DE102019008205A1 - Produktionsplanungsvorrichtung - Google Patents

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DE102019008205A1
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Masaaki Sasaki
Kazuhisa Otsuka
Toshimichi Yoshinaga
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Fanuc Corp
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Abstract

Es wird eine Produktionsplanungsvorrichtung bereitgestellt, die dazu fähig ist, Ressourcen zu optimieren, die Einrichtungsschritten jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte zugewiesen werden. Die Produktionsplanungsvorrichtung umfasst eine Speichereinheit (13), die in Bezug auf jeden von mehreren Verfahrensschritten, die in einem Produktionsverfahren zum Herstellen vorgegebener Artikel enthalten sind, die Anzahl Ressourcen für einen Einrichtungsschritt speichert, die für einen Einrichtungsschritt zur Verfügung stehen, in dem eine Einrichtung zum Durchführen eines Arbeitsgangs des Verfahrensschritts durchgeführt wird, und eine Ressourcenzuweisungseinheit (21), die basierend auf der Anzahl der Ressourcen für den Einrichtungsschritt unter den Ressourcen für den Einrichtungsschritt Ressourcen bestimmt, die den Einrichtungsschritten jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte derart zugewiesen werden, dass eine Gesamtsumme des Zeitbedarfs, der für die Einrichtungsschritte jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte benötigt wird, minimiert wird.

Description

  • HINTERGRUND
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft beispielsweise eine Produktionsplanungsvorrichtung.
  • Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • Zum effizienten Betreiben von Produktionsanlagen ist es notwendig, in geeigneter Weise einen Produktionsplan zu erstellen, der den Zeitbedarf für jeweilige Verfahrensschritte, in denen ein einzelner in einem Produktionsverfahren zum Herstellen von Artikeln enthaltener Arbeitsgang durchgeführt wird, die Art und Anzahl verschiedener in Produktionsanlagen enthaltener Geräte und dergleichen vorschreibt. Folglich wurde eine Technik zum Berechnen eines Abweichungsgrads zwischen Vorgabezeiten und tatsächlichen Arbeitsdauern jeweiliger auf die Produktion bezogener Verfahrensschritte, Analysieren eines Einflussgrads des berechneten Abweichungsbetrags auf eine Mehrzahl Produktions-KPIs, welche auf die Produktion bezogene Kennzahlen sind, und Berechnen von Richtwerten für Einstellwerte von Stammdaten, die gleichzeitig die Mehrzahl Produktions-KPIs optimieren, basierend auf den Vorgabezeiten und der Verteilung der tatsächlichen Arbeitsdauern der jeweiligen Verfahrensschritte, vorgeschlagen (siehe z.B. die ungeprüfte japanische Patentschrift (Kokai) Nr. 2017-162044 ).
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Zum Durchführen eines Arbeitsgangs jedes Verfahrensschritts ist es notwendig, dass nicht nur ein im Verfahrensschritt zu bearbeitendes Werkstück, sondern auch zum Bearbeiten des Werkstücks verwendete Teile, Werkstoffe oder Werkzeuge an einem Ort vorhanden sind, an dem der Arbeitsgang des Verfahrensschritts durchgeführt wird, bevor der Verfahrensschritt gestartet wird. Außerdem muss in manchen Fällen vor dem Abschluss jedes Verfahrensschritts eine Transportvorrichtung zum Befördern eines Werkstücks von einem Ort, an dem der Arbeitsgang des Verfahrensschritts durchgeführt wird, zu einem Ort, an dem der Arbeitsgang des nächsten Verfahrensschritts durchzuführen ist, an dem Arbeitsplatz für den Verfahrensschritt positioniert werden. Daher muss zum effizienten Durchführen eines Arbeitsgangs der jeweiligen Verfahrensschritte auch ein Schritt zum Durchführen einer Einrichtung (nachstehend als Einrichtungsschritt bezeichnet) zum Durchführen des Arbeitsgangs des Verfahrensschritts ausreichend berücksichtigt werden. In einem Einrichtungsschritt wird ein Transport von Artikeln, wie etwa eines zu bearbeitenden Werkstücks, eines anderen Teils als des Werkstücks, eines Werkstoffs und eines Werkzeugs, durchgeführt. Bei den vorstehend beschriebenen Technologien werden die Einrichtungsschritte jedoch nicht ausreichend berücksichtigt und es besteht die Möglichkeit, dass, selbst wenn Produktionsanlagen gemäß einem basierend auf den vorstehend beschriebenen Technologien erstellten Produktionsplan betrieben werden, bei Arbeitsbeginn oder Arbeitsabschluss des Verfahrensschritts ein benötigter Artikel nicht am Arbeitsplatz eines Verfahrensschritts vorhanden ist, was zu einer Verzögerung des Arbeitsgangs des Verfahrensschritts führt.
  • Gemäß einem Aspekt besteht ein Ziel darin, eine Produktionsplanungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu fähig ist, Ressourcen zu optimieren, die Einrichtungsschritten jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte zugewiesen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird eine Produktionsplanungsvorrichtung bereitgestellt. Die Produktionsplanungsvorrichtung umfasst eine Speichereinheit 13, die in Bezug auf jeden von mehreren Verfahrensschritten, die in einem Produktionsverfahren zum Herstellen vorgegebener Artikel enthalten sind, die Anzahl Ressourcen für einen Einrichtungsschritt speichert, die für einen Einrichtungsschritt zur Verfügung stehen, in dem eine Einrichtung zum Durchführen eines Arbeitsgangs des Verfahrensschritts durchgeführt wird, und eine Ressourcenzuweisungseinheit 21, die basierend auf der Anzahl der Ressourcen für den Einrichtungsschritt unter den Ressourcen für den Einrichtungsschritt Ressourcen bestimmt, die den Einrichtungsschritten jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte derart zugewiesen werden, dass eine Gesamtsumme des Zeitbedarfs, der für die Einrichtungsschritte jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte benötigt wird, minimiert wird.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Ressourcen zu optimieren, die Einrichtungsschritten jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte zugewiesen werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für Produktionsanlagen zeigt, welche als Ziel dienen, für das ein Produktionszeitplan entworfen wird.
    • 2 ist eine erläuternde Darstellung einer Übersicht eines Produktionszeitplans, der Einrichtungsschritte jeweiliger Verfahrensschritte umfasst.
