JP2001356806A - 分散生産管理装置及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全体としての高い耐故障性が得られ、柔軟な生
産管理を実行でき、管理できる生産工程数が無制限であ
る分散生産管理装置を提供する。 【解決手段】各生産工程ごとに配置され自律的に動作す
る分散生産管理装置において、後生産工程に対して評価
値を与え、生産製品を受け渡すべき後生産工程を選択す
る物流経路選択手段５と、後生産工程に対する評価値を
与えるために後生産工程に対する生産製品の製品完成予
想時刻を計算する製品完成予想時刻計算手段６と、作業
に対して評価値を与えその生産工程での作業を選択する
作業選択手段２と、作業の評価値を与えるためにその生
産工程での作業の作業開始予想時刻を計算する作業開始
予想時刻計算手段３とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の生産機器や
生産工程を有する工場等の生産設備において生産工程間
の資材、部品などの生産製品の物流経路と各生産工程に
おける作業を選択する生産管理装置に関し、特に、高い
耐故障性を有するとともに生産工程を柔軟に管理でき、
かつ、管理対象とする生産工程数が無制限である分散生
産管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最終的な製品を得るために複数の生産工
程を経由することや、製品を得るための部品や原材料が
異なる工場や生産ラインで生産されることは、一般的な
ことである。したがって、その最終的な製品についての
生産管理を行うためには、上流の各生産工程や物流段階
についての生産管理が必要となる。複数の工場や生産拠
点を束ねて生産管理を実行するためには、従来、工場や
生産拠点ごとに集中生産管理装置を設けるとともに、こ
れらの集中生産管理装置を管理する中央生産管理装置を
設けるといった、階層的な生産管理装置体系を採用して
いた。

【０００３】図１は、このような従来の生産管理装置の
構成を示すブロック図である。

【０００４】図１に示す配置では、大規模生産工程とみ
なすことができる工場が複数設けられており、工場Ａ〜
Ｃのそれぞれごとに、集中生産管理装置９２が設けられ
ている。工場内の生産工程にある各生産機器９１から、
在庫数やどのような作業ができるかなどのその生産機器
についての生産情報が、集中生産管理装置９２に集めら
れる。集中生産管理装置９２は、各生産機器ごとに集め
た生産情報をもとに、その工場の生産能力や在庫数など
の、工場についての生産情報を計算する。各工場Ａ〜Ｃ
での生産を集中管理するものとして、中央生産管理装置
９３が設けられており、各工場の生産情報は、中央生産
管理装置９３に集められる。中央生産管理装置９３は、
集めた各工場の生産情報に基づいて、工場間の物流経路
と作業を選択し、その結果を各工場の集中生産管理装置
９２に返す。工場ごとの集中生産管理装置９２は、その
結果に基づいて、各生産機器（生産工程）９１間の物流
経路と作業を選択する。

【０００５】ここで、この従来の生産管理装置における
耐故障性と管理の柔軟さと管理できる生産工程数の制限
とについて検討してみる。

【０００６】図１に示す配置において、中央生産管理装
置９３が故障すれば、各工場の集中生産管理装置９２
は、中央生産管理装置９３の処理結果に依存して生産管
理をしているため、各生産工程（生産機器）９１につい
ての生産管理を実行することができなくなる。逆に、い
ずれかの工場の集中生産管理装置９２が故障した場合に
は、中央生産管理装置９３は、全ての集中生産管理装置
９２の生産情報に依存しているため、生産管理を実行す
ることができなくなる。同一の作業を異なる複数の生産
機器や工場で実行する場合がよくあるが、そのような場
合であっても、ある工場の集中生産管理装置９２が故障
しただけで、同一の作業を実行する他の工場も含めて全
体としての生産管理ができなくなるから、この従来の生
産管理装置の耐故障性は低いと言わざるを得ない。

【０００７】図１に示す配置において、工場Ａでの生産
工程と工場Ｂでの生産工程とは異なる集中生産管理装置
９２より管理されるため、工場Ａの生産工程から工場Ｂ
の生産工程への物流経路を選択することができない。同
様に、工場を束ねる中央生産管理装置９３が複数設けら
れているような場合に、異なる中央生産管理装置９３に
管理されている工場間で物流経路を選択することができ
ない。このように、この従来の生産管理装置における管
理の柔軟性は低いと言わざるを得ない。

