JP2003337613A - 生産計画作成システム及び生産計画作成方法 - Google Patents
生産計画作成システム及び生産計画作成方法Info
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Abstract
正確に作成する。 【解決手段】 各生産設備における前記製品の通過時期
を設定したサイクルカレンダーを作成する際に、前記製
造工程毎に日単位で設定された日単位バケットBKiを
設定し、この日単位バケットBKiを製造工程毎に同時
に通過可能な製品群を表すサイクル種別の通過期間を設
定する可変長バケットVBKi1〜VBKi3の集合で
構成し、可変長サイクルバケットVBKi1〜VBKi
3のバケット充填率に基づいて設備能力を検証する。
Description
の製造工程を備えた生産設備で地区で製品を生産する場
合の生産計画を作成する生産計画作成システム及び生産
計画作成方法に関する。
万品にも及ぶ大量生産を行う業種では、鋼種のような製
品品種と寸法といった1品ずつ異なる需要家の製品オー
ダーに対応し、納期までに生産を完了するために、仕掛
品と新規製造品とを併せ、月次単位等の大まかな生産計
画をコンピュータを援用して作成している。
9−183044号公報に記載されたものが知られてい
る。この従来例には、細かい所定時間に設定した単位工
程毎の基本制約条件を予め設定する第1の処理と、スケ
ジュール評価尺度が極限値となるように、対象とする単
位工程のスケジュール表に複数のジョブの処理時間を割
り付ける第2の処理と、対象とする単位工程に続く次の
単位工程に割り付けの対象を移行する第3の処理とを有
し、第2及び第3の処理を予め設定される回数分繰り返
して、各単位工程毎に各ジョブの処理時間が割り付けら
れたスケジュール表を作成するようにした生産計画作成
方法が開示されている。
来の生産計画作成方法にあっては、ジョブ毎に単位製造
工程での製造時間帯を細かく設定するようにしているた
め、きめ細かなジョブの割り付けを行うことができる
が、同一の種類の製品(ジョブ)を何本も連続して製造
するサイクルと呼ばれる構成単位を扱うのには適してお
らず、また、近年のサイクルの制約条件緩和、すなわ
ち、同一でなくとも幾分似通った種類の製品や、種類が
異なっていても製造条件の似通った製品であれば同じサ
イクルの中で製造できるようにしたい、という要望にも
応えられない。
時間帯の枠(タイムバケット、以下単にバケットと称
す)を1日単位に設定すると、同じサイクルで製造可能
な複数種類の製品製造時間帯の一部が重複し、一部が重
複しないような場合には、その工程の生産設備の製造能
力上、製造不可能な場合でも製造可能と判断される場合
が生じて各製品の製造時間帯の予測に狂いが生じてしま
うという問題がある。すなわち、図17に示すように、
ぶりきのサイクルの冷間圧延という製造工程での製造が
第i−1日の18時から第i日の18時までの時間帯可
能で、このぶりきと同じサイクル内で冷間圧延が可能な
ぶりき原板のサイクルの冷間圧延が第i日の6時から第
i+1日の6時までの時間帯可能である場合に、その冷
間圧延の製造工程を第i日の0時から24時の1日の時
間帯に設定する場合には、この1日のバケットにぶりき
とぶりき原板の各製品の製造時間帯を両方同時に割り付
け可能であると判断されてしまうことから、冷間圧延設
備の製造能力をオーバーしてしまう場合が生ずる。この
点を改善し、オーバーする部分の製品についてその製造
タイミングを前倒すかあるいは遅らせるようにしたとし
ても、今度は、実際にはハッチング図示の第i日の0時
から6時までの間はぶりき原板を割り付けることができ
ないにもかかわらずぶりき原板の割り付けが可能と判断
され、同様にハッチング図示の第i日の18時から24
時までの間はぶりきを割り付けることができないにもか
かわらずぶりきの割り付けが可能と判断されることにな
り、やはり各製品の製造時間の予測に狂いが生じてしま
う。
かかえていた問題に着目してなされたものであり、同一
工程の同じサイクルで製造可能な製品群の製造時間帯
を、その工程の設備の製造能力をオーバーすることな
く、バケットに正確に割り付け可能なスケジューリング
機能をもつ生産計画作成システム及び生産計画作成方法
を提供することを目的とする。
に、請求項1に係る生産計画作成システムは、複数の製
造工程を備えた複数の生産設備で逐次製品を生産する場
合の生産計画を作成する生産計画作成システムにおい
て、前記各生産設備における前記製品の製造時期を設定
したサイクルカレンダーを作成するサイクルカレンダー
作成手段を備え、該サイクルカレンダー作成手段は、前
記製造工程毎に日単位で設定された日単位タイムバケッ
トを有し、該日単位タイムバケットは製造工程毎に同じ
サイクルチャンスで製造可能な製品群を表すサイクル種
別を設定でき、該サイクルチャンスの前記生産設備を専
用する時間帯を設定する可変長タイムバケットの集合で
構成されることを特徴としている。
ムは、請求項1に係る発明において、前記可変長タイム
バケットは、ある製造工程において、異なるサイクル種
別が重複する場合に、その重複状態が変化する時点をタ
イムバケットの境界とするようにタイムバケット長が設
定されることを特徴としている。さらに、請求項3に係
る生産計画作成方法は、複数の製造工程を備えた複数の
生産設備で逐次製品を生産する場合の生産計画を作成す
る生産計画作成方法において、前記各生産設備における
前記製品の製造時期を設定したサイクルカレンダーを作
成する際に、前記製造工程毎に日単位で設定された日単
位タイムバケットを設定し、該日単位タイムバケットを
製造工程毎に同じサイクルチャンスで製造可能な製品群
を表すサイクル種別を設定でき、該サイクルチャンスの
前記生産設備を占有する時間帯を設定する可変長タイム
バケットの集合で構成し、可変長タイムバケットに基づ
いて設備の製造能力を検証するようにしたことを特徴と
している。
を参照しつつ説明する。図1は本発明の概略構成を示す
構成図であって、ホストコンピュータ1と例えばエンジ
ニアリングワークステーションで構成されるサーバー2
とが接続され、サーバー2に製鉄所の各生産工程に配設
された多数の例えばパーソナルコンピュータで構成され
る情報処理端末3がローカルエリアネットワーク4を介
して接続されている。
