JP2005018596A - Scheduling apparatus and scheduling program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently generate suitable production schedules. <P>SOLUTION: A scheduling apparatus is provided with four schedulers for determining the processing order of six products in each four processes and a controller for instructing the schedulers to transmit/receive data between the schedulers and to carry out scheduler's processing. A CPU 12a1 in each scheduler is provided with: a estimated time calculation part 12a12 for finding the processing start scheduling time and processing end scheduling time of each product; an evaluation part 12a13 for evaluating the production efficiency of a production schedule by using the found processing start estimated time and processing end estimated time of each product; a schedule changing part 12a15 for changing the production schedule; and a data output part 12a16 for outputting the processing end estimated time information of each product which is found out by the estimated time calculation part 12a12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2以上の所定数の工程からなり、前記所定数の工程毎に前後工程が予め設定されており、前記所定数の工程の内少なくとも1の工程での製造条件の互いに相異なる複数種類の製品を製造する生産ラインの各工程における複数の製品の処理順序である工程別生産スケジュールを決定するスケジューリング装置及びスケジューリングプログラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の工程からなる生産ラインにおいて、少なくとも1の工程での製造条件が互いに相異なる複数種類の製品を製造する場合に、各工程における製品の処理順序である工程別生産スケジュールは、生産ライン全体をモデル化して1つの計画問題として捉え、1つのスケジューラ(生産スケジュールを生成するコンピュータ等からなる装置)で一括して処理(すなわち、生成または決定)されていた。
【0003】
例えば、工程毎に製品の処理順序の順に製品の識別情報(例えば、製品番号)が格納されたマトリックス(行列)として生産ライン全体の生産スケジュールを表現し、マトリックス中の製品番号を入れ替える操作を「組合せ最適化法」を用いて行う方法がある。しかし、このような方法を用いる場合には、処理する製品の個数や生産ライン内の工程数が増加すると、処理に要する計算量が飛躍的に増大し、実用性が損なわれる原因となっていた。
【0004】
そこで、近年、各工程の生産スケジュールをそれぞれ1つのスケジューラが生成し、各スケジューラ間で情報を交換することによって生産ライン全体の生産スケジュールを調整する「分散型スケジューリング」が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
【0005】
この方法は以下の特徴を有する。
(1)各工程の生産スケジュールをそれぞれ1つのスケジューラが生成する。
(2)各スケジューラは、自工程の生産スケジュールとして、各製品の処理順序、処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求める。
(3)各スケジューラは、互いに直前、直後の工程のスケジューラとの間で情報を交換し、各製品の「直前工程の処理終了予定時刻」と、「直後工程の処理開始予定時刻」とを取得する。
(4)各スケジューラは、SA(Simulated Annealing)法を用いて、以下の評価項目の重み付き加算である評価関数を最適化するように製品の処理順序を入れ替える。
a)異なる種類の製品を続けて処理する場合に発生する段取り作業(例えば、鉄鋼製造ラインにおける圧延工程でのロール交換作業等)の回数:段取り作業の回数が少ない程生産効率が向上する。
b)各製品の処理終了予定時刻の工程納期(出荷納期と工程間の平均的なリードタイムとから計算した仮想的な納期であり、各工程で出荷納期を考慮した生産スケジュールを生成する目的で導入されている)からの遅れ:工程納期からの遅れが小さい程、納期管理の点で良好な生産スケジュールとなる。
c)各製品の処理終了予定時刻の直後工程での処理開始予定時刻からの遅れ:本来は、直後工程での処理開始予定時刻からの遅れが有ると工程間の生産スケジュールに不整合があることになる(すなわち、実行不可能な生産スケジュールとなる)が、「生産スケジュールを更新する過程で制約を満たす(すなわち、実行可能な)生産スケジュールを得る」方法を採用している。そのため、生産スケジュールの制約条件とはせずに、評価項目として評価関数に含めている。なお、各製品の処理開始予定時刻は、直前工程の処理終了予定時刻以降であることを制約条件としている。
(5)(3)及び(4)を繰り返すことにより、評価関数が最適化される。つまり、段取り作業の回数が少なく(生産効率が良好で)、工程納期からの遅れが少なく(納期が確保され)、実行可能な生産スケジュールが得られる。
【0006】
上述の分散型スケジューリングを用いる場合には、工程毎のスケジューラの処理を並列して実行させることが可能となるため、処理の高速化を図ることができる。また、各スケジューラは互いに独立であるため、各工程に固有の条件を付加することが可能であり、その変更も容易である。更に、生産ライン内の工程が削除された場合や工程の追加が発生した場合にも、対応するスケジューラを削除または追加することができるため、生産ラインの変更に柔軟に対応できる。
【0007】
【非特許文献1】
鉄鋼協会システムフォーラム第6回講演資料集:「探索的な組合せ最適化法に基づく分散協調型スケジューリング手法」、日本鉄鋼協会、2002年2月
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の生産ラインの操業においては、生産性を特に重視すべき工程(いわゆる、ネック工程)とネック工程に同期させて稼動させる工程(非ネック工程)とがあるが、上記従来の分散型スケジューリング方法では、これらを峻別することなく生産スケジュールが生成されるため、例えば、ネック工程のスケジュールが生産性の良好ではないスケジュールとなる等の実操業上好ましくない生産スケジュールが生成される場合がある。
【0009】
また、各スケジューラは、各製品の処理開始予定時刻が、直前工程の処理終了予定時刻以降であることを制約条件とし、且つ、各製品の処理終了予定時刻が、直後工程での処理開始予定時刻から遅れないように生産スケジュールが生成されるため、前工程での生産スケジュールが不適切であることに起因して後工程で納期遅延が発生している場合には、それを修正することが困難であり、適切な生産スケジュールが得られるまでに多大な計算時間を要する場合がある。
【0010】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、適切な生産スケジュールを効率的に生成することの可能なスケジューリング装置及びスケジューリングプログラムを提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のスケジューリング装置は、2以上の所定数の工程からなり、前記所定数の工程毎に前後工程が予め設定されており、前記所定数の工程の内少なくとも1の工程での製造条件の互いに相異なる複数種類の製品を製造する生産ラインの各工程における複数の製品の処理順序である工程別生産スケジュールを決定するスケジューリング装置であって、前記所定数の工程毎に前記複数の製品の処理順序を決定する前記所定数の工程別スケジューリング手段と、前記工程別スケジューリング手段に対して、前記工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受を指示すると共に、前記工程スケジューリング手段の処理の実行を指示する制御手段とを備え、各工程別スケジューリング手段が、自工程における製品の処理順序である工程別生産スケジュール情報を格納する工程スケジュール記憶部と、前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段から、各製品の処理終了予定時刻情報を取得するデータ取得部と、前記工程別生産スケジュール情報及び直前工程の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求める予定時刻算出部と、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて前記工程別生産スケジュールの生産効率を評価する評価部と、前記評価部による評価結果に基づいて、前記工程別生産スケジュールを変更し、工程スケジュール記憶部に更新的に格納する工程別生産スケジュール変更部と、前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段に対して、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理終了予定時刻情報を出力するデータ出力部とを備えることを特徴としている。
【0012】
上記の構成によれば、工程別スケジューリング手段によって、生産ラインを構成する所定数の工程毎に複数の製品の処理順序が決定され、制御手段によって、工程別スケジューリング手段に対して、工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受が指示されると共に、工程スケジューリング手段の処理の実行が指示される。ここで、各工程別スケジューリング手段において、工程スケジュール記憶部に自工程における製品の処理順序である工程別生産スケジュール情報が格納され、データ取得部によって、制御手段からのデータの授受の指示が受け付けられて、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段から、各製品の処理終了予定時刻情報が取得される。また、予定時刻算出部によって、工程別生産スケジュール情報及び直前工程の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻が求められ、評価部によって、予定時刻算出部により求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて工程別生産スケジュールの生産効率が評価される。更に、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて、工程別生産スケジュールが変更され、工程スケジュール記憶部に更新的に格納される。加えて、データ出力部によって、制御手段からのデータの授受の指示が受け付けられて、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段に対して、予定時刻算出部により求められた各製品の処理終了予定時刻情報が出力される。
【0013】
このようにして、工程別スケジューリング手段によって、生産ラインを構成する所定数の工程毎に複数の製品の処理順序が決定され、制御手段によって、工程別スケジューリング手段に対して、工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受が指示されると共に、工程スケジューリング手段の処理の実行が指示されるため、効率的にライン全体の生産スケジュールが決定される。
【0014】
また、各工程別スケジューリング手段において、評価部によって、予定時刻算出部により求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて工程別生産スケジュールの生産効率が評価され、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて工程別生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率に関して適切な生産スケジュールが生成される。
【0015】
請求項2に記載のスケジューリング装置は、前記データ取得部が、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段から、当該直後工程において各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻である処理開始可能時刻情報を取得し、前記評価部が、前記データ取得部によって取得された処理開始可能時刻を用いて前記工程別生産スケジュールの納期の達成度を評価し、前記データ出力部が、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段に対して、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻を処理開始可能時刻情報として出力することを特徴としている。
【0016】
上記の構成によれば、データ取得部によって、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段から、当該直後工程において各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻である処理開始可能時刻情報が取得され、評価部によって、データ取得部により取得された処理開始可能時刻を用いて工程別生産スケジュールの納期の達成度が評価され、データ出力部によって、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段に対して、予定時刻算出部により求められた各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻が処理開始可能時刻情報として出力される。また、評価部によって、データ取得部により取得された処理開始可能時刻を用いて工程別生産スケジュールの納期の達成度が評価されるため、効率的に適切な生産スケジュールが生成される。
【0017】
このようにして、評価部によって、データ取得部により取得された処理開始可能時刻を用いて工程別生産スケジュールの納期の達成度が評価され、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて工程別生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率及び納期達成度に関して適切な生産スケジュールが生成される。
【0018】
請求項3に記載のスケジューリング装置は、前記工程別スケジューリング手段が、前記評価部において使用される重み情報を格納する重み記憶部を備え、前記評価部が、前記重み記憶部の重み情報を用いて重み付き加算を行う所定の評価関数の値を求めることによって評価することを特徴としている。
【0019】
上記の構成によれば、工程別スケジューリング手段の重み記憶部に、評価部において使用される重み情報が格納されており、評価部によって、重み記憶部の重み情報を用いて重み付き加算を行う所定の評価関数の値を求めることによって生産スケジュールが評価される。
【0020】
このようにして、評価部によって、重み記憶部の重み情報を用いた重み付き加算を行う所定の評価関数の値を求めることによって生産スケジュールが評価されるため、簡単な計算で生産スケジュールの評価が行われる。
【0021】
請求項4に記載のスケジューリング装置は、前記工程別スケジューリング手段が、前記重み記憶部に格納する重みを設定する重み設定部を備え、前記重み設定部が、工程毎に重みを設定することを特徴としている。
【0022】
上記の構成によれば、工程別スケジューリング手段の重み設定部によって、重み記憶部に格納する重みが工程毎に設定されるため、工程の特徴に応じた適切な重みを設定することが可能となる。例えば、生産のネック工程(生産ラインの生産量を規定するボトルネックとなっている工程)である場合には、生産効率を優先した重み付けをすることが好ましい。
【0023】
請求項5に記載のスケジューリング装置は、前記工程別生産スケジュール変更部が、生産スケジュールの変更回数をカウントし、前記重み設定部が、前記変更回数の増大に応じて前記納期の達成度の重みを大きく設定することを特徴としている。
【0024】
上記の構成によれば、工程別生産スケジュール変更部によって、生産スケジュールの変更回数がカウントされ、重み設定部によって、変更回数の増大に応じて納期の達成度の重みが大きく設定されため、生産性及び納期に関して適切な生産スケジュールが得られる。
【0025】
請求項6に記載のスケジューリング装置は、前記複数の工程の内、1の工程の前記重み設定部が、他の工程の前記重み設定部と比較して、前記変更回数の増大に応じた前記納期の達成度の重みの増加する程度が大きいことを特徴としている。
【0026】
上記の構成によれば、生産ラインを構成する複数の工程の内、1の工程の重み設定部によって、他の工程の重み設定部と比較して、変更回数の増大に応じた納期の達成度の重みがより早く増加される。そこで、例えば、最終工程の重み設定部が他の工程の重み設定部と比較して変更回数の増大に応じた納期の達成度の重みをより早く増加させると、納期を達成可能な生産スケジュールが生成される。
【0027】
請求項7に記載のスケジューリングプログラムは、2以上の所定数の工程からなり、前記所定数の工程毎に前後工程が予め設定されており、前記所定数の工程の内少なくとも1の工程での製造条件の互いに相異なる複数種類の製品を製造する生産ラインの各工程における複数の製品の処理順序である工程別生産スケジュールを決定するためのスケジューリングプログラムであって、コンピュータを、前記所定数の工程毎に前記複数の製品の処理順序を決定する前記所定数の工程別スケジューリング手段と、前記工程別スケジューリング手段に対して、前記工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受を指示すると共に、前記工程スケジューリング手段の処理の実行を指示する制御手段として機能させ、各工程別スケジューリング手段が、自工程における製品の処理順序である工程別生産スケジュール情報を格納する工程スケジュール記憶部と、前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段から、各製品の処理終了予定時刻情報を取得するデータ取得部と、前記工程別生産スケジュール情報及び直前工程の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求める予定時刻算出部と、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて前記工程別生産スケジュールの生産効率を評価する評価部と、前記評価部による評価結果に基づいて、前記工程別生産スケジュールを変更し、工程スケジュール記憶部に更新的に格納する工程別生産スケジュール変更部と、前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段に対して、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理終了予定時刻情報を出力するデータ出力部として機能することを特徴としている。
【0028】
