a program according to a work procedure performed at a production site.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、製造業において、機械設備のスケ
ジューリングが重要な課題となっている。生産管理にお
ける機械加工のスケジューリングとは、MRP(Mater
ial Requirement Planning;資材所要量計画)等の上
位の生産管理システムから加工対象となる部品オーダー
を受け、各機械設備毎に加工する部品、数量、着手予定
日、完了予定日等を明示したスケジュールを作成する手
続きである。
2. Description of the Related Art In recent years, scheduling of mechanical equipment has become an important issue in the manufacturing industry. Scheduling of machining in production management means MRP (Matter
Receive a part order to be processed from a higher-level production management system such as ial requirement planning), and specify a schedule that clearly indicates the parts to be machined, the quantity, the planned start date, the planned completion date, etc. for each machine equipment. This is a procedure to create.

【0003】機械加工のライン形態にジョブショップラ
インがある。機械の並んでいるラインに材料を投入する
と、その並びの順番に材料が流れてゆくに従って製品が
出来上がる、フローショップ(所謂流れ作業)に対し
て、ジョブショップラインは、機械の並びが加工の順番
に関係なく、オーダーによって加工する機械の割付を行
う、つまりスケジューリングの必要なラインである。こ
のようなジョブショップラインでは、どのような割付を
行えば全体として稼働率が上がり、要求された納期を確
保できるか、その解を求めるのが難しい。
There is a job shop line as a line form for machining. In contrast to a flow shop (so-called flow work), where materials are put into a line where machines are lined up and products are made as the materials flow in the order in which the machines are lined up, the job shop line is the order in which machines line up Regardless of the order, it is a line that requires allocation of machines to be processed according to orders, that is, scheduling is required. In such a job shop line, it is difficult to find out what allocation should be performed to raise the operating rate as a whole and to secure the required delivery date.

【0004】一般には、数十台ある機械に対して数百な
いし数千のオーダーがあり、その場合のジョブの組み合
わせは膨大な数にのぼる。そのため、これらの全ての組
み合わせを調べて最適な組み合わせを見つけ割付を決定
することは、計算機を利用したとしても処理時間がかか
りすぎ現実的でない。
Generally, there are several hundreds to several thousands of orders for dozens of machines, and the combination of jobs in that case is enormous. Therefore, it is not realistic to examine all of these combinations to find the optimum combination and determine the allocation because it takes a long processing time even if a computer is used.

【0005】そこで、多くの生産現場では、予め詳細な
スケジュールを作成することが難しいため、人手で作成
したラフなスケジュールに基づいて日々検討・調整を行
い、スケジュールの詳細化と作業予定の確定を図ってい
る。
Therefore, at many production sites, it is difficult to create a detailed schedule in advance, so daily study and adjustment are performed based on a rough schedule created manually to make the schedule more detailed and the work schedule fixed. I am trying.

【0006】また、従来よりジョブショップラインの割
付を行う幾つかの手法が研究され提案されている。その
1つの手法は、数理モデルで解く、OR手法といわれる
方法であり、納期や在庫、稼働率、コスト等に重み付け
をした一次式を評価式とすることによって、各オーダー
の優先順位を求め割付を行うものである。
[0006] Further, conventionally, several methods for allocating job shop lines have been studied and proposed. One of them is a method called an OR method, which is solved by a mathematical model, and the priority of each order is obtained and assigned by using a linear expression weighting delivery date, inventory, operating rate, cost, etc. as an evaluation expression. Is to do.

【0007】もう1つの手法は、シミュレーションによ
る方法であり、この場合には、例えば納期遅れがなるべ
く少なくなるようなある優先順位付けの評価尺度を与え
て、それを動かせるパラメータとして保持するものであ
る。したがって、この手法では、他の固定したパラメー
タの組み合わせでシミュレーションを行い、パラメータ
を少しずつ変化させて解を求める。
Another method is a method by simulation. In this case, for example, an evaluation scale for prioritizing a delivery delay as small as possible is given and held as a movable parameter. .. Therefore, in this method, a simulation is performed with another fixed combination of parameters, and the parameters are gradually changed to obtain a solution.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記数理モデ
ルを用いた従来の方法は、適正な重み付けが与えられな
いとジョブショップラインをうまくコントロールするこ
とができず、重み付けの与え方が難しいという問題があ
る。また、割付をしてゆくに従って状況がダイナミック
に変化してゆくが、重み付けを固定していまうと、その
変化に対応できないとゆう問題がある。
However, in the conventional method using the mathematical model, the job shop line cannot be well controlled unless proper weighting is given, and it is difficult to give weighting. There is. In addition, the situation changes dynamically as the allocation is made, but if the weighting is fixed, there is a problem that the change cannot be dealt with.

【0009】また、割付を行ってゆく過程で種々の状況
が発生すると、その状況に応じた最善のスケジュールが
あり、現場の熟練者は、その最善のスケジュールを導き
出すことができるが、従来の評価関数を用いた手法で
は、常に同じ評価手法によりスケジューリングを行うの
で、それぞれの状況での柔軟な対応ができない。
Further, if various situations occur in the process of allocation, there is a best schedule according to the situation, and an expert on site can derive the best schedule. In the method using a function, scheduling is always performed by the same evaluation method, so that it is not possible to deal flexibly in each situation.

【0010】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、製造指示の納期を満足すると共に機械の稼働率を
上げたジョブショップラインの割付を簡便に行うことが
できるジョブショップスケジューリングエキスパートシ
ステムを提供することを目的とするものである。
The present invention is to solve the above-mentioned problems, and a job shop scheduling expert system capable of easily allocating a job shop line satisfying the delivery date of a manufacturing instruction and increasing the operation rate of a machine. It is intended to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、部
品の製造指示をジョブに分解し、分解した各ジョブを機
械毎にカレンダーに従って割り付けるジョブショップス
ケジューリングエキスパートシステムであって、部品や
工程、機械、治具等に関する固有の情報を有するマスタ
ーデータ、機械毎の稼働時間タイプに関する情報を有す
る稼働タイプカレンダーデータ、割付の制約情報を有す
る制約データ、及び前記各データを参照して製造指示を
ジョブに分解し納期優先ルールと稼働率優先ルールを適
用して各ジョブを機械毎に割り付けるスケジューリング
手段を備えたことを特徴とするものである。さらに、ス
ケジューリング手段は、ジョブの割付を一般機械とM/
C(マシニングセンター)と外注工程に分け、一般機械
には納期優先ルールを適用し、M/Cには稼働率優先ル
ールを適用し、或いは過剰納期余裕遅延ルールや納期余
裕限界優先ルール、毎日加工品優先ルール、多工程品優
先ルール、連続加工優先ルールを適用することを特徴と
する。
To this end, the present invention is a job shop scheduling expert system that decomposes parts manufacturing instructions into jobs and allocates the decomposed jobs to each machine according to a calendar. , Master data with unique information about jigs, operation type calendar data with information about operation time type for each machine, constraint data with allocation constraint information, and manufacturing instruction by referring to each data The present invention is characterized by comprising a scheduling means for disassembling and applying the delivery date priority rule and the operation rate priority rule to allocate each job to each machine. Further, the scheduling means assigns jobs to the general machine and M /
C (Machining Center) and outsourced process, apply the delivery date priority rule to general machines, the operation rate priority rule to M / C, or the excess delivery time delay delay rule, delivery time allowance limit priority rule, daily processed products It is characterized by applying the priority rule, the multi-process item priority rule, and the continuous processing priority rule.

