JP2008299512A - 生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じないこと。
【解決手段】製品の投入計画Hから品目別の累積投入計画数Pに前倒しする日数Fを加算して品目毎の上限制約値Pfを算出すると共に、品目毎の投入計画数Pに対して品目毎の後倒しする日数Rを加算して品目毎の下限制約値Prを算出し、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目毎の累積投入計画数Pの投入総数Pm、上限制約値Pf、下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限Pmを最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の投入計画数Hを平準化した品目別の平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
【選択図】図1
【解決手段】製品の投入計画Hから品目別の累積投入計画数Pに前倒しする日数Fを加算して品目毎の上限制約値Pfを算出すると共に、品目毎の投入計画数Pに対して品目毎の後倒しする日数Rを加算して品目毎の下限制約値Prを算出し、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目毎の累積投入計画数Pの投入総数Pm、上限制約値Pf、下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限Pmを最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の投入計画数Hを平準化した品目別の平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば半導体製造ライン等の製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラムに関する。
例えば半導体製造の前工程ラインに対する生産計画が立てられる。この生産計画を立てるには、顧客からの半導体製品の払い出しの要求日程を最大限遵守しながらライン能力や製品の品目の優先度、製造に掛かるリードタイムを考慮して投入計画及び払出計画が決定される。このうちライン能力は、製品の品目グループ毎で日別の投入可能な数の上限である。リードタイムは、投入から払い出しまでの日数である。投入計画は生産開始指示計画であり、払出計画は製造ラインからの払い出し目標計画である。
このような生産計画の作成処理において投入計画については、払い出しの要求日程を最大限遵守することやライン能力、製品の品目の優先度、リードタイムなどの条件に加えて、品目別の日別投入数量の平準化を同時に行うことが要求される。この品目別の日別投入数量の平準化は、例えば製品が特定の品目に固定されて製造ライン内を流れることにより、製造ラインの各工程で短期間的にライン能力が不足して仕掛かりが増加したり、スループットが低下したりすることを避けるために行われる。
生産計画に関する技術としては、例えば特許文献1、2がある。
特開平6−168226号公報
特開2000−373011号公報
生産計画に関する技術としては、例えば特許文献1、2がある。
品目別の日別投入数量の平準化を行う場合の投入計画は、払い出しの要求日程を最大限遵守することと日程の平準化との2段階で作成される。先ず、第1段階として顧客から与えられた品目毎の要求払出日程から製造リードタイム分遡った投入の要求日程を最大限遵守するように品目グループ毎の日別の投入数上限や製造リードタイムの制約を考慮しながら日別、品目別の投入計画数が算出される。次に、第2段階として要求日程の遵守最大化した投入計画を、品目毎に週単位や月単位に集計し、この後、品目毎に集計した週単位や月単位の投入計画を日程に等分して振り分け、これによって日別に平準化された品目別、日別の投入計画が作成される。
このため、最終的に作成される日程平準化された投入計画では、要求払出日程の遵守が最大になっていなかったり、日別の設定されたライン能力の制約を満たしていなかったり、投入から払出までの時間が設定された製造リードタイムより短くなっていたりといった問題が生じる。例えば、品目毎に集計した週単位や月単位の投入計画を日程に等分して振り分ける場合、前倒しに振り分けると、ライン能力を超えた投入計画になったり、後倒しに振り分けると、払い出しの遅れた投入計画になったりする。しかるに、投入計画の精度の低下や、手動によって投入計画の修正を行わなければならず、生産計画作成の作業の負担の増大を招いている。
本発明の目的は、製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じない投入計画の平準化ができる生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラムを提供することにある。
本発明の主要な局面に係る生産計画装置は、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、払い出し要求日までの投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、投入計画に対する上限制約値を算出する上限制約算出部と、投入計画に対する下限制約値を算出する下限制約算出部と、投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、少なくとも上限制約値、下限制約値及び製造ラインの能力により単位期間毎に投入計画数を制約し、単位期間毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画を平準化する平準化処理部とを具備する。
本発明の主要な局面に係る生産計画方法は、コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、払い出し要求日までの投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出してデータベースに記憶し、投入計画に対する上限制約値を算出してデータベースに記憶し、投入計画に対する下限制約値を算出してデータベースに記憶し、投入計画を単位期間毎に区切った結果をデータベースに記憶し、データベースに記憶されている少なくとも上限制約値、下限制約値及び製造ラインの能力により単位期間毎に投入計画数を制約し、単位期間毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画を平準化する。