    • 3 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Produktionsplanungsvorrichtung.
    • 4 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Prozessors der Produktionsplanu ngsvorrichtu ng.
    • 5 ist ein Arbeitsflussdiagramm einer Produktionsplanungsverarbeitung.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Produktionsplanungsvorrichtung beschrieben. Die Produktionsplanungsvorrichtung verringert Wartezeiten, während denen ein Arbeitsgang nicht in jeweiligen Verfahrensschritten durchgeführt werden kann, durch Zuweisen von Ressourcen an Einrichtungsschritte jeweiliger Verfahrensschritte derart, dass die Gesamtsumme des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte minimiert wird, basierend auf der Anzahl Ressourcen, die für jeden der Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte zur Verfügung stehen, dem Zeitbedarf für den Transport von Werkstücken zwischen Arbeitsplätzen der jeweiligen Verfahrensschritte und dergleichen, und erzielt dadurch eine Optimierung eines Produktionszeitplans.
  • 1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für Produktionsanlagen zeigt, welche als Ziel dienen, für das ein Produktionszeitplan entworfen wird. Die in 1 gezeigten Produktionsanlagen 100 sind sogenannte Werkstattproduktionsanlagen, sind in Bezug auf jeden Funktionen derselben Art aufweisenden Verfahrensschritt gruppiert und in Bezug auf jede Gruppe angeordnet. Bei dem Beispiel werden jeweils in den Bereichen A bis D vier Arten von Verfahrensschritten durchgeführt. Mit anderen Worten, jeder Bereich stellt ein Beispiel für einen Arbeitsplatz für einen beliebigen der in einem Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte dar. Im Bereich A wird ein manueller Montageschritt durchgeführt, in dem durch einen manuellen Arbeitsgang eines Monteurs ein Teil an einem Werkstückkörper montiert wird. Im Bereich B wird ein automatisierter Montageschritt durchgeführt wird, in dem durch einen automatisierten Arbeitsgang eines Roboters ein Teil am Werkstückkörper montiert wird. Im Bereich C wird ein Schweißschritt durchgeführt, in dem durch einen Schweißroboter oder einen Schweißer am Werkstückkörper ein Schweißvorgang durchgeführt wird. Im Bereich D wird ein Prüfschritt durchgeführt, in dem durch einen Prüfer unter Verwendung eines Prüfgeräts ein Werkstückkörper und dergleichen überprüft wird. Außerdem wird jedes Teil oder ein Werkstückkörper auf einem Träger 101 befestigt und befördert. Des Weiteren werden als Ressourcen für den Transport eines Werkstückkörpers oder eines jeden Teils zwischen den jeweiligen Bereichen mehrere fahrerlose Transportfahrzeuge (FTFs (Automated Guided Vehicles/AGVs)) 102 verwendet. Die FTFs 102 stellen ein Beispiel für Ressourcen für Einrichtungsschritte dar.
  • Bei dem Produktionsverfahren gemäß dem Beispiel wird aus drei Teilen a, b und c unter Verwendung der Produktionsanlagen 100 ein fertiges Produkt d hergestellt. Insbesondere wird zunächst ein Teil a, das als Werkstückkörper dient, durch eine Körpereinlassöffnung in den Bereich A eingebracht und die Teile b und c werden durch eine Teileeinlassöffnung in den Bereich A eingebracht. Jedes Teil wird auf einem Träger 101 befestigt und eingebracht. Durch den manuellen Montageschritt wird das Teil b am Teil a montiert. Anschließend wird ein Träger 101, auf dem das Teil b befestigt war, durch eine Trägerrückführöffnung zurückgeführt. Außerdem wird der Werkstückkörper (eine Baugruppe, in der das Teil b am Teil a montiert ist) auf einem Träger 101 befestigt und durch ein FTF 102 vom Bereich A zum Bereich D befördert. Wenn durch einen ersten Prüfschritt bestätigt wird, dass der Werkstückkörper normal ist, wird der Werkstückkörper erneut auf dem Träger 101 befestigt und durch ein FTF 102 vom Bereich D zum Bereich B befördert. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn im ersten Prüfschritt am Werkstückkörper eine Anomalie (z.B. ein Montagefehler oder ein Defekt entweder des Teils a oder des Teils b) erkannt wird, der Werkstückkörper auf dem Träger 101 befestigt und durch ein FTF 102 oder einen Arbeiter vom Bereich D zum Bereich A zurückbefördert werden kann.
  • Außerdem wird das Teil c ebenfalls auf einem Träger 101 befestigt und durch ein FTF 102 vom Bereich A zum Bereich B befördert. Im Bereich B wird das Teil c durch den automatisierten Montageschritt am Werkstückkörper montiert, der den ersten Prüfschritt durchlaufen hat. Ein Träger 101, der infolge der Montage des Teils c entleert ist (d.h. ein Träger, der zum Befördern des Werkstücks c verwendet wurde), wird durch ein FTF 102 zu der im Bereich A vorhandenen Trägerrückführöffnung befördert und der entleerte Träger 101 durch die Trägerrückführöffnung zurückgeführt.
  • Der Werkstückkörper (eine Baugruppe, in der die Teile b und c am Teil a montiert sind) wird auf einem Träger 101 befestigt und durch ein FTF 102 vom Bereich B zum Bereich C befördert. Im Bereich C werden die jeweiligen im Werkstückkörper enthaltenen Teile a, b und c durch den Schweißschritt miteinander verschweißt. Der verschweißte Werkstückkörper wird auf einem Träger 101 befestigt und durch ein FTF 102 vom Bereich C zum Bereich D befördert. Wenn durch einen zweiten Prüfschritt bestätigt wird, dass der Werkstückkörper normal ist, wird der Werkstückkörper auf dem Träger 101 befestigt und durch eine Auslassöffnung für fertige Produkte hinausbewegt.