【0012】[0012]

【作用】本発明のジョブショップスケジューリングエキ
スパートシステムでは、マスターデータ、稼働タイプカ
レンダーデータ、制約データを有し、スケジューリング
手段でこれらを参照して製造指示をジョブに分解し納期
優先ルール、稼働率優先ルール、過剰納期余裕遅延ルー
ル、納期余裕限界優先ルール、毎日加工品優先ルール、
多工程品優先ルール、連続加工優先ルールを適用して、
一般機械とM/Cと外注工程に分け各ジョブを機械毎に
割り付けるので、製造指示の納期を満足しながら機械の
稼働率を上げたスケジューリングを行うことができる。
The job shop scheduling expert system of the present invention has master data, operation type calendar data, and constraint data, and the scheduling means refers to these to decompose the manufacturing instructions into jobs, and the delivery date priority rule and operation rate priority rule. , Overdue margin delay rule, Deadline margin limit priority rule, Daily processed goods priority rule,
Applying the multi-process item priority rule and continuous processing priority rule,
Since each job is assigned to each machine by dividing it into a general machine, an M / C, and an outsourcing process, it is possible to perform scheduling with an increased operating rate of the machine while satisfying the delivery date of the manufacturing instruction.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明のジョブショップスケジュー
リングエキスパートシステムの1実施例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a job shop scheduling expert system of the present invention.

【0015】図1において、スケジューリング部1は、
M/C(マシニングセンター)、M/C以外の一般機
械、外注工程に応じ、納期優先ルールや稼働率優先ルー
ル、納期余裕限界ルール、過剰納期余裕遅延ルール、毎
日加工品割付ルール、多工程部品優先ルール、連続加工
割付ルール等を適用して部品オーダーの対象となるジョ
ブを機械毎にカレンダーに割り付けてゆくものであり、
この割付は、入力データに基づき、部品マスター2、工
程マスター3、機械マスター4、治具マスター5からな
るマスターデータを参照して行われる。
In FIG. 1, the scheduling unit 1
Depending on M / C (machining center), general machines other than M / C, and outsourced processes, delivery priority rule, operation rate priority rule, delivery allowance margin rule, excess delivery allowance delay rule, daily processed goods allocation rule, multi-process parts priority By applying rules, continuous processing allocation rules, etc., jobs that are subject to parts order are allocated to the calendar for each machine,
This allocation is performed by referring to the master data composed of the component master 2, the process master 3, the machine master 4, and the jig master 5 based on the input data.

【0016】入力データとしては、部品オーダー(製造
指示)9、作業実績(加工実績)10、操業カレンダー
や稼働タイプカレンダーを格納したカレンダーファイル
6、制約ファイル7があり、後述したスケジューリング
の結果を格納するのがスケジューリング結果ファイル8
である。
The input data includes a part order (manufacturing instruction) 9, a work record (machining record) 10, a calendar file 6 storing an operation calendar and an operation type calendar, and a constraint file 7, and stores a scheduling result described later. Do the scheduling result file 8
Is.

【0017】製造指示は、オーダー番号、部品番号、加
工個数、材入日、納期の情報を有するものである。加工
実績は、オーダー番号、部品番号、完了実績個数、着手
予定、完了予定の情報を有するものである。操業カレン
ダーは、日付、曜日、操業フラグの情報を有するもので
ある。稼働タイプカレンダーは、日付、機械記号、稼働
可能時間タイプ、段取り可能時間タイプの情報を有する
ものである。制約ファイルは、機械稼働標準時間、組み
付け部品、多工程部品、納期余裕限界日数、過剰納期余
裕日数、毎日加工品加工基準日数の情報を有するもので
ある。
The manufacturing instruction has information on an order number, a part number, a processed quantity, a material arrival date, and a delivery date. The processing record has information such as an order number, a part number, a record number of completed records, a start schedule, and a completion schedule. The operation calendar has information on date, day of week, and operation flag. The operation type calendar has information on a date, a machine symbol, an operation possible time type, and a setup possible time type. The constraint file has information on the machine operation standard time, assembly parts, multi-process parts, delivery time margin days, excess delivery time days, and daily processed product reference days.

【0018】部品マスター2は、部品番号、部品名、工
程数の情報を有するものである。工程マスター3は、部
品番号、工順、機械記号、加工時間、段取り時間の情報
を有するものである。機械マスター4は、機械記号、機
械名、種別(M/C、一般、外注)、稼働時間タイプ、
段取り時間タイプの情報を有するものである。そして、
治具マスター5は、治具名、個数、部品番号、工順、加
工個数の情報を有するものである。
The component master 2 has information on a component number, a component name, and the number of processes. The process master 3 has information on a part number, a work order, a machine symbol, a processing time, and a setup time. Machine master 4 is a machine symbol, machine name, type (M / C, general, outsourced), operating time type,
It has setup time type information. And
The jig master 5 has information on the jig name, the number, the part number, the work order, and the number of processed pieces.

【0019】したがって、部品オーダーでは、まず、部
品番号により部品が特定され、その部品を何個、何時ま
でに加工しなさいという製造指示が発行される。そこ
で、部品番号をキーにどのような部品かを探しにゆく。
部品及び工程に関する情報は、部品マスター2と工程マ
スター3に格納されていて、部品マスター2では、部品
の名前と何工程あるかが分かり、工程マスター3では、
どのような工程をどのような順番でもち、どのような機
械で加工し、その加工にどのくらい時間がかかり、段取
りにどのくらい時間がかかるかということが分かる。さ
らに機械をキーにすると機械マスター4をみることがで
き、その機械の名前、標準的な運転パターン、段取りで
きる時間帯が分かる。機械によっては治具を必要とする
機械があり、M/Cが該当するが、この場合には治具が
ないと機械が空いていても加工できない。そのために治
具マスター5を持ち、治具の名前とその治具が何個存在
するか、どの部品の何工程目を加工するための治具か、
一度に何個加工できるかという情報を持っている。さら
に、機械と治具が空いているかどうかが割り付けができ
るかどうかの条件になってくるので、それを見るために
工程マスター3から部品番号と工順をキーにして機械マ
スター4と治具マスター5を見るようになっている。
Therefore, in a parts order, first, a part is specified by the part number, and a manufacturing instruction is issued to process the part by what time. Therefore, we use the part number as a key to find out what kind of part it is.
Information about parts and processes is stored in the part master 2 and the process master 3. In the part master 2, the name of the part and how many steps there are are known.
You can see what process is used in what order, what kind of machine is used, how long it takes to process, and how long it takes to set up. Furthermore, if you use the machine as a key, you can see the machine master 4, and you can see the name of the machine, standard operating patterns, and the time zones when setup is possible. Some machines require a jig, and M / C is applicable, but in this case, machining is not possible even if the machine is empty without a jig. For that purpose, it has a jig master 5, the name of the jig, how many such jigs exist, and what step of which part to process.
It has information on how many pieces can be processed at one time. Furthermore, whether or not the machine and jig are available depends on whether or not allocation is possible. I am looking at 5.

【0020】スケジューリング部1における割付(スケ
ジューリング)とは、カレンダーにジョブをおいてゆく
操作であり、原則は、1ヵ月、3ヵ月等の一定のスケジ
ューリング期間に対してカレンダーを持ち、オーダーを
各ジョブにばらしてそれらのジョブを機械毎にカレンダ
ーに埋め込んでゆく操作を繰り返し行うことである。こ
の割付において、一方では機械の稼働率をできるだけ高
くしたい、つまりできるだけ機械の運転時間を多くした
い、他方では納期を守りたい、早く加工を終わらせたい
という要求がある。この2つは、一般に、機械の稼働率
が高くなれば加工も早く終わるという関係にあるが、必
ずしもそうでない場合もある。それは、ある部品の加工
を早く終わらせたいという場合に、その部品の加工のた
めに機械の稼働率が上がらなくなってしまうという問題
が生じる。そこで、稼働率優先ルールと納期優先ルール
の使い分けが必要になる。
Allocation (scheduling) in the scheduling unit 1 is an operation of placing jobs on a calendar. In principle, the job has a calendar for a fixed scheduling period of one month, three months, etc. This is to repeat the operation of embedding those jobs in a calendar for each machine. In this allocation, on the one hand, there is a demand to increase the operating rate of the machine as much as possible, that is, to increase the operating time of the machine as much as possible, and on the other hand, to keep the delivery date and finish the processing quickly. In general, the two are in a relationship that if the operating rate of the machine is high, the machining is completed early, but there is a case where the processing is not necessarily so. That is, when it is desired to finish the machining of a certain component quickly, there arises a problem that the operating rate of the machine cannot be increased due to the machining of the certain component. Therefore, it is necessary to properly use the operation rate priority rule and the delivery date priority rule.

