JP2008139919A

JP2008139919A - 生産変動対応スケジューリング方法

Info

Publication number: JP2008139919A
Application number: JP2006322769A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hara; 原一雄
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-19

Abstract

【課題】
出荷直前の仕様変更やキャンセルを想定し、出荷日よりも早い段階で生産することなくなるべく出荷直前に生産するようにスケジューリングすると、スケジューリング実行日の直近日は、ラインの資源能力を下回る作業量しか確保できずに作業効率が悪い。
【解決手段】
スケジューリングが終了後、直近日の作業量がライン能力より低い状態であれば、受注案件情報からスケジューリング作業時点での最も受注案件が多い製造物種を選び出し、部品在庫（部品調達計画）を加味し、前倒し可能な製造物の生産スケジュールを前倒しする。尚、前倒し限度日数（前倒しパラメタ）をあらかじめ設定し、設定されたこの値の範囲内で前倒しを実施する。
【選択図】図２

Description

本発明は生産工程のスケジューリング技術に関し、特に日々の生産物量を平準化する方式及びシステムに適用して有効な技術に関する。

生産のスケジューリング方法に関して、完成期日・時間を起点とし、部品の集約状況、作業者の人数、生産設備能力などの資源情報を元にして日をさかのぼってスケジューリングし、投入期日・時間を決定するバックワードスケジューリング方式、またその反対に生産投入期日・時間を起点とし前記資源情報を元にして未来へ向ってスケジューリングし完成期日・時間を算出するフォワードスケジューリング方式、あるいはバックワードスケジューリング方式でスケジューリング実施後、前記資源の負荷を上回った場合や、負荷にバラツキが有る場合など、フォワードスケジューリング方式を併用し平準化を実施するハイブリッドスケジューリング方式などが知られている。これらの方式の中では例えば特開２００２−３７３０１３（特許文献１）に記載されているようにジョブが割り付いている時間帯における負荷超過の平均値を算出し、その平均値に定数を掛け引き伸ばし率を算出、次いでそのジョブの占有時間を掛け、引き伸ばす山崩しを実施後、ディスパッチングキーの値を入力し、正規化関数を用いて評価値を計算し評価結果からジョブの並びを入れ替える方式が発明されている。

特開２００２−３７３０１３号公報

前記の発明や従来の技術では、評価値を元に並び替えを実施できるが、評価値のみの並び替えを繰り返すのみで、並び替え後の前倒し（又は後ろ倒し）日数の制限をかけることができない。また、ディスパッチングキーの値を日々変化するパラメタとして反映させる手段を考慮していない。しかしながら、個々の顧客の要求に対応してそれぞれの製品仕様が異なる受注生産方式等において、出荷直前の仕様変更、受注キャンセルなどに起因する棚残および改造を防止するために、できる限り出荷日直前に生産を完了したい要求があるので、バックワード方式にてスケジューリングするが、その結果スケジューリング当日の直近日（翌日など）の作業量がラインの能力よりも低い場合、作業量を確保できず、生産効率が悪くなってしまう。とは言え、直近日の作業量を確保するためにバックワード方式のスケジューリングの後、無条件にフォワード方式のスケジューリングを実施し、ジョブの並び替えを実施してしまうと出荷日よりも前に完成してしまう製造物が増え、完成後のキャンセルや仕様変更が発生した場合に改造を余儀なくされ無駄なコストを発生させてしまう可能性が大きい。また、ある物件を前倒して生産後、別の特急の注文が入り、その時点で部材が不足しているが、前倒して生産した製造物の部材を使用していれば、その特急注文に応えることができ、かつ前倒した製造物は、特急注文品の生産後に入荷する予定の部材で生産可能であった場合、そのある物件は、前倒しで生産するべきでない。また、ジョブを入れ替えるための評価値を固定または、オペレータ指定とすると、日々変化する値を容易に反映できない。このように従来のスケジューリングシステムを使用したスケジューリンでは、出きる限り出荷日直前に完成させ、かつ翌日などの直近の生産量も確保する生産計画を立案できない。