本発明の主要な局面に係る生産計画プログラムは、コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、払い出し要求日までの投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出させてデータベースに記憶させ、投入計画に対する上限制約値を算出させてデータベースに記憶させ、投入計画に対する下限制約値を算出させてデータベースに記憶させ、投入計画を単位期間毎に区切った結果をデータベースに記憶させ、データベースに記憶されている少なくとも上限制約値、下限制約値及び製造ラインの能力により単位期間毎に投入計画数を制約させ、単位期間毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画を平準化させる。
本発明によれば、製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じない投入計画の平準化ができる生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラムを提供できる。
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は例えば半導体の製造ラインに適用した生産計画装置の構成図を示す。この生産計画装置は、半導体製造ラインにより生産する半導体ウエハ等の製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する。この生産計画装置は、コンピュータを構成するCPU、ROM、RAM等から成る主制御部1を有する。この主制御部1には、プログラムメモリ2と、液晶等から成るディスプレイ3と、キーホードやマウス等の操作部4とが接続されている。又、主制御部1には、要求日程遵守最大化投入計画データベース5と、前詰め(前倒し)日数設定データベース6と、後倒し日数設定データベース7と、計画期間データベース8と、バケット単位日数データベース9と、品目別総投入計画数データベース10と、品目別上限制約値データベース11と、品目別下限制約値データベース12と、平準化バケット設定データベース13と、投入ライン能力データベース14と、品目グループ定義データベース15と、評価指標データベース16と、最適化制約条件データベース17と、最適化決定変数データベース18と、平準化投入日程計画データベース19とが接続されている。なお、前詰め日数設定データベース6と後倒し日数設定データベース7と計画期間データベース8とバケット単位日数データベース9とは、計画条件データベースDとして1つのデータベースに形成してもよい。
図1は例えば半導体の製造ラインに適用した生産計画装置の構成図を示す。この生産計画装置は、半導体製造ラインにより生産する半導体ウエハ等の製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する。この生産計画装置は、コンピュータを構成するCPU、ROM、RAM等から成る主制御部1を有する。この主制御部1には、プログラムメモリ2と、液晶等から成るディスプレイ3と、キーホードやマウス等の操作部4とが接続されている。又、主制御部1には、要求日程遵守最大化投入計画データベース5と、前詰め(前倒し)日数設定データベース6と、後倒し日数設定データベース7と、計画期間データベース8と、バケット単位日数データベース9と、品目別総投入計画数データベース10と、品目別上限制約値データベース11と、品目別下限制約値データベース12と、平準化バケット設定データベース13と、投入ライン能力データベース14と、品目グループ定義データベース15と、評価指標データベース16と、最適化制約条件データベース17と、最適化決定変数データベース18と、平準化投入日程計画データベース19とが接続されている。なお、前詰め日数設定データベース6と後倒し日数設定データベース7と計画期間データベース8とバケット単位日数データベース9とは、計画条件データベースDとして1つのデータベースに形成してもよい。
プログラムメモリ2には、予め生産計画プログラムが格納されている。この生産計画プログラムは、主制御部1のCPUにより演算処理され、半導体の製造ラインにより生産する半導体製品(以下、製品と省略する)の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる。具体的に生産計画プログラムは、払い出し要求日までの投入計画の期間内における製品の品目別に累積した投入計画数を算出させて要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶させ、投入計画に対する上限制約値を算出させて前詰め日数設定データベース6に記憶させ、投入計画に対する下限制約値を算出させて後倒し日数設定データベース7に記憶させ、投入計画を単位期間としてのバケット期間例えば4日毎に区切った結果をバケット単位日数データベース9に記憶させ、前詰め日数設定データベース6に記憶されている少なくとも上限制約値、後倒し日数設定データベース7に記憶されている下限制約値及び製造ラインの能力によりバケット期間毎に製品の品目別、日別で投入計画数を制約させ、バケット期間毎に投入計画数の最大値を最小化させて日別で投入計画を平準化させる。
しかるに、主制御部1のCPUにより生産計画プログラムを演算処理することにより、主制御部1は、品目別投入計画数算出部20と、上限制約算出部21と、下限制約算出部22と、平準化バケット算出部23と、投入日程計画平準化処理部24との機能を有する。
要求日程遵守最大化投入計画データベース(投入計画データベース)5には、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画が記憶されている。この投入計画は、例えば外部に接続された投入計画算出用のコンピュータから送信されて要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶される。図2は投入計画の一例を示す。この投入計画Hは、例えば半導体の製造ラインにより生産する半導体の製品の払い出し要求日を最大遵守して作成されたもので、例えば日程の期間Tにおける半導体の製品の品目Q1の日別の生産数量を示す。なお、同図では分かり易いように生産数量を「5」「10」等ように少なく示している。なお、製品の払い出し要求日から製造リードタイムを差し引いた日が投入日になる。