【0021】本発明では、M/C、M/C以外の一般機
械、外注工程の評価方法が異なる3つの設備資源毎にそ
れぞれの優先ルールを適用している。例えば一般の機械
には原則として納期優先ルールを適用し、M/Cには原
則として稼働率優先ルールを適用している。外注加工
は、能力は無限と考え、無制限に割付を行う。また、M
/Cは、無人運転で稼働する夜と昼で割り付けが別れ
る。
In the present invention, the respective priority rules are applied to each of the M / C, the general machine other than the M / C, and the three equipment resources having different evaluation methods for the outsourcing process. For example, the delivery date priority rule is applied to general machines in principle, and the operating rate priority rule is applied to M / C in principle. With regard to outsourced processing, we consider that the capacity is infinite, and assign it indefinitely. Also, M
/ C is allocated separately at night and day when it operates in unmanned operation.

【0022】上記のようにM/Cについては、稼働率を
重視するので、昼間に段取り替えが頻繁に必要となる加
工時間の短いジョブを割り付ける。すなわち、昼間には
人間がついているので段取り替えをどんどんやって加工
時間の短いものをやってしまう。そして、加工時間の長
いものは夜間に割り付ける。したがって、加工時間の長
さでソートをかけ、昼間は短い方から、夜間は長い方か
ら割付を行う。
As described above, since the operation rate is important for M / C, a job with a short machining time, which requires frequent setup change during the day, is assigned. In other words, since people are on during the daytime, the setup change is carried out rapidly, and the one with a short processing time is done. And those with long processing time are allocated at night. Therefore, sort according to the length of processing time, and assign from the shortest daytime to the longest nighttime.

【0023】納期優先ルールは、競合する各ジョブにつ
いて最も納期余裕の少ないジョブを優先させるものであ
る。この納期優先ルールの場合には、まず、第1工程で
は材入日を経過していること、第2工程以降では第1工
程から前工程までの加工が終わっていること、組み付け
を行わないと加工できないものについては組み付け加工
が済んでいること等を条件に、割付の対象となる各々の
納期余裕を計算してソートする。なお、この場合におい
て、納期余裕が一定値を越え納期余裕がありすぎると
き、アラームをかけ割付の対象から外す(過剰納期余裕
遅延ルール)。これは、足の長いものが納期遅れとなる
ことがあるから、このような納期遅れを回避するためで
ある。例えば納期余裕のあまりないジョブAにおいて、
T1の時点では前工程との関係で割付ができなかった
が、T2の時点では前工程が終わったために割付ができ
るようになったとする。この場合に過剰に納期余裕のあ
るジョブBの割付を行ってしまうと、ジョブAの割付が
できなくなって、T3の時点まで割付が遅れ、結果とし
て納期遅れが生じてしまう。そこで、このような問題を
回避するために、過剰に納期余裕のあるジョブBについ
ては、一定の納期余裕以下になるまで割付を延ばすよう
にしている。
The delivery date priority rule gives priority to the job having the smallest delivery date margin among the conflicting jobs. In the case of this delivery date priority rule, first, the material arrival date has passed in the first process, the processing from the first process to the previous process has been completed after the second process, and the assembly must be performed. For items that cannot be processed, the delivery margins for each of the allocation targets are calculated and sorted, provided that the assembly process has been completed. In this case, when the delivery time margin exceeds a certain value and there is too much delivery time margin, an alarm is given and the allocation is excluded from the allocation target (excess delivery time allowance delay rule). This is for avoiding such a delivery delay because a product with a long leg may cause a delivery delay. For example, in job A, where there is not enough delivery time,
At the time of T1, the allocation could not be made due to the relationship with the previous process, but at the time of T2, the allocation was made possible because the previous process was completed. In this case, if the job B having an excessive delivery time is allocated, the job A cannot be allocated and the allocation is delayed until the time T3, resulting in a delay in the delivery. Therefore, in order to avoid such a problem, with respect to the job B having an excessive delivery time margin, the allocation is delayed until the delivery time becomes less than a certain delivery time margin.

【0024】また、例えば稼働率優先ルールを適用する
と、稼働率は上がるが納期に間に合わないものが出てく
る。このように稼働率優先ルール或いは過剰納期余裕遅
延ルールの適用によって割付が後回しになり納期余裕が
減って一定値以下になると、納期余裕限界優先ルールに
従い、アラームを発生させて優先順位を上げ、割付が後
回しになっていたものについて納期遅れが発生するのを
救済するものである。本発明では、このようにして稼働
率を上げながら納期遅れを回避している。
If, for example, the operating rate priority rule is applied, the operating rate will increase, but some will not meet the delivery date. In this way, when the allocation rate is delayed or the deadline margin is reduced to a certain value or less by applying the operation rate priority rule or the excess deadline margin delay rule, an alarm is generated and the priority is increased and allocation is performed according to the deadline margin limit priority rule. This is to relieve the delayed delivery of items that were postponed. In the present invention, delay in delivery is avoided while increasing the operating rate in this way.

【0025】納期余裕とは、残り工程のジョブを機械を
占有して割り付けたと過程して納期までどれくらい余裕
があるかを日数で表現したものであり、 納期余裕=納期−割付日−Σ(残り加工工程の各加工時
間/1日の標準加工時間)−1 で計算される。したがって、M/Cの標準加工時間を大
きくすると、M/C工程を多く含むオーダーの割付優先
順位は下がる。これは、M/Cの標準加工時間を大きく
すると、加工能力を大きく評価することになり、したが
って納期余裕が大きくなるためである。反対にM/C工
程をほとんど含まないオーダーの割付優先順位は上が
る。
The delivery time allowance is the number of days to express how much time is left until the delivery time in the process of allocating jobs for the remaining processes by occupying the machine, and delivery time allowance = delivery time-assignment date−Σ (remaining time It is calculated by each processing time of the processing step / standard processing time of one day) -1. Therefore, if the standard machining time of M / C is increased, the order of priority of the orders including many M / C steps is lowered. This is because if the standard machining time of M / C is increased, the machining capability will be greatly evaluated, and therefore the delivery margin will be increased. On the other hand, the allocation priority of orders that hardly include M / C processes goes up.

【0026】M/Cにおいて、加工数が多い部品は、治
具の段取り替えや手間を省く工夫が必要となる。そこ
で、このような場合には、毎日一定数だけ加工した方が
効率が良いので、各オーダー毎の加工個数から1日当た
りの加工数を求めて、毎日一定数だけ加工し、毎日加工
品はオーダー加工品よりも優先して割付を行う(毎日加
工品ルール)。また、例えば十数工程もある多工程部品
(スピンドル)は、時間がかかり納期遅れを起こしがち
になるので最優先で割付を行う(多工程部品ルール)。
同一M/Cが連続する工程では、連続工程を組み合わせ
て加工した方が手戻りや仕掛かり品が減少するので、現
状の連続工程の組み合わせ方と同様に連続する工程のワ
ークを優先して割付を行う(連続加工ルール)。
In the case of M / C, if the number of parts to be processed is large, it is necessary to devise a jig that requires no setup change or labor. Therefore, in such a case, it is more efficient to process a fixed number every day, so calculate the number of processed items per day from the number of processed items for each order and process a fixed number each day. Allocation is given priority over processed products (daily processed product rule). In addition, for example, multi-process parts (spindle) having more than a dozen processes are time-consuming and prone to delays in delivery, so allocation is given top priority (multi-process part rule).
In a process where the same M / C is continuous, reworking and work-in-progress will be reduced when processing is performed by combining continuous processes. Therefore, like the current combination of continuous processes, work in continuous processes is prioritized and assigned. (Continuous processing rule).

