JP2001236110A - Production process layout generating device, its method and computer readable recording medium in which program to make computer function as production process layout generating device is recorded - Google Patents

Production process layout generating device, its method and computer readable recording medium in which program to make computer function as production process layout generating device is recorded

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JP2001236110A
JP2001236110A JP2000044281A JP2000044281A JP2001236110A JP 2001236110 A JP2001236110 A JP 2001236110A JP 2000044281 A JP2000044281 A JP 2000044281A JP 2000044281 A JP2000044281 A JP 2000044281A JP 2001236110 A JP2001236110 A JP 2001236110A
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JP
Japan
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layout
production process
creating
period
periods
Prior art date
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JP2000044281A
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Japanese (ja)
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Taikai Tanaka
大海 田中
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Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production process layout generating method to perform layout design of production processes in consideration of fluctuation of production states. SOLUTION: Horizontal and vertical length of rectangles to be occupied by each process and process numbers (order of processes) are inputted by every period (S2). Plural master chromosomes (initial chromosomes) are generated by defining the process numbers as genes (S4). Candidates for plural chromosomes are calculated so that distribution cost is minimized according to GA for each period from the first period to the N-th period (S6). Layouts are selected one by one from N periods and plural combinations of layouts are calculated so that the distribution cost and arrangement changing cost for N periods are minimized (S8). The chromosomes to minimize the distribution cost and the arrangement changing cost are selected among plural obtained chromosomes (S10). An actual process layout is decided by N chromosomes selected by a processing in S10 (S12).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工場における生産
ラインの各工程のレイアウトを作成する生産工程レイア
ウト作成装置および方法、ならびにコンピュータを生産
工程レイアウト作成装置として機能させるためのプログ
ラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関す
る。特に、生産工程のレイアウト変更を前提とした最適
なレイアウトを作成する生産工程レイアウト作成装置お
よび方法、ならびにコンピュータを生産工程レイアウト
作成装置として機能させるためのプログラムを記録した
コンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a production process layout creating apparatus and method for creating a layout of each process of a production line in a factory, and a computer-readable recording program for causing a computer to function as the production process layout creating device. It relates to a possible recording medium. In particular, the present invention relates to a production process layout creation device and method for creating an optimal layout on the premise of a production process layout change, and a computer-readable recording medium that records a program for causing a computer to function as the production process layout creation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】工場の生産ラインではオートメーション
化が進み、限られたスペースの中にロボット等の生産機
械を適切に配置し、いかに効率良く生産を行なっていく
かが重要となっている。
2. Description of the Related Art Automation of a production line in a factory has been advanced, and it has become important how to efficiently arrange production machines such as robots in a limited space and perform production efficiently.

【0003】このため、各工程をレイアウトするレイア
ウト作成装置が、これまでいくつか提案されている。特
開平7−160739号公報には、工程順、工程および
設備間の繋がりなどを自動判別し、工程のレイアウトを
作成する生産ラインレイアウト作成装置が開示されてい
る。
[0003] For this reason, there have been proposed some layout creating apparatuses for laying out each process. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-160739 discloses a production line layout creating apparatus for automatically determining the order of processes, the connection between processes and equipment, and creating a layout of processes.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平7−1
60739号公報に開示されている生産ラインレイアウ
ト作成装置は、単期間におけるレイアウト作成のみを対
象としており、生産状況の変動に合わせてレイアウトを
変更することはできない。たとえば、生産数量が大きく
変わった場合には、工場内のものの流れが複雑化するた
め、再度レイアウトを設計し直さなければならない。し
かし、生産状況の変動を考慮してレイアウトが設計され
ていない。このため、配置変更コスト(レイアウト変更
時の設備移動等に伴うコスト)が発生し、生産効率に影
響をおよぼすという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1
The production line layout creating apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60739 is intended only for creating a layout in a single period, and cannot change the layout according to a change in the production situation. For example, if the production quantity changes greatly, the flow of things in the factory becomes complicated, and the layout must be designed again. However, the layout is not designed in consideration of the fluctuation of the production situation. For this reason, there is a problem that an arrangement change cost (cost associated with equipment movement at the time of layout change) is generated, which affects production efficiency.

【0005】また、現実の工場には必ず存在する通路等
を考慮せずにレイアウト設計を行なっている。このた
め、作成されたレイアウトをそのまま使用することがで
きないという問題がある。
[0005] In addition, layout design is performed without taking into account the passages and the like that always exist in an actual factory. Therefore, there is a problem that the created layout cannot be used as it is.

【0006】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、生産状況の変動を考慮した生
産工程のレイアウト設計を行なう生産工程レイアウト作
成装置およびコンピュータを生産工程レイアウト作成装
置として機能させるためのプログラムを記録したコンピ
ュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a production process layout creating apparatus for designing a layout of a production process in consideration of a change in a production situation, and a computer using the same. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium in which a program for functioning as a computer is recorded.

