JP2006178756A - Production/physical distribution planning device and method, process control device and method, and computer program - Google Patents

Production/physical distribution planning device and method, process control device and method, and computer program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To flexibly minutely optimize physical distribution control or a production/physical distribution plan requiring arbitrary time accuracy along an intention of a planner at high speed or with desired accuracy, in a process for processing a plurality of products in a plurality of different processes, and allowing each the product to select a plurality of different process paths. <P>SOLUTION: Time accuracy of a numerical formula model, an instruction calculation period, a simulation period, and a plan decision period can be arbitrarily set, when creating the production/physical distribution plan from a simulation result obtained by repeating a process for preparing the production/physical distribution plan by calculating a physical distribution instruction about an amount of a target period set in a prescribed partitioned range from a preparation start date by optimization calculation processing and imparting it to a simulator, deciding a result obtained by executing simulation by the amount of the previously selected target period as the production/physical distribution plan, and setting a date just after the decided period as a new planning start date. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、異なる複数の搬送経路で複数製品を搬送し、且つ、各製品が異なる複数搬送経路を選択可能な搬送プロセス等に利用して好適な生産・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に関する。   The present invention relates to a production / distribution plan creation apparatus and method suitable for use in a transport process or the like that transports a plurality of products through a plurality of different transport paths and can select different transport paths for each product, and a process control apparatus. And a method and a computer program.

従来、鉄鋼を始めとする多くの産業における製造プロセス・搬送では、異なる複数の工程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条件で製造・搬送している。例えば、製鉄所において行われるヤードから貯鉱槽までの製銑原料の搬送工程では、異なる銘柄が入槽され、且つ、異なる切出し速度で払出される複数槽に向け、複数銘柄が積みつけられた複数のヤードから槽に入槽されている銘柄に適合する山(ヤードに鉄鉱石が山状に積みつけられたもの)を選択し、使用できる複数のリクレーマの内で適切なリクレーマを選択し、リクレーマによって山からの切出し処理を行い、切出した鉄鉱石は搬送可能な複数ベルトコンベア系列の内で適切なベルトコンベア系列を選択し、貯鉱槽へ搬送し、貯鉱槽に適切な開始時刻から終了時刻まで適切な入槽量を入槽処理する。この場合に、複数銘柄が複数ヤードに積みつけられており、しかも複数山に同一銘柄が積みつけられていることもある。   2. Description of the Related Art Conventionally, in manufacturing processes and transportation in many industries including steel, a plurality of products are processed in a plurality of different processes, and each product is manufactured and transported under a condition that a plurality of different process paths can be selected. For example, in the ironmaking raw material transfer process from the yard to the storage tank at a steelworks, multiple brands were stacked for multiple tanks with different brands entered and discharged at different cutting speeds. Select a mountain that matches the brand in the tank from multiple yards (a pile of iron ore piled in the yard), select an appropriate reclaimer from the available reclaimers, The reclaimer cuts out from the mountain, and the iron ore that has been cut out is selected from the belt conveyor series that can be transported, and is transported to the storage tank. Enter the appropriate tank volume until the end time. In this case, a plurality of brands are stacked in a plurality of yards, and the same brand may be stacked in a plurality of mountains.

このようなヤードから貯鉱槽までの製銑原料生産計画を立てる際には、ヤード、リクレーマ、ベルトコンベア系列、貯鉱槽の操業上の制約や、原料物流工程に起因する制約等を考慮に入れる必要がある。すなわち、原料工場では、高炉操業及び焼結工場の操業安定化のために貯鉱槽の荷切れは最小限に食い止める、或いは、発生してはならない。このために、多数ある貯鉱槽の在庫推移を絶えず監視し、常に気を配る必要がある。   When planning the production of steelmaking raw materials from yard to storage tank, take into account the operational restrictions of the yard, reclaimer, belt conveyor series, storage tank, and restrictions due to the raw material logistics process. It is necessary to put in. That is, in the raw material factory, the outage of the storage tank should be kept to a minimum or should not occur in order to stabilize the operation of the blast furnace operation and the sintering factory. To this end, it is necessary to constantly monitor the inventory changes of many mining tanks and to be always careful.

また、貯鉱槽の在庫レベルがある一定レベルを切ると槽に溜まっていた粒度の粗い鉄鉱石が一気に流出し、鉄鉱石の粒度安定阻害を起こしたり、焼結鉱を入槽する際に落下距離が大きくなるために微粉化が発生したりするおそれがある。これらを防ぐために、貯鉱槽在庫は高位安定であることが要求される。   In addition, when the stock level of the storage tank falls below a certain level, the coarse iron ore that has accumulated in the tank flows out at once, causing the iron ore to become unstable in grain size and falling when entering the sintered ore. There is a possibility that pulverization may occur because the distance becomes large. In order to prevent these, the storage tank inventory is required to be highly stable.

さらに貯鉱槽に入槽する銘柄毎に工程経路が異なるばかりか、同一貯鉱槽に入槽する場合にも工程経路が複数存在するため、設備の使用状況を判断し適切な工程経路を選択する必要がある。   Furthermore, not only the process route is different for each brand entering the storage tank, but there are multiple process paths even when entering the same storage tank, so the use status of the equipment is judged and an appropriate process route is selected. There is a need to.

さらにまた、各工程・各設備での処理時間が異なることも考慮に入れる必要がある。   Furthermore, it is necessary to take into consideration that the processing time in each process and each equipment is different.

このような様々な制約の下で、1つの山から1つのリクレーマを使い、一つのベルトコンベア系列で搬送し、1つの貯鉱槽に対して入槽するのであれば、単純に貯鉱槽の在庫レベルが低くなれば、その時点で山から鉄鉱石を貯鉱槽に運んでいけば良い。   Under such various restrictions, if one reclaimer is used from one mountain, it is transported by one belt conveyor system, and it enters into one storage tank, the storage tank is simply If the inventory level is low, iron ore can be transported from the mountain to the storage tank at that time.

ところが、上述したように複数銘柄が複数ヤードに積みつけられ、且つ、別山に同一銘柄が複数箇所積みつけられており、複数貯鉱槽に入槽するような操業条件では、全体の生産効率を向上させるためにも、どの貯鉱槽にどういう順番でどのリクレーマ及びベルトコンベア系列を使用し、いつからいつまで入槽作業を行うかについての原料ヤード操業計画をきちんと立てる必要があり、それにより高炉・焼結工場の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することが可能になる。   However, as described above, multiple brands are stacked in multiple yards, and multiple brands are stacked in different mountains. In order to improve the quality, it is necessary to make a raw material yard operation plan for which storage tanks should be used in what order and which reclaimer and belt conveyor system will be used, and from when to when the tanks will be installed. In order to stabilize the operation of the sinter plant, it is possible to secure inventory, stabilize the iron ore particle size, and prevent the sinter ore from being pulverized.

一般に、複数製品を異なる複数の工程で処理して製造する製造プロセスでは、プロセス内における生産・物流計画作成或いは物流制御の自動化が望まれる。従来、この自動化のための技術として様々な手法による離散事象系シミュレータ等が提案されている。例えば、特許文献1の「生産計画評価方法及びシステム」に開示されているように、コンピュータ上に構築した工場を模したシミュレータ上で、実機器と同じインタフェースから取得した情報を使用して実機器の稼動を予測し、稼動予測に基づいて、実機器より速い速度で仮想的な生産を行い、仮想的な生産の過程及び結果を用いて、精度の高い指標を提示することによって、生産計画の評価及び選択を可能にする手法である。   In general, in a manufacturing process in which a plurality of products are processed and manufactured in a plurality of different processes, production / distribution planning in the process or automation of distribution control is desired. Conventionally, as a technique for this automation, a discrete event simulator or the like by various methods has been proposed. For example, as disclosed in “Production Plan Evaluation Method and System” of Patent Document 1, on a simulator simulating a factory built on a computer, information obtained from the same interface as the actual device is used. By predicting the operation of the product, performing virtual production at a faster speed than the actual equipment based on the operation prediction, and presenting a highly accurate index using the virtual production process and results, the production plan It is a technique that enables evaluation and selection.

特開2002−366219号公報JP 2002-366219 A

上記特許文献1に記載の「生産計画評価方法及びシステム」に開示されているように、従来の離散事象系シミュレータを用いて生産・物流スケジュールを作成する手法は、満足できる結果が得られるまでには、(1)条件を種々に変えながらシミュレーションを行い、その結果の評価を何回も繰返し行う必要があった。したがって、(2)大規模工場では生産・物流スケジュールを作成するのに多くの時間がかかってしまう問題点があった。また、(3)高精度な生産・物流スケジュールを得るためには、シミュレーション・ルールを細かく設定しなければならない問題点があった。   As disclosed in “Production Plan Evaluation Method and System” described in Patent Document 1 above, the method of creating a production / distribution schedule using a conventional discrete event simulator requires a satisfactory result. (1) It was necessary to perform simulation while changing the conditions in various ways, and repeatedly evaluate the results. Therefore, (2) a large-scale factory has a problem that it takes a lot of time to create a production / distribution schedule. In addition, (3) in order to obtain a highly accurate production / distribution schedule, there is a problem that the simulation rules must be set in detail.

また、従来、生産・物流計画作成或いは物流制御の自動化のための技術として様々な手法によるシミュレータ等が提案されている。   Conventionally, simulators using various methods have been proposed as techniques for production / distribution plan creation or automation of distribution control.

しかしながら、上述の操業例のように、多くの制約があり、その制約を守りつつ、且つ、適切な工程経路を選択する操業計画或いは物流制御を実行するのに特に適した手法は提案されていなかった。特に、実操業での使用に耐えうるためには、高速に或いは立案者の求める精度で詳細に、立案者の意図に沿って柔軟に最適化できるようにした生産・物流計画或いは物流制御が要求されるが、上記要望に特に適した手法は提案されていなかった。   However, as in the above operation example, there are many limitations, and a method that is particularly suitable for executing an operation plan or distribution control for selecting an appropriate process route while keeping the constraints has not been proposed. It was. In particular, in order to withstand use in actual operations, production / distribution planning or distribution control that can be flexibly optimized in accordance with the planner's intention at high speed or with the accuracy required by the planner is required. However, a method particularly suitable for the above request has not been proposed.

そこで本発明は、異なる複数の工程で複数製品を処理し、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、任意の時間精度を必要とする生産・物流計画或いは物流制御を高速に或いは立案者の求める精度で詳細に、立案者の意図に沿って柔軟に最適化できるようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention is a production / distribution process in which a plurality of products are processed in a plurality of different processes, and each product can select a plurality of different process paths (even if different facilities are used in the same process). The purpose is to be able to flexibly optimize production / distribution planning or distribution control that requires arbitrary time accuracy at high speed or in detail with the accuracy required by the planner, in accordance with the planner's intention. .

