CN115769159A - 作业计划确定程序、作业计划确定方法以及信息处理装置 - Google Patents

作业计划确定程序、作业计划确定方法以及信息处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115769159A
CN115769159A CN202080102042.XA CN202080102042A CN115769159A CN 115769159 A CN115769159 A CN 115769159A CN 202080102042 A CN202080102042 A CN 202080102042A CN 115769159 A CN115769159 A CN 115769159A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutting device
objects
conversion
setting
objective function
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN202080102042.XA
Other languages
English (en)
Inventor
谷口淳
山崎贵司
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of CN115769159A publication Critical patent/CN115769159A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G06Q10/043—Optimisation of two dimensional placement, e.g. cutting of clothes or wood
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41865—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32016—Minimize setup time of machines
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32253—As a function of, change of machine operation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32257—Tool replacement minimization
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32264—Setup time
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32301—Simulate production, process stages, determine optimum scheduling rules
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36289—Cutting, machining conditions by optimisation of time, cost, accuracy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

作业计划确定程序在以下条件下确定规定顺序：在包括切削装置和作业装置并按照上述规定顺序生成多个对象物的作业线中，由上述切削装置从原材料部分地切削出针对上述多个对象物中的各个对象物预先决定的量的材料，由上述作业装置处理切削出的上述材料，若在上述切削装置中上述原材料产生不足则切换为下一原材料，针对上述多个对象物中的各个对象物决定针对上述切削装置和上述作业装置中的至少任意一方的设定，在变更上述设定的情况下进行改变上述切削装置和上述作业装置中的至少任意一方的设定的转换，作业计划确定程序使计算机执行对根据上述多个对象物向上述作业线的投入顺序而决定的反映上述转换的目标函数和各原材料的剩余量进行最优化的处理。

Description

作业计划确定程序、作业计划确定方法以及信息处理装置
技术领域
本发明涉及作业计划确定程序、作业计划确定方法以及信息处理装置。
背景技术
公开有如下的技术：在对产品向生产线的投入顺序进行最优化时，针对生产成本、生产完成时间等目标函数进行最优化(例如，参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2005-092827号公报