【０００８】一般に管理装置の処理能力には限界がある
ことから、１つの集中生産管理装置９２によって管理で
きる生産機器（生産工程）９１の数には制限がある。同
様の理由により、集中生産管理装置９３で管理できる工
場数にも限界がある。このように、この従来の生産管理
装置には、管理できる生産工程数に制限がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな従来の生産管理装置が有する欠点に鑑みてなされた
ものである。したがって本発明の目的は、生産管理装置
間の依存関係をなくし、生産管理装置間の階層的な構成
を単層的な構成とし、生産工程ごとに分散配置できるよ
うな自律的に機能する分散生産管理装置と、このような
分散生産管理装置を計算機によって実現する場合に使用
されるプログラムを格納した記録媒体とを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の分散生産管理装
置は、生産工程における作業及び／または生産工程間の
生産製品の物流経路を選択する生産管理装置において、
各生産工程ごとに分散配置され、相互に部品要求情報と
前記部品要求情報に対応する部品要求応答とを交換する
ことにより、自律的に前記選択を行うことを特徴とす
る。

【００１１】すなわち本発明は、生産工程を自律的に管
理することを特徴とする。従来の全ての生産工程を集中
生産管理装置で集中的に管理する技術とは、生産管理の
管理手法で異なっている。

【００１２】図２は本発明に基づく分散生産管理装置の
基本的な概念を示す構成図である。

【００１３】本発明では、生産機器や生産設備などから
なる各生産工程ごとに、分散生産管理装置を設け、これ
ら分散生産管理装置を通信ネットワークにより相互に接
続する。図２に示した例では、工場１３Ａを統括するも
のとして１台の分散生産管理装置１２Ａを設け、工場１
３Ｂについては、各生産工程（生産機器）１１Ｂごとに
分散生産管理装置１２Ｂを設け、工場１３Ｃについて
も、各生産工程（生産機器）１１Ｃごとに分散生産管理
装置１２Ｃを設けており、これら分散生産管理装置１２
Ａ〜１２Ｃを通信ネットワーク１０により相互に接続し
ている。工場１３Ａについては、これを１つの大規模生
産工程と見ているので、工場１３Ａに対して１台の分散
生産管理装置１２Ａが設けられているのである。

【００１４】ここで、分散生産管理装置１２Ｂにより管
理される生産工程１１Ｂから、その後生産工程である分
散生産管理装置１２Ｃの生産工程１１Ｃへの物流経路が
必要な場合には、分散生産管理装置１２Ｂは、分散生産
管理装置１２Ｃから生産工程１１Ｃの情報を収集し、物
流経路を選択する。このとき、分散生産管理装置１２Ｂ
と分散生産管理装置１２Ｃだけで管理が行われる。生産
工程１２Ｂの作業を選択する場合には、分散生産管理装
置１２Ｂは、その作業に関する情報を関連する他の分散
生産管理装置のみから収集して、作業を選択する。この
ときは、分散生産管理装置１２Ｂだけで管理が行われ
る。

【００１５】上述したような分散生産管理装置には、典
型的には、後生産工程に対して評価値を与え、生産製品
を受け渡すべき後生産工程を選択する物流経路選択手段
と、後生産工程に対する評価値を与えるために後生産工
程に対する生産製品の製品完成予想時刻を計算する製品
完成予想時刻計算手段と、作業に対して評価値を与え生
産工程での作業を選択する作業選択手段と、作業の評価
値を与えるためにその生産工程での作業の作業開始予想
時刻を計算する作業開始予想時刻計算手段とを設ける。

【００１６】このような構成を採用することにより、分
散生産管理装置は自律的に生産管理を実行することがで
きる。そのため他の装置への依存性がなく、またどの分
散生産管理装置も対等であるため、分散生産管理装置の
配置は単層となる。また分散生産管理装置を集中的に管
理する装置が必要ないため、管理対象となる生産工程の
数に制限がない。

【００１７】以下、上述した各手段を備える分散生産管
理装置を分散配置させた場合の生産について、説明す
る。

【００１８】一般に、製品や資材、部品、半製品など
（以下、生産製品と呼ぶ）を生産している生産工程は、
その生産工程での分散生産管理装置の物流経路選択手段
を用いて、後生産工程に生産製品をその後生産工程にお
ける部品として受け渡す。この部品を用いて生産される
生産製品も、その後生産工程での分散生産管理装置によ
り、同様に物流経路選択手段を用いて、さらに次の後生
産工程に受け渡される。このようにして各分散生産管理
装置の物流経路選択手段により連鎖的に物流経路が確定
していくために、生産製品が完成された製品になるまで
の物流経路が確定される。このような物流経路選択手段
では、経路選択の判断の材料を得るために、製品完成予
想時刻計算手段が用いられる。製品完成予想時刻計算手
段により、生産製品が他の生産工程を辿って最終的に製
品として完成する予想時刻が計算され、この予想時刻に
基づいて、物流経路選択手段は、生産製品をどの後生産
工程に送れば良いかを判断する。

