JP2008004053A - 作業人員配置支援装置、支援方法、及び、支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】生産ラインにおいて作業人員の過不足が生じた場合において、その超過又は不足を少なくするように適切な作業人員の割当てができるようする作業人員配置支援装置等を提供すること。
【解決手段】生産ラインにおいて最適な作業人員を配置するための支援サーバ１であって、製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、生産ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出する割当て人員算出部５ａと、作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出手段により算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、生産ラインの作業人員の過不足を判定する人員過不足判定部５ｂと、作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、生産ラインの作業人員の割当てを行う人員割当て部５ｃとを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、生産ラインにおいて最適な作業人員を配置するための作業人員配置支援装置、支援方法、及び、支援プログラムに関する。

コンビニエンスストアなどの社会的インフラの定着に伴って、中食産業への需要が一層高まっている。中食産業においては、同種又は他種の米飯類を一度に大量生産する必要があるために、一又は複数の工場において多数の生産ラインを並列的に稼働させてその生産を行っている。近年のこの分野における消費者の需要サイクルは短く、それに伴って、これらの工場における生産リードタイムの短縮化、作業の効率化が叫ばれている。

一般的なこの種の工場における生産ラインには、経験年数の異なる多数のパートタイマーなどがその作業人員として採用されている。以前より、これら業務に対する習熟度や出勤形態の多様な作業人員を、効率的に生産ラインに配置するための努力が図られている。

生産ラインにおける一般的な人員配置には、生産計画情報や従業者の労務費などを勘案して必要人員を割り出し、製造マニュアルや管理者による経験や知識に基づいて、適宜、作業人員を生産ラインに配置するようにしている。そして、生産アイテムの変更時などに人員不足が発生した場合には、その都度、管理者の指示に従って、作業人員を再配置するなどのことが行われている。

しかしながら、このような管理者を中心とした人員配置方法においては、以下のような問題が生じている。
（１）最初に割り出された必要人員が不適切であったために人員の過不足が生じた場合には、管理者による人的対応では、必ずしも効果的な対応を取り難く、生産に遅延が生じたり、無駄な人員を配備するようなこととなって、結果として労務費や生産性が悪化する。
（２）実際の生産ラインでは、稼働後に人員の配置変更やその増減を行うケースが多く、このような場合にも上記の問題が発生して、労務費や生産性が悪化する。
（３）各作業人員の経験年数や特定の業務に対する習熟度は、担当の管理者によって記憶されているのみであり、効果的な人員配置を安定的に行うことは難しく、また、管理者の変更などによって、ラインの生産性が大きく左右されるといった問題がある。

このような問題を回避するために、従来、コンピュータシステムなどによって実現される作業人員の配置支援装置が数多く提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００１−９２８８３号公報

しかしながら、従来において提案されている作業人員配置支援装置においては、必要人員を勘案して適切な人員を割り当てる方法は開示されているものの、実際に作業できる人員が不足するような場合における解決方法を提示したものは見あたらず、そのような場合、これらの装置を用いたとしても、最終的には管理者の経験や知識に頼らざるを得ず、前述したような問題が完全には解消できないという問題がある。

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、作業人員に不足が生じた場合においても、その状況下における最善の人員配置を試みうるよう稼働される作業人員配置支援装置、支援方法、及び、支援プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の作業人員配置支援装置は、生産ラインにおいて最適な作業人員を配置するための作業人員配置支援装置であって、製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、各ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出する割当て人員算出手段と、作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出手段により算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、各ラインの作業人員の過不足を判定する人員過不足判定手段と、前記人員過不足判定手段により作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、各ラインの作業人員の割当てを行う人員割当て手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２の作業人員配置支援装置は、請求項１に記載の作業人員配置支援装置において、前記人員割当て手段は、スキルレベルと作業人員の置換情報に基づいて、低スキルレベルの多数の作業人員を高スキルレベルの少数の作業人員に組み替える、ことを特徴とする。

また、請求項３の作業人員配置支援装置は、請求項１又は２に記載の作業人員配置支援装置において、前記人員割当て手段が、各ラインにおける各生産工程の優先情報に基づいて、作業人員を割り当てる優先割当て手段を、備えたことを特徴とする。

また、請求項４の作業人員配置支援装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の作業人員配置支援装置において、前記人員割当て手段が、補助人員に関する情報に基づいて、不足作業箇所に補助人員を割り当てる補助人員割当て手段を、備えたことを特徴とする。

また、請求項５の作業人員配置支援装置は、請求項１から４のいずれか一項に記載の作業人員配置支援装置において、前記人員割当て手段が、作業人員の不足状況に基づいて、生産超過時間を算出する超過時間算出手段を、備えたことを特徴とする。

また、請求項６の作業人員配置支援装置は、請求項１から５のいずれか一項に記載の作業人員配置支援装置において、前記人員割当て手段が、所定の生産工程に、その必要スキルレベルよりも低いスキルレベルの作業人員を割り当てる教育人員割当て手段を、備えたことを特徴とする。

また、請求項７の作業人員配置支援方法は、生産ラインにおいて最適な作業人員を配置するための作業人員配置支援方法において、製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、各ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出する割当て人員算出ステップと、作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出ステップにより算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、各ラインの作業人員の過不足を判定する人員過不足判定ステップと、前記人員過不足判定ステップにより作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、各ラインの作業人員の割当てを行う人員割当てステップと、を備えたことを特徴とする。