要求日程遵守最大化投入計画データベース(投入計画データベース)5には、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画が記憶されている。この投入計画は、例えば外部に接続された投入計画算出用のコンピュータから送信されて要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶される。図2は投入計画の一例を示す。この投入計画Hは、例えば半導体の製造ラインにより生産する半導体の製品の払い出し要求日を最大遵守して作成されたもので、例えば日程の期間Tにおける半導体の製品の品目Q1の日別の生産数量を示す。なお、同図では分かり易いように生産数量を「5」「10」等ように少なく示している。なお、製品の払い出し要求日から製造リードタイムを差し引いた日が投入日になる。
具体的に第1日目の生産数量は「2」であり、第2日目の生産数量は「1」である。しかるに、投入計画Hは、日別の生産数量「2」「1」…「1」から成る。投入計画Hは、製品の各品目Q1〜Qn毎に作成されるので、要求日程遵守最大化投入計画データベース5には、製品の各品目Q1〜Qn毎の各投入計画Hが記憶される。しかるに、要求日程遵守最大化投入計画データベース5には、各品目Q1〜Qn毎の各投入計画Hを例えば各品目Q1〜Qnの情報と、日程Tの情報と、投入数の情報との形式で記憶する。
前詰め日数設定データベース6には、前倒しする日数Fが記憶されている。
後倒し日数設定データベース7には、後倒しする日数Rが記憶されている。
計画期間データベース8には、投入計画の期間Tが記憶されている。具体的に計画期間データベース8には、例えば計画開始日、計画終了日等の情報が記憶されている。
バケット単位日数データベース9には、投入計画の期間Tを区切るための単位期間、例えば4日等が記憶されている。この単位期間は、平準化バケット単位日数と称し、例えば図2に示すように各平準化バケットB1、B2、…、Bmに設定される。
投入ライン能力データベース14は、製造ラインの能力、例えば製造ラインにおいて投入可能な数量の情報を記憶するもので、例えば品目グループの認識番号(ID番号)と、日別の投入数の上限の情報とが記憶されている。
後倒し日数設定データベース7には、後倒しする日数Rが記憶されている。
計画期間データベース8には、投入計画の期間Tが記憶されている。具体的に計画期間データベース8には、例えば計画開始日、計画終了日等の情報が記憶されている。
バケット単位日数データベース9には、投入計画の期間Tを区切るための単位期間、例えば4日等が記憶されている。この単位期間は、平準化バケット単位日数と称し、例えば図2に示すように各平準化バケットB1、B2、…、Bmに設定される。
投入ライン能力データベース14は、製造ラインの能力、例えば製造ラインにおいて投入可能な数量の情報を記憶するもので、例えば品目グループの認識番号(ID番号)と、日別の投入数の上限の情報とが記憶されている。
品目グループ定義データベース15は、製品の各品目を定義する情報を記憶するもので、例えば例えば品目グループの認識番号(ID番号)と、各品目の情報とが記憶されている。
評価指標データベース16は、半導体製造ラインにより生産する半導体ウエハ等の製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画を平準化するための評価指標を記憶するもので、例えば品目別、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報が記憶されている。
評価指標データベース16は、半導体製造ラインにより生産する半導体ウエハ等の製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画を平準化するための評価指標を記憶するもので、例えば品目別、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報が記憶されている。
最適化制約条件データベース17は、投入計画を平準化するときに行う最適化処理の最適化制約条件が記憶されている。最適化制約条件は、例えば製造ラインの能力と、品目別総投入計画数Pmと、品目別の上限制約値Pfと、品目別の下限制約値Prと、品目別日別投入数上限、例えば1日当たりの投入上限で具体的には1日当たり8個等である。
最適化決定変数データベース18は、投入計画を平準化して求めるべき情報、すなわち品目別の平準化バケット別投入数最大値と、品目別日別投入数との情報が記憶されている。
最適化決定変数データベース18は、投入計画を平準化して求めるべき情報、すなわち品目別の平準化バケット別投入数最大値と、品目別日別投入数との情報が記憶されている。
品目別投入計画数算出部20は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている投入計画Hの期間T内における製品の品目別に累積した各累積投入計画数Pを算出すると共に、品目毎の投入総数Pmを算出する。この品目別投入計画数算出部20は、算出した品目毎の累積投入計画数Pの投入総数Pmを品目別総投入計画数データベース10に記憶する。
上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累積投入計画数Pに対して前詰め日数設定データベース6に記憶されている前倒しする日数Fを加算して例えば図3に示すように品目毎の上限制約値Pfを算出する。この上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累計の投入計画数Pを、指定した日数分、前倒しした日数Fを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り上げて品目毎の上限制約値Pfを算出する。この上限制約算出部21は、算出した品目毎の上限制約値Pfを品目別上限制約値データベース11に記憶する。