专利文献2：日本特开2019-175488号公报
在生产线中，要求用完用于产品的材料。以材料的用完为目的，已知有作为切削问题(Cutting Stock Problem)、装箱问题(Bin Packing Problem)等的组合最优化问题来求解的计划制定方法。然而，若为了减少材料的剩余量而更换产品投入顺序，则生产线中的转换(changeover)次数变多，有反映转换的目标函数恶化之虞。
发明内容
在一个方式中，本发明的目的在于提供能够抑制剩余材料量并且能够提高反映转换的目标函数的信息处理装置、作业计划确定方法以及作业计划确定程序。
在一个方式中，作业计划确定程序在以下条件下确定规定顺序：在包括切削装置和作业装置并按照上述规定顺序生成多个对象物的作业线中，由上述切削装置从原材料部分地切削出针对上述多个对象物中的各个对象物预先决定的量的材料，由上述作业装置处理切削出的上述材料，若在上述切削装置中上述原材料产生不足则切换为下一原材料，针对上述多个对象物中的各个对象物决定针对上述切削装置和上述作业装置中的至少任意一方的设定，在变更上述设定的情况下进行改变上述切削装置和上述作业装置中的至少任意一方的设定的转换，该作业计划确定程序的特征在于，使计算机执行对根据上述多个对象物向上述作业线的投入顺序而决定的反映上述转换的目标函数和各原材料的剩余量进行最优化的处理。
能够抑制剩余材料量，并且能够提高反映转换的目标函数。
附图说明
图1的(a)和图1的(b)是例示用于使剩余材料量最小化的方法的图。
图2是表示实施例1的信息处理装置的整体结构的功能框图。
图3是例示储存于生产线模型储存部的生产线模型的图。
图4是例示生产订单信息的图。
图5的(a)～(d)是例示储存于生产主机的信息的图。
图6是例示信息处理装置执行的流程图的图。
图7是例示反复进行投入顺序的更换而得到的结果的图。
图8是用于对模拟进行说明的图。
图9是用于对模拟进行说明的图。
图10是表示模拟结果的图。
图11是用于对实施例的效果进行说明的图。
图12的(a)～(c)是例示储存于生产主机的信息的图。
图13是例示信息处理装置的显示装置以外的各部的硬件结构的框图。
具体实施方式
在生产线中，要求无浪费地用完用于产品的材料。以材料的用完为目的，已知有作为切削问题(Cutting Stock Problem)、装箱问题(Bin Packing Problem)等的组合最优化问题来求解的计划制定方法。
另外，还要求缩短生产完成时间以赶得上交货期限。在缩短生产完成时间以赶得上交货期限的情况下，已知有如下的计划制定方法：将生产工序的各装置中的处理时间、半成品的数量等反映到调度器、生产线模拟器，通过算法来执行最优化。
图1的(a)和图1的(b)是例示用于使剩余材料量最小化的方法的图。原材料1～原材料3是相同规格部件，相同素材且相同形状，能够相互代用。利用切削装置部分地切削这些原材料1～原材料3，并在加工装置中用作产品的部件。
在图1的(a)中，例示关于原材料1的材料信息。另外，在图1的(a)中，记载有将各产品投入生产线的投入顺序。在图1的(a)的例子中，将产品编号1的产品第一个投入到生产线，将产品编号2的产品第二个投入到生产线。材料尺寸表示对于各产品而原材料被使用的量的尺寸。在图1的(a)的例子中，对于产品编号1的产品使用100的量，对于产品编号2的产品使用200的量。
品种信息表示切削装置和加工装置中的至少任意一方的设定。例如，根据品种变更切削装置的锯的种类。或者，根据品种变更加工装置的加工方法。因此，若品种信息变更，则需要变更切削装置和加工装置中的至少任意一方的设定，因此需要转换。在图1的(a)的例子中，对于产品编号1～3的产品，在中途不需要转换，但若将产品编号4的产品投入到生产线则需要转换。
另外，在图1的(a)中，例示关于原材料2的材料信息。像图1的(a)中例示的那样，从第八个投入的产品编号8的产品起使用原材料2。对于产品编号8的产品，设定为品种C。因此，进行用于将品种从B切换为C的转换。对于接下来的第九个投入的产品编号9的产品，设定为品种B。因此，进行用于将品种从C切换为B的转换。
在图1的(a)的上段，例示该情况下的各原材料的剩余材料量。由于各产品的材料尺寸不同，因此产生剩余材料量。在图1的(a)的设定中，若设为原材料的尺寸为3000，则产品编号1～7的产品的合计材料尺寸为2800，因此剩余材料量为200。对于原材料2和原材料3，也产生剩余材料量。
为了尽量减少这些剩余材料量，变更使用各原材料的产品的组合即可。图1的(b)例示出为了尽量减少剩余材料量而更换投入到生产线的产品的顺序的情况。在图1的(b)的例子中，原材料1被使用的各产品的合计材料尺寸为2900，因此剩余材料量为100，因此，与图1的(a)的情况相比较，能够减少剩余材料量。