また、請求項８の作業人員配置支援プログラムは、生産ラインにおいて最適な作業人員を、所定のコンピュータを用いて配置するための作業人員配置支援プログラムにおいて、前記コンピュータに、製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、各ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出する割当て人員算出ステップと、作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出ステップにより算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、各ラインの作業人員の過不足を判定する人員過不足判定ステップと、前記人員過不足判定ステップにより作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、各ラインの作業人員の割当てを行う人員割当てステップと、を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、生産ラインにおいて作業人員の過不足が生じた場合においても、その超過又は不足を少なくするように適切な作業人員の割当てができるようになり、従来そのような場合に生じていた労務費の増加や生産性の低下の問題を最小限に抑えることができるようになる。

また、本発明によれば、低スキルレベルの多数の作業人員を高スキルレベルの少数の作業人員に組み替えられるようになるので、その生産性を低下させることなく、作業人員の削減が図られることとなる。

また、本発明によれば、作業人員が不足するような場合においても、優先度の高い生産工程に熟練の作業人員を配置できるようになり、全体の生産工程の中における重要な作業の品質を下げることがない。

また、本発明によれば、作業人員が不足するような場合においても、補助人員を迅速に生産ラインに配置することができるようになる。

また、本発明によれば、作業人員が不足するような場合における生産超過時間をその生産前に知ることができるようになる。その結果、管理者は生産計画の見直しを的確にできるようになる。

また、本発明によれば、容易にして教育中の作業人員を適切な作業は位置に割り当てることができるようになる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕実施の形態の基本概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔I〕実施の形態の基本概念
まず、本発明に係る実施の形態の基本概念について説明する。本実施の形態は、米飯工場などに配備される食品製造ラインにおいて最適な作業人員を配置するための作業人員配置支援装置、支援方法、及び、支援プログラムに関するものである。本実施形態に係る作業人員配置支援装置は、１又は複数の米飯工場における複数の食品製造ラインに対し、パートタイマーなどによって組成される多数の作業人員を、その生産計画に従って最適に配置することを支援する。この製造ラインで製造される食品（製品）の具体的内容は任意であるが、例えば、お弁当やおにぎりを挙げることができる。以下の説明では、お弁当を製造する場合について説明する。このお弁当の製造ラインにおいては、お弁当に入れられる各種の具材（例えば、フライ、揚げ物、煮物、焼き物等。以下、「半製品」と称する）をそれぞれ個別的に調理する工程、この調理工程で調理した半製品をお弁当容器に盛り付けて製品（お弁当）を完成させる工程、が含まれる。

食品製造ラインの各工程は、比較的短い周期で繰り返される。以下の説明では、同一の製造工程が１日に３回行われる例について説明し、ここではこれらをそれぞれ第１便〜第３便と呼称する。

食品製造ラインにおける作業人員の割当てを支援するために、本実施の形態に係る支援装置等には、概略的に、製造計画に関する情報、各ラインの標準的な生産能力に関する情報、対象の日時に作業可能な人員に関する情報などの必要なデータが手動的又は自動的に入力される。そして、このデータに対して所定の演算を行うことで最適な作業人員の割当てが決定され、このデータが担当管理者に提示される。

ここで、本実施の形態に係る支援装置等の特徴の一つは、前述の各種情報に基づいて、対象となっている製造ラインにおける作業人員の過不足を判断することにある。対象の製造ラインにおける標準的な必要作業人員が抽出され、この情報は作業可能な人員に関する情報と対比される。

本実施の形態に係る支援装置等の他の特徴の一つは、前記作業人員の過不足の判断の結果、人員が不足すると判断される場合に、作業可能な人員のスキルレベルを参照して、不足する作業人員の穴を補うべく、人員の組み替えを行う点にある。これによって、現人員によって製造ラインの稼働が可能になり、また、製造遅延を最小化できる。

本実施の形態に係る支援装置等の更に他の特徴の一つは、前記作業人員の過不足の判断の結果、人員が超過すると判断される場合に、作業可能な人員のスキルレベルを参照して、作業人員の最小化を図るべく、人員の組み替えを行う点にある。すなわち、所定の作業人員の置換情報に基づいて、低スキルレベルの多数の作業人員を高スキルレベルの少数の作業人員に組み替える。これによって、現製造ラインの稼働を最小の作業人員で行うことができるようになり、作業効率、作業労務費の低減を図ることができる。

本実施の形態に係る支援装置等の更に他の特徴の一つは、前記作業人員の過不足の判断の結果、人員が不足すると判断される場合に、各製造ラインにおける各製造工程の優先情報に基づいて、作業人員を割り当てることにある。すなわち、高い作業スキルや煩雑な作業が要求される重要度の高い行程などが、優先度の高い製造工程として指定されており、ここにスキルレベルの高い作業に習熟した人員を配置するように優先的な割当てが行われる。このような工程における作業能率が、製造全体の作業能率に著しく影響を与えることが知られており、前記の優先割当てによって、製造ラインの生産性は最適化される。

本実施の形態に係る支援装置等の更に他の特徴の一つは、前記作業人員の過不足の判断の結果、人員が不足すると判断される場合に、補助人員に関する情報に基づいて不足作業箇所に補助人員を割り当てることにある。ここで、補助人員は、普段は作業人員に加えられない作業経験を有する一般社員などを割り当てることができる。これによって、製造ラインの生産性を低下させることなく、人員不足の緊急時において迅速な対応が図られる。