ダーデータを管理する系列別オーダーデータベースDB
が設けられ、この系列別オーダーデータベースDBで受
注する製品オーダーを、製鉄所で扱う厚板オーダー、熱
間圧延(熱延)オーダー、冷間圧延(冷延)オーダー、
電磁鋼オーダー、大形鋼オーダー、中形鋼オーダー、鋼
片オーダー、線棒鋼オーダー等の生産している種別に分
類して各オーダーファイルF1〜F8に格納し、これら
オーダーファイルに格納された各系列オーダーの中から
現在の仕掛オーダー及びこれから新たに製造する予定オ
ーダーを抽出し、抽出した系列別オーダーデータがサー
バー2に伝送される。
には、図2に示すように、需要オーダー名、納期、材質
のような製品品種を表す製品名、寸法、数量、顧客名を
登録した需要オーダデータを格納する需要オーダー登録
ファイル11と、需要オーダー名と製造オーダー名との
関連付けを表す製造オーダー関連付けデータを格納する
製造オーダー関連付けファイル12と、需要オーダー登
録ファイル11を製造オーダー関連付けデータで変換す
ると共に、仕掛在庫情報の単位に分割して製造オーダー
名、工程順名、製品名、寸法、数量を登録した製造オー
ダーデータを格納する製造オーダーデータ登録ファイル
13と、製造オーダー名、工程名、工程前仕掛状態、数
量、工程後仕掛状態、数量等を登録した仕掛在庫情報を
格納する仕掛在庫情報ファイル14とを有する。なお、
この仕掛在庫情報をもつことにより、現在需要オーダー
に充当可能な仕掛品が必要数量あるものは新たに製造し
ないようにする。すなわち、仕掛品の数量と需要オーダ
ーの数量から必要な製造数量を決定することができるよ
うになる。
ら伝送される現在の仕掛オーダー及び生産予定オーダー
に基づいて生産計画を作成する生産計画管理システム2
Aが設けられている。そして、生産計画管理システム2
Aに設けたデータ演算処理部20aで、規格テーブル2
0b、工程テーブル20c及びサイクルカレンダーファ
イル20dを参照して、各製品を製造する複数の製造工
程の各設備能力に応じた生産計画を作成する生産計画作
成処理を行い、生産計画情報を生産計画ファイル20e
に格納すると共に、生産計画情報をディスプレイ20f
に表示する。
各製造工程毎に1つ又は複数の製品を製造可能なサイク
ルの製造チャンス(以下、サイクルチャンスと称す)の
割り付け時間帯を製品(サイクル)種類毎に規定するバ
ケットを配置したサイクルカレンダーが格納されてい
る。このサイクルカレンダーは、図3に示すように、例
えば冷間圧延を行う設備であるタンデムコールドミルT
CMでのぶりきの圧延(製造)が第i−1日の夕方18
時から第i日の夕方18時までの間可能であるとしたと
きに、これに応じたサイクルCY1を設定し、似通った
種類のぶりき原板について第i日の朝方6時から第i+
1日の朝方6時までの間で製造が可能であるものとした
ときに、これに応じたぶりき原板のサイクルCY2を設
定する。
クルCY1及びCY2について日付けの境界位置で1日
単位のバケットBKiを形成し、この1日単位のバケッ
トBKiがサイクルCY1及びCY2の重複状態が変化
する位置即ち第i日の朝方6時及び第i日の夕方18時
を境界として分割した可変長バケットVBKi1、VB
Ki2及びVBKi3の集合で構成される。
複状態が変化する位置で分割した可変長バケットVBK
i1〜VBKi3で構成することにより、可変長バケッ
トVBKi1ではぶりきのみ冷間圧延可能なブリキ用サ
イクルチャンスとなり、可変長バケットVBKi2では
ぶりき及びぶりき原板の双方を冷間圧延可能なぶりき兼
ぶりき原板用サイクルチャンスとなり、可変長バケット
VBKi3ではぶりき原板のみを冷間圧延可能なぶりき
原板用サイクルチャンスとすることができる。
Ki1〜VBKi3に対して、実際に冷間圧延を予定し
ているぶりきA,B,Cの処理時間TA,TB,TC又
はぶりき原板D,E,Fの製造時間帯を割り付けると、
図3に示すように、可変長バケットVBKi1にはぶり
きBの冷間圧延が、可変長バケットVBKi2にはぶり
きC及びぶりき原板Dの冷間圧延が、可変長バケットV
BKi3にはぶりき原板Eの冷間圧延が夫々割り付けら
れる。
1〜VBKi3に対して冷間圧延の割り付けを行うこと
により、各可変長バスケットVBKi1〜VBKi3の
充填率Fi1〜Fi3は、各可変長バケットVBKi1
〜VBKi3の時間帯の長さを夫々TSi1〜TSi3
とすると下記(1)〜(3)式で表すことができる。 Fi1=TB/TSi1×100(%) …………(1) Fi2=(TC+TD)/TSi2×100(%)…………(2) Fi3=TE/TSi3×100(%) …………(3) ここに、TB、TC、TD、TEはそれぞれA、B、
C、D、Eの冷間圧延に要する時間(hr)を表す。
0は、下記(4)式で表すことができる。 Fi0=(TB+TC+TD+TE)/24 …………(4) そして、これら日単位バケットBKiの充填率Fi0及
び可変長バケットVBKi1〜VBKi3の充填率Fi
1〜Fi3に基づいて設備の製造能力をオーバーしない
かの検証を正確に行うことができる。
〜VBKi3の充填率Fi0、Fi1〜Fi3のどれか
1つでも100%を超えているときには設備能力を超過
する時間帯が生ずることを意味し、充填率が100%で
あるときにはフル稼働状態を表し、充填率が100%未
満であるときには設備の製造能力にまだ余裕があること
を意味する。
するためには、各情報処理端末3で生産計画管理システ
ム2Aのデータ演算処理部20aにアクセスして、図4
に示すサイクルカレンダー作成処理を実行する。このサ
イクルカレンダー作成処理は、先ず、ステップS1で、
サイクルカレンダーファイル20dから現在記憶格納さ
れているサイクルカレンダーを読込み、読込んだサイク
ルカレンダーをディスプレイ3bに表示してからステッ
プS2に移行する。
うか否かを判定する。この判定は、例えばキーボード3
cのファンクションキー中に割り当てたサイクル設定キ
ーが押下されたか否かを判定することにより行い、サイ
クル設定キーが押下されていないと判定したときにはサ
イクル設定を行わないものと判断してステップS3に移
行して、同様にファンクションキー中に割り当てた終了
キーが押下されたか否かを判定し、終了キーが押下され
たときにはサイクルカレンダー作成処理を終了し、終了
キーが押下されていないときには前記ステップS1に戻