然而，在图1的(b)的例子中，对于原材料1，进行四次品种的变更，因此进行四次转换。若转换次数变多，则有反映转换的生产完成时间等目标函数恶化之虞。
因此，在以下的实施例中，对能够抑制剩余材料量并且能够提高反映转换的目标函数的信息处理装置、作业计划确定方法以及作业计划确定程序进行说明。
实施例1
图2是表示实施例1的信息处理装置100的整体结构的功能框图。信息处理装置100是最优化处理用的服务器等。像图2中例示的那样，信息处理装置100具备生产线模型储存部10、生产主机20、投入顺序生成部30、模拟器40、投入顺序更换部50、判定部60、结果输出部70以及显示装置80等。显示装置80是显示信息处理装置100的处理结果等的装置，是显示器等。
生产线模型储存部10储存生产线模型。图3是例示储存于生产线模型储存部10的生产线模型的图。像图3中例示的那样，生产线模型具有将“开始”单元、“材料判定”单元、“切削装置”单元、“加工装置”单元、“生产完成”单元依次配置的结构。
根据投入顺序将多个产品一个一个地投入“开始”单元。在各单元中，使产品停留，直到以产品固有的方式设定的处理时间经过为止。若经过处理时间，如果在下一移动目的地单元没有产品，则产品移动到该单元。
生产主机20储存有生产订单信息，在生产订单信息中，使用的材料尺寸和品种信息与产品编号建立对应关系。图4是例示生产订单信息的图。像图4中例示的那样，按照每个产品编号，将使用的材料尺寸和品种信息建立对应关系。产品编号是各产品所固有的编号，因此对于各产品编号，多个产品不会重复。
另外，生产主机20储存有原材料信息。图5的(a)是例示原材料信息的图。像图5的(a)中例示的那样，例如，作为原材料信息，储存有原材料的尺寸(＝3000)。
另外，生产主机20储存有装置信息。图5的(b)是例示装置信息的图。像图5的(b)中例示的那样，作为切削装置的处理时间储存有“50”，作为加工装置的处理时间储存有“150”。切削装置的处理时间是用于从原材料切削材料的时间。加工装置的处理时间是用于进行将切削出的材料安装于产品等的加工的时间。切削装置的处理时间和加工装置的处理时间也可以按照每个产品来决定。
另外，生产主机20储存有进行原材料切换的转换的情况下的转换条件。图5的(c)是例示进行原材料切换的转换的情况下的转换条件的图。在图5的(c)的例子中，切换原材料时的转换所需要的处理时间被设定为“100”，不切换原材料时的处理时间被设定为“1”。
另外，生产主机20储存有进行品种切换的转换的情况下的转换条件。图5的(d)是例示进行品种切换的转换的情况下的转换条件的图。在图5的(d)的例子中，从品种A向品种B的品种切换等各品种切换的处理时间被设定为“100”。各品种切换所需要的转换时间也可以相互不同。
以下，沿着图6的流程图，对信息处理装置100的处理进行说明。像图6中例示的那样，投入顺序生成部30生成储存于生产主机20的关于全部产品的初始投入顺序(步骤S1)。初始投入顺序例如是按照从顾客接受订货而排列的顺序，也可以由用户使用输入装置而预先输入。或者，初始投入顺序也可以由随机数生成。由于未考虑剩余材料量和生产完成时间而生成初始投入顺序，因此剩余材料量和生产完成时间均不是良好的值的情况较多。
接下来，模拟器40进行根据初始投入顺序将产品一个一个地投入到生产线的情况下的生产线模拟(步骤S2)。
首先，模拟器40根据初始投入顺序，将产品一个一个地配置于“开始”单元。在“材料判定”单元中，从原材料信息的原材料尺寸依次减去到达“材料判定”单元的产品的材料尺寸。由此，计算原材料的余量。如果减去后的结果为正，则“材料判定”单元中的处理时间为“1”。因此，如果该产品在材料判定单元中停留相当于处理时间“1”的时间，并且在下一单元中未停留有产品，则移动到下一单元。如果减去后的结果为负，则产生原材料的转换，因此“材料判定”单元中的处理时间为“100”。因此，如果该产品在材料判定单元中停留相当于处理时间“100”的时间，并且在下一单元中未停留有产品，则移动到下一单元。紧接减去后的结果为负之前的原材料余量为该原材料的剩余材料量。在该情况下，从新的原材料尺寸减去该产品的材料尺寸。
在“切削装置”单元中，到达“切削装置”单元的产品停留相当于处理时间“50”的时间。另外，在“切削装置”单元中，判定到达“切削装置”单元的产品的品种信息与前一个到达的产品的品种信息是否不同。如果到达“切削装置”单元的产品的品种信息与前一个到达的产品的品种信息不同，则产生转换。如果产生转换，则该产品在“切削装置”单元中进一步停留相当于处理时间“100”的时间之后移动到下一单元。
在“加工装置”单元中，到达“加工装置”单元的产品停留相当于处理时间“150”的时间，移动到下一单元。