  • 2 ist eine erläuternde Darstellung einer Übersicht eines Produktionszeitplans, der Einrichtungsschritte jeweiliger Verfahrensschritte umfasst. 2 ist beispielhaft in Bezug auf einen Zeitplan 201 des ersten Prüfschritts und einen Zeitplan 202 des automatisierten Montageschritts dargestellt. Wie in 2 gezeigt, wird als Einrichtungsschritt zum Durchführen des ersten Prüfschritts ein Transport eines Werkstückkörpers (einer Baugruppe aus den Teilen a und b) vom Bereich A zum Bereich D durch ein FTF 102 durchgeführt. Der Transport umfasst eine Überführung eines Werkstückkörpers von einem Arbeitsplatz zu einem FTF 102 im Bereich A, eine Bewegung des FTF 102 vom Bereich A zum Bereich D und eine Überführung des Werkstückkörpers vom FTF 102 zu einem Arbeitsplatz im Bereich D. Wenn die Prüfung im Bereich D beendet ist, werden als Einrichtungsschritt zum Durchführen des automatisierten Montageschritts ein Transport des Werkstückkörpers vom Bereich D zum Bereich B durch ein FTF 102 und in Verbindung damit ein Transport des Teils c vom Bereich A zum Bereich B durch ein anderes FTF 102 durchgeführt. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Zeitplanung so durchzuführen, dass das Teil c im Bereich B ankommt, bevor der Werkstückkörper im Bereich B ankommt. Darüber hinaus wird in dem automatisierten Montageschritt auch ein Post-Prozessschritt, in dem ein anderes FTF 102 einen entleerten Träger vom Bereich B zum Bereich A befördert, nach der automatisierten Montage durchgeführt. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Post-Prozessschritt auch ein Beispiel für einen Einrichtungsschritt darstellt.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden in den Produktionsanlagen 100 zum Transport eines Werkstückkörpers oder jedes Teils FTFs 102 verwendet. Somit optimiert die Produktionsplanungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, um eine effiziente Durchführung des Arbeitsgangs der jeweiligen in einem Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte zu ermöglichen, in Bezug auf jeden Verfahrensschritt einen Zeitbedarf für den Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts (bei dem Beispiel beispielsweise ein Zeitbedarf für die nach Beendigung des Arbeitsgangs des vorhergehenden Verfahrensschritts durchgeführte Einrichtung bis der Arbeitsgang des Verfahrensschritts zum Start bereit ist, ein Zeitbedarf für einen Transport eines Werkstückkörpers etc. von einem Bereich, in dem der vorhergehende Verfahrensschritt durchgeführt wird, zu einem Bereich, in dem der Verfahrensschritt durchgeführt wird) und die Anzahl FTFs 102, die dem Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts zugeordnet wird, durch Berücksichtigen der Anzahl verfügbarer FTFs 102 und des Zeitbedarfs für den Transport von Werkstückkörpern, Teilen, etc. zwischen den jeweiligen Bereichen.
  • 3 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung der Produktionsplanungsvorrichtung. Eine Produktionsplanungsvorrichtung 1 umfasst eine Benutzerschnittstelle 11, eine Kommunikationsschnittstelle 12, einen Speicher 13 und einen Prozessor 14.
  • Die Benutzerschnittstelle 11 stellt ein Beispiel für eine Meldeeinheit dar und umfasst beispielsweise eine separate Eingabeeinrichtung, wie etwa eine Tastatur und eine Maus, zur Betriebssignaleingabe und eine Anzeigeeinrichtung, wie etwa einen Flüssigkristallbildschirm. Alternativ kann die Benutzerschnittstelle 11 eine Einrichtung, wie etwa ein Bildschirm-Tastfeld, umfassen, in die eine Eingabeeinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung integriert sind. Des Weiteren kann die Benutzerschnittstelle 11 einen Lautsprecher umfassen. Die Benutzerschnittstelle 11 erzeugt ein Betriebssignal, das einen durch einen Bediener durchgeführten Betrieb repräsentiert, beispielsweise ein Signal, das verschiedene Informationsarten repräsentiert, die in der Produktionsplanungsverarbeitung verwendet werden (z.B. Vorgabewerte des Zeitbedarfs (nachstehend als vorgegebene Arbeitsdauern bezeichnet), der für einen Arbeitsgang jeweiliger Verfahrensschritte, abgesehen von deren Einrichtungsschritten, benötigt wird (nachstehend als Hauptarbeitsgang bezeichnet), Art und Anzahl der für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte verfügbaren Ressourcen und dergleichen) und gibt das Betriebssignal an den Prozessor 14 aus. Außerdem zeigt die Benutzerschnittstelle 11 einen entworfenen Produktionszeitplan gemäß einem vom Prozessor 14 empfangenen Anzeigesignal an.
  • Die Kommunikationsschnittstelle 12 stellt ein Beispiel für eine Kommunikationseinheit dar und umfasst beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle zum Verbinden der Produktionsplanungsvorrichtung 1 mit Steuereinrichtungen (z.B. programmierbare Logiksteuereinrichtungen) verschiedener in den Produktionsanlagen 100 enthaltener Ressourcen, wie etwa eines Roboters, einer Werkzeugmaschine und von FTFs. Die Kommunikationsschnittstelle 12 gibt beispielsweise für jede Ressource ein vom Prozessor 14 empfangenes Steuersignal, wie etwa einen den Betriebsstart anweisenden Befehl, über eine Kommunikationsleitung an die Steuereinrichtung der Ressource aus. Außerdem leitet die Kommunikationsschnittstelle 12 von den jeweiligen Steuereinrichtungen empfangene Signale, die den Zustand der verschiedenen Ressourcen oder das Stadium der Verfahrensschritte repräsentieren (z.B. Ankunft und Abfahrt von FTFs, Abschluss von Verfahrensschritten und dergleichen in den jeweiligen Bereichen) an den Prozessor 14 weiter.
  • Der Speicher 13 stellt ein Beispiel für eine Speichereinheit dar und umfasst beispielsweise einen les- und beschreibbaren Halbleiterspeicher und einen Nur-Lese-Halbleiterspeicher. Des Weiteren kann der Speicher 13 ein Speichermedium, wie etwa eine Halbleiter-Speicherkarte, eine Festplatte und ein optisches Speichermedium, und eine Einrichtung zum Zugreifen auf das Speichermedium umfassen.