上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累積投入計画数Pに対して前詰め日数設定データベース6に記憶されている前倒しする日数Fを加算して例えば図3に示すように品目毎の上限制約値Pfを算出する。この上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累計の投入計画数Pを、指定した日数分、前倒しした日数Fを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り上げて品目毎の上限制約値Pfを算出する。この上限制約算出部21は、算出した品目毎の上限制約値Pfを品目別上限制約値データベース11に記憶する。
下限制約算出部22は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累積投入計画数Pに対して後詰め日数設定データベース7に記憶されている後倒しする日数Rを加算して例えば図3に示すように品目毎の下限制約値Prを算出する。この上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累積投入計画数Pを、指定した日数分、後倒しした日数Rを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り下げて品目毎の下限制約値Prを算出する。この上限制約算出部21は、算出した品目毎の下限制約値Prを品目別下限制約値データベース12に記憶する。
平準化バケット算出部23は、計画期間データベース8に記憶されている投入計画Hの期間Tを読み出すと共に、バケット単位日数データベース9に記憶されている投入計画Hの期間Tを区切るための平準化バケット単位日数、例えば4日等を読み出し、これら投入計画の期間Tと平準化バケット単位日数とに基づいて例えば図2に示すような品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmを設定する。この平準化バケット算出部23は、設定した品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmを平準化バケット設定データベース13に記憶する。
投入日程計画平準化処理部24は、品目別総投入計画数データベース10に記憶されている品目毎の累積投入計画数Pの投入総数Pmと、品目別上限制約値データベース11に記憶されている品目毎の上限制約値Pfと、品目別下限制約値データベース12に記憶されている品目毎の下限制約値Prと、平準化バケット設定データベース13に記憶されている品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmと、投入ライン能力データベース14に記憶されている製造ラインの能力、例えば製造ラインにおいて投入可能な数量の情報であって例えば品目グループの認識番号(ID番号)及び日別の投入数の上限の情報と、品目グループ定義データベース15に記憶されている製品の各品目を定義する情報、例えば例えば品目グループの認識番号(ID番号)と、各品目の情報とを読み取る。
又、投入日程計画平準化処理部24は、評価指標データベース16に記憶されている累積投入計画数Pを平準化するための評価指標、例えば品目別、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報を読み取り、これら品目別、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報を評価指標とすることを認識する。投入日程計画平準化処理部24は、最適化制約条件データベース17に記憶されている累積投入計画数Pを平準化するときに行う最適化処理の最適化制約条件、例えば製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Pm、品目別の上限制約値Pf、品目別の下限制約値Pr及び例えば1日当たりの品目別日別投入数上限を読み取り、これら製造ラインの能力、品目別総投入計画数Pm、品目別の上限制約値Pf、品目別の下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件とすることを認識する。投入日程計画平準化処理部24は、最適化決定変数データベース18に記憶されている累積投入計画数Pを平準化して求めるべき情報、すなわち品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数の情報とを読み取り、これら品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数との情報とを累積投入計画数Pを平準化して求めるべき情報であることを認識する。
投入日程計画平準化処理部24は、上限制約値Pfと、下限制約値Prと、製造ライン能力と、リードタイムと、品目毎の全期間Tのトータルの投入計画数量との制約下で、単位期間毎すなわち各平準化バケットB1、B2、…、Bm毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画の平準化を行なう。
しかるに、投入日程計画平準化処理部24は、品目別の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目別総投入計画数Pm、品目別の上限制約値Pf、品目別の下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の累積投入計画数Pを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。この投入日程計画平準化処理部24は、例えば線形計画法などの最適化処理を行う。
例えば品目をk、平準化バケット期間B1、B2、…、Bmをi、重み係数をαki、平準化バケット期間B1、B2、…、Bm内の投入数の最大値をLkiとすると、投入日程計画平準化処理部24は、次式を演算して投入計画Hを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
例えば品目をk、平準化バケット期間B1、B2、…、Bmをi、重み係数をαki、平準化バケット期間B1、B2、…、Bm内の投入数の最大値をLkiとすると、投入日程計画平準化処理部24は、次式を演算して投入計画Hを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