本実施の形態に係る支援装置等の更に他の特徴の一つは、前記作業人員の過不足の判断の結果、人員が不足すると判断される場合に、作業人員の不足状況に基づいて、生産超過時間を算出することにある。算出された生産超過時間は、管理者が管理する生産計画装置に出力される。生産計画装置は、この情報に基づいて、対象の製造に対して生産計画を再構成する。

本実施の形態に係る支援装置等の更に他の特徴の一つは、所定の生産工程に、その必要スキルレベルよりも低いスキルレベルの作業人員を割り当てる教育モードを有することにある。この実施形態において支援装置は、通常モードとこの教育モードを備え、管理者がシステムを教育モードにセットした際に動作するように構成している。もっとも教育モードにおいては、製造ライン全体の生産性が考慮され、これが低下しないようにこの教育対象者を補いうる作業人員を同時に割り当てることが行われる。

〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。まず、本実施の形態に係る支援システムの全体構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る作業人員配置支援システムの全体構成を機能概念的に示すブロック図である。この図１に示すように、支援システムに関連するエリアとしては、管理センターＫＣと、複数の製造工場Ｆ１〜Ｆｎとが想定されている。このうち、管理センターＫＣとは、食品製造全体を管理統括する機能を有し、例えば、食品製造会社の本社が該当する。また、複数の製造工場Ｆ１〜Ｆｎは、それぞれ同一又は異なる食品を製造する工場であり、例えば、食品製造会社の製造センターが該当する。ただし、これら各所の具体的構成は任意であり、例えば、管理センターＫＣの機能を各製造工場Ｆ１〜Ｆｎに分散配置してもよい。

ここで、管理センターＫＣには、支援サーバ１及び支援端末１０が配置されており、これらがローカルネットワーク２０を介して相互に通信可能に接続されている。また、各製造工場Ｆ１〜Ｆｎには、調理工程と加工工程とが配置されている。各調理工程には、複数の製造ラインＣＬ１〜ＣＬｎ（例えば、炊飯ライン、炒めライン、ボイルライン等の調理装置毎のライン）と、支援端末１０とが配置されている。また、加工工程には、複数の製造ラインＫＬ１〜ＫＬｎ（例えば、お弁当Ａを製造する加工ライン、お弁当Ｂを製造する加工ライン等の製造品目毎のライン）と、支援端末１０とが配置されている。そして、管理センターＫＣのローカルネットワーク２０と、各製造工場Ｆ１〜Ｆｎの各支援端末１０とは、インターネット等の任意のネットワーク３０を介して相互に通信可能に接続されている。また、各製造工場Ｆ１〜Ｆｎには、従業者の勤務状況を管理するタイムカードＴＣが設置されており、このタイムカードＴＣもまたネットワーク３０を介して管理センターＫＣの支援サーバ１とネットワーク接続されている。

＜支援サーバ１の構成＞
このうちの支援サーバ１の構成について説明する。図２は、支援サーバ１の構成を機能概念的に示すブロック図である。この図２に示すように、支援サーバ１は、機能概念的に、外部記憶部２、主記憶部３、媒体読取部４、制御部５、及び、ネットワークインターフェース（以下、ネットワークＩＦ)６を備え、これら各部をバス７を介して相互に通信可能に接続して構成されている。

このうち、外部記憶部２は、支援サーバ１における各処理に必要になる情報を記憶するための記憶手段である。この外部記憶部２には、製造計画情報テーブル、製品情報テーブル、半製品情報テーブル、標準生産能力情報テーブル、従業者情報テーブル、製造ライン情報テーブル、便情報テーブルなどの各種情報テーブル、及び、図示しない支援プログラム等の各種プログラムがインストールされている。これら各テーブルは、後述するようにリレーショナルデータベースなどのデータベースシステムによって、相互に関連づけして参照することが可能である。この外部記憶部２は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）の如き不揮発性記憶装置にて構成されている。なお、各テーブルの内容については後述する。

また、主記憶部３は、制御部５における制御実行時に使用されるメインメモリである。この主記憶部３は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）の如き揮発性記憶媒体にて構成されており、外部記憶部２にインストールされた支援プログラム等の各種プログラムが、この主記憶部３に必要に応じてロードされる。

また、媒体読取部４は、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）の如き任意のコンピュータ読取可能な記録媒体（図示せず）に記録された情報の読取を行う媒体読取手段である。そして、支援プログラム等の各種プログラムを格納した記録媒体をこの媒体読取部４で読み取ることによって、これら各種プログラムを外部記憶部２にインストールできる。なお、この他にも、支援プログラム等の各種プログラムは任意の方法でインストールでき、例えば、記録媒体を用いることなく、ネットワークを介してインストールできる。

また、制御部５は、支援サーバ１の各部を制御する制御手段である。この制御部５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の如き中央演算処理装置や、このＣＰＵの制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を組合せて構成されており、主記憶部３にロードされた支援プログラム等の各種プログラムの解釈及び実行を行うことにより、このプログラムにて規定される方法を実行する。

