JP2007072924A - 受注・見込み生産混流時の生産計画方法および生産計画システム - Google Patents

Abstract

【課題】受注生産品目と見込み生産品目が混流する製造工程において、保有生産能力を考慮し、各品目の需要変動に対応した生産指示の優先順位付けを行う。
【解決手段】受注生産品目と見込み生産品目が混流する製造工程において、保有生産能力を越える需要が発生する場合を想定し、各品目に生産優先度を規定するパラメータをあらかじめ設定し、保有生産能力の範囲内で先行して生産すべき品目の優先順位付けを各品目の余裕在庫率に従って行う。余裕在庫率は、見込み生産品目において、（有効在庫量／必要在庫量）で求められる。一方、受注生産品目においては、出荷時点で納品できる量の在庫が必要であるため、その量の在庫（需要取込量）を必要在庫量、現在の出来高を有効在庫量と見なすことができるため、余裕在庫率（有効在庫量／需要取込量）として指標化する。受注生産品目ならびに見込み生産品目のすべての余裕在庫率を参照して、余裕在庫率の小さい品目から順に繰り返して生産工程の能力を配分し、両品目の注文充足率を最大化することを可能とした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、製造業において、顧客から注文を受けた後で生産を開始すると決定した品目（以下、受注生産品目と記す）と顧客から注文を受ける前に生産をし、顧客から注文を受けた後で在庫を払いだす品目（以下、見込み生産品目と記す）が混在して流れる（以下、混流と記す）製造工程における生産計画方法および生産計画システムの技術分野に適用する。特に、工程で単位期間に生産できる量には限度があるため、受注生産品目と見込み生産品目の生産の優先順位付け（能力配分）を行う必要がある場合の生産計画方法および生産計画システムの技術分野に適用する。

従来、生産計画を作成する場合、見込み生産と受注生産では製造工程の能力配分について異なる考え方に基づき作成されていた。
受注生産は実際に顧客から受注した品目とその品目の受注量に基づいた生産、すなわち製造工程の保有生産能力と確定受注量にもとづいた能力配分が行われ、生産された品は顧客に全品納入されるので、余剰在庫や死蔵在庫は生じない。しかし、顧客からの受注が継続的に発生する品目や直ちに入手したい品目については、在庫を持ち顧客の入手要求に応じる必要も生じる。この必要に対応する生産方法として、見込み生産がある。見込み生産では、統計上必要となる在庫基準に基づき生産計画が作成され、過剰在庫、在庫切れを生じない安全在庫量を保有する。
生産品目によって、受注生産または見込み生産のいずれかのみの生産計画で生産されるものもあるが、生産管理のデータ取り扱い上、同じ製造プロセス上にある品目でも受注生産品目と見込み生産品目とに分けて取り扱い、両方の生産方法を混在させて生産計画を作成することがある（混流生産）。見込み生産は過去の生産量を参照して生産計画を立てるが、確定受注ではないことから、品物の需要が変動し新たに受注生産品目が発生すると、工程の保有生産能力を変更し、受注生産品目を見込み生産品目に優先して工程能力に配分する方法が採用されていることが多かった。これは、受注した品目を早期納品を目的とし、また納品することが在庫を払い出す理由付けともなっているからである。
特許文献１では、製造設備の使用不可能期間をみこんだ上で最小限の在庫量に調整することを目的とした受注生産品目、見込み生産品目の両品目を混在させた生産計画作成方法が開示されている。

特開２００４−２８７４９１号公報 「受注・見込み生産混流時の最適化在庫管理方式の評価」（電気学会、2000年3月）

受注生産品目と見込み生産品目が混流する製造工程において、受注品目が確定事項であるからといって、常に受注生産品目の生産を優先させてしまうと、理論上持っておかなければならない見込み生産品目の最低在庫量も不足してしまう。これに対して、見込み生産品目の在庫量を最適に保有するために、製品在庫の在庫補充方式によって在庫切れを起こさずかつ過剰在庫とならない在庫量を保持しようとする考え方があるが（非特許文献１）、受注生産品目と見込み生産品目の需要の合計が工程の保有生産能力を超える場合には、生産計画立案者がその都度、勘や経験によって前倒しや後倒しといった生産調整を実施することも多い。対応策としては結果として必要な在庫量を見込み生産品目について算出し、その在庫量を生産の目標値とする点については非特許文献１に紹介されているが、在庫という概念のない受注生産と、在庫管理が計画作成の要素である見込み生産とを同じ次元で結びつけて、製造工程の能力配分という点で混流生産の生産計画を作成するシステムは存在しなかった。本発明の目的は、受注生産品目と見込み生産品目とが混流する製造工程において、各品目の需要変動が生じても自動的に生産調整を実施する生産計画方法及び生産計画システムを提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明の生産計画方法では、受注生産に新たに在庫の概念を加味した余裕在庫率を導入し、見込み生産においても同じ余裕在庫率を指標として取り入れて生産優先度を決定して生産工程を割り当てる。
すなわち、受注生産品目と見込み生産品目とが混在して流れる製造工程の生産計画方法で、
生産品目の生産方式を判定し、
生産方式に応じて定められた生産優先度を規定するパラメータを取得し、
取得したパラメータが所定の値を下回った場合に生産品目に対する生産ラインの能力配分と生産量を決定する生産計画方法に係るものである。

また、受注生産品目と見込み生産品目とが混在する生産計画データを読み込み、
受注生産品目と見込み生産品目とでは異なる演算過程により余裕在庫率を取得し、
生産計画を立案するすべての生産品目に対する余裕在庫率を１のテーブルに記憶し、
上記テーブルに記憶された余裕在庫率が所定の値未満の生産品目を生産する生産ラインと生産量を決定する生産計画方法に係るものである。