上記のプログラムによれば、工程別スケジューリング手段によって、生産ラインを構成する所定数の工程毎に複数の製品の処理順序が決定され、制御手段によって、工程別スケジューリング手段に対して、工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受が指示されると共に、工程スケジューリング手段の処理の実行が指示される。ここで、各工程別スケジューリング手段において、工程スケジュール記憶部に自工程における製品の処理順序である工程別生産スケジュール情報が格納され、データ取得部によって、制御手段からのデータの授受の指示が受け付けられて、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段から、各製品の処理終了予定時刻情報が取得される。また、予定時刻算出部によって、工程別生産スケジュール情報及び直前工程の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻が求められ、評価部によって、予定時刻算出部により求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて工程別生産スケジュールの生産効率が評価される。更に、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて、工程別生産スケジュールが変更され、工程スケジュール記憶部に更新的に格納される。加えて、データ出力部によって、制御手段からのデータの授受の指示が受け付けられて、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段に対して、予定時刻算出部により求められた各製品の処理終了予定時刻情報が出力される。
【0029】
このようにして、工程別スケジューリング手段によって、生産ラインを構成する所定数の工程毎に複数の製品の処理順序が決定され、制御手段によって、工程別スケジューリング手段に対して、工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受が指示されると共に、工程スケジューリング手段の処理の実行が指示されるため、効率的にライン全体の生産スケジュールが決定される。
【0030】
また、各工程別スケジューリング手段において、評価部によって、予定時刻算出部により求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて工程別生産スケジュールの生産効率が評価され、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて工程別生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率に関して適切な生産スケジュールが生成される。
【0031】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係るスケジューリング装置の構成図の一例である。スケジューリング装置1は、2以上の所定数の工程(ここでは、4工程)からなり、4つの工程毎に前後工程が予め設定されており(ここでは、工程1、工程2、工程3、工程4の順に処理されるものとする)、4つの工程(工程1〜工程4)の内少なくとも1の工程での製造条件の互いに相異なる複数種類(ここでは、6種類)の製品を製造する生産ラインの各工程における複数の製品(ここでは、6つの製品)の処理順序である工程別生産スケジュールを決定するものである。
【0032】
スケジューリング装置1は、4つの工程毎に6つの製品の処理順序を決定する4つのスケジューラ(工程別スケジューリング手段に相当する)11〜14と、スケジューラ11〜14に対して、スケジューラ11〜14間におけるデータの授受を指示すると共に、スケジューラ11〜14の処理の実行を指示する制御装置2(制御手段に相当する)とを備えている。ここで、スケジューラ11〜14と制御装置2とはLAN3で通信可能に接続されている。
【0033】
スケジューラ11〜14は、自工程の直前及び直後の工程のスケジューラ11〜14からの情報を用いて自工程の生産スケジュールを生成し、生成した生産スケジュールを生産の効率及び納期の確保の観点から評価関数E1〜E4を用いて評価し、評価結果に基づいて生産スケジュールを変更するものである。
【0034】
制御装置2は、スケジューラ11〜14間におけるデータの授受を指示すると共に、スケジューラ11〜14の処理の実行を指示するものであって、スケジューリング装置1全体の処理の制御を司るものである。
【0035】
図2は、スケジューラ11〜14のハード構成図の一例である。スケジューラ11〜14は、いずれも同様のハード構成を備えているため、ここでは、便宜上、スケジューラ12について説明する。スケジューラ12は、パーソナルコンピュータ等からなり、スケジューラ12の全体の動作を制御する制御部12aと、外部からの操作を受け付ける操作部12bと、外部に音声を出力するスピーカ12cと、外部に画像を出力するモニタ12dと、LAN3を介して他のスケジューラ12〜14及び制御装置2と通信を行うネットワーク通信部12eとがデータ伝送路であるバスBA12を介して接続されている。
【0036】
制御部12aはスケジューラ12の全体の動作を制御するもので、情報処理部(CPU)12a1と、処理途中の情報等を一時的に格納するRAM12a2と、所定の画像情報等が予め記憶されたROM12a3とを備えている。
【0037】
描画処理部12d1は制御部12aからの画像表示指示に従って所要の画像をモニタ12dに表示させるもので、ビデオRAM等を備えている。音声再生部12c1は制御部12aからの指示に従って所定のメッセージやBGM等をスピーカ12cに出力するものである。ROM12a3に記憶された各種データのうち装着脱可能な記録媒体に記憶され得るデータは、例えばハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読み取り機等のドライバで読み取り可能にしてもよく、この場合、記録媒体は、例えばハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、CD、DVD、半導体メモリ等である。
【0038】
ネットワーク通信部12eは、各種データをLAN3からなるネットワークを介して他のスケジューラ11、13、14及び制御装置2と送受信するためのものである。インターフェイス部12b1は、操作部12bとの間のデータの授受を行うためのものである。制御部12aは、このネットワーク通信部12eを介して他のスケジューラ11、13、14及び制御装置2から送信された種々の情報を用いて各種の処理を行う。
【0039】
なお、本発明のスケジューリングプログラムの一部は、ROM12a3に記録されており、RAM12a2上にロードされ、CPU12a1によりRAM12a2上のスケジューリングプログラムが順次実行されることによってそれぞれの機能が実現される。
【0040】
図3は、制御部12aの機能構成図の一例である。CPU12a1は、制御装置2からの処理実行指示を受け付けて、自工程(工程2)の生産スケジュールの初期値を生成する初期スケジュール生成部12a10と、制御装置2からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程(工程2)の直前工程(工程1)のスケジューラ11から、各製品の処理終了予定時刻情報を取得するデータ取得部12a11と、自工程(工程2)の生産スケジュール情報及び直前工程(工程1)の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求める予定時刻算出部12a12と、予定時刻算出部12a12によって求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて自工程(工程2)の生産スケジュールの生産効率を評価する評価部12a13と、評価部12a13にて使用する評価関数E2の重みを設定する重み設定部12a14と、評価部12a13による評価結果に基づいて、自工程(工程2)の生産スケジュールを変更し、後述するスケジュール記憶部12a21に更新的に格納するスケジュール変更部12a15(工程別生産スケジュール変更部に相当する)と、制御手段2からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程(工程2)の直後工程(工程3)のスケジューラ13に対して、予定時刻算出部12a12によって求められた各製品の処理終了予定時刻情報を出力するデータ出力部12a16とを備える。
【0041】
初期スケジュール生成部12a10は、制御装置2からの処理実行指示を受け付けて、例えば、自工程での製品の処理順序を乱数等を用いてランダムに生成することによって、自工程(工程2)の生産スケジュールの初期値を生成し、スケジュール記憶部12a21に格納するものである。
【0042】
データ取得部12a11は、制御装置2からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程(工程2)の直前工程(工程1)のスケジューラ11(データ出力部11a16)から、各製品の処理終了予定時刻情報を取得すると共に、自工程(工程2)の直後工程(工程3)のスケジューラ13(データ出力部13a16)から、当該直後工程(工程3)において各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻である処理開始可能時刻情報を取得するものである。
【0043】
予定時刻算出部12a12は、後述するスケジュール記憶部12a21から自工程(工程2)の生産スケジュール情報を読み出して、製品毎に、この生産スケジュール情報及び直前工程(工程1)の処理終了予定時刻情報を用いて、処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求めるものである。具体的には、前工程(工程1)での処理終了予定時刻に前工程(工程1)から自工程(工程2)への製品の搬送時間等の工程間リードタイムを加算した時刻と、自工程(工程2)で直前に処理される製品の処理終了予定時刻とを比較して、遅い方の時刻を処理開始予定時刻として求める。そして、処理開始予定時刻に当該製品の処理に要する時間である処理時間を後述する処理時間記憶部12a22から読み出して加算した時刻を処理終了予定時刻として求めるものである。ただし、当該製品を処理するために段取り替えが必要である場合には、処理開始予定時刻は、段取り替え時間分遅れることになる。
【0044】
ここで、段取り替えとは、直前に処理する製品と今後処理する製品との自工程(工程2)での製造条件が異なるために、直前に処理する製品の製造条件から今後処理する製品の製造条件に変更するために要する作業のことである。例えば、圧延工程では、ロール表面区分が異なる製品を処理する場合に発生する圧延ロール交換作業等であり、メッキ工程では、メッキ種別が異なる製品を処理する場合に発生するメッキ槽の切り換え作業等である。
【0045】
評価部12a13は、予定時刻算出部12a12によって求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて自工程(工程2)の生産スケジュールの生産効率を評価すると共に、データ取得部12a11によって取得された処理開始可能時刻を用いて生産スケジュールの納期の達成度を評価するものである。
【0046】
ここでは、次の(1)式で定義される評価関数Eiの値によって評価する。
【0047】

Figure 2005018596
ただし、i=1〜4であって、ここでは、i=2であり、重みαi、βi、γiは、後述する重み記憶部12a23に格納されているものである。評価関数Eiの第1項は、生産効率を評価するための評価項目であり、第2項及び第3項は、納期の達成度を評価するための評価項目である。なお、評価関数Eiの第2項及び第3項の遅れ時間が「0」未満である場合には、「0」として取り扱うものとする。
【0048】
ここで、評価関数Eiで使用される納期の達成度を評価するための指標について図4及び図5を用いて説明する。図4は、後工程納期の説明図の一例であり、図5は、後工程処理可能時刻の説明図の一例である。図4及び図5において横軸は時間Tであり、縦方向に工程i及びその直前工程である工程(i−1)、直後工程である工程(i+1)の生産スケジュールの一部を上から下に通過工程順に示している。図中の処理時間J0、J1はそれぞれ製品P0、P1の各工程における処理時間である。また、ここでは、便宜上、工程間のリードタイムが「0」であるものとして(工程間のリードタイムを無視して)説明する。
【0049】
図4、図5において、時刻T0は工程iにおける製品P1の工程納期の時刻である。ここで、工程納期とは、出荷納期と工程間の平均的なリードタイムとから計算した仮想的な納期の時刻であり、各工程で出荷納期を考慮した生産スケジュールを生成する目的で導入されている。時刻TF1は工程iにおける製品P1の処理終了予定時刻(処理時間J1の終了予定タイミング)である。ここでは、工程iにおける製品P1については、工程納期の時刻T0に対して処理終了予定時刻TF1が時間Aだけ遅れている。
【0050】
図4において、時刻T1は工程(i+1)における製品P1の処理開始予定時刻である。ここでは、工程iにおける製品P1については、直後工程(i+1)の処理開始予定時刻T1に対して処理終了予定時刻TF1が時間Bだけ遅れている。従来の生産スケジュールは、工程納期の時刻T0に対する処理終了予定時刻TF1の遅れ時間A及び直後工程(i+1)の処理開始予定時刻T1に対する処理終了予定時刻TF1の遅れ時間Bを用いて評価されていた。
【0051】
図5において、時刻T2は工程(i+1)における製品P1の直前に処理される製品P0の処理終了予定時刻(この時刻T2から工程(i+1)において製品P1の処理を開始することが可能であるため、製品P1の処理開始可能時刻という)である。ここでは、工程iにおける製品P1については、直後工程(i+1)の処理開始可能時刻T2に対して処理終了予定時刻TF1が時間Cだけ遅れている。本発明の生産スケジュールは、工程納期の時刻T0に対する処理終了予定時刻TF1の遅れ時間A及び直後工程(i+1)の処理開始可能時刻T2に対する処理終了予定時刻TF1の遅れ時間Cを用いて評価される。
【0052】
遅れ時間Bは、直後工程(i+1)の処理開始予定時刻T1に対する処理終了予定時刻TF1の遅れを表しており、これを「0」以下にしないと実行可能な生産スケジュールとはならない。これに対して、遅れ時間Cは、直後工程(i+1)の処理開始可能時刻T2に対する処理終了予定時刻TF1の遅れを表しており、これを「0」に近づけることで工程(i+1)の生産効率が向上する。つまり、遅れ時間Bは、実行可能な生産スケジュールを生成する上で必須の条件(最低限満たすべき条件)を規定するものであるのに対して、遅れ時間Cは更に厳しい納期条件を規定するものである。
【0053】
再び図3に示す構成図に戻って説明する。重み設定部12a14は、上記(1)式で定義される評価関数Eiの重みαi、βi、γi(ここでは、i=2)を設定するものである。また、重み設定部12a14は、スケジュール変更部12a15によって求められるスケジュール変更回数Niの増加に伴って納期の達成度を評価するための評価項目の重みγiを大きくするものである。例えば、重みγiを次の(2)式を用いて求める。
【0054】
γi=M0+M1×[1−exp(−Ki×Ni)] (2)
ただし、係数M0、M1は正の定数(例えば、M0=1、M1=2)であり、係数Ki(i=1〜4)は、スケジュール変更回数Niの増加に伴う重みγiの増大速度を決定する係数であって、係数Kiの値が大きい程、重みγiは速く増大する(図6(a)参照)。例えば、生産効率を重視する工程である場合には、係数Kiの値を小さく設定し、納期を重視する工程である場合には、係数Kiの値を大きく設定すると、適切な生産スケジュールが生成される。
【0055】
ここで、図6を用いて、係数Kiの意味について具体的に説明する。図6は、係数Kiの重みγi及び生産スケジュールに及ぼす影響についての説明図の一例である。(a)は係数Kiの変化に伴う重みγiの変化のグラフであって、(b)は係数Kiの値の生産スケジュールへの影響を表す図である。
【0056】
(a)のグラフの横軸は、スケジュール変更回数Ni(ここでは、工程i1のスケジュール変更回数Ni1、工程i2のスケジュール変更回数Ni2)であって、縦軸は重みγi(ここでは、工程i1の重みγi1、工程i2の重みγi2)である。ここでは、工程i1の係数Kiである係数Ki1が工程i2の係数Kiである係数Ki2より大きい場合を図示している。係数Kiが大きい程、少ないスケジュール変更回数Niで重みγiが増大する(増大速度が速い)。従って、工程i1の重みγi1は、工程i2の重みγi2より速く増大する。
【0057】
(b)の図において横軸は時間Tであり、縦方向に工程i1及びその直後工程である工程i2、さらにその直後工程について本発明のスケジューリング装置によって生成された生産スケジュールの一部を上から下に通過工程順に示している。工程i1の重みγi1は速く増大するため、生産効率と比較して納期の達成度に関する評価が厳しく、逆に、工程i2の重みγi2の増大する速度が遅いため、納期の達成度と比較して生産効率に関する評価が厳しい。そこで工程i2は生産効率の良好なスケジュールが生成されている。つまり、生産効率を重視する工程である場合には、係数Kiの値を小さく設定し、納期を重視する工程である場合には、係数Kiの値を大きく設定すると、適切な生産スケジュールが生成される。
【0058】
再び図3の構成図に戻って説明する。スケジュール変更部12a15は、評価部12a13による評価結果に基づいて、自工程(工程2)の生産スケジュールを変更し、後述するスケジュール記憶部12a21に更新的に格納するものである。具体的には、(1)式で定義される評価関数Eiの値を最小化するための生産スケジュールを求め、その生産スケジュールに変更するものである。評価関数Eiの値を最小化するための生産スケジュールを求める手法としては、SA(Simulated Annealing)法、GA(Genetic Algolithm)、局所探索法等の最適化法を用いることができる。ここでは、SA法を用いるものとする。
【0059】
データ出力部12a16は、制御手段2からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程(工程2)の直後工程(工程3)のスケジューラ13(データ取得部13a11)に対して、予定時刻算出部12a12によって求められた各製品の処理終了予定時刻情報を出力すると共に、自工程(工程2)の直前工程(工程1)のスケジューラ11(データ取得部11a11)に対して、予定時刻算出部12a12によって求められた各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻である処理開始可能時刻情報を出力するものである。
【0060】
RAM12a2は、自工程(工程2)における製品の処理順序である生産スケジュール情報を更新的に格納するスケジュール記憶部(工程別スケジュール記憶部に相当する)12a21と、自工程(工程2)における各製品の処理時間(処理に要する時間)情報を格納する処理時間記憶部12a22と、重み設定部12a14によって設定された重み情報を更新的に格納する重み記憶部12a23とを備えている。
【0061】
スケジュール記憶部12a21は、自工程(工程2)における製品の処理順序である生産スケジュール情報を更新的に格納するものであって、初期スケジュール生成部12a10によって生成された生産スケジュールの初期値が格納されており、スケジュール変更部12a15によって生産スケジュールが変更された場合に更新されるものである。なお、生産スケジュールの初期値は、例えば、外部からの入力を受け付けて予め設定されている形態でもよい。
【0062】
処理時間記憶部12a22は、予定時刻算出部12a12で使用する各製品の自工程(工程2)での処理時間情報を格納するものである。この処理時間情報は、予め外部からの入力を受け付けて設定する形態でもよいし、製品の重量、サイズ等の条件から算出して設定する形態でもよい。
【0063】
重み記憶部12a23は、重み設定部12a14によって設定された重み情報を更新的に格納するものである。具体的には、評価関数Eiの重みαi、βi、γiの値を格納するものである。ここでは、重みαi、βiは定数であり、重みγiは上述の(2)式に従って、スケジュール変更回数Niによってその値が変化する変数である。
【0064】
図7は、制御装置2のハード構成図の一例である。制御装置2は、パーソナルコンピュータ等からなり制御装置2の全体の動作を制御する制御部2aと、外部からの操作を受け付ける操作部2bと、外部に音声を出力するスピーカ2cと、外部に画像を出力するモニタ2dと、LAN3を介してスケジューラ11〜142と通信を行うネットワーク通信部2eとがデータ伝送路であるバスBA2を介して接続されている。
【0065】
制御部2aは制御装置2の全体の動作を制御するもので、情報処理部(CPU)2a1と、処理途中の情報等を一時的に格納するRAM2a2と、所定の画像情報等が予め記憶されたROM2a3とを備えている。
【0066】