【0007】本発明の他の目的は、作成されたレイアウ
トをそのまま使用することができる生産工程レイアウト
作成装置およびコンピュータを生産工程レイアウト作成
装置として機能させるためのプログラムを記録したコン
ピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a production process layout creating apparatus capable of directly using a created layout and a computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to function as the production process layout creating apparatus. It is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る生産工程レイアウト作成装置は、複数の期間にわた
る生産工程のレイアウトを作成する。生産工程レイアウ
ト作成装置は、複数の期間の各々について、予め定めら
れた第1の条件に従い、複数の生産工程のレイアウトを
作成するための第1のレイアウト作成手段と、第1のレ
イアウト作成手段に接続され、複数の期間にわたるレイ
アウトの変更を考慮した第2の条件に従い、各期間で得
られた複数のレイアウトより、各期間の生産工程のレイ
アウトを作成するための第2のレイアウト作成手段とを
含む。
According to a first aspect of the present invention, a production process layout creating apparatus creates a layout of a production process over a plurality of periods. The production process layout creation device includes a first layout creation unit for creating a layout of a plurality of production processes according to a predetermined first condition for each of a plurality of periods, and a first layout creation unit. A second layout creating means for creating a layout of a production process in each period from a plurality of layouts obtained in each period in accordance with a second condition in consideration of a layout change over a plurality of periods. Including.

【0009】各期間ごとに複数のレイアウトの候補が作
成され、レイアウトの配置変更コストが少なくなるよう
に各期間のレイアウトが決定される。このため、月ごと
の生産計画が予め定められているような場合には、生産
状況の変動を考慮してレイアウトを作成することができ
る。よって、製品等の生産効率を高めることができる。
A plurality of layout candidates are created for each period, and the layout for each period is determined so that the layout change cost of the layout is reduced. Therefore, when a monthly production plan is determined in advance, a layout can be created in consideration of a change in production status. Therefore, the production efficiency of products and the like can be improved.

【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明の構成に加えて、第1のレイアウト作成手段は、
生産工程および生産工程のレイアウトを遺伝的アルゴリ
ズムにおける遺伝子および染色体でそれぞれ表現し、か
つ遺伝的アルゴリズムに従い、複数の期間の各々につい
て、複数の生産工程のレイアウトを作成する。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the first layout creating means further comprises:
The production process and the layout of the production process are represented by genes and chromosomes in the genetic algorithm, respectively, and the layout of the plurality of production processes is created for each of the plurality of periods according to the genetic algorithm.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の発明の構成に加えて、第2のレイアウト作成
手段は、第1のレイアウト作成手段で作成された生産工
程のレイアウトを遺伝的アルゴリズムにおける遺伝子と
し、複数の期間より1つずつ遺伝子を取出し、染色体を
構成するとともに、遺伝的アルゴリズムに従い、各期間
の生産工程のレイアウトを作成する。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the second layout creating means includes a layout of the production process created by the first layout creating means. Genes in the genetic algorithm are extracted one by one from a plurality of periods to form a chromosome, and a layout of a production process in each period is created according to the genetic algorithm.

【0012】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、第1のレイアウ
ト作成手段は、複数の期間の各々について、生産工程間
の物流コストが小さくなるように、複数の生産工程のレ
イアウトを作成するための手段を含む。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to third aspects, the first layout creating means is configured to control the physical distribution between the production processes for each of a plurality of periods. Means for creating a layout of a plurality of production processes to reduce costs.

【0013】各期間における物流コストが小さくなるよ
うに生産工程のレイアウトが作成される。このため、製
品等の生産効率を高めることができる。
The layout of the production process is created so that the distribution cost in each period is reduced. Therefore, production efficiency of products and the like can be improved.

【0014】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、第2のレイアウ
ト作成手段は、第1のレイアウト作成手段に接続され、
生産工程の配置を変更する際に生ずる配置変更コストが
小さくなるように、各期間で得られた複数のレイアウト
より、各期間の生産工程のレイアウトを作成するための
手段を含む。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the second layout creating means is connected to the first layout creating means,
Means for creating a layout of the production process in each period from a plurality of layouts obtained in each period so as to reduce the cost of changing the arrangement of the production process.

【0015】期間を通じ配置変更コストを最小限に抑え
ることができる。このため、製品等の生産効率を高める
ことができる。
[0015] The layout change cost can be minimized throughout the period. Therefore, production efficiency of products and the like can be improved.

【0016】請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、第1のレイアウ
ト作成手段は、工場における生産工程の配置不能箇所を
考慮して、生産工程のレイアウトを作成する。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the first layout creating means considers a location where a production process cannot be arranged in a factory. , Create the layout of the production process.

【0017】実際の工場内に存在する通路などの配置不
能箇所を考慮してレイアウト設計が行なわれる。このた
め、作成されたレイアウトをそのまま実際の工場に適用
することができる。
A layout design is performed in consideration of an unplaceable place such as a passage existing in an actual factory. Therefore, the created layout can be directly applied to an actual factory.