【００１９】また、生産工程で現在行っている作業から
次の作業を選択する際に、作業選択手段が用いられる。
このとき、他の分散生産管理装置も同じ作業を選択する
場合も出てくるが、その作業に必要となる部品は、前生
産工程の分散生産管理装置の物流経路選択手段により、
いずれかの生産工程が選択されて受け渡されるため、選
択されなかった生産工程は、次の別の作業の選択に移る
ことができる。作業選択手段で作業を選択する際の判断
基準として、作業開始予想時刻計算手段が用いられる。
作業開始予想時刻計算手段は、生産工程での作業の作業
開始予想時刻を計算し、これに基づき、作業選択手段は
どの作業を選択すれば良いかを判断する。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照して説明する。図３は、本発明
の実施の一形態の分散生産管理装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【００２１】この分散生産管理装置１２は、図３に示す
とおり、生産情報収集通信手段１と、作業選択手段２
と、作業開始予想時刻計算手段３と、生産情報発信手段
４と、物流経路選択手段５と、製品完成予想時刻計算手
段６とからなる。ここで、物流経路選択手段５は、この
分散生産管理装置１２が管理する生産工程（現生産工
程）よりも後ろにある生産工程（後生産工程）に対して
評価値を与え、現生産工程の生産製品を受け渡すべき後
生産工程を選択する。これに対応して製品完成予想時刻
計算手段６は、後生産工程の評価値を与えるためにこの
後生産工程に対する生産製品の製品完成予想時刻を計算
する。物流経路選択手段５は、部品ごとに分散生産管理
装置評価テーブルを生成し、計算された製品完成予想時
刻を分散生産管理装置評価テーブルに格納する。さら
に、物流経路選択手段５は、在庫部品の管理のために、
各部品ごとにその在庫数とリンクする分散生産管理装置
評価テーブルの名称とを含む在庫部品テーブルを作成す
る。

【００２２】一方、作業選択手段２は、作業情報に基づ
き、作業に対して評価値を与え、この分散生産管理装置
１２が管理する生産工程での作業を選択する。作業開始
予想時刻計算手段３は、作業の評価値を与えるために、
この生産工程での作業の作業開始予想時刻を計算する。
作業選択手段２は、作業評価テーブルを作成して計算さ
れた作業開始予想時刻をそこに格納する。

【００２３】さらに、生産情報収集通信手段１は、通信
ネットワークを介して、他の分散生産管理装置などか
ら、製品情報、部品要求応答、部品要求情報などを収集
し、作業情報を作業選択手段２に受け渡す。生産情報発
信手段４は、通信ネットワークを介して、他の分散生産
管理装置に、部品要求応答、部品要求情報などを発信す
る。

【００２４】図４は、工場や生産機器などの生産工程ご
とに分散生産管理装置を配置するとともに、生産を指示
する生産指示装置を設けた場合の配置例を示している。
生産指示装置２１は、工場間を接続する通信ネットワー
ク１０Ａに接続する。工場が１つの分散生産管理装置１
２で管理される場合（工場を１つの生産工程と見る場
合）には、その分散生産管理装置１２は通信ネットワー
ク１０Ａに接続する。工場内の複数の生産機器１１のそ
れぞれに分散生産管理装置１２を設ける場合には、通信
ネットワーク１０Ａに工場内の通信ネットワーク１０が
接続し、工場内の通信ネットワーク１０に、各生産設備
１１の分散生産管理装置１２が接続する。ここでは、生
産指示装置２１からの指示によって、各工場や生産機器
において最終製品を得るための一連の生産活動を行われ
るともに、図示していないが、各工場間や各生産機器間
で物流活動が行われている。

【００２５】また、上述したように、分散生産管理装置
１２では、製品情報、作業情報、部品要求情報などがや
りとりされ、また、作業評価テーブル、在庫部品テーブ
ル、分散生産管理装置評価テーブルなどのテーブルが設
けられる。そこで、これらの情報やテーブルについて説
明する。

【００２６】図５は、製品情報の一例を示している。製
品情報には、製品の数量、固有ＩＤ（識別）番号、製品
製造の優先権を示す優先度、部品の構成表、工程表を示
す情報が含まれる。以下の説明における前提条件とし
て、製品の部品に対しても製品と同じ固有ＩＤ番号が備
わっているものとする。また、製品間での部品の交換や
代替は起きないものとする。ここで優先度は、製品の納
入日や、同じ納入日であっても優先させたい製品であ
る、などの情報より決められる。また、図５に示す製品
情報において、優先度の代わりに、納入日と優先度とを
設定して、その製品情報を収集した分散生産管理装置で
は、納入日と優先度の２つの情報でどの作業情報を優先
させて行うかの決定をするようにしてもよい。

【００２７】図６は、図５に示したような製品情報か
ら、その生産設備（または工場）で実施できるものとし
て抽出された作業情報の例を示している。図７は、作業
評価テーブルの内容の一例を示し、図８は、部品要求情
報の一例を示し、図９は、在庫部品テーブルの内容の一
例を示し、図１０は、分散生産管理装置評価テーブルの
内容の一例を示している。