るようにする。
設定キーが押下されていると判定したときには、サイク
ル設定を行うものと判断して、ステップS4に移行し、
サイクル入力データの入力画面をディスプレイ3bに表
示する。この入力画面には、少なくともサイクル種類
と、サイクル開始日時及びサイクル終了日時とを入力す
る入力欄が設けられ、これら入力欄に所定事項を入力す
る。入力データはサイクルカレンダーの表示にも反映さ
れる。
ル入力データの入力が完了したか否かを判定する。この
判定は、例えばディスプレイ3bに表示されているサイ
クル入力データの入力画面内に形成された終了ボタンを
例えばマウス3dでクリックして選択したか否かを判定
することにより行い、終了ボタンがクリックされていな
いと判定したときには前記ステップS4に移行し、終了
ボタンが選択されていると判定したときにはステップS
6に移行する。
ル開始日時及びサイクル終了日時の間に形成される可変
長バケットが日付境界を跨いでいるか否かを判定し、日
付境界を跨いでいる場合には、ステップS7に移行し
て、日付境界位置で分割した複数の可変長バケットを新
たに形成してからステップS9に移行し、日付境界を跨
いでいない場合にはステップS8に移行して、サイクル
開始日時からサイクル終了日時に至る1つの可変長バケ
ットを新たに形成してからステップS9に移行する。
変長バケットと時間帯の一部が重複する既存可変長バケ
ットが存在するか否かを判定し、重複する既存可変長バ
ケットが存在しないときには、ステップS10に移行し
て新たに作成した可変長バケットを既存可変長バケット
として設定し、次いで、ステップS11に移行して、設
定した既存可変長バケットを含むサイクルカレンダーを
ディスプレイ3bに再表示してからステップS12に移
行して、終了キーが押下されているか否かを判定し、終
了キーが押下されていないと判定したときには前記ステ
ップS。に戻り、終了キーが押下されていると判定した
ときにはステップS13に移行して、更新されたサイク
ルカレンダーをサイクルカレンダーファイル20dに上
書き格納してからサイクルカレンダー作成処理を終了す
る。
た可変長バケットと時間帯の一部が重複する既存可変長
バケットが存在する場合には、ステップS14に移行し
て、既存の可変長バケットとの重複状態が変化する位置
を境界とする新たな分割可変長バケットを形成してから
前記ステップS11に移行する。この図4の処理がサイ
クルカレンダー作成手段に対応している。
ダーは、図5に示す3TCMの例のように、日単位バケ
ットを構成する可変長バケットが連続する場合には、例
えばG、H、Iのように2段あるいはそれ以上に分けて
表示される。製品種類が似通っている別々のサイクルを
統合し、同じサイクルで製造するような場合にもこれら
は例えばQとRのように2段あるいはそれ以上に分けて
表示される。そして、後述する山積み処理で可変長バケ
ットに製造対象製品の種類に該当するサイクル種類を割
り付けると、可変長バケット単位で充填率が演算され、
この充填率が100%を超えている場合には可変長バケ
ットをべた塗り表示とし、100%以下であるときには
充填率に応じたハッチング表示を行うことにより、充填
率100%(設備にとっては稼働率100%)を超えて
いるネック工程を容易に把握して後述する山崩し処理を
行うことができる。あるいはさらに、充電率は日単位に
表示することもできる。
理システム2Aのデータ演算処理部20aにアクセスし
て、図6に示す生産計画作成処理を実行する。この生産
計画作成処理は、図6に示すように、先ず、ステップS
21で、ホストコンピュータ1の系列別オーダーデータ
ベースDBから厚板オーダー、熱間圧延(熱延)オーダ
ー、冷間圧延(冷延)オーダー、電磁鋼オーダー、大形
鋼オーダー、中形鋼オーダー、鋼片オーダー、線棒鋼オ
ーダー等に分類して各オーダーファイルF1〜F8に格
納されている製品の仕掛中オーダー及び新規オーダーを
読込む。ここで、製造オーダーには、前述の通り図2に
示すように、製品名、寸法、数量及び納期が設定され、
納期は物流例えば需要家まで船で輸送する場合であれ
ば、輸送にかかる日数を逆算して船にて出荷のタイミン
グ等を考慮して設定されることが好ましい。
造オーダーの製品名と寸法をもとに規格テーブル20b
を参照して得られる規格と、さらにその規格にて工程テ
ーブル20Cとを参照して通過工程を決定する。ここ
で、工程テーブルは、図7に示すように、規格、数量、
工程順、原料名、数量を登録した部品データ定義ファイ
ル21と、部品名(原料)と部品タイプ(購入品)とを
登録する部品一覧定義ファイル22と、工程順、工程
名、設備名(該当する工程の具体的通過設備名)、所要
時間を登録した製造工程順一覧ファイル23と、設備と
設置場所との関係を登録した設備一覧定義ファイル24
と、工程順、工程名、設備名、所要時間(本来通過する
予定の設備を通過するのに要する所要時間に対する時間
比)を登録した代替設備設定定義ファイル25と、工程
順、工程名、製品の種類を表すサイクル名を登録したサ
イクル工程順設定定義ファイル26と、サイクル名に該
当する製品の種類とそれが通過できる設備との対応関係
を登録するサイクル設備設定定義ファイル27とを備え
ている。
覧ファイル23を参照して通過する製造工程と、それら
を通過する通過順序を求める(図7の23中、例えば工
程順がAAAAで示されるものについてはBF→CC_4 →HM→
CM_1 →CAL _2 という通過順序で各設備(工程)を通
過する。)。なお、代替設備設定定義ファイル25を持
つことにより、特定の工程に生産が集中した時、他の代
替設備への振替が可能か否かの判定に用いることができ
る。
それが通過できる設備名(例えば形鋼、メッキ(COAT)
等)との対応関係を登録したサイクル設備設定定義ファ
イル27を持つことにより、山積み山崩し法により各設
備ひいては各工程毎に処理時間を累計して生産計画を作
成する際、製造工程順一覧ファイル23に登録されてい
る所要時間と合わせ参照することで、各設備ひいては各
工程毎の生産能力の上限を超えるか否かかが判定できる
ようになるため、精度の良い生産計画作成が可能とな
る。
いえばある同一の種類の製品を何本も連続して製造する
のが一般的なため、そのまとまった量の構成簡易のこと
を指していう呼称であるが、何日かに一回というように
周期的に同じ種類のサイクルの製造チャンスを設けるこ