また、記憶装置に記憶された次の処理プログラムを処理装置に読み出して実行する生産計画立案システムに係るものである：
記憶装置および外部からデータを入力するためのデータ入力プログラム；
生産計画を立案する生産品目の生産方式を判定して受注品目または見込み品目の別を判定する生産方式判定プログラム；
判定した結果、生産方式が受注生産である場合の生産品目に対する余裕在庫率（１）を得るための受注生産品目計算プログラム；
判定した結果、生産方式が見込み生産品目である場合の生産品目に対する余裕在庫率（２）を得るための見込み生産品目計算プログラム；
余裕在庫率（１）と余裕在庫率（２）とを同一のテーブルに書きこんで最小かつ１未満の余裕在庫率に対応する生産品目を特定する最低余裕在庫率判定プログラム；
特定された生産品目に製造工程を割り当てる能力配分決定プログラム；
割り当てられた製造工程における上記特定された生産品目の生産量を決定する生産量計算プログラム。

受注生産品目と見込み生産品目が混流する製造工程において、保有生産能力の範囲内で各品目の需要変動に対応した生産指示が行えるため、受注生産品目と見込み生産品目それぞれの未来の需要の充足を最大化し、かつ生産調整業務の工数を削減できる。保有生産能力を超える需要が発生した場合においても、先行して生産すべき品目の優先順位付けを迅速に決定することができ、混流工程においても品目の注文充足率を最大化することが可能となる。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施例のシステム全体の構成を示す図である。計算機の処理装置１には、記憶装置２、表示装置３、入力装置４、プリンタ５、及び、ネットワーク６を介して複数の計算機／端末７が接続される。処理装置１のメモリ２０には、データ入力プログラム１１、生産方式判定プログラム１２、受注生産品目計算プログラム１３、見込み生産品目計算プログラム１４、最低余裕在庫率判定プログラム１５、配分ライン決定プログラム１６、生産量計算プログラム１７、生産計画出力プログラム１８及びデータベースアクセスプログラム１９が格納され、必要に応じて処理部８に読み出されて実行処理される。記憶装置２は生産計画データとして生産計画テーブル２０１から需要実績情報２１７までの各テーブルを格納する。各テーブルの全体構成は図３に、詳細は図１２から図１９に示す。表示装置３はデータ入力のための案内画面や作成した能力配分結果を表示する装置である。入力装置４は記憶装置２の各種テーブルに設定するデータや、プログラムを実行するときのパラメータを入力する装置である。プリンタ５は作成した能力配分結果テーブル等を出力する装置である。計算機／端末７は倉庫、生産部門などに設置されるサーバ計算機又は端末装置であり、テーブルに設定するデータを入力する端末装置、生産量計算テーブルを受け取る計算機などである。

図２は本実施例の説明を行ううえでの前提モデルである。受注品目Ａ（２１）、受注品目Ｂ（２２）、見込み品目Ｃ、見込み品目Ｄを生産する混流工程で、工程には、第１ライン（２３）、第２ライン（２４）第３ライン（２５）が用いられ、それぞれのラインで生産された品物は、在庫ポイントにそれぞれ在庫Ａ（２６）から在庫Ｄ（２９）まで保管される。受注品目と各ラインとを結ぶ矢印は、受注品目Ａ（２１）であれば第１ラインから第３ラインのどのラインにも矢印で結ばれているが、これは受注品目Ａ（２１）の部品または材料を第１ラインから第３ラインのどの製造工程に投入しても生産できることを示す。受注品目Ｂ（２２）であれば第１ラインと第３ラインに矢印で結ばれているが、これは受注品目Bの部品または材料を第１ライン（２３）と第３ライン（２５）のいずれの製造工程に投入しても生産できるが、第２ライン（２４）では生産できないことを示す。混流工程の各ラインから在庫ポイントに向かう矢印は、各ラインにより生産された品物が保管される在庫グループを示す。第１ライン（２３）を経た品目は在庫ポイントにおいて、在庫Ａ（２６）、在庫Ｂ（２７）または在庫Ｃ（２８）として保管される。なお、第1ライン、第2ライン、第3ラインのいずれもが生産計画上の一工程を構成するものであれば、工程の形態によらず本実施形態のラインに該当する。たとえば品目がベルトコンベヤーに乗って作業箇所に移動しながら組み立てが完了するような流れ作業的なライン、１箇所で複数の工程を施されるセル生産方式、化学プラントのように炉のなかで化学反応を生じさせる工程など、あらゆる工程を含むものとする。

図３は、記憶装置２に格納されるデータ構成を示し、生産計画テーブル２０１から需要実績情報２１７までの各テーブルの内容とテーブル間の主な関係を示す概略図である。 図４から図１１は本実施例の処理を示すフローチャート、図１２から図１９は図３のデータ項目の具体例であり、記憶装置２に保持されているデータテーブルである。

図３で示されるデータ項目を説明する。
生産計画テーブル２０１は生産計画の対象品目の基礎情報で、「品目コード」ごとにテーブルを持つ。「Ｌ」は供給リードタイムを表し、品目を生産要求してから在庫として入庫されるまでの供給に必要な期間で、１以上の値である。「Ｃ」は計画サイクルを表し、生産計画の対象とする期間で、１以上の値である。「生産方式フラグ」は生産計画の対象とする品目の生産方式を表し、“受注”もしくは“見込み”を格納している。

受注生産品目パラメータテーブル２０２は、混流工程において、受注生産品目の生産優先度を規定するパラメータ情報であり、「品目コード」ごとにテーブルを持つ。「Ｎ」は需要取込期間を表し、生産計画テーブル２０１の供給リードタイム「Ｌ」と計画サイクル「Ｃ」を合算した数値である。「Ｍ」は最大需要取込期間を表し、受注生産品目の未来の需要量を取り込む期間の上限値である。「ｍ」は需要取込間隔を表し、需要取込期間の拡大幅を表す。

見込み生産品目パラメータテーブル２０３は、混流工程において、見込み生産品目の生産優先度を規定するパラメータ情報であり、「品目コード」ごとにテーブルを持つ。「Ｂ」は安全在庫取込率を表す。「Ａ」は最大安全在庫取込率を表し、見込み生産品目の必要在庫量に安全在庫量をどこまで取り込むかの上限を表す割合であり、1以下の小数である。「ａ」は安全在庫取込間隔を表し、安全在庫取込率の拡大幅を表す。