この制御部５は、前述した主記憶部にロードされる各種の実行プログラムと協働して実現される、割当て人員算出部５ａと、人員過不足判定部５ｂと、人員割当て部５ｃと、を備えて構成されている。このうち、割当て人員算出部５ａは、製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、各ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出するもので、特許請求の範囲における割当て人員算出手段に対応する。また、人員過不足判定部５ｂは、作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出部５ａにより算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、各ラインの作業人員の過不足を判定するもので、特許請求の範囲における人員過不足判定手段に対応する。また、人員割当て部５ｃは、前記人員過不足判定部５ｂにより作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、各ラインの作業人員の割当てを行うもので、特許請求の範囲における人員割当て手段に対応する。なお、これら各部の具体的処理は後述するが、特記する処理以外の処理は、制御部にて行われるものとする。

また、ネットワークＩＦ６は、当該支援サーバ１と、ローカルネットワーク２０及びネットワーク３０との間における通信信号の中継を行う通信中継手段であり、このネットワークＩＦ６を介して、各製造工場Ｆ１〜Ｆｎに設置された支援端末１０からの支援サーバ１へのアクセスが行われ、また、各製造工場Ｆ１〜Ｆｎにおいて生成される各種の製造情報や、タイムカードＴＣからの従業者の出勤情報が、支援サーバ１側に蓄積可能になる。

＜支援端末１０の構成＞
次に、支援端末１０の構成について説明する。図３は、支援端末１０の構成を機能概念的に例示するブロック図である。図示のように、支援端末１０は、機能概念的に、入力部１１、表示部１２、外部記憶部１３、主記憶部１４、媒体読取部１５、制御部１６、及び、ネットワークＩＦ１７を備え、これら各部をバス１８を介して相互に通信可能に接続して構成されている。

このうち、入力部１１は、任意の情報を支援端末１０に対して入力するための入力手段であり、この入力部１１を介して、各種情報の入力、例えば、従業者のスキルレベルや出勤予定情報、製造ラインの稼働状況、業務連絡などを行うことができ、また、支援サーバ１へのアクセス、そのプログラムの実行などができる。この入力部１１は、例えば、キーボード、マウス、あるいは、ネットワーク端子を用いることができる。また、後述するモニタも、マウスと協働してポインティングディバイスとしての入力機能を実現する。

また、表示部１２は、任意の情報を支援端末１０からユーザや任意装置に出力するための出力手段であり、例えば、モニタを用いることができる。

また、外部記憶部１３は、支援端末１０の各処理に必要になる情報を記憶するための記憶手段である。この外部記憶部１３には、図示しない支援プログラム等の各種プログラムがインストールされている。この外部記憶部１３は、例えば、ＨＤの如き不揮発性記憶装置にて構成できる。

また、主記憶部１４は、制御部１６における制御実行時に使用されるメインメモリである。この主記憶部１４は、例えば、ＲＡＭの如き揮発性記憶媒体にて構成されており、外部記憶部１３にインストールされた支援プログラム等の各種プログラムが、この主記憶部１４に必要に応じてロードされる。

また、媒体読取部１５は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤの如き任意のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された情報の読取を行う媒体読取手段である。そして、支援プログラム等の各種プログラムを格納した記録媒体をこの媒体読取部１５で読み取ることによって、これら各種プログラムを外部記憶部１３にインストールできる。なお、この他にも、支援プログラム等の各種プログラムは任意の方法でインストールでき、例えば、記録媒体を用いることなく、ネットワークを介してインストールできる。

また、制御部１６は、支援端末１０の各部を制御する制御手段である。この制御部１６は、例えば、ＣＰＵの如き中央演算処理装置や、このＣＰＵの制御プログラムを記憶するＲＯＭ等を組合せて構成されており、主記憶部１４にロードされた支援プログラム等の各種プログラムの解釈及び実行を行うことにより、このプログラムにて規定される方法を実行する。

また、ネットワークＩＦ１７は、当該支援端末１０と、図１のネットワーク３０やタイムカードＴＣとの間における通信信号の中継を行う通信中継手段である。

このように構成される支援サーバ１及び支援端末１０は、例えば、パーソナルコンピュータ、データベースサーバ、あるいは、ワークステーションとして構成できる。

＜タイムカードＴＣの構成＞
図１において、タイムカードＴＣは、各製造工場Ｆ１〜Ｆｎに設置され、各製造工場に出勤する従業者、特に本製造ラインに従事するパートタイマーなどの作業人員の勤務状況を管理している。本実施形態における人員割当て支援システムにおいては、各製造工場における作業人員の勤務状況を、支援サーバ１に記憶される従業者情報の一部として使用する。各製造工場のタイムカードＴＣは、ネットワーク３０を介して管理センターＫＣの支援サーバ１とネットワーク接続されており、タイムカードＴＣで得られた従業者の出勤情報は、リアルタイムで逐次、支援サーバ１の外部記憶部２に記憶される。記憶される出勤情報は、少なくとも従業者コード、出社時間又は退社時間を含む。