とからこの名がある。次いで、ステップS23に移行し
て、各製造オーダー毎に通過工程をもとに工程テーブル
20Cを参照して予め各工程での処理時間と、別途同工
程テーブル20C内に固定的に設定される図示しない工
程間の最短製品搬送所要時間を読出すと共に、サイクル
カレンダーファイル20dからサイクルカレンダーにお
ける該当する製品種類のサイクルチャンス(以下、サイ
クルチャンスと称す)をいくつか読出し、そのうち何れ
かの製造チャンスで製造することを前提に基準時刻を算
出し、算出した基準時刻に基づいて各通過工程の通過タ
イミングを図8に示すように線で結んだサイクル設定ラ
インを求める。ここに、リードタイムとは、各製品の各
製造工程での製造所要時間や、工程間の搬送所要時間、
あるいはそれらの合計、累計の所要時間を総称した呼称
である。
た各製造オーダー毎のサイクル設定ラインに基づいて各
工程毎に例えば一日単位で、通過予定の各製造オーダー
の処理時間を累計する山積み処理を行う(その1日の中
には複数の種類のサイクルが別個に連続して予定されて
いる場合もある)。次いで、ステップS25に移行し
て、求めた工程毎の設備能力が100%を超える能力超
過工程(ネック工程)が存在するか否か(前述の一日単
位の場合でいえば、処理時間の合成が24時間を超える
工程が存在するか否か)を判定し、能力超過工程が存在
しないときには、ステップS23で読出したサイクルカ
レンダーにおける各製品種類のサイクルチャンスをその
まま生産計画ファイル20eに格納し、能力超過工程が
存在する場合には、ステップS26に移行する。
ついて山崩しと呼ばれる調整処理が自動で行われる。こ
の山崩しは、能力超過をもたらしている製造オーダーに
ついて同一工程の他の代替設備を使用するかその工程で
の処理タイミングを1つ早いとか1つ遅い同じ製品種類
の別のサイクルチャンスに移す、という調整により能力
超過工程の稼働率が100%以下になるよう平準化を行
って補正した生産計画を作成することである。
し後の各製造オーダー毎の補正後の生産計画を反映して
再び各工程毎に処理時間を累計する山積み処理を行って
から前記ステップS25に戻る。一方、図6のステップ
S23で算出する基準時刻について今少し詳しく説明す
ると、次に述べるようになる。ここで、基準時刻とは以
下に述べる最早開始可能時刻や最遅開始可能時刻を総称
した呼称である。図8に示す横軸に時間をとり、縦軸に
連続鋳造工程CC、熱間圧延工程HOT、酸洗工程PI
C、冷間圧延工程COLD、連続焼鈍工程CAL、メッ
キ工程COAT等、納期までの各種工程をとったチャー
トに示すように、先ず、計算開始時刻t1で初期工程で
ある連続鋳造工程CCに作業開始点P10を設定する
と、この作業開始点P10から下流の工程である熱間圧
延工程HOT〜メッキ工程等対して、予め設定された最
短リードタイムで各工程毎の最早開始可能時刻を順次設
定する。この各工程毎の最早開始可能時刻を表す作業開
始点P10〜P15をつなぐことにより、図8で破線図
示のラインL1を表すことができる。
過工程中にある設備のサイクルチャンスの制約を考慮し
た時刻を制約考慮最早開始可能時刻として設定する。す
なわち、図8に示すように、冷間圧延工程(COLD)として
長方形で表されるサイクルチャンスC31が最早開始可
能時刻を表す作業開始点P13より遅い時刻に設定され
ているものとすると、このサイクルチャンスC31の制
約から最早開始可能時刻の作業開始点P13をサイクル
チャンスC31内の開始点P23に変更することにな
り、これに応じて下流側の最早開始可能時刻を表す作業
開始点P14及びP15も制約考慮最早開始可能時刻を
表す作業開始点P24及びP25にシフトされる。通過
しようとする製品に対し、最早開始可能時刻に該当する
製品種類のサイクルチャンスがなければ、そのサイクル
チャンスがあるまで、その製品がその工程を通過するの
は遅れざるを得ないからである。この制約考慮最早開始
可能時刻を表す作業開始点P23〜P25をつなぐこと
により、図8で一点鎖線図示のラインL2を表すことが
できる。
して予め設定された最短リードタイムで各工程毎の最遅
開始可能時刻を順次設定する。この各工程ごとの最遅開
始可能時刻LPSTを表す作業開始点P30〜P35を
つなぐことにより、図8で細い実線図示のラインL3を
表すことができる。この最遅開始可能時刻に対して通過
工程中にある設備のサイクルチャンスの制約を考慮した
時刻を制約考慮最遅開始可能時刻として設定する。すな
わち、図8に示すように冷間圧延工程(COLD)で長方形で
表されるサイクルチャンスC32が最遅開始可能時刻を
表す作業開始点P33より早い時刻に設定されているも
のとすると、このサイクルチャンスC32の制約から最
遅開始可能時刻の作業開始点P33をサイクルチャンス
C32内の作業開始点P43に変更することになり、こ
れに応じて上流側の最遅開始可能時刻を表す作業開始点
P32、P31、P30も制約考慮最遅開始可能時刻を
表す作業開始点P42、P41、P40にシフトされ
る。この制約考慮最遅開始可能時刻を表す作業開始点P
40〜P45をつなぐことにより、図8で太い実線図示
のラインL4を表すことができる。
て、制約考慮最早開始可能時刻を表すラインL2と制約
考慮最遅開始可能時刻を表すラインL4間に作業開始時
刻を割り付けることにより、納期達成可能になる。この
割付けが不可能な製造オーダーは適正配置不能材という
ことになり、便宜上最遅開始可能時刻を割付ける。そし
て、制約考慮最早開始可能時刻は山積み時の最早制約条
件、山崩し時の割付制約条件、ロック位置が設定されて
いる場合の暫定的な制約考慮最早開始可能時刻の作成元
として使用し、制約考慮最遅開始可能時刻は後述する山
崩し時の最遅制約条件等として使用する。
明に戻り、山崩し処理の説明に移る。図6におけるステ
ップS24及びステップS27の山積み処理は、納期か
ら遡ってサイクルチャンスの制約を考慮しながら各製造
オーダーの各工程における処理タイミングを割り付けて
いく標準リードタイムでオーダーロッドを積み上げる処
理であって、オーダー納期を基準に適正リードタイムを
設定していくことで、各製造オーダーを各工程の該当す
るサイクルチャンスに割り付けていくことで行う。具体
的には、図9で太い実線図示のラインL5で示すよう