【００２８】次に、上述した分散生産管理装置を用いた
生産管理の動作について説明する。ここでは、図４に示
すように分散生産管理装置が分散配置しているものとし
て説明を行うが、情報と製品（部品）の流れがより分か
りやすくなるように、図１１に示すように、２つの分散
生産管理装置Ａ，Ｂがそれぞれ生産工程Ａ，Ｂに対応し
て設けられ、かつ、生産工程Ｂから生産工程Ａに部品２
５の物流がある場合を考える。また、図１２は、生産工
程間の典型的な物流経路の例を示している。

【００２９】一連の生産活動の始まりは、図１２に示す
倉庫に付随する分散生産管理装置が経路を決める（後工
程を決める）ことから始まるものとする。この倉庫の分
散生産管理装置には、倉庫からの出荷にはそこでの作業
の選択という概念がないので、作業選択手段と作業開始
予想時刻計算手段は備わっていない。また、生産拠点
（生産設備、工場）の全体を通じて、同じ作業を行うこ
とができる生産工程が複数存在する。

【００３０】図１１に示すように、生産指示装置２１
は、通信ネットワーク１０に対し、製品情報２２をブロ
ードキャストする。分散生産管理装置Ａは、その生産情
報収集通信手段１を用いて製品情報２２の各作業内容を
読み込み、その分散生産管理装置Ａが管理する生産工程
で作業が可能なら、その作業内容を作業情報として作業
選択手段２に受け渡す。このとき、ある程度の時間が経
過するまで、異なる製品情報２を読み込むこととして、
作業選択手段２には製品の作業情報が随時受け渡される
ようにする。

【００３１】なお、製品情報２２は通信ネットワーク１
０に対してブロードキャストされるため、図１１には示
していないが、この製品情報２２は分散生産管理装置Ｂ
にも伝えられ、分散生産管理装置Ａの場合と同様に、分
散生産管理装置Ｂは、その生産情報収集通信手段１を用
いて製品情報２２の各作業内容を読み込み、その分散生
産管理装置Ｂが管理する生産工程で作業が可能なら、そ
の作業内容を作業情報として作業選択手段２に受け渡
す。そして、分散生産管理装置Ｂも、分散管理装置Ａに
関して以下に説明するのと同様に、分散生産管理装置Ｂ
の管理下にある生産工程での作業で必要となる部品の部
品要求情報２３を通信ネットワークを介して送信し、そ
の部品要求情報２３に対応する部品要求応答２４を受信
する。

【００３２】分散生産管理装置Ａの作業選択手段２は、
各作業の作業開始予想時刻を作業開始予想時刻計算手段
３に計算させ、それらの作業開始予想時刻を取得し、作
業評価テーブルを作成する。作業評価テーブルでは、早
く作業が開始でき、優先度が高い作業に、高い評価順位
を与えるようにする。そして作業選択手段２は、作業評
価テーブルを用いて、評価順位の高い作業をその分散生
産管理装置Ａが管理する生産工程Ａに指示し、生産情報
発信手段４を用いて、作業に必要な部品の部品要求情報
２３を通信ネットワーク１０を介してして発信する。次
に、送った部品要求情報３に対する部品要求応答２４が
通信ネットワーク１０に現れるまで待機する。作業への
評価として、製品の優先度とあわせて、作業に必要な部
品がどのくらいの時刻で到着してどのくらいの時刻後に
作業が開始できるかをあらわす作業開始予想時刻も用い
る。製品の優先度が高く、作業開始予想時刻が短いもの
に良い評価順位を与える。

【００３３】後述するように、同じ作業を行うことがで
きる生産工程が複数存在し、それらを管理する分散生産
管理装置も複数存在する場合には、生産指示装置から製
品情報がブロードキャストされるため、同種の作業のそ
れぞれの生産工程を管理するそれらの分散生産管理装置
では、製品情報に対する同一の作業情報が作成される
が、最終的に、この生産工程の１つ前の生産工程を管理
する分散生産管理装置がそれらの分散生産管理装置の内
の１つを選び、その旨が部品要求応答として送信される
ので、選ばれた以外の分散生産管理装置の作業情報は削
除されることになる。

【００３４】図１３は、生産工程が製品情報によりカテ
ゴライズする例を示す。

【００３５】同じ作業を行う生産工程が複数ある場合、
製品情報から各生産工程の分散生産管理装置が生産工程
に作業指示を行うことで、作業の種類により、生産工程
がカテゴライズする。すなわち、同じ作業の生産工程は
同じ部品要求を行うことになる。図１１に示す例におい
て、分散生産管理装置Ｂは、その生産情報収集通信手段
１により、通信ネットワーク１０から、部品要求情報２
３を読み込む。部品要求情報２３に書かれている部品が
生産工程Ｂ内の在庫に存在する場合には、その部品要求
情報２３が物流経路選択手段５に受け渡される。ある程
度の時間が経過するまで、生産情報収集通信手段１は、
他の分散生産管理装置からの部品要求情報２３を読み込
み、随時、物流経路選択手段２５に受け渡す。