在庫テーブル２０４は、処理当日分の在庫情報であり、「品目コード」ごとにテーブルを持つ。「Ｉａ」は有効在庫量を表し、現品の実際の在庫量（手持在庫量）と発注残を合計した在庫量である。

受注生産品目計算テーブル２０５は、受注生産品目の余裕在庫率を計算する際に必要な情報であり、「品目コード」ごとにテーブルを持つ。「Ｄ(ｉ)」は需要予定量を表し、単位期間ごとに確定している受注生産品目の未来の需要量である。「Ｄ(ｉ)」は、「Ｄ（１）」から「Ｄ（Ｎ）」までの未来の需要量を取り込む。

は需要取込量を表し、単位期間から「Ｎ」期間までの需要予定量の合計である。「Ｉａ」は有効在庫量を表し、現品の実際の在庫量（手持在庫量）と発注残を合計した在庫量である。「Ｒｍ」は余裕在庫率を表し、有効在庫量を需要取込量で除した値

である。

需要計画情報２１６は、「品目コード」ごとにデータが管理されており、生産計画を立てるその日（今日）から未来の需要量について、その需要量が確定か内示かの需要種別を示し、受注生産品目計算テーブルに取り込まれる「Ｄ（ｉ）」のデータを保持している。

見込み生産品目計算テーブル２０６は、見込み生産品目の余裕在庫率を計算する際に必要な情報であり、「品目コード」ごとにテーブルを持つ。「Ｑｄ」は移動平均需要量を表し、生産計画日以前の需要実績から算出された単位期間あたりの平均需要量である。「σｄ」は移動標準偏差を表し、移動平均需要量「Ｑｄ」の標準偏差である。「ｋ」は安全在庫係数を表し、サービス率を設定するための係数で、生産者が設定する値である。一般値は１．０〜６．０を使用する。たとえばサービス率が９５％の場合には品切れがおきないと考えられ、ｋ＝１．９６となる。「Ｉｓ」は安全在庫量を表し、安全在庫係数「ｋ」、移動平均需要量「Ｑｄ」とその標準偏差「σｄ」と供給リードタイム「Ｌ」、計画サイクル「Ｃ」より求める（Ｉｓ＝ｋ×√（Ｌ＋Ｃ）×σｄ）。「Ｉｋ」は回転在庫量を表し、移動平均需要量「Ｑｄ」に供給リードタイム「Ｌ」と計画サイクル「Ｃ」を合計した期間を掛け合わせたもの（Ｉｋ＝Ｑｄ×（Ｌ＋Ｃ））である。「Ｉｎ」は必要在庫量を表し、回転在庫量「Ｉｋ」に安全在庫量「Ｉｓ」を加えたもの（Ｉｎ＝Ｉｋ＋Ｉｓ）である。「Ｉａ」は有効在庫量を表し、現品の実際の在庫量（手持在庫量）と発注残を合計した在庫量である。「Ｒｍ」は余裕在庫率を表し、有効在庫量「Ｉａ」を必要在庫量「Ｉｎ」で除した値（Ｒｍ＝Ｉａ／Ｉｎ）である。
需要実績情報２１７は、見込み生産品目の余裕在庫率を計算する際に必要な移動平均需要量「Ｑｄ」を示すテーブルで、過去１年分の需要実績データが管理されている。

余裕在庫率テーブル２０７は、生産計画の対象品目の中で、余裕在庫率「Ｒｍ」が最小の品目を決定するためのテーブルである。余裕在庫率テーブル２０７は、生産計画の対象品目の「品目コード」と得られた余裕在庫率「Ｒｍ」をそれぞれ格納する。「最低余裕在庫率フラグ」は初期設定として“オフ”とし、余裕在庫率「Ｒｍ」が最小の品目を判定した後は、当該品目の「最低余裕在庫率フラグ」を“オン”にする。

能力配分候補テーブル２０８は、最低余裕在庫率が１より小さい品目が、能力配分できるかどうかを判定する際に用いるテーブルである。優先順位「第１位」、「第２位」、「第３位」は、最低余裕在庫率が１より小さい品目の能力配分（ラインの割り当て）における優先順位（たとえば、第１位が第２ライン、第２位が第１ライン、第３位が第３ラインなど）を表す。

能力配分結果テーブル２０９は、生産計画の決定情報であり、「ラインコード」ごとに生産決定した品目ならびに生産ラインを表示するテーブルである。「生産量」は、後述する生産量計算テーブル２１３を用いて計算して得られた結果が格納される。

前回生産品目テーブル２１０は、前回の生産計画において生産された品目を把握するための情報であり、「ラインコード」ごとにテーブルを持つ。「前回生産品目」は前回の生産計画において対応する生産ラインで生産した品目を表す。

段取時間テーブル２１１は、品目を生産ラインで生産する際の段取時間を設定したテーブルである。「段取時間」は、生産計画で決定した生産ラインにおいて、当該生産ラインで前回に生産した品目と異なる品目を今回生産する場合、前回生産品目から今回の品目コードの生産にラインを変更するのに必要な時間、たとえば治具取替えといった本来の生産活動以外に必要な時間を表す。

ピッチタイムテーブル２１２は、品目を生産ラインで生産する際のピッチタイムを把握するためのテーブルである。「ピッチタイム」は、品目を１個生産する際に必要となる時間である。

生産量計算テーブル２１３は、生産決定した生産ラインと品目における生産量の計算に必要な情報であり、「ラインコード」ごとにテーブルを持つ。「稼動時間」は、後述の稼働時間テーブル２１５を参照して得る情報で、生産ラインが生産活動を行うために稼動できる時間を表す。「最小ロットサイズ」は後述のロットサイズテーブル２１４から得る情報で、生産ロットの最低数量が決まっている場合の数量を表す。