【0018】請求項7に記載の発明に係る生産工程レイ
アウト作成方法は、複数の期間の各々について、予め定
められた第1の条件に従い、複数の生産工程のレイアウ
トを作成するための第1のレイアウト作成手段と、第1
のレイアウト作成手段に接続され、複数の期間にわたる
レイアウトの変更を考慮した第2の条件に従い、各期間
で得られた複数のレイアウトより、各期間の生産工程の
レイアウトを作成するための第2のレイアウト作成手段
とを含む生産工程レイアウト作成装置で用いられる。生
産工程レイアウト作成方法は、複数の期間の各々につい
て、第1の条件に従い、複数の生産工程のレイアウトを
作成するステップと、第2の条件に従い、各期間で得ら
れた複数のレイアウトより、各期間の生産工程のレイア
ウトを作成するステップとを含む。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a production process layout creating method according to the first aspect, for creating a layout of a plurality of production processes for each of a plurality of periods in accordance with a first predetermined condition. Layout creation means;
A second layout generating means for generating a layout of a production process in each period from a plurality of layouts obtained in each period in accordance with a second condition considering a layout change over a plurality of periods. This is used in a production process layout creation device including a layout creation means. The production process layout creation method includes, for each of a plurality of periods, a step of creating a layout of a plurality of production processes according to a first condition, and a plurality of layouts obtained in each period according to a second condition. Creating a layout of the production process for the period.

【0019】各期間ごとに複数のレイアウトの候補が作
成され、レイアウトの配置変更コストが少なくなるよう
に各期間のレイアウトが決定される。このため、月ごと
の生産計画が予め定められているような場合には、生産
状況の変動を考慮してレイアウトを作成することができ
る。よって、製品等の生産効率を高めることができる。
A plurality of layout candidates are created for each period, and the layout for each period is determined so as to reduce the layout change cost. Therefore, when a monthly production plan is determined in advance, a layout can be created in consideration of a change in production status. Therefore, the production efficiency of products and the like can be improved.

【0020】請求項8に記載の発明に係るコンピュータ
読取可能な記録媒体は、コンピュータを複数の期間にわ
たる生産工程のレイアウトを作成する生産工程レイアウ
ト作成装置として機能させるためのプログラムを記録し
ている。生産工程レイアウト作成装置は、複数の期間の
各々について、予め定められた第1の条件に従い、複数
の生産工程のレイアウトを作成するための第1のレイア
ウト作成手段と、第1のレイアウト作成手段に接続さ
れ、複数の期間にわたるレイアウトの変更を考慮した第
2の条件に従い、各期間で得られた複数のレイアウトよ
り、各期間の生産工程のレイアウトを作成するための第
2のレイアウト作成手段とを含む。
A computer-readable recording medium according to the invention described in claim 8 records a program for causing a computer to function as a production process layout creating apparatus that creates a layout of a production process over a plurality of periods. The production process layout creation device includes a first layout creation unit for creating a layout of a plurality of production processes according to a predetermined first condition for each of a plurality of periods, and a first layout creation unit. A second layout creating means for creating a layout of a production process in each period from a plurality of layouts obtained in each period in accordance with a second condition in consideration of a layout change over a plurality of periods. Including.

【0021】各期間ごとに複数のレイアウトの候補が作
成され、レイアウトの変更が少なくなるように各期間の
レイアウトが決定される。このため、月ごとの生産計画
が予め定められているような場合には、生産状況の変動
を考慮してレイアウトを作成することができる。よっ
て、製品等の生産効率を高めることができる。
A plurality of layout candidates are created for each period, and the layout for each period is determined so that layout changes are reduced. Therefore, when a monthly production plan is determined in advance, a layout can be created in consideration of a change in production status. Therefore, the production efficiency of products and the like can be improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1を参照して、本発明の実施の
形態に係る生産工程レイアウト作成装置10は、コンピ
ュータ11と、コンピュータ11に指示を与えるための
キーボード15およびマウス16と、コンピュータ11
により演算された結果等を表示するためのディスプレイ
12と、コンピュータ11が実行するプログラムをそれ
ぞれ読取るための磁気テープ装置13、CD−ROM
(Compact Disc-Read Only Memory )装置17および通
信モデム19とを含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, a production process layout creating apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a computer 11, a keyboard 15 and a mouse 16 for giving instructions to the computer 11, a computer, 11
A display 12 for displaying a result calculated by the computer 11, a magnetic tape device 13 for reading a program executed by the computer 11, respectively, a CD-ROM
(Compact Disc-Read Only Memory) device 17 and communication modem 19 are included.

【0023】生産工程レイアウトを作成するプログラム
は、コンピュータ11で読取可能な記録媒体である磁気
テープ14またはCD−ROM18に記録され、磁気テ
ープ装置13およびCD−ROM装置17でそれぞれ読
取られる。または、通信回線を介して通信モデム19で
読取られる。
A program for creating a production process layout is recorded on a magnetic tape 14 or a CD-ROM 18, which is a recording medium readable by the computer 11, and read by a magnetic tape device 13 and a CD-ROM device 17, respectively. Alternatively, it is read by the communication modem 19 via the communication line.