＜テーブルの内容＞
次に、支援サーバ１の外部記憶部２に記憶される各テーブルの内容とその構造について説明する。図４には、製造計画情報テーブルの構成例を示す。この製造計画情報テーブルは、製品の受注、及び／又は、受注見込みに基づいて生成される製造計画に関する情報を管理するためのテーブルであり、例えば、製造日付、便コード、製造ラインコード、製品コード、半製品コード、受注食数、必要量、製造開始時間、製造終了時間、優先工程などをそのデータフィールドとして備える。各フィールドにおける各コードは、それらが関連付けされている対象を一意に識別し得るもので、別のテーブルと結合されることによってその対象物が特定される。例えば、製造計画情報テーブル上の製品コードは、製品情報テーブル上の製品コードと結合されることによって、対象製品が特定される。このテーブルにおける「受注食数」は、対象の製造計画において製造すべき食品の総数であり、所定のバッチプログラムなどによって、他のデータ管理システム、例えば受注管理システムから自動的にここに取り込むことができる。「必要量」は、半製品、すなわち、弁当における各具材などの構成食材の必要量を示しており、これは、後に説明する半製品情報テーブルにおける「一食当りの使用量」と、先の「受注食数」との乗算により求められる。「製造開始時間」及び「製造終了時間」は、製造の予定開始及び終了時間を示しており、これらは、便情報テーブル、又は、標準生産能力情報テーブルの時間情報を参照して決定される。「優先工程」は、対象となる製造において重要度の高い製造工程を指定したものである。本支援システムにおいて作業人員を割り当てるに当たっては、この情報を参照して、ここで指定されている製造工程へ、優先的に最適な作業人員を割り当てるようにする。

また、図５には、製品情報テーブルの構成例を示す。この製品情報テーブルは、製品に関する情報を管理するためのテーブルであり、例えば、各製品を一意に識別するための製品コード、各製品の製品名、各製品を製造する際の標準的食数（お弁当の場合にはお弁当の個数に相当）を示す基準食数、及び、各製品を基準食数だけ製造するのに要する標準的時間を示す基準時間、を相互に関連付けて構成されている。

また、図６には、半製品情報テーブルの構成例を示す。この半製品情報テーブルは、半製品に関する情報を管理するためのテーブルであり、例えば、各製品を一意に識別するための製品コード、各製品の製品名、各製品に使用される各半製品を一意に識別するための半製品コード、各製品に使用される各半製品の半製品名、各半製品を製造する際の標準的食数を示す基準食数、各製品１個当たりに使用される各半製品の使用量を示す１食使用量、及び、１食使用量の単位、を相互に関連付けて構成されている。

また、図７には、標準生産能力情報テーブルの構成例を示す。この標準生産能力情報テーブルは、対象の製造ライン設備における標準的な生産能力、すなわち製品別における単位時間当りの標準的な製造数量、を管理するためのテーブルであり、例えば、製品コード、１時間当りの製造可能食数、この製品に対するラインの切り替えのための切替時間、使用する製造ラインのラインコード、対象ラインで製造する順番を示す製造順、製造に必要な各能力項目に対応する能力レベル及び必要人員数、並びに、ライン内の半製品の配置順、を相互に関連付けて構成されている。

また、図８には、スキルレベル置換情報テーブルの構成例を示す。このスキルレベル置換情報テーブルは、製造ラインに割り当てられた作業人員の置換可能性を管理するためのテーブルであり、能力項目、置換元、置換先、を相互に関連付けて構成されている。この表に従えば、例えば、能力項目１の作業において、スキルレベル４にある２人の作業人員（図８において「Ｌ４＊２」として示す）は、スキルレベル６の１人（図８において「Ｌ６＊１」として示す）、又は、スキルレベル３の１人及びスキルレベル５の１人の組（図８において「Ｌ３＊１」，「Ｌ５＊１」として示す）のいずれかと組み替えが可能である。このスキルレベル置換情報テーブルにおける置換情報は、基本的には、対象製造ラインにおける経験則に基づいて決定されるが、能力項目毎の経験則を積み重ねることによって、これを数値化して所定の算出式を導出し、この算出式に基づいてこの置換情報を生成するように構成してもよい。

また、図９には、従業者情報テーブルの構成例を示す。この従業者情報テーブルは、この製造ラインに従事する作業人員を管理するためのテーブルであり、従業者コード、従業者名、従業者の属性を示す種別、所属ラインコード、各能力項目に対する経験回数、出勤履歴など、を相互に関連付けて構成されている。各能力項目に対する経験回数は、その従業者のスキルレベルを判断するために用いられる。基本的には、対象能力項目における経験回数が多ければスキルレベルが高いと判断される。また、このテーブルでは示されていないが、管理者の知識や経験から判断されるスキルレベルポイント（例えば、ポイント１〜１０）を、このテーブルに含めることができ、この場合は、このスキルレベルポイントと経験回数とを加味して最終的なスキルレベルを決定する。この例の従業者情報テーブルには、補助人員、すなわち、平常の製造ラインにおいてはライン作業人員として配属されていないが、人員不足などの際の緊急人員として配属される人員の情報が含まれている。

また、図１０には、便情報テーブルの構成例を示す。この便情報テーブルは、各便の情報を管理するためのテーブルであり、例えば、各便を一意に識別するための便コード、各便の便名、各便の開始時間、各便の前便の便名、各便の後便の便名、を相互に関連付けて構成されている。