ロットサイズテーブル２１４は、「品目コード」ごとにテーブルを持ち、その品目を生産する際の生産ロットの最低数量が示される。稼働時間テーブル２１５は、「ラインコード」ごとにテーブルをもち、あるラインがある日付に稼動できる稼働時間を示す。需要計画情報２１６は、品目コードごとの需要量と需要種別が日付別に管理されているテーブルである。需要実績情報２１７は、「品目コード」に管理され、過去の需要実績データを蓄積したテーブルである。

図３に示したデータには、マスタデータと処理時に得られるトランザクションデータとが含まれる。マスターデータは生産計画を立てる上で設定されているデータや初期値として設定されているデータであり、例えば、生産計画テーブル２０１、受注生産品目パラメータテーブル２０２の需要取込期間「N」の初期値、見込み生産品目パラメータテーブル２０３の安全在庫取り込み率「B」の初期値、見込み生産品目計算テーブル２０６の移動平均需要量「Qd」、移動標準偏差「σｄ」、安全在庫量「Is」、必要在庫量「Iｎ」、有効在庫量「Ia」、能力配分候補テーブル２０８、段取り時間テーブル２１１、ピッチタイムテーブル２１２、ロットサイズテーブル２１４、稼動時間テーブル２１５などがある。これらのマスタデータは、入力装置４から入力されるか、統計データから演算によって得られた値である。

図４は、本実施形態の生産計画処理全体の概略手順を示す図である。データベースアクセスプログラム１９の処理により記憶装置２にアクセスしてデータを読み込み可能な状態とし、データ入力プログラム１１の処理により、入力装置４または計算機／端末７から入力されたデータを受け付ける。ここで受け付けるデータは、品目の指定や利用する工程の情報など、生産計画の作成の開始に必要なデータである（図示なし）。次に生産方式判定プログラム１２により、生産計画テーブル２０１の生産方式フラグを参照して生産計画の対象品目が受注生産品目であるか、見込み生産品目であるかの判定を行う（ステップ３３）。生産方式を判定した結果に応じて、それぞれ受注生産品目計算プログラム１３、見込み生産品目計算プログラム１４で定められた処理が行われる。受注生産品目計算プログラム１３の処理では、受注生産品目の余裕在庫率を計算し、計算結果を余裕在庫率テーブル２０７へ格納する処理が行われる（ステップ３４）。見込み生産品目計算プログラム１４の処理では、見込み生産品目の余裕在庫率を計算し、計算結果を余裕在庫率テーブル２０７へ格納する（ステップ３５）。続いて、最低余裕在庫率判定プログラム１５の処理を行い、余裕在庫率テーブル２０７に格納した生産計画の対象品目の余裕在庫率で最小の品目を、能力配分の候補として配分候補テーブル２０８に格納する（ステップ３６）。能力配分決定プログラム１６による処理で、ライン配分の候補である品目がどのラインに配分されるかを配分候補テーブル２０８から判定し、配分結果テーブル２０９へ格納し（ステップ３７）、生産量計算プログラム１７の処理で、配分結果テーブル２０９と前回生産品目テーブル２１０、段取時間テーブル２１１からライン配分が決定している品目の生産量を計算し、配分結果テーブル２０９に格納する（ステップ３８）。生産計画出力プログラム１８の処理で、配分結果テーブル２０９に格納されているデータを表示装置３もしくはプリンタ５に出力する（ステップ３９）。受注生産品目と見込み生産品目に対して生産優先を同等に評価できる余裕在庫率を設定してパラメータとしたことにより、生産優先度を容易にかつ自動的に設定することができるという効果がある。
図５は、ステップ３３の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。生産方式判定プログラム１２の処理により、生産計画テーブル２０１に保持された各「品目コード」について、「生産方式フラグ」が“受注”である品目と“見込み”である品目に振り分けて（ステップ５１）後の処理を行う。「生産方式フラグ」が“受注”であれば、受注生産品目計算プログラム１３の処理に従い受注生産品目パラメータテーブル２０２へ格納し、“見込み”であれば、見込み生産品目計算プログラム１４の処理に従い見込み生産品目パラメータテーブル２０３へ格納して、それぞれの処理を実行する。
図６は、ステップ３４の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。受注生産品目計算プログラム１３による処理では、はじめに受注生産品目パラメータテーブル２０２に格納された需要取込期間「Ｎ」が最大需要取込期間「Ｍ」以下であるかを判定する（ステップ６１）。需要取込期間「Ｎ」が最大需要取込期間「Ｍ」より大きければ、生産計画出力プログラム１８による処理を行う。需要取込期間「Ｎ」が最大需要取込期間「Ｍ」以下であれば、当該「品目コード」に対応した受注生産品目パラメータテーブル２０２、在庫テーブル２０４、需要計画情報２１６より、受注生産品目計算テーブル２０５を生成する（ステップ６２）。受注生産品目パラメータテーブル２０２の「品目コード」に対応した受注生産品目計算テーブル２０５の需要予定量「Ｄ（ｉ）」をＮ期間分格納する（ステップ６３）。需要予定量「Ｄ（ｉ）」とは、受注生産品目の単位期間ごとの確定需要量を表す。生産計画作成当日からＮ期間分の需要予定量を需要計画情報２１６から取り込んで合計し、

に格納する（ステップ６４）。受注生産品目パラメータテーブル２０５の「品目コード」に対応した在庫テーブル２０４の有効在庫量「Ｉａ」を受注生産品目計算テーブル２０５の有効在庫量「Ｉａ」に格納する（ステップ６５）。有効在庫量とは、工程の仕掛在庫と在庫保管ポイント上の手持ち在庫を合計したものであり、生産計画立案前の実在庫量である。有効在庫量「Ｉａ」を