本発明は、上記課題を解決するために、フォワード、バックワードまたはハイブリッド方式でスケジューリングした結果、資源（製造ラインなど）の能力を超えず、かつ納期を遵守できるスケジューリングが終了後、直近日の作業量がライン能力より低い状態であれば、スケジューリングした製造物の中で、日々変化する受注案件情報からスケジューリング作業時点での最も受注案件が多い（総受注台数でなく、総受注顧客数）製造物種（売れ筋モデル）を多い順に優先順位を付け、その優先順位に従い売れ筋製造物種を選び出し、その売れ筋製造物と同じ製造物でかつ部品在庫（部品調達計画）を加味し、前倒し可能な製造物の生産スケジュールを前倒しする。その際、売れ筋モデルの生産スケジュールをあまりにも前倒しし過ぎると、前記のように出荷直前の仕様変更、受注キャンセルなどに起因する棚残および改造が発生する可能性が増加してしまう。これを防止するため、前倒し限度日数（前倒しパラメタ）をあらかじめ設定し、設定されたこの値の範囲内で前倒しを実施する。売れ筋モデルを前倒しするのは、たとえその後で仕様変更やキャンセルとなった場合でも別の受注物件に容易に引き当て可能であるためである。

すなわち、本発明では、製造物の完成日（もしくは納品日）に基づき、スケジュールを策定するとともに、各作業期日における作業能力の余裕を示す情報に基づき、動的にスケジュールを変更するものである。

なお、本発明には、以下の態様が含まれる。製造物の完成期日が製造物案件毎に異なっている複数の製造物案件をその期日までに生産するために、製造物の仕掛かり量と生産に必要な部品の在庫量および注文残の納入期日と数量を対応付けて、製造物の生産の投入時間および投入順序を決定するスケジューリング方法において、前記期日を製造物毎に記憶装置に対応付けて記憶しておき、前記製造物の生産に関わる所要時間を算出し、前記期日に基づき当該製造物の完成日を特定して、前記完成日から算出された前記所要時間から逆算してそれぞれの工程の投入期日・時間を算出し、算出された投入期日・時間において、当該作業に対して作業能力に余力があることを示す情報を受付けた場合、当該投入期日・時間において、販売状況が所定の条件を満たす特定製造物について、あらかじめ記録されている前倒し限度日数とを元に、その前倒し限度日数以内で前倒し可能な生産物案件を選択することで、投入順序を前倒することを可能にすることを特徴とした生産変動対応スケジューリング方法。また、この生産変動対応スケジューリング方法において、前記販売状況の所定の条件とは、予め定められた以上の売上がある製造物であることを特徴とする生産変動対応スケジューリング方法も本発明に含まれる。さらに、この生産変動対応スケジューリング方法において、受注物件数量を計数することで、前記売上があるか否かを判断することを特徴とする生産変動対応スケジューリング方法も本発明に含まれる。

さらに、これらの生産変動対応スケジューリング方法において、前記作業に対する作業能力の有無は、当該投入期日・時間から予め定めた以前内の時間での作業能力の有無を判定することを特徴とする生産変動対応スケジューリング方法も本発明に含まれる。ここで、当該投入期日・時間から予め定めた以前内の時間には、いわゆる直近日が含まれる。

なお、本発明には、上記方法のカテゴリの他、それを実行する装置および本装置で当該方法を実現するためのコンピュータプログラムおよびこのプログラムを格納した媒体も含まれる。