【００３６】物流経路選択手段５は、在庫部品テーブル
を作成する。このとき、どの分散生産管理装置に自己の
部品を渡すかで、その部品が製品として完成する時刻が
変わることになるため、物流経路選択手段５は、製品完
成予想時刻計算手段６を用いて部品が最終的に製品とし
て完成する予想時刻を分散生産管理装置候補ごとに計算
し、部品ごとの分散生産管理装置評価テーブルを作成す
る。物流経路選択手段５は、各部品ごとに作成された分
散生産管理装置評価テーブルにしたがって、評価順位の
高い分散生産管理装置に部品を受け渡すこととし、生産
情報発信手段４を用いて受け渡しの可否を部品要求応答
２４として各分散生産管理装置に向けて送信し、同時
に、生産工程Ｂに対して部品移動の指示を出す。次に、
物流経路選択手段５は、在庫部品テーブルの分散生産管
理装置評価テーブルの項目を全て削除して初期化する。

【００３７】ここで、部品を渡すべき候補となる分散生
産管理装置候補を評価するに際し、部品をどの分散生産
管理装置に受け渡せばその部品がより短い時間で製品と
して完成できるか考える。部品を渡す分散生産管理装置
候補ごとに、部品が製品として完成する時刻である製品
完成予想時刻を計算する。製品完成予想時刻がより早い
分散生産管理装置候補には、良い評価順位を与える。

【００３８】分散生産管理装置Ａは、その生産情報収集
通信手段１を用いて部品要求応答２４を読み取り、部品
が送られてくるかどうかを見る。もし送られてくる場合
には現作業を続行し、送られてこない場合は、現作業を
破棄するとともに作業情報リストから該当する作業情報
を削除し、新たに作業選択手段２を用いて作業を選択
し、生産工程Ａに指示を出す。

【００３９】以上の手続を各分散生産管理装置が自律的
に実行することにより、最終的には、図１２に示すよう
な物流経路が形成されることになる。

【００４０】次に、製品完成予想時刻計算手段における
製品完成予想時刻の算出方法について説明する。

【００４１】図１４は、生産工程と物流段階の組み合わ
せの典型的な一例を示す図である。このように生産工程
が直列に組み合わさっている場合、製品完成予想時刻に
関して、ここでは生産工程をノードとし、生産製品の全
Ｎ工程の内、ｎ工程目をｎ段階目（ｎ＝１，２，…，
Ｎ）とし、ｎ段階目の生産製品をＰ_n、Ｐ_nがノードｉに
あるときの製品完成予想時刻をｆ_n(Ｐ_n,ｉ)、ｉからノ
ードｊまでの移動時間をｔ_ij、ノードｊでのｎ＋１段階
目の製品完成予想時刻をｆ_n+1(Ｐ_n+1,ｊ)とおくと、ｆ
_n+1(Ｐ_n+1,ｊ)とｆ_n(Ｐ_n,ｉ)の間には次式が成り立つ。

【００４２】

【数１】

【００４３】ここで、Ｏ_i(Ｐ)はノードｉにおける生産
製品Ｐの要作業時間（加工時間）を表す。式（１）は再
帰的関数であり、この式を用いて全てのノードが常に再
帰的にｆ_n(Ｐ_n,ｉ)を計算する。

【００４４】上記の式（１）にも示されるように、製品
完成予想時刻計算手段において製品完成予想時刻を計算
するためには、上位の工程からの製品完成予想時刻を順
々に累積した情報を必要とする。そのため、各分散生産
管理装置は部品要求情報（作業選択手段で選ばれた製品
生産のための部品要求であるので全製品について送出さ
れない）とは別の形で、全ての製品生産の製品完成予想
時刻の情報を送出することとする。その方法については
以下のことが言える。

【００４５】まず、各々の分散生産管理装置は、生産指
示装置からの製品情報を受け取っても、直ちに、各々で
製品完成予想時刻の情報を送るわけではない。まず、当
該製品情報での最上位の工程を行う分散生産管理装置
が、当該製品生産に関する製品完成予想時刻の情報を直
下位の工程の分散生産管理装置に送るため、直下位工程
の宛先を付けてブロードキャストする。そして、その直
下位の工程の分散生産管理装置は、その上位の工程の当
該製品生産の製品完成予想時刻を受け取った後に、受け
取った製品完成予想時刻に自工程での加工時間と移動時
間を累加して更にその直下位の工程の分散生産管理装置
に送るためにブロードキャストするといった方法にす
る。各分散生産管理装置が受信したら直ちに製品完成予
想時刻を計算して下位に送信にするので、最終工程に伝
搬するのに時間はかからない。ここで、同じ工程を行う
分散生産管理装置が、それぞれ２台ずつあるとする。こ
の場合、下位の工程の分散生産管理装置は、当該製品生
産の上位の工程の製品完成予想時刻を上位の工程の分散
生産管理装置からそれぞれ受け取るが、製品完成予想時
刻が早い方の情報を採用し、生産管理装置評価テーブル
に載せるものとする。