  • Der Speicher 13 speichert verschiedene Informationsarten, die in der durch den Prozessor 14 der Produktionsplanungsvorrichtung 1 durchgeführten Produktionsplanungsverarbeitung verwendet werden, wie etwa die Art und Anzahl der Ressourcen, die für die jeweiligen Verfahrensschritte und die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte zur Verfügung stehen, Lageplaninformationen, die eine Anordnung der jeweiligen Bereiche und Bewegungsstrecken zwischen den Bereichen repräsentieren, den Zeitbedarf für den Transport von Werkstückkörpern, Teilen etc. zwischen den jeweiligen Bereichen, d.h. zwischen den Arbeitsplätzen des jeweils einen von zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten, vorgegebene Arbeitsdauern der jeweiligen Verfahrensschritte und die Anzahl der Werkstückkörper, die in den jeweiligen Verfahrensschritten gleichzeitig bearbeitet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass als Informationen, die den Zeitbedarf für den Transport von Werkstückkörpern und dergleichen repräsentieren, Bewegungsstrecken zwischen den Bereichen und eine durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Transportressourcen, wie etwa FTFs, gespeichert werden können. Außerdem kann der Speicher 13 Messwerte des tatsächlichen Zeitbedarfs in Bezug auf den Arbeitsgang der jeweiligen Verfahrensschritte speichern. Des Weiteren kann der Speicher 13 ein Computerprogramm für die Produktionsplanungsverarbeitung speichern. Ferner kann der Speicher 13 einen entworfenen Produktionszeitplan speichern (der den Zeitbedarf für die jeweiligen Verfahrensschritte und die jeweiligen Einrichtungsschritte, vorgegebene Arbeitsdauern der jeweiligen Verfahrensschritte und den vorgegebenen Zeitbedarf für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte sowie Informationen über die den jeweiligen Verfahrensschritten oder deren Einrichtungsschritten zugewiesenen Ressourcen umfasst).
  • Der Prozessor 14 stellt ein Beispiel für eine Steuereinheit dar und umfasst beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU) und deren Peripherieschaltungen. Der Prozessor kann ferner einen Prozessor für logische Operationen und einen Prozessor für numerische Operationen umfassen. Der Prozessor 14 steuert die Produktionsanlagen insgesamt, welche als Ziel dienen, für das ein Produktionszeitplan entworfen wird. Außerdem führt der Prozessor 14 die Produktionsplanungsverarbeitung aus und entwirft dadurch einen Produktionszeitplan .
  • 4 ist ein Funktionsblockdiagramm des der Produktionsplanungsvorrichtung zugehörigen Prozessors. Der Prozessor 14 umfasst eine Ressourcenzuweisungseinheit 21, eine Zeitplanbestimmungseinheit 22 und eine Anlagensteuereinheit 23. Jede der im Prozessor 14 enthaltenen Einheiten ist beispielsweise ein Funktionsmodul, das durch ein im Prozessor 14 ausgeführtes Computerprogramm verwirklicht wird. Alternativ kann jede der Einheiten im Prozessor 14 installiert sein, um als dedizierte Rechenschaltung zu dienen, die in einem Teil des Prozessors 14 bereitgestellt ist.
  • Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 bestimmt eine Zuweisung von Ressourcen an Einrichtungsschritte jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte derart, dass die Gesamtsumme des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte minimiert wird. Zu diesem Zweck berechnet die Ressourcenzuweisungseinheit 21 beispielsweise eine Gesamtsumme von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte in Bezug auf jede Durchführung eines Produktionsverfahrens, wenn angenommen wird, dass das gesamte Produktionsverfahren eine vorgegebene Anzahl von Malen durchgeführt wird, und berechnet einen Mittelwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs, wobei gleichzeitig eine Zuweisungskombination von Ressourcen für die Einrichtungsschritte der jeweiligen im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte in verschiedene Kombinationen geändert wird. Die vorgegebene Anzahl der Male kann beispielsweise als Anzahl der Wiederholungen festgelegt werden, wenn eine Anordnung von Ressourcen, nachdem das Produktionsverfahren die Anzahl von Malen wiederholt wurde, einer Anordnung von Ressourcen beim Start der ersten Runde des Produktionsverfahrens entspricht (nachstehend als Ausgangsanordnung bezeichnet). Außerdem kann sich die die vorgegebene Anzahl von Malen in Bezug auf jede Zuweisungskombination von Ressourcen unterscheiden. Wie vorstehend beschrieben, kann durch Verwenden eines Mittelwerts der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte, wenn ein Produktionsverfahren zur Ressourcenzuweisung die vorgegebene Anzahl von Malen wiederholt worden ist, die Ressourcenzuweisungseinheit 21 den Zeitbedarf für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte selbst dann genau schätzen, wenn die Positionen von Ressourcen (FTFs 102 bei dem Beispiel von 1) bei jedem Start des Produktionsverfahrens anders sind. Daher ist die Ressourcenzuweisungseinheit 21 dazu fähig, den Einrichtungsschritten der jeweiligen Verfahrensschritte Ressourcen geeignet zuzuweisen.
  • Beispielsweise kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 in Bezug auf alle möglichen Zuweisungskombinationen von Ressourcen Schätzwerte des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte für jede einer vorgegebenen Anzahl Wiederholungen des Produktionsverfahrens berechnen. Alternativ kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 Schätzwerte des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte für jede einer vorgegebenen Anzahl Wiederholungen des Produktionsverfahrens gemäß einem vorgegebenen Optimierungsverfahren, wie etwa Simulated Annealing (simuliertes Abkühlen) und einem genetischen Algorithmus, berechnen. In diesem Fall kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 Schätzwerte des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte unter Berücksichtigung beispielsweise vorgegebener Arbeitsdauern der jeweiligen Verfahrensschritte, der Anzahl Werkstückkörper, die in jedem Verfahrensschritt gleichzeitig bearbeitet werden, des Zeitbedarfs für den Transport eines Werkstückkörpers oder eines Teils zwischen den jeweiligen Bereichen (nachstehend einfach als Transportzeiten bezeichnet), der Anzahl der Werkstückkörper, Teile oder Träger, die auf einmal befördert werden können, und der Zufuhrintervalle von Teilen und dergleichen berechnen, welche vorab im Speicher 13 gespeichert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Transportzeit nicht nur einen Zeitbedarf für eine Bewegung zwischen den Bereichen, sondern auch einen Zeitbedarf für eine Einrichtung des Transports (z.B. ein Zeitbedarf zur Überführung eines Werkstückkörpers zwischen einem FTF und einem Arbeitsplatz) umfasst.