本発明は、上記説明の通り、フォワード、バックワードまたはハイブリッド方式でスケジューリングした結果、資源（製造ラインなど）の能力を超えず、かつ納期を遵守できるスケジューリングが終了後、直近日の作業量がラインの資源能力より低い場合、スケジューリング作業日時点での売れ筋生産物品種とあらかじめ設定しておいた前倒し限度日数とを元に、その前倒し限度日数以内で前倒し可能な生産物案件を選択し、投入順序を前倒することで、出荷直前の仕様変更や受注キャンセルなどに起因する棚算の増加、および改造のための費用を浪費することなく、スケジューリング直近日の作業効率を向上させることができる。

以下に本発明の実施の形態を説明する。

本発明の実施例として、受注生産製品を本発明の技術を使用し生産投入指示のスケジューリングを実施する方法を説明する。図１は、本発明のスケジューリングシステムのネットワーク構成図である。スケジューリングを実施するプログラムは、スケジューリングサーバ１０で実行され、スケジューリング対象データ（出荷番号、製品形名、数量、納入日など）や、受注生産品の資源情報（構成部品の品目、数量、部品在庫数量、部品の発注残量、納期、生産ライン番号など）などが格納されたデータベース（ＤＢ）１１を使用し、スケジューリングを実施する。受注処理情報サーバ１２は、データベース（ＤＢ）１３に受注情報（製品形名、顧客名、数量、製品の納期）などを蓄えている。上記スケジューリングサーバ１０と受注情報処理サーバ１２は、ＬＡＮなどの回線１４で複数の入出力端末１５と接続されており、この入出力端末１５から複数のオペレータは、上記それぞれのサーバに対してデータの入出力を行う。また、スケジューリングサーバ１０と受注情報処理サーバ１２間でもデータの授受ができる。

図２は、図１のネットワーク構成図において、受注情報から生産指示までのデータの流れ、及び前記スケジューリングサーバ１０と受注情報処理サーバ１２内の記憶部に設定可能な情報を示している。受注情報処理サーバ２１は、製品形名、数量、顧客名、納入先などの受注情報２０を受信し、受注した製品の構成が誤っていないか等の整合性チェック等の処理を実施後、スケジューリングサーバ２４やその他のシステムのサーバへ受注情報を伝達する処理の他、スケジューリングサーバ２４から設定された対象期間設定値２３の期間内（例：スケジューリング作業当日以前の６ヶ月間）で受注した案件を受注案件カウント処理部２２でカウントし、受注案件（台数でなく、顧客数）の多い製造物種類順に優先順位を付ける。

この優先順位を売れ筋モデル情報としてスケジューリングサーバ２４へ送信する。なお、この優先順位は、受注の他、実際の売上、引き合い状況に基づき定めてもよい。スケジューリングサーバ２４には、フォワード、バックワード、または、ハイブリッド方式でスケジューリングした後、計画を前倒しする日数の最大値−前倒しパラメタ２５（あらかじめ設定する）とスケジューリング作業日を起点とした前倒し対象期間−計画期間２６（あらかじめ設定する）を格納する記憶部がある。スケジューリングサーバ２４は、製造ラインの生産能力や部材在庫、調達計画などの資源情報と受注処理サーバ２１からの受注情報を元にフォワード方式、バックワード方式、または、ハイブリッド方式で生産投入スケジューリングを実施した後、資源能力を超えない結果となったが、直近の作業量が資源能力を大きく下回る場合、直近の作業量を確保するために計画期間２６に設定されている期間内の製造物件の内、受注情報処理サーバ２１から受信した売れ筋モデルの優先順位情報に基づき優先順位の最も高い製造物種を選択し、資源能力を超えない範囲でかつ資源能力に可能な限り近づくようにまず１日前倒し処理を実施する。その結果、計画期間２６に設定されている期間で資源能力を超えない範囲で最大の前倒しができれば処理を終了する。資源能力を下回っている場合は、同様に前倒しパラメタ２５に設定されてある最大日数まで前倒し日数を１日づつ加算し前倒し処理を実施し、生産工程２７へ生産指示を送付する。以下図３〜図５の具体例を用いて説明する。