次に、上記の如く構成された装置の動作について図4に示す流れ図を参照して説明する。
品目別投入計画数算出部20は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている例えば図2に示すような投入計画Hを読み取る。この品目別投入計画数算出部20は、読み取った製品の品目別の各投入計画Hから品目別に累積した各累積投入計画数Pを算出すると共に、品目毎の投入総数Pmを算出する。この品目別投入計画数算出部20は、算出した品目別に累積した各累積投入計画数Pと、品目別の投入総数Pmを品目別総投入計画数データベース10に記憶する。
品目別投入計画数算出部20は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている例えば図2に示すような投入計画Hを読み取る。この品目別投入計画数算出部20は、読み取った製品の品目別の各投入計画Hから品目別に累積した各累積投入計画数Pを算出すると共に、品目毎の投入総数Pmを算出する。この品目別投入計画数算出部20は、算出した品目別に累積した各累積投入計画数Pと、品目別の投入総数Pmを品目別総投入計画数データベース10に記憶する。
これと共に、上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている品目毎の累積投入計画数Pを読み取ると共に、前詰め日数設定データベース6に記憶されている品目毎の前倒しする日数Fを読み取り、累積投入計画数Pに前倒しする日数Fを加算して例えば図3に示すような品目毎の上限制約値Pfを算出する。具体的に上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累計の投入計画数Pを、指定した日数分、前倒しした日数Fを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り上げて品目毎の上限制約値Pfを算出する。この上限制約算出部21は、算出した品目毎の上限制約値Pfを品目別上限制約値データベース11に記憶する。なお、品目別上限制約値データベース11には、品目毎の上限制約値Pfとして品目、日程及び上限の累積投入数が記憶される。
下限制約算出部22は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている品目毎の投入計画数Pを読み取ると共に、後詰め日数設定データベース7に記憶されている品目毎の後倒しする日数Rを読み取り、品目毎の投入計画数Pに対して品目毎の後倒しする日数Rを加算して例えば図3に示すような品目毎の下限制約値Prを算出する。具体的に上限制約算出部21は、要求日程遵守最大化投入計画データベース5に記憶されている累計の投入計画数Pを、指定した日数分、後倒しした日数Rを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り下げて品目毎の下限制約値Prを算出する。この上限制約算出部21は、算出した品目毎の下限制約値Prを品目別下限制約値データベース12に記憶する。なお、品目別下限制約値データベース12には、品目毎の下限制約値Prとして品目、日程及び下限の累積投入数が記憶される。
又、平準化バケット算出部23は、計画期間データベース8に記憶されている投入計画の期間Tを読み出すと共に、バケット単位日数データベース9に記憶されている投入計画の期間Tを区切るための平準化バケット単位日数、例えば4日等を読み出し、これら投入計画の期間Tと平準化バケット単位日数とに基づいて例えば図2に示すような品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmを設定する。この平準化バケット算出部23は、設定した品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmを平準化バケット設定データベース13に記憶する。なお、平準化バケット設定データベース13には、バケット番号、開始日、終了日の形式で品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmが記憶される。
次に、投入日程計画平準化処理部24は、品目別総投入計画数データベース10に記憶されている品目毎の累積投入計画数Pの投入総数Pmと、品目別上限制約値データベース11に記憶されている品目毎の上限制約値Pfとを読み取る。
これと共に、投入日程計画平準化処理部24は、品目別下限制約値データベース12に記憶されている品目毎の下限制約値Prを読み取る。
これと共に、投入日程計画平準化処理部24は、品目別下限制約値データベース12に記憶されている品目毎の下限制約値Prを読み取る。
さらに、投入日程計画平準化処理部24は、平準化バケット設定データベース13に記憶されている品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmを読み取る。投入日程計画平準化処理部24は、投入ライン能力データベース14に記憶されている製造ラインの能力、例えば製造ラインにおいて投入可能な数量の情報であって例えば品目グループの認識番号(ID番号)及び日別の投入数の上限の情報を読み取る。投入日程計画平準化処理部24は、品目グループ定義データベース15に記憶されている製品の各品目を定義する情報、例えば例えば品目グループの認識番号(ID番号)と、各品目の情報とを読み取る。
さらに又、投入日程計画平準化処理部24は、評価指標データベース16に記憶されている累積投入計画数Pを平準化するための評価指標、例えば品目別、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報を読み取り、これら品目別、各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報を評価指標とすることを認識する。
これと共に、投入日程計画平準化処理部24は、最適化制約条件データベース17に記憶されている累積投入計画数Pを平準化するときに行う最適化処理の最適化制約条件、例えば製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Pm、品目別の上限制約値Pf、品目別の下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限を読み取り、これら製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Pm、品目別の上限制約値Pf、品目別の下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件とすることを認識する。
