JP2008129923A - 生産計画作成システム - Google Patents

Abstract

【課題】多回数生産設備を含む複数の生産設備を利用する生産工程の生産計画を作成する。
【解決手段】生産品種割付優先順番算出部１３が、生産要求データと販売実績データに基づいて多回数生産設備に割り付ける品種の優先順番を算出し、割付品種・多回数分割数算出部１４が、生産品種割付優先順番算出部１３により算出された優先順番に従って多回数生産設備に割り付ける品種の生産工程及びその生産工程の分割数を算出し、算出結果に基づき生産計画を作成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多回数生産設備を含む複数の生産設備を利用する生産工程の生産計画を作成する生産計画作成システムに関する。

従来より、所定期間内の各日付における最小生産数で生産を行った場合に所定期間内に生産される総製品数と総生産計画数とを比較し、比較計画に基づいて総生産計画数を日付単位で分割することにより製品の生産計画を作成する生産計画作成システムが知られている（特許文献１参照）。このようなシステムによれば、多品種少量の製品の日単位の生産数を平準化した生産計画を作成できるので、作成された生産計画に従って製品を生産することにより製品の生産効率を高めることが可能となる。
特開２０００−１９０１７６号公報

しかしながら、従来の生産計画作成システムは、上述の通り数量比較に基づいて生産計画を作成する構成となっているために、使用する生産設備の中に品種によって生産時間（サイクルタイム）が異なるものがあり、さらにこのような生産設備を用いて生産品種を切り替えつつ同一品種を複数回生産する場合、生産時間や品種切替時間を考慮していないことから適切な生産計画を作成することができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、所定期間内に生産品種を切り替えつつ同一品種の生産を複数回行うことにより複数の品種を生産する多回数生産設備を含む複数の生産設備を利用する生産工程の生産計画を作成可能な生産計画作成システムを提供することにある。

本発明に係る生産計画作成システムは、生産要求データ及び販売実績データに基づいて多回数生産設備に割り付ける品種の優先順番を算出し、算出された優先順番に従って多回数生産設備に割り付ける品種の生産工程及び生産工程の分割数を算出し、算出結果に基づき生産計画を作成する。

本発明に係る生産計画作成システムによれば、所定期間内に生産品種を切り替えつつ同一品種の生産を複数回行うことにより複数の品種を生産する多回数生産設備を含む複数の生産設備を利用する生産工程の生産計画を作成できる。また、本発明に係る生産計画作成システムにより作成された生産計画に従って生産を行うことにより、販売動向を考慮した多回数生産を行うことができるので、品切れリスクを軽減しつつ在庫数を最小に抑えることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる生産計画作成システムの構成と動作について説明する。

〔生産計画作成システムの構成〕
本発明の実施形態となる生産計画作成システム１は、図１に示すように、生産計画作成部２と、販売実績データデータベース（ＤＢ）３と、販売安定度データＤＢ４と、生産要求データＤＢ５と、設備能力データＤＢ６と、生産負荷量データＤＢ７と、販売安定度・生産負荷量データＤＢ８と、設備仕様データＤＢ９と、生産計画データＤＢ１０とを主な構成要素として備える。

生産計画作成部２は、パーソナルコンピュータやワークステーション等の公知の情報処理装置により構成され、内部の演算処理装置がコンピュータプログラムを実行することにより、販売安定度算出部１１，生産負荷量算出部１２，生産品種割付優先順番算出部１３，及び割付品種・多回数分割数算出部１４として機能する。各部の機能（動作）は後述する。

販売実績データＤＢ３，販売安定度データＤＢ４，生産要求データＤＢ５，設備能力データＤＢ６，生産負荷量データＤＢ７，販売安定度・生産負荷量データＤＢ８，設備仕様データＤＢ９，及び生産計画データＤＢ１０は、公知の記憶装置により構成され、予め作成された若しくは生産計画作成部２により作成された各種データを記憶する。これらデータベースに記憶されるデータの詳細は後述する。

〔生産計画作成処理〕
このような構成を有する生産計画作成システム１は、以下に示す生産計画作成処理を実行することにより多回数生産設備を含む複数の生産設備を利用する生産工程の生産計画を作成する。以下、図２に示すフローチャートを参照して、生産計画作成処理を実行する際の生産計画作成システム１の動作について説明する。図２に示すフローチャートは、生産計画作成部２に生産計画作成の指示が入力されたタイミングで開始となり、生産計画作成処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、始めに、販売安定度算出部１１が、図３に示すような生産品種（Ａ，Ｂ，Ｃ，…）毎の過去の日及び月単位の販売数量を示す販売実績データを販売実績データＤＢ３から読み出す。本実施形態では、販売実績データには生産品種毎の過去の日単位の販売数量，及び以下の数式１により算出された販売数量の変動係数（以下、販売傾向値と表記）が生産品種毎に予め登録されている。