接下来，判定部60对于在步骤S2中进行的生产线模拟结果，进行KPI(KeyPerformance Indicator：关键性能指标)的评价(步骤S3)。在步骤S3中，判定部60对于生产线模拟结果，计算剩余材料量和生产完成时间。剩余材料量是所使用的各原材料的原材料余量的合计值。生产完成时间是从将最初的产品投入到开始单元起到最后的产品到达生产完成单元为止的时间。
接下来，判定部60判定在步骤S3中计算出的剩余材料量和生产完成时间是否满足结束条件(步骤S4)。例如，判定部60判定剩余材料量是否为阈值以下，并且生产完成时间是否为阈值以下。
在步骤S4中判定为“是”的情况下，流程图的执行结束。在步骤S4中判定为“否”的情况下，投入顺序更换部50针对在步骤S2中成为生产线模拟的对象的投入顺序，选择投入顺序候选(步骤S5)。接下来，投入顺序更换部50使在步骤S2中成为生产线模拟的对象的投入顺序与在步骤S5中所选择的投入顺序候选交叉(步骤S6)。接下来，投入顺序更换部50通过使步骤S6的结果产生突变，来生成投入顺序(步骤S7)。然后，从步骤S2起再次执行。在该情况下，在步骤S2中，对于在步骤S7中生成的投入顺序进行生产线模拟。
图7是例示反复进行投入顺序的更换而得到的结果的图。像图7中例示的那样，初始投入顺序多数情况下未考虑剩余材料量和生产完成时间，因此有剩余材料量变多且生产完成时间也变长的趋势。若针对该初始投入顺序以仅减少剩余材料量的方式对投入顺序进行最优化，则降低剩余材料量，另一方面，由于未考虑生产完成时间，因此有生产完成时间变长的趋势。若针对初始投入顺序以仅缩短生产完成时间的方式对投入顺序进行最优化，则生产完成时间变短，另一方面，由于未考虑剩余材料量，因此有剩余材料量变多的趋势。然而，通过以剩余材料量和生产完成时间双方成为阈值以下的方式更换投入顺序，能够得到剩余材料量减少并且生产完成时间变短的投入顺序。
(模拟结果)
接着，对实际进行模拟的结果进行说明。像图8中例示的那样，假定生产由部件A、部件B和部件C构成的产品的生产线。对于部件A～部件C中的各个部件划分生产线。具体而言，在“开始”单元与“材料判定”单元之间设置“分支”单元，设置用于部件A的生产线、用于部件B的生产线以及用于部件C的生产线。另外，在“加工装置”单元之后，设置用于使各生产线合流的“合流”单元。在“合流”单元之后，设置用于根据部件A～部件C组装产品的“组装”单元。在“组装”单元中设定处理时间。
像图9中例示的那样，按照每个产品改变部件A～部件C的尺寸，从材质不同的3种原材料α、β、γ、剖面形状不同的3种形状1～形状3切削出部件A～部件C。另外，更换156个部件的投入顺序。
图10是表示模拟结果的图。如图10所示，对于初始投入顺序而言，剩余材料量多，生产完成时间也长。与此相对，通过以剩余材料量和生产完成时间双方成为阈值以下的方式更换投入顺序，能够得到剩余材料量减少并且生产完成时间变短的投入顺序。此外，在模拟结果中，剩余材料量削减10％。生产完成时间缩短30％。
根据本实施例，通过更换各产品向生产线的投入顺序并进行最优化，能够抑制剩余材料量，并且对于反映了因投入顺序的更换而产生的转换的目标函数也最优化。由此，能够抑制剩余材料量，并且能够提高反映转换的目标函数。
图11是用于整理本实施例的效果的图。像图11中例示的那样，若以仅减少剩余材料量的方式对投入顺序进行最优化，则对于剩余材料量具有削减效果，另一方面，由于未考虑生产完成时间，因此对于生产完成时间而言有无效果或者增加的趋势。若以仅缩短生产完成时间的方式对投入顺序进行最优化，则对于生产完成时间具有缩短化效果，另一方面，由于未考虑剩余材料量，因此对于剩余材料量而言有无效果或者增加的趋势。与此相对，在实施例中，由于以削减剩余材料量和生产完成时间双方的方式对投入顺序进行最优化，因此对于剩余材料量和生产完成时间双方能够得到削减效果。
此外，关于投入顺序的更换的方法，能够利用进化算法、局部探索法。也能够将这些算法用于多目标最优化。进化算法包括进化策略算法、遗传算法等。局部探索法包括退火法等。
实施例2
在实施例1中，将生产完成时间作为目标函数，但不限于此。在实施例2中，对将由转换引起的电力消耗量和成本作为目标函数的情况进行说明。图12的(a)是例示储存于生产主机20的装置信息的图。像图12的(a)中例示的那样，作为切削装置的处理时间储存有“50”，作为切削装置的消耗电力储存有“400”，作为切削装置的成本储存有“300”。另外，作为加工装置的处理时间储存有“150”。作为加工装置的消耗电力储存有“200”，作为加工装置的成本储存有“200”。切削装置的消耗电力是为了切削材料而消耗的电力。切削装置的成本是用于切削材料的成本。加工装置的消耗电力是为了使用材料来加工产品而消耗的电力。加工装置的成本是用于使用材料来加工产品的成本。切削装置和加工装置的处理时间、消耗电力和成本也可以按照每个产品来决定。