さらに、投入日程計画平準化処理部24は、最適化決定変数データベース18に記憶されている累積投入計画数Pを平準化して求めるべき情報、すなわち品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数の情報とを読み取り、これら品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数との情報とを累積投入計画数Pを平準化して求めるべき情報であることを認識する。
しかるに、投入日程計画平準化処理部24は、上限制約値Pfと、下限制約値Prと、製造ライン能力と、リードタイムと、品目毎の全期間Tのトータルの投入計画数量との制約下で、単位期間毎すなわち各平準化バケットB1、B2、…、Bm毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画の平準化を行なう。
すなわち、投入日程計画平準化処理部24は、品目別の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Pm、品目別の上限制約値Pf、品目別の下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の累積投入計画数Pを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。この投入日程計画平準化処理部24は、例えば線形計画法などの最適化処理を行う。例えば投入日程計画平準化処理部24は、上記式(1)を演算して投入計画Hを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
主制御部1は、投入日程計画平準化処理部24によって求められた累積投入計画数Pを平準化した情報である品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とをディスプレイ3に表示する。又、主制御部1は、図3に示すように品目別投入計画数算出部20により算出された各累積投入計画数Pの品目別の投入総数Pmと、上限制約算出部21により算出された品目毎の上限制約値Pfと、下限制約算出部22により算出された品目毎の下限制約値Prとをグラフ化してディスプレイ3に表示する。
主制御部1は、投入日程計画平準化処理部24によって求められた累積投入計画数Pを平準化した情報である品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とをディスプレイ3に表示する。又、主制御部1は、図3に示すように品目別投入計画数算出部20により算出された各累積投入計画数Pの品目別の投入総数Pmと、上限制約算出部21により算出された品目毎の上限制約値Pfと、下限制約算出部22により算出された品目毎の下限制約値Prとをグラフ化してディスプレイ3に表示する。
このように上記一実施の形態によれば、製品の品目別の各投入計画Hから品目別に累積した各累積投入計画数Pを算出し、この累積投入計画数Pに前倒しする日数Fを加算して品目毎の上限制約値Pfを算出すると共に、品目毎の投入計画数Pに対して品目毎の後倒しする日数Rを加算して品目毎の下限制約値Prを算出し、さらに品目毎の各平準化バケット期間B1、B2、…、Bmを設定し、これら平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値の総和(最小化)の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目毎の累積投入計画数Pの投入総数Pm、品目毎の上限制約値Pf、品目毎の下限制約値Pr及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の投入計画Hを平準化した品目別の平準化バケット期間B1、B2、…、Bm別の投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
これにより、要求する払出の日程を遵守でき、かつ日別に設定されたライン能力の制約を満たすことができると共に、投入から払出までの時間が設定された製造リードタイムより短くなることがない。特に品目別の各累積投入計画数Pは、品目毎の上限制約値Pfと下限制約値Prとにより制約を受けるので、例えば、品目毎に集計した週単位や月単位の投入計画を日程に等分して振り分ける場合、前倒しに振り分けてもライン能力を超えた投入計画にならず、かつ後倒しに振り分けしても払い出しの遅れた投入計画になることがない。この結果、投入計画Hの精度を低下させることがなく、手動によって投入計画の修正を行うこともなく、生産計画作成の作業の負担を低減できる。しかるに、製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じない投入計画の平準化ができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上記一実施の形態では、半導体の製造ラインに適用した生産計画装置について説明したが、これに限らず、各種製品の生産計画にも適用可能である。
上記一実施の形態では、半導体の製造ラインに適用した生産計画装置について説明したが、これに限らず、各種製品の生産計画にも適用可能である。
1:主制御部、2:プログラムメモリ、3:ディスプレイ、4:操作部、5:要求日程遵守最大化投入計画データベース、6:前詰め(前倒し)日数設定データベース、7:後倒し日数設定データベース、8:計画期間データベース8、9:バケット単位日数データベース、10:品目別総投入計画数データベース、11:品目別上限制約値データベース、12:品目別下限制約値データベース、13:平準化バケット設定データベース、14:投入ライン能力データベース、15:品目グループ定義データベース、16:評価指標データベース、17:最適化制約条件データベース、18:最適化決定変数データベース、19:平準化投入日程計画データベース、20:品目別投入計画数算出部、21:上限制約算出部、22:下限制約算出部、23:平準化バケット算出部、24:投入日程計画平準化処理部。