［数１]
変動係数＝（データ群の標準偏差）/（データ群の平均値）
次に、販売安定度算出部１１は、読み出された販売実績データを用いて図４に示すような生産品種毎の販売傾向値の月間平均値を販売安定度データとして算出し、算出された販売安定度データを販売安定度データＤＢ４に記憶する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、生産負荷量算出部１２が、図５に示すような品種毎の所定期間内の生産要求量を示す生産要求データ及び図６に示すような品種毎のサイクルタイム（１つの品種の生産に要する時間）を示す設備能力データをそれぞれ生産要求データＤＢ５及び設備能力データＤＢ６から読み出し、以下の数式２を用いることにより図７に示すような生産品種毎の生産負荷量データ（生産要求量の品種の生産に要する時間）を作成する。そして生産負荷量算出部１２は、作成された生産負荷量データを生産負荷量データＤＢ７に記憶する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ３の処理に進む。

［数２]
生産負荷量＝（生産要求量）×（サイクルタイム値）
ステップＳ３の処理では、生産品種割付優先順番算出部１３が、販売安定度データＤＢ４及び生産負荷量データＤＢ７からそれぞれ販売安定度データ及び生産負荷量データを読み出し、読み出されたデータを値が大きい順にソート，併合することにより図８に示すような生産設備への生産品種の割付優先順番を示す販売安定度・生産負荷量データを作成する。すなわち本実施形態では、生産負荷量が大きく、且つ、過去の販売実績が安定している品種の生産工程を優先的に生産設備に割り当てるようにする。そして生産品種割付優先順番算出部１３は、作成された販売安定度・生産負荷量データを販売安定度・生産負荷量データＤＢ８に記憶する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、始めに割付品種・多回数分割数算出部１４が、図９に示すような生産設備毎の多回数区分，多回数分割最大数，及び品種の割付優先順位を示す設備仕様データを設備仕様データＤＢ９から読み出し、読み出された設備仕様データを参照して多回数分割最大数の最大値を抽出する。なお、上記多回数区分とは、生産設備が生産品種の多回数生産が可能な設備であるか否かを示し、多回数分割最大数は、所定期間内における同一品種の生産工程の分割数の最大値を示す。また、割付優先順位は、品種の生産工程を割り付ける生産設備内での優先順位を示す。次に、割付品種・多回数分割数算出部１４は、販売安定度・生産負荷量データＤＢ８に記憶されている販売安定度・生産負荷量データと抽出された多回数分割最大数とを参照して、多回数分割最大数の最大値の範囲内で品種切替回数を含めた生産負荷量を示す図１０に示すような展開マトリックスデータを作成する。具体的には、多回数分割最大数の最大値が３である場合、割付品種・多回数分割数算出部１４は、図１１に示すように分割数が１，２，３である場合の生産負荷量及び切替回数を展開マトリックスデータとして算出する。なお、図１１に示す例においてＬｄＡ，ＬｄＢはそれぞれ品種Ａ，Ｂの生産負荷量（１分割の負荷時間）を示し、ＣｇＴは品種Ａ，Ｂの切り替えに要する時間を示す。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、割付品種・多回数分割数算出部１４が、設備仕様データＤＢ９から品種割付優先順位が最も高い多回数生産設備の多回数分割最大数を読み出し、読み出された多回数分割最大数に対応する展開マトリックスデータの分割数列のデータを参照する。具体的には、読み出された多回数分割最大数がＮである場合、割付品種・多回数分割数算出部１４は、図１０に示すＮ列のデータを参照する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６の処理では、割付品種・多回数分割数算出部１４が、ステップＳ５の処理により参照された分割数列のデータ内における品種毎の生産負荷量と切替回数に基づいてステップＳ５の処理により読み出された多回数分割最大数で生産を行った場合の品種毎の生産時間を算出し、図１１に示すように品種の割付優先順位に従って品種の生産時間を加算していくことにより生産期間を超えない範囲内での多回数生産設備への品種の割付範囲を特定する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ７の処理に進む。