【0027】次に、操作手順を説明する。図2は全体の
操作フローを説明するための図、図3はスケジュールパ
ラメータ設定画面の例を示す図、図4はスケジュール評
価画面の例を示す図、図5はオーダー番号順結果表示画
面の例を示す図、図6は機械別結果表示の例を示す図、
図7はM/C別結果表示例を示す図、図8は機械運用状
況グラフ表示例を示す図である。
Next, the operation procedure will be described. 2 is a diagram for explaining the overall operation flow, FIG. 3 is a diagram showing an example of a schedule parameter setting screen, FIG. 4 is a diagram showing an example of a schedule evaluation screen, and FIG. 5 is an example of an order number order result display screen. , FIG. 6 is a diagram showing an example of display of results by machine,
FIG. 7 is a diagram showing a result display example by M / C, and FIG. 8 is a diagram showing a machine operation status graph display example.

【0028】図2に示すように、まず、部品マスター
2、工程マスター3、機械マスター4、治具マスター5
を整備する(ステップS1)。
As shown in FIG. 2, first, a component master 2, a process master 3, a machine master 4, and a jig master 5
Are maintained (step S1).

【0029】部品マスター2、工程マスター3、治具マ
スター4は、部品番号をキーにして検索する仕組みにな
っているので、部品番号の修正、追加を行う場合には、
必ず部品マスター2の編集を先に行い、その他について
も変更がある都度、編集を行う。そして、工程マスター
3に指定された機械が機械マスター4に登録されている
か、工程マスターのM/C工程に対応する治具が治具マ
スター5に登録されているか、部品マスター2の工程数
が工程マスターの工程数と一致しているか等、マスター
の整合をチェックする。
The part master 2, the process master 3, and the jig master 4 have a mechanism for searching by using the part number as a key. Therefore, when correcting or adding the part number,
Be sure to edit the component master 2 first, and edit the other items whenever there is a change. Then, whether the machine designated as the process master 3 is registered in the machine master 4, the jig corresponding to the M / C process of the process master is registered in the jig master 5, or the number of processes of the component master 2 is Check the consistency of the master such as whether it matches the number of processes of the process master.

【0030】部品マスター編集では、新部品の登録、旧
部品の抹消、部品番号の変更、機種名、部品名、仕様の
変更を行う。なお、工程数は、工程マスターを入力する
ことによって自動的に入力する。部品番号を修正してマ
スターファイルを保存すると、部品マスターの共通部
品、工程マスター、治具マスターの旧部品番号を全て新
部品番号に書き替える。
In the part master editing, new parts are registered, old parts are deleted, part numbers are changed, and model names, part names, and specifications are changed. The number of processes is automatically input by inputting the process master. If the part number is corrected and the master file is saved, all the common parts of the part master, the process master, and the old part number of the jig master are rewritten to the new part number.

【0031】工程マスター編集では、工順、機械記号、
加工時間、段取り時間A(ロットを切り替えるための時
間)、B(ワークを付け替えるための時間)の追加、消
去、変更を行う。
In the process master editing, the process order, machine symbol,
The processing time, setup time A (time for switching lots), and B (time for changing workpieces) are added, deleted, and changed.

【0032】機械マスター編集では、機械記号、機械
名、種別、パレット数(多面パレットのM/C)、稼働
時間タイプ(稼働可能時間帯)、段取り時間タイプの追
加、消去、変更を行う。
In machine master editing, a machine symbol, machine name, type, number of pallets (M / C of multi-sided pallet), operating time type (operating time zone), setup time type are added, deleted, and changed.

【0033】治具マスター編集では、治具名、個数、部
品番号、工順、加工数の追加、消去、変更を行う。操業
マスターカレンダー編集では、工場の操業日を設定す
る。M/C以外の機械(その他の機械)の稼働タイプ、
及びM/Cの段取り稼働タイプは、操業日以外は「0」
(休業)に設定する。
In the jig master editing, the jig name, the number, the part number, the work order, and the number of processes are added, deleted, and changed. In the operation master calendar edit, set the factory operation date. Operation type of machines other than M / C (other machines),
The setup operation type of M / C is "0" except the operation day.
Set to (closed).

【0034】次に稼働タイプカレンダー編集を行う(ス
テップS2)。この編集では、.8:00〜17:0
0、.8:00〜18:00、.8:00〜19:
00…….8:00〜翌6:00のように機械の稼働
可能な時間帯(稼働タイプ)及び段取り可能な時間帯を
日毎に設定する。
Next, the operation type calendar is edited (step S2). In this edit ,. 8:00 to 17: 0
0 ,. 8: 00-18: 00 ,. 8: 00-19:
00 ……. A machine operation time zone (operation type) and a setup time zone are set every day such as 8:00 to 6:00.

【0035】続いて、オーダー入力、編集を行う(ステ
ップS3)。オーダー入力では、例えばMRP(資材所
要量計画)システムが作成した部品製造オーダーをフロ
ッピィディスクで受け取り入力する。前回の確定オーダ
ーのうち完了していないオーダーと今回読み込んだオー
ダーを合成してオーダーファイルを作成する。
Then, an order is input and edited (step S3). In order input, for example, a part manufacturing order created by an MRP (material requirement planning) system is received by a floppy disk and input. Create an order file by combining the uncompleted orders of the last confirmed orders and the orders read this time.

【0036】そして、推論条件設定によりスケジューリ
ングパラメータ(スケジューリングに用いる基準値)、
代替機械設定、毎日加工品設定を行う(ステップS
4)。通常は、デフォルト値でスケジューリングを行う
ので、スケジューリングパラメータは、変更する場合の
み入力する。
Then, by setting the inference condition, the scheduling parameter (reference value used for scheduling),
Substitute machine settings and daily processed product settings (step S
4). Normally, scheduling is performed with default values, so the scheduling parameters are input only when changing.

【0037】スケジューリングパラメータには、図3に
示すように例えば最優先で割付を行う納期余裕限界日
数、割付順位を最下位にする過剰納期余裕日数、毎日加
工品の1日当りの加工個数算出基準日数、納期余裕計算
のための1日の標準加工時間、納期余裕計算のためのM
/Cの1日の標準加工時間等がある。
As shown in FIG. 3, the scheduling parameters include, for example, a marginal number of days for delivery due to be assigned with the highest priority, an excess number of days for extra delivery to make the allocation order the lowest, and a number of days for calculating the number of processed pieces per day for each processed product , Standard processing time per day for delivery time allowance calculation, M for delivery time allowance calculation
There is a standard processing time such as / C per day.

【0038】次に、例えばスケジューリング期間を90
日間(約3ヵ月)として一定の期間におけるスケジュー
リングを実行する(ステップS5)。このスケジューリ
ング実行中、割付対象ジョブ数に応じて終日停止、滞留
無し稼働、やや滞留、滞留、大幅な滞留のように分類
し、例えば色分けして機械毎の稼働状況とジョブの滞留
状況を表示する。M/Cと一般機械の場合には、1日の
割付が終わった時点で、各機械毎に割付残したジョブ数
を各機械毎に集計して表示する。なお、外注工程の場合
には、能力無限と仮定して割付を行うので、ジョブ滞留
は検出しない。
Next, for example, the scheduling period is set to 90.
Scheduling is executed for a certain period of time (about 3 months) (step S5). During the execution of this scheduling, it is classified according to the number of jobs to be allocated, such as all-day stop, non-retention operation, slightly retention, retention, and significant retention, for example, color-coded to display the operating status of each machine and the retention status of jobs. .. In the case of M / C and general machines, the number of jobs left unassigned for each machine is totalized and displayed at the end of the one-day assignment. In the case of the outsourcing process, the job retention is not detected because the allocation is performed assuming that the capacity is infinite.