＜人員割当て支援処理＞
次に、このように構成された支援システムを用いて行われる、作業人員の割当て支援処理について説明する。以下の例では、弁当の製造における加工工程、すなわち製造ラインＫＬ１〜ＫＬ４に沿って、プラスティック容器内に、順次、米飯、具材、装飾材、調味料などの半製品を納めていき、最終的製品としての弁当を完成させる工程に対して、本支援システムによる支援処理を適用する場合について説明をする。半製品を加工し製造する調理工程においても、本支援システムによる支援処理を利用することができるが、ほぼ同様の処理となるため、ここではその説明を省略する。

このような前提において、管理センターＫＣの管理者、あるいは、調理工程の管理者は、支援端末１０の入力部１１を介して所定方法で支援プログラムを起動し、この支援プログラムを介して、支援サーバ１の支援プログラムを必要に応じて起動する。以降、担当者は、支援端末１０を介して支援サーバ１との通信を行いつつ、各種の支援を受けることができる。図１１〜図１４は、本支援システムにより実施される作業人員割当て支援処理を示すフローチャートである。以下、これらのフローチャートに従って、本支援システムによる処理の流れを説明する。

支援端末１０において、管理者により本支援システムのプログラムが起動されると、最初に、支援サーバ１の外部記憶部２内に記憶された製造計画情報テーブル（図４を参照）がアクセスされる（ステップＳ１）。製造計画情報テーブルの各情報は支援端末１０の主記憶部１４に読み込まれ、プログラムで指定された所定のフォーマットに従って、表示部１２上に表示される（ステップＳ２）。管理者は、表示部１２上に表示された製造計画情報のうち、作業人員の割当て対象とする製造計画、及び、作業モード、すなわち通常作業モード、教育モード、マスターモードの何れかを選択する（ステップＳ３）。教育モード又はマスターモード（以下、これらを総称して例外モードという）が選択される場合には、複数の製造ラインのうち、どのラインを対象とするかの選択も行われる。管理者によるこれらの情報の入力及びその送信がなされると、システムは、支援サーバ１の外部記憶部２内に記憶された標準生産能力情報テーブル（図７を参照）にアクセスし、その情報を参照する（ステップＳ４）。

次のステップにおいて、管理者が入力した作業モードが判断される（ステップＳ５）。入力された作業モードが、通常モードであった場合には、システムは通常モードにセットされ（システム的には通常モードのフラグが立つ）（ステップＳ６）、入力された作業モードが、例外モードであった場合には、システムは例外モードにセットされる（システム的には例外モードのフラグが立つ）（ステップＳ７）。基本的に、これらのモードによって、その後の処理工程に変化はないが、製造ラインに割り当てる作業人員のスキルレベルの閾値が変えられる。すなわち、教育モードにシステムがセットされた場合には、対象の工程における標準割当て作業人員のスキルレベルが一段階落とされ、マスターモードにシステムがセットされた場合には、逆に一段階引き上げられる。

そして、次のステップにおいて、先に支援端末１０の主記憶部１４に読み込まれた製造計画情報と、標準生産能力情報が参照され、これらから標準作業人員の数、及び、そのスキルレベルが算出される（ステップＳ８）。例えば、管理者によって、図４に示された製造計画情報のうち、「０００４１」のＩＤで示される製造計画のレコードが選択された場合、図７に示された標準生産能力情報における製品コード「Ｂ０００１」のレコードが参照される。このレコードが示すように、「Ｂ０００１」の製造においては、能力項目１（例えば、飯のし作業）の作業人員として、スキルレベル４の作業人員が８人、能力項目２（例えば、具材盛りつけ作業）の作業人員として、スキルレベル５の作業人員が４人、能力項目３（例えば、飾り付け作業）の作業人員として、スキルレベル６の作業人員が４人、などの作業人員が標準的に必要である。

次に、図１２に示すステップに移り、システムは、支援サーバ１の外部記憶部２内に記憶された従業者情報テーブル（図９を参照）にアクセスし、その情報を参照する（ステップＳ９）。次に、ステップＳ８で算出された標準作業人員の条件を満たす従業者を、従業者情報テーブルから抽出し、その割当てを試みる（ステップＳ１０）。従業者情報テーブルには、対象の製造が行われる日時に出勤している従業者の情報が記録されているので、作業可能な従業者の中から必要とされるスキルレベルを満たした者が抽出される。そして、対象となっている製造において、必要作業人員は充足しているか判断される（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、対象の製造において作業人員が不足していると判断された場合には、処理は、図１３における各ステップに移行される（Ｂ）。

一方、ステップＳ１１において、対象の製造において作業人員が充足していると判断された場合には、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理が実施される。この場合、基本的には、作業人員が充足しているので、これを最終的な作業人員としてラインに割り当てることもできるが、本実施の形態における支援システムにおいては、更に作業人員の最適化を実施する。すなわち、ステップＳ１２において、システムは、支援サーバ１の外部記憶部２内に記憶されたスキルレベル置換情報テーブル（図８を参照）にアクセスし、その情報を参照する。そして、先のステップで算出された標準作業人員のうち、これに置換可能な作業人員が存在するか判断する（ステップＳ１３）。この場合において、システムは、この製造に関わる作業人員の人数が最少になるようにその組み替えを行う。例えば、本作業の能力項目１において、スキルレベル４を有する従業者が２名存在する場合には、図８に示したスキルレベル置換情報テーブルを参照して、これがスキルレベル６を有する従業者１名と置換可能である情報を得、この情報に基づいて、従業者情報テーブル内の余剰従業者を探索する。スキルレベル６の余剰従業者が存在する場合、これを先の２名の従業者と組み替える。そして、このようにして組み替えられた従業者を、最終的な作業人員として製造ラインに割当てる（ステップＳ１４）。先の従業者探索において余剰従業者が存在しない場合には、ステップＳ１０で割り当てられた作業人員を最終的なものとして、製造ラインに割当てる（ステップＳ１５）。このようにして割り当てられた製造ライン上の作業人員は、人員配置図として支援端末１０の表示部１２に表示される（ステップＳ１６）。