ステップＳ７の処理では、割付品種・多回数分割数算出部１４が、ステップＳ５の処理により読み出された多回数分割最大数より１少ない値に対応する展開マトリックスデータの分割数列のデータを参照する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ８の処理では、割付品種・多回数分割数算出部１４が、ステップＳ７の処理により参照された分割数列のデータ内における品種毎の生産負荷量と切替時間に基づいてステップＳ７の処理により読み出された多回数分割最大数より１少ない分割数で生産を行った場合の品種毎の生産時間を算出し、品種の割付優先順位に従って品種の生産時間を加算していくことにより生産期間を超えない範囲内での多回数生産設備への品種の割付範囲を特定する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ９の処理では、割付品種・多回数分割数算出部１４が、ステップＳ６及びステップＳ８の処理により特定された品種の割付範囲のうち、生産期間に対する余り時間が小さい品種の割付範囲を実際に多回数生産設備に割り付ける品種範囲として採用する。具体的には、図１１に示す例では、分割数が２の時よりも分割数が３の時の方が生産期間に対する余り時間が小さいので、割付品種・多回数分割数算出部１４は分割数を３とした時の品種の割付範囲を採用する。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、生産計画作成処理はステップＳ１０の処理に進む。

ステップＳ１０の処理では、割付品種・多回数分割数算出部１４が、全ての多回数生産設備に対する品種割付が終了したか否かを判別する。判別の結果、全ての多回数生産設備に対する品種割付が終了していない場合、割付品種・多回数分割数算出部１４は生産計画作成処理をステップＳ５の処理に戻す。一方、全ての多回数生産設備に対する品種割付が終了した場合には、割付品種・多回数分割数算出部１４は、ステップＳ１１の処理として品種割付結果に基づいて生産計画を作成，出力した後、一連の生産計画作成処理を終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる生産計画作成システム１では、生産品種割付優先順番算出部１３が、生産要求データと販売実績データに基づいて多回数生産設備に割り付ける品種の優先順番を算出し、割付品種・多回数分割数算出部１４が、生産品種割付優先順番算出部１３により算出された優先順番に従って多回数生産設備に割り付ける品種の生産工程及びその生産工程の分割数を算出し、算出結果に基づき生産計画を作成するので、多回数生産設備を含む複数の生産設備を利用する生産工程の生産計画を作成することができる。また、作成された生産計画に従って生産を行うことにより、販売動向を考慮した多回数生産を行うことができるので、品切れリスクを軽減しつつ在庫数を最小に抑えることが可能となる。

また、本発明の実施形態となる生産計画作成システム１では、割付品種・多回数分割数算出部１４は、複数の分割数を算出し、品種の切替に要する時間に各品種の生産に必要な時間を加算した生産時間を分割数毎に算出し、算出された生産時間に参照して最も稼働率が高くなる分割数に基づいて生産計画を作成するので、生産効率のさらなる向上を図ることができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。このように上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明の実施形態となる生産計画作成システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態となる生産計画作成処理の流れを示すフローチャート図である。 販売実績データの一例を示す図である。 販売安定度データの一例を示す図である。 生産要求データの一例を示す図である。 設備能力データの一例を示す図である。 生産負荷量データの一例を示す図である。 販売安定度・生産負荷量データの一例を示す図である。 設備仕様データの一例を示す図である。 展開マトリックスデータの一例を示す図である。 多回数分割数の変化に伴う生産時間の変化の例を示す図である。 多回数生産可能設備に対する生産計画データの一例を示す図である。

符号の説明

１：生産計画作成システム
２：生産計画作成部
３：販売実績データＤＢ
４：販売安定度データＤＢ
５：生産要求データＤＢ
６：設備能力データＤＢ
７：生産負荷量データＤＢ
８：販売安定度・生産負荷量データＤＢ
９：設備仕様データＤＢ
１０：生産計画データＤＢ
１１：販売安定度算出部
１２：生産負荷量算出部
１３：生産品種割付優先順番算出部
１４：割付品種・多回数分割数算出部

Claims (2)

1. 同一品種の生産工程を複数回に分割し、分割結果に基づき生産品種を順次切り替えることにより所定期間内に複数の品種を生産する多回数生産設備を含む複数の生産設備を利用する生産工程の生産計画を作成する生産計画作成システムであって、
   前記所定期間内に生産すべき各品種の数量を生産要求データとして記憶する生産要求データ記憶部と、
   前記所定期間内に過去に販売した各品種の数量を販売実績データとして記憶する販売実績データ記憶部と、
   前記生産要求データ及び前記販売実績データに基づいて前記多回数生産設備に割り付ける品種の優先順番を算出する生産品種割付優先順番算出部と、
   前記生産品種割付優先順番算出部により算出された優先順番に従って前記多回数生産設備に割り付ける品種の生産工程及び当該生産工程の分割数を算出し、算出結果に基づき生産計画を作成する割付品種・多回数分割数算出部と
   を備えることを特徴とする生産計画作成システム。
2. 請求項１に記載の生産計画作成システムであって、
   前記割付品種・多回数分割数算出部は、複数の分割数を算出し、品種の切替に要する時間に各品種の生産に必要な時間を加算した生産時間を分割数毎に算出し、算出された生産時間に参照して最も稼働率が高くなる分割数に基づいて生産計画を作成することを特徴とする生産計画作成システム。

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