で除した余裕在庫率を受注生産品目計算テーブル２０５の余裕在庫率「Ｒｍ」に格納する（ステップ６６）。受注生産品目においては、出荷時点で納品できる量の在庫が必要であるため、その量の在庫（需要取込量）を必要在庫量、現在の出来高を有効在庫量と見なすことができるため、余裕在庫率（有効在庫量／需要取込量）として指標化することが可能になる。余裕在庫率「Ｒｍ」が１以上であれば、現在の有効在庫量で対応可能であり、受注生産品目を新たに生産する必要がないことを表す。最大需要取込期間「Ｍ」を設定したことで、受注生産品目の未来の需要をどこまで考慮して生産活動を行うかの基準とすることができる。最大需要取込期間「Ｍ」を長く設定すれば、在庫を持つリスクが高まるが欠品の可能性が低くなり、逆に短く設定すれば、在庫を持つリスクはなくなるが、欠品の可能性が高くなる。そのため、最大需要取込期間「Ｍ」は、在庫と欠品に関する企業の考え方を反映することができるという効果がある。
図７は、ステップ３５の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。見込み生産品目計算プログラム１４による処理は、見込み生産品目パラメータテーブル２０３に格納された安全在庫取込率「Ｂ」が最大安全在庫取込率「Ａ」以下であるかを判定する（ステップ７１）。安全在庫取込率「Ｂ」が最大安全在庫取込率「Ａ」より大きければ、生産計画出力プログラム１８の処理を行う。安全在庫取込率「Ｂ」が最大安全在庫取込率「Ａ」以下であれば、当該「品目コード」に対応した見込み生産品目パラメータテーブル２０３と在庫テーブル２０４より、見込み生産品目計算テーブル２０６を生成する（ステップ７２）。見込み生産品目パラメータテーブル２０３の「品目コード」に対応した見込み生産品目計算テーブル２０６の移動平均需要量「Ｑｄ」、標準偏差「σｄ」、安全在庫係数「ｋ」をそれぞれ格納する（ステップ７３）。安全在庫量を（ｋ×√（Ｌ＋Ｃ）×σｄ）で計算し、見込み生産品目計算テーブル２０６の安全在庫量「Ｉｓ」に格納する（ステップ７４）。回転在庫量を（Ｑｄ×（Ｌ＋Ｃ））で計算し、見込み生産品目計算テーブル２０６の回転在庫量「Ｉｋ」に格納する（ステップ７５）。次に必要在庫量を（Ｉｋ＋Ｂ×Ｉｓ）で計算し、見込み生産品目計算テーブル２０６の必要在庫量「Ｉｎ」に格納する（ステップ７６）。見込み生産品目パラメータテーブル２０６の「品目コード」に対応した在庫テーブル２０４の有効在庫量「Ｉａ」を見込み生産品目計算テーブルの有効在庫量「Ｉａ」に格納する（ステップ７７）。有効在庫量「Ｉａ」を必要在庫量「Ｉｎ」で除した余裕在庫率を見込み生産品目計算テーブル２０６の余裕在庫量「Ｒｍ」に格納する（ステップ７８）。余裕在庫率「Ｒｍ」が１以上であれば、現在の有効在庫量で対応可能であり、見込み生産品目を新たに生産する必要がないこと表す。最大安全在庫取込率「Ａ」を設定したことで、見込み生産品目において需要変動による欠品の可能性をどこまで考慮して生産活動を行うかの基準とすることができる。最大安全在庫取込率「Ａ」を高く設定すれば、在庫を持つリスクが高まるが欠品の可能性が低くなり、逆に低く設定すれば、在庫を持つリスクはなくなるが、欠品の可能性が高くなる。そのため、最大安全在庫取込率「Ａ」は、在庫と欠品に関する企業の考え方を反映することができるという効果がある。
図８は、ステップ３６の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。最低余裕在庫率判定プログラム１５による処理では、まず、ステップ３４、ステップ３５により得られた余裕在庫率を生産品目ごとに対応させた余裕在庫率テーブル２０７を作成する（ステップ８１）。データには、受注生産品目計算テーブル２０５の「品目コード」に対応した余裕在庫率「Ｒｍ」と、見込み生産品目計算テーブルの「品目コード」に対応した「Ｒｍ」を余裕在庫率テーブル２０７にそれぞれ格納する（ステップ８２）。余裕在庫率テーブル２０７に格納した「品目コード」の余裕在庫率「Ｒｍ」で最小のものを判定し、最小のものに対して「最低余裕在庫率フラグ」を“オン”にする（ステップ８３）。「最低余裕在庫率フラグ」が“オン”である「品目コード」の余裕在庫率「Ｒｍ」が１より小さいかを判定する（ステップ８４）。余裕在庫率「Ｒｍ」が１より小さい場合は能力配分候補テーブル２０８の当該「品目コード」の欄を参照する。余裕在庫率「Ｒｍ」が1以上であれば、生産計画立案前の在庫量で需要に対応できるため、生産する必要はない。そこでその生産品目については生産計画を再作成する。余裕在庫率テーブル２０７に格納されている「品目コード」が受注生産品目か見込み生産品目かを生産計画テーブル２０１の「生産方式フラグ」で判定する（ステップ８５）。生産計画テーブル２０１の「生産方式フラグ」が“受注”の場合、受注生産品目パラメータテーブル２０２の需要取込期間「Ｎ」に需要取込間隔「ｍ」を加算し、格納する（ステップ８６）。たとえば、需要取込間隔「ｍ」を需要取込期間「Ｎ」から１日ずつ拡大したり、２日ずつ拡大したり、１日、２日、３日と拡大してもよい。図１２の受注生産品目パラメータテーブル２０２では需要取り込み間隔ｍを１とした。加算後の値を受注生産品目パラメータテーブル２０２の需要取込期間「Ｎ」に格納後、再度、受注生産品目計算プログラム１３による処理（図６）を行う。「生産方式フラグ」が“見込み”の場合、見込み生産品目パラメータテーブル２０３の安全在庫取込期間「Ｂ」に安全在庫取込間隔「a」を加算し、格納する（ステップ８７）。たとえば、安全在庫取込間隔「a」を0.1ずつ拡大したり、0.1、0.2、0.3、0.4と段階的に拡大したり、0.4、0.3、0.2、0.1と拡大してもよい。図１２の見込み生産品目パラメータテーブル２０３では安全在庫取り込み間隔aを０．２とした。加算後の値を見込み生産品目パラメータテーブル２０３の安全在庫取込期間「Ｂ」に格納後、再度、見込み生産品目計算プログラム１４による処理（図７）を行う。需要取込間隔「ｍ」を設定したことで、生産計画立案者は、受注生産品目と見込み生産品目が混流する製造工程において、受注生産品目の生産優先度を反映することができるという効果がある。安全在庫取込間隔「ａ」を設定したことで、生産計画立案者は、受注生産品目と見込み生産品目が混流する製造工程において、見込み生産品目の生産優先度を反映することができるという効果がある。