【0039】次に、スケジューリング結果の検討を行う
(ステップS6)。スケジューリング結果は、図4に示
すようなスケジュール全体を統計値で評価した「スケジ
ュール評価」、バーチャート表示する「納期遅れオーダ
ー順結果表示」、「オーダー番号順結果表示」、「機械
別結果表示」、「M/C別結果表示」、さらに機械の予
定稼働状況をグラフで表示する「機械運用状況グラフ表
示」の画面により表示する。
Next, the scheduling result is examined (step S6). As for the scheduling result, "Schedule evaluation" in which the entire schedule as shown in Fig. 4 is evaluated with statistical values, "Delivery due to delayed order order result display", "Order number order result display", "Machine result display" , “Result display by M / C”, and “Machine operation status graph display” screen that displays the planned operation status of the machine in a graph.

【0040】バーチャート表示は、直前にスケジューリ
ングした結果(最新データ)と前回保留した結果(保留
データ)のいずれかを選択して表示し、また、作業指示
確定後は自動的に確定したデータを表示する。
In the bar chart display, either the result of scheduling just before (latest data) or the result of holding last time (holding data) is selected and displayed, and the data automatically confirmed after the work instruction is confirmed. indicate.

【0041】先に述べたようにスケジュール全体の評価
を統計値で行うが、例えば納期遅れは、納期から完了予
定日を引いた差により、一般機械の稼働率は、スケジュ
ーリング開始日から30日間を対象に稼働予定時間の和
を求め、これを30日間の稼働可能時間の和で割った値
により、M/Cの稼働率は、30日間を対象に計算して
求めた稼働率により、一般機械の滞留時間は、ジョブが
機械の空きを待っている時間により、そして、M/Cの
滞留時間は、ワークが機械の空きを待っている時間の延
べ時間によりそれぞれ評価する。
As described above, the evaluation of the entire schedule is performed by using statistical values. For example, if the delivery date is delayed, the operating rate of the general machine is 30 days from the scheduling start date due to the difference between the delivery date and the scheduled completion date. The sum of the scheduled operating time is calculated for the target, and this is divided by the sum of the available operating time for 30 days. The M / C operating rate is calculated based on the operating rate calculated for 30 days. Of the job is evaluated by the time the job is waiting for the machine to be vacant, and the M / C is evaluated by the total time of waiting the machine to be vacant.

【0042】納期遅れオーダー順結果表示では、納期遅
れが大きいオーダーから順に機械に対応するバーチャー
トを表示し、バーチャート上に機械記号を付ける。オー
ダー番号順結果表示では、図5に示すようにオーダー番
号順に機械に対応するバーチャートを表示する。機械別
結果表示では、図6に示すように機械別の稼働予定をジ
ョブ(ロット単位)に対応したバーチャートで表示す
る。M/C別結果表示では、図7に示すようにM/Cの
稼働予定をワークに対応したバーチャートで表示する。
機械運用状況グラフ表示では、図8に示すように機械毎
の稼働状況及びジョブの滞留状況をグラフ表示し、選択
した機械の日毎の稼働時間を棒グラフで、ジョブの滞留
数を折れ線グラフで表示する。これらの場合、確定オー
ダーのバーチャートとそれ以外のオーダーのバーチャー
トとを区別できるように例えば色分けして表示する。図
に示す画面の右下のようにそれぞれバーチャートでは表
せない詳細なデータをポップアップウインドウ上に表示
する。このポップアップウインドウは、オーダー番号や
機械記号、M/C名等の領域をクリックすることにより
オープンし、ポップアップウインドウの中の「閉じる」
の領域をクリックすることによりクローズする。
In the display of the result of the delayed delivery order, the bar charts corresponding to the machines are displayed in order from the order with the largest delivery delay, and a machine symbol is added to the bar chart. In the order number order result display, as shown in FIG. 5, a bar chart corresponding to the machines is displayed in order number order. In the result display by machine, the operation schedule for each machine is displayed in a bar chart corresponding to a job (lot unit) as shown in FIG. In the result display by M / C, the operation schedule of M / C is displayed in a bar chart corresponding to the work, as shown in FIG.
In the machine operation status graph display, the operation status of each machine and the job retention status are displayed in a graph as shown in FIG. 8, the daily operation time of the selected machine is displayed in a bar graph, and the job retention number is displayed in a line graph. .. In these cases, the bar charts of fixed orders and the bar charts of other orders are displayed in different colors so that they can be distinguished from each other. Detailed data that cannot be represented by a bar chart are displayed in a pop-up window as in the bottom right of the screen shown in the figure. This pop-up window opens by clicking the area such as order number, machine code, M / C name, etc., and "Close" in the pop-up window.
Close by clicking on the area.

【0043】以上のようにして満足のいくスケジュール
ができると、スケジュールを確定し、作業指示書の発
行、加工手順書の発行を行う(ステップS7)。
When a satisfactory schedule is obtained as described above, the schedule is fixed, work instructions are issued, and machining procedures are issued (step S7).

【0044】また、必要に応じて全体のスケジュール評
価や機械別スケジュール評価、納期遅れ順オーダー別ス
ケジュール、オーダー番号順オーダー別スケジュール、
機械別スケジュール、M/C別スケジュール等の管理帳
票を出力する(ステップS8)。
If necessary, the entire schedule evaluation, machine-specific schedule evaluation, delivery delay order, order schedule, order number order, order schedule,
A management form such as a machine-specific schedule and an M / C-specific schedule is output (step S8).

【0045】スケジュール評価では、納期遅れ平均、最
大、最小、機械(除M/C)稼働率平均、最大、最小、
M/C稼働率平均、最大、最小、機械(除M/C)待ち
時間平均、最大、最小、M/C待ち時間平均、最大、最
小を出力する。機械別スケジュール評価は、機械別に稼
働状況、ジョブ(又はワーク)の滞留状況をまとめたも
のであり、スケジューリング開始日から30日間の稼働
可能時間の合計、スケジューリング全期間(90日)の
稼働可能時間の合計、スケジューリング開始日から30
日間の稼働予定時間の合計、スケジューリング全期間の
稼働予定時間の合計、スケジューリング開始日から30
日間の稼働率(稼働予定時間の合計/稼働可能時間の合
計)、スケジューリング全期間の稼働率、ジョブ(ロッ
ト)が機械の空きを待っている時間の延べ時間、M/C
でワークが機械の空きを待っている時間の延べ時間(パ
レットにセットされて待っている時間も含む)の項目を
出力する。
In the schedule evaluation, the delivery delay average, maximum, minimum, machine (excluding M / C) operation rate average, maximum, minimum,
M / C operating rate average, maximum, minimum, machine (excluding M / C) waiting time average, maximum, minimum, M / C waiting time average, maximum, minimum are output. The machine-specific schedule evaluation summarizes the operating status and job (or work) retention status for each machine. The total available operating time for 30 days from the scheduling start date, the available operating time for the entire scheduling period (90 days) Total of 30 from the start date of scheduling
Total scheduled operating time for the day, total scheduled operating time for all scheduling periods, 30 from the start date of scheduling
Daily operating rate (total scheduled operating time / total available time), operating rate for all scheduling periods, total time waiting for machine (lot) waiting for machine to be empty, M / C
The item of the total time the work is waiting for the machine to be vacant (including the time set on the pallet and waiting) is output.

【0046】そして、作業指示書に従って加工を行い、
加工を終えた実績個数を作業指示書に記入して返す。こ
の加工実績個数を入力して(ステップS9)次回のスケ
ジューリングの基礎データとする。全ての工程を完了し
たオーダーを出力し(ステップS10)、MRPシステ
ムに入力する。
Then, processing is performed according to the work instruction sheet,
Fill in the work instruction sheet with the actual number of processed pieces and return it. This actual number of processed pieces is input (step S9) and used as basic data for the next scheduling. The order in which all the steps are completed is output (step S10) and input to the MRP system.