【0024】図2を参照して、コンピュータ11は、磁
気テープ装置13、CD−ROM装置17または通信モ
デム19を介して読取られたプログラムを実行するため
のCPU(Central Processing Unit)20と、コンピ
ュータ11の動作に必要なその他のプログラムおよびデ
ータを記憶するためのROM(Read Only Memory)21
と、プログラム、プログラム実行時のパラメータ、演算
結果などを記憶するためのRAM(Random Access Memo
ry)22と、プログラムおよびデータなどを記憶するた
めの磁気ディスク23とを含む。
Referring to FIG. 2, computer 11 includes a CPU (Central Processing Unit) 20 for executing a program read via magnetic tape device 13, CD-ROM device 17, or communication modem 19, and a computer. ROM (Read Only Memory) 21 for storing other programs and data necessary for the operation of
And a RAM (Random Access Memo) for storing the program, parameters for executing the program, calculation results, and the like.
ry) 22 and a magnetic disk 23 for storing programs, data, and the like.

【0025】磁気テープ装置13、CD−ROM装置1
7または通信モデム19により読取られたプログラム
は、CPU20で実行される。
Magnetic tape device 13, CD-ROM device 1
7 or the program read by the communication modem 19 is executed by the CPU 20.

【0026】各工程が占める領域は長方形で表わされる
ものとし、その工程のレイアウト位置は、長方形の4隅
の座標で表現される。たとえば、図3を参照して、縦の
長さが3、横の長さが5の長方形で表わされる工程の4
隅の座標は、一例として(0,0)、(0,3)、
(5,3)、(5,0)のように表わされる。
The area occupied by each step is represented by a rectangle, and the layout position of that step is represented by the coordinates of the four corners of the rectangle. For example, referring to FIG. 3, step 4 of a step represented by a rectangle having a vertical length of 3 and a horizontal length of 5
The coordinates of the corner are, for example, (0, 0), (0, 3),
It is represented as (5,3), (5,0).

【0027】各工程のレイアウトは遺伝的アルゴリズム
(以下「GA」という)における染色体として表現され
る。ここで、染色体を構成する遺伝子がそれぞれの工程
に対応する。遺伝子の並び順によりレイアウトが決定さ
れる。
The layout of each step is represented as a chromosome in a genetic algorithm (hereinafter referred to as "GA"). Here, the genes constituting the chromosome correspond to the respective steps. The layout is determined by the arrangement order of the genes.

【0028】図4を参照して、たとえば、染色体(1,
4,3,5,2)で表わされるレイアウトは、工程1、
工程4、工程3、工程5、工程2の順で、各工程を表わ
す長方形を、工場を表わす長方形30の右上から投入
し、1番下まで行った段階で、1番左までシフトするこ
とにより得られる。
Referring to FIG. 4, for example, chromosome (1,
The layout represented by (4,3,5,2) is the process 1,
By inputting a rectangle representing each process from the upper right of the rectangle 30 representing the factory in the order of step 4, step 3, step 5, and step 2 and shifting to the bottom at the stage where the rectangle has been moved to the bottom, can get.

【0029】図4(A)を参照して、工程1を表わす長
方形を長方形30の右上から投入し、1番下まで行った
段階で、1番左までシフトする。図4(B)を参照し
て、次に、工程4を表わす長方形を右上から投入し、1
番下まで行った段階で、1番左までシフトする。同様の
処理を工程3、工程5および工程2を表わす長方形につ
いて順次行なうと、最終的に、図4(C)に表わされる
ような生産工程のレイアウトが得られる。
Referring to FIG. 4A, a rectangle representing step 1 is inserted from the upper right of rectangle 30 and shifted to the left when the process is performed to the bottom. Referring to FIG. 4B, next, a rectangle representing step 4 is input from the upper right, and 1
When it reaches the bottom, it shifts to the left. When the same processing is sequentially performed on rectangles representing steps 3, 5, and 2, a layout of a production process as shown in FIG. 4C is finally obtained.

【0030】なお、工場内に通路がある場合には、図5
を参照して、通路をよけて工程のレイアウトが行なわれ
る。
If there is a passage in the factory,
, The layout of the process is performed with the passage being avoided.

【0031】図6を参照して、GAを用い、第1期から
第N期(Nは2以上の整数)までの複数期間におけるレ
イアウトの作成処理について説明する。なお、各期間に
おける工程数は5つであると仮定するが、5つに限定さ
れるものではない。
Referring to FIG. 6, a description will be given of a layout creation process in a plurality of periods from the first period to the N-th period (N is an integer of 2 or more) using GA. It is assumed that the number of steps in each period is five, but the number is not limited to five.