図１５は、支援端末１０の表示部１２上に表示される人員配置図の一例を示している。図の例では、製造ラインＬ１〜Ｌ４にそれぞれ６名の作業人員が配置されている状況が示されている。各ラインの表示領域Ａには、割り当てられた従業者の名前及び従業者コードが表示される。もっとも、ここで示した表示態様は一例に過ぎず、様々な形態で人員配置の情報を表示し得ることは明らかであろう。各製造ラインに割り当てられる従業者の配置が特定できるのであれば、単純な表形式のものであってもよい。管理者は表示部１２上に表示された人員配置に従って、各作業人員の配置を指示する。好適な実施例においては、表示部１２上に表示された人員配置をプリントアウトできるようにシステムを構築し、これを参照しながら作業人員の配置を指示する。

次に、図１３及び図１４に示したフローチャートに沿って、図１２のステップＳ１１において、作業人員が不足する場合の後の処理について説明する。ステップＳ１１において従業者情報テーブルを参照した結果、対象の製造において作業人員が不足していると判断された場合には、最初に、製造計画情報テーブルから読み出した製造工程の優先情報が参照される（ステップＳ１７）。この優先情報は、後に続く作業人員の組み替えの際に考慮される。次のステップで、システムは、支援サーバ１の外部記憶部２内に記憶されたスキルレベル置換情報テーブル（図８を参照）にアクセスし、その情報を参照する（ステップステップＳ１８）。そして、先のステップで算出された標準作業人員のうち、これに置換可能な作業人員が存在するか判断する（ステップＳ１９）。この場合における作業人員の置換は、不足している作業人員を、他の従業者で補えるかが検討される。例えば、例えば、本作業の能力項目１において、スキルレベル６を有する従業者が１名不足している場合には、図８に示したスキルレベル置換情報テーブルを参照して、これがスキルレベル４を有する２名の従業者と置換可能である情報を得、この情報に基づいて、従業者情報テーブル内の余剰従業者を探索する。スキルレベル４の余剰従業者２名が存在する場合、これを先の不足している作業エリアに割り当てる。また、本作業の能力項目２において、スキルレベル３を有する従業者が１名不足している場合には、図８に示したスキルレベル置換情報テーブルを参照して、スキルレベル３の従業者２名とスキルレベル５を有する１名の従業者が置換可能であるとの情報を得、この情報に基づいて、従業者情報テーブル内の余剰従業者を探索する。スキルレベル５の余剰従業者１名が存在する場合、これを先の不足している作業エリアに割り当てる。この置換探索においては、すでに割り当てられた作業人員も、この置換の対象として検討される。この置換操作によって、置換できる作業人員がある場合には、その作業人員の組み替えが実行される（ステップＳ２０）。一方で、置換できる作業人員がない場合には、処理はステップＳ２７に移行される。ステップＳ２７以降の処理については追って説明する。

ステップＳ２０で作業人員の組み替えが実行された後、処理は図１４のステップＳ２１に移り、ここで再度、作業人員が不足しているかが判断される。先の組み替えにより、作業人員が充足された場合には、処理はステップＳ２５に移り、前述の手順により選択された従業者が、製造ラインの作業人員として割り当てられる。ステップ２１で作業人員が依然として不足していると判断される場合には、処理は、ステップＳ２２〜Ｓ２４に移され、ここで補助人員が作業人員として割当て可能かが検討される。すなわち、システムは、支援サーバ１の外部記憶部２内に記憶された従業者情報テーブル（図９を参照）にアクセスし、ここから、補助人員に関する情報を参照する（ステップＳ２２）。そして、不足している作業人員のスキルレベルを満たしている補助人員を探索する。対象の製造日時において目的の補助人員が存在する場合、これを作業人員の一人としてラインに割り当てる（ステップＳ２３）。ステップＳ２４では、再度作業人員が不足しているかが判断される。前記の処理によって、製造ラインの作業人員が充足された場合には、処理はステップＳ２５に移り、選択された従業者が、製造ラインの作業人員として割り当てられる。このようにして割り当てられた製造ライン上の作業人員は、人員配置図として支援端末１０の表示部１２に表示される（ステップＳ２６）。

ステップＳ２４において、依然として、作業人員が不足していると判断される場合には、作業人員の不足状況、すなわち、どのラインのどの工程において、どのスキルレベルの作業人員が何名不足しているかといった情報が参照され、これに基づいて、この状況で作業を行った場合に想定されうる作業超過時間が算出され、この結果は、支援端末１０の表示部１２上に表示される（ステップＳ２７）。算出された作業超過時間は、受注に基づいた製造計画を立案する製造計画装置に送信される（ステップＳ２８）。製造計画装置側では、この情報に基づいて、製造計画の再計画を行う。