に、納期から遡ってサイクルチャンス制約を考慮し、標
準リードタイムを用い、下流工程から上流工程に向かっ
て割り付けるようにすることである。ここで、◎印が各
設備における製造開始時刻となる基準時刻を表してい
る。そして、例えば冷間圧延(COLD)工程の設備である第
3タンデムコードミル3TCMの日単位の製造オーダー
が図9に示すように積み上げられることにより、第N日
での第3タンデムコールドミル3TCMの稼働率が10
0%を超過すると、山崩しを行うことになるが、サイク
ルチャンスの調整を行わない場合には、納期から遡って
サイクルチャンスを考慮た標準リードタイムで設定され
る制約考慮最遅開始可能時刻を表す細い実線図示のライ
ンL4の通るサイクルチャンスC32内とその前のサイ
クルチャンスC31内の期間が山崩しによる調整可能範
囲A1となる。
には、サイクルチャンスC31より過去側におけるライ
ンL5の水平線上でサイクルチャンスC31を拡張する
か、又はサイクルチャンスC31より未来側で且つ次の
サイクルチャンスC32の終端すなわち制約考慮最遅開
始可能時刻までの間でサイクルチャンスを拡張すること
等がディスプレイ上のサイクルチャンス表示の始端終端
を担当オペレータがマウスでドラッグすることで可能で
ある。このように、サイクルカレンダー調整を含めた山
崩しによる調整可能範囲A2はサイクルカレンダー調整
を行わない場合の山崩し調整可能範囲A1に比較して長
くすることができる。さて、以降、上記実施形態に基づ
いて、より詳細に本発明に係る生産計画システムの動作
を説明する。
オーダーが入力されていると共に、仕掛製品オーダーの
仕掛状況が入力されており、さらに、受注可能な製品オ
ーダーの入力が可能となっている。通常業務では、新た
に受注した製品オーダーに基づいて実際の生産計画を作
成する場合と、受注可能な製品オーダーを選定して生産
余力変動を吸収する拡販受注支援を行う場合との2種類
が考えられる。
産計画を作成する場合には、ホストコンピュータ1に新
たに受注した製品オーダーを入力する。この製品オーダ
ーは需要オーダー名、納期、製品名、寸法、数量、顧客
名を入力する。新たに受注した製品オーダーについては
仕掛状態ではないので、仕掛在庫情報ファイルは作成さ
れないが、以前に受注した製品オーダーについては現在
の仕掛状況が仕掛在庫情報ファイル14に登録される。
が50000kg及び150000kgの2つの需要オ
ーダー名S145-XXXXX-XX 及びS145-YYYYY-YY の製品オー
ダーを受注しているものとすると、これらの製品名がAA
AA及びBBBBであり、図7に示すように製品名AAAAについ
ては高炉(BF)から出銑した溶銑を製鋼工場で精錬した溶
鋼から連続鋳造機(CC)で連続鋳造してスラブを形成し、
このスラブを熱間圧延(HM)した後酸洗(PIC) し、冷間圧
延処理(CM)し、さらに連続焼鈍(CAL) してから製品とし
て出荷するものとし、製品名BBBBについても高炉から出
銑し精錬した溶鋼を連続鋳造機(CC)で連続鋳造してスラ
ブを形成し、このスラブを熱間圧延処理(HM)した後に酸
洗(PIC) し、冷間圧延(CM)し、さらにメッキ処理(COAT)
してから製品として出荷するものとする。
品に限定されるものではなく、連続鋳造によって形成し
たスラブを厚板圧延を行ってから製品として出荷するも
の、スラブを熱間圧延してそのまま製品として出荷する
もの、冷間圧延した後連続焼鈍してから電気メッキし、
さらにコーティング処理を施してから製品として出荷す
るもの、電気メッキに代え溶融メッキ等の他のメッキを
行って出荷するもの、他のメーカーからの購入品を加工
して製品として出荷する場合等の多岐にわたる製品形態
がある。
もに新たなオーダーではなく、仕掛在庫情報の単位に、
一方の需要オーダーについては20000kg及び30
000kgの製造オーダーS145-XXXXX-XX −AA 及びS1
45-XXXXX-XX −BBに2分割され、他方の需要オーダーに
ついては30000kgづつの製造オーダーS145-YYYYY
-YY −AA〜S145-YYYYY-YY −EEに5分割され、これらの
夫々について製造オーダーが生成され、製造オーダーデ
ータ登録ファイル13が形成される。
については熱間圧延(HM)の工程前仕掛状態であり、製造
オーダーS145-XXXXX-XX −BBについては熱間圧延(HM)の
工程後仕掛状態であり、製造オーダーS145-YYYYY-YY −
AAについては冷間圧延(CM)の工程前仕掛状態であり、こ
れらが仕掛在庫情報ファイル14に格納される。そし
て、各処理設備でのサイクル種別毎の処理可能状況を週
間及び/又は月間等で表すサイクルカレンダーを作成す
る。こおのサイクルカレンダーは処理設備の定期修理工
事等を含む工事期間や製造オーダー状況を勘案して反映
するようにしてもよい。
たように、ぶりきとぶりき原板のように同一処理設備で
同一サイクル内で処理可能な複数例えば3つのサイクル
種別1〜3について、図10に示すように、ある処理設
備に対して、サイクル種別1((a)として図示)につ
いては第i−1日の19時から第i日の19時までと第
i+1日の14時から第i+2日の3時まで、サイクル
種別2((b)として図示)については第i日の5時か
ら第i+1日の15時まで、サイクル種別3((C)と
して図示)については第i日の14時から第i+1日の
14時まで設定する場合を説明する。
サイクルカレンダーファイル20dに格納されているサ
イクルカレンダーが読出され、これがディスプレイ3b
に表示される(ステップS1)。このとき、サイクル種
別1を設定する時間帯に他の既存バケットが存在しない
ものとすると、該当時間帯にバケットが表示されていな
い状態のサイクルカレンダーがディスプレイ3bに表示
される。
押下すると、設定処理が開始されて、先ず、ディスプレ
イにサイクル入力データを入力するための入力画面が表
示され、この入力画面で、サイクル種別、サイクル開始
日時、サイクル終了日時等の必須項目をキーボード3c
を操作して入力してから入力画面に表示された終了ボタ
ンをマウスで選択することにより、データ入力が完了し
たものと判断される(ステップS5)。
跨いでいるか否かを判定し、入力されたサイクル種別1
のサイクルCY1a及びCY1bが図10中(a)に示
すように共に日付境界を跨いでいるので、これら日付境