図９は、ステップ３７の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。能力配分決定プログラム１６による処理で、余裕在庫率テーブル２０７の「最低余裕在庫率フラグ」が“オン”である「品目コード」について、能力配分候補テーブル２０８でその「品目コード」に対応する欄を参照し（ステップ９０１）、能力配分候補テーブル２０８の「品目コード」に対応した能力配分の優先順位「第１位」の生産ラインの情報を得る。能力配分結果テーブル２０９でその生産ラインに対応する「ラインコード」に対して、既に他の品目コードが割り当てられているかを判定する（ステップ９０２）。
他の品目コードが割り当てられていなければ（ステップ９０２でＮＯ）、能力配分結果テーブル２０９において、その生産ラインに対応する「ラインコード」に対してその「品目コード」（ステップ９０１における品目コード）を格納し（ステップ９０３）、生産量計算プログラム１７による処理を行う。また、他の品目コードが割り当てられていれば（ステップ９０２でＹＥＳ）、能力配分候補テーブル２０８でその「品目コード」に対応した能力配分の優先順位「第２位」の生産ラインが存在するかどうかを判定する（ステップ９０４）。判定の結果、優先順位「第２位」の生産ラインが存在しなければ（ステップ９０４でＮＯ）、余裕在庫率テーブル２０７のその「品目コード」に対応した「最低余裕在庫率フラグ」を“オフ”にし、余裕在庫率「Ｒｍ」に１００００を格納し（ステップ９０５）、最低余裕在庫率判定プログラム１５の処理（図８）を行い、新たに得られる品目コードについて図９の能力配分決定処理をはじめから行う。能力配分候補テーブル２０８のその「品目コード」に対して能力配分の優先順位「第２位」のラインが存在する場合（ステップ９０４でＹＥＳ）、能力配分結果テーブル（２０９）でその第２位の生産ラインに対応する「ラインコード」に対して既に他の品目コードが割り当てられているかを判定する（ステップ９０６）。他の品目コードが割り当てられていなければ（ステップ９０６でＮＯ）、能力配分結果テーブル２０９においてその生産ラインに対応する「ラインコード」に対してその「品目コード」（ステップ９０１における品目コード）を格納し、そのラインで生産できる品目の生産量を演算して求めて格納し（ステップ９０３）、生産量計算プログラム１７による処理を行う。また、他の品目コードが割り当てられていれば（ステップ９０６でＹＥＳ）、能力配分候補テーブル２０８でその「品目コード」に対応した能力配分の優先順位「第３位」の生産ラインが存在するかどうかを判定する（ステップ９０８）。判定の結果、優先順位「第３位」の生産ラインが存在しなければ（ステップ９０８でＮＯ）、余裕在庫率テーブル２０７のその「品目コード」に対応した「最低余裕在庫率フラグ」を“オフ”にし、余裕在庫率「Ｒｍ」に10000を格納し（ステップ９０５）、最低余裕在庫率判定プログラム１５の処理（図８）を行い、新たに得られる品目コードについて、図９の能力配分決定処理をはじめから行う。能力配分候補テーブル２０８のその「品目コード」に対して能力配分の優先順位「第３位」の生産ラインが存在する場合（ステップ９０８でＹＥＳ）、能力配分結果テーブル２０９でその第３位の生産ラインに対応する「ラインコード」に対して既に他の品目コードが割り当てられているかを判定する（ステップ９１０）。他の品目コードが割り当てられていなければ（ステップ９１０でＮＯ）、能力配分結果テーブル２０９においてその生産ラインに対応する「ラインコード」に対して「品目コード」（ステップ９０１における品目コード）を格納し、そのラインで生産できる品目の生産量を演算して求めて格納し（ステップ９０３）、生産量計算プログラム１７による処理を行う。能力配分候補テーブル２０８は、品目ごとに能力配分の優先順位を格納しているが、品目特性上、すべての生産ラインに能力配分できるとは限らない。そのため、「品目コード」に対応した能力配分の優先順位の低いラインが存在するかどうかを確認した後、能力配分結果テーブル２０９の配分済みラインを参照する。能力配分候補テーブル２０８の品目で能力配分可能な生産ラインが該当しない場合、当該品目は生産計画の対象外となり、当該品目以外で余裕在庫率「Ｒｍ」が１より小さいものが存在しないかを確認する。そのため、当該品目の余裕在庫率「Ｒｍ」に１以上である１００００を格納し、当該品目が能力配分の対象にならないよう制御する。
図１０は、ステップ３８の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。生産量計算プログラム１７による処理では、各「ラインコード」に対応した「前回生産品目」を格納している前回生産品目テーブル２１０より、能力配分結果テーブル２０９の「ラインコード」に対応した「前回生産品目」を段取時間テーブル２１１に格納する（ステップ１００１）。能力配分結果テーブル２０９の「品目コード」を段取時間テーブル２１１に格納する（ステップ１００２）。能力配分結果テーブル２０９の「品目コード」に対応した「段取時間」を生産量計算テーブル２１３に格納する（ステップ１００３）。能力配分結果テーブル２０９の「品目コード」に対応した「最小ロットサイズ」を生産量計算テーブル２１３に格納する（ステップ１００４）。能力配分結果テーブル２０９の「ラインコード」に対応した「稼働時間」を生産量計算テーブル２１３に格納する（ステップ１００５）。能力配分結果テーブル２０９の「ラインコード」と「品目コード」に対応した「ピッチタイム」を生産量計算テーブル２１３に格納する（ステップ１００６）。（（「稼働時間」−「段取時間」）／ピッチタイム）を計算し、ロットサイズの制約（ロットまとめは切り捨て処理とするなど）を加味した生産量を、生産量計算テーブル２１３の「生産量」に格納する（ステップ１００７）。生産量計算テーブル２１３の「品目コード」に対応した在庫テーブル２０４の有効在庫量「Ｉａ」に、「生産量」を加算し、格納する（ステップ１００８）。ここで、生産決定後の「生産量」は有効在庫量と見なすことができる。生産量計算テーブル２１３の「ラインコード」に対応した「生産量」を能力配分結果テーブル２０９に格納する（ステップ１００９）。次に、能力配分結果テーブル２０９が全て格納されているかを判定する（ステップ１０１０）。能力配分結果テーブル２０９が全て格納されていなければ、生産方式判定プログラム１２による処理を行う。能力配分結果テーブル２０９が全て格納されていれば、能力配分結果テーブル２０９の「ラインコード」と「品目コード」を、前回生産品目テーブル２１０に書き込み、保存する（ステップ１０１１）。