图12的(b)是例示进行原材料切换的转换的情况下的处理时间、消耗电力和成本的图。在图12的(b)的例子中，切换原材料时的处理时间被设定为“100”，消耗电力被设定为“50”，成本被设定为“30”。不切换原材料时的处理时间被设定为“1”，消耗电力被设定为“1”，成本被设定为“1”。
图12的(c)是例示进行品种切换的转换的情况下的处理时间、消耗电力和成本的图。在图12的(c)的例子中，从品种A向品种B的品种切换等各品种切换的处理时间被设定为“100”，消耗电力被设定为“40”，成本被设定为“30”。该情况下的消耗电力是用于品种切换的转换所需要的电力。该情况下的成本是用于品种切换的转换所需要的成本。各品种切换所需要的处理时间、消耗电力和成本也可以相互不同。
接着，对实施例2中的生产线模拟进行说明。“开始”单元进行与实施例1相同的动作。在“材料判定”单元中，从原材料信息的原材料尺寸依次减去到达“材料判定”单元的产品的材料尺寸。由此，计算原材料的余量。如果减去后的结果为正，则“材料判定”单元中的处理时间为“1”，消耗电力为“1”，成本为“1”。因此，如果该产品在材料判定单元中停留相当于处理时间“1”的时间，且在下一单元中未停留有产品，则移动到下一单元。另外，对该产品加上消耗电力“1”，加上成本“1”。如果减去后的结果为负，则产生原材料的转换，因此“材料判定”单元中的处理时间变为“100”，消耗电力变为“50”，成本变为“50”。因此，如果该产品在材料判定单元中停留相当于处理时间“100”的时间，且在下一单元中未停留有产品，则移动到下一单元。紧接减去后的结果为负之前的原材料余量为该原材料的剩余材料量。在该情况下，从新的原材料尺寸减去该产品的材料尺寸。
在“切削装置”单元中，到达“切削装置”单元的产品停留相当于处理时间“50”的时间，对该产品加上消耗电力“400”，加上成本“300”。另外，在“切削装置”单元中，判定到达“切削装置”单元的产品的品种信息是否与前一个到达的产品的品种信息不同。如果到达“切削装置”单元的产品的品种信息与前一个到达的产品的品种信息不同，则产生转换。如果产生转换，则该产品在“切削装置”单元中进一步停留相当于处理时间“100”的时间之后移动到下一单元。
在“加工装置”单元中，到达“加工装置”单元的产品停留相当于处理时间“150”的时间，移动到下一单元。
在本实施例中，在图6的流程图的步骤S3中，判定部60对于生产线模拟结果，计算剩余材料量、生产完成时间、消耗电力和成本。剩余材料量是所使用的各原材料的原材料余量的合计值。生产完成时间是从将最初的产品投入到开始单元起到最后的产品到达生产完成单元为止的时间。消耗电力是对于各产品加上的消耗电力的合计值。成本是对于各产品加上的成本的合计值。在图6的步骤S4中，判定部60判定是否剩余材料量为阈值以下，并且生产完成时间、消耗电力和成本中的至少任意一个为阈值以下。
根据本实施例，除了生产完成时间以外，还能够使因转换而产生的消耗电力、成本等最优化。此外，除了生产完成时间、消耗电力、成本等之外，也可以将转换次数本身等包括于目标函数。
(硬件结构)
图13是例示信息处理装置100的显示装置80以外的各部的硬件结构的框图。像图13中例示的那样，信息处理装置100具备CPU101、RAM102、存储装置103、接口104等。
CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)101是中央运算处理装置。CPU101包括1个以上的核芯。RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)102是暂时存储由CPU101执行的程序、由CPU101处理的数据等的易失性存储器。存储装置103是非易失性存储装置。作为存储装置103，例如能够使用ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存等固态驱动器(SSD)、硬盘驱动器所驱动的硬盘等。存储装置103存储有作业计划确定程序。接口104是与外部设备的接口装置。通过由CPU101执行作业计划确定程序，而实现信息处理装置100的各部。此外，作为信息处理装置100的各部，也可以使用专用的电路等硬件。
在上述各例中，生产线是多个对象物根据规定顺序的作业线的一例。投入到生产线的多个产品是该多个对象物的一例。加工装置是对该多个对象物进行作业的作业装置的一例。投入顺序更换部和判定部60是对根据多个对象物向作业线的投入顺序而决定的反映转换的目标函数和各原材料的剩余量进行最优化的最优化执行部的一例。
以上，详述了本发明的实施例，但本发明并不限定于所涉及的确定的实施例，在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、变更。