本発明による生産・物流計画作成装置、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・物流プロセスにおける生産・物流計画を作成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ものであって、上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定可能にした点に特徴を有する。
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、上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定可能にした点に特徴を有する。
The production / distribution plan creation apparatus, method, and computer program according to the present invention process a plurality of products in different multi-process paths, and each product can select different multi-process paths in a production / distribution process. In order to create a model, the logistics flow and logistics constraints of the production / logistics process are modeled, and the simulator detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs, and the production / logistics planning start date and time And a mathematical model holding device for holding a mathematical model composed of the distribution state and physical distribution constraints of the production / distribution process, and a mathematical model holding device for the target period (plan creation period) set in advance. An evaluation function setting device for setting an evaluation function for evaluating the mathematical model and a mathematical model holding device. The optimization calculation device using the optimized calculation device that performs the optimization calculation processing using the calculated mathematical model and the evaluation function set by the evaluation function setting device and calculates the physical distribution instruction for the simulator By the optimization calculation processing by the calculation, the distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and time, and is given to the simulator, and the target period (simulation selected in advance) (Simultaneous period) is performed, the simulation result is confirmed as a production / distribution plan for a preset period (plan finalization period), and the date and time immediately after the determined period is set as a new planning start date and time. From the simulation results obtained by repeating the process of creating a production / distribution plan, A production / distribution plan in a flow process, characterized in that all or any of the time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and the plan determination period can be arbitrarily set. Have
The process control apparatus, method, and computer program according to the present invention are for controlling a production / distribution process in which a plurality of products are processed by different multi-step paths and each product can select different multi-step paths. In the above, a model that represents the logistics flow and logistics constraints of the production / logistics process as described above, a simulator that detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs, and a target that is set in advance from the start date of planning the production / logistics plan For the period (plan creation period), a mathematical model holding device that holds a mathematical model composed of the distribution state and physical distribution constraints of the production / distribution process, and a mathematical model held by the mathematical model holding device are evaluated. An evaluation function setting device for setting an evaluation function for the above, a mathematical model held by the mathematical model holding device, An optimization calculation process is performed using the evaluation function set by the evaluation function setting apparatus, and an optimization calculation process is performed by the optimization calculation apparatus. The distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and given to the simulator, and the simulation is performed for the target period (simulation period) selected in advance. Execute and finalize the simulation result as a production / distribution plan for a preset period (plan finalization period), and set the date and time immediately after the determined period as the new planning start date and time to plan the production / distribution plan The production / distribution process is controlled based on the simulation results obtained by repeating the process Be one that has time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, characterized in that the arbitrarily set all or any of the above plan definite period.

本発明によれば、異なる複数の工程で複数製品を処理し、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)を選択可能なプロセスにおいて、任意の時間精度を必要とする生産・物流計画或いは物流制御を高速に或いは立案者の求める精度で詳細に、立案者の意図に沿って柔軟に最適化できるようにすることができる。   According to the present invention, in a process that can process a plurality of products in a plurality of different processes, and that each product can select a different multi-process path (considering a different process path even when using different equipment in the same process), It is possible to flexibly optimize production / distribution planning or distribution control requiring an arbitrary time accuracy at high speed or in detail with accuracy required by the planner, in accordance with the planner's intention.

以下、図面を参照しながら本発明の生産・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を説明する。最初に、図9を用いて本実施形態の生産・物流計画作成装置の基本的な構成を説明する。   Hereinafter, a production / distribution plan creation apparatus and method, a process control apparatus and method, and a computer program according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, the basic configuration of the production / distribution plan creation apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG.

図9は、本発明を適用した生産・物流計画作成装置の全体構成の一例を説明するブロック図である。図9に示したように、本実施形態の生産・物流計画作成装置300は、離散事象系シミュレータ310、数式モデル保持装置320、最適化計算装置330、評価関数設定装置340等によって構成されている。   FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of a production / distribution plan creation apparatus to which the present invention is applied. As shown in FIG. 9, the production / distribution plan creation apparatus 300 of this embodiment includes a discrete event system simulator 310, a mathematical model holding apparatus 320, an optimization calculation apparatus 330, an evaluation function setting apparatus 340, and the like. .

上記離散事象系シミュレータ310は、工場等を模擬した大型の離散事象系シミュレータであり、事象(離散事象系シミュレータのイベント)毎に物を動かす離散事象系として構成されている。本実施形態においては、ペトリネットを用いて上記離散事象系シミュレータ310を構成し、数式モデル321を出力するように構成している。   The discrete event simulator 310 is a large discrete event simulator that simulates a factory or the like, and is configured as a discrete event system that moves an object for each event (an event of the discrete event simulator). In the present embodiment, the discrete event simulator 310 is configured using a Petri net, and a mathematical model 321 is output.

また、上記離散事象系シミュレータ310に対応させて物流モデル(数式モデル)321が構成されている。本実施形態においては、製造プロセス・搬送における製品受入計画、製品出荷計画、在庫計画、設備使用計画、設備修理計画、設備能力、工程現況、設備現況、在庫現況、設備稼働・故障現況、及び操業者からの操業前提条件の全て或いは一部を表わす入力データに基づいて、上記生産・物流計画の立案開始日時からあらかじめ設定された対象期間(指示算出期間)分を対象として、あらかじめ設定した精度に基づいて、製品、移動体、設備の処理に伴う作業群の関係、制約に対して数式モデル321を構築するようにしている。   Further, a physical distribution model (mathematical model) 321 is configured in correspondence with the discrete event system simulator 310. In this embodiment, product acceptance plan, product shipment plan, inventory plan, equipment use plan, equipment repair plan, equipment capacity, process status, equipment status, inventory status, equipment operation / failure status, and operation in manufacturing process / conveyance Based on the input data representing all or part of the operational preconditions from the operator, the target period (instruction calculation period) for the target period (instruction calculation period) set in advance from the planning start date and time of the production / distribution plan Based on this, the mathematical formula model 321 is constructed for the relations and constraints of work groups associated with processing of products, moving objects, and facilities.

上記数式モデル321は、半導体記憶手段等により構成される数式モデル保持装置320によって保持されている。そして、上記数式モデル321と最適化計算装置330によって最適化計算を行い、上記離散事象系シミュレータ310に対する物流指示を算出するようにしている。上記最適化計算装置330によって行われる最適化計算は評価関数Sを用いて行われる。   The mathematical model 321 is held by a mathematical model holding device 320 configured by semiconductor storage means or the like. Then, optimization calculation is performed by the mathematical model 321 and the optimization calculation device 330, and a physical distribution instruction for the discrete event simulator 310 is calculated. The optimization calculation performed by the optimization calculation device 330 is performed using the evaluation function S.

したがって、本実施形態の生産・物流計画作成装置によれば、従来のように予め決められたルールに基づいて物流指示が行われるのではなく、上記最適化計算装置330により行われた最適計算の結果に基づいた物流指示を上記離散事象系シミュレータ310に出力することができる。これにより、そのときの事象に応じた最適な物流指示を確実に行うことが可能となる。   Therefore, according to the production / distribution plan creation apparatus of the present embodiment, the distribution instruction is not performed based on a predetermined rule as in the past, but the optimal calculation performed by the optimization calculation apparatus 330 is performed. A physical distribution instruction based on the result can be output to the discrete event simulator 310. As a result, it is possible to reliably issue an optimum physical distribution instruction according to the event at that time.

また、新たな事象が発生すると、離散事象系シミュレータ310から数式モデル321及び最適化計算装置330に対して計算を行うようにする計算指示が出力される。上記計算指示が上記離散事象系シミュレータ310から与えられると、上記最適化計算装置330が数式モデル321及び評価関数Sを用いて最適化計算を実行する。上述のように、上記離散事象系シミュレータ310と上記最適化計算装置330とを事象毎に連動させた詳細シミュレーションを一度実行することで、最適な生産・物流スケジュールを作成することができる。   In addition, when a new event occurs, a calculation instruction is output from the discrete event system simulator 310 so that the mathematical model 321 and the optimization calculation device 330 perform calculations. When the calculation instruction is given from the discrete event simulator 310, the optimization calculation device 330 executes optimization calculation using the mathematical model 321 and the evaluation function S. As described above, an optimal production / distribution schedule can be created by executing a detailed simulation in which the discrete event simulator 310 and the optimization calculation device 330 are linked for each event once.

すなわち、本実施形態において行われるシミュレーションは、従来のような所定のルールに基づくシミュレーションではなく、最適計算を行った結果に基づいてシミュレーションを行うようにしているので、1回のシミュレーションを行うだけで理論的な最適解を確実に得ることが可能となり、従来のようにシミュレーション結果を評価してシミュレーションを何回も繰り返し行う必要がなく、シミュレーション結果350を迅速に、且つ高精度に作成することができる。したがって、スケジュールを作成する対象が大規模であっても実用時間内に作成することが十分に可能である。上述のようにして得られたシミュレーション結果350をスケジュールとして出力する。   That is, the simulation performed in the present embodiment is not based on a predetermined rule as in the prior art, but is performed based on the result of the optimal calculation, so only one simulation is performed. It is possible to reliably obtain a theoretically optimal solution, and it is not necessary to repeatedly evaluate the simulation result by evaluating the simulation result as in the past, and the simulation result 350 can be generated quickly and with high accuracy. it can. Therefore, even if the schedule is created on a large scale, it can be sufficiently created within a practical time. The simulation result 350 obtained as described above is output as a schedule.

また、上記離散事象系シミュレータ310の規模が非常に大きい場合、或いは制約条件が非常に多くて複雑な場合でも、上記離散事象系シミュレータ310に記載された物流状態、数式のうち、スケジュール作成に影響が大きい重要な部分のみを上記数式モデル321に取り込むようにすることで、上記離散事象系シミュレータ310の規模を適切な範囲にして、実用的な時間内で最適化計算を行うようにすることができる。   In addition, even if the scale of the discrete event simulator 310 is very large, or the constraint conditions are very large and complicated, it affects the schedule creation among the distribution states and mathematical formulas described in the discrete event simulator 310. By taking only the important part having a large value into the mathematical model 321, the scale of the discrete event simulator 310 can be set within an appropriate range, and the optimization calculation can be performed within a practical time. it can.

上記離散事象系シミュレータ310は、考慮すべき物流状態、物流制約を全て記載することができるので、1回のシミュレーションを行って作成されたスケジュールは現実に実行可能となることが保証される。   Since the discrete event system simulator 310 can describe all the physical distribution states and physical distribution constraints to be considered, it is guaranteed that the schedule created by performing one simulation can be actually executed.

上述したように、本実施形態においては、離散事象系シミュレータ310と、数式モデル321と、最適化計算装置330とを連動させて物流スケジュールを作成するようにしたので、(1)シミュレーションの繰り返しをしないでスケジュールを作成することができる。また、(2)スケジュール作成に影響が大きい重要な部分のみを上記数式モデル321に取り込むようにすることで計算時間を短縮することができるとともに、(3)大規模問題を解くことが可能になる。   As described above, in this embodiment, the physical distribution schedule is created by linking the discrete event simulator 310, the mathematical model 321 and the optimization calculator 330, so (1) repeating the simulation. You can create a schedule without. In addition, (2) it is possible to reduce the calculation time by incorporating only important parts that have a large influence on schedule creation into the mathematical model 321 and (3) it is possible to solve large-scale problems. .