Claims (15)
- 製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、
前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、
前記投入計画に対する上限制約値を算出する上限制約算出部と、
前記投入計画に対する下限制約値を算出する下限制約算出部と、
前記投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、
少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に、品目別、日別の前記投入計画数の最大値を最小化させて前記投入計画を平準化する平準化処理部と、
を具備することを特徴とする生産計画装置。 - 製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、
前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、
前記投入計画に対する上限制約値を算出する上限制約算出部と、
前記投入計画に対する下限制約値を算出する下限制約算出部と、
前記投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、
少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記品目別、前記日別で前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に前記投入計画数の最大値を最小化させて前記日別で前記投入計画を平準化する平準化処理部と、
を具備することを特徴とする生産計画装置。 - 前記上限制約算出部は、前記投入計画数に対して予め設定された日数分だけ前倒しした数を加算して前記上限制約値を算出することを特徴とする請求項1又は2記載の生産計画装置。
- 前記上限制約算出部は、前倒しした数を品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り上げて前記上限制約値を算出することを特徴とする請求項3記載の生産計画装置。
- 前記下限制約算出部は、前記投入計画数に対して予め設定された日数分だけ後倒しした数を加算して前記下限制約値を算出することを特徴とする請求項1又は2記載の生産計画装置。
- 前記下限制約算出部は、前記後ろ倒しした数を品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り下げて前記下限制約値を算出することを特徴とする請求項5記載の生産計画装置。
- 前記平準化処理部は、少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値、前記投入計画数、前記製造ラインの能力を最適化条件として前記投入計画を平準化することを特徴とする請求項1又は2記載の生産計画装置。
- 前記平準化処理部は、少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値、前記投入計画数及び前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行い、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求めることを特徴とする請求項2記載の生産計画装置。
- 製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、
前記投入計画を記憶する投入計画データベースと、
少なくとも前記投入計画を前倒しする日数、前記投入計画を後倒しする日数、前記投入計画の計画期間及び前記投入計画を区切る単位期間を予め記憶する計画条件データベースと、
前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、
前記品目別投入計画数算出部により算出された前記品目別の前記投入計画数を記憶する投入計画数データベースと、
前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記前倒し日数を加算して上限制約値を算出する上限制約算出部と、
前記上限制約算出部により算出された前記上限制約値を記憶する上限制約値データベースと、
前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記後倒し日数を加算して下限制約値を算出する下限制約算出部と、
前記下限制約算出部により算出された前記下限制約値を記憶する下限制約値データベースと、
前記投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、
前記期間設定部により設定された前記単位期間を記憶する単位期間データベースと、
前記製造ラインの能力を記憶する投入ラインデータベースと、
少なくとも前記上限制約値データベースに記憶されている前記上限制約値、前記下限制約値データベースに記憶されている前記下限制約値、前記投入計画数データベースに記憶されている前記投入計画数、及び前記投入ラインデータベースに記憶されている前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行い、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求める平準化処理部と、
を具備することを特徴とする生産計画装置。 - コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、
前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出してデータベースに記憶し、
前記投入計画に対する上限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
前記投入計画に対する下限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶し、
前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に、品目別、日別の前記投入計画数の最大値を最小化させて前記投入計画を平準化する、