以上の工程を経て、一連の作業人員割当て処理が完了する。この一連の処理によって、管理者は、表示部１２上に最適化された製造ラインの人員割当て表を得ることができるようになる。管理者は、この表示された人員配置に従って、各作業人員の配置を指示する。従って、管理者の経験や能力差に拘わらず、一定の最適化された人員配置が可能となり、人員配置の無駄や効率の悪さが回避され、結果として、労務費の削減及び生産性の向上が図られる。

〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び方法は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良できる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

（構成及び制御について）
また、各実施の形態で自動的に行われるものとして説明した制御の全部または任意の一部を手動で行っても良く、逆に、手動で行われるものとして説明した制御の全部または任意の一部を公知技術または上述した思想に基づいて自動化しても良い。また、各実施の形態において示した制御部の各機能ブロックは、ハードワイヤードロジックにて構成しても良い。また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成できる。例えば、支援サーバ１と支援端末１０とを１つのコンピュータ装置として統合してもよい。この他、前記文書中や図面中で示した処理手順、または、制御手順については、特記する場合を除いて任意に変更できる。

本発明の実施の形態に係る作業人員配置支援システムの全体構成を機能概念的に示すブロック図である。 支援サーバの構成を機能概念的に示すブロック図である。 支援端末の構成を機能概念的に例示するブロック図である。 製造計画情報テーブルの構成例を示す図である。 製品情報テーブルの構成例を示す図である。 半製品情報テーブルの構成例を示す図である。 標準生産能力情報テーブルの構成例を示す図である。 スキルレベル置換情報テーブルの構成例を示す図である。 従業者情報テーブルの構成例を示す図である。 便情報テーブルの構成例を示す図である。 本支援システムにより実施される作業人員割当て支援処理を示すフローチャートである。 本支援システムにより実施される作業人員割当て支援処理を示すフローチャートである。 本支援システムにより実施される作業人員割当て支援処理を示すフローチャートである。 本支援システムにより実施される作業人員割当て支援処理を示すフローチャートである。 支援端末の表示部上に表示される人員配置図の表示例を示す図である。

符号の説明

ＫＣ 管理センター
Ｆ１〜Ｆｎ 製造工場
Ｌ１〜Ｌｎ 製造ライン
ＴＣ タイムカード
１ 支援サーバ
２ 外部記憶部
３ 主記憶部
４ 媒体読取部
５ 制御部
５ａ 数量算定部
５ｂ 階層展開部
５ｃ 速度制御部
６ ネットワークインターフェース
７ バス
１０ 支援端末
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ 外部記憶部
１４ 主記憶部
１５ 媒体読取部
１６ 制御部
１７ ネットワークインターフェース
１８ バス
２０ ローカルネットワーク
３０ ネットワーク

Claims (8)

1. 生産ラインにおいて最適な作業人員を配置するための作業人員配置支援装置であって、
   製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、前記生産ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出する割当て人員算出手段と、
   作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出手段により算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、前記生産ラインの作業人員の過不足を判定する人員過不足判定手段と、
   前記人員過不足判定手段により作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、前記生産ラインの作業人員の割当てを行う人員割当て手段と、
   を備えたことを特徴とする作業人員配置支援装置。
2. 前記人員割当て手段は、
   スキルレベルと作業人員の置換情報に基づいて、低スキルレベルの多数の作業人員を高スキルレベルの少数の作業人員に組み替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業人員配置支援装置。
3. 前記人員割当て手段が、
   前記生産ラインにおける各生産工程の優先情報に基づいて、作業人員を割り当てる優先割当て手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業人員配置支援装置。
4. 前記人員割当て手段が、
   補助人員に関する情報に基づいて、不足作業箇所に補助人員を割り当てる補助人員割当て手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の作業人員配置支援装置。
5. 前記人員割当て手段が、
   作業人員の不足状況に基づいて、生産超過時間を算出する超過時間算出手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の作業人員配置支援装置。
6. 前記人員割当て手段が、
   所定の生産工程に、その必要スキルレベルよりも低いスキルレベルの作業人員を割り当てる教育人員割当て手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の作業人員配置支援装置。
7. 生産ラインにおいて最適な作業人員を配置するための作業人員配置支援方法において、
   製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、前記生産ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出する割当て人員算出ステップと、
   作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出ステップにより算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、前記生産ラインの作業人員の過不足を判定する人員過不足判定ステップと、
   前記人員過不足判定ステップにより作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、前記生産ラインの作業人員の割当てを行う人員割当てステップと、
   を備えたことを特徴とする作業人員配置支援方法。
8. 生産ラインにおいて最適な作業人員を、所定のコンピュータを用いて配置するための作業人員配置支援プログラムにおいて、
   前記コンピュータに、
   製品の生産計画情報、及び、標準的な生産能力情報に基づいて、前記生産ラインに必要な標準作業人員の数及びそのスキルレベルを算出する割当て人員算出ステップと、
   作業可能な人員に関する情報、及び、前記割当て人員算出ステップにより算出された標準作業人員の数及びそのスキルレベルに基づいて、前記生産ラインの作業人員の過不足を判定する人員過不足判定ステップと、
   前記人員過不足判定ステップにより作業人員の過不足が判定された場合に、該作業人員の超過又は不足を少なくするように、前記生産ラインの作業人員の割当てを行う人員割当てステップと、
   を実行させることを特徴とする作業人員配置支援プログラム。

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