また、物流指示が必要な事象が発生するたびに上記離散事象系シミュレータ310の物流状態及び物流制約の情報を検出し、上記検出した検出情報と予め定めた評価指標を元に、上記最適化計算装置330により最適化手法によって最適物流指示を計算し、上記計算結果に基づいて上記離散事象系シミュレータ310で詳細シミュレーションを行ってスケジュールを作成するので、(4)スケジュール精度を高くすることができるとともに、(5)実行可能性の検証が取れているスケジュールを作成することができる。   Further, every time an event requiring a distribution instruction occurs, the distribution state and distribution constraint information of the discrete event simulator 310 is detected, and the optimization calculation is performed based on the detected information and a predetermined evaluation index. The apparatus 330 calculates an optimal logistics instruction by an optimization method and creates a schedule by performing a detailed simulation by the discrete event system simulator 310 based on the calculation result, so that (4) the schedule accuracy can be increased. (5) It is possible to create a schedule whose feasibility is verified.

また、数式モデル321を導入したので、スケジュール作成に影響が大きい重要な部分に変更が生じた場合でも迅速に対処することが可能となり、メンテナンス性の高いスケジュール作成装置を構築できる。   In addition, since the mathematical model 321 is introduced, it is possible to quickly cope with a change in an important part that has a large influence on schedule creation, and a schedule creation device with high maintainability can be constructed.

そして、上記数式モデル321を、上記生産・物流プロセスの立案開始時間から予め設定した期間(計画作成期間)分を対象として、着目している物流のスケジュールを作成するのに係わる情報を取り込んで作成し、上記作成した数式モデル321を上記最適化計算装置330に与えて、上記最適化計算装置による最適化計算処理により、現時点から予め設定した期間分(指示算出期間)について物流指示を算出して上記離散事象系シミュレータ310に与えて、予め設定した期間(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て予め設定した期間分(計画確定期間)だけ物流計画を確定する。   Then, the mathematical model 321 is created by taking in the information related to creating the schedule of the physical distribution of interest for the period (plan creation period) set in advance from the planning start time of the production / distribution process. Then, the created mathematical model 321 is given to the optimization calculation device 330, and a logistics instruction is calculated for a period (instruction calculation period) preset from the present time by the optimization calculation processing by the optimization calculation device. This is given to the discrete event simulator 310, and the simulation is executed for a preset period (simulation period), and the distribution plan is determined for a preset period (plan determination period).

次に、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350から生産・物流プロセスにおける生産・物流スケジュールを作成するようにしている。   Next, the production / distribution schedule in the production / distribution process is obtained from the simulation result 350 obtained by repeating the process of setting the date and time immediately after the determined period as the new planning start date and time and planning the distribution plan. I try to create it.

(第1の実施形態)
以下、図面を用いて本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態では、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・物流プロセスの例として、原料ヤードから複数の原材料貯槽までの搬送路が選択可能な場合の例を用いて、生産・物流計画を作成する場合について説明する。本実施形態において、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と作業負荷を減らすため効率的な設備の使用を実現した原料ヤード入槽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実施例であり、本発明の生産・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、多くの制約を守りつつ、高速に或いは立案者の求める精度で詳細に、立案者の意図に沿って柔軟に、実操業での使用に耐えうる対象工程の操業計画を作成する際に適用することが可能であり、また特に有効である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, as an example of a production / distribution process that can process multiple products with different multiple process paths and select different multiple process paths for each product, the transfer path from the raw material yard to multiple raw material storage tanks is selected. A case where a production / distribution plan is created will be described using examples of possible cases. In this embodiment, the inventory is secured to stabilize the operation of the blast furnace / sinter factory under raw material logistics constraints such as yard loading brands, yard inventory change, iron ore / sinter cutout amount, equipment layout, etc. , Which deals with the optimization problem of the raw material yard entrance tank plan that stabilizes the iron ore particle size and prevents the sinter ore from being pulverized, stabilizes the stock level at a high level and reduces the work load, and realizes efficient use of equipment And However, this is merely an example, and the production / distribution plan creation apparatus of the present invention processes a plurality of products in a plurality of different processes, and each product has a plurality of different process paths (equipment different in the same process). In a production / logistics process that can be selected as a different process route), it is possible to flexibly implement it at high speed or in detail with the accuracy required by the planner, in accordance with the planner's intention, while keeping many restrictions. It can be applied when creating an operation plan for a target process that can withstand use in operation, and is particularly effective.

ここでの操業計画では、まず第1に、高炉・焼結工場の操業を安定化するための在庫を確保(在庫切れ防止)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と作業負荷を減らすため効率的な設備の使用を実現することを目的する。   In the operation plan here, first of all, we secure the stock to stabilize the operation of the blast furnace and sintering plant (prevention of out of stock), stabilize the iron ore particle size, and prevent the sinter ore from being pulverized Therefore, the purpose is to realize the high level of inventory level and the efficient use of equipment to reduce the work load.

なお、原材料貯槽毎に切出し量が異なり、且つ、入槽を開始しようとする時点で入槽条件、例えば該当原材料貯槽の在庫レベル等が異なるため、入槽すべき量を状況に応じて原材料貯槽レベルが高位安定に成るように決める必要がある。   In addition, since the amount of cut out differs for each raw material storage tank, and the tank entry conditions, for example, the stock level of the corresponding raw material storage tank, etc. differ at the time of starting the tank entry, the amount of tanks to be filled should be changed depending on the situation. It is necessary to decide so that the level becomes high stability.

また、本発明の一実施対象である原料ヤード製造プロセス(搬送)の概要図である図1に示すように、入槽すべき原材料貯槽への搬送には、複数のリクレーマと、ベルトコンア系列の組が選択可能であり、リクレーマにより異なる切出し能力を持ち、且つ、原材料貯槽の多さに比べてリクレーマが少ないため、リクレーマの取り合いが頻発し、また搬送路の選択自由度が大きいため、適切なリクレーマとベルトコンベア系列を適切に選択し、適切な時間稼動させる必要がある。   In addition, as shown in FIG. 1 which is a schematic diagram of a raw material yard manufacturing process (conveyance) which is an object of the present invention, a plurality of reclaimers and a belt contour series are used for conveyance to a raw material storage tank to be entered. Can be selected, has different cutting ability depending on the reclaimer, and there are few reclaimers compared to many raw material storage tanks. It is necessary to properly select the belt conveyor system and operate it for an appropriate time.

このような制約の中で、全原材料貯槽の在庫を確保し、且つ、在庫レベル高位安定な原料ヤード操業計画を作成する際には、入槽順、入槽開始及び終了時刻、入槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時刻は勿論のこと、払出し原料山、ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原材料貯槽まで正確に決定する必要がある。かつ、この際には実操業での使用に耐えうる高速性と精度を兼ね備える必要がある。   Under such constraints, when securing the stock of all raw material storage tanks and creating a raw material yard operation plan with a high inventory level, the order of tank entry, tank start and end times, tank volume, It is necessary to accurately determine not only the reclaimer operation start time and reclaimer operation end time, but also the discharged raw material mountain, the yard, the used reclaimer, the conveyor belt conveyor series, and the incoming raw material storage tank. In this case, it is necessary to have both high speed and accuracy that can withstand use in actual operation.

図2は、本実施形態による生産・物流計画作成装置の構成と他システムとの関連を示す図である。また、図3は、本実施形態による生産・物流計画作成装置の入糟計画作成部の詳細な構成を示す図である。また、図4は、本実施形態による生産・物流計画作成装置の入糟計画作成部における詳細な処理を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the configuration of the production / distribution plan creation apparatus according to the present embodiment and other systems. FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the berthing plan creation unit of the production / distribution plan creation device according to the present embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing the detailed processing in the entrance plan creation unit of the production / distribution plan creation apparatus according to the present embodiment.

図2に示すように、原料ヤード入槽計画を作成する際には、まず、条件設定及び取込み部20で、計画を立案する上で必要となるヤード配置、原材料貯槽切出し量等の制約条件、能力条件、前提条件を操業者が設定或いはプロコン又はビジコンより取込む。   As shown in FIG. 2, when creating the raw material yard tank plan, first, in the condition setting and taking-in unit 20, the constraint conditions such as the yard layout and the raw material storage tank cut-out amount necessary for formulating the plan, The operator sets capacity conditions and preconditions, or imports them from a professional computer or a vidicon.

本実施形態の入槽計画作成部21は、条件設定及び取込み部20により設定された様々な物流制約の下で、これら物流制約、能力条件等を満たすように原料ヤードの入槽計画、すなわち、入槽順、入槽開始・終了時刻、リクレーマ稼動開始・終了時刻及び払出し原料山・ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原材料貯槽を求める。   The tank entry plan creation unit 21 of the present embodiment has a raw material yard entry plan so as to satisfy these distribution restrictions, capacity conditions, etc., under various distribution restrictions set by the condition setting and taking-in part 20, that is, Obtain the order of tank entry, tank entry start / end time, start / end time of reclaimer, discharge raw material mountain / yard, used reclaimer, conveyor belt conveyor line, and tank input material storage tank.

この入槽計画作成部21では、以下に詳しく述べるように、LP(線形計画法)、MIP(混合整数計画法)、QP(2次計画法)等の数理計画法又はタブサーチ、遺伝的アルゴリズム等のメタヒューリスティック手法と数理計画法の組合わせより原料ヤードから原材料貯槽まで処理順、処理時刻、使用すべき原料設備、搬送経路の最適化を図る。   As will be described in detail below, this tank plan creation unit 21 uses mathematical programming such as LP (Linear Programming), MIP (Mixed Integer Programming), QP (Secondary Programming) or tab search, genetic algorithm From the combination of metaheuristic methods such as the above and mathematical programming, the processing order, processing time, raw material equipment to be used, and transport route are optimized from the raw material yard to the raw material storage tank.

入槽計画作成部21で求められた原料ヤード入槽計画(入槽順、入槽開始/終了時刻、リクレーマ稼動開始/終了時刻及び払出し原料山・ヤード、使用するリクレーマ、搬送するベルトコンベア系列、入槽原材料貯槽の情報)は、表示部22に与えられ、例えばガントチャート形式、原材料貯槽在庫推移グラフ形式、或いは入槽時刻一覧等の帳票で表示される。   Raw material yard incoming plan obtained by the incoming tank plan preparation unit 21 (incoming tank order, incoming / outgoing time, incoming / outgoing time and reclaimer operation start / end time, discharged raw material mountain / yard, used reclaimer, conveyor belt conveyor system, Information on the incoming tank raw material storage tank) is given to the display unit 22 and displayed in a form such as a Gantt chart format, raw material storage tank inventory transition graph format, or an incoming tank time list.