ことを特徴とする生産計画方法。 - コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、
前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出してデータベースに記憶し、
前記投入計画に対する上限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
前記投入計画に対する下限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶し、
前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記品目別、前記日別で前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に前記投入計画数の最大値を最小化させて前記日別で前記投入計画を平準化する、
ことを特徴とする生産計画方法。 - コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、
前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出して投入計画数データベースに記憶し、
前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前倒し日数を加算して上限制約値を算出して上限制約値データベースに記憶し、
前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記後倒し日数を加算して下限制約値を算出して下限制約値データベースに記憶し、
前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を単位期間データベースに記憶し、
少なくとも前記上限制約値データベースに記憶されている前記上限制約値、前記下限制約値データベースに記憶されている前記下限制約値、前記投入計画数データベースに記憶されている前記投入計画数及び前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行い、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求める、
ことを特徴とする生産計画方法。 - コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、
前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出させてデータベースに記憶させ、
前記投入計画に対する上限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
前記投入計画に対する下限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶させ、
前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記投入計画数を制約させ、前記単位期間毎に、品目別、日別の前記投入計画数の最大値を最小化させて前記投入計画を平準化させる、
ことを特徴とする生産計画プログラム。 - コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、
前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出させてデータベースに記憶させ、
前記投入計画に対する上限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
前記投入計画に対する下限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶させ、
前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記品目別、前記日別で前記投入計画数を制約させ、前記単位期間毎に前記投入計画数の最大値を最小化させて前記日別で前記投入計画を平準化させる、
ことを特徴とする生産計画プログラム。 - コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、
前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出させて投入計画数データベースに記憶させ、
前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前倒し日数を加算させて上限制約値を算出させて上限制約値データベースに記憶させ、
前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記後倒し日数を加算させて下限制約値を算出させて下限制約値データベースに記憶させ、
前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を単位期間データベースに記憶させ、
少なくとも前記上限制約値データベースに記憶されている前記上限制約値、前記下限制約値データベースに記憶されている前記下限制約値、前記投入計画数データベースに記憶されている前記投入計画数、及び前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行わさせ、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求めさせる、
ことを特徴とする生産計画プログラム。
Priority Applications (1)
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JP2012088879A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Kobe Steel Ltd | 生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置 |
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2007
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