【0032】まず、期間ごとに、各工程が占める長方形
の縦の長さ、横の長さ、工程番号(工程の順番)、各工
程間のそれぞれの期間ごとの物流量および各工程の配置
変更コストが入力される(S2)。
First, for each period, the vertical length, the horizontal length, the process number (the order of the processes) of the rectangle occupied by each process, the material flow rate in each period between the processes, and the arrangement change of each process. The cost is input (S2).

【0033】工程番号を遺伝子とし、工程数×10個
(ここでは50個)の親染色体(初期染色体)を作成す
る(S4)。たとえば、親染色体の1つは、(1,4,
2,3,5)のように表わされる。
Using the process number as a gene, a parent chromosome (initial chromosome) of the number of processes × 10 (here, 50) is created (S4). For example, one of the parent chromosomes is (1,4,
2, 3, 5).

【0034】第1期から第N期までの各期間について、
GAに従い、物流コストが最小となるように、工程数×
10個の染色体の候補を求める(S6)。物流コストと
は、工程間の物流量に工程間の移動距離を掛合わせたも
のである。なお、図5を参照して、工程間に通路が設置
されている場合には、通路がない場合に比べ工程間の移
動が楽になる。このため、通路部分の移動距離に関して
は、実際の移動距離に1/2の補正係数を掛けることと
する。
For each period from the first period to the Nth period,
According to GA, the number of processes x
Ten chromosome candidates are obtained (S6). The distribution cost is obtained by multiplying the material flow rate between the processes by the moving distance between the processes. Referring to FIG. 5, when a passage is provided between the steps, the movement between the steps is easier than when there is no passage. For this reason, regarding the moving distance of the passage portion, the actual moving distance is multiplied by a correction coefficient of 1/2.

【0035】この処理により、たとえば、第1期の染色
体の候補として、(1,3,2,4,5)、(4,2,
3,5,1)、(4,2,1,5,3)など工程数×1
0個(50個)の染色体の候補が得られる。
By this processing, for example, (1, 3, 2, 4, 5), (4, 2,
3,5,1), (4,2,1,5,3), etc. × 1
0 (50) chromosome candidates are obtained.

【0036】図7を参照して、S6の処理について詳細
に説明する。なお、以下の処理は、期間ごとに独立して
行なわれるものとする。S4の処理で作成された工程数
×10個の親染色体の各々について、X番目の遺伝子と
Y番目の遺伝子とを入替え、親染色体と合わせて工程数
×10×2個の染色体を作成する(S22)。ただし、
XおよびYは工程数を最大とするランダムな自然数であ
る。ここでは、1以上5以下の整数となる。染色体の作
成の際には、既に作成済みの染色体と同じ染色体につい
ては作成しないように、作成済みの染色体がRAM22
に記憶されている。
Referring to FIG. 7, the processing in S6 will be described in detail. The following processing is performed independently for each period. For each of the number of steps × 10 parent chromosomes created in the processing of S4, the Xth gene and the Yth gene are replaced, and the number of steps × 10 × 2 chromosomes are created together with the parent chromosome ( S22). However,
X and Y are random natural numbers that maximize the number of steps. Here, it is an integer of 1 or more and 5 or less. When creating a chromosome, the created chromosome is stored in the RAM 22 so as not to create the same chromosome as the already created chromosome.
Is stored in

【0037】工程数×10×2個の染色体の内、後述す
る目的関数の値が小さいものから順に、工程数×10個
の染色体を選択する(S24)。目的関数は、組合わせ
可能な工程間の物流コストの和を示し、式(1)で表わ
される。
From the number of steps × 10 × 2 chromosomes, the number of steps × 10 chromosomes are selected in ascending order of the value of the objective function described later (S24). The objective function indicates the sum of physical distribution costs between processes that can be combined, and is represented by Expression (1).

【0038】[0038]

【数1】 (Equation 1)

【0039】工程数×10個の染色体が選択された後
に、後述する終了条件を満たすか否かの判断が行なわれ
(S26)、終了条件を満たす場合には(S26でYE
S)、S6の処理が終了する。終了条件を満たさない場
合には(S26でNO)、S22以降の処理が繰返され
る。終了条件を満たす場合とは、解が収束した場合を意
味する。ここでは、目的関数の値の改善が5%未満にな
ったとき、解が収束したと判断する。ここまでの処理
で、期間ごとに、工程数×10個の最適なレイアウトが
得られたことになる。
After the number of steps × 10 chromosomes is selected, it is determined whether or not an ending condition described later is satisfied (S26). If the ending condition is satisfied (YE in S26)
S), the processing of S6 ends. If the termination condition is not satisfied (NO in S26), the processing from S22 onward is repeated. The case where the termination condition is satisfied means the case where the solution converges. Here, when the improvement of the value of the objective function is less than 5%, it is determined that the solution has converged. By the processing up to this point, an optimal layout of the number of steps × 10 is obtained for each period.