操業者評価部23では、求められた入槽計画を様々な観点(例えば、在庫推移、リクレーマでの同一銘柄連続払出し性等)から操業者が評価し、満足のいく結果でなければ必要に応じて入槽順、入槽開始・終了時刻、払出し原料山、使用リクレーマ等を修正する。この際には、必要に応じて評価関数の重みを変えたり、数式モデルを構築する指示算出期間・シミュレーション期間・確定期間を変えたり、或いは操業者が全部の或いは指定した処理のみ入槽時刻の固定や払出しする原料山、使用するリクレーマを指定して固定する等が操業者の意志に応じてできる手段を備えている。そして、入槽計画作成部21でもう一度入槽計画を作成し直す。   The operator evaluation section 23 evaluates the obtained tank entry plan from various viewpoints (for example, inventory transition, continuous issue of the same brand in the reclaimer, etc.). Correct the order of tank entry, start / end time of tank entry, dumped material pile, reclaimer used, etc. At this time, if necessary, the weight of the evaluation function is changed, the instruction calculation period for constructing the mathematical model, the simulation period, the confirmation period is changed, or only the processing entered by the operator is set to the time of entry. It is equipped with means that can specify and fix the raw material pile to be fixed or dispensed and the reclaimer to be used according to the will of the operator. Then, the tank entry plan creation unit 21 creates the tank entry plan again.

次に、上記入槽計画作成部21の構成、及び、入槽計画作成部21によって行われる処理の詳細について説明する。
入槽計画作成部21は、ヤード配置、工程経路、入槽銘柄等の設定条件、物流制約の下、各原材料貯槽毎の在庫量と原料払出し速度から、各原材料貯槽毎の槽在庫推移を計算し、対象期間の終了時刻までに在庫量が所定の補給レベルを切る原材料貯槽を抽出する。
Next, the structure of the said tub plan preparation part 21 and the detail of the process performed by the basin plan preparation part 21 are demonstrated.
The tank entry plan creation unit 21 calculates the tank inventory transition of each raw material storage tank from the stock quantity and raw material discharge speed of each raw material storage tank under the setting conditions such as yard layout, process route, tank entry brand, and distribution restrictions. Then, the raw material storage tank in which the stock quantity falls below the predetermined supply level by the end time of the target period is extracted.

そして、原材料貯槽在庫荷切れ回避、原材料貯槽在庫レベル高位安定と作業負荷を減らすため効率的な設備の使用のために設定した所定の評価関数を最良にする入槽順、入槽開始及び終了時刻、入槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時刻は勿論のこと払出し原料山、ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原材料貯槽を決定する。この処理を対象期間の時刻を更新することで所望する期間分の入槽計画を得る。   In order to avoid the stock out of stock of raw material storage tanks, to stabilize the stock level of raw material storage tanks and to reduce the work load, the order of tank entry, the start and end times of tank entry to optimize the predetermined evaluation function set for efficient equipment use The amount of incoming tank, the reclaimer operation start time, the reclaimer operation end time, as well as the discharge raw material mountain, the yard, the used reclaimer, the conveyor belt conveyor series, and the incoming tank raw material storage tank are determined. This process is performed to update the time of the target period to obtain a tank entry plan for a desired period.

上記で説明した入槽計画作成部21の処理の詳細を、入槽計画作成部21の詳細な構成を示す図(図3)、入槽計画作成部21の詳細な処理内容を示すフローチャート(図4)、処理の概要を説明するために用いる原料ヤード製造プロセス(搬送)を規模縮小した簡単な図(図5)、及び、この例を用いた場合の、入槽計画部21の内部での動作の詳細を示す図(図6〜10)を用いて詳細に説明する。   The details of the processing of the tank entry plan creation unit 21 described above, a diagram showing the detailed configuration of the tank entry plan creation unit 21 (FIG. 3), a flowchart showing the detailed processing contents of the tank entry plan creation unit 21 (FIG. 4) A simple diagram (FIG. 5) in which the scale of the raw material yard manufacturing process (conveyance) used for explaining the outline of the process is reduced, and the inside of the tank entry planning unit 21 when this example is used. This will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 10 showing details of the operation.

この図5の事例では、第1のヤードにはそれぞれ鉄鉱石の銘柄A,B,Cが積み付けられた原料山があり、第2のヤードには銘柄Bが積み付けられている。第1のヤードの原料山の払出しにはリクレーマNo.1が使用でき、第2のヤードの原料山の払出しにはリクレーマNo.2が使用できる。リクレーマNo.1を使用した場合には、第1のベルトコンベア系列、第2のベルトコンベア系列、第3のベルトコンベア系列、第5のベルトコンベア系列のいずれかで鉄鉱石が搬送される。一方、リクレーマNo.2を使用した場合には、第4のベルトコンベア系列、第6のベルトコンベア系列のいずれかで鉄鉱石が搬送される。そして、第1のベルトコンベア系列で搬送された鉄鉱石は原材料貯槽1に、第2のベルトコンベア系列又は第4のベルトコンベア系列で搬送された鉄鉱石は原材料貯槽2に、第3のベルトコンベア系列で搬送された鉄鉱石は原材料貯槽3に、第5のベルトコンベア系列又は第6のベルトコンベア系列で搬送された鉄鉱石は原材料貯槽4にそれぞれ搬送される。原材料貯槽1には銘柄A、原材料貯槽2には銘柄B、原材料貯槽3には銘柄C、原材料貯槽4には銘柄Bが入槽される必要がある。ここで、ヤードから払い出す銘柄と原材料貯槽に入槽される銘柄は同一銘柄でなくてはならない。   In the example of FIG. 5, there are raw material piles loaded with iron ore brands A, B, and C in the first yard, and brand B is loaded in the second yard. The reclaimer No. 1 can be used to pay out the raw material pile in the first yard, and the reclaimer No. 2 can be used to pay out the raw material pile in the second yard. When the reclaimer No. 1 is used, the iron ore is conveyed by any one of the first belt conveyor series, the second belt conveyor series, the third belt conveyor series, and the fifth belt conveyor series. On the other hand, when the reclaimer No. 2 is used, the iron ore is conveyed by either the fourth belt conveyor series or the sixth belt conveyor series. The iron ore transported by the first belt conveyor series is transferred to the raw material storage tank 1, the iron ore transported by the second belt conveyor series or the fourth belt conveyor series is transferred to the raw material storage tank 2, and the third belt conveyor. The iron ore conveyed in the series is conveyed to the raw material storage tank 3, and the iron ore conveyed in the fifth belt conveyor series or the sixth belt conveyor series is conveyed to the raw material storage tank 4, respectively. Brand A must be placed in the raw material storage tank 1, brand B in the raw material storage tank 2, brand C in the raw material storage tank 3, and brand B in the raw material storage tank 4. Here, the brand to be paid out from the yard and the brand to be placed in the raw material storage tank must be the same brand.

次に、入槽計画作成部21の処理動作の詳細について説明する。
(1)入力データの取込みと、初期値、条件設定を行う(図3のデータ取込み部301、図4のステップS401)。具体的には、本処理に必要な情報(原料受入計画、原料ヤード計画、設備修理計画、原料ヤード現況、槽在庫現況、槽切出量現況、設備稼働・故障現況、及び、操業者からの操業前提条件の全部又は一部)を、オンラインにて読込み、必要に応じて操業者が修正を加える。
Next, details of the processing operation of the tank entry plan creation unit 21 will be described.
(1) Capture input data, set initial values and conditions (data capture unit 301 in FIG. 3, step S401 in FIG. 4). Specifically, information required for this treatment (raw material acceptance plan, raw material yard plan, equipment repair plan, raw material yard status, tank inventory status, tank cut-out status, equipment operation / failure status, and information from operators All or part of the operational prerequisites are read online and the operator modifies them as necessary.

(2)計画作成期間の設定を行う(図2の計画作成期間設定部302、図4のステップS402)。この処理では、生産・物流計画を作成する期間を設定する。この計画作成期間は立案者の必要に応じて任意の期間を設定可能とする。ここでは一例とし4日間分を立案する。   (2) A plan creation period is set (plan creation period setting unit 302 in FIG. 2, step S402 in FIG. 4). In this process, a period for creating a production / distribution plan is set. This plan creation period can be set to an arbitrary period as required by the planner. Here, as an example, 4 days are planned.

(3)生産・物流計画作成精度の設定を行う(図3の計画作成精度設定部303、図4のステップS403)。この処理では、生産・物流計画を作成する精度を設定する。この精度は立案者の必要に応じて任意の精度を設定可能とする。例えば立案の細かな精度を必要とする計画作成期間の前半では精度を細かくし、粗い計画で十分な計画作成期間の後半では精度を粗くすることで、十分な精度と短時間での効率的な計画作成が可能になる。ここでは、一例として数式モデルでは、計画作成期間の1日目は精度を1時間単位とし、2日目以降は精度を2時間単位とし、シミュレーション部分では計画作成期間を通して精度を分精度とする。これにより、短時間で精度良く求解できる数式モデルの構築と、実操業で要求される精度でシミュレーションを実施することで、実操業でそのまま適用可能な精度での生産・物流計画の作成が可能となる。   (3) Production / distribution plan creation accuracy is set (plan creation accuracy setting unit 303 in FIG. 3, step S403 in FIG. 4). In this process, the accuracy of creating a production / distribution plan is set. This accuracy can be set to any accuracy as required by the planner. For example, by making the precision fine in the first half of the planning period that requires fine planning accuracy, and by making the precision coarse in the second half of the sufficient planning period, it is possible to achieve sufficient precision and efficient in a short time. Planning can be made. Here, as an example, in the mathematical model, the accuracy is set in units of one hour on the first day of the plan creation period, the accuracy is set in units of two hours on and after the second day, and the accuracy is made minute in the simulation part throughout the plan creation period. As a result, it is possible to create a production / logistics plan with the accuracy that can be applied as it is in actual operation by constructing a mathematical model that can be solved accurately in a short time and performing simulation with the accuracy required in actual operation. Become.

(4)生産・物流計画作成対象期間(指示算出期間)の設定を行う(図3の計画作成対象期間設定部304、図4のステップS404)。この処理では、生産・物流計画を作成する対象期間を設定する。この対象期間は立案者の必要に応じて任意の対象期間を設定可能とする。ここでは、一例として細かな精度で数式モデルを構築する1日目は1日分、粗い精度で数式モデルを構築する2日目以降では2日分とすることで、短時間での効率的な計画作成が可能になる。   (4) A production / distribution plan creation target period (instruction calculation period) is set (plan creation target period setting unit 304 in FIG. 3, step S404 in FIG. 4). In this process, a target period for creating a production / distribution plan is set. This target period can be set to an arbitrary target period as required by the planner. Here, as an example, the first day for constructing the mathematical model with fine accuracy is equivalent to one day, and the second and subsequent days for constructing the mathematical model with coarse accuracy are equivalent to two days, so that efficient in a short time. Planning can be made.