【００４６】ここで、製品完成予想時刻の情報は、上位
の工程を選択するための指標値であるため、上位の工程
において他の作業による待ち時間がないとした前提条件
での値である。

【００４７】そして、

【００４８】

【数２】

【００４９】であり、最上位の工程の製品完成予想時刻
は、移動時間及び当該上位工程の製品完成予想時刻が０
であって、要作業時間だけである。また、個々の分散生
産管理装置における製品完成予想時刻とは、個々の分散
生産管理装置における現時点の時刻を０とすると製品完
成予想時刻に対象となる部品（製品）が完成するといっ
た相対的な時刻を意味する。

【００５０】また、作業開始予想時刻計算手段において
作業開始予想時刻を計算するための事情は、製品完成予
想時刻計算手段において製品完成予想時刻を計算するの
と同様のものである。

【００５１】作業開始予想時刻に関して、ここでも生産
工程をノードとし、ある加工段階におけるｎ段階目（ｎ
＝１，２，…，Ｎ）の生産製品Ｐが、複数の部品Ｐ
_k（＝Ｐ₁，Ｐ₂，…，Ｐ_k）からなる製品だとする。ここ
でノードｉにおけるＰの作業開始予想時刻をＢ_n(Ｐ,ｉ)
とし、ノードｊからノードｉまでの移動時間をｔ_jiとす
ると、

【００５２】

【数３】

【００５３】となる。ここで、Ｏ_j(Ｐ_k)はノードｊにお
ける生産製品Ｐ_kの要作業時間（加工時間）を表す。こ
の式（２）を用いて、全てのノードが常に再帰的にＢ
_n(Ｐ,ｉ)を計算することが可能となる。

【００５４】式（２）に基づいて作業開始予想時刻を算
出する場合は、製品情報を受け取ったら、直ちに最下位
の工程から、順に上位の工程へ送るという手順となる。
また、同じ工程を行う分散生産管理装置がそれぞれ２台
ずつあるとし、また製品情報が木構造であるとする。同
じ工程を行う分散生産管理装置からの作業開始予想時刻
の情報は、早い時刻の方を採用し、また、当該工程が前
工程の３種類の部品を必要とする場合には、その３種類
のうちの作業開始予想時刻が遅い方の情報を採用する。

【００５５】ここで、作業開始予想時刻の情報は、下位
の工程を選択するための指標値であるため、下位の工程
において他の作業による待ち時間がないとした前提条件
での値である。

【００５６】そして、

【００５７】

【数４】

【００５８】であり、最下位の工程の作業開始予想時刻
は０である。また、個々の分散生産管理装置における作
業開始予想時刻とは、個々の分散生産管理装置における
現時点の時刻を０とすると作業開始予想時刻に作業を開
始できるといった相対的な時刻を意味する。

【００５９】なお、他の作業による待ち時間があって、
納入期日に間に合うかといったことに利用する場合に
は、

【００６０】

【数５】

【００６１】として、その製品の最上位の工程で、上記
の当該（最上位）工程の作業開始予想時刻に最上位工程
での製品加工時間を加えて算出すると良い。

【００６２】以上、本発明の好ましい実施の形態の分散
生産管理装置について説明したが、図１５は、このよう
な分散生産管理装置における処理をまとめたフローチャ
ートである。

【００６３】まず、最初にステップ１０１において、生
産情報収集通信手段１により、通信ネットワーク１０上
の情報や応答を収集する。次に、ステップ１０２におい
て、収集した情報が製品情報かどうかを判断し、製品情
報である場合には、ステップ１０３において作業選択手
段２が作業評価テーブルを作成し、ステップ１０４にお
いてその作業に関連する部品要求情報を発信し、ステッ
プ１０５において該当する生産工程に作業指示を出し
て、次の情報や応答に対応するためにステップ１０２に
戻る。

【００６４】ステップ１０２において製品情報を受信し
ていない場合には、ステップ１０６において部品要求情
報を受信したかどうかを判断する。部品要求情報を受信
した場合には、ステップ１０７において、物流経路選択
手段５が在庫部品テーブルを作成し、ステップ１０８に
おいて、部品要求応答を発信し、ステップ１０９におい
て、該当する生産工程に対して部品の移動（搬出）を指
示し、次の情報や応答に対応するためにステップ１０２
に戻る。