附图标记说明：10…生产线模型储存部；20…生产主机；30…投入顺序生成部；40…模拟器；50…投入顺序更换部；60…判定部；70…结果输出部；80…显示装置；100…信息处理装置。

Claims (15)

1.一种作业计划确定程序，在以下条件下确定规定顺序：在包括切削装置和作业装置并按照所述规定顺序生成多个对象物的作业线中，由所述切削装置从原材料部分地切削出针对所述多个对象物中的各个对象物预先决定的量的材料，由所述作业装置处理切削出的所述材料，若在所述切削装置中所述原材料产生不足则切换为下一原材料，针对所述多个对象物中的各个对象物决定针对所述切削装置和所述作业装置中的至少任意一方的设定，在变更所述设定的情况下进行改变所述切削装置和所述作业装置中的至少任意一方的设定的转换，所述作业计划确定程序的特征在于，
使计算机执行对根据所述多个对象物向所述作业线的投入顺序而决定的反映所述转换的目标函数和各原材料的剩余量进行最优化的处理。
2.根据权利要求1所述的作业计划确定程序，其特征在于，
在所述切削装置中从所述原材料切换为所述下一原材料时，进行所述切削装置中的所述转换。
3.根据权利要求1或2所述的作业计划确定程序，其特征在于，
在执行所述最优化时，使用进化算法。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的作业计划确定程序，其特征在于，
所述目标函数是所述转换的次数、因所述转换而产生的处理时间、因所述转换而产生的消耗电力、或者因所述转换而产生的成本。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的作业计划确定程序，其特征在于，
所述目标函数也反映用于交换所述原材料的转换。
6.一种作业计划确定方法，在以下条件下确定规定顺序：在包括切削装置和作业装置并按照所述规定顺序生成多个对象物的作业线中，由所述切削装置从原材料部分地切削出针对所述多个对象物中的各个对象物预先决定的量的材料，由所述作业装置处理切削出的所述材料，若在所述切削装置中所述原材料产生不足则切换为下一原材料，针对所述多个对象物中的各个对象物决定针对所述切削装置和所述作业装置中的至少任意一方的设定，在变更所述设定的情况下进行改变所述切削装置和所述作业装置中的至少任意一方的设定的转换，所述作业计划确定方法的特征在于，
计算机执行对根据所述多个对象物向所述作业线的投入顺序而决定的反映所述转换的目标函数和各原材料的剩余量进行最优化的处理。
7.根据权利要求6所述的作业计划确定方法，其特征在于，
在所述切削装置中从所述原材料切换为所述下一原材料时，进行所述切削装置中的所述转换。
8.根据权利要求6或7所述的作业计划确定方法，其特征在于，
在执行所述最优化时，使用进化算法。
9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的作业计划确定方法，其特征在于，
所述目标函数是所述转换的次数、因所述转换而产生的处理时间、因所述转换而产生的消耗电力、或者因所述转换而产生的成本。
10.根据权利要求6至9中的任意一项所述的作业计划确定方法，其特征在于，
所述目标函数也反映用于交换所述原材料的转换。
11.一种信息处理装置，在以下条件下确定规定顺序：在包括切削装置和作业装置并按照所述规定顺序生成多个对象物的作业线中，由所述切削装置从原材料部分地切削出针对所述多个对象物中的各个对象物预先决定的量的材料，由所述作业装置处理切削出的所述材料，若在所述切削装置中所述原材料产生不足则切换为下一原材料，针对所述多个对象物中的各个对象物决定针对所述切削装置和所述作业装置中的至少任意一方的设定，在变更所述设定的情况下进行改变所述切削装置和所述作业装置中的至少任意一方的设定的转换，所述信息处理装置的特征在于，
具备最优化执行部，所述最优化执行部对根据所述多个对象物向所述作业线的投入顺序而决定的反映所述转换的目标函数和各原材料的剩余量进行最优化。
12.根据权利要求11所述的信息处理装置，其特征在于，
在所述切削装置中从所述原材料切换为所述下一原材料时，进行所述切削装置中的所述转换。
13.根据权利要求11或12所述的信息处理装置，其特征在于，
所述最优化执行部在执行所述最优化时，使用进化算法。
14.根据权利要求11至13中的任意一项所述的信息处理装置，其特征在于，
所述目标函数是所述转换的次数、因所述转换而产生的处理时间、因所述转换而产生的消耗电力、或者因所述转换而产生的成本。
15.根据权利要求11至14中的任意一项所述的信息处理装置，其特征在于，
所述目标函数也反映用于交换所述原材料的转换。