(5)生産・物流計画確定期間の設定を行う(図3の計画確定期間設定部305、図4のステップS405)、この処理では、生産・物流計画を確定する期間を設定する。この確定期間は立案者の必要に応じて任意の期間を設定可能とする。例えば立案の細かな精度を必要とする計画作成期間の前半では確定期間を短くし、粗い計画で十分な計画作成期間の後半では確定期間を長くすることで、十分な精度と短時間での効率的な計画作成が可能になる。ここでは、一例として計画作成期間の1日目は作成した生産・物流計画の最初の8時間分を確定することとし、2日目以降は生産・物流計画の最初の1日分を確定することとする。また、シミュレーションを実行する期間(シミュレーション期間)と確定期間は別設定とすることも可能であるが、本実施形態においては、シミュレーション期間は確定期間と同期間とする。   (5) A production / distribution plan decision period is set (plan decision period setting unit 305 in FIG. 3, step S405 in FIG. 4). In this process, a period for finalizing the production / distribution plan is set. This fixed period can be set arbitrarily according to the planner's needs. For example, by shortening the fixed period in the first half of the planning period that requires fine planning accuracy, and increasing the final period in the second half of the sufficient planning period with a rough plan, sufficient accuracy and efficiency in a short time Planning becomes possible. Here, as an example, the first 8 hours of the created production / distribution plan is confirmed on the first day of the plan creation period, and the first one day of the production / distribution plan is confirmed on and after the second day. And Further, the period for executing the simulation (simulation period) and the fixed period can be set separately, but in the present embodiment, the simulation period is set to the fixed period and the synchronous period.

(6)製造又は搬送すべき製品群を検出する(図3の検出部306、図4のステップS406)。この処理では、図6に示すように各原材料貯槽毎の在庫量と原料払出し速度から、各原材料貯槽毎の槽在庫推移を計算し、対象期間までに在庫量が所定の補給レベルを切る原材料貯槽を抽出し、補給対象とすべき原材料貯槽として抽出する。ここで、補給レベルは、各原材料貯槽毎に個別の値を設定できるものとし、必要に応じてS201で変更が可能であるものとする。この補給レベルは適切な値として70%程度とする。この例では原材料貯槽1、2、3が補給対象槽として抽出され、原材料貯槽4は現時刻では補給が必要でないとみなされ補給対象槽から外される。   (6) A product group to be manufactured or transported is detected (detecting unit 306 in FIG. 3, step S406 in FIG. 4). In this process, as shown in FIG. 6, from the stock amount and raw material discharge speed for each raw material storage tank, the tank stock transition for each raw material storage tank is calculated, and the raw material storage tank whose stock quantity falls below a predetermined supply level by the target period. Is extracted as a raw material storage tank to be replenished. Here, it is assumed that the replenishment level can be set individually for each raw material storage tank and can be changed in S201 as necessary. This supply level is set to about 70% as an appropriate value. In this example, the raw material storage tanks 1, 2, and 3 are extracted as the replenishment target tanks, and the raw material storage tank 4 is considered not to be replenished at the current time and is removed from the replenishment target tanks.

(7)各製品(抽出貯槽)の選択可能な全工程(搬送設備)を抽出する(図3の抽出部307、図4のステップS407)。この処理では、抽出された補給対象の原材料貯槽に対して、図7(a)に示すように搬送経路を検索し、各貯槽の選択可能な全搬送経路を導く。   (7) All selectable processes (conveying facilities) of each product (extraction storage tank) are extracted (extraction unit 307 in FIG. 3 and step S407 in FIG. 4). In this process, as shown in FIG. 7A, the transport path is searched for the extracted raw material storage tanks to be replenished, and all selectable transport paths of each storage tank are guided.

各貯槽の選択可能な全搬送経路の抽出動作の詳細を以下に説明する。まず、物流構造、ヤード・原料山配置、原材料貯槽積み付け銘柄、ヤードで使用できるリクレーマ、リクレーマで使用可能なベルトコンベア系列、原材料貯槽に入槽可能なベルトコンベア系列が記載された搬送経路検索用情報テーブル71を図2の条件設定及び取込み部20より取込む。例えば原材料貯槽2の場合を例として、図7(b)を参照して説明すれば、ステップS71(STEP1)では原材料貯槽2を搬送経路検索用情報テーブル71の起点設備から検索する。   The details of the extraction operation of all selectable transport paths for each storage tank will be described below. First, for transport route search that describes the distribution structure, yard / raw material placement, raw material storage stacking brand, reclaimer that can be used in the yard, belt conveyor series that can be used in the reclaimer, and belt conveyor series that can enter the raw material storage tank The information table 71 is fetched from the condition setting and fetching unit 20 in FIG. For example, taking the case of the raw material storage tank 2 as an example, with reference to FIG. 7B, the raw material storage tank 2 is searched from the starting point facility of the transport path search information table 71 in step S71 (STEP 1).

次に、ステップS72(STEP2)では原材料貯槽2に積み付けられている銘柄Bと一致する銘柄を搬送経路検索用情報テーブル71の原料山銘柄から検索する。   Next, in step S72 (STEP 2), a brand that matches the brand B loaded in the raw material storage tank 2 is searched from the raw material mountain brand in the transport path search information table 71.

次に、ステップS73(STEP3)では検索した原料山銘柄に対応するヤード、リクレーマ(RR)の組を検索する。ここでは(ヤード1、RR No.1)、(ヤード2、RR No.2)が使用可能であることが分かる。   Next, in step S73 (STEP 3), a set of yard and reclaimer (RR) corresponding to the searched raw material brand is searched. Here, it is understood that (yard 1, RR No. 1) and (yard 2, RR No. 2) can be used.

次に、ステップS74(STEP4)では検索した起点設備の列と検索した原料山銘柄の交わる場所から使用可能なベルトコンベア系列を検索する。この場合、(ヤード1、RR No.1)を使用の場合は系列2、(ヤード2、RR No.2)を使用の場合は系列4が使用可能であることが分かる。   Next, in step S74 (STEP 4), a usable belt conveyor series is searched from the place where the searched starting equipment line and the searched raw material brand name intersect. In this case, it is understood that the series 2 can be used when (yard 1, RR No. 1) is used, and the series 4 can be used when (yard 2, RR No. 2) is used.

以上より、原材料貯槽2への搬送経路としては、(ヤード1、RR No.1、系列2)、(ヤード2、RR No.2、系列4)の2つの搬送経路を抽出する。   From the above, as the transport route to the raw material storage tank 2, the two transport routes of (yard 1, RR No. 1, series 2) and (yard 2, RR No. 2, series 4) are extracted.

(8)全工程及び搬送経路を構築する(図3の構築部309、図4のステップS407)。全原材料貯槽に対して、搬送経路の抽出が終了したら、ステップS75(STEP5)に移り、補給対象となっている全原材料貯槽に対して導かれた使用可能な工程及び搬送経路に関して、搬送経路の割付けパターンを構築する。この例題では、原材料貯槽1に対しては(第1のヤード、RR No.1、第1のベルトコンベア系列)、原材料貯槽2に対しては(第1のヤード、RR No.1、第2のベルトコンベア系列)と、(第2のヤード、RR No.2、第4のベルトコンベア系列)、原材料貯槽3に対しては(第1のヤード、RR No.1、第3のベルトコンベア系列)という搬送経路の割付けパターンが構築される。   (8) Build all processes and transport paths (building unit 309 in FIG. 3, step S407 in FIG. 4). When the extraction of the conveyance path is completed for all the raw material storage tanks, the process proceeds to step S75 (STEP 5), and regarding the usable process and the conveyance path guided to all the raw material storage tanks to be replenished, Build an allocation pattern. In this example, for the raw material storage tank 1 (first yard, RR No. 1, first belt conveyor series), for the raw material storage tank 2 (first yard, RR No. 1, second Belt conveyor series), (second yard, RR No. 2, fourth belt conveyor series), and for raw material storage tank 3 (first yard, RR No. 1, third belt conveyor series) ) Is established.

(9)数式モデルに定式化を行う(図3の数式モデル構築部309、図4のステップS408)。この処理では、構築された割付けパターンに対して設定条件、物流制約、物流状況に基づき設定した対象期間分を設定した計画作成精度で数式モデルに定式化する。各槽までの入槽作業開始から入槽作業終了までに発生するリクレーマ作業、搬送作業、入槽作業の一連の作業の工程間の制約を記述した工程間制約モデルと、工程内での干渉をモデル化した干渉制約モデルより構築される。   (9) Formulation is performed on the mathematical model (the mathematical model construction unit 309 in FIG. 3 and step S408 in FIG. 4). In this process, a formula model is formulated with a plan creation accuracy in which a set period, a target period set based on a set condition, a distribution constraint, and a distribution status is set for the constructed allocation pattern. Inter-process constraint model that describes the inter-process constraints of the reclaimer work, transfer work, and tank entry work that occurs from the start of the tank entry work to the end of the tank entry, and interference within the process. Constructed from modeled interference constraint model.

工程間制約モデルを構築するために、リクレーマ、ベルトコンベア、槽を使用するかしないかを判断する変数を定義する。具体的には、以下に示す3つの変数を定義する。   Define variables to determine whether or not to use reclaimers, belt conveyors, and tanks to build an inter-process constraint model. Specifically, the following three variables are defined.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

ここで、tは立案開始日時からの経過時刻とし、計画作成精度をx時間、計画作成対象期間をy時間をとすると、tは0,x,2x・・・,y-xの値を取り、各原材料貯槽bin、リクレーマRRに対してα変数をy/x個用意する。同様に各原材料貯槽bin,ベルトコンベアBCに対してβ変数、各原材料貯槽に対してγ変数を用意する。   Where t is the elapsed time from the planning start date and time, the plan creation accuracy is x hours, and the plan creation target period is y hours, t takes the values of 0, x, 2x ..., yx, Prepare y / x α variables for raw material storage bin and reclaimer RR. Similarly, β variables are prepared for each raw material storage bin and belt conveyor BC, and γ variables are prepared for each raw material storage tank.

本実施形態での立案開始日が1日目の場合では、計画作成精度1時間、対象期間1日(24時間)であるので、時刻tとして取りうる範囲は以下の(式1)のようになる。
t=0,1,2,…,23 ……(式1)
In the case where the planning start date in the present embodiment is the first day, the plan creation accuracy is 1 hour and the target period is 1 day (24 hours), so the range that can be taken as the time t is as shown in the following (formula 1) Become.
t = 0,1,2,…, 23 …… (Formula 1)

また、立案開始日が2日目以降の場合では計画作成精度2時間、対象期間2日(48時間)であるので、時刻tとして取りうる範囲は以下の(式2)のようになる。
t=0,2,4,…,46 ……(式2)
Further, when the planning start date is the second day or later, the plan creation accuracy is 2 hours and the target period is 2 days (48 hours), so the range that can be taken as the time t is as follows (Formula 2).
t = 0,2,4, ..., 46 ...... (Formula 2)

立案開始日が1日目の場合を例にして以下の説明を行う。この場合、全工程及び搬送経路構築より最終的に以下に示す変数を用意する。   The following explanation will be given by taking the case where the planning start date is the first day as an example. In this case, the following variables are finally prepared from all the processes and the conveyance path construction.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

工程間制約モデルでは、リクレーマ、搬送、入槽の一連の作業は同じ時刻に行われる必要がある。この場合の制約は、下記の(式3)で表される。   In the inter-process constraint model, a series of operations of reclaimer, conveyance, and tank entry need to be performed at the same time. The constraint in this case is expressed by the following (Formula 3).

Figure 2006178756
Figure 2006178756

次に、在庫量の変動をモデル化するため、以下に示す変数と定数を定義する。   Next, the following variables and constants are defined in order to model fluctuations in inventory.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

在庫量の変化式は下記の(式4)と表される。   The change formula of the stock quantity is expressed as (Formula 4) below.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

また、在庫上下限制約は下記の(式5)で表される。   In addition, the upper and lower limit constraints on inventory are expressed by the following (formula 5).