  • Bei den in 1 gezeigten Produktionsanlagen 100 dient beispielsweise eine Mehrzahl FTFs 102 als Ressourcen, die in den Einrichtungsschritten der jeweiligen Verfahrensschritte verwendet werden. Wie vorstehend beschrieben, werden die jeweiligen FTFs 102 zum Transport eines Werkstückkörpers zwischen den Bereichen A und D, Transport eines Werkstückkörpers zwischen den Bereichen D und B, Transport eines Teils c oder eines Träger 101 zwischen den Bereichen A und B, Transport eines Werkstückkörpers zwischen den Bereichen B und C und Transport eines Werkstückkörpers zwischen den Bereichen C und D verwendet.
  • Somit berechnet die Ressourcenzuweisungseinheit 21 den Zeitbedarf für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte für jede einer vorgegebenen Anzahl Wiederholungen des Produktionsverfahrens und ändert gleichzeitig auf verschiedene Art und Weise Kombinationen von FTFs 102, die dem Transport von Werkstückkörpern und dergleichen zwischen den jeweiligen Bereichen zugewiesen werden. Dabei kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 beispielsweise ein beliebiges der Mehrzahl FTFs 102 dem Transport von Werkstückkörpern, Teilen oder Trägern 101 zwischen bestimmten Bereichen zuweisen. Alternativ kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 ein anderes der Mehrzahl FTFs 102 derart zuweisen, dass das FTF 102 Werkstückkörper befördert, indem es sich nacheinander entlang dem Bewegungsablauf der Werkstückkörper zwischen mehreren Bereichen bewegt. Die Ressourcenzuweisungseinheit kann als Ausgangsanordnung jedes FTF 102 in einer beliebigen Position auf einem Transportweg anordnen, dem das FTF 102 zugewiesen ist, und das Berechnen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte starten.
  • Bei der Berechnung von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte nimmt die Ressourcenzuweisungseinheit 21 an, dass beispielsweise immer, wenn eine vorgegebene Arbeitsdauer eines ersten Verfahrensschritts abläuft, oder immer, wenn ein Teilezufuhrintervall in einem Bereich abläuft, in dem der erste Verfahrensschritt durchgeführt wird, ein neues Produktionsverfahren gestartet wird. Des Weiteren bestimmt die Ressourcenzuweisungseinheit 21 in der Annahme, dass in Bezug auf jeden Verfahrensschritt, wenn sich bei Abschluss des Hauptarbeitsgangs des Verfahrensschritts eines der FTFs 102 in einem Bereich befindet, in dem der Arbeitsgang des Verfahrensschritts durchgeführt wird, der Transport sofort durchgeführt wird, eine Transportzeit zwischen entsprechenden Bereichen als Schätzwert des Zeitbedarfs für den Einrichtungsschritt eines Verfahrensschritts direkt nach dem Verfahrensschritt und nimmt an, dass sich das FTF 102 zu einem Transportzielbereich bewegt. Wenn sich hingegen bei Abschluss des Hauptarbeitsganges des Verfahrensschritts kein FTF 102 in dem Bereich befindet, in dem der Arbeitsgang des Verfahrensschritts durchgeführt wird, legt die Ressourcenzuweisungseinheit 21 einen Wert, der durch Addieren einer Wartezeit vom Abschluss des Hauptarbeitsgangs bis zur Rückkehr eines der FTFs 102 in den Bereich zu einer Transportzeit zwischen entsprechenden Bereichen berechnet wird, als Schätzwert eines Zeitbedarfs für den Einrichtungsschritt eines Verfahrensschritts direkt nach dem Verfahrensschritt fest. Daher werden die Schätzwerte des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte umso länger, je länger die Zeiten werden, in denen zu befördernde Werkstückkörper warten, ohne befördert werden zu können. Außerdem kann hinsichtlich eines Verfahrensschritts, in dem ein anderes Teil als ein Werkstückkörper für den Hauptarbeitsgang benötigt wird, eine Wartezeit von der Ankunft eines Werkstückkörpers in einem Bereich, in dem der Arbeitsgang des Verfahrensschritts durchgeführt wird, bis zur Ankunft aller für den Hauptarbeitsgang in dem Bereich benötigten Teile ebenfalls zu einem Schätzwert eines Zeitbedarfs addiert werden. Des Weiteren nimmt die Ressourcenzuweisungseinheit 21 an, dass ein FTF 102, das zum Transport zwischen bestimmten Bereichen verwendet wird, nach dem Transport eines Werkstückkörpers oder eines Teils von einem Bereich, in dem ein Arbeitsgang eines vorhergehenden Verfahrensschritts durchgeführt wird, zu einem Bereich, in dem ein Arbeitsgang eines nachfolgenden Verfahrensschritt durchgeführt wird, automatisch zu dem Bereich zurückkehrt, in dem der Arbeitsgang des vorhergehenden Verfahrensschritts durchgeführt wird. Außerdem kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 annehmen, dass ein entleerter Träger 101 ebenfalls zu dem Bereich befördert wird, in dem der Arbeitsgang des vorhergehenden Verfahrensschritts durchgeführt wird. Des Weiteren kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 annehmen, dass ein FTF 102, das sich entlang des Bewegungsablaufs eines Werkstückkörpers zwischen mehreren Bereichen bewegt, nach dem Befördern eines Werkstückkörpers zu einem der Bereiche in dem Bereich wartet, bis der Arbeitsgang des Verfahrensschritts in dem Bereich abgeschlossen ist. Des Weiteren kann, wenn ein FTF 102 dazu fähig ist, mehrere Werkstückkörper oder Teile gleichzeitig zu befördern, die Ressourcenzuweisungseinheit 21 annehmen, dass das FTF 102 den Transport beginnt, wenn so viele Werkstückkörper oder Teile wie das FTF 102 befördern kann zum Transport bereit sind.
  • Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 legt, wenn ein Mittelwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte einen Mindestwert aufweist, eine Zuweisung von Ressourcen an die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte als Zuweisung von Ressourcen fest, die auf das Produktionsverfahren angewandt wird. Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 meldet der Zeitplanbestimmungseinheit 22 Ressourcen, die den Einrichtungsschritten der jeweiligen Verfahrensschritte zuzuweisen sind, und Schätzwerte des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte bei jeder einer vorgegebenen Anzahl Wiederholungen des Produktionsverfahrens, wenn der Mittelwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte den Mindestwert aufweist.