【0047】さらに、本発明のスケジューリング実行に
ついて詳述する。図9はM/C以外の工程の割付フロー
を示す図、図10はM/C工程の昼間の割付フローを示
す図、図11はM/C工程の夜間の割付フローを示す図
である。
Further, the scheduling execution of the present invention will be described in detail. 9 is a diagram showing an allocation flow of processes other than M / C, FIG. 10 is a diagram showing a daytime allocation flow of the M / C process, and FIG. 11 is a diagram showing a nighttime allocation flow of the M / C process.

【0048】スケジューリング実行は、専門家の経験的
知識を盛り込んだスケジューラによって行い、スケジュ
ーラは、設定された推論条件に従ってスケジューリング
を行う。図2に示すように推論条件のデフォルト値を用
いてスケジューリングを行った結果が要求を満足しない
場合には、推論条件の変更、機械の能力の変更、オーダ
ーの変更等により再スケジューリングを行う。
Scheduling is performed by a scheduler that incorporates the empirical knowledge of experts, and the scheduler performs scheduling according to the set inference conditions. As shown in FIG. 2, when the result of scheduling using the default value of the inference condition does not satisfy the request, rescheduling is performed by changing the inference condition, changing the machine capacity, changing the order, or the like.

【0049】スケジューリングは、与えられたスケジュ
ーリング期間の第1日目から順に日単位で前向きにジョ
ブの割付を行い、ジョブの割付は、M/C以外の機械に
対してはロット単位で、M/C工程に対してはワーク単
位(加工時に治具にセットする部品単位)で行う。
In the scheduling, the jobs are forwardly assigned on a daily basis in order from the first day of the given scheduling period. The jobs are assigned on a lot basis to a machine other than M / C and on a M / C basis. The C step is performed in units of work (units of parts set in a jig during processing).

【0050】スケジューリングの前提は、同一日に複数
の工程に渡る加工はできないものとし、ただし、同一M
/Cが連続する工程では加工可能とする。また、段取り
可能な時間帯内であれば、作業者の能力にかかわらず段
取りできるものとする。ジョブの割付優先順位は、以下
のように決定する。
The premise of scheduling is that processing cannot be performed over a plurality of processes on the same day, provided that the same M
It can be processed in the process where / C continues. In addition, it is possible to perform setup regardless of the ability of the worker within the time zone during which setup is possible. The job allocation priority order is determined as follows.

【0051】M/C以外の機械を使用するジョブは、図
9に示すように原則として納期優先ルールを適用して納
期余裕の少ない順にソートし、過剰納期余裕遅延ルー
ル、多工程部品ルール、納期余裕限界優先ルールを適用
して割り付ける。
As shown in FIG. 9, jobs using machines other than M / C are applied in principle to the due date priority rule and sorted in ascending order of the due date margin. Apply and assign the margin limit priority rule.

【0052】M/Cを使用するジョブは、M/Cの稼働
率を上げるため、加工時間でソートして原則として稼働
率優先ルール、さらに多工程部品ルール、過剰納期余裕
遅延ルール、納期余裕限界優先ルール、毎日加工品割付
ルール、連続加工割付ルールを適用して図10に示すよ
うに昼は加工時間の短い順に、図11に示すように夜は
加工時間の長い順に割り付ける。
In order to increase the operating rate of M / C, jobs using M / C are sorted by processing time, and in principle, operating rate priority rules, multi-process parts rules, excessive delivery delay rules, delivery allowance limits. Applying the priority rule, the daily processed product allocation rule, and the continuous processed allocation rule, as shown in FIG. 10, they are allocated in the ascending order of the processing time at daytime and in the ascending order of the processing time at night as shown in FIG.

【0053】スケジューリングの結果得られたスケジュ
ール案が要求を満たさない場合には以下のようにスケジ
ューリング条件を変更して再スケジューリングを行う。
When the schedule plan obtained as a result of scheduling does not satisfy the request, the scheduling conditions are changed as follows and rescheduling is performed.

【0054】スケジューリングパラメータを変更する。
機械の能力が不足していると判断される場合には、稼働
時間及び段取り可能時間を増やすことで対応する。機械
にかかる負荷の平準化を図る必要がある場合には、材入
日の変更、代替機械の活用、ロット分け、オーダーの分
割(新オーダーの作成)等を検討する。
Change scheduling parameters.
If it is judged that the machine capacity is insufficient, we will deal with it by increasing the operating time and setup possible time. If it is necessary to equalize the load on the machine, consider changing the material arrival date, using alternative machines, dividing lots, dividing orders (creating new orders), etc.

【0055】上記のように一般機械では納期余裕の少な
い順に割付を行い、M/Cでは、機械の稼働率を上げる
ために昼は加工時間の短い順、夜は加工時間の長い順に
割付を行うようになっているが、納期が守れないオーダ
ーが発生する場合には、M/Cの機械稼働率が大幅に低
下しない範囲で全てのオーダーの納期を満たすスケジュ
ールに改善する必要がある。そこで、納期余裕が不足し
て納期を満足できない可能性が高いジョブの割付順位を
上げるための閾値として納期余裕限界日数を設定し、ス
ケジューリングを進める過程で納期余裕限界日数の値よ
りも納期余裕が少なくなったジョブに最優先して割付を
行う。
As described above, in the general machine, the allocation is performed in the ascending order of delivery time. In the M / C, in order to increase the operation rate of the machine, the allocation is performed in the order of shorter processing time in the day and in the order of longer processing time at night. However, if an order occurs that cannot meet the delivery date, it is necessary to improve the schedule to meet the delivery date of all orders within a range in which the machine operating rate of the M / C does not significantly decrease. Therefore, the deadline margin days are set as a threshold value for raising the job allocation order that is likely to not meet the deadlines due to insufficient deadlines, and during the process of scheduling, the deadline margins will be greater than the deadline margin days value. Allocate the job that has run out with the highest priority.

【0056】例えば加工個数算出日数を25に設定した
場合、総加工数が48個のオーダーの1日当りの加工個
数は、48/25+1=2個になる。したがって、加工
個数算出基準日数を大きくすれば、毎日加工品の1日当
りの加工個数は少なくなり、その結果オーダー加工品の
1日当りの加工個数は多くなる。反対に、加工個数算出
基準日数を小さくすれば、毎日加工品の1日当りの加工
個数は多くなり、オーダー加工品の1日当りの加工個数
は少なくなる。したがって、加工個数算出基準日数を調
整することによって、毎日加工品とオーダー加工品の割
付具合をバランスさせることができる。
For example, when the number of machining days calculation is set to 25, the number of machining per day in the order of 48 total machining is 48/25 + 1 = 2. Therefore, if the number of days for calculating the number of processed pieces is increased, the number of processed pieces per day is reduced, and as a result, the number of processed pieces per day is increased. On the contrary, if the number of days for calculating the number of processed pieces is reduced, the number of processed pieces per day increases and the number of processed pieces per day decreases per day. Therefore, by adjusting the number of days for calculating the number of processed pieces, it is possible to balance the allocation of the daily processed products and the ordered processed products.

【0057】上記のように本発明のジョブショップスケ
ジューリングでは、オーダーから生成したジョブを一時
的に記憶したり、スケジューリングの途中過程で割り付
けたジョブを一時的に記憶する際に、プログラムから直
接、かつ高速に書き込み及び参照可能な記憶領域上に個
々のジョブを基本単位とするデータベースを作成する。
これをワーキングメモリと呼ぶ。このデータベース機能
は、論理型言語Prologを用いることにより実現で
き、従来のプログラミングと異なり、データとプログラ
ムを明確に区別する必要がなく、全てホーン節と呼ばれ
る基本単位で記述される。このホーン節を追加・削除す
ることによりデータを追加・削除したり、プログラムを
追加・削除することができる。
As described above, in the job shop scheduling of the present invention, when a job generated from an order is temporarily stored or a job assigned in the middle of the scheduling is temporarily stored, it is possible to directly and directly from the program. A database with each job as a basic unit is created in a storage area that can be written and referenced at high speed.
This is called working memory. This database function can be realized by using the logic language Prolog, and unlike conventional programming, there is no need to clearly distinguish between data and programs, and all are described in basic units called Horn clauses. By adding / deleting this horn clause, data can be added / deleted and programs can be added / deleted.