図３は、フォワード、バックワードまたは、ハイブリッド方式でスケジューリングを実施した結果、資源能力を越えない場合を示す。図３に示すグラフは、縦軸に資源能力としてある製造物を生産するラインの作業能力（時間）を横軸は、スケジューリングする週の月曜日から金曜日までを示している。それぞれの曜日で色分けした長方形の一つ一つが受注物件を表し、同じ色でも製造物種は異なる。同系色で色の濃いグループは、非売れ筋モデル３３、色の薄いグループは、売れ筋モデル３２を表している。３１は、図３の例の作業能力（時間）線を示す。図３の例では、月曜日の生産開始前にスケジューリングした結果、本例の作業能力時間（８時間）を越えずにスケジューリングできたことを示している。しかしながら、月曜日は、作業能力が８時間に対し２時間分の製造物量しか無く、作業効率が悪い。図４および図５において月曜日及び火曜日の作業量を確保するために前倒しを実施する例を説明する。実際には、図４の状態は、表示せず、本発明の技術を使用してスケジューリングする場合には、図５のように表示する。本例でのスケジューリングサーバ２４の前倒しパラメタ２５は２日、計画期間２６は、月曜と火曜日である。

まず、図４で、火曜日の受注物件の内、売れ筋モデルでかつ部材の在庫、調達状況を加味し、前倒し可能な受注物件４件を月曜日に前倒したが、月曜日の作業能力を超えなかったため、水曜日の受注物件の内売れ筋モデルでかつ部材の在庫、調達状況を加味し、前倒し可能な受注物件１１件を月曜日に前倒した。この結果、月曜日の作業量が作業能力と等しくスケジューリングでき、作業効率を向上させることができた。仮に、水曜日の受注物件の内、売れ筋モデルでかつ部材の在庫、調達状況を加味して、前倒し可能な受注物件が無く、木曜日に可能なものがあったとしても前倒しパラメタ２５が２日であることから木曜日の受注物件を前倒しさせない。この理由は、スケジューリング日より遠い日の受注物件は、出荷日までの間に仕様変更やキャンセルが発生する可能性があるため、できるだけ当日または、直近に生産したいためであり、かつ翌日火曜日の朝までに新規注文が入ってくれば、火曜日の作業量を確保できる場合もあるためである。

次に図５で、水曜日の受注物件の内、売れ筋モデルでかつ部材の在庫、調達状況を加味し、前倒し可能な受注物件３件を火曜日に前倒したが、火曜日の作業能力を超えなかったため、木曜日の受注物件の内売れ筋モデルでかつ部材の在庫、調達状況を加味し、前倒し可能な受注物件７件を火曜日に前倒しする。この結果、火曜日の作業量が作業能力を下回っており、金曜日に前倒し可能な物件が４件あるが、前倒しパアメタ２５が２日間であるので３日の前倒しは実施しない。このように、スケジューリング日の直近の曜日は作業効率を向上させるために売れ筋モデルのみを前倒しするが、スケジューリング日から遠い曜日は、たとえ前倒し可能であても、その後の仕様変更、キャンセル等に備え前倒し処理を抑止する。

図６は、上記本発明の技術をフローチャートに示したものである。まず、あらかじめ（１）受注台数でなく受注物件数をカウントする対象期間を受注処理サーバ２１の対象期間設定値２３の記憶部に、（２）フォワード、バックワードまたは、ハイブリッド方式でスケジューリング後、資源能力を越えなかったが、直近の作業量に余裕があり前倒ししたい場合に前倒しする最大の日数である前倒しパラメタ２５を記憶部に（３）前倒しを実施し、作業量を確保したい計画期間２６をスケジューリングサーバ２４の記憶部へ設定する（６１）。次に受注処理サーバ２１の受注案件カウント処理部２２で対象期間２３内の受注物件数をカウントする（６２）。その後６２でカウントした結果、売れ筋モデルの製造物種をスケジューリングサーバ２４へ送信する（６３）。続いてスケジューリングサーバ２４で材料の在庫状況、納入予定数量、生産リードタイムや製造物の輸送日数などを勘案し、スケジューリングする（６４）。６４のスケジューリング後、スケジューリングサーバ２４に設定されている計画期間２６の間で資源能力線を越えたか否か判定する（６５）。