CN202080102042.XA 2020-07-13 2020-07-13 作业计划确定程序、作业计划确定方法以及信息处理装置 Pending CN115769159A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/027259 WO2022013921A1 (ja) 2020-07-13 2020-07-13 作業計画特定プログラム、作業計画特定方法、および情報処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115769159A true CN115769159A (zh) 2023-03-07

Family

ID=79555294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080102042.XA Pending CN115769159A (zh) 2020-07-13 2020-07-13 作业计划确定程序、作业计划确定方法以及信息处理装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230147377A1 (zh)
EP (1) EP4180887A4 (zh)
JP (1) JPWO2022013921A1 (zh)
CN (1) CN115769159A (zh)
WO (1) WO2022013921A1 (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07314297A (ja) * 1994-05-25 1995-12-05 Toyota Motor Corp 素材加工システム
JP4369189B2 (ja) * 2003-09-22 2009-11-18 三菱電機株式会社 スケジューリングシステムおよびスケジューリングをコンピュータに実行させるためのプログラム
US7277768B2 (en) * 2004-11-05 2007-10-02 International Business Machines Corporation Method for production design and operations scheduling for plate design in the steel industry
JP2011028539A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Amada Co Ltd 板材加工システム及び板材加工システムの加工スケジュール設定方法
US20110258087A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 International Business Machines Corporation Analytics for setting up strategic inventory systems to handle small lot orders in the steel industry
CN103889703B (zh) 2011-07-22 2016-10-19 派克赛泽有限责任公司 包装材料的拼接生产
JP5872101B1 (ja) * 2015-06-01 2016-03-01 株式会社Ｊｌｓ 面材切断加工指示装置と面材切断加工機と面材
JP2019049837A (ja) * 2017-09-08 2019-03-28 フルサト工業株式会社 生産指示装置、生産指示方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
EP4180887A4 (en) 2023-08-16
WO2022013921A1 (ja) 2022-01-20
JPWO2022013921A1 (zh) 2022-01-20
EP4180887A1 (en) 2023-05-17
US20230147377A1 (en) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meng et al. MILP models for energy-aware flexible job shop scheduling problem
Li et al. Two-level imperialist competitive algorithm for energy-efficient hybrid flow shop scheduling problem with relative importance of objectives
US20190080244A1 (en) Scheduling method and system based on improved variable neighborhood search and differential evolution algorithm