Figure 2006178756
Figure 2006178756

上記(式5)の制約がある場合には、数式モデルを求解した場合に、解がない場合の発生が懸念される。実用を考えた場合、解なしを防止することが必須であり、このために以下に示す変数を導入する。   In the case where there is a restriction of the above (formula 5), there is a concern that when a mathematical model is solved, there is no solution. When considering practical use, it is essential to prevent the absence of a solution. For this purpose, the following variables are introduced.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

そして(式5)による解なしを防ぐために、(式5)を下記の(式5')に変更する。   In order to prevent the absence of the solution according to (Expression 5), (Expression 5) is changed to the following (Expression 5 ′).

Figure 2006178756
Figure 2006178756

JOB間制約モデルでは、(原材料貯槽1、第1のヤード、リクレーマRR No.1、第1のベルトコンベア系列)、(原材料貯槽2、第2のヤード2、リクレーマRR No.2、第4のベルトコンベア系列)、(原材料貯槽3、第1のヤード、リクレーマRR No.1、第3のベルトコンベア系列)を使用して入槽が行われる場合、原材料貯槽1へ入槽する場合と原材料貯槽3へ入槽する場合では、RR No.1をいずれも使用する必要があるが、この設備では時間が重なっての使用はできない(時間的な干渉)。この場合の制約は、下記の(式6)と表される。   In the inter-JOB constraint model, (raw material storage tank 1, first yard, reclaimer RR No. 1, first belt conveyor series), (raw material storage tank 2, second yard 2, reclaimer RR No. 2, fourth Belt conveyor series), (raw material storage tank 3, first yard, reclaimer RR No.1, third belt conveyor series), when entering into raw material storage tank 1 and raw material storage tank When entering tank 3, it is necessary to use all of RR No. 1, but this equipment cannot be used with time overlap (temporal interference). The constraint in this case is expressed as (Equation 6) below.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

さらに、これらの式を変形すると、数式モデルは、下記の(式7)〜(式9)という簡単な線形式及び整数制約式として数式モデルが構築できる。なお、Xは各設備の稼動判断、原材料貯槽在庫等を行列表現したもの、A,Bは所定の行列式、Xmin及びXmaxはそれぞれ定義した変数の下限レベル及び上限レベルを行列表現したもの、(式9)はxの要素の全部或いは一部は整数制約であることを表す。   Further, by transforming these equations, the equation model can be constructed as a simple linear form (Equation 7) to (Equation 9) below and an integer constraint equation. X is a matrix representation of the operation judgment of each facility, raw material storage tank inventory, etc., A and B are predetermined determinants, Xmin and Xmax are matrix representations of the lower and upper limit levels of the defined variables, respectively ( Equation 9) represents that all or part of the elements of x are integer constraints.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

ここで、立案者が意図的に生産・物流の一部を前もって指定する場合を説明する。例えば時刻2xに原材料貯槽1に、且つ、時刻10xに原材料貯槽2にリクレーマNo.2を使用して入槽を行うことを前もって指定したい場合は、下記の(式10)を制約式として追加する。   Here, a case where the planner intentionally designates a part of production / distribution in advance will be described. For example, if you want to specify in advance to enter the raw material storage tank 1 at time 2x and reclaimer No. 2 into the raw material storage tank 2 at time 10x, add the following (Equation 10) as a constraint equation .

Figure 2006178756
Figure 2006178756

(10)数式モデルを評価関数に基づいて最適化する(図3の求解部310、図4のステップS409)。この処理では、上記構築された線形及び整数制約式で成る数式モデル式のそれぞれに対して、あらかじめ設定した評価関数に基づきLP(線形計画法)、MIP(混合整数計画法)、QP(2次計画法)等の数理計画法又はタブサーチ、遺伝的アルゴリズム等のメタヒューリスティック手法と数理計画法の組合わせ方法により最適化問題として問題を解くことにより、入槽順、入槽開始及び終了時刻、入槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時刻は勿論のこと払出し原料山、ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原材料貯槽の生産・物流計画を求める。例えば、上記最適化計算において、準最適な解を形成するレベルで良い場合は、遺伝的アルゴリズムを用い、各整数変数Iを遺伝子として形成し、遺伝的アルゴリズムにより形成されたIは決定された値として後、はLP問題として解くことができる。また、最適解を得ることが望まれるレベルである場合は、混合整数計画問題として解く。   (10) The mathematical model is optimized based on the evaluation function (the solution finding unit 310 in FIG. 3 and step S409 in FIG. 4). In this process, LP (Linear Programming), MIP (Mixed Integer Programming), QP (Secondary Programming) based on an evaluation function set in advance for each of the mathematical model equations composed of the linear and integer constraint equations constructed as described above. By solving the problem as an optimization problem using a combination of mathematical programming such as mathematical programming or tab search, genetic algorithm, etc. and mathematical programming, the order of tank entry, tank start and end times, In addition to the amount of incoming tanks, the start time of reclaimer operation, and the end time of reclaimer operation, the production / distribution plan for the raw material pile, yard, used reclaimer, conveyor belt conveyor line, and incoming tank raw material storage tank is obtained. For example, in the above optimization calculation, when a level that forms a suboptimal solution is acceptable, a genetic algorithm is used to form each integer variable I as a gene, and I formed by the genetic algorithm is a determined value. After that, can be solved as an LP problem. When it is desired to obtain an optimal solution, it is solved as a mixed integer programming problem.

ここで、評価関数に関して線形式を用いた場合の例を示す。本実施形態では、在庫レベルの高位安定と、効率的な設備の使用をその目的としているので、評価関数は、操業者が指定した目標在庫量に近く、設備の稼動率が低い程良い値を得る関数とする。目標在庫量と上記目標在庫量から不足分の在庫量を以下に示したように定義する。   Here, an example in the case of using a linear format for the evaluation function is shown. In this embodiment, the purpose is to achieve a high level of stock level stability and efficient use of equipment. Therefore, the evaluation function is closer to the target stock amount specified by the operator and the better the lower the equipment availability, the better. It is a function to obtain. The target stock amount and the short stock amount from the target stock amount are defined as shown below.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

目標在庫量と目標在庫量からの不足量の関係は下記の(式11)で表される。   The relationship between the target stock amount and the shortage amount from the target stock amount is expressed by the following (Formula 11).

Figure 2006178756
Figure 2006178756

評価関数を式で表すと、下記の(式12)を得る。   When the evaluation function is expressed by an equation, the following (Equation 12) is obtained.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

ここで実用を考えた場合、在庫上限からの在庫の溢れと在庫下限量からの割込みは極力避ける必要がある。このため、評価関数を表す(式12)を下記の(式12')に変更する。   When considering practical use, it is necessary to avoid overflowing the inventory from the upper limit of inventory and interruption from the lower limit of inventory as much as possible. Therefore, (Expression 12) representing the evaluation function is changed to (Expression 12 ′) below.

Figure 2006178756
Figure 2006178756

以上の定式化した式(数式モデル)を混合整数計画法にて解くことにより、数式モデルが求解される。   By solving the above formulated formula (formula model) by the mixed integer programming method, the formula model is obtained.

(11)求解の結果を評価する(図3の判断部311、図4のステップS410)。この処理では、まず、求解した結果に対する評価関数の評価値があらかじめ設定した範囲内にあるかどうかを判定する。そして、判定した結果が設定した範囲内に入れば、図4のステップS412に、そうでないならS411のステップに移る。例えば、評価値の設定範囲としては、評価値が300t以下であること等が設定できる。   (11) The result of the solution is evaluated (determination unit 311 in FIG. 3 and step S410 in FIG. 4). In this process, first, it is determined whether or not the evaluation value of the evaluation function for the obtained result is within a preset range. If the determined result falls within the set range, the process proceeds to step S412 in FIG. 4, and if not, the process proceeds to step S411. For example, as the setting range of the evaluation value, it can be set that the evaluation value is 300 t or less.

(12)戦略の変更を行う(図3の再求解部312、図4のステップS411)。すなわち、上記ステップS409の処理で求解した結果に対する評価関数の評価値が、予め設定した範囲内に入らなかった場合は、戦略を変更する。例えば、戦略変更は、原材料貯槽毎に設定された目標在庫量に対する不足量に対するペナルティーの最も小さい槽の目標在庫量を10tずつ低くする。また上記戦略変更の結果、目標在庫量が在庫上限の50%を割った場合には、目標在庫量に対する不足量に対するペナルティーが最も小さい槽の次に小さい槽の目標在庫量を10tづつ低くすることを順次繰り返す等の設定を行うことで実現することができる。   (12) The strategy is changed (resolving unit 312 in FIG. 3 and step S411 in FIG. 4). That is, when the evaluation value of the evaluation function for the result obtained in the process of step S409 does not fall within the preset range, the strategy is changed. For example, in the strategy change, the target stock amount of the tank having the smallest penalty for the shortage with respect to the target stock amount set for each raw material storage tank is lowered by 10 t. As a result of the above strategy change, if the target stock amount divides 50% of the upper limit of stock, the target stock amount of the tank with the smallest penalty for the shortage with respect to the target stock quantity is lowered by 10 tons. This can be realized by making settings such as sequentially repeating.

(13)求解した解を元にシミュレーションを行う(図3のシミュレーション部313、図4のステップS411)。上記数式モデルを求解して求めた数式モデルに対する解、及び、入力データ取込み部301により取込まれた原料受入計画、原料ヤード計画、設備修理計画、原料ヤード現況、槽在庫現況、槽切出量現況、設備稼働・故障現況、及び、操業者からの操業前提条件の全部又は一部を基に、対象となる製造プロセス・搬送の工程経路・搬送経路・製品・設備・移動体の全部或いは一部を、設定した確定期間分を設定した計画作成精度でシミュレートする。ここで、シミュレーションを実行する期間(シミュレーション期間)と確定期間は別設定とすることも可能であるが、本実施形態においては、シミュレーション期間は確定期間と同期間とする。このシミュレーションでは、数式モデルには組込むことができなかった制約条件、操業のルール等をシミュレーションすることで、数式モデルの求解結果として出された解を実操業で問題なく使用可能な生産・物流計画に変更する。本実施形態では、数式モデルでは求解が不可能な分精度でのシミュレーションをすることで、実操業で求められる精度まで、工程経路・搬送経路・設備・移動体の使用時刻を決定する。   (13) A simulation is performed based on the obtained solution (simulation unit 313 in FIG. 3 and step S411 in FIG. 4). The solution to the mathematical model obtained by solving the above mathematical model, and the raw material acceptance plan, the raw material yard plan, the equipment repair plan, the raw material yard present state, the tank stock present state, the tank cut-out amount, which are fetched by the input data fetching unit 301 Based on the current status, facility operation / failure status, and all or part of the operating preconditions from the operator, all or one of the target manufacturing process / transport process route / transport route / product / equipment / moving body The part is simulated with the planning accuracy set for the set fixed period. Here, the period for executing the simulation (simulation period) and the fixed period can be set separately, but in this embodiment, the simulation period is set to the fixed period and the synchronous period. This simulation simulates the constraints and operation rules that could not be incorporated into the mathematical model, so that the solution obtained as a result of solving the mathematical model can be used without problems in actual operation. Change to In this embodiment, the use time of the process route / conveyance route / equipment / moving body is determined to the accuracy required in actual operation by performing simulation with a precision that cannot be solved by the mathematical model.