  • Die Zeitplanbestimmungseinheit 22 legt in Bezug auf jeden Verfahrensschritt einen Wert, der durch Addieren eines vorgegebenen Spielraums zu einem Mittelwert von Schätzwerten des Zeitbedarfs für den Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts über eine vorgegebene Anzahl Wiederholungen des Produktionsverfahrens oder dem Maximalwert der Schätzwerte des Zeitbedarfs erhalten wird, als vorgegebenen Zeitbedarf für den Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts fest, wenn der Mittelwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte den Mindestwert aufweist. Daher kann in Bezug auf jeden Verfahrensschritt ein vorgegebener Zeitbedarf für den Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts geeignet festgelegt werden.
  • Des Weiteren entwirft die Zeitplanbestimmungseinheit 22 einen Produktionszeitplan in der Annahme, dass in Bezug auf jeden im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritt nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitbedarfs für den Einrichtungsschritt der Hauptarbeitsgang des Verfahrensschritts nur für eine vorgegebene Arbeitsdauer des Verfahrensschritts durchgeführt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der Produktionszeitplan Informationen umfasst, die den Einrichtungsschritten der jeweiligen Verfahrensschritte zugewiesene Ressourcen repräsentieren. Die Zeitplanbestimmungseinheit 22 speichert den entworfenen Produktionszeitplan im Speicher 13. Außerdem kann die Zeitplanbestimmungseinheit 22 den entworfenen Produktionszeitplan auf der Benutzerschnittstelle 11 anzeigen.
  • Die Anlagensteuereinheit 23 gibt über die Kommunikationsschnittstelle 12 Steuersignale derart an die jeweiligen Anlagen aus, dass, wenn die Produktionsanlagen tatsächlich betrieben werden, jeweilige in den Produktionsanlagen enthaltene Geräte gemäß einem entworfenen Produktionszeitplan arbeiten. Beispielsweise gibt die Anlagensteuereinheit 23 in Bezug auf jeden Verfahrensschritt des Produktionsverfahrens beim Start des Einrichtungsschritts des Verfahrensschritts einen Befehl, der einen Transport eines Werkstückkörpers etc. von einem Bereich, in dem der Arbeitsgang des vorhergehenden Verfahrensschritt durchgeführt wird, zu einem Bereich anweist, in dem der Arbeitsgang des Verfahrensschritts durchgeführt wird, an eine Steuereinrichtung einer dem Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts zugewiesenen Ressource, wie etwa eines FTF, aus. Wenn die Anlagensteuereinheit 23 von der Steuereinrichtung der Ressource eine Meldung empfängt, dass der Transport abgeschlossen ist, gibt die Anlagensteuereinheit 23 außerdem einen Befehl, der eine Rückkehr zu dem Bereich anweist, in dem der Arbeitsgang des vorhergehenden Verfahrensschritts durchgeführt wird, an die Steuereinrichtung der Ressource aus. Des Weiteren gibt die Anlagensteuereinheit 23 in Bezug auf jeden Verfahrensschritt des Produktionsverfahrens beim Start des Hauptarbeitsgangs des Verfahrensschritts einen die Durchführung des Hauptarbeitsgangs anweisenden Befehl an eine Steuereinrichtung eines Roboters oder einer Werkzeugmaschine aus, der/die im Hauptarbeitsgang des Verfahrensschritts verwendet wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn eine andere Einrichtung die Steuereinrichtungen der jeweiligen Anlagen gemäß einem entworfenen Produktionszeitplan steuert oder ein Administrator die jeweiligen Anlagen so steuert, dass die jeweiligen Anlagen gemäß dem entworfenen Zeitplan arbeiten, die Anlagensteuereinheit 23 weggelassen werden kann.
  • 5 ist ein Arbeitsflussdiagramm einer Produktionsplanungsverarbeitung. Der Prozessor 14 führt die Produktionsplanungsverarbeitung gemäß dem folgenden Arbeitsflussdiagramm aus.
  • Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 des Prozessors 14 berechnet unter Bezugnahme auf die im Speicher 13 gespeicherte Anzahl Ressourcen und dergleichen eine Gesamtsumme von Schätzwerten des Zeitbedarfs für Einrichtungsschritte jeweiliger Verfahrensschritte in Bezug auf jede Durchführung eines Produktionsverfahrens, wenn angenommen wird, dass das gesamte Produktionsverfahren eine vorgegebene Anzahl von Malen durchgeführt wird, und berechnet einen Mittelwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs, wobei gleichzeitig eine Zuweisungskombination von Ressourcen für die Einrichtungsschritte der jeweiligen im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte in verschiedene Kombinationen geändert wird (Schritt S101). Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 legt, wenn ein Mittelwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte den Mindestwert aufweist, eine Zuweisung von Ressourcen an die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte als Zuweisung von Ressourcen fest, die auf das Produktionsverfahren angewandt wird (Schritt S102).
  • Des Weiteren legt die Zeitplanbestimmungseinheit 22 des Prozessors 14 in Bezug auf jeden Verfahrensschritt einen Wert, der durch Addieren eines vorgegebenen Spielraums zu einem Mittelwert von Schätzwerten des Zeitbedarfs für den Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts über die vorgegebene Anzahl Wiederholungen des Produktionsverfahrens oder dem Maximalwert der Schätzwerte des Zeitbedarfs erhalten wird, als vorgegebenen Zeitbedarf für den Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts fest, wenn der Mittelwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte den Mindestwert aufweist (Schritt S103). Die Zeitplanbestimmungseinheit 22 entwirft einen Produktionszeitplan in der Annahme, dass in Bezug auf jeden im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritt nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitbedarfs für den Einrichtungsschritt der Hauptarbeitsgang des Verfahrensschritts nur für eine vorgegebene Arbeitsdauer des Verfahrensschritts durchgeführt wird (Schritt S104). Dann beendet der Prozessor 14 die Produktionsplanungsverarbeitung.