図１１は、ステップ３９の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。生産計画出力プログラム１８の処理は、能力配分結果テーブル２０９の全体をプリンタ５上に出力する（ステップ１１０１）。また、能力配分結果テーブル２０９を各々の計算機／端末７へ送信する（ステップ１１０２）。生産現場では、能力配分結果テーブル２０９の内容として、生産計画を立てた日に稼動するライン名に対してそのラインで生産する品目コード、必要であれば品目コードに対応した品目名、その品目の生産量が、計算機／端末７を構成する図示しない出力画面に表示され、またはプリンタにより紙出力される。

受注生産品目と見込み生産品目とを混在して製造する生産工程の生産計画をたてる生産計画方法および生産計画システムに適用される。

実施形態の生産計画処理をする計算機の構成図である。 実施形態の前提モデルを示す図である。 実施形態のデータ構成図である。 実施形態の生産計画処理の概略手順を示す図である 実施形態の生産方式判定部の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の受注生産品目計算部の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の見込み生産品目計算部の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の最低余裕在庫率判定部の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の能力配分決定部の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の生産量計算部の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の生産計画出力部の処理の流れを示すフローチャートである。 生産計画データを構成するテーブルである。 生産計画データを構成するテーブルである。 生産計画データを構成するテーブルである。 生産計画データを構成するテーブルである。 生産計画データを構成するテーブルである。 生産計画データを構成するテーブルである。 生産計画データを構成するテーブルである。 生産計画データを構成するテーブルである。

符号の説明

１ 計算機の処理装置１
２ 記憶装置
３ 表示装置
４ 入力装置
５ プリンタ
６ ネットワーク
７ 複数の計算機／端末
１１ データ入力プログラム
１２ 生産方式判定プログラム
１３ 受注生産品目計算プログラム
１４ 見込み生産品目計算プログラム
１５ 最低余裕在庫率判定プログラム
１６ 配分ライン決定プログラム
１７ 生産量計算プログラム
１８ 生産計画出力プログラム
１９ データベースアクセスプログラム
２０ メモリ
２１ 受注品目Ａ（２１）、
２２ 受注品目Ｂ（２２）、
２３ 第１ライン
２４ 第２ライン
２５ 第３ライン
２６ 在庫Ａ
２７ 在庫Ｂ
２８ 在庫Ｃ
２９ 在庫Ｄ

Claims (16)