描画処理部2d1は制御部2aからの画像表示指示に従って所要の画像をモニタ2dに表示させるもので、ビデオRAM等を備えている。音声再生部2c1は制御部2aからの指示に従って所定のメッセージやBGM等をスピーカ2cに出力するものである。ROM2a3に記憶された各種データのうち装着脱可能な記録媒体に記憶され得るデータは、例えばハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読み取り機等のドライバで読み取り可能にしてもよく、この場合、記録媒体は、例えばハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、CD、DVD、半導体メモリ等である。
【0067】
ネットワーク通信部2eは、各種データをLAN3からなるネットワークを介してスケジューラ11〜14と送受信するためのものである。インターフェイス部2b1は、操作部2bとの間のデータの授受を行なうためのものである。制御部2aは、このネットワーク通信部2eを介してスケジューラ11〜14から送信された種々の情報を用いて各種の処理を行う。
【0068】
なお、本発明のスケジューリングプログラムの一部は、ROM2a3に記録されており、RAM2a2上にロードされ、CPU2a1によりRAM2a2上のスケジューリングプログラムが順次実行されることによってそれぞれの機能が実現される。
【0069】
図8は、制御部2aの機能構成図の一例である。CPU2a1は、スケジューラ11〜14の処理の実行を指示する処理実行制御部2a11と、スケジューラ11〜14に対してスケジューラ11〜14間のデータの授受を指示する入出力制御部2a12とを備える。
【0070】
処理実行制御部2a11は、スケジューラ11〜14の初期スケジュール生成部11a10〜14a10、予定時刻算出部11a12〜14a12、評価部11a13〜14a13、重み設定部11a14〜14a14及びスケジュール変更部11a15〜14a15に対して処理の実行を指示するものである。各スケジューラ11〜14はそれぞれ独立に、且つ、並行して処理を行うため、処理実行制御部2a11は、その処理の実行タイミングの調整を行うと共に、スケジューラ11〜14の評価関数Ei(i=1〜4)の値を用いて終了判定を行うものである。
【0071】
入出力制御部2a12は、スケジューラ11〜14のデータ取得部11a11〜14a11に対してデータの取得を指示すると共に、データ出力部11a16〜14a16に対してデータの出力を指示し、スケジューラ11〜14間のデータの授受を制御するものである。
【0072】
図9は、制御部2aの処理の概要を表すフローチャートの一例である。まず、制御部2aの処理実行制御部2a11によって、スケジューラ11〜14の初期スケジュール生成部11a10〜14a10に対して、初期生産スケジュールを生成する旨の指示情報が出力され、次いで、スケジューラ11〜14の予定時刻算出部11a12〜14a12、評価部11a13〜14a13及びスケジュール変更部11a15〜14a15に対して順次処理の実行が指示される(ステップS1)。ここでは、ステップS1で行われる処理の指示を初期スケジュールの処理指示という。
【0073】
そして、制御部2aの制御部2aの処理実行制御部2a11からの処理を実行する旨の指示情報が受け付けられて、によって、スケジューラ11〜14のデータ取得部11a11〜14a11及びデータ出力部11a16〜14a16に対してデータの授受の指示情報が出力される(ステップS3)。ここでは、ステップS3で行われる処理の指示を情報交換処理指示という。
【0074】
つぎに、制御部2aの処理実行制御部2a11によって、スケジューラ11〜14の予定時刻算出部11a12〜14a12、評価部11a13〜14a13及びスケジュール変更部11a15〜14a15に対して順次処理の実行が指示される(ステップS5)。ここでは、ステップS5で行われる処理の指示をスケジュール変更処理指示という。
【0075】
そして、制御部2aの入出力制御部2a12によって、ステップS3と同様の情報交換処理指示が行われる(ステップS7)。次いで、ステップS5での指示に従ってスケジューラ11〜14の評価部11a13〜14a13によって得られる評価関数Ei(i=1〜4)の値を用いて制御部2aの処理実行制御部2a11によって終了判定処理が行われる(ステップS9)。終了判定処理とは、例えば、評価関数Ei(i=1〜4)の値が全て所定値(例えば、)以下となった場合に処理を終了すると判定するものである。
【0076】
ステップS9において処理を終了すると判定された場合には、処理が終了される。ステップS9において処理を終了しないと判定された場合には、制御部2aの処理実行制御部2a11によって、スケジューラ11〜14の重み設定部11a14〜14a14に対して重みγiを変更する旨の指示情報が出力され(ステップS11)、ステップS5に戻り、ステップS5からステップS9の処理が繰り返し実行される。
【0077】
図10は、図9のステップS1及びステップS3に対応するスケジューラ11〜14の処理を表すフローチャートの一例である。ここでは、便宜上、スケジューラ12について説明する。まず、初期スケジュール生成部12a10によって、制御部2aの処理実行制御部2a11からの初期生産スケジュールを生成する旨の指示情報が受け付けられて、初期生産スケジュールが生成される(ステップS101)。次いで、予定時刻算出部12a12によって、制御部2aの処理実行制御部2a11からの処理を実行する旨の指示情報が受け付けられて、処理開始予定時刻および処理終了予定時刻が求められる(ステップS103)。そして、データ出力部12a16によって、制御部2aの入出力制御部2a12からのデータを出力する旨の指示情報が受け付けられて、処理終了予定時刻情報及び処理開始可能時刻情報が出力され(ステップST5、7)、処理が終了される。
【0078】
図11は、図9のステップS5〜S11に対応するスケジューラ11〜14の処理を表すフローチャートの一例である。ここでは、便宜上、スケジューラ12について説明する。まず、データ取得部12a11によって、制御部2aの入出力制御部2a12からのデータを取得する旨の指示情報が受け付けられて、各製品の直前工程(工程1)における処理終了予定時刻情報及び直後工程(工程3)の処理開始可能時刻情報が取得される(ステップS501、503)。そして、予定時刻算出部12a12によって、制御部2aの処理実行制御部2a11からの処理を実行する旨の指示情報が受け付けられて、スケジュール記憶部12a21から自工程(工程2)の生産スケジュール情報が読み出され、処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻が求められる(ステップS505、507)。
【0079】
つぎに、評価部12a13によって、制御部2aの処理実行制御部2a11からの処理を実行する旨の指示情報が受け付けられて、評価関数Ei(i=2)の値が求められる(ステップS511)。そして、所定の終了条件(例えば評価関数Ei(i=2)の値が3回減少する、又は、スケジュールが3回更新された)を満たすか否かの判定が行われる(ステップS513)。終了条件を満たさないと判定された場合には、スケジュール変更部11a15によって、制御部2aの処理実行制御部2a11からの処理を実行する旨の指示情報が受け付けられて、生産スケジュールが変更される(ステップS515)。そして、重み設定部12a14によって、制御部2aの処理実行制御部2a11からの処理を実行する旨の指示情報が受け付けられて、重みγiが変更され(ステップS516)、ステップS501に戻り、ステップS501からステップS513の処理が繰り返し実行される。
【0080】
ステップS513において、終了条件を満たすと判定された場合には、データ出力部12a16によって、制御手段2の入出力制御部2a12からのデータの授受の指示が受け付けられて、各製品の処理終了予定時刻及び処理開始可能時刻が出力され(ステップS517、519)、処理が終了される。
【0081】
ここで、図12〜図16を用いてスケジューリング装置1によって生成される生産スケジュールの一例を説明する。ここでは、製品1〜製品6が工程1〜工程4の順に処理される場合の生産スケジュールについて説明する。図12は、段取り替えの要否を表す図表の一例である。(a)〜(d)はそれぞれ工程1〜工程4の段取り替え要否を表す図表である。段取り替えの要否は、前に処理される製品とその直後に処理される製品との種類によって決定する。各図表において、各行が前に処理される製品であり、各列が後に処理される製品である。ここで、×印は段取り替えが必要であることを表し、○印は段取り替えが不要であることを表す。例えば、工程1において、製品1の後に製品4を処理する場合には製品4の処理開始の前に段取り替えが必要であり、製品1の後に製品2を処理する場合には製品2の処理開始の前の段取り替えは不要である。
【0082】
図13は、図10のフローチャートのステップS101において生成される初期生産スケジュールを表す図表の一例である。横軸は工程1における製品(ここでは製品1)の処理を開始した時点を原点とする経過時間であり、縦方向には工程1〜工程4の生産スケジュールをこの順に記載している。ここで、各製品の処理時間は、白抜きの四角で表し、白抜きの四角内の数字は製品番号を表している。また、斜線付きの四角は段取り替えを表している。また、最下部の▲印は、製品1〜製品6の工程4における工程納期(工程4が最終工程である場合には納期となる)T10〜T60のタイミングを表している。
【0083】
例えば、工程2では、製品5、製品6、製品3、製品1、製品4、製品2の順に処理され、製品5の処理終了から製品6の処理開始までの間に50分の待ち時間が発生しており、製品6と製品3、製品1と製品4、製品4と製品2との処理の間には段取り替えが発生している(図12(b)参照)。この初期スケジュールでは、全ての製品(製品1〜製品6)について工程4の工程納期に対して処理終了予定時刻が遅れており、工程納期遅延が発生している。
【0084】
図14は、図10のフローチャートのステップS103において行われる情報交換処理の説明図の一例である。横軸は工程1における製品(ここでは製品1)の処理を開始した時点を原点とする経過時間であり、縦方向には工程1、工程2(または、工程1〜工程3)の生産スケジュールをこの順に記載している。(a)は、工程1の製品6に関する情報交換処理の説明図であり、(b)は、工程2の製品4に関する情報交換処理の説明図である。
【0085】
(a)において、工程2の製品6の処理の直前に製品5の処理が予定されており、製品5の処理終了予定時刻が80分であるから、工程2における製品6の処理開始可能時刻は80分である。そこで、図11のフローチャートのステップS515において行われるスケジュール変更処理では、工程1における製品6の処理終了予定時刻が70分(=80分−10分(=工程間リードタイム))以前となるように工程1の生産スケジュールの変更が行なわれる。
【0086】
(b)において、工程2の製品4に関して、直前工程(工程1)の処理終了予定時刻は80分であり、直後工程(工程3)の処理開始可能時刻は220分である。そこで、図11のフローチャートのステップS515において行われるスケジュール変更処理では、工程2における製品4の処理開始予定時刻が90分(=80分+10分(=工程間リードタイム))以降で、且つ、210分(=220分−10分(=工程間リードタイム))以前となるように工程2の生産スケジュールの変更が行なわれる。
【0087】
図15は、図13に示す初期生産スケジュールが図11のフローチャートのステップS515において行われるスケジュール変更処理によって変更されて得られた生産スケジュールを表す図表の一例である。横軸は工程1における製品(ここでは製品1)の処理を開始した時点を原点とする経過時間であり、縦方向には工程1〜工程4の生産スケジュールをこの順に記載している。ここで、各製品の処理時間は、白抜きの四角で表し、白抜きの四角内の数字は製品番号を表している。また、斜線付きの四角は段取り替えを表している。また、最下部の▲印は、製品1〜製品6の工程4における工程納期(工程4が最終工程である場合には納期となる)T10〜T60のタイミングを表している。
【0088】
例えば、図14(a)を用いて説明した工程1の製品6については、処理終了予定時刻が70分(=80分−10分(=工程間リードタイム))以前となるように工程1の生産スケジュールの変更が行なわれている。また、図14(b)を用いて説明した工程2の製品4については、工程2における製品4の処理開始予定時刻が90分(=80分+10分(=工程間リードタイム))以降で、且つ、210分(=220分−10分(=工程間リードタイム))以前となるように工程2の生産スケジュールの変更が行なわれている。更に、工程1〜工程4の段取り替えの回数が、初期スケジュールでは、それぞれ2回、3回、3回、1回であったが、図15に示す変更後の生産スケジュールでは、それぞれ1回、2回、1回、1回と全体的に減少し、生産効率が向上されている。
【0089】
一方、製品4については、工程1での処理終了予定時刻よりも工程2での処理開始予定時刻が早く、製品5については、工程2での処理終了予定時刻よりも工程3での処理開始予定時刻が早く実行不可能な生産スケジュールとなっている。
本来は、直後工程での処理開始予定時刻からの遅れが有ると工程間の生産スケジュールに不整合があることになる(すなわち、実行不可能な生産スケジュールとなる)が、「生産スケジュールを更新する過程で制約を満たす(すなわち、実行可能な)生産スケジュールを得る」方法を採用しているため、各製品の処理終了予定時刻の直後工程での処理開始予定時刻からの遅れが無いことを生産スケジュールの制約条件とはせずに、評価項目として評価関数に含めていることに起因している。
【0090】
図16は、図13に示す初期生産スケジュールに対してスケジュール変更処理が施され最終的に得られた生産スケジュールを表す図表の一例である。横軸は工程1における製品(ここでは製品1)の処理を開始した時点を原点とする経過時間であり、縦方向には工程1〜工程4の生産スケジュールをこの順に記載している。ここで、各製品の処理時間は、白抜きの四角で表し、白抜きの四角内の数字は製品番号を表している。また、斜線付きの四角は段取り替えを表している。また、最下部の▲印は、製品1〜製品6の工程4における工程納期(工程4が最終工程である場合には納期となる)T10〜T60のタイミングを表している。
【0091】
各工程1〜4での生産スケジュールが適正化され、全ての製品1〜6について工程4の工程納期T10〜T60に対する遅延が解消されている。また、生産効率を重視する工程である工程3では、段取り替えの回数が「0」となり、生産効率の高い生産スケジュールとなっている。
【0092】
上述のように、スケジューラ1〜4によって、生産ラインを構成する4つの工程毎に複数(ここでは6つ)の製品の処理順序が決定され、制御装置2によって、スケジューラ1〜4に対して、スケジューラ1〜4間におけるデータの授受が指示されると共に、スケジューラ1〜4の処理の実行が指示されるため、効率的にライン全体の生産スケジュールが決定される。
【0093】
また、スケジューラ1〜4において、評価部11a13〜14a13によって、予定時刻算出部11a12〜14a12により求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて工程別の生産スケジュールの生産効率が評価され、スケジュール変更部11a15〜14a15によって、評価部11a13〜14a13による評価結果(評価関数Eiの値)に基づいて工程別に生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率に関して適切な生産スケジュールが生成される。
【0094】
更に評価部11a13〜14a13によって、データ取得部11a11〜14a11により取得された処理開始可能時刻を用いて工程別の生産スケジュールの納期の達成度が評価され、スケジュール変更部11a15〜14a15によって、評価部11a13〜14a13による評価結果(評価関数Eiの値)に基づいて工程別に生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率及び納期達成度に関して適切な生産スケジュールが生成される。
【0095】
加えて、評価部11a13〜14a13によって、重み記憶部11a23〜14a23の重み情報を用いた重み付き加算を行う所定の評価関数Eiの値を求めることによって生産スケジュールが評価されるため、簡単な計算で生産スケジュールの評価が行われる。
【0096】
また、スケジューラ1〜4の重み設定部11a14〜14a14によって、重み記憶部11a23〜14a23に格納する重みが工程毎に設定されるため、工程の特徴に応じた適切な重みを設定することが可能となる。
【0097】
更に、スケジュール変更部11a15〜14a15によって、生産スケジュールの変更回数Niがカウントされ、重み設定部11a14〜14a14によって、変更回数Niの増大に応じて納期の達成度の重みγiが大きく設定されため、生産性及び納期に関して適切な生産スケジュールが得られる。
【0098】
加えて、生産ラインを構成する複数の工程1〜4の内、1の工程(ここでは工程4)の重み設定部14a14によって、他の工程1〜3の重み設定部11a114〜13a14と比較して、変更回数Niの増大に応じた納期の達成度の重みγiがより早く増加される。そこで、工程4の重み設定部14a14が他の工程1〜3の重み設定部11a114〜13a14と比較して変更回数Niの増大に応じた納期の達成度の重みγiをより早く増加させるため、納期を達成可能な生産スケジュールが生成される。
【0099】
なお、本発明は、以下の態様にも適用可能である。
【0100】
(A)本実施形態では、生産ラインが全製品の処理される工程の順序が同一である(フローショップ型という)生産ラインである場合について説明したが、製品の種類によって処理される工程の順序が異なる(ジョブショップ型という)生産ラインである場合にも本発明は適用可能である。以下、ジョブショップ型生産ラインに適用されるスケジューリング装置1’について説明する。ただし、上述のフローショップ型生産ラインに適用されるスケジューリング装置1と同一の構成については省略し、異なる箇所についてのみ説明する。
【0101】
図17は、ジョブショップ型生産ラインに適用されるスケジューリング装置1’の構成図の一例である。スケジューリング装置1’は、4つの工程毎に6つの製品の処理順序を決定する4つのスケジューラ11’〜14’と、スケジューラ11’〜14’に対して、スケジューラ11’〜14’間におけるデータの授受を指示すると共に、スケジューラ11’〜14’の処理の実行を指示する制御装置2と、スケジューラ11’〜14’間で授受されるデータを格納するスケジュールDB4を備えている。スケジューラ11’〜14’は、各製品の処理開始予定時刻、処理終了予定時刻及び処理開始可能時刻をスケジュールDB4を介して授受する。つまり、各スケジューラ11’〜14’は、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻、処理開始可能時刻を書き込み、評価関数Eiの値に基づいて生産スケジュールを変更する際に使用するデータである直前工程の各製品の処理終了予定時刻情報及び直後工程の各製品の処理開始可能時刻をスケジュールDB4から読み出すことによって取得する。
【0102】
なお、製品の種類によって処理される工程の順序が異なる場合だけでなく、製品の種類によって処理されない(処理を省略される)工程が存在する場合にも図17に示すスケジューリング装置1’は適用可能である。
【0103】
(B)本実施形態では、生産ラインが4つの工程からなる場合について説明したが、複数の工程からなる形態であればよい。生産ラインを構成する工程の数が多い程、効率的に適切な生産スケジュールが生成されるという本願発明の効果が更に顕在化する。
【0104】
(C)本実施形態では、生産スケジュールを決定する対象となる製品の個数が6個である場合について説明したが、複数の製品であればよい。製品の個数が多い程、効率的に適切な生産スケジュールが生成されるという本願発明の効果が更に顕在化する。
【0105】
(D)本実施形態では、スケジューラ11〜14が各製品の各工程での処理時間格納する処理時間記憶部11a22〜14a22を備える場合について説明したが、処理時間を製品の条件(重量、サイズ、処理条件等)に基づいて求める形態でもよい。
【0106】
(E)本実施形態では、スケジューラ11〜14のデータ出力部11a16〜14a16が処理終了予定時刻情報及び処理開始可能時刻情報を出力し、データ取得部11a11〜14a11が直前工程の処理終了予定時刻情報及び直後工程の処理開始可能時刻情報を取得する形態について説明したが、データ出力部11a16〜14a16が、処理終了予定時刻情報及び処理開始可能時刻情報のいずれか一方を出力し、データ取得部11a11〜14a11が直前工程の処理終了予定時刻情報及び直後工程の処理開始可能時刻情報のいずれか一方を取得する形態でもよい。この場合には処理が簡略化される。
【0107】
(F)本実施形態では、評価関数Eiが段取り替え時間の総和、処理終了予定時刻の工程納期からの遅れ時間の総和、及び処理終了予定時刻の[(直後工程の処理開始予定時刻)−(工程間リードタイム)]からの遅れ時間の総和を用いて定義される場合について説明したが、段取り替え時間の総和、処理終了予定時刻の工程納期からの遅れ時間の総和、及び処理終了予定時刻の[(直後工程の処理開始予定時刻)−(工程間リードタイム)]からの遅れ時間の総和の少なくとも1つを用いて定義される形態でもよいし、他の評価指標を用いる形態でもよい。
【0108】
(G)本実施形態では、評価関数Eiの重みαi、βiが固定値である場合について説明したが、重みγiと同様にスケジュール変更回数に応じて変更する形態でもよい。この場合には、より効率的に適正な生産スケジュールを求めることが可能となる。
【0109】
(H)本実施形態では、初期生産スケジュールが初期スケジュール生成部11a10〜14a10によって生成される場合について説明したが、予め所定のルールに則って生成されて格納されており、格納された初期生産スケジュールを読み出す形態でもよい。
【0110】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、工程別スケジューリング手段によって、生産ラインを構成する所定数の工程毎に複数の製品の処理順序が決定され、制御手段によって、工程別スケジューリング手段に対して、工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受が指示されると共に、工程スケジューリング手段の処理の実行が指示されるため、効率的にライン全体の生産スケジュールを決定できる。
【0111】
また、各工程別スケジューリング手段において、評価部によって、予定時刻算出部により求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて工程別生産スケジュールの生産効率が評価され、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて工程別生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率に関して適切な生産スケジュールを生成できる。
【0112】
請求項2に記載の発明によれば、評価部によって、データ取得部により取得された処理開始可能時刻を用いて工程別生産スケジュールの納期の達成度が評価され、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて工程別生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率及び納期達成度に関して適切な生産スケジュールを生成できる。
【0113】
請求項3に記載の発明によれば、評価部によって、重み記憶部の重み情報を用いた重み付き加算を行う所定の評価関数の値を求めることによって生産スケジュールが評価されるため、簡単な計算で生産スケジュールの評価を行うことができる。
【0114】
請求項4に記載の発明によれば、工程別スケジューリング手段の重み設定部によって、重み記憶部に格納する重みが工程毎に設定されるため、工程の特徴に応じた適切な重みを設定することができる。
【0115】
請求項5に記載の発明によれば、工程別生産スケジュール変更部によって、生産スケジュールの変更回数がカウントされ、重み設定部によって、変更回数の増大に応じて納期の達成度の重みが大きく設定されため、生産性及び納期に関して適切な生産スケジュールを得ることができる。
【0116】
請求項6に記載の発明によれば、生産ラインを構成する複数の工程の内、1の工程の重み設定部によって、他の工程の重み設定部と比較して、変更回数の増大に応じた納期の達成度の重みがより早く増加される。そこで、最終工程の重み設定部が他の工程の重み設定部と比較して変更回数の増大に応じた納期の達成度の重みをより早く増加させる場合には、納期を達成可能な生産スケジュールを生成できる。
【0117】
請求項7に記載の発明によれば、工程別スケジューリング手段によって、生産ラインを構成する所定数の工程毎に複数の製品の処理順序が決定され、制御手段によって、工程別スケジューリング手段に対して、工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受が指示されると共に、工程スケジューリング手段の処理の実行が指示されるため、効率的にライン全体の生産スケジュールを決定できる。
【0118】
また、各工程別スケジューリング手段において、評価部によって、予定時刻算出部により求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて工程別生産スケジュールの生産効率が評価され、工程別生産スケジュール変更部によって、評価部による評価結果に基づいて工程別生産スケジュールが変更されため、各工程の生産効率に関して適切な生産スケジュールを生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスケジューリング装置の構成図の一例である。
【図2】スケジューラのハード構成図の一例である。
【図3】スケジューラの制御部の機能構成図の一例である。
【図4】後工程納期の説明図の一例である。
【図5】後工程処理可能時刻の説明図の一例である。
【図6】係数Kiの重みγi及び生産スケジュールに及ぼす影響についての説明図の一例である。
【図7】制御装置のハード構成図の一例である。
【図8】制御装置の制御部の機能構成図の一例である。
【図9】制御装置の制御部の処理の概要を表すフローチャートの一例である。
【図10】図9のステップS1及びステップS3に対応するスケジューラの処理を表すフローチャートの一例である。
【図11】図9のステップS5〜S11に対応するスケジューラの処理を表すフローチャートの一例である。
【図12】段取り替えの要否を表す図表の一例である。
【図13】図10のフローチャートのステップS101において生成される初期生産スケジュールを表す図表の一例である。
【図14】図10のフローチャートのステップS103において行われる情報交換処理の説明図の一例である。
【図15】図13に示す初期生産スケジュールが図11のフローチャートのステップS515において行われるスケジュール変更処理によって変更されて得られた生産スケジュールを表す図表の一例である。
【図16】図13に示す初期生産スケジュールに対してスケジュール変更処理が施され最終的に得られた生産スケジュールを表す図表の一例である。
【図17】ジョブショップ型生産ラインに適用されるスケジューリング装置の構成図の一例である。
【符号の説明】
1 スケジューリング装置
11〜14 スケジューラ(工程別スケジューリング手段)
11a〜14a 制御部
11a1〜14a1 CPU
11a10〜14a10 初期スケジュール生成部
11a11〜14a11 データ取得部
11a12〜14a12 予定時刻算出部
11a13〜14a13 評価部
11a14〜14a14 重み設定部
11a15〜14a15 スケジュール変更部
11a16〜14a16 データ出力部
11a2〜14a2 RAM
11a21〜14a21 スケジュール記憶部(工程別スケジュール記憶部)
11a22〜14a22 処理時間記憶部
11a23〜14a23 重み記憶部
2 制御装置(制御手段)
2a 制御部
2a1 CPU
2a11 処理実行制御部
2a12 入出力制御部
2a2 RAM[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention comprises a predetermined number of processes of two or more, and the preceding and following processes are set in advance for each of the predetermined number of processes, and the manufacturing conditions in at least one of the predetermined number of processes are different from each other. The present invention relates to a scheduling device and a scheduling program for determining a production schedule for each process, which is a processing order of a plurality of products in each process of a production line for manufacturing a kind of product.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a plurality of types of products having different manufacturing conditions in at least one process are manufactured in a production line consisting of a plurality of processes, the production schedule for each process, which is the processing order of products in each process, is The whole is modeled and regarded as one planning problem, and is processed (that is, generated or determined) all at once by one scheduler (an apparatus comprising a computer or the like that generates a production schedule).
[0003]
For example, the operation of expressing the production schedule of the entire production line as a matrix (matrix) in which product identification information (for example, product numbers) is stored in the order of the product processing order for each process, and replacing the product numbers in the matrix with “ There is a method performed using a “combinatorial optimization method”. However, when such a method is used, if the number of products to be processed and the number of processes in the production line increase, the amount of calculation required for the processing increases dramatically, which is a cause of impairing practicality. .
[0004]
Therefore, in recent years, “distributed scheduling” has been proposed in which one scheduler generates a production schedule for each process and adjusts the production schedule of the entire production line by exchanging information between the schedulers (for example, Non-patent document 1).
[0005]
This method has the following characteristics.
(1) One scheduler generates a production schedule for each process.
(2) Each scheduler obtains the processing order of each product, the scheduled processing start time, and the scheduled processing end time as the production schedule of its own process.
(3) Each scheduler exchanges information with the scheduler of the immediately preceding and immediately following processes, and acquires the “scheduled process end time of the immediately preceding process” and “scheduled process start time of the immediately following process” for each product. To do.
(4) Each scheduler uses a SA (Simulated Annealing) method to change the processing order of products so as to optimize an evaluation function that is a weighted addition of the following evaluation items.
a) Number of set-up operations (for example, roll exchange operation in a rolling process in a steel production line) that occurs when different types of products are continuously processed: production efficiency improves as the number of set-up operations decreases.
b) Process delivery date at the scheduled processing end time of each product (a virtual delivery date calculated from the delivery delivery date and the average lead time between the processes, and for the purpose of generating a production schedule that takes into account the delivery date in each process. Delay from the introduction: The smaller the delay from the process delivery date, the better the production schedule in terms of delivery date management.
c) Delay from the scheduled process start time in the process immediately after the scheduled process end time for each product: Originally, if there is a delay from the scheduled process start time in the immediately following process, the production schedule between the processes is inconsistent. However, it adopts a method of “obtaining a production schedule that satisfies the constraints (ie, can be executed) in the process of updating the production schedule”. Therefore, it is included in the evaluation function as an evaluation item without being a constraint condition of the production schedule. The restriction is that the scheduled process start time of each product is after the scheduled process end time of the immediately preceding process.
(5) The evaluation function is optimized by repeating (3) and (4). That is, the number of setup operations is small (production efficiency is good), the delay from the process delivery date is small (delivery date is ensured), and an executable production schedule is obtained.
[0006]
When the above-described distributed scheduling is used, it is possible to execute scheduler processes for each process in parallel, so that the processing speed can be increased. Moreover, since each scheduler is independent from each other, it is possible to add a unique condition to each process, and the change is easy. Furthermore, when a process in the production line is deleted or when a process is added, the corresponding scheduler can be deleted or added, so that a change in the production line can be flexibly handled.
[0007]
[Non-Patent Document 1]
Iron and Steel Association System Forum 6th Lecture Collection: “Distributed Collaborative Scheduling Method Based on Exploratory Combination Optimization”, Japan Iron and Steel Institute, February 2002
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in actual production line operations, there are a process that should place particular emphasis on productivity (so-called neck process) and a process that operates in synchronization with the neck process (non-neck process). In the scheduling method, a production schedule is generated without distinguishing between them. For example, a production schedule that is not preferable in actual operation may be generated, for example, a schedule of a neck process becomes a schedule with poor productivity. .
[0009]
In addition, each scheduler has a constraint that the scheduled process start time of each product is after the scheduled process end time of the immediately preceding process, and the scheduled process end time of each product is the scheduled process start time of the immediately following process. Since the production schedule is generated so as not to be late, if the delivery schedule is delayed in the subsequent process due to the inappropriate production schedule in the previous process, it is difficult to correct it. In some cases, a large amount of calculation time is required until an appropriate production schedule is obtained.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a scheduling device and a scheduling program capable of efficiently generating an appropriate production schedule.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The scheduling apparatus according to claim 1 includes a predetermined number of processes of two or more, and preceding and following processes are set in advance for each of the predetermined number of processes, and manufacturing in at least one of the predetermined number of processes. A scheduling device for determining a production schedule for each process, which is a processing order of a plurality of products in each process of a production line that manufactures a plurality of types of products having different conditions, wherein the plurality of products for each predetermined number of processes The predetermined number of process scheduling means for determining the processing order of the process and the process scheduling means are instructed to exchange data between the process scheduling means, and the process scheduling means is instructed to execute the process. Control means that each process scheduling means is a process order of products in its own process. The process schedule storage unit for storing the separate production schedule information and the data transfer instruction from the control means are received, and the process end scheduled time information of each product is acquired from the process-specific scheduling means immediately before the own process. By using the data acquisition unit, the process-specific production schedule information and the process end scheduled time information of the immediately preceding process, a scheduled time calculation unit that calculates a scheduled process start time and a scheduled process end time for each product, and the scheduled time calculation unit An evaluation unit that evaluates the production efficiency of the production schedule by process using the estimated process start time and process end scheduled time of each product obtained, and changes the production schedule by process based on the evaluation result by the evaluation unit And a process-by-process production schedule change section stored in the process schedule storage section in an update manner, And a data output unit for outputting the scheduled processing end time information of each product obtained by the scheduled time calculation unit to the scheduling means for each process immediately after the own process. It is characterized by.
[0012]
According to said structure, the process order of several products is determined for every predetermined number of processes which comprise a production line by the scheduling means according to a process, and the scheduling means according to a process with respect to the scheduling means according to a process by a control means Data exchange between them is instructed, and execution of the process of the process scheduling means is instructed. Here, in each process scheduling means, the process schedule storage section stores the production schedule information for each process, which is the processing order of the product in its own process, and the data acquisition section accepts the data transfer instruction from the control means. Thus, the scheduled process end time information of each product is acquired from the process-specific scheduling means of the process immediately before the own process. Further, the scheduled time calculation unit obtains the scheduled process start time and the scheduled process end time for each product using the production schedule information by process and the scheduled process end time information of the immediately preceding process, and the evaluation unit calculates the scheduled time calculation unit. The production efficiency of the production schedule for each process is evaluated using the estimated process start time and the estimated process end time of each product obtained by the above. Further, the process-specific production schedule change unit changes the process-specific production schedule based on the evaluation result by the evaluation unit, and stores it in an updated manner in the process schedule storage unit. In addition, when the data output unit receives an instruction to send / receive data from the control unit, the process end schedule of each product obtained by the scheduled time calculation unit is determined for the process-specific scheduling unit immediately after the own process. Time information is output.
[0013]
In this way, the processing order of a plurality of products is determined for each predetermined number of processes constituting the production line by the process-specific scheduling means, and the control means determines the process order scheduling means between the process-specific scheduling means. Since the transfer of data is instructed and the execution of the process of the process scheduling means is instructed, the production schedule for the entire line is efficiently determined.
[0014]
Further, in the scheduling means for each process, the evaluation unit evaluates the production efficiency of the production schedule for each process by using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit, and the production by process. Since the schedule change unit changes the production schedule for each process based on the evaluation result by the evaluation unit, a production schedule appropriate for the production efficiency of each process is generated.
[0015]
The scheduling apparatus according to claim 2, wherein the data acquisition unit starts a process end scheduled time of a product processed immediately before each product in the immediately subsequent process from the process-specific scheduling unit in the process immediately after the self process. Obtaining the available time information, the evaluation unit evaluates the achievement degree of the delivery date of the production schedule according to the process using the process startable time acquired by the data acquisition unit, the data output unit, The scheduled processing end time of the product processed immediately before each product obtained by the scheduled time calculation unit is output as processing startable time information to the scheduling unit by process of the immediately preceding process.
[0016]
According to said structure, the process start possible time information which is the process end scheduled time of the product processed immediately before each product in the said immediately following process from the scheduling means according to the process immediately after a self process by the data acquisition part. Acquired and evaluated by the evaluation unit using the process start possible time acquired by the data acquisition unit, the degree of achievement of the delivery date of the production schedule for each process is evaluated, and the data output unit provides the process-specific scheduling means for the process immediately before the own process. On the other hand, the processing end scheduled time of the product processed immediately before each product obtained by the scheduled time calculation unit is output as processing start possible time information. In addition, since the evaluation unit evaluates the achievement of the delivery date of the production schedule for each process using the process startable time acquired by the data acquisition unit, an appropriate production schedule is efficiently generated.
[0017]
In this way, the evaluation unit evaluates the achievement of the delivery date of the production schedule by process using the process startable time acquired by the data acquisition unit, and the evaluation result by the evaluation unit is evaluated by the process production schedule change unit. Since the production schedule for each process is changed based on this, an appropriate production schedule is generated with respect to the production efficiency and delivery date achievement of each process.
[0018]
The scheduling apparatus according to claim 3, wherein the scheduling means for each process includes a weight storage unit that stores weight information used in the evaluation unit, and the evaluation unit uses the weight information of the weight storage unit. It is characterized by evaluating by obtaining a value of a predetermined evaluation function for performing weighted addition.
[0019]
According to the above configuration, the weight information used in the evaluation unit is stored in the weight storage unit of the scheduling means according to the process, and the evaluation unit performs weighted addition using the weight information of the weight storage unit. The production schedule is evaluated by obtaining the value of the evaluation function.
[0020]
In this way, since the evaluation unit evaluates the production schedule by obtaining the value of a predetermined evaluation function that performs weighted addition using the weight information of the weight storage unit, the production schedule can be evaluated by simple calculation. Done.
[0021]
The scheduling apparatus according to claim 4, wherein the process-specific scheduling unit includes a weight setting unit that sets a weight to be stored in the weight storage unit, and the weight setting unit sets a weight for each process. It is said.
[0022]
According to said structure, since the weight stored in a weight memory | storage part is set for every process by the weight setting part of the scheduling means according to process, it becomes possible to set the appropriate weight according to the characteristic of the process. . For example, in the case of a production bottleneck process (a bottleneck that defines the production amount of the production line), it is preferable to weight the production efficiency.
[0023]
The scheduling apparatus according to claim 5, wherein the process-specific production schedule change unit counts the number of times the production schedule is changed, and the weight setting unit sets the weight of the achievement degree of the delivery date according to the increase in the number of changes. It is characterized by a large setting.
[0024]
According to the above configuration, the production schedule change unit by process counts the number of changes in the production schedule, and the weight setting unit sets the weight of achievement of the delivery date in accordance with the increase in the number of changes. And an appropriate production schedule can be obtained with respect to delivery time.
[0025]
The scheduling apparatus according to claim 6, wherein, among the plurality of processes, the weight setting unit of one process compares the delivery date according to an increase in the number of changes compared to the weight setting unit of another process. It is characterized by a large increase in the weight of achievement degree.
[0026]
According to said structure, the achievement level of the delivery date according to the increase in the frequency | count of a change by the weight setting part of one process among the some processes which comprise a production line compared with the weight setting part of another process The weight of is increased faster. Therefore, for example, when the weight setting unit of the final process increases the weight of achievement degree of the delivery date according to the increase in the number of changes compared with the weight setting unit of the other process, a production schedule that can achieve the delivery date is obtained. Generated.
[0027]
The scheduling program according to claim 7, comprising a predetermined number of processes of two or more, wherein a preceding and following process is preset for each of the predetermined number of processes, and manufacturing in at least one of the predetermined number of processes A scheduling program for determining a production schedule for each process, which is a processing order of a plurality of products in each process of a production line for manufacturing a plurality of types of products having different conditions, and comprising a computer for each predetermined number of processes The predetermined number of process-by-process scheduling means for determining the processing order of the plurality of products, and the process-by-process scheduling means to send and receive data between the process-by-process scheduling means, Function as control means for instructing execution of processing, scheduling means for each process The process schedule storage unit for storing the production schedule information for each process, which is the processing order of the product in the own process, and the instruction for data transfer from the control means, and the process-specific scheduling means for the process immediately before the own process, Scheduled to obtain the scheduled processing start time and scheduled processing end time for each product using the data acquisition unit that acquires the scheduled processing end time information for each product, the production schedule information for each process, and the scheduled process end time information for the immediately preceding process. A time calculation unit, an evaluation unit that evaluates the production efficiency of the production schedule for each process using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit, and an evaluation result by the evaluation unit The process-specific production schedule is changed and stored in the process schedule storage unit in an update manner. The processing end scheduled time information of each product obtained by the scheduled time calculating unit with respect to the scheduling unit according to the process immediately after the own process upon receiving an instruction to exchange data from the joule changing unit and the control unit It functions as a data output unit that outputs.
[0028]
According to the above program, the process order of a plurality of products is determined for each predetermined number of processes constituting the production line by the process-specific scheduling means, and the process-specific scheduling means is performed by the control means with respect to the process-specific scheduling means. Data exchange between them is instructed, and execution of the process of the process scheduling means is instructed. Here, in each process scheduling means, the process schedule storage section stores the production schedule information for each process, which is the processing order of the product in its own process, and the data acquisition section accepts the data transfer instruction from the control means. Thus, the scheduled process end time information of each product is acquired from the process-specific scheduling means of the process immediately before the own process. Further, the scheduled time calculation unit obtains the scheduled process start time and the scheduled process end time for each product using the production schedule information by process and the scheduled process end time information of the immediately preceding process, and the evaluation unit calculates the scheduled time calculation unit. The production efficiency of the production schedule for each process is evaluated using the estimated process start time and the estimated process end time of each product obtained by the above. Further, the process-specific production schedule change unit changes the process-specific production schedule based on the evaluation result by the evaluation unit, and stores it in an updated manner in the process schedule storage unit. In addition, when the data output unit receives an instruction to send / receive data from the control unit, the process end schedule of each product obtained by the scheduled time calculation unit is determined for the process-specific scheduling unit immediately after the own process. Time information is output.
[0029]
In this way, the processing order of a plurality of products is determined for each predetermined number of processes constituting the production line by the process-specific scheduling means, and the control means determines the process order scheduling means between the process-specific scheduling means. Since the transfer of data is instructed and the execution of the process of the process scheduling means is instructed, the production schedule for the entire line is efficiently determined.
[0030]
Further, in the scheduling means for each process, the evaluation unit evaluates the production efficiency of the production schedule for each process by using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit, and the production by process. Since the schedule change unit changes the production schedule for each process based on the evaluation result by the evaluation unit, a production schedule appropriate for the production efficiency of each process is generated.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an example of a configuration diagram of a scheduling apparatus according to the present invention. The scheduling apparatus 1 includes a predetermined number of processes (here, four processes) of two or more, and preceding and following processes are set in advance for each of the four processes (here, process 1, process 2, process 3, process 4). A production line for manufacturing a plurality of types (here, six types) of products having different manufacturing conditions in at least one of the four steps (step 1 to step 4). The process-specific production schedule, which is the processing order of a plurality of products (here, six products) in each process, is determined.
[0032]
The scheduling apparatus 1 includes four schedulers (corresponding to scheduling means for each process) 11 to 14 that determine the processing order of six products for each of four processes, and between the schedulers 11 to 14 with respect to the schedulers 11 to 14. A control device 2 (corresponding to a control means) that instructs the execution of processing of the schedulers 11 to 14 as well as instructing data exchange. Here, the schedulers 11 to 14 and the control device 2 are communicably connected via a LAN 3.
[0033]
The schedulers 11 to 14 generate the production schedule of the own process using information from the schedulers 11 to 14 of the processes immediately before and immediately after the own process, and evaluate the generated production schedule from the viewpoint of securing the production efficiency and the delivery date. The evaluation is performed using the functions E1 to E4, and the production schedule is changed based on the evaluation result.
[0034]
The control device 2 instructs the exchange of data between the schedulers 11 to 14, and instructs the execution of the processing of the schedulers 11 to 14, and controls the processing of the entire scheduling device 1.
[0035]
FIG. 2 is an example of a hardware configuration diagram of the schedulers 11 to 14. Since all of the schedulers 11 to 14 have the same hardware configuration, the scheduler 12 will be described here for convenience. The scheduler 12 includes a personal computer or the like, and includes a control unit 12a that controls the overall operation of the scheduler 12, an operation unit 12b that receives external operations, a speaker 12c that outputs sound to the outside, and an image that is output to the outside. The network communication unit 12e that communicates with the other schedulers 12 to 14 and the control device 2 via the LAN 3 is connected via the bus BA12 that is a data transmission path.
[0036]
The control unit 12a controls the overall operation of the scheduler 12, and includes an information processing unit (CPU) 12a1, a RAM 12a2 that temporarily stores information during processing, and a ROM 12a3 that stores predetermined image information and the like in advance. And.
[0037]
The drawing processing unit 12d1 displays a required image on the monitor 12d in accordance with an image display instruction from the control unit 12a, and includes a video RAM and the like. The audio reproduction unit 12c1 outputs a predetermined message, BGM, or the like to the speaker 12c in accordance with an instruction from the control unit 12a. Of various data stored in the ROM 12a3, data that can be stored in a removable recording medium can be read by a driver such as a hard disk drive, an optical disk drive, a flexible disk drive, a silicon disk drive, or a cassette medium reader. In this case, the recording medium is, for example, a hard disk, an optical disk, a flexible disk, a CD, a DVD, or a semiconductor memory.
[0038]
The network communication unit 12e is for transmitting and receiving various data to and from the other schedulers 11, 13, and 14 and the control device 2 via a network including the LAN 3. The interface unit 12b1 is for exchanging data with the operation unit 12b. The control unit 12a performs various processes using various information transmitted from the other schedulers 11, 13, and 14 and the control device 2 via the network communication unit 12e.
[0039]
A part of the scheduling program of the present invention is recorded in the ROM 12a3, loaded onto the RAM 12a2, and the respective functions are realized by the CPU 12a1 sequentially executing the scheduling program on the RAM 12a2.
[0040]
FIG. 3 is an example of a functional configuration diagram of the control unit 12a. The CPU 12a1 receives a process execution instruction from the control device 2, and receives an initial schedule generation unit 12a10 that generates an initial value of the production schedule of its own process (step 2), and a data transfer instruction from the control device 2. The data acquisition unit 12a11 that acquires the scheduled processing end time information of each product from the scheduler 11 of the process immediately before the process (process 2) (process 1), the production schedule information of the process (process 2) and the process immediately before ( Using the scheduled process end time information in step 1), the scheduled process start time and the scheduled process end time for each product are calculated, and the estimated process start time for each product determined by the scheduled time calculator 12a12. And an evaluation unit 12a13 that evaluates the production efficiency of the production schedule of the own process (step 2) using the scheduled processing end time, and an evaluation unit Based on the evaluation result by the weight setting unit 12a14 and the evaluation unit 12a13 that sets the weight of the evaluation function E2 used in 2a13, the production schedule of the own process (step 2) is changed and updated to the schedule storage unit 12a21 described later The schedule change unit 12a15 (corresponding to the process-specific production schedule change unit) to be stored and the data transfer instruction from the control means 2 are received, and the scheduler of the process (process 3) immediately after the own process (process 2) 13 is provided with a data output unit 12a16 that outputs scheduled processing end time information of each product obtained by the scheduled time calculation unit 12a12.
[0041]
The initial schedule generation unit 12a10 receives a process execution instruction from the control device 2, and generates the process order of the process (process 2) by, for example, generating the process order of the products in the process at random using a random number or the like. An initial value of the schedule is generated and stored in the schedule storage unit 12a21.
[0042]
The data acquisition unit 12a11 receives the data transfer instruction from the control device 2, and the processing end schedule of each product is scheduled from the scheduler 11 (data output unit 11a16) of the process (process 1) immediately before the own process (process 2). Processing of products processed immediately before each product in the immediately following process (process 3) from the scheduler 13 (data output unit 13a16) in the process immediately following the own process (process 2) (process 3) while acquiring time information The process startable time information that is the scheduled end time is acquired.
[0043]
The scheduled time calculation unit 12a12 reads out the production schedule information of its own process (process 2) from the schedule storage unit 12a21 described later, and the production schedule information and the scheduled process end time information of the immediately preceding process (process 1) for each product. Using this, the scheduled process start time and the scheduled process end time are obtained. Specifically, a time obtained by adding an inter-process lead time such as a product transfer time from the previous process (process 1) to the self process (process 2) to the scheduled process end time in the previous process (process 1), The latest processing end time of the product processed immediately before in the step (step 2) is compared, and the later time is obtained as the processing start scheduled time. Then, the processing time, which is the time required for processing the product at the scheduled processing start time, is read from the processing time storage unit 12a22 described later and added to obtain the scheduled processing end time. However, if a setup change is necessary to process the product, the scheduled processing start time is delayed by the setup change time.
[0044]
Here, the setup change means that the product to be processed in the future from the manufacturing condition of the product to be processed immediately before because the manufacturing condition in the own process (process 2) of the product to be processed immediately before and the product to be processed in the future is different. This is the work required to change to a condition. For example, in the rolling process, it is a rolling roll replacement operation that occurs when products with different roll surface sections are processed, and in the plating process, for example, a plating tank switching operation that occurs when products with different plating types are processed. is there.
[0045]
The evaluation unit 12a13 evaluates the production efficiency of the production schedule of the own process (step 2) using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit 12a12, and the data acquisition unit 12a11. Is used to evaluate the degree of achievement of the delivery date of the production schedule.
[0046]
Here, the evaluation is performed based on the value of the evaluation function Ei defined by the following equation (1).
[0047]
Figure 2005018596
However, i = 1 to 4, i = 2 here, and the weights αi, βi, and γi are stored in the weight storage unit 12a23 described later. The first term of the evaluation function Ei is an evaluation item for evaluating the production efficiency, and the second and third terms are evaluation items for evaluating the achievement degree of the delivery date. When the delay times of the second term and the third term of the evaluation function Ei are less than “0”, they are handled as “0”.
[0048]
Here, an index for evaluating the achievement level of the delivery date used in the evaluation function Ei will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an example of an explanatory diagram of a post-process delivery date, and FIG. 5 is an example of an explanatory diagram of a post-process processable time. 4 and 5, the horizontal axis is time T, and a part of the production schedule of the process i and the process (i-1) which is the immediately preceding process and the process (i + 1) which is the immediately following process in the vertical direction. Are shown in the order of passing steps. Processing times J0 and J1 in the figure are processing times in the respective processes of the products P0 and P1, respectively. Further, here, for the sake of convenience, description will be made assuming that the lead time between processes is “0” (ignoring the lead time between processes).
[0049]
4 and 5, the time T0 is the process delivery time of the product P1 in the process i. Here, the process delivery date is a hypothetical delivery time calculated from the delivery delivery date and the average lead time between the processes, and is introduced for the purpose of generating a production schedule that takes the delivery delivery date into account for each process. Yes. Time TF1 is a scheduled processing end time of the product P1 in the process i (scheduled end timing of the processing time J1). Here, for the product P1 in the process i, the scheduled process end time TF1 is delayed by the time A with respect to the process delivery time T0.
[0050]
In FIG. 4, time T1 is the scheduled processing start time for the product P1 in step (i + 1). Here, for the product P1 in the process i, the scheduled process end time TF1 is delayed by the time B with respect to the scheduled process start time T1 of the immediately following process (i + 1). The conventional production schedule was evaluated using the delay time A of the scheduled process end time TF1 with respect to the process delivery time T0 and the delay time B of the scheduled process end time TF1 with respect to the scheduled process start time T1 of the immediately following process (i + 1). .
[0051]
In FIG. 5, the time T2 is the scheduled end time of the product P0 processed immediately before the product P1 in the step (i + 1) (because the processing of the product P1 can be started in the step (i + 1) from this time T2. , The process startable time of the product P1). Here, for the product P1 in the process i, the process end scheduled time TF1 is delayed by the time C with respect to the process start possible time T2 of the immediately subsequent process (i + 1). The production schedule of the present invention is evaluated using the delay time A of the scheduled process end time TF1 with respect to the process delivery time T0 and the delay time C of the scheduled process end time TF1 with respect to the process startable time T2 of the immediately following process (i + 1). .
[0052]
The delay time B represents the delay of the scheduled process end time TF1 with respect to the scheduled process start time T1 of the immediately subsequent step (i + 1). If this is not less than “0”, it cannot be an executable production schedule. On the other hand, the delay time C represents the delay of the scheduled process end time TF1 with respect to the process start possible time T2 of the immediately following process (i + 1), and the production efficiency of the process (i + 1) is made closer to “0”. Will improve. In other words, the delay time B prescribes an indispensable condition (a condition to be satisfied at the minimum) for generating an executable production schedule, while the delay time C prescribes a more severe delivery date condition. It is.
[0053]
Returning to the configuration diagram shown in FIG. The weight setting unit 12a14 sets the weights αi, βi, and γi (here, i = 2) of the evaluation function Ei defined by the above equation (1). Further, the weight setting unit 12a14 increases the weight γi of the evaluation item for evaluating the achievement degree of the delivery date as the number of schedule change times Ni obtained by the schedule change unit 12a15 increases. For example, the weight γi is obtained using the following equation (2).
[0054]
γi = M0 + M1 × [1-exp (−Ki × Ni)] (2)
However, the coefficients M0 and M1 are positive constants (for example, M0 = 1 and M1 = 2), and the coefficient Ki (i = 1 to 4) determines the increasing speed of the weight γi as the schedule change count Ni increases. As the coefficient Ki is larger, the weight γi increases faster (see FIG. 6A). For example, if the process is focused on production efficiency, the coefficient Ki is set to a small value, and if the process is focused on delivery time, an appropriate production schedule is generated if the coefficient Ki is set to a large value. The
[0055]
Here, the meaning of the coefficient Ki will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 is an example of an explanatory diagram about the influence of the coefficient Ki on the weight γi and the production schedule. (A) is a graph of the change of the weight γi accompanying the change of the coefficient Ki, and (b) is a diagram showing the influence of the value of the coefficient Ki on the production schedule.
[0056]
The horizontal axis of the graph of (a) is the schedule change count Ni (here, the schedule change count Ni1 of step i1, and the schedule change count Ni2 of step i2), and the vertical axis is the weight γi (here, the step i1). Weight γi1, weight γi2) of step i2. Here, the case where the coefficient Ki1 which is the coefficient Ki of the process i1 is larger than the coefficient Ki2 which is the coefficient Ki of the process i2 is illustrated. As the coefficient Ki increases, the weight γi increases (the increase rate is faster) with a smaller number of schedule changes Ni. Therefore, the weight γi1 of step i1 increases faster than the weight γi2 of step i2.
[0057]
In the figure of (b), the horizontal axis is time T, and a part of the production schedule generated by the scheduling device of the present invention for the process i1 and the process i2 that is the process immediately after that in the vertical direction and the process immediately after that is shown from the top. It is shown in the order of passing process below. Since the weight γi1 of the process i1 increases quickly, the evaluation regarding the achievement level of the delivery date is strict compared with the production efficiency, and conversely, since the speed of the weight γi2 of the process i2 increases slowly, compared with the achievement level of the delivery date. Evaluation regarding production efficiency is severe. Therefore, a schedule with good production efficiency is generated in step i2. In other words, if the process is focused on production efficiency, a small value of the coefficient Ki is set, and if the process is focused on delivery, a large value of the coefficient Ki is set to generate an appropriate production schedule. The
[0058]
Returning to the configuration diagram of FIG. The schedule change unit 12a15 changes the production schedule of the own process (step 2) based on the evaluation result by the evaluation unit 12a13, and stores it in the schedule storage unit 12a21 described later. Specifically, a production schedule for minimizing the value of the evaluation function Ei defined by the expression (1) is obtained and changed to the production schedule. As a method for obtaining a production schedule for minimizing the value of the evaluation function Ei, an optimization method such as a SA (Simulated Annealing) method, a GA (Genetic Algorithm), or a local search method can be used. Here, the SA method is used.
[0059]
The data output unit 12a16 accepts the data transfer instruction from the control means 2, and performs a scheduled time calculation unit for the scheduler 13 (data acquisition unit 13a11) of the process (process 3) immediately after the own process (process 2). 12a12 outputs the processing end scheduled time information of each product obtained by the scheduled time calculation unit 12a12 to the scheduler 11 (data acquisition unit 11a11) of the process (step 1) immediately before the own process (step 2). The process start possible time information, which is the scheduled process end time of the product processed immediately before each obtained product, is output.
[0060]
The RAM 12a2 includes a schedule storage unit (corresponding to a process-specific schedule storage unit) 12a21 for renewably storing production schedule information that is the processing order of products in its own process (process 2), and each product in its own process (process 2). The processing time storage unit 12a22 that stores the processing time (time required for processing) information and the weight storage unit 12a23 that stores the weight information set by the weight setting unit 12a14 in an update manner.
[0061]
The schedule storage unit 12a21 stores production schedule information, which is the processing order of products in its own process (step 2), in an updated manner, and stores the initial value of the production schedule generated by the initial schedule generation unit 12a10. It is updated when the production schedule is changed by the schedule changing unit 12a15. The initial value of the production schedule may be set in advance by accepting an input from the outside, for example.
[0062]
The processing time storage unit 12a22 stores processing time information for each product used in the scheduled time calculation unit 12a12 in its own process (process 2). The processing time information may be set in advance by receiving input from the outside, or may be set by calculating from conditions such as the weight and size of the product.
[0063]
The weight storage unit 12a23 stores the weight information set by the weight setting unit 12a14 in an update manner. Specifically, the values of the weights αi, βi, and γi of the evaluation function Ei are stored. Here, the weights αi and βi are constants, and the weight γi is a variable whose value changes according to the number of schedule changes Ni in accordance with the above equation (2).
[0064]
FIG. 7 is an example of a hardware configuration diagram of the control device 2. The control device 2 is composed of a personal computer or the like, and controls the overall operation of the control device 2; an operation unit 2b that accepts external operations; a speaker 2c that outputs sound to the outside; A monitor 2d that outputs data and a network communication unit 2e that communicates with the schedulers 11 to 142 via the LAN 3 are connected via a bus BA2 that is a data transmission path.
[0065]
The control unit 2a controls the entire operation of the control device 2, and includes an information processing unit (CPU) 2a1, a RAM 2a2 for temporarily storing information during processing, and predetermined image information and the like are stored in advance. ROM 2a3.
[0066]
The drawing processing unit 2d1 displays a required image on the monitor 2d in accordance with an image display instruction from the control unit 2a, and includes a video RAM and the like. The audio reproduction unit 2c1 outputs a predetermined message, BGM, or the like to the speaker 2c in accordance with an instruction from the control unit 2a. Of various data stored in the ROM 2a3, data that can be stored in a removable recording medium can be read by a driver such as a hard disk drive, an optical disk drive, a flexible disk drive, a silicon disk drive, or a cassette medium reader. In this case, the recording medium is, for example, a hard disk, an optical disk, a flexible disk, a CD, a DVD, or a semiconductor memory.
[0067]
The network communication unit 2e is for transmitting and receiving various data to and from the schedulers 11 to 14 via a network composed of the LAN 3. The interface unit 2b1 is for exchanging data with the operation unit 2b. The control unit 2a performs various processes using various information transmitted from the schedulers 11 to 14 via the network communication unit 2e.
[0068]
A part of the scheduling program of the present invention is recorded in the ROM 2a3, loaded onto the RAM 2a2, and the respective functions are realized by the CPU 2a1 sequentially executing the scheduling program on the RAM 2a2.
[0069]
FIG. 8 is an example of a functional configuration diagram of the control unit 2a. The CPU 2a1 includes a process execution control unit 2a11 that instructs execution of the processes of the schedulers 11 to 14, and an input / output control unit 2a12 that instructs the schedulers 11 to 14 to exchange data between the schedulers 11 to 14.
[0070]
The process execution control unit 2a11 is for the initial schedule generation units 11a10 to 14a10, the scheduled time calculation units 11a12 to 14a12, the evaluation units 11a13 to 14a13, the weight setting units 11a14 to 14a14, and the schedule change units 11a15 to 14a15 of the schedulers 11 to 14. Instructs execution of processing. Since each of the schedulers 11 to 14 performs processing independently and in parallel, the process execution control unit 2a11 adjusts the execution timing of the process and evaluates the evaluation function Ei (i = 1) of the schedulers 11 to 14. The end determination is performed using the values of ˜4).
[0071]
The input / output control unit 2a12 instructs the data acquisition units 11a11 to 14a11 of the schedulers 11 to 14 to acquire data, and also instructs the data output units 11a16 to 14a16 to output data. It controls the exchange of data.
[0072]
FIG. 9 is an example of a flowchart showing an outline of processing of the control unit 2a. First, the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a outputs instruction information for generating an initial production schedule to the initial schedule generation units 11a10 to 14a10 of the schedulers 11 to 14, and then the schedulers 11 to 14 The scheduled time calculation units 11a12 to 14a12, the evaluation units 11a13 to 14a13, and the schedule change units 11a15 to 14a15 are sequentially instructed to execute processing (step S1). Here, the processing instruction performed in step S1 is referred to as an initial schedule processing instruction.
[0073]
And the instruction information to the effect of executing the process from the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a of the control unit 2a is received, and thereby, the data acquisition units 11a11 to 14a11 and the data output units 11a16 to 14a16 of the schedulers 11 to 14 are received. In response to this, the data transfer instruction information is output (step S3). Here, the processing instruction performed in step S3 is referred to as an information exchange processing instruction.
[0074]
Next, the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a instructs the scheduled time calculation units 11a12 to 14a12, the evaluation units 11a13 to 14a13, and the schedule change units 11a15 to 14a15 of the schedulers 11 to 14 to execute processing sequentially. (Step S5). Here, the processing instruction performed in step S5 is referred to as a schedule change processing instruction.
[0075]
Then, the input / output control unit 2a12 of the control unit 2a gives the same information exchange processing instruction as that in step S3 (step S7). Next, an end determination process is performed by the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a using the value of the evaluation function Ei (i = 1 to 4) obtained by the evaluation units 11a13 to 14a13 of the schedulers 11 to 14 according to the instruction in step S5. Performed (step S9). The end determination process is, for example, that all values of the evaluation function Ei (i = 1 to 4) are predetermined values (for example, 1 ) It is determined that the process is terminated when
[0076]
If it is determined in step S9 that the process is to be terminated, the process is terminated. When it is determined in step S9 that the process is not to be ended, the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a gives instruction information for changing the weight γi to the weight setting units 11a14 to 14a14 of the schedulers 11 to 14. Is output (step S11), the process returns to step S5, and the processing from step S5 to step S9 is repeatedly executed.
[0077]
FIG. 10 is an example of a flowchart showing the processing of the schedulers 11 to 14 corresponding to step S1 and step S3 of FIG. Here, for convenience, the scheduler 12 will be described. First, the initial schedule generation unit 12a10 receives instruction information for generating an initial production schedule from the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a, and generates an initial production schedule (step S101). Next, the scheduled time calculation unit 12a12 receives instruction information for executing the process from the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a, and obtains the scheduled process start time and the scheduled process end time (step S103). Then, the data output unit 12a16 accepts the instruction information for outputting the data from the input / output control unit 2a12 of the control unit 2a, and the process end scheduled time information and the process start possible time information are output (step ST5, 7) The process is terminated.
[0078]
FIG. 11 is an example of a flowchart showing processing of the schedulers 11 to 14 corresponding to steps S5 to S11 of FIG. Here, for convenience, the scheduler 12 will be described. First, the data acquisition unit 12a11 receives instruction information to acquire data from the input / output control unit 2a12 of the control unit 2a, and the process end scheduled time information and the immediately following process in the immediately preceding process (process 1) of each product. The process startable time information of (Step 3) is acquired (Steps S501 and S503). Then, the scheduled time calculation unit 12a12 receives the instruction information for executing the process from the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a, and reads the production schedule information of the own process (process 2) from the schedule storage unit 12a21. The process start scheduled time and the process end scheduled time are obtained (steps S505 and 507).
[0079]
Next, the evaluation unit 12a13 receives instruction information to execute the process from the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a, and obtains the value of the evaluation function Ei (i = 2) (step S511). Then, it is determined whether or not a predetermined end condition (for example, the value of the evaluation function Ei (i = 2) is decreased three times or the schedule is updated three times) is satisfied (step S513). When it is determined that the end condition is not satisfied, the schedule change unit 11a15 receives instruction information to execute the process from the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a, and the production schedule is changed ( Step S515). Then, the weight setting unit 12a14 accepts instruction information for executing the process from the process execution control unit 2a11 of the control unit 2a, the weight γi is changed (step S516), the process returns to step S501, and from step S501 The process of step S513 is repeatedly executed.
[0080]
If it is determined in step S513 that the end condition is satisfied, the data output unit 12a16 receives an instruction to send / receive data from the input / output control unit 2a12 of the control unit 2, and the processing end scheduled time of each product Then, the process startable time is output (steps S517 and 519), and the process ends.
[0081]
Here, an example of the production schedule generated by the scheduling device 1 will be described with reference to FIGS. Here, a production schedule when products 1 to 6 are processed in the order of steps 1 to 4 will be described. FIG. 12 is an example of a chart showing the necessity of setup change. (A)-(d) is a chart showing the necessity of stage change of process 1-process 4, respectively. Whether or not the setup change is necessary is determined depending on the type of the product processed before and the product processed immediately thereafter. In each chart, each row is a product processed before and each column is a product processed later. Here, a cross indicates that a setup change is necessary, and a circle indicates that a setup change is not necessary. For example, in the process 1, when the product 4 is processed after the product 1, the setup change is necessary before the processing of the product 4 is started, and when the product 2 is processed after the product 1, the processing of the product 2 is started. No setup change is required before
[0082]
FIG. 13 is an example of a chart representing the initial production schedule generated in step S101 of the flowchart of FIG. The abscissa is the elapsed time with the origin at the time when processing of the product in the process 1 (product 1 in this case) is started, and the production schedule of the processes 1 to 4 is described in this order in the vertical direction. Here, the processing time of each product is represented by a white square, and the number in the white square represents a product number. In addition, a hatched square represents a setup change. In addition, the ▲ mark at the bottom represents the timing of process delivery times T10 to T60 in the process 4 of the products 1 to 6 (the delivery date is when the process 4 is the final process).
[0083]
For example, in process 2, product 5, product 6, product 3, product 1, product 4, and product 2 are processed in this order, and a waiting time of 50 minutes occurs between the end of processing of product 5 and the start of processing of product 6. Therefore, a setup change occurs between the processing of the product 6 and the product 3, the product 1 and the product 4, and the product 4 and the product 2 (see FIG. 12B). In this initial schedule, the scheduled process completion time is delayed with respect to the process delivery date of process 4 for all products (product 1 to product 6), and the process delivery time delay occurs.
[0084]
FIG. 14 is an example of an explanatory diagram of the information exchange process performed in step S103 of the flowchart of FIG. The horizontal axis is the elapsed time starting from the point of time when the processing of the product (product 1 in this case) in process 1 is started, and the production schedule of process 1 and process 2 (or processes 1 to 3) is shown in the vertical direction. They are listed in this order. (A) is explanatory drawing of the information exchange process regarding the product 6 of the process 1, (b) is explanatory drawing of the information exchange process regarding the product 4 of the process 2. FIG.
[0085]
In (a), the processing of the product 5 is scheduled immediately before the processing of the product 6 in the step 2, and the scheduled processing end time of the product 5 is 80 minutes. 80 minutes. Therefore, in the schedule change process performed in step S515 in the flowchart of FIG. 11, the scheduled process end time of the product 6 in the process 1 is 70 minutes (= 80 minutes−10 minutes (= inter-process lead time)) or earlier. The production schedule in step 1 is changed.
[0086]
In (b), for the product 4 in step 2, the scheduled end time for the immediately preceding step (step 1) is 80 minutes, and the possible start time for the immediately following step (step 3) is 220 minutes. Therefore, in the schedule change process performed in step S515 of the flowchart of FIG. 11, the scheduled process start time of the product 4 in the process 2 is 90 minutes (= 80 minutes + 10 minutes (= inter-process lead time)) and 210. The production schedule of process 2 is changed so as to be before minutes (= 220 minutes-10 minutes (= inter-process lead time)).
[0087]
FIG. 15 is an example of a chart showing a production schedule obtained by changing the initial production schedule shown in FIG. 13 by the schedule change process performed in step S515 of the flowchart of FIG. The abscissa is the elapsed time with the origin at the time when processing of the product in the process 1 (product 1 in this case) is started, and the production schedule of the processes 1 to 4 is described in this order in the vertical direction. Here, the processing time of each product is represented by a white square, and the number in the white square represents a product number. In addition, a hatched square represents a setup change. In addition, the ▲ mark at the bottom represents the timing of process delivery times T10 to T60 in the process 4 of the products 1 to 6 (the delivery date is when the process 4 is the final process).
[0088]
For example, for the product 6 in the process 1 described with reference to FIG. 14A, the process end time is 70 minutes (= 80 minutes-10 minutes (= inter-process lead time)) before the process end scheduled time. The production schedule has been changed. In addition, for the product 4 in the process 2 described with reference to FIG. 14B, the scheduled processing start time of the product 4 in the process 2 is 90 minutes (= 80 minutes + 10 minutes (= inter-process lead time)) or later. In addition, the production schedule of the process 2 is changed so as to be before 210 minutes (= 220 minutes−10 minutes (= inter-process lead time)). Furthermore, the number of setup changes in step 1 to step 4 was 2, 3, 3, and 1 in the initial schedule, respectively, but in the changed production schedule shown in FIG. The production efficiency has been improved by reducing the total number of times twice, once, and once.
[0089]
On the other hand, for product 4, the scheduled process start time in process 2 is earlier than the scheduled process end time in process 1, and for product 5, the scheduled process end time in process 3 is scheduled to be greater than the scheduled process end time in process 2. The production schedule is too early to execute.
Originally, if there is a delay from the scheduled processing start time in the next process, the production schedule between the processes is inconsistent (that is, the production schedule becomes infeasible). The production schedule that there is no delay from the scheduled processing start time in the process immediately after the scheduled processing end time of each product is adopted because the method of obtaining a production schedule that satisfies the constraints in the process (that is, executable) is obtained. This is due to the fact that it is included in the evaluation function as an evaluation item without being a constraint condition.
[0090]
FIG. 16 is an example of a chart showing a production schedule finally obtained by performing a schedule change process on the initial production schedule shown in FIG. The abscissa is the elapsed time with the origin at the time when processing of the product in the process 1 (product 1 in this case) is started, and the production schedule of the processes 1 to 4 is described in this order in the vertical direction. Here, the processing time of each product is represented by a white square, and the number in the white square represents a product number. In addition, a hatched square represents a setup change. In addition, the ▲ mark at the bottom represents the timing of process delivery times T10 to T60 in the process 4 of the products 1 to 6 (the delivery date is when the process 4 is the final process).
[0091]
The production schedule in each process 1-4 is optimized, and the delay with respect to process delivery date T10-T60 of process 4 is eliminated for all products 1-6. Further, in step 3, which is a step emphasizing production efficiency, the number of setup changes is “0”, and the production schedule is high in production efficiency.
[0092]
As described above, the schedulers 1 to 4 determine the processing order of a plurality of (here, six) products for each of the four processes constituting the production line. Since the data transfer between the schedulers 1 to 4 is instructed and the execution of the processes of the schedulers 1 to 4 is instructed, the production schedule for the entire line is efficiently determined.
[0093]
Further, in the schedulers 1 to 4, the evaluation units 11a13 to 14a13 use the scheduled processing start time and the scheduled processing end time of each product obtained by the scheduled time calculation units 11a12 to 14a12 to improve the production efficiency of the production schedule for each process. Since the production schedule is changed for each process based on the evaluation result (value of the evaluation function Ei) by the evaluation units 11a13 to 14a13, the schedule change unit 11a15 to 14a15 generates an appropriate production schedule for the production efficiency of each process. Is done.
[0094]
Further, the achievement of the delivery date of the production schedule for each process is evaluated by the evaluation units 11a13 to 14a13 using the process startable time acquired by the data acquisition units 11a11 to 14a11, and the evaluation unit 11a13 is evaluated by the schedule change units 11a15 to 14a15. Since the production schedule is changed for each process based on the evaluation result (value of the evaluation function Ei) by ˜14a13, an appropriate production schedule is generated with respect to the production efficiency and delivery date achievement of each process.
[0095]
In addition, since the evaluation unit 11a13 to 14a13 evaluates the production schedule by obtaining the value of a predetermined evaluation function Ei that performs weighted addition using the weight information of the weight storage units 11a23 to 14a23, simple calculation The production schedule is evaluated.
[0096]
Further, since the weights stored in the weight storage units 11a23 to 14a23 are set for each process by the weight setting units 11a14 to 14a14 of the schedulers 1 to 4, it is possible to set an appropriate weight according to the feature of the process. Become.
[0097]
Further, the schedule change unit 11a15 to 14a15 counts the production schedule change count Ni, and the weight setting unit 11a14 to 14a14 sets the delivery date achievement degree weight γi in accordance with the increase in the change count Ni. Appropriate production schedule can be obtained in terms of performance and delivery time.
[0098]
In addition, among the plurality of steps 1 to 4 constituting the production line, the weight setting unit 14a14 of one step (here, step 4) is compared with the weight setting units 11a114 to 13a14 of the other steps 1 to 3. The weight γi of the achievement degree of the delivery date corresponding to the increase in the number of changes Ni is increased more quickly. Therefore, since the weight setting unit 14a14 in step 4 increases the weight γi of the delivery date achievement degree according to the increase in the number of changes Ni faster than the weight setting units 11a114 to 13a14 in other steps 1 to 3, the delivery date A production schedule that can achieve the above is generated.
[0099]
In addition, this invention is applicable also to the following aspects.
[0100]
(A) In the present embodiment, the case where the production line is a production line in which the order of processes for all products is the same (referred to as a flow shop type) has been described. However, the order of the processes to be processed according to the type of product The present invention is also applicable when the production lines are different (called job shop type). Hereinafter, the scheduling apparatus 1 ′ applied to the job shop type production line will be described. However, the same configuration as that of the scheduling device 1 applied to the above-described flow shop type production line is omitted, and only different portions will be described.
[0101]
FIG. 17 is an example of a configuration diagram of a scheduling apparatus 1 ′ applied to a job shop type production line. The scheduling apparatus 1 ′ has four schedulers 11 ′ to 14 ′ that determine the processing order of six products for every four processes, and the scheduler 11 ′ to 14 ′, and the data of the scheduler 11 ′ to 14 ′. In addition to instructing the transfer, the control device 2 that instructs the execution of the processes of the schedulers 11 ′ to 14 ′ and the schedule DB 4 that stores data transferred between the schedulers 11 ′ to 14 ′ are provided. The schedulers 11 ′ to 14 ′ exchange the scheduled process start time, the scheduled process end time, and the process startable time of each product via the schedule DB 4. That is, each of the schedulers 11 ′ to 14 ′ is data used when writing the scheduled process start time, the scheduled process end time, and the process startable time of each product, and changing the production schedule based on the value of the evaluation function Ei. The processing end scheduled time information of each product in a certain immediately preceding process and the processing start possible time of each product in the immediately following process are acquired by reading from the schedule DB 4.
[0102]
Note that the scheduling apparatus 1 ′ shown in FIG. 17 is applicable not only when the order of processes to be processed differs depending on the type of product, but also when there are processes that are not processed (the process is omitted) depending on the type of product. It is.
[0103]
(B) In this embodiment, although the case where a production line consists of four processes was demonstrated, what is necessary is just the form which consists of a some process. As the number of processes constituting the production line increases, the effect of the present invention that an appropriate production schedule is efficiently generated becomes more apparent.
[0104]
(C) In this embodiment, the case where the number of products for which the production schedule is determined is six has been described, but a plurality of products may be used. As the number of products increases, the effect of the present invention that an appropriate production schedule is efficiently generated becomes more apparent.
[0105]
(D) In the present embodiment, the case where the schedulers 11 to 14 include the processing time storage units 11a22 to 14a22 for storing the processing time in each process of each product has been described. However, the processing time is determined based on the product condition (weight, size, It may be determined based on the processing conditions).
[0106]
(E) In the present embodiment, the data output units 11a16 to 14a16 of the schedulers 11 to 14 output the scheduled process end time information and the process startable time information, and the data acquisition units 11a11 to 14a11 include the scheduled process end time information of the immediately preceding process. However, the data output units 11a16 to 14a16 output either one of the scheduled process end time information and the process startable time information, and the data acquisition units 11a11 to 11a11. 14a11 may acquire one of the process end scheduled time information of the immediately preceding process and the process start possible time information of the immediately following process. In this case, the processing is simplified.
[0107]
(F) In this embodiment, the evaluation function Ei is the sum of the setup change times, the sum of the delay times from the process delivery date of the scheduled process end time, and the scheduled process end time [(scheduled process start time of the immediately following process) − ( In the above description, the sum of the delay times from the process delivery time, the sum of the delay times from the process delivery time, and the scheduled processing end time It may be defined using at least one of the total delay times from [(scheduled process start time of the immediately following process) − (inter-process lead time)], or may be a form using another evaluation index.
[0108]
(G) In the present embodiment, the case where the weights αi and βi of the evaluation function Ei are fixed values has been described. However, the weight may be changed according to the number of schedule changes as with the weight γi. In this case, an appropriate production schedule can be obtained more efficiently.
[0109]
(H) In the present embodiment, the case where the initial production schedule is generated by the initial schedule generation units 11a10 to 14a10 has been described. However, the initial production schedule is generated and stored in advance according to a predetermined rule. May be read.
[0110]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the process order of a plurality of products is determined for each of a predetermined number of processes constituting the production line by the process scheduling means, and the process means for the process scheduling means. Data transfer between the process scheduling means is instructed, and execution of the process of the process scheduling means is instructed, so that the production schedule for the entire line can be determined efficiently.
[0111]
Further, in the scheduling means for each process, the evaluation unit evaluates the production efficiency of the production schedule for each process by using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit, and the production by process. Since the schedule change unit changes the production schedule for each process based on the evaluation result by the evaluation unit, an appropriate production schedule can be generated with respect to the production efficiency of each process.
[0112]
According to the invention described in claim 2, the achievement of the delivery date of the production schedule by process is evaluated by the evaluation unit using the process startable time acquired by the data acquisition unit, and the production schedule change unit by process Since the production schedule for each process is changed based on the evaluation result by the evaluation unit, an appropriate production schedule can be generated with respect to the production efficiency and delivery date achievement of each process.
[0113]
According to the invention described in claim 3, since the evaluation unit evaluates the production schedule by obtaining a value of a predetermined evaluation function for performing weighted addition using the weight information of the weight storage unit, a simple calculation is performed. Can be used to evaluate production schedules.
[0114]
According to the fourth aspect of the present invention, since the weight to be stored in the weight storage unit is set for each process by the weight setting unit of the scheduling means for each process, an appropriate weight according to the feature of the process is set. Can do.
[0115]
According to the invention described in claim 5, the number of times of change of the production schedule is counted by the production schedule change unit by process, and the weight of the achievement degree of the delivery date is set large according to the increase of the number of changes by the weight setting unit. Therefore, it is possible to obtain an appropriate production schedule with respect to productivity and delivery date.
[0116]
According to the sixth aspect of the present invention, the weight setting unit of one process among the plurality of processes constituting the production line responds to an increase in the number of changes compared to the weight setting unit of other processes. The weight of achievement of delivery date is increased more quickly. Therefore, when the weight setting unit of the final process increases the weight of achievement of the delivery date according to the increase in the number of changes compared with the weight setting unit of the other process, the production schedule that can achieve the delivery date is set. Can be generated.
[0117]
According to the invention described in claim 7, the processing order of a plurality of products is determined for each of a predetermined number of processes constituting the production line by the process-specific scheduling means, and the control means determines the process order for the process-specific scheduling means. Data transfer between the process scheduling means is instructed, and execution of the process of the process scheduling means is instructed, so that the production schedule for the entire line can be determined efficiently.
[0118]
Further, in the scheduling means for each process, the evaluation unit evaluates the production efficiency of the production schedule for each process by using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit, and the production by process. Since the schedule change unit changes the production schedule for each process based on the evaluation result by the evaluation unit, an appropriate production schedule can be generated with respect to the production efficiency of each process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a configuration diagram of a scheduling apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an example of a hardware configuration diagram of a scheduler.
FIG. 3 is an example of a functional configuration diagram of a control unit of a scheduler.
FIG. 4 is an example of an explanatory diagram of a post-process delivery date.
FIG. 5 is an example of an explanatory diagram of a post-process processable time.
FIG. 6 is an example of an explanatory diagram about an influence of a coefficient Ki on a weight γi and a production schedule.
FIG. 7 is an example of a hardware configuration diagram of a control device.
FIG. 8 is an example of a functional configuration diagram of a control unit of the control device.
FIG. 9 is an example of a flowchart showing an outline of processing of a control unit of the control device.
10 is an example of a flowchart showing processing of a scheduler corresponding to steps S1 and S3 in FIG.
FIG. 11 is an example of a flowchart showing processing of a scheduler corresponding to steps S5 to S11 of FIG.
FIG. 12 is an example of a chart showing whether or not setup change is necessary.
13 is an example of a chart representing an initial production schedule generated in step S101 of the flowchart of FIG.
FIG. 14 is an example of an explanatory diagram of an information exchange process performed in step S103 of the flowchart of FIG.
15 is an example of a chart showing a production schedule obtained by changing the initial production schedule shown in FIG. 13 by the schedule change process performed in step S515 of the flowchart of FIG.
16 is an example of a chart showing a production schedule finally obtained by performing a schedule change process on the initial production schedule shown in FIG. 13;
FIG. 17 is an example of a configuration diagram of a scheduling apparatus applied to a job shop type production line.
[Explanation of symbols]
1 Scheduling device
11-14 scheduler (scheduling means by process)
11a to 14a control unit
11a1-14a1 CPU
11a10-14a10 initial schedule generation part
11a11-14a11 data acquisition part
11a12-14a12 scheduled time calculation part
11a13-14a13 evaluation part
11a14-14a14 Weight setting unit
11a15-14a15 schedule change part
11a16-14a16 data output part
11a2-14a2 RAM
11a21-14a21 Schedule storage unit (process-specific schedule storage unit)
11a22-14a22 processing time storage unit
11a23-14a23 Weight storage unit
2 Control device (control means)
2a Control unit
2a1 CPU
2a11 Process execution control unit
2a12 Input / output control unit
2a2 RAM

Claims (7)

2以上の所定数の工程からなり、前記所定数の工程毎に前後工程が予め設定されており、前記所定数の工程の内少なくとも1の工程での製造条件の互いに相異なる複数種類の製品を製造する生産ラインの各工程における複数の製品の処理順序である工程別生産スケジュールを決定するスケジューリング装置であって、
前記所定数の工程毎に前記複数の製品の処理順序を決定する前記所定数の工程別スケジューリング手段と、
前記工程別スケジューリング手段に対して、前記工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受を指示すると共に、前記工程スケジューリング手段の処理の実行を指示する制御手段とを備え、
各工程別スケジューリング手段は、自工程における製品の処理順序である工程別生産スケジュール情報を格納する工程スケジュール記憶部と、
前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段から、各製品の処理終了予定時刻情報を取得するデータ取得部と、
前記工程別生産スケジュール情報及び直前工程の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求める予定時刻算出部と、
前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて前記工程別生産スケジュールの生産効率を評価する評価部と、
前記評価部による評価結果に基づいて、前記工程別生産スケジュールを変更し、工程スケジュール記憶部に更新的に格納する工程別生産スケジュール変更部と、
前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段に対して、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理終了予定時刻情報を出力するデータ出力部とを備えることを特徴とするスケジューリング装置。
A plurality of types of products having two or more predetermined numbers of processes, in which preceding and following processes are set in advance for each of the predetermined number of processes, and manufacturing conditions in different manufacturing conditions in at least one of the predetermined number of processes. A scheduling device that determines a production schedule for each process, which is a processing order of a plurality of products in each process of a production line to be manufactured,
The predetermined number of process-specific scheduling means for determining the processing order of the plurality of products for each of the predetermined number of processes;
Instructing the process scheduling means to exchange data between the process scheduling means, and a control means to instruct execution of the process of the process scheduling means,
Each process scheduling means, a process schedule storage unit that stores process-specific production schedule information that is the processing order of products in its own process,
A data acquisition unit that receives an instruction to send and receive data from the control means, and acquires process end scheduled time information of each product from the process-specific scheduling means immediately before the own process;
Using the production schedule information for each process and the scheduled process end time information of the immediately preceding process, a scheduled time calculation unit for obtaining a scheduled process start time and a scheduled process end time for each product;
An evaluation unit that evaluates the production efficiency of the production schedule according to the process using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit;
Based on the evaluation result by the evaluation unit, the production schedule by process is changed, and the production schedule change unit by process is updated and stored in the process schedule storage unit;
A data output that receives an instruction to send / receive data from the control means and outputs the scheduled processing end time information of each product obtained by the scheduled time calculation unit to the process-specific scheduling means immediately after the own process A scheduling apparatus.
前記データ取得部は、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段から、当該直後工程において各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻である処理開始可能時刻情報を取得し、
前記評価部は、前記データ取得部によって取得された処理開始可能時刻を用いて前記工程別生産スケジュールの納期の達成度を評価し、
前記データ出力部は、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段に対して、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の直前に処理される製品の処理終了予定時刻を処理開始可能時刻情報として出力することを特徴とする請求項1に記載のスケジューリング装置。
The data acquisition unit acquires process start possible time information that is a process end scheduled time of a product processed immediately before each product in the immediately subsequent process from the process-specific scheduling unit immediately after the own process,
The evaluation unit evaluates the achievement degree of the delivery date of the production schedule according to the process using the process startable time acquired by the data acquisition unit,
The data output unit uses the process-by-process scheduling means of the process immediately before its own process as the process start possible time information that is the process end scheduled time of the product processed immediately before each product obtained by the scheduled time calculation unit. The scheduling apparatus according to claim 1, wherein the scheduling apparatus outputs the scheduling apparatus.
前記工程別スケジューリング手段は、前記評価部において使用される重み情報を格納する重み記憶部を備え、
前記評価部は、前記重み記憶部の重み情報を用いて重み付き加算を行う所定の評価関数の値を求めることによって評価することを特徴とする請求項1または2に記載のスケジューリング装置。
The scheduling means for each process includes a weight storage unit that stores weight information used in the evaluation unit,
The scheduling apparatus according to claim 1, wherein the evaluation unit performs evaluation by obtaining a value of a predetermined evaluation function for performing weighted addition using weight information of the weight storage unit.
前記工程別スケジューリング手段は、前記重み記憶部に格納する重みを設定する重み設定部を備え、
前記重み設定部は、工程毎に重みを設定することを特徴とする請求項3に記載のスケジューリング装置。
The scheduling means for each process includes a weight setting unit that sets a weight to be stored in the weight storage unit,
The scheduling apparatus according to claim 3, wherein the weight setting unit sets a weight for each process.
前記工程別生産スケジュール変更部は、生産スケジュールの変更回数をカウントし、
前記重み設定部は、前記変更回数の増大に応じて前記納期の達成度の重みを大きく設定することを特徴とする請求項4に記載のスケジューリング装置。
The process-specific production schedule changing unit counts the number of times the production schedule is changed,
The scheduling apparatus according to claim 4, wherein the weight setting unit sets the weight of the achievement degree of the delivery date to a large value in accordance with the increase in the number of changes.
前記複数の工程の内、1の工程の前記重み設定部は、他の工程の前記重み設定部と比較して、前記変更回数の増大に応じた前記納期の達成度の重みの増加する程度が大きいことを特徴とする請求4又は5に記載のスケジューリング装置。Among the plurality of steps, the weight setting unit of one step increases the weight of the achievement degree of the delivery date according to the increase in the number of changes compared to the weight setting unit of another step. 6. The scheduling apparatus according to claim 4, wherein the scheduling apparatus is large. 2以上の所定数の工程からなり、前記所定数の工程毎に前後工程が予め設定されており、前記所定数の工程の内少なくとも1の工程での製造条件の互いに相異なる複数種類の製品を製造する生産ラインの各工程における複数の製品の処理順序である工程別生産スケジュールを決定するためのスケジューリングプログラムであって、コンピュータを、前記所定数の工程毎に前記複数の製品の処理順序を決定する前記所定数の工程別スケジューリング手段と、
前記工程別スケジューリング手段に対して、前記工程別スケジューリング手段間におけるデータの授受を指示すると共に、前記工程スケジューリング手段の処理の実行を指示する制御手段として機能させ、
各工程別スケジューリング手段は、自工程における製品の処理順序である工程別生産スケジュール情報を格納する工程スケジュール記憶部と、
前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直前工程の工程別スケジューリング手段から、各製品の処理終了予定時刻情報を取得するデータ取得部と、
前記工程別生産スケジュール情報及び直前工程の処理終了予定時刻情報を用いて、各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を求める予定時刻算出部と、
前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理開始予定時刻及び処理終了予定時刻を用いて前記工程別生産スケジュールの生産効率を評価する評価部と、
前記評価部による評価結果に基づいて、前記工程別生産スケジュールを変更し、工程スケジュール記憶部に更新的に格納する工程別生産スケジュール変更部と、
前記制御手段からのデータの授受の指示を受け付けて、自工程の直後工程の工程別スケジューリング手段に対して、前記予定時刻算出部によって求められた各製品の処理終了予定時刻情報を出力するデータ出力部として機能することを特徴とするスケジューリングプログラム。
A plurality of types of products having two or more predetermined numbers of processes, in which preceding and following processes are set in advance for each of the predetermined number of processes, and manufacturing conditions in different manufacturing conditions in at least one of the predetermined number of processes. A scheduling program for determining a production schedule for each process, which is a processing order of a plurality of products in each process of a production line to be manufactured, wherein the computer determines a processing order of the plurality of products for each predetermined number of processes. The predetermined number of process-by-process scheduling means,
Instructing the process scheduling means to exchange data between the process scheduling means and function as a control means to instruct execution of the process of the process scheduling means,
Each process scheduling means, a process schedule storage unit that stores process-specific production schedule information that is the processing order of products in its own process,
A data acquisition unit that receives an instruction to send and receive data from the control means, and acquires process end scheduled time information of each product from the process-specific scheduling means immediately before the own process;
Using the production schedule information for each process and the scheduled process end time information of the immediately preceding process, a scheduled time calculation unit for obtaining a scheduled process start time and a scheduled process end time for each product;
An evaluation unit that evaluates the production efficiency of the production schedule according to the process using the scheduled process start time and the scheduled process end time of each product obtained by the scheduled time calculation unit;
Based on the evaluation result by the evaluation unit, the production schedule by process is changed, and the production schedule change unit by process is updated and stored in the process schedule storage unit;
A data output that receives an instruction to send / receive data from the control means and outputs the scheduled processing end time information of each product obtained by the scheduled time calculation unit to the process-specific scheduling means immediately after the own process A scheduling program that functions as a section.
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