  • Wie vorstehend beschrieben, legt die Produktionsplanungsvorrichtung basierend auf der Anzahl der Ressourcen und dergleichen, die für Einrichtungsschritte jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte zur Verfügung stehen, den Zeitbedarf für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte derart fest, dass die Gesamtsumme des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte minimiert wird, und bestimmt den Einrichtungsschritten der jeweiligen Verfahrensschritte zugewiesene Ressourcen. Daher ist die Produktionsplanungsvorrichtung dazu fähig, die den Einrichtungsschritten der jeweiligen Verfahrensschritte zugewiesenen Ressourcen zu optimieren und Wartezeiten zu verringern, in denen ein Arbeitsgang nicht in den jeweiligen Verfahrensschritten durchgeführt werden kann. Dadurch kann die Produktionsplanungsvorrichtung einen Produktionszeitplan optimieren. Insbesondere bestimmt die Produktionsplanungsvorrichtung eine Zuweisung von Ressourcen, die für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte verwendet werden, unter Berücksichtigung von Transportzeiten von Werkstückkörpern etc. zwischen Bereichen, selbst wenn Werkstattproduktionsanlagen verwendet werden, weshalb die Produktionsplanungsvorrichtung dazu fähig ist, den Einrichtungsschritten der jeweiligen Verfahrensschritte zugewiesene Ressourcen und einen Produktionszeitplan eines die Produktionsanlagen verwendenden Produktionsverfahrens zu optimieren.
  • Gemäß einer Variante können für Einrichtungsschritte jeweiliger Verfahrensschritte mehrere Arten von Ressourcen für einen Einrichtungsschritt verwendet werden. Beispielsweise kann ein Transport von Werkstückkörpern zwischen Bereichen nicht nur, wie vorstehend beschrieben, durch ein FTF, sondern auch durch einen Arbeiter durchgeführt werden. Mit anderen Worten, ein Arbeiter stellt ein weiteres Beispiel für eine Ressource für einen Einrichtungsschritt dar. In diesem Fall können Transportzeiten zwischen Bereichen vorab in Bezug auf jede Art von Ressourcen für einen Einrichtungsschritt und in Bezug auf jede Kombination eines Transportausgangsbereichs und eines Transportzielbereichs festgelegt und im Speicher 13 gespeichert werden. Wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 zur Berechnung von Schätzwerten des Zeitbedarfs für Einrichtungsschritte jeweiliger Verfahrensschritte, beim Berechnen der Gesamtsumme von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte in Bezug auf jedes Produktionsverfahren Transportzeiten verwenden, die der für die Einrichtungsschritte zu verwendenden Art von Ressourcen entsprechen.
  • Gemäß einer anderen Variante kann der Prozessor 14 in Bezug auf jede einer Mehrzahl Kombinationen‘der Anzahl und Art von Ressourcen, die für Einrichtungsschritte jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte verwendet werden, gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform oder deren Variante einen Produktionszeitplan entwerfen und den entworfenen Produktionszeitplan im Speicher 13 speichern. Dabei kann der Prozessor 14 abhängig von der Situation, selbst wenn beispielsweise bei einer der für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte verwendeten Ressourcen Probleme auftreten, etwa wenn eines von mehreren für den Transport von Werkstückkörpern etc. zwischen den Bereichen verwendeten FTFs ausfällt und wenn einer von mehreren Arbeitern aufgrund einer Erkrankung abwesend ist, einen optimalen Produktionszeitplan verwenden.
  • Darüber hinaus können in den Ressourcen für einen Einrichtungsschritt andere Ressourcen als Transportressourcen enthalten sein. Beispielsweise kann ein Roboter oder ein Arbeiter, der einen Werkstückkörper oder ein Teil zwischen einem Arbeitsplatz und einem FTF überführt, in den Ressourcen für den Einrichtungsschritt enthalten sein. In diesem Fall können die Zeit, die FTFs benötigen, um sich zwischen Bereichen zu bewegen, und die Zeit, die Roboter oder Arbeiter benötigen, um Werkstückkörper etc. zwischen Arbeitsplätzen und FTFs zu überführen, anstelle der vorstehend beschriebenen Transportzeiten im Speicher 13 gespeichert werden. Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 kann Schätzwerte des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte wie vorstehend beschrieben berechnen und gleichzeitig Anordnungskombinationen von Robotern oder Arbeitern in Bereichen ändern, in denen ein Arbeitsgang der jeweiligen Verfahrensschritte durchgeführt wird.
  • Außerdem kann die Ressourcenzuweisungseinheit 21 gemäß einer weiteren Variante eine Anordnung von Bereichen optimieren, in denen Gruppen von Verfahrensschritten angeordnet werden. In diesem Fall können beispielsweise in Bezug auf jede Gruppe von Verfahrensschritten Kandidatenbereiche, in denen die Gruppen angeordnet werden können, vorab festgelegt und im Speicher 13 gespeichert werden. Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 kann, wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform oder einer ihrer Varianten, einen Mindestwert der Gesamtsumme von Schätzwerten des Zeitbedarfs für Einrichtungsschritte jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte berechnen und gleichzeitig Kombinationen von Kandidatenbereichen ändern, in denen die Gruppen von Verfahrensschritten angeordnet werden. Die Ressourcenzuweisungseinheit 21 kann Bereiche, in denen die Gruppen jeweiliger Verfahrensschritte angeordnet werden, gemäß einer dem Mindestwert entsprechenden Kombination von Kandidatenbereichen bestimmen.