【0058】また、本発明のジョブショップスケジュー
リングでは、ジョブを割り付ける際に満たさなくてはな
らない多種多様な制約があり、それらは次の3つに分類
できる。
In the job shop scheduling of the present invention, there are various restrictions that must be satisfied when jobs are assigned, and they can be classified into the following three types.

【0059】オーダーから受ける制約……着手日、仕
掛工程・数量、納期 設備資源から受ける制約……稼働状況、稼働可能時間
帯、段取り替え可能時間帯、治具の使用状況、パレット
の使用状況 割り付けられたジョブから受ける制約……前工程完
了、組み付け、直前ワーク、毎日加工品加工個数制限 これらの制約を満足するかどうかを調べるためには、ま
ず、割付対象となるジョブに関する情報を各種マスター
データ及び入力データから検索し、次に、〜の個々
の制約に関する情報を各種マスター及び入力データから
検索して両者を比較することである。しかも、大量のジ
ョブの割付を必要とするジョブショップスケジューリン
グでは、データ検索と比較を高速に行う必要がある。
Constraints received from orders …… Start date, work in process / quantity, delivery date Constraints received from equipment resources …… Operating status, available operating hours, setup changeable hours, jig usage, pallet usage allocation Restrictions received from assigned jobs ........ Pre-process completion, assembly, immediately preceding work, daily processing number of processed products Limitation To check whether these constraints are satisfied, first of all, information on jobs to be allocated is set as various master data. And the input data, and then the information about the individual constraints of is searched from the various masters and the input data to compare them. Moreover, in job shop scheduling that requires allocation of a large number of jobs, it is necessary to perform data search and comparison at high speed.

【0060】そこで、前述のワーキングメモリの全域か
ら与えられた制約条件を満たすデータの組み合わせを見
つけることによりデータを検索し比較を行う。この機能
をジョブを割り付ける際の制約チェックに活用すること
により、短時間でスケジューリングを行うことが可能に
なる。この機能は、例えば周知のPrologが備えた
ユニフィケーションと呼ばれるパターンマッチ機能に相
当するものである。
Therefore, data is searched for and compared by finding a combination of data satisfying the given constraint from the entire working memory. By utilizing this function for checking constraints when assigning jobs, scheduling can be performed in a short time. This function corresponds to, for example, a pattern matching function called unification provided in the well-known Prolog.

【0061】さらに、機械や治具等の設備資源には、代
替可能な機械や治具があり、本来使用すべき機械や治具
が使用できない場合にはこうした代替資源を使用する。
このとき、まず始めに、本来使用すべき機械について制
約が満たされるかどうかを調べ、満たされない場合に
は、代替設備について同様に制約が満たされるかどうか
を調べ、それでも制約が満たされない場合には次の代替
設備へと順に調べてゆくことになる。本発明では、こう
した繰り返しを従来のように明示的なループを記述する
のではなく、設備資源をそれが満たすべき制約を宣言的
に記述するだけで自動的に制約の充足と代替設備資源の
探索を行う仕組みを用いて実現している。このような機
能を備えたものにPrologがある。Prolog
は、実行中にあるところでパターンマッチに失敗する
と、自動的に後戻りしてパターンマッチ可能な別の候補
が存在するところから再び実行を再開する。Prolo
gのバックトラック機能を活用することにより、代替設
備を含む設備資源の制約チェックを容易に記述すること
ができる。また、ジョブの割付規則も同様に複数存在
し、1つの割付規則を適用しようとして制約条件を満た
さない場合は、次の割付規則を適用し、適用規則が成立
するまでこれを繰り返す。この過程もまた代替設備と同
様にPrologのバックトラック機能を活用すること
により容易に記述することができる。
Further, equipment resources such as machines and jigs include machines and jigs that can be replaced, and when the machines and jigs that should be originally used cannot be used, these alternative resources are used.
At this time, first check whether the constraint is satisfied for the machine that should be originally used, if it is not satisfied, check whether the constraint is satisfied similarly for the alternative equipment, and if the constraint is still not satisfied, The next alternative equipment will be examined in order. In the present invention, such repetition is not described in the conventional explicit loop, but the constraint is automatically satisfied and the alternative facility resource is searched by declaratively describing the constraint which the facility resource should satisfy. It is realized by using a mechanism to perform. Prolog has such a function. Prolog
If pattern matching fails during execution, it will automatically go back and restart execution from the place where there is another candidate for pattern matching. Prolo
By utilizing the backtracking function of g, constraint checking of equipment resources including alternative equipment can be easily described. Further, similarly, there are a plurality of job allocation rules, and if one allocation rule is applied and the constraint condition is not satisfied, the next allocation rule is applied, and this is repeated until the application rule is established. This process can also be easily described by taking advantage of Prolog's backtracking function as well as alternative equipment.

【0062】本発明では、ジョブショップスケジューリ
ングに、専門家から獲得した経験的知識を利用するエキ
スパートシステムの手法を用いている。専門家がジョブ
ショップスケジューリングを行う場合には、割付対象と
なる各ジョブの「納期までの余裕度」、「機械の稼働
率」、「段取り替えの容易さ」、「仕掛の多少」など様
々な条件を考慮して割付優先順位を決めて機械へ割り付
けてゆく。こうした専門家の経験的知識は、様々な条件
を評価して1つのジョブを選択する「割付条件部」と、
それをどのように割り付けるかという「割付作業部」の
対から構成される「割付規則」で表現することができ
る。こうした割付規則を開発の途中段階で追加したり、
削除したり、あるいは規則の内容を変更したりすること
が頻繁に起きる。
In the present invention, the job shop scheduling uses the method of the expert system which utilizes the empirical knowledge acquired from the expert. When an expert performs job shop scheduling, various items such as "margin until delivery date", "machine operation rate", "ease of setup change", and "some work in progress" are assigned to each job to be assigned. Consider the conditions and decide the allocation priority to allocate to the machines. The empirical knowledge of such experts is the "assignment condition section" that evaluates various conditions and selects one job.
It can be expressed by an "allocation rule" composed of a pair of "allocation work units" that indicate how to allocate it. You can add these allocation rules in the middle of development,
Frequently deleting or changing the content of rules.

【0063】FORTRANに代表される従来型の手続
き型言語でこうした規則を記述することは可能である
が、追加・削除・変更が非常に困難になる。一方、Pr
ologの節と呼ばれる言語構造を用いて規則を記述す
れば、Prologは節単位で独立なので、追加・削除
・変更を容易に行うことができる。
Although it is possible to describe such rules in a conventional procedural language represented by FORTRAN, it becomes very difficult to add / delete / change. On the other hand, Pr
If rules are described using a language structure called an olog clause, Prologs are independent in terms of clauses, so additions, deletions, and changes can be easily performed.