また、数式モデルでは取扱うことが難しい制約の一例として、入槽対象の原材料貯槽が変った場合のリクレーマの移動にかかる、距離の関数となる段取時間、リクレーマ稼動から原材料貯槽への入槽までにかかる数分程度の時間のずれ等をシミュレーションに取込み、正確にシミュレートすることで、実操業に求められる細かな制約まで考慮した生産・物流計画の立案が可能となる。   In addition, examples of constraints that are difficult to handle with mathematical models include the setup time, which is a function of distance, from the reclaimer operation to the entry to the raw material storage tank, when the reclaimer moves when the raw material storage tank changes. Incorporating a time lag of several minutes or so into a simulation and accurately simulating it makes it possible to make a production / logistics plan that takes into account the fine constraints required for actual operations.

(14)生産・物流計画の確定を行う(図3の確定部314、図4のステップS413)。この処理では、上記シミュレーションにより導き出された生産・物流計画の内で設定した確定期間分を確定する。本実施形態における生産・物流計画作成手順を説明する図(図8)に示すように、計画作成期間の1日目は作成した生産・物流計画の最初の8時間分を確定し、2日目以降は生産・物流計画の最初の1日分を確定する。作成した生産・物流計画の内で上記確定期間に入らなかった部分については、その計画は確定せずに破棄する。   (14) The production / distribution plan is confirmed (confirmation unit 314 in FIG. 3, step S413 in FIG. 4). In this process, the fixed period set in the production / distribution plan derived by the simulation is determined. As shown in the drawing (FIG. 8) for explaining the production / distribution plan creation procedure in the present embodiment, the first eight hours of the created production / distribution plan are confirmed on the first day of the plan creation period, and the second day After that, the first day of the production / logistics plan will be confirmed. The portion of the produced production / distribution plan that has not entered the above-mentioned fixed period is discarded without being fixed.

(15)立案開始日の更新を行う(図3の更新部315、図4のステップS414)。上記生産・物流計画の内で確定した生産・物流計画の期間の直後の日時を新たな立案開始日として設定する。図8に示すように、第1ループでは当初1日目0時であった立案開始日を1日目8時に更新する。また、第4ループでは当初2日目0時であった立案開始日を3日目0時に更新する。そして、更新した立案開始日が生産・物流作成期間内であれば、図4のステップS406に、そうでないなら処理を終了する。   (15) The planning start date is updated (update unit 315 in FIG. 3, step S414 in FIG. 4). The date immediately after the production / distribution plan determined in the production / distribution plan is set as a new planning start date. As shown in FIG. 8, in the first loop, the planning start date that was initially 0 o'clock on the first day is updated at 8 o'clock on the first day. In the fourth loop, the planning start date which was originally 0 o'clock on the second day is updated at 0 o'clock on the third day. If the updated planning start date is within the production / distribution creation period, the process ends in step S406 in FIG. 4; otherwise, the process ends.

本実施形態では、第6ループが終了した時点で4日分の生産・物流計画を作成して、処理を終了する。   In the present embodiment, when the sixth loop ends, a production / distribution plan for four days is created, and the process ends.

このように、本実施形態では、現在の物流状態に応じて、原材料貯槽1〜4に搬送すべき銘柄A,B,Cを検出し、検出した銘柄A,B,Cに対して工程経路選択可能候補を抽出し、抽出した工程経路選択可能候補に対して、所定の計画作成精度で数式モデルを構築し、構築した数式モデルを評価関数に基づいて求解し、求解した解を基にリクレーマ、ベルトコンベア系列、原材料貯槽の動作、状況をシミュレートし、シミュレートした結果から求められた生産・物流計画の内で、設定した確定期間直後の日時を新たな立案開始日時とすることにより、新たな計画対象期間分の生産・物流計画を確定する一連の処理を順次行うようにしたので、任意の時間精度を必要とする生産、物流計画を、高速に或いは立案者の求める精度で詳細に立案者の意図に沿って柔軟に最適化することがで、且つ、そのままで実操業に適用できる。   As described above, according to the present embodiment, the brands A, B, and C to be transported to the raw material storage tanks 1 to 4 are detected according to the current distribution state, and the process path is selected for the detected brands A, B, and C. Extract potential candidates, construct a mathematical model for the extracted process path selectable candidates with a predetermined plan creation accuracy, solve the constructed mathematical model based on the evaluation function, reclaimer based on the solved solution, By simulating the operation and status of the belt conveyor system and raw material storage tank, and by setting the date and time immediately after the set fixed period as the new planning start date and time in the production / logistics plan obtained from the simulated results, Since a series of processes for finalizing the production and distribution plans for the target period is performed sequentially, production and distribution plans that require arbitrary time accuracy are planned in detail at high speed or with the accuracy required by the planner. Person De the flexibility to optimize the intention, and can be applied to the actual operation as such.

なお、以上述べた実施形態では、本発明を入槽計画作成装置に適用する場合について説明したが、原料物流制御装置に適用することも可能である。この場合は、作成した入槽計画に基づいて実プラントの制御装置等に指示を与える。このようにすれば、実プラントは、最適な入槽順、入槽開始及び終了時刻、入槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時刻は勿論のこと払出し原料山、ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原材料貯槽に従って原料ヤード操業を実行する。   In addition, although embodiment mentioned above demonstrated the case where this invention was applied to a tank introduction plan preparation apparatus, it is also possible to apply to a raw material physical distribution control apparatus. In this case, an instruction is given to the control device of the actual plant based on the created tank entry plan. In this way, the actual plant has the optimal order of tank entry, tank start and end times, tank volume, reclaimer operation start time, reclaimer operation end time, as well as discharged material pile, yard, used reclaimer, transfer The raw material yard operation is executed according to the belt conveyor system and the incoming tank raw material storage tank.

このように作成した入槽計画に基づいて実プラントが制御されると、実プラントにおける現在の物流状態が変化するので、その情報をある一定時間間隔で取り出し、条件設定及び取込み部20に供給する。   When the actual plant is controlled based on the tank entry plan created in this way, the current physical distribution state in the actual plant changes, so that information is taken out at certain time intervals and supplied to the condition setting and taking-in unit 20. .

入槽計画作成部21では、入力データ、初期値、条件設定機能(図4のS401)により、入力データ取込み、初期値設定、条件設定を行う。   The tank entry plan creation unit 21 performs input data fetching, initial value setting, and condition setting using the input data, initial value, and condition setting function (S401 in FIG. 4).

そして、補給レベルを切る貯槽を抽出し、抽出された補給対象の原材料貯槽に対して選択可能な全工程・搬送経路を抽出する。ここで、得られた全工程・搬送経路に対して、与えられた現在の物流状態や物流制約をもとにして数式モデルを構築する。   And the storage tank which cuts a replenishment level is extracted, and all the processes and conveyance paths which can be selected with respect to the extracted raw material storage tank of replenishment object are extracted. Here, a mathematical model is constructed for all the obtained processes / conveyance routes based on the given current physical distribution state and physical distribution constraints.

各数式モデルは、評価関数に基づいて解かれる。求解結果を基に、リクレーマ、ベルトコンベア系列、原材料貯槽の動作、状況をシミュレートする。シミュレートした結果から求められた生産・物流計画の内の確定期間分を確定し、立案開始日を確定期間の直後に日時に更新して、補給レベルを切る貯槽を抽出する処理に戻り、計画作成期間終了まで繰り返すことで、入槽順、入槽開始及び終了時刻、入槽量、リクレーマ稼動開始時刻、リクレーマ稼動終了時刻は勿論のこと払出し原料山、ヤード、使用リクレーマ、搬送ベルトコンベア系列、入槽原材料貯槽が決定される。この結果に基づいて原料物流を制御することで最適に原料物流の制御が実行される。   Each mathematical model is solved based on the evaluation function. Based on the results of the solution, the operation and status of the reclaimer, belt conveyor system and raw material storage tank are simulated. Establish the fixed period of the production / logistics plan obtained from the simulated results, update the planning start date to the date and time immediately after the fixed period, and return to the process of extracting the storage tank that cuts the replenishment level. By repeating until the end of the creation period, not only the order of tank entry, tank start and end time, tank amount, reclaimer operation start time, reclaimer operation end time, but also raw material pile, yard, used reclaimer, conveyor belt conveyor series, An incoming tank raw material storage tank is determined. By controlling the raw material distribution based on this result, the control of the raw material distribution is optimally executed.

なお、上述の入槽計画作成部21は、例えば、CPU(中央処理装置)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM(リードオンリメモリ)等からなるマイクロコンピュータによって構成されており、例えばパーソナルコンピュータ等の計算機によって実現することができる。   In addition, the above-mentioned basin plan preparation part 21 is comprised by the microcomputer which consists of CPU (central processing unit), RAM (random access memory), ROM (read-only memory) etc., for example, a personal computer etc. It can be realized by a computer.

原料ヤード製造プロセス(搬送)の概要図である。It is a schematic diagram of a raw material yard manufacturing process (conveyance). 本実施形態による生産・物流計画作成装置の構成と他システムとの関連を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the structure of the production and distribution plan preparation apparatus by this embodiment, and another system. 本実施形態の生産・物流計画作成装置の入糟計画作成部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the berthing plan preparation part of the production and distribution plan preparation apparatus of this embodiment. 本実施形態による生産・物流計画作成装置の入糟計画作成部の詳細な処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the detailed process of the berthing plan preparation part of the production and distribution plan preparation apparatus by this embodiment. 原料ヤード製造プロセス(搬送)を規模縮小した簡単な図である。It is the simple figure which reduced the scale of the raw material yard manufacturing process (conveyance). 原材料貯槽在庫予測推移を説明するための図である。It is a figure for demonstrating raw material storage tank stock forecast transition. 工程経路、搬送経路の検索を説明するための図と、検索方法を示すフローチャートである。It is the figure for demonstrating the search of a process path | route and a conveyance path | route, and the flowchart which shows a search method. 生産・物流計画作成手順を説明する図である。It is a figure explaining the production and distribution plan creation procedure. 本発明を適用した生産・物流計画作成装置の全体構成の一例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining an example of the whole structure of the production and physical distribution plan preparation apparatus to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

20 条件設定及び取込み部
21 入槽計画作成部
22 表示部
23 操業者評価部
301 入力データ取込み部
302 計画作成期間設定部
303 計画作成精度設定部
304 計画作成対象期間設定部
305 計画確定期間設定部
306 検出部
307 抽出部
308 構築部
309 数式モデル構築部
310 求解部
311 判断部
312 再求解部
313 シミュレーション部
314 確定部
315 更新部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Condition setting and taking-in part 21 Incoming tank plan preparation part 22 Display part 23 Operator evaluation part 301 Input data acquisition part 302 Plan creation period setting part 303 Plan creation precision setting part 304 Plan creation object period setting part 305 Plan decision period setting part 306 Detection unit 307 Extraction unit 308 Construction unit 309 Formula model construction unit 310 Solution unit 311 Judgment unit 312 Resolve unit 313 Simulation unit 314 Determination unit 315 Update unit