越えた場合は、資源能力を増加させる等のスケジューラのオペレーションが介在することになるので、本発明の技術を使用した処理ルーチンから抜け出る。６５で資源能力を超えなかた場合、６６において計画期間２６の期間を対象に売れ筋モデル受注案件を前倒しパラメタ２５の最大日数以内分前倒しを実施する。６７では前倒しパラメタ２５の日数範囲で資源能力線を越えず、前倒し可能な受注案件があるか否かを判定する。ある場合は、６５に戻り６５から繰り返す。無い場合は、その時点で前倒し処理を終了し生産工程へ生産展開を実施する。

本発明は製品などの生産工程におけるスケジューリング業務に利用可能である。

本発明のシステム構成図本発明に係わる受注から生産までの情報格納と流れ図従来技術を使用して受注物件をスケジューリングした結果図本発明の技術を使用して月曜日の作業量を資源能力まで前倒しした結果図（図５の途中段階）本発明の技術を使用して火曜日までの作業量を資源能力まで前倒しした結果図本発明の処理フロー

符号の説明

１０−スケジューリングサーバ本体、１１−スケジューリングサーバのデータベース
１２−受注情報処理サーバ
１３−受注情報処理サーバのデータベース
１４−ＬＡＮネットワーク、１５−入出力端末（ＰＣなど）
２０−受注情報
２１−受注情報処理サーバ部
２２−受注案件カウント処理部
２３−対象期間設定値
２４−スケジューリングサーバ部
２５−前倒しパラメタ
２６−計画期間
２７−生産工程
３１−資源能力線
３２−受注物件中の前倒し可能な売れ筋モデル
３３−受注物件中の非売れ筋モデル
６１−パラメタ設定処理
６２−受注物件カウント処理
６３−情報転送処理
６４−従来技術のスケジューリング処理
６５−資源能力越え判定処理
６６−本発明の技術を使用した前倒し処理
６７−前倒し処理終了判定

Claims

製造物の完成期日が製造物案件毎に異なっている複数の製造物案件をその期日までに生産するために、製造物の仕掛かり量と生産に必要な部品の在庫量および注文残の納入期日と数量を対応付けて、製造物の生産の投入時間および投入順序を決定するスケジューリング方法において、
前記期日を製造物毎に記憶装置に対応付けて記憶しておき、
前記製造物の生産に関わる所要時間を算出し、
前記期日に基づき当該製造物の完成日を特定して、前記完成日から算出された前記所要時間から逆算してそれぞれの工程の投入期日・時間を算出し、
算出された投入期日・時間において、当該作業に対して作業能力に余力があることを示す情報を受付けた場合、当該投入期日・時間において、販売状況が所定の条件を満たす特定製造物について、あらかじめ記録されている前倒し限度日数とを元に、その前倒し限度日数以内で前倒し可能な生産物案件を選択することで、投入順序を前倒することを可能にすることを特徴とした生産変動対応スケジューリング方法。
請求項１記載の生産変動対応スケジューリング方法において、
前記販売状況の所定の条件とは、予め定められた以上の売上がある製造物であることを特徴とする生産変動対応スケジューリング方法。
請求項２記載の生産変動対応スケジューリング方法において、
受注物件数量を計数することで、前記売上があるか否かを判断することを特徴とする生産変動対応スケジューリング方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載の生産変動対応スケジューリング方法において、
前記作業に対する作業能力の有無は、当該投入期日・時間から予め定めた以前内の時間での作業能力の有無を判定することを特徴とする生産変動対応スケジューリング方法。