【0064】ジョブの割付候補や、M/Cのパレット上
に乗っている治具などのようにスケジューリングの過程
で時々刻々増加したり減少したりするデータが多数あ
る。こうした可変長データを扱う機能が必要であるが、
従来の言語には可変長データを扱う機能がない。Pro
logのリスト処理機能を用いることにより可変長デー
タを容易に扱うことができる。
There is a large amount of data that increases or decreases momentarily during the scheduling process, such as job allocation candidates and jigs on M / C pallets. A function to handle such variable length data is required,
Traditional languages do not have the ability to handle variable length data. Pro
Variable length data can be easily handled by using the log list processing function.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、原則として稼働率優先のルールと納期優先のルール
とを使い分けてスケジューリングを行うので、各製造指
示の納期を満足しながら機械設備の稼働率をできるだけ
高くするようなスケジュールを立案することができる。
しかも、これまで熟練者でも手作業で1日以上を要して
いたスケジューリング作業を僅か数分で行うことがで
き、迅速なスケジューリングを行うことができる。ま
た、工程変更や新規機械設備の導入のためのシミュレー
ションにも利用することができる。
As described above, according to the present invention, in principle, the operation rate priority rule and the delivery date priority rule are separately used for scheduling, so that the machine equipment can be installed while satisfying the delivery date of each manufacturing instruction. It is possible to formulate a schedule that maximizes the utilization rate of.
In addition, even a skilled person can perform a scheduling work that has required one day or more by hand in just a few minutes, and can perform a quick scheduling. It can also be used for simulations for process changes and introduction of new mechanical equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のジョブショップスケジューリングエ
キスパートシステムの1実施例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a job shop scheduling expert system of the present invention.

【図2】 全体の操作フローを説明するための図であ
る。
FIG. 2 is a diagram for explaining an overall operation flow.

【図3】 スケジュールパラメータ設定画面の例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a schedule parameter setting screen.

【図4】 スケジュール評価画面の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a schedule evaluation screen.

【図5】 オーダー番号順結果表示画面の例を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an order number order result display screen.

【図6】 機械別結果表示の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of display of results by machine.

【図7】 M/C別結果表示例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of displaying results by M / C.

【図8】 機械運用状況グラフ表示例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a display example of a machine operation status graph.

【図9】 M/C以外の工程の割付フローを示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an allocation flow of processes other than M / C.

【図10】 M/C工程の昼間の割付フローを示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a daytime allocation flow of the M / C process.

【図11】 M/C工程の夜間の割付フローを示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing a nighttime allocation flow of the M / C process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スケジューリング部、2…部品マスター、3…工程
マスター、4…機械マスター、5…治具マスター、6…
カレンダーファイル、7…制約ファイル、8…スケジュ
ーリング結果ファイル、9…部品オーダー(製造指
示)、10…作業実績(加工実績)
1 ... Scheduling unit, 2 ... Parts master, 3 ... Process master, 4 ... Machine master, 5 ... Jig master, 6 ...
Calendar file, 7 ... Constraint file, 8 ... Scheduling result file, 9 ... Parts order (manufacturing instruction), 10 ... Work record (machining record)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷岡 雄一 東京都港区芝浦一丁目2番3号清水建設株 式会社内 (72)発明者 近江 修郎 東京都港区芝浦一丁目2番3号清水建設株 式会社内 (72)発明者 荒武 朋之 東京都港区芝浦一丁目2番3号清水建設株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuichi Tanioka 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Shuro Omi 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction company (72) Inventor Tomoyuki Aratake 1-2-3 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction company

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部品の製造指示をジョブに分解し、分解
した各ジョブを機械毎にカレンダーに従って割り付ける
ジョブショップスケジューリングエキスパートシステム
であって、部品や工程、機械、治具等に関する固有の情
報を有するマスターデータ、機械毎の稼働時間タイプに
関する情報を有する稼働タイプカレンダーデータ、割付
の制約情報を有する制約データ、及び前記各データを参
照して製造指示をジョブに分解し納期優先ルールと稼働
率優先ルールを適用して各ジョブを機械毎に割り付ける
スケジューリング手段を備えたことを特徴とするジョブ
ショップスケジューリングエキスパートシステム。
1. A job shop scheduling expert system that decomposes parts manufacturing instructions into jobs and allocates the decomposed jobs to each machine according to a calendar, and has unique information about parts, processes, machines, jigs, etc. Master data, operation type calendar data that has information about the operating time type for each machine, constraint data that has allocation constraint information, and manufacturing instructions are decomposed into jobs by referring to each of the above data, and delivery date priority rule and operation rate priority rule A job shop scheduling expert system characterized by comprising a scheduling means for applying each of the jobs to allocate each job to each machine.
【請求項2】 スケジューリング手段は、ジョブの割付
を一般機械とM/Cと外注工程に分け、一般機械には納
期優先ルールを適用し、M/Cには稼働率優先ルールを
適用することを特徴とする請求項1記載のジョブショッ
プスケジューリングエキスパートシステム。
2. The scheduling means divides the job allocation into a general machine, M / C, and an outsourcing process, applies the delivery date priority rule to the general machine, and applies the operation rate priority rule to the M / C. 2. The job shop scheduling expert system according to claim 1.
【請求項3】 納期余裕が一定値を越える過剰な納期余
裕のあるジョブについては割付対象から外す過剰納期余
裕遅延ルールを適用することを特徴とする請求項1記載
のジョブショップスケジューリングエキスパートシステ
ム。
3. The job shop scheduling expert system according to claim 1, wherein an excessive deadline delay delay rule that excludes the jobs from the allocation target is applied to a job having an excessive deadline exceeding the fixed value.
【請求項4】 納期余裕が一定値以下のジョブについて
は割付優先順位を上げることを特徴とする請求項1記載
のジョブショップスケジューリングエキスパートシステ
ム。
4. The job shop scheduling expert system according to claim 1, wherein the allocation priority is raised for jobs whose delivery deadlines are less than a certain value.
【請求項5】 加工数が多い部品については毎日決まっ
た数だけ加工する毎日加工品ルールを適用することを特
徴とする請求項1記載のジョブショップスケジューリン
グエキスパートシステム。
5. The job shop scheduling expert system according to claim 1, wherein a daily processed product rule for processing a fixed number of parts every day is applied to a part having a large number of processed parts.
【請求項6】 加工工程が連続する部品については着手
した部品をそのM/Cの最終工程まで連続して加工する
連続加工ルールを適用することを特徴とする請求項1記
載のジョブショップスケジューリングエキスパートシス
テム。
6. The job shop scheduling expert according to claim 1, wherein a continuous processing rule is applied to a part in which the processing steps are continuous so that the started part is continuously processed until the final step of its M / C. system.
【請求項7】 工程数の多い部品については優先順位を
上げる多工程部品優先ルールを適用することを特徴とす
る請求項1記載のジョブショップスケジューリングエキ
スパートシステム。
7. The job shop scheduling expert system according to claim 1, wherein a multi-step parts priority rule for increasing the priority is applied to parts having a large number of steps.
【請求項8】 スケジューリング結果を検討し、不具合
がある場合、材入日、納期、機械設備の稼働パターン、
スケジューリング条件等を変更して再スケジューリング
を行う。
8. The scheduling result is examined, and if there is a defect, the date of arrival of material, delivery date, operation pattern of machinery and equipment,
Rescheduling is performed by changing the scheduling conditions.
【請求項9】 スケジューリング手段は、スケジューリ
ング結果をバーチャートで表示することを特徴とする請
求項1記載のジョブショップスケジューリングエキスパ
ートシステム。
9. The job shop scheduling expert system according to claim 1, wherein the scheduling means displays the scheduling result in a bar chart.
【請求項10】 納期遅れオーダー順、オーダー別、機
械別、M/C別のスケジューリング結果をバーチャート
表示することを特徴とする請求項9記載のジョブショッ
プスケジューリングエキスパートシステム。
10. The job shop scheduling expert system according to claim 9, wherein the scheduling result of the late delivery order, order, machine, and M / C is displayed in a bar chart.
【請求項11】 スケジュール結果の表示画面における
詳細データをポップアップウインドウ上に表示すること
を特徴とする請求項9記載のジョブショップスケジュー
リングエキスパートシステム。
11. The job shop scheduling expert system according to claim 9, wherein detailed data on the schedule result display screen is displayed on a pop-up window.
JP33832791A 1991-12-20 1991-12-20 Job shop scheduling expert system Pending JPH05174030A (en)

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