界で分割した可変長バケットVBK(i-1)1、VBK(i)
1、VBK(i+1)1及びVBK(i+2)1が形成される(ステ
ップS7)。
いので、形成された新たな可変長バケットVBK(i-1)
1、VBK(i)1、VBK(i+1)1及びVBK(i+2)1が既存
可変長バケットとして設定され(ステップS10)、こ
れらを含むサイクルカレンダーがディスプレイ3bに再
表示される(ステップS11)。この状態では、まだ終
了キーを押下しない。次にサイクル種別2のサイクル設
定を行うため、前記ステップS1に戻り、再度設定キー
を押下することにより、サイクル種別2のデータ入力処
理が行える。このサイクル種別2の入力では、図10
(b)に示すようにサイクルCY2が日付境界を跨ぐの
で、この日付境界位置で分割された2つの可変長バケッ
トVBK(i)2及びVBK(i+1)2が形成され、このうち可
変長バケットVBK(i)2には、時間帯の重複する既存の
可変長バケットVBK(i)1が存在するので、第i日のバ
ケットが図10中(d)に示すように、バケットの重複
状態が変化する時刻となる5時及び19時で分割した分
割可変長バケットVBK(i)11 、VBK(i)12 及びVB
K(i)13 が形成され、可変長バケットVBK(i+1)2につ
いては重複する既存の可変長バケットが存在しないの
で、そのまま既存の可変長バケットとして設定される。
力処理を行うと、この場合も図10(c)に示すよう
に、サイクルCY3が日付境界を跨ぐので、この日付境
界位置で分割された2つの可変長バケットVBK(i)3及
びVBK(i+1)3が形成され、両可変長バケットVBK
(i)3及びVBK(i+1)3について夫々図10中(d)に示
すように既存の可変長バケットVBK(i)12 及びVBK
(i+1)2が存在するので、これら可変長バケットとの重複
状態が変化する時刻第i日の14時、第i+1日の5時
で既存のVBK(i)12 及び新たな可変長バケットVBK
(i+1)3を分割して、図10中(e)に示すように、8つ
の可変長バケットVBK(i-1)1、VBK(i)21 〜VBK
(i)24 、VBK(i+1)11 〜VBK(i+1)13 、VBK(i+
2)1が形成される。 この状態で終了キーを押下するこ
とにより、更新されたサイクルカレンダーがサイクルカ
レンダーファイルに上書きされる。
ステム2Aで図6に示す生産計画処理を実行すると、先
ずステップS21で、ホストコンピュータ1に格納され
ている新規受注製品オーダー情報及び仕掛在庫情報を読
込んでからステップS22に移行して、規格テーブルを
参照して、製造オーダー毎の通過工程を決定する。図7
の例では、品種を表す工程順AAAAについては前述したよ
うに高炉(BF)から出銑した溶銑を製鋼工場で精錬して得
た溶鋼から連続鋳造機(CC)で連続鋳造してスラブを形成
し、このスラブを熱間圧延(HM)した後酸洗(PIC) し、冷
間圧延(CM)し、さらに連続焼鈍(CAL) してから製品とし
て出荷するものとし、製品名BBBBについても高炉から出
銑し精錬して得た溶鋼を連続鋳造機(CC)で連続鋳造して
スラブを形成し、このスラブを熱間圧延(HM)した後酸洗
(PIC) し、冷間圧延(CM)し、さらにコーティング処理(C
OAT)してから製品として出荷する工程が決定される。
オーダー毎に各処理工程のサイクルチャンスを考慮して
図8に示すような各基準時刻をする。作業開始点からサ
イクルチャンスの制約を考慮しつつ最短のリードタイム
(標準リードタイムと称す)で通過工程順に通過してい
った場合製造オーダー毎の各工程通過タイミング及び処
理時間、次いで、納期から標準リードタイムで遡って、
製造オーダー毎の各工程通過タイミング及び処理時間を
求めることにより、前述した図9に示すサイクル設定ラ
インを設定し、設定した各製造オーダー毎の制約考慮最
早開始可能時刻と制約考慮最遅開始可能時刻のサイクル
設定ライン間の可変長バケットにその製造時間帯を割付
ける。
(設備)での製造時間帯を可変長バケットに割り付ける
と、図10中(a)、(b)、(c)の●図示のように
各サイクル種別1〜3の所定可変長バケットに各製造オ
ーダー毎の当該工程(設備)での製造時間帯が割り付け
られる。そして、各可変長バケット毎にバケット充填率
fi1〜finが算出されると共に、日単位バケット毎
にバケット充填率fi0が算出される。
率fi1〜finが100%を超えた場合には図5に示
すようにサイクルカレンダーの各バケットがべた塗り表
示で表示され、バケット充填率が100%以下である場
合には充填率に応じた幅のハッチング表示で表される。
一方、日単位バケットの各製造オーダー毎の処理時間を
各工程毎に累計して、各工程毎の稼働率を算出する。こ
の各工程毎の稼働率は、横軸に時間をとり、縦軸に稼働
率をとった図で表すと、図11に示すようになる。
ル3TCMでは、13日及び15日に稼働率100%す
なわち設備能力を超えており、第3連続焼鈍炉3CAL
では、12日、14日及び16日に設備能力を超えてい
る。一方、仕掛在庫量については、図12に示すよう
に、第3タンデムコールドミル3TCMでは、12日及
び14日の仕掛在庫量が多く、第3連続焼鈍炉3CAL
では、13日の仕掛在庫量が多くなっている。
クルカレンダーにおける第3タンデムコールドミル3T
CMにおける高張力鋼に対するサイクルチャンスが他に
存在せず、この高張力鋼製品が適正配置不能材となって
いることによる場合には、納期から遡って標準リードタ
イムを累計したときに、第3タンデムコールドミル3T
CMでのサイクルチャンスの制約により、高張力鋼の製
造オーダーがそのサイクルチャンスに集中し、各製造オ
ーダーの各工程における処理タイミングを線で結んだも
のが密集して一部重なってしまっていることを意味す
る。そのような場合に、図11に示すように第3タンデ
ムコールドミル3TCMで13日に設備能力を超過する
ことになるのである。
設備の製造が、あるサイクルチャンスに集中する場合に
は、単純に自動で山崩し処理することだけでは工程調整
不可能な場合があるので、担当オペレータがリアルタイ
ム修正処理すなわちサイクルカレンダー中の1つ以上の
タイムバケット長を拡縮して微調整することになる。但
し、後述の同位置山積み処理との関係で、可変長タイム
バケットの始端、あるいは終端をマウスドラッグして拡