【0040】再度図6を参照して、N期間の中から1つ
ずつレイアウトを選択して、N期間にわたる物流コスト
および配置変更コストが最小となるように、レイアウト
の組合わせを求める(S8)。ここで、配置変更コスト
とは、各工程で使用される装置、設備等の移動コストを
指す。たとえば、単位面積当たりの解体費用、移動距離
から換算した移動費用、移動先での設置費用などから算
出される。
Referring to FIG. 6 again, layouts are selected one by one from N periods, and a combination of layouts is determined such that the distribution cost and the layout change cost over the N periods are minimized (S8). . Here, the arrangement change cost refers to the moving cost of the devices and equipment used in each process. For example, it is calculated from a dismantling cost per unit area, a moving cost converted from a moving distance, an installation cost at a moving destination, and the like.

【0041】図8を参照して、S8の処理について詳細
に説明する。ここで、各期間ごとに、レイアウト(染色
体)には、式(1)で示された目的関数の値が小さいも
のから順に番号が付けられているものとする。
Referring to FIG. 8, the processing in S8 will be described in detail. Here, it is assumed that the layout (chromosome) is numbered in order from the smallest value of the objective function shown in Expression (1) for each period.

【0042】式(1)の目的関数の値の順序に対応した
番号を遺伝子とする。各期間から1つずつ遺伝子を選択
し、N個の遺伝子を持つ染色体を作成する。このような
染色体(親染色体、初期染色体)を工程数×10個(こ
こでは50個)作成する(S30)。たとえば、親染色
体の1つは、(3,2,…,4)のように表わされる。
これは、第1期のレイアウト候補の中から、式(1)の
目的関数の値が3番目に小さいレイアウトを選択し、第
2期のレイアウトの候補の中から、式(1)の目的関数
の値が2番目に小さいレイアウトを選択したことを示し
ている。以下、第N期まで同様のルールに従い、レイア
ウトが選択されることを示している。
The number corresponding to the order of the value of the objective function in equation (1) is defined as a gene. One gene is selected from each period, and a chromosome having N genes is created. Such chromosomes (parent chromosomes, initial chromosomes) are created by the number of steps × 10 (here, 50) (S30). For example, one of the parent chromosomes is represented as (3, 2,..., 4).
This is because a layout having the third smallest value of the objective function of the equation (1) is selected from the layout candidates of the first term, and an objective function of the equation (1) is selected from the candidates of the layout of the second term. Indicates that the layout having the second smallest value is selected. Hereinafter, it is shown that the layout is selected according to the same rule until the N-th period.

【0043】図7のS22の処理と同様にして、工程数
×10個の親染色体より、工程数×10×2個の染色体
を作成する(S32)。
In the same manner as in the process of S22 in FIG. 7, a process number × 10 × 2 chromosomes are created from the process number × 10 parent chromosomes (S32).

【0044】工程数×10×2個の染色体の内、すべて
の期間を通じての物流コストおよび配置変更コストの和
を表わす目的関数(後述)の値が小さいものから順に、
工程数×10個の染色体を選択する(S34)。目的関
数は、式(2)で表わされる。
Out of the number of steps × 10 × 2 chromosomes, the values of the objective function (described later) representing the sum of the distribution cost and the arrangement change cost throughout all periods are in ascending order.
The number of steps × 10 chromosomes is selected (S34). The objective function is represented by equation (2).

【0045】[0045]

【数2】 (Equation 2)

【0046】工程数×10個の染色体が選択された後
に、図7のS26と同様の終了条件を満たすか否かの判
断が行なわれる(S36)。終了条件を満たす場合には
(S36でYES)、S8の処理が終了する。終了条件
を満たさない場合には(S36でNO)、S32以降の
処理が繰返される。
After the number of steps × 10 chromosomes is selected, it is determined whether or not the same termination condition as in S26 of FIG. 7 is satisfied (S36). If the termination condition is satisfied (YES in S36), the processing in S8 ends. If the termination condition is not satisfied (NO in S36), the processing from S32 is repeated.

【0047】再度図6を参照して、S8の処理で得られ
た工程数×10個の染色体の中から、式(2)の目的関
数の値が最小となる染色体を1つ選び、その染色体よ
り、各期間のレイアウトを表わす染色体を選び出す(S
10)。たとえば、式(2)の目的関数の値が最小とな
る染色体が(1,2,…,2,3)であったとする。第
1期のレイアウトを表わす染色体として、式(1)の目
的関数の値が最も小さくなる染色体(1,3,2,4,
5)が、S6の処理で求められた候補の中から選ばれ
る。第2期のレイアウトを表わす染色体として、式
(1)の目的関数の値が2番目に小さい染色体(3,
1,2,5,4)が、S6の処理で求められた候補の中
から選ばれる。同様にして、第N期まで、レイアウトを
表わす染色体がそれぞれ選ばれる。
Referring again to FIG. 6, one chromosome having the minimum value of the objective function of equation (2) is selected from the number of steps × 10 chromosomes obtained in the processing of S8, and the chromosome is selected. Chromosomes representing the layout of each period are selected (S
10). For example, it is assumed that the chromosome with the minimum value of the objective function of Expression (2) is (1, 2,..., 2, 3). As the chromosome representing the layout of the first stage, the chromosome (1, 3, 2, 4,
5) is selected from the candidates obtained in the processing of S6. As the chromosome representing the layout of the second stage, the chromosome (3,
1, 2, 5, 4) are selected from the candidates obtained in the processing of S6. Similarly, the chromosomes representing the layout are respectively selected until the N-th period.