【００６５】ステップ１０６において部品要求情報を受
信しない場合には、ステップ１１０において、部品要求
応答を受信したかどうかを判断し、部品要求応答を受信
していない場合には、次の情報や応答に対応するために
ステップ１０２に戻る。一方、部品要求応答を受信した
場合には、ステップ１１１に移行し、その部品要求応答
を解析して、その部品を受け取ることができるか、すな
わち自己が発した部品要求応答に対してそれを満足する
ことができる部品が供給されるかどうかを判断する。ス
テップ１１１において部品を受け取れると判断した場合
は、ステップ１０５で指示した作業をそのまま続行でき
る場合であるから、作業を続行するとともに、次の情報
や応答に対応するためにステップ１０２に戻る。ステッ
プ１１１において部品を受け取れないと判断した場合に
は、現作業の続行が不可能となる場合であるから、ステ
ップ１１２において現行の作業を破棄するとともに、次
の情報や応答に対応するためにステップ１０２に戻る。

【００６６】以上本発明の分散生産管理装置について説
明したが、本発明の分散生産管理装置は、それを実現す
るための計算機プログラムを、ミニコンピュータやワー
クステーションなどの計算機に読み込ませ、そのプログ
ラムを実行させることによっても実現できる。上述した
分散生産管理を行うためのプログラムは、磁気テープや
ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体によって、計算機に読み込
まれる。

【００６７】計算機は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、プ
ログラムやデータを格納するためのハードディスク装置
と、主メモリと、キーボードやマウスなどの入力装置
と、ＣＲＴなどの表示装置と、磁気テープやＣＤ−ＲＯ
Ｍ等の記録媒体を読み取る読み取り装置と、配下の生産
工程を制御するために各生産機器との接続に使用される
入出力インタフェースと、通信ネットワークに接続する
ための通信インタフェースとをから構成されている。ハ
ードディスク装置、主メモリ、入力装置、表示装置、読
み取り装置、入出力インタフェース及び通信インタフェ
ースは、内部バスを介して中央処理装置に接続する。こ
の計算機では、分散生産管理を行うためのプログラムを
格納した記録媒体を読み取り装置に装着し、記録媒体か
らプログラムを読み出してハードディスク装置に格納
し、ハードディスク装置に格納されたプログラムを中央
処理装置が実行することにより、上述した各分散生産管
理が実行されることになる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
律的に動作する分散生産管理装置を生産機器や工場など
の生産工程ごとに分散配置することにより、全体として
の高い耐故障性が得られ、柔軟な生産管理を実行でき、
管理できる生産工程数が無制限である、という効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の生産管理装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明の生産管理装置の基本的な概念を説明す
るための図である。