  • Beispielsweise können bei den in 1 gezeigten Produktionsanlagen 100 die Bereiche B und C als Kandidatenbereiche festgelegt werden, in denen der automatische Montageschritt angeordnet wird. Ebenso können die Bereiche B und C als Kandidatenbereiche festgelegt werden, in denen der Schweißschritt angeordnet wird. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Bereich, in dem der manuelle Montageschritt angeordnet wird, auf den Bereich A festgelegt werden kann, in dem sich die Teileinlassöffnung befindet. Ebenso kann ein Bereich, in dem der Prüfschritt angeordnet wird, auf den Bereich D festgelegt werden, in dem die Auslassöffnung für fertige Produkte angeordnet ist. In diesem Fall berechnet die Ressourcenzuweisungseinheit 21 den Mindestwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für Einrichtungsschritte jeweiliger in einem Produktionsverfahren enthaltener Verfahrensschritte in Bezug auf Zuweisungskombinationen von Ressourcen, wenn der automatisierte Montageschritt im Bereich B und der Schweißschritt im Bereich C angeordnet wird. Ebenso berechnet die Ressourcenzuweisungseinheit 21 den Mindestwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen im Produktionsverfahren enthaltenen Verfahrensschritte in Bezug auf Zuweisungskombinationen der Ressourcen, wenn der automatisierte Montageschritt im Bereich C und der Schweißschritt im Bereich B angeordnet wird. Wenn beispielsweise der Mindestwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte im Falle einer Anordnung des automatisierten Montageschritts im Bereich C und des Schweißschritts im Bereich B kleiner ist als der Mindestwert der Gesamtsummen von Schätzwerten des Zeitbedarfs für die Einrichtungsschritte der jeweiligen Verfahrensschritte im Falle einer Anordnung des automatisierten Montageschritts im Bereich B und des Schweißschritts im Bereich C, bestimmt die Ressourcenzuweisungseinheit 21, dass der automatisierte Verfahrensschritt im Bereich C und der Schweißschritt im Bereich B angeordnet werden soll.
  • Gemäß der Variante ist die Ressourcenzuweisungseinheit 21 dazu fähig, eine geografische Anordnung von Bereichen, in denen Gruppen jeweiliger Verfahrensschritte angeordnet werden, derart zu optimieren, dass die Gesamtsumme des Zeitbedarfs für Einrichtungsschritte jeweiliger Verfahrensschritte in Werkstattproduktionsanlagen verringert wird.
  • Alle Beispiele und die bedingte Sprache, die hierin verwendet sind, sollen einem Lehrzweck dienen, um dem Leser beim Verständnis der Konzepte zu helfen, die durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung beigetragen wurden und die Technik voranbringen, und sind weder als auf solche spezifisch genannten Beispiele und Bedingungen noch auf die Organisation solcher Beispiele in der Beschreibung beschränkt aufzufassen, die sich auf eine Darstellung der Überlegenheit und Unterlegenheit der Erfindung bezieht. Obgleich die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingehend beschrieben ist, versteht es sich, dass daran verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2017162044 [0002]

Claims (5)

  1. Produktionsplanungsvorrichtung, die umfasst: eine Speichereinheit (13), die in Bezug auf jeden von mehreren Verfahrensschritten, die in einem Produktionsverfahren zum Herstellen vorgegebener Artikel enthalten sind, die Anzahl Ressourcen für einen Einrichtungsschritt speichert, die für einen Einrichtungsschritt zur Verfügung stehen, in dem eine Einrichtung zum Durchführen eines Arbeitsgangs des Verfahrensschritts durchgeführt wird, und eine Ressourcenzuweisungseinheit (21), die basierend auf der Anzahl der Ressourcen für den Einrichtungsschritt unter den Ressourcen für den Einrichtungsschritt Ressourcen bestimmt, die den Einrichtungsschritten jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte derart zugewiesen werden, dass eine Gesamtsumme des Zeitbedarfs, der für die Einrichtungsschritte jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte benötigt wird, minimiert wird.
  2. Produktionsplanungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ressourcen für einen Einrichtungsschritt wenigstens eine Art von Ressourcen für den Transport umfassen, die für den Transport von zu bearbeitenden Artikeln zwischen Orten verwendet werden, an denen jeweils ein Arbeitsgang eines von zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten der mehreren Verfahrensschritte durchgeführt wird, die Speichereinheit (13) ferner in Bezug auf jede der wenigstens einen Art von Ressourcen für den Transport Informationen speichert, die eine Transportzeit repräsentieren, die für den Transport eines zu bearbeitenden Artikels durch die Ressource für den Transport zwischen Orten benötigt wird, an denen jeweils einer von zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten der mehreren Verfahrensschritte durchgeführt wird, und die Ressourcenzuweisungseinheit (21) in Bezug auf jeden der mehreren Verfahrensschritte unter Bezugnahme auf die Transportzeit der Ressource für den Transport den Zeitbedarf berechnet, wenn eine der wenigstens einen Art von Ressourcen für den Transport für den Einrichtungsschritt des Verfahrensschritts verwendet wird.
  3. Produktionsplanungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Speichereinheit (13) ferner mehrere Kandidaten für einen Ort speichert, an dem ein Arbeitsgang eines ersten Verfahrensschritts der mehreren Verfahrensschritte durchgeführt wird, und die Ressourcenzuweisungseinheit (21) in Bezug auf jeden der mehreren Kandidaten eine Gesamtsumme des Zeitbedarfs berechnet, wenn der erste Verfahrensschritt am Kandidatenort durchgeführt wird, und unter den mehreren Kandidaten einen Kandidaten, der die Gesamtsumme des Zeitbedarfs minimiert, als Ort bestimmt, an dem der Arbeitsgang des ersten Verfahrensschritts durchgeführt wird.
  4. Produktionsplanungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Speichereinheit (13) ferner in Bezug auf jeden der mehreren Verfahrensschritte eine vorgegebene Arbeitsdauer speichert, die für den Arbeitsgang des Verfahrensschritts benötigt wird, und die Produktionsplanungsvorrichtung ferner eine Zeitplanbestimmungseinheit (22) umfasst, die basierend auf dem Zeitbedarf, der für die Einrichtungsschritte jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte benötigt wird, wenn eine Gesamtsumme des Zeitbedarfs minimiert ist, und den vorgegebenen Arbeitsdauern jeweiliger der mehreren Verfahrensschritte einen Produktionszeitplan zum Herstellen der vorgegebenen Artikel gemäß dem Produktionsverfahren bestimmt.
  5. Produktionsplanungsvorrichtung nach Anspruch 4, die ferner umfasst: eine Kommunikationseinheit (12), die dazu fähig ist, mit einer Steuereinrichtung von Produktionsanlagen zum Herstellen der vorgegebenen Artikel gemäß dem Produktionsverfahren zu kommunizieren, und eine Anlagensteuereinheit (23), die gemäß dem Produktionszeitplan in Bezug auf jeden der mehreren Verfahrensschritte ein Steuersignal zum Durchführen des Einrichtungsschritts des Verfahrensschritts über die Kommunikationseinheit (12) an die Steuereinrichtung ausgibt.
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