縮し、1つ下流側の工程のサイクルチャンスを失うため
不可能のガイダンスが表示されないことを確認しつつ、
表示されたら別にサイクルチャンスを増やすなどして逐
次調整していくことになる。
クルカレンダー、図11の設備能力及び図12の仕掛在
庫量に基づいてサイクルチャンスを調整する。すなわ
ち、図11の稼働率検証図では、第3タンデムコールド
ミル3TCM及び第3連続焼鈍炉3CALでは共に6日
及び7日の製造予定が殆どなく、仕掛在庫量の増加傾向
も図12に示すように、第3タンデムコールドミル3T
CMでは8日位から増加傾向となり、第3連続焼鈍炉3
CALでは10日位から増加傾向となるため、担当オペ
レータは第3タンデムコールドミル3TCMでは空いて
いる6日、7日に元々サイクルチャンスがなかった高張
力鋼製品のサイクルチャンスを設定することで対応可能
であると判断することができ、同様に第3連続焼鈍炉3
CALについても12日、13日のサイクルチャンスを
削除し、6〜8日並びに10日及び11日にサイクルチ
ャンスを移動することが可能であると判断することがで
きる。
デムコールドミル3TCMにおける5日の前半側、6日
の後半側及び7日の後半側に高張力鋼に対する新たなサ
イクルチャンスHT1、HT2及びHT3を形成すると
共に、図5に示す9日の製品Dのサイクルチャンスの非
割付部、10日後半部の製品Hのサイクルチャンスの非
割付部、11日後半部の製品K及びLのサイクルチャン
スの非割付部、12日の製品N及びOのサイクルチャン
スの非割付部、14日の製品Tのサイクルチャンスの非
割付部、同じく15日の製品Vのサイクルチャンスの非
割付部を削除する。
下、図5と図13の対比で説明するが、12日及び13
日の409系及び430系のサイクルチャンスの割付部
を削除し、これに代えて5日の後半部にそのサイクルチ
ャンスを設定すると共に、16日のBBと呼ばれる品種
のサイクルチャンスを高張力鋼を含むサイクルチャンス
に変更し且つ処理時間も短くする。
果がサイクルカレンダーに反映されると、今までのサイ
クルカレンダーで適正配置不能となっている適正配置不
能材が存在するか否かを判定し、適正配置不能材が存在
しない場合にはそのまま基準時刻を算出する。また、図
14に示すように、ある高張力鋼の製造オーダーについ
て、納期から遡って標準リードタイムを累計してライン
L5を設定するときに、例えばサイクルカレンダーの第
3タンデムコールドミル3TCMにおける高張力鋼のサ
イクルチャンスが少ないがために、そこに多くの高張力
鋼の製造オーダーの製造時間帯が集中するときに、適正
配置不能材が存在する場合には、新たに編集されたサイ
クルチャンスにて適正配置不能材の製造が可能であるか
否かを判断し、製造が可能である場合には適正配置不能
材をそちらのサイクルチャンスに移し、適正配置材とし
て救済してから山積み処理及び山崩し処理を行う。
を調整した場合に、その下流側の工程についてはサイク
ルチャンス変更前の山積み位置と同一位置を確保するこ
とができるときには、極力同一位置とするように開始時
刻の割付けを行う同位置山積み処理を行うのが望まし
い。すなわち、図9で一点鎖線図示のように、冷間圧延
(COLD)工程のサイクルチャンスC31の開始時刻を、過
去側に広げた場合には、その工程に対して下流側の工程
に、リードタイム的に該当サイクルチャンスを失わない
限度において最短リードタイムで開始時刻を割り付け、
該下流側の工程についてはサイクルチャンス変更前の開
始時刻を維持できる場合即ち山崩し対象となっていない
場合には、開始時刻をサイクルチャンス変更前の開始時
刻に維持する。これに対して、図9で一点鎖線図示のよ
うに、冷間圧延(COLD)工程のサイクルチャンスC32を
未来側に拡張することは、その1つ下流側の連続焼鈍(C
AL)工程の該当サイクルチャンスを失うことになる。こ
の場合のサイクルチャンスの調整についてはガイダンス
をディスプレイ上に表示するようにすることが好まし
い。
より、サイクルチャンスを調整した設備より上流側の工
程については開始時刻の見直しが必要となるが、サイク
ルチャンスを調整した工程より下流側の工程については
開始時刻を見直す必要がなくなり、山崩し処理を簡略化
することができる。上述したサイクルカレンダーの編集
処理を行うことにより、図15に示すように、設備能力
については、第3タンデムコールドミル3TCMの13
日の設備能力超過が解消されて、この分が5〜7日に振
り替えられて設備能力超過分も少なくなる。同様に、第
3連続焼鈍炉3CALについても14日の設備能力超過
が解消されて、この分が5〜11日に振り替えられる。
しかも、仕掛在庫量も図16に示すように、第3タンデ
ムコールドミル3TCMの12日の過大な仕掛在庫量が
減少され、第3連続焼鈍炉3CALでの仕掛在庫量も1
3日の大きな仕掛在庫量が減少されて平準化されている
(まだ設備の製造能力を超過している日があるが、さら
に調整することで解消する。)。
単位バケットとこの日単位バケットを構成する可変長バ
ケットとで構成するようにしたので、日単位の設備の製
造能力を日単位バケットのバケット充填率で正確に検証
することができると共に、可変長バケットのバケット充
填率によって可変長バケット単位で設備の製造能力の検
証を行うことができ、より精密な設備の製造能力の検証
を行うことができる。しかも、可変長バケットのバケッ
ト充填率がサイクルカレンダーに表示されるので、ネッ
ク工程の把握を迅速且つ容易に行うことが可能となり、
設備の製造能力の超過を抑制すると共に、仕掛在庫量を
平準化することができる最適なサイクルチャンスの設定
を行うことができ、最適な生産計画を作成することがで
きる。
鉄鋼製品に対して生産計画を行う場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、鉄鋼製品
以外の他の製品の生産計画に適用することもできる。ま
た、上記実施形態においては、サイクルカレンダーに可
変長バケットのバケット充填率を色表示で行う場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、直接
バケット充填率を数値表示するようにしてもよい。
明によれば、サイクルカレンダーを作成する際に、製造
工程毎に日単位で設定された日単位タイムバケットを形
成し、この日単位タイムバケットを製造工程毎に同じサ