【図３】本発明の実施の一形態の分散生産管理装置の構
成を示すブロック図である。

【図４】図３に示す分散生産管理装置の配置例を示す図
である。

【図５】製品情報の一例を示す図である。

【図６】作業情報の一例を示す図である。

【図７】作業評価テーブルの構成例を示す図である。

【図８】部品要求情報の一例を示す図である。

【図９】在庫部品テーブルの構成例を示す図である。

【図１０】分散生産管理装置評価テーブルの構成例を示
す図である。

【図１１】分散生産管理装置の動作を説明する図であ
る。

【図１２】生産工程間の物流経路を示す図である。

【図１３】生産工程が製品情報によりカテゴライズする
例を示す図である。

【図１４】生産工程と物流経路の関係の一例を説明する
図である。

【図１５】図３に示す分散生産管理装置の動作を説明す
るフローチャートである。

【符号の説明】

１ 生産情報収集通信手段 ２ 作業選択手段 ３ 作業開始予想時刻計算手段 ４ 生産情報発信手段 ５ 物流経路検索手段 ６ 製品完成予想時刻計算手段 １０，１０Ａ 通信ネットワーク １１，１１Ｂ，１１Ｃ 作業工程 １２，１２Ａ〜１２Ｃ 分散生産管理装置 １３Ａ〜１３Ｃ 工場 ２１ 生産指示装置 ２２ 製品情報 ２３ 部品要求情報 ２４ 部品要求応答 ２５ 部品 １０１〜１１２ ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金丸 直義 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 目黒 眞一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生産工程における作業及び／または生産
   工程間の生産製品の物流経路を選択する生産管理装置に
   おいて、 各生産工程ごとに分散配置され、相互に部品要求情報と
   前記部品要求情報に対応する部品要求応答とを交換する
   ことにより、自律的に前記選択を行うことを特徴とする
   分散生産管理装置。
2. 【請求項２】 生産工程を管理し、生産工程間の生産製
   品の物流経路を選択するために前記生産工程ごとに分散
   配置される分散生産管理装置において、 管理する生産工程より後の生産工程である後生産工程に
   対してそれぞれ評価値を与え、前記評価値に基づき、当
   該管理する生産工程で生産可能な生産製品を受け渡すべ
   き後生産工程を選択する物流経路選択手段を有すること
   を特徴とする、分散生産管理装置。
3. 【請求項３】 生産製品に関してその生産製品が他の生
   産工程を辿って最終的に製品として完成する予想時刻を
   該生産製品の製品完成予想時刻として、前記製品完成予
   想時刻を計算する製品完成予想時刻計算手段を有し、 前記製品完成予想時刻が早い後生産工程によい評価値を
   与える、請求項２に記載の分散生産管理装置。
4. 【請求項４】 生産工程での作業を選択するために前記
   生産工程ごとに分散配置される分散生産管理装置におい
   て、 各作業に対して評価値を与え、前記評価値に基づき、当
   該生産工程で実行すべき作業を選択する作業選択手段を
   有することを特徴とする、分散生産管理装置。
5. 【請求項５】 生産工程での作業開始予想時刻を作業ご
   とに計算する作業開始予想時刻計算手段を有し、 前記作業開始予想時刻が早い作業によい評価値を与え
   る、請求項４に記載の分散生産管理装置。
6. 【請求項６】 生産工程を管理して生産工程での作業を
   選択するとともに、生産工程間での生産製品の物流経路
   を選択するために前記生産工程ごとに分散配置される分
   散生産管理装置において、 管理する生産工程より後の生産工程である後生産工程に
   対してそれぞれ第１の評価値を与え、前記第１の評価値
   に基づき、当該管理する生産工程で生産可能な生産製品
   を受け渡すべき後生産工程を選択する物流経路選択手段
   と、 各作業に対して第２の評価値を与え、前記第２の評価値
   に基づき、当該管理する生産工程で実行すべき作業を選
   択する作業選択手段と、を有することを特徴とする、分
   散生産管理装置。
7. 【請求項７】 生産製品に関してその生産製品が他の生
   産工程を辿って最終的に製品として完成する予想時刻を
   該生産製品の製品完成予想時刻として、前記製品完成予
   想時刻を計算する製品完成予想時刻計算手段と、 当該生産工程での作業開始予想時刻を作業ごとに計算す
   る作業開始予想時刻計算手段とを有し、 前記製品完成予想時刻が早い後生産工程によい第１の評
   価値を与え、前記作業開始予想時刻が早い作業によい第
   ２の評価値を与える、請求項６に記載の分散生産管理装
   置。
8. 【請求項８】 製品完成予想時刻計算手段は、後生産工
   程での生産製品の製品完成予想時刻と生産工程での生産
   時間と前記生産工程での在庫の有無と前記生産工程から
   前記後生産工程までの移動時間とから、前記生産工程で
   の前記生産製品の製品完成予想時刻を計算する、請求項
   ３または７に記載の分散生産管理装置。
9. 【請求項９】 作業開始予想時刻計算手段は、作業に必
   要となる部品を生産すると予測される前生産工程での作
   業開始予想時刻と生産工程での生産時間と前記生産工程
   までの移動時間と前記生産工程で前記作業を行う際に必
   要となる準備時間とから、前記生産工程での前記作業の
   作業開始予想時刻を計算する、請求項５または７に記載
   の分散生産管理装置。
10. 【請求項１０】 生産工程を管理し生産工程間の生産製
    品の物流経路を選択する計算機が読取り可能な記録媒体
    であって、 管理する生産工程より後の生産工程である後生産工程に
    対してそれぞれ評価値を与える段階と、 前記評価値に基づき、当該管理する生産工程で生産可能
    な生産製品を受け渡すべき後生産工程を選択する段階
    と、 を前記計算機に実行させるプログラムが格納された記録
    媒体。
11. 【請求項１１】 生産工程での作業を選択する計算機が
    読取り可能な記録媒体であって、 各作業に対して評価値を与える段階と、 前記評価値に基づき、当該生産工程で実行すべき作業を
    選択する段階と、 を前記計算機に実行させるプログラムが格納された記録
    媒体。
12. 【請求項１２】 生産工程を管理して生産工程での作業
    を選択するとともに生産工程間での生産製品の物流経路
    を選択する計算機が読取り可能な記録媒体であって、 管理する生産工程より後の生産工程である後生産工程に
    対してそれぞれ第１の評価値を与える段階と、 前記第１の評価値に基づき、当該管理する生産工程で生
    産可能な生産製品を受け渡すべき後生産工程を選択する
    段階と、 各作業に対して第２の評価値を与える段階と、 前記第２の評価値に基づき、当該管理する生産工程で実
    行すべき作業を選択する段階と、 を前記計算機に実行させるプログラムを格納した記録媒
    体。