Beezão et al. Scheduling identical parallel machines with tooling constraints
Abbasi et al. Production planning and performance optimization of reconfigurable manufacturing systems using genetic algorithm
Zeballos A constraint programming approach to tool allocation and production scheduling in flexible manufacturing systems
Corriveau et al. Genetic algorithms and finite element coupling for mechanical optimization
CN108153268B (zh) 一种混合流水车间调度节能控制方法
He et al. Optimization of energy-efficient open shop scheduling with an adaptive multi-objective differential evolution algorithm
Liu et al. Energy-oriented bi-objective optimisation for a multi-module reconfigurable manufacturing system
Costa et al. A dual encoding-based meta-heuristic algorithm for solving a constrained hybrid flow shop scheduling problem
CN112381273B (zh) 一种基于u-nsga-iii算法的多目标作业车间节能优化方法
Rahman et al. Energy-efficient project scheduling with supplier selection in manufacturing projects
Akturk et al. Single CNC machine scheduling with controllable processing times to minimize total weighted tardiness
CN113762811B (zh) 一种考虑加班的无拖期Job Shop调度问题求解方法及系统
Shen et al. An iterative approach for the serial batching problem with parallel machines and job families
Delgoshaei et al. A new method for decreasing cell-load variation in dynamic cellular manufacturing systems
CN115769159A (zh) 作业计划确定程序、作业计划确定方法以及信息处理装置
US20140130459A1 (en) Computer program, method, and system for optimized kit nesting
Turkcan et al. A problem space genetic algorithm in multiobjective optimization
CN115204525B (zh) 一种加工任务调度方法、装置、终端及存储介质
Turkcan et al. Due date and cost-based FMS loading, scheduling and tool management
CN116985146A (zh) 退役电子产品的机器人并行拆解规划方法
Gurel et al. Scheduling parallel CNC machines with time/cost trade-off considerations
Valente et al. Improved heuristics for the single machine scheduling problem with linear early and quadratic tardy penalties

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination