JP2006107391A - 生産・物流計画作成装置及び方法、プロセス制御装置及び方法、並びにコンピュータプログラム - Google Patents
生産・物流計画作成装置及び方法、プロセス制御装置及び方法、並びにコンピュータプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間分について物流指示を算出してシミュレータに与えて、予め選択された対象期間分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果から生産・物流計画を作成する際に、数式モデルを工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、構築した数式モデルそれぞれに対して最適化計算処理を行って、最適なものを選択する。
【選択図】 図1
Description
また、本発明によるプロセス制御装置、方法、及びコンピュータプログラムは、異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路を選択可能な生産・物流プロセスを制御するためのものにおいて、上記生産・物流プロセスの物流フローや物流制約をモデルで表し、事象が発生したときの物流状態及び物流制約を検出するシミュレータと、上記生産・物流計画の立案開始日時から予め設定された対象期間(計画作成期間)分を対象として、上記生産・物流プロセスの物流状態と物流制約とからなる数式モデルを保持する数式モデル保持装置と、上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルを評価するための評価関数を設定する評価関数設定装置と、上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルと、上記評価関数設定装置により設定された評価関数とを用いて最適化計算処理を行って上記シミュレータに対する物流指示を算出する最適化計算装置とを用いて、上記最適化計算装置による最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間(指示算出期間)分について物流指示を算出して上記シミュレータに与えて、予め選択された対象期間(シミュレーション期間)分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間(計画確定期間)分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、上記確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果に基づいて上記生産・物流プロセスを制御するものであって、上記数式モデルを上記工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、上記構築した数式モデルそれぞれに対して上記最適化計算装置による最適化計算処理を行って、最適なものを選択する点に特徴を有する。
以下、図面を用いて本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態の生産・物流計画作成装置では、従来例でも述べたようなヤードから貯鉱槽までの搬送において、ヤード積みつけ銘柄、ヤード在庫量推移、鉄鉱石・焼結鉱切出し量、設備レイアウト等の原料物流制約の下で、高炉・焼結工場操業を安定化するため在庫を確保し、鉄鉱石粒度を安定化し、焼結鉱の微粉化を防止するため在庫レベル高位安定化を実現した原料ヤード操業計画の最適化問題を扱うものとする。ただし、これはあくまでも一例であり、本実施形態の生産・物流計画作成装置は、異なる複数の工程で複数の製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路(同一工程で異なる設備を使用する場合も異工程経路と考える)を選択可能な生産・物流プロセスにおいて、上下工程・対象工程に課せられた多くの制約を守りつつ対象工程での操業計画を作成する際には適用することが可能であり、また特に有効である。
If (現時刻>処理開始時刻リストの該当工程処理開始時刻)発火可能
else 発火不可能
現在時刻がH12/3/1の10時23分であれば、処理開始時刻リストのベルトコンベア系列1の工程処理開始時刻はH12/3/1の10時21分であるので、発火可能とする。
割付けパターン1として、
(貯鉱槽1、ヤード1、RR No.1、系列1)、(貯鉱槽2、ヤード1、RR N o.1、系列2)、(貯鉱槽3、ヤード1、RR No.1、系列3)
と割付けパターン2として、
(貯鉱槽1、ヤード1、RR No.1、系列1)、(貯鉱槽2、ヤード2、RR N o.2、系列4)、(貯鉱槽3、ヤード1、RR No.1、系列3)
の2パターンが導出される。
t_bcs= ts+l ……(1)
t_bce= te+m ……(2)
t_Rs = ts+n ……(3)
t_Re = te+p ……(4)
と表される。
R(ts) =ats +b ……(5)
R(te) =cte +d ……(6)
と表される。ここで、a,b,c,dは時刻と槽在庫レベルの間の関係を表す比例定数である。
JOB1がJOB3より早く処理される場合 ts3 ≧ te1 ……(7)
JOB3がJOB1より早く処理される場合 ts1 ≧ te3 ……(8)
と表される。
ts3 - te1+MI ≧ 0 ……(9)
ts1 - te3+M(1-I) ≧ 0 ……(10)
AX ≦ B ……(11)
Xmin ≦ X ≦ Xmax ……(12)
∃x:整数 for [ x|x ∈ X ] ……(13)
という簡単な線形式及び整数制約式として構築することができる。
22 貯鉱槽在庫推移予測部
23 工程経路割付けパターン検索部
24 物流モデル構築部
25 最適化計算部
26 評価関数設定部
27 最適化部
30 条件設定及び取込み部
31 生産・物流計画作成部
32 ガントチャート表示・貯鉱槽在庫推移グラフ表示部
33 各種評価部
Claims (9)
- 異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路を選択可能な生産・物流プロセスにおける生産・物流計画を作成するための生産・物流計画作成装置において、
上記生産・物流プロセスの物流フローや物流制約をモデルで表し、事象が発生したときの物流状態及び物流制約を検出するシミュレータと、
上記生産・物流計画の立案開始日時から予め設定された対象期間(計画作成期間)分を対象として、上記生産・物流プロセスの物流状態と物流制約とからなる数式モデルを保持する数式モデル保持装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルを評価するための評価関数を設定する評価関数設定装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルと、上記評価関数設定装置により設定された評価関数とを用いて最適化計算処理を行って上記シミュレータに対する物流指示を算出する最適化計算装置とを有し、
上記最適化計算装置による最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間(指示算出期間)分について物流指示を算出して上記シミュレータに与えて、予め選択された対象期間(シミュレーション期間)分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間(計画確定期間)分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、上記確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果から上記生産・物流プロセスにおける生産・物流計画を作成する生産・物流計画作成装置であって、
上記数式モデルを上記工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、上記構築した数式モデルそれぞれに対して上記最適化計算装置による最適化計算処理を行って、最適なものを選択することを特徴とする生産・物流計画作成装置。 - 上記評価関数は線形又は2次形式であることを特徴とする請求項1に記載の生産・物流計画作成装置。
- 上記モデルはペトリネットモデルであることを特徴とする請求項1又は2に記載の生産・物流計画作成装置。
- 上記最適化計算装置は、最適化或いは準最適化問題として最適化計算処理を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の生産・物流計画作成装置。
- 異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路を選択可能な生産・物流プロセスにおける生産・物流計画を作成するための生産・物流計画作成方法において、
上記生産・物流プロセスの物流フローや物流制約をモデルで表し、事象が発生したときの物流状態及び物流制約を検出するシミュレータと、
上記生産・物流計画の立案開始日時から予め設定された対象期間(計画作成期間)分を対象として、上記生産・物流プロセスの物流状態と物流制約とからなる数式モデルを保持する数式モデル保持装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルを評価するための評価関数を設定する評価関数設定装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルと、上記評価関数設定装置により設定された評価関数とを用いて最適化計算処理を行って上記シミュレータに対する物流指示を算出する最適化計算装置とを用い、
上記最適化計算装置による最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間(指示算出期間)分について物流指示を算出して上記シミュレータに与えて、予め選択された対象期間(シミュレーション期間)分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間(計画確定期間)分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、上記確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果から上記生産・物流プロセスにおける生産・物流計画を作成する生産・物流計画作成方法であって、
上記数式モデルを上記工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、上記構築した数式モデルそれぞれに対して上記最適化計算装置による最適化計算処理を行って、最適なものを選択することを特徴とする生産・物流計画作成方法。 - 異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路を選択可能な生産・物流プロセスにおける生産・物流計画を作成するための生産・物流計画作成をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムにおいて、
上記生産・物流プロセスの物流フローや物流制約をモデルで表し、事象が発生したときの物流状態及び物流制約を検出するシミュレータと、
上記生産・物流計画の立案開始日時から予め設定された対象期間(計画作成期間)分を対象として、上記生産・物流プロセスの物流状態と物流制約とからなる数式モデルを保持する数式モデル保持装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルを評価するための評価関数を設定する評価関数設定装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルと、上記評価関数設定装置により設定された評価関数とを用いて最適化計算処理を行って上記シミュレータに対する物流指示を算出する最適化計算装置とを用い、
上記最適化計算装置による最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間(指示算出期間)分について物流指示を算出して上記シミュレータに与えて、予め選択された対象期間(シミュレーション期間)分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間(計画確定期間)分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、上記確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果から上記生産・物流プロセスにおける生産・物流計画を作成する生産・物流計画作成をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
上記数式モデルを上記工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、上記構築した数式モデルそれぞれに対して上記最適化計算装置による最適化計算処理を行って、最適なものを選択することを特徴とするコンピュータプログラム。 - 異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路を選択可能な生産・物流プロセスを制御するためのプロセス制御装置において、
上記生産・物流プロセスの物流フローや物流制約をモデルで表し、事象が発生したときの物流状態及び物流制約を検出するシミュレータと、
上記生産・物流計画の立案開始日時から予め設定された対象期間(計画作成期間)分を対象として、上記生産・物流プロセスの物流状態と物流制約とからなる数式モデルを保持する数式モデル保持装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルを評価するための評価関数を設定する評価関数設定装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルと、上記評価関数設定装置により設定された評価関数とを用いて最適化計算処理を行って上記シミュレータに対する物流指示を算出する最適化計算装置とを有し、
上記最適化計算装置による最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間(指示算出期間)分について物流指示を算出して上記シミュレータに与えて、予め選択された対象期間(シミュレーション期間)分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間(計画確定期間)分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、上記確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果に基づいて上記生産・物流プロセスを制御するプロセス制御装置であって、
上記数式モデルを上記工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、上記構築した数式モデルそれぞれに対して上記最適化計算装置による最適化計算処理を行って、最適なものを選択することを特徴とするプロセス制御装置。 - 異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路を選択可能な生産・物流プロセスを制御するためのプロセス制御方法において、
上記生産・物流プロセスの物流フローや物流制約をモデルで表し、事象が発生したときの物流状態及び物流制約を検出するシミュレータと、
上記生産・物流計画の立案開始日時から予め設定された対象期間(計画作成期間)分を対象として、上記生産・物流プロセスの物流状態と物流制約とからなる数式モデルを保持する数式モデル保持装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルを評価するための評価関数を設定する評価関数設定装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルと、上記評価関数設定装置により設定された評価関数とを用いて最適化計算処理を行って上記シミュレータに対する物流指示を算出する最適化計算装置とを用い、
上記最適化計算装置による最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間(指示算出期間)分について物流指示を算出して上記シミュレータに与えて、予め選択された対象期間(シミュレーション期間)分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間(計画確定期間)分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、上記確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果に基づいて上記生産・物流プロセスを制御するプロセス制御方法であって、
上記数式モデルを上記工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、上記構築した数式モデルそれぞれに対して上記最適化計算装置による最適化計算処理を行って、最適なものを選択することを特徴とするプロセス制御方法。 - 異なる複数工程経路で複数製品を処理し、且つ、各製品が異なる複数工程経路を選択可能な生産・物流プロセスを制御するためのプロセス制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムにおいて、
上記生産・物流プロセスの物流フローや物流制約をモデルで表し、事象が発生したときの物流状態及び物流制約を検出するシミュレータと、
上記生産・物流計画の立案開始日時から予め設定された対象期間(計画作成期間)分を対象として、上記生産・物流プロセスの物流状態と物流制約とからなる数式モデルを保持する数式モデル保持装置と、
上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルを評価するための評価関数を設定する評価関数設定装置と、上記数式モデル保持装置により保持された数式モデルと、上記評価関数設定装置により設定された評価関数とを用いて最適化計算処理を行って上記シミュレータに対する物流指示を算出する最適化計算装置とを用い、
上記最適化計算装置による最適化計算処理により、立案開始日時から所定の区切られた範囲で設定された対象期間(指示算出期間)分について物流指示を算出して上記シミュレータに与えて、予め選択された対象期間(シミュレーション期間)分だけシミュレーションを実行し、予め設定した期間(計画確定期間)分だけ上記シミュレーション結果を生産・物流計画として確定し、上記確定した期間の直後の日時を新たな立案開始日時として設定して生産・物流計画を立案するという処理を繰り返すことにより得られたシミュレーション結果に基づいて上記生産・物流プロセスの制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
上記数式モデルを上記工程経路として選択可能な組み合せ工程の全パターン又は一部のパターンについて構築し、上記構築した数式モデルそれぞれに対して上記最適化計算装置による最適化計算処理を行って、最適なものを選択することを特徴とするコンピュータプログラム。
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