【0048】S10の処理で選ばれたN個の染色体よ
り、実際の工程レイアウトが決定される(S12)。
An actual process layout is determined from the N chromosomes selected in the process of S10 (S12).

【0049】以上の処理により、複数の期間を通じた工
程レイアウトが作成される。このため、たとえば、月ご
との生産計画が予め定められているような場合には、生
産状況の変動を考慮してレイアウトを作成することがで
きる。よって、物流コストおよび配置変更コストを最小
限に抑えつつ、生産効率を高めることができる。
With the above-described processing, a process layout over a plurality of periods is created. Therefore, for example, when a monthly production plan is determined in advance, a layout can be created in consideration of a change in production status. Therefore, production efficiency can be improved while minimizing distribution costs and arrangement change costs.

【0050】また、生産計画が途中で変更された場合に
は、再度レイアウトの設計を行なうこともできる。
When the production plan is changed on the way, the layout can be designed again.

【0051】さらに、工場内に存在する通路を考慮して
レイアウト設計が行なわれる。このため、作成されたレ
イアウトをそのまま実際の工場に適用することができ
る。
Further, the layout is designed in consideration of the passage existing in the factory. Therefore, the created layout can be directly applied to an actual factory.

【0052】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
It should be understood that the embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

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

【図1】 本発明の実施の形態に係るレイアウト作成装
置10の外観図である。
FIG. 1 is an external view of a layout creation device 10 according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態に係るコンピュータの構
成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a computer according to the embodiment of the present invention.

【図3】 工程が占める領域を表わす図である。FIG. 3 is a diagram showing an area occupied by a process.

【図4】 遺伝的アルゴリズムにおける染色体とレイア
ウトとの関係を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between a chromosome and a layout in the genetic algorithm.

【図5】 通路のある工場内の工程レイアウトの一例を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a process layout in a factory having a passage.

【図6】 レイアウト作成処理のフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart of a layout creation process.

【図7】 図6のS6の処理を詳しく説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for describing the processing in S6 of FIG. 6 in detail.