Claims (13)

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、
上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定可能にしたことを特徴とする生産・物流計画作成装置。
In a production / distribution plan creation device for creating a production / distribution plan in a production / distribution process in which a plurality of products are processed by different multiple process paths and each product can select a different multiple process path,
A simulator that represents the logistics flow and logistics constraints of the above production / logistics process as a model, detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs,
A formula model holding device for holding a formula model composed of the distribution status and distribution constraints of the production / distribution process for a target period (plan creation period) set in advance from the production start date of the production / distribution plan; ,
An evaluation function setting device for setting an evaluation function for evaluating the mathematical model held by the mathematical model holding device;
An optimization calculation device that performs optimization calculation processing using the mathematical formula model held by the mathematical formula model holding device and the evaluation function set by the evaluation function setting device to calculate a physical distribution instruction for the simulator; And
Through the optimization calculation processing by the optimization calculation device, the distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and time, is given to the simulator, and is selected in advance. The simulation is executed for the target period (simulation period), the simulation result is confirmed as the production / distribution plan for the preset period (plan decision period), and new planning starts immediately after the determined period. A production / distribution plan creation device for creating a production / distribution plan in the production / distribution process from the simulation result obtained by repeating the process of creating a production / distribution plan by setting the date and time,
A production / distribution plan creation apparatus characterized in that the time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and / or the plan determination period can be arbitrarily set.
上記処理の繰り返しのループごとに、上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかをそれぞれ個別に設定可能にした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。   2. The time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and / or the plan finalization period can be individually set for each loop of the repetition of the process, respectively. The production / distribution plan creation device described in 1. 上記最適化計算処理の際に、上記評価関数による評価値が設定した範囲を外れる場合、戦略を変更して再度数式モデルを構築し、最適化計算処理をし直す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。   2. In the optimization calculation process, when the evaluation value by the evaluation function is out of a set range, the strategy is changed, the mathematical model is constructed again, and the optimization calculation process is performed again. Or the production / distribution plan creation device according to 2. 上記数式モデルにおいて、上限制約の設定された変数に対して上限制約から溢れる分の値を格納する溢れ防止変数を導入し、導入した溢れ防止変数を上記上限制約の上限値に加えた値と、上記上限制約の設定された変数とが等しくなる制約に変更する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。   In the above mathematical model, an overflow prevention variable that stores a value that overflows from the upper limit constraint with respect to a variable that is set with an upper limit constraint is introduced, and the introduced overflow prevention variable is added to the upper limit value of the upper limit constraint; 4. The production / distribution plan creation apparatus according to claim 1, wherein the production / distribution plan creation device is changed to a constraint in which the upper limit constraint is set to be equal. 上記数式モデルにおいて、下限制約の設定された変数に対して下限制約を割込む分の値を格納する割込み補填変数を導入し、導入した割込み補填変数を上記下限制約の下限値から引いた値と、上記下限制約の設定された変数とが等しくなる制約に変更することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の生産・物流計画作成装置。   In the above mathematical model, an interrupt compensation variable that stores a value for interrupting the lower limit constraint with respect to a variable for which the lower limit constraint is set is introduced, and the introduced interrupt compensation variable is subtracted from the lower limit value of the lower limit constraint and 5. The production / distribution plan creation device according to claim 1, wherein the production / distribution plan creation device is changed to a constraint in which the variable set with the lower limit constraint is equal. 上記評価関数に溢れ防止変数と割込み補填変数の両方又は一方を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の生産・物流計画作成装置。   6. The production / distribution plan creation device according to claim 1, wherein the evaluation function includes at least one of an overflow prevention variable and an interrupt compensation variable. 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1〜6のいずれか1項に記載の生産・物流計画作成装置。   The production / distribution plan creation device according to claim 1, wherein the optimization calculation device performs optimization calculation processing as an optimization or quasi-optimization problem. 生産・物流計画の一部で、立案者が前もって指定する処理を行うことができることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の生産・物流計画作成装置を用いた生産・物流計画作成方法。   The production / distribution using the production / distribution plan creation device according to any one of claims 1 to 7, wherein a part of the production / distribution plan can be designated in advance by a planner. Planning method. 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、
上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定できることを特徴とする生産・物流計画作成方法。
In a production / distribution plan creation method for creating a production / distribution plan in a production / distribution process in which a plurality of products are processed by different multiple process paths and each product can select a different multiple process path,
A simulator that represents the logistics flow and logistics constraints of the above production / logistics process as a model, detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs,
A formula model holding device for holding a formula model composed of the distribution status and distribution constraints of the production / distribution process for a target period (plan creation period) set in advance from the production start date of the production / distribution plan; ,
An evaluation function setting device for setting an evaluation function for evaluating the mathematical model held by the mathematical model holding device;
Using an optimization calculation apparatus that performs optimization calculation processing using the mathematical expression model held by the mathematical expression model holding apparatus and the evaluation function set by the evaluation function setting apparatus to calculate a physical distribution instruction for the simulator ,
Through the optimization calculation processing by the optimization calculation device, the distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and time, is given to the simulator, and is selected in advance. The simulation is executed for the target period (simulation period), the simulation result is confirmed as the production / distribution plan for the preset period (plan decision period), and new planning starts immediately after the determined period. A production / logistics plan creation method for creating a production / logistics plan in the production / logistics process from the simulation result obtained by repeating the process of setting the date and time and drafting the production / logistics plan,
A production / distribution plan creation method characterized in that all or any of the time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and the plan determination period can be arbitrarily set.
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、
上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定可能にしたことを特徴とするコンピュータプログラム。
A computer program that causes a computer to execute production / distribution plan creation in order to create a production / distribution plan in a production / distribution process in which a plurality of products are processed by different plural process paths and each product can select a different plural process route. In
A simulator that represents the logistics flow and logistics constraints of the above production / logistics process as a model, detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs,
A formula model holding device for holding a formula model composed of the distribution status and distribution constraints of the production / distribution process for a target period (plan creation period) set in advance from the production start date of the production / distribution plan; ,
An evaluation function setting device for setting an evaluation function for evaluating the mathematical model held by the mathematical model holding device;
Using an optimization calculation apparatus that performs optimization calculation processing using the mathematical expression model held by the mathematical expression model holding apparatus and the evaluation function set by the evaluation function setting apparatus to calculate a physical distribution instruction for the simulator ,
Through the optimization calculation processing by the optimization calculation device, the distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and time, is given to the simulator, and is selected in advance. The simulation is executed for the target period (simulation period), the simulation result is confirmed as the production / distribution plan for the preset period (plan decision period), and new planning starts immediately after the determined period. A computer program that causes a computer to execute production / distribution plan creation for creating production / distribution plans in the above production / distribution processes from simulation results obtained by repeating the process of creating production / distribution plans by setting the date and time There,
A computer program that can arbitrarily set all or any of the time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and the plan determination period.
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、
上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定可能にしたことを特徴とするプロセス制御装置。
In a process control apparatus for controlling a production / distribution process in which a plurality of products are processed in different multi-step paths and each product can select a different multi-step path,
A simulator that represents the logistics flow and logistics constraints of the above production / logistics process as a model, detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs,
A formula model holding device for holding a formula model composed of the distribution status and distribution constraints of the production / distribution process for a target period (plan creation period) set in advance from the production start date of the production / distribution plan; ,
An evaluation function setting device for setting an evaluation function for evaluating the mathematical model held by the mathematical model holding device;
An optimization calculation device that performs optimization calculation processing using the mathematical formula model held by the mathematical formula model holding device and the evaluation function set by the evaluation function setting device to calculate a physical distribution instruction for the simulator; And
Through the optimization calculation processing by the optimization calculation device, the distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and time, is given to the simulator, and is selected in advance. The simulation is executed for the target period (simulation period), the simulation result is confirmed as the production / distribution plan for the preset period (plan decision period), and new planning starts immediately after the determined period. A process control device for controlling the production / distribution process based on a simulation result obtained by repeating a process of setting a date and time and creating a production / distribution plan,
All or any one of the time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and the plan determination period can be arbitrarily set.
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、
上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定できることを特徴とするプロセス制御方法。
In a process control method for controlling a production / distribution process in which a plurality of products are processed in different multi-step paths and each product can select a different multi-step path,
A simulator that represents the logistics flow and logistics constraints of the above production / logistics process as a model, detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs,
A formula model holding device for holding a formula model composed of the distribution status and distribution constraints of the production / distribution process for a target period (plan creation period) set in advance from the production start date of the production / distribution plan; ,
An evaluation function setting device for setting an evaluation function for evaluating the mathematical model held by the mathematical model holding device;
Using an optimization calculation apparatus that performs optimization calculation processing using the mathematical expression model held by the mathematical expression model holding apparatus and the evaluation function set by the evaluation function setting apparatus to calculate a physical distribution instruction for the simulator ,
Through the optimization calculation processing by the optimization calculation device, the distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and time, is given to the simulator, and is selected in advance. The simulation is executed for the target period (simulation period), the simulation result is confirmed as the production / distribution plan for the preset period (plan decision period), and new planning starts immediately after the determined period. A process control method for controlling the production / distribution process based on a simulation result obtained by repeating a process of setting a date / time and creating a production / distribution plan,
All or any one of the time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and the plan determination period can be arbitrarily set.
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、
上記数式モデルの時間精度、上記指示算出期間、上記シミュレーション期間、上記計画確定期間のすべて或いはいずれかを任意に設定可能にしたことを特徴とするコンピュータプログラム。
In a computer program for causing a computer to execute process control for controlling a production / distribution process in which a plurality of products are processed in different multi-step paths and each product can select a different multi-step path.
A simulator that represents the logistics flow and logistics constraints of the above production / logistics process as a model, detects the logistics status and logistics constraints when an event occurs,
A formula model holding device for holding a formula model composed of the distribution status and distribution constraints of the production / distribution process for a target period (plan creation period) set in advance from the production start date of the production / distribution plan; ,
An evaluation function setting device for setting an evaluation function for evaluating the mathematical model held by the mathematical model holding device;
Using an optimization calculation apparatus that performs optimization calculation processing using the mathematical expression model held by the mathematical expression model holding apparatus and the evaluation function set by the evaluation function setting apparatus to calculate a physical distribution instruction for the simulator ,
Through the optimization calculation processing by the optimization calculation device, the distribution instruction is calculated for the target period (instruction calculation period) set within a predetermined range from the planning start date and time, is given to the simulator, and is selected in advance. The simulation is executed for the target period (simulation period), the simulation result is confirmed as the production / distribution plan for the preset period (plan decision period), and new planning starts immediately after the determined period. A computer program for causing a computer to execute the control of the production / distribution process based on a simulation result obtained by repeating a process of setting a date and time and creating a production / distribution plan,
A computer program that can arbitrarily set all or any of the time accuracy of the mathematical model, the instruction calculation period, the simulation period, and the plan determination period.
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