1. 生産計画立案に必要なデータおよび生産計画作成処理プログラム群を備え、計算機を利用して受注生産品目と見込み生産品目が混在して流れる製造工程の生産計画を作成する生産計画方法において、
   受注生産品目と見込み生産品目との必要在庫量に関するデータと、実在庫量データとを計算機の処理部に入力し、
   生産計画を立案する生産品目の生産方式を判定し、
   実在庫量データと必要在庫量データとの関係に基づいて上記生産方式に応じて定められた生産優先度を規定するパラメータを取得し、
   上記パラメータが所定の値を下回った場合に上記生産品目に対する生産ラインの能力配分を決定し、
   上記生産品目に関して上記能力配分された生産ラインでの生産量が加算された新たな生産量を決定する
   ことを特徴とする生産計画方法。
2. 上記生産品目が受注生産品目である場合のパラメータと上記生産品目が見込み生産品目である場合のパラメータとを１つのパラメータテーブルに書き込み、
   上記書き込まれたすべてのパラメータの値を比較し、
   最も小さい値のパラメータを特定し、
   上記特定されたパラメータが上記所定の値以上の場合には、上記すべてのパラメータを再計算しなおして、
   再度、上記パラメータテーブルに書き込んだなかから最も小さい値を特定して上記所定の値と比較する
   請求項１に記載の生産計画方法。
3. 上記パラメータは、
   上記生産品目が受注生産品目である場合には、所定の在庫ポイントにおける（有効在庫量／需要取込量）により得られた余裕在庫率であり、
   上記生産品目が見込み生産品目である場合には、所定の在庫ポイントにおける（有効在庫量／必要在庫量）により得られた余裕在庫率である
   請求項１または２に記載の生産計画方法。
4. 上記再計算において、
   受注生産品目の余裕在庫率の再計算では、あらかじめ設定された需要取り込み間隔分の需要量を上記需要取り込み量に加算した値で上記有効在庫量を除して余裕在庫率を算出する請求項３に記載の生産計画方法。
5. 上記有効在庫量は、生産計画立案前の実在在庫であり、
   上記需要取込量は生産計画作成時点からN期間分の需要予定量の合計値とし、
   上記必要在庫量は過去の統計データに基づく回転在庫量と安全在庫量とから得られる量であることを特徴とする請求項３または４に記載の生産計画方法。
6. 上記所定の値は１である請求項１から５のいずれかに記載の生産計画方法。
7. 受注生産品目と見込み生産品目とが混在する生産計画を立案する生産計画方法であって、
   受注生産品目と見込み生産品目とが混在する生産計画データを読み込み、
   受注生産品目と見込み生産品目とでは異なる演算過程により任意の在庫ポイントにおける在庫量を示す指標値を取得し、
   生産計画を立案するすべての生産品目に対する指標値を１のテーブルに記憶し、
   上記テーブルに記憶された指標値が所定値未満の生産品目を生産する生産ラインと生産量を決定する生産計画方法。
8. 上記受注生産品目の指標値は、（〔有効在庫量ｌａ〕／〔需要取込量（数式記号）シグマＤ（Ｎ）〕）により定義され、
   上記見込み生産品目の指標値は、（〔有効在庫量ｌａ〕／〔必要在庫量Ｉｎ〕）により定義されることを特徴とする請求項７の生産計画方法、
   ただし、需要取込量は需要取込期間Ｎ分の需要予定量Ｄ（Ｎ）の和、必要在庫量は移動平均需要量Ｑｄ、移動標準偏差σｄ、安全在庫係数ｋ、供給リードタイムＬ、計画サイクルＣ、安全在庫取込率Ｂのとき、Ｉｎ＝Ｑｄ×（Ｌ＋Ｃ）＋Ｂ（ｋ√（Ｌ＋Ｃ）×σｄ）。
9. 上記指標値が１以上の場合には、受注生産品目の指標値をＮ＝Ｎ＋〔需要取込期間ｍ〕に置き換えて再計算し、見込み生産品目の指標値をＢ＝Ｂ＋〔安全在庫取込間隔ａ〕に置き換えて再計算することを特徴とする請求項８の生産計画方法。
10. 計算機を利用して受注生産品目と見込み生産品目が混在して流れる製造工程の生産計画立案するシステムであって、
    処理部と上記処理部に読み出されて実行される生産計画のための処理プログラムを保持する第１の記憶装置とを有する処理装置と、
    上記処理プログラムで処理されるデータを保持する第２の記憶装置と、
    入力装置と、
    出力装置と、
    を有し、
    上記処理プログラムは、
    上記第２の記憶装置および外部からデータを入力するためのデータ入力プログラムと、
    生産計画を立案する生産品目の生産方式を判定して受注品目または見込み品目の別を判定する生産方式判定プログラムと、
    上記判定した結果、生産方式が受注生産である場合の生産品目に対する余裕在庫率（１）を得るための受注生産品目計算プログラムと、
    上記判定した結果、生産方式が見込み生産品目である場合の生産品目に対する余裕在庫率（２）を得るための見込み生産品目計算プログラムと、
    上記余裕在庫率（１）と上記余裕在庫率（２）とを同一のテーブルに書きこんで最小かつ１未満の余裕在庫率に対応する生産品目を特定する最低余裕在庫率判定プログラムと、
    上記特定された生産品目に製造工程を割り当てる能力配分決定プログラムと、
    上記割り当てられた製造工程における上記特定された生産品目の生産量を決定する生産量計算プログラムと
    を有する生産計画立案システム。
11. 上記同一のテーブルは上記第２の記憶装置に記憶されている余裕在庫率テーブルで、生産計画立案の対象となる生産品目の品目コード、上記生産品目の余裕在庫率、他の品目コードの余裕在庫率と比較して最小かつ１未満の余裕在庫率であることを示す最低余裕在庫率フラグの項目を有する余裕在庫率テーブルである
    請求項１０の生産計画立案システム。
12. 上記余裕在庫率テーブルで上記余裕在庫率が１以上の余裕在庫率となる生産品目に対して、余裕在庫率を再計算する請求項１１の生産計画立案システム。
13. 上記第２の記憶装置は、
    生産計画立案の対象となる受注生産品目の品目コード、その受注生産品目の未来の在庫として考慮すべき期間を示す需要取込期間「Ｎ」、未来の在庫として取込可能な最大需要取り込み期間「Ｍ」、上記需要取込期間「Ｎ」の単位加算値を示す需要取込間隔「ｍ」の項目からなる受注生産品目パラメータテーブルを有し、
    上記受注品目計算プログラムは、手持ちの実在庫量である有効在庫量を、上記需要取込期間「Ｎ」での必要量を示す需要在庫量で除して、上記余裕在庫率（１）を計算することを特徴とする請求項１０、１１、１２の生産計画立案システム。
14. 上記余裕在庫率テーブルで上記余裕在庫率が１以上の余裕在庫率となる受注生産品目に対して、ＮをＮ＋ｍに置き換えて上記余裕在庫率（１）を再計算することを特徴とする請求項１３の生産計画立案システム。
15. 上記第２の記憶装置は、
    生産計画立案の対象となる見込み生産品目の品目コード、その見込み生産品目の安全在庫量を考慮する割合を示す安全在庫取込率「Ｂ」、考慮可能な安全在庫の割合を示す最大安全在庫取込率「Ａ」、上記安全在庫取込率「Ｂ」の単位加算値を示す安全在庫取込間隔「ａ」の項目からなる見込み生産品目パラメータテーブルを有し、
    上記見込み生産品目計算プログラムは、手持ちの実在庫量である有効在庫量を、過去の需要実績データに基づき得られた回転在庫量と上記安全在庫量を上記安全在庫取込率「Ｂ」だけ取り込んだ在庫量とからなる必要在庫量で除して、上記余裕在庫率（２）を計算することを特徴とする請求項１０，１１，１２の生産計画立案システム。
16. 上記余裕在庫率テーブルで上記余裕在庫率が１以上の余裕在庫率となる見込み生産品目に対して、ＡをＡ＋ａに置き換えて上記余裕在庫率（２）を再計算することを特徴とする請求項１５の生産計画立案システム。
    

Images