【図8】 図6のS8の処理を詳しく説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the processing in S8 of FIG. 6 in detail;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 生産工程レイアウト作成装置、11 コンピュー
タ、12 ディスプレイ、13 磁気テープ装置、14
磁気テープ、15 キーボード、16 マウス、17
CD−ROM装置、18 CD−ROM、19 通信
モデム、20CPU、21 ROM、22 RAM、2
3 磁気ディスク、30 長方形。
Reference Signs List 10 production process layout creation device, 11 computer, 12 display, 13 magnetic tape device, 14
Magnetic tape, 15 keyboard, 16 mouse, 17
CD-ROM device, 18 CD-ROM, 19 communication modem, 20 CPU, 21 ROM, 22 RAM, 2
3 magnetic disks, 30 rectangles.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の期間にわたる生産工程のレイアウ
トを作成する生産工程レイアウト作成装置であって、 前記複数の期間の各々について、予め定められた第1の
条件に従い、複数の生産工程のレイアウトを作成するた
めの第1のレイアウト作成手段と、 前記第1のレイアウト作成手段に接続され、前記複数の
期間にわたるレイアウトの変更を考慮した第2の条件に
従い、各期間で得られた前記複数のレイアウトより、各
期間の生産工程のレイアウトを作成するための第2のレ
イアウト作成手段とを含む、生産工程レイアウト作成装
置。
1. A production process layout creating apparatus for creating a layout of a production process over a plurality of periods, wherein a layout of a plurality of production processes is created for each of the plurality of periods according to a predetermined first condition. First layout creating means for creating, and the plurality of layouts connected to the first layout creating means and obtained in each period according to a second condition taking into account a layout change over the plurality of periods. And a second layout creating means for creating a layout of the production process in each period.
【請求項2】 前記第1のレイアウト作成手段は、生産
工程および生産工程のレイアウトを遺伝的アルゴリズム
における遺伝子および染色体でそれぞれ表現し、かつ遺
伝的アルゴリズムに従い、前記複数の期間の各々につい
て、複数の生産工程のレイアウトを作成する、請求項1
に記載の生産工程レイアウト作成装置。
2. The method according to claim 1, wherein the first layout creating means expresses the production process and the layout of the production process by a gene and a chromosome in a genetic algorithm, respectively, and, in accordance with the genetic algorithm, 2. The production process layout is created.
2. The production process layout creation device according to 1.
【請求項3】 前記第2のレイアウト作成手段は、前記
第1のレイアウト作成手段で作成された生産工程のレイ
アウトを遺伝的アルゴリズムにおける遺伝子とし、前記
複数の期間より1つずつ遺伝子を取出し、染色体を構成
するとともに、遺伝的アルゴリズムに従い、各期間の生
産工程のレイアウトを作成する、請求項1または2に記
載の生産工程レイアウト作成装置。
3. The method according to claim 2, wherein the second layout creating means uses the layout of the production process created by the first layout creating means as a gene in a genetic algorithm, takes out the genes one by one from the plurality of periods, and The production process layout creating apparatus according to claim 1, wherein a layout of the production process in each period is created according to a genetic algorithm.
【請求項4】 前記第1のレイアウト作成手段は、前記
複数の期間の各々について、生産工程間の物流コストが
小さくなるように、複数の生産工程のレイアウトを作成
するための手段を含む、請求項1〜3のいずれかに記載
の生産工程レイアウト作成装置。
4. The first layout creating unit includes a unit for creating a layout of a plurality of production processes such that a distribution cost between production processes is reduced for each of the plurality of periods. Item 4. The production process layout creation device according to any one of Items 1 to 3.
【請求項5】 前記第2のレイアウト作成手段は、前記
第1のレイアウト作成手段に接続され、生産工程の配置
を変更する際に生ずる配置変更コストが小さくなるよう
に、各期間で得られた前記複数のレイアウトより、各期
間の生産工程のレイアウトを作成するための手段を含
む、請求項1〜4のいずれかに記載の生産工程レイアウ
ト作成装置。
5. The second layout creating means is connected to the first layout creating means, and is obtained in each period so as to reduce an arrangement change cost generated when an arrangement in a production process is changed. 5. The production process layout creating apparatus according to claim 1, further comprising means for creating a layout of a production process in each period from said plurality of layouts.
【請求項6】 前記第1のレイアウト作成手段は、工場
における生産工程の配置不能箇所を考慮して、生産工程
のレイアウトを作成する、請求項1〜5のいずれかに記
載の生産工程レイアウト作成装置。
6. The production process layout creation according to claim 1, wherein said first layout creation means creates a layout of the production process in consideration of a place where the production process cannot be arranged in the factory. apparatus.
【請求項7】 複数の期間の各々について、予め定めら
れた第1の条件に従い、複数の生産工程のレイアウトを
作成するための第1のレイアウト作成手段と、 前記第1のレイアウト作成手段に接続され、前記複数の
期間にわたるレイアウトの変更を考慮した第2の条件に
従い、各期間で得られた前記複数のレイアウトより、各
期間の生産工程のレイアウトを作成するための第2のレ
イアウト作成手段とを含む生産工程レイアウト作成装置
で用いられる生産工程レイアウト作成方法であって、 前記複数の期間の各々について、前記第1の条件に従
い、複数の生産工程のレイアウトを作成するステップ
と、 前記第2の条件に従い、各期間で得られた前記複数のレ
イアウトより、各期間の生産工程のレイアウトを作成す
るステップとを含む、レイアウト作成方法。
7. A first layout creating means for creating a layout of a plurality of production processes according to a first predetermined condition for each of a plurality of periods, and connected to the first layout creating means. And a second layout creating means for creating a layout of a production process in each period from the plurality of layouts obtained in each period according to a second condition taking into account the layout change over the plurality of periods. A production process layout creation method used in a production process layout creation device, comprising: for each of the plurality of periods, creating a layout for a plurality of production processes according to the first condition; Creating a layout of a production process in each period from the plurality of layouts obtained in each period according to a condition. How to make out.
【請求項8】 コンピュータを複数の期間にわたる生産
工程のレイアウトを作成する生産工程レイアウト作成装
置として機能させるためのプログラムを記録したコンピ
ュータ読取可能な記録媒体であって、 前記生産工程レイアウト作成装置は、 前記複数の期間の各々について、予め定められた第1の
条件に従い、複数の生産工程のレイアウトを作成するた
めの第1のレイアウト作成手段と、 前記第1のレイアウト作成手段に接続され、前記複数の
期間にわたるレイアウトの変更を考慮した第2の条件に
従い、各期間で得られた前記複数のレイアウトより、各
期間の生産工程のレイアウトを作成するための第2のレ
イアウト作成手段とを含む、コンピュータ読取可能な記
録媒体。
8. A computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to function as a production process layout creating device that creates a layout of a production process over a plurality of periods, wherein the production process layout creating device comprises: A first layout creation unit for creating a layout of a plurality of production processes for each of the plurality of periods in accordance with a predetermined first condition; and And a second layout creating means for creating a layout of a production process in each period from the plurality of layouts obtained in each period in accordance with a second condition taking into account a layout change over the period. A readable recording medium.
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