イクルチャンスで製造可能な製品群を表すサイクルを設
定でき、該サイクルチャンスの前記生産設備を占有する
時間帯を設定する可変長タイムバケットの集合で構成す
るようにしたので、可変長バケット単位で設備の製造能
力の検証を行うことが可能となり、より正確な生産計画
を作成することができる。
長タイムバケットが、ある製造工程において、異なるサ
イクル種別が重複する場合に、その重複状態が変化する
時点をタイムバケットの境界とするようにタイムバケッ
ト長が設定されるので、実際の製品の製造計画に即した
タイムバケットを形成することができ、より正確な生産
計画を作成することができる。
生産設備における製品の製造時期を設定したサイクルカ
レンダーを作成する際に、前記製造工程毎に日単位で設
定された日単位タイムバケットを設定し、該日単位タイ
ムバケットを製造工程毎に同じサイクルチャンスで製造
可能な製品群を表すサイクル種別を設定でき、該サイク
ルチャンスの前記生産設備を占有する時間帯を設定する
可変長タイムバケットの集合で構成し、可変長タイムバ
ケットに基づいて設備の製造能力を検証するので、より
正確な生産計画を作成することができる。
明図である。
図である。
成処理手順の一例を示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
示す説明図である。
形成手順を示す説明図である。
す図である。
図である。
力を示す説明図である。
庫量を示す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の製造工程を備えた複数の生産設備
で逐次製品を生産する場合の生産計画を作成する生産計
画作成システムにおいて、前記各生産設備における前記
製品の製造時期を設定したサイクルカレンダーを作成す
るサイクルカレンダー作成手段を備え、該サイクルカレ
ンダー作成手段は、前記製造工程毎に日単位で設定され
た日単位タイムバケットを有し、該日単位タイムバケッ
トは製造工程毎に同じサイクルチャンスで製造可能な製
品群を表すサイクル種別を設定でき、該サイクルチャン
スの前記生産設備を専用する時間帯を設定する可変長タ
イムバケットの集合で構成されることを特徴とする生産
計画作成システム。 - 【請求項2】 前記可変長タイムバケットは、ある製造
工程において、異なるサイクル種別が重複する場合に、
その重複状態が変化する時点をタイムバケットの境界と
するようにタイムバケット長が設定されることを特徴と
する請求項1記載の生産計画作成システム。 - 【請求項3】 複数の製造工程を備えた複数の生産設備
で逐次製品を生産する場合の生産計画を作成する生産計
画作成方法において、前記各生産設備における前記製品
の製造時期を設定したサイクルカレンダーを作成する際
に、前記製造工程毎に日単位で設定された日単位タイム
バケットを設定し、該日単位タイムバケットを製造工程
毎に同じサイクルチャンスで製造可能な製品群を表すサ
イクル種別を設定でき、該サイクルチャンスの前記生産
設備を占有する時間帯を設定する可変長タイムバケット
の集合で構成し、可変長タイムバケットに基づいて設備
の製造能力を検証するようにしたことを特徴とする生産
計画作成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002146470A JP4232386B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 生産計画作成システム及び生産計画作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002146470A JP4232386B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 生産計画作成システム及び生産計画作成方法 |
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JP2003337613A true JP2003337613A (ja) | 2003-11-28 |
JP4232386B2 JP4232386B2 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=29705444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002146470A Expired - Lifetime JP4232386B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 生産計画作成システム及び生産計画作成方法 |
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006004414A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Kobe Steel Ltd | 生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラム |
JP2007026046A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Kobe Steel Ltd | 生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラム |
JP2009199143A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Kobe Steel Ltd | 生産計画作成装置および該方法 |
JPWO2017098619A1 (ja) * | 2015-12-09 | 2018-08-30 | 富士通株式会社 | 表示方法、表示プログラム及び表示制御装置 |
-
2002
- 2002-05-21 JP JP2002146470A patent/JP4232386B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP4232386B2 (ja) | 2009-03-04 |
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