JP2009139979A - 生産管理システムおよびオーダ情報の割り当て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各ラインの処理の効率や生産性を向上できるようにオーダ情報を割り当てる処理を、容易に実行できるようにする。
【解決手段】複数の生産ライン１に対し、オーダ情報処理システム２からオーダ情報を提示することによって『オークション』を開始する。オークションに参加したライン１では、ライン１内の各セルのユニット制御装置１０やユニット１１の協働作業によって、既に設定されている処理順序において、競り対象のオーダ情報に対する処理にかかる負荷を最も小さくできるような組み込み位置を判別し、判別した位置に当該オーダ情報を組み込んだ場合にかかる負荷の大きさを求め、その値を競り値としてオーダ情報処理システム２に送信する。オーダ情報処理システム２では、最も小さな負荷を示す競り値を送信したライン１を、『落札』ラインとして、競り対象のオーダ情報を割り当てる。
【選択図】図１

Description

この発明は、所定の物品を生産する機能を具備する複数の生産ラインに、外部からの発注により生じたオーダ情報を動的に割り当てる処理（ダイナミックディスパッチング）を行う生産管理システム、およびオーダ情報の割り当て方法に関する。

従来の生産現場では、一般に、「スケジューラ」と呼ばれるソフトウェアを用いて１日の生産計画をたて、各生産ラインに設定する方法を採用している。しかし、このような方法では、設備不良等による進捗遅れが生じたり、急ぎの注文が入るなどの計画の変更が生じると、その都度、計画を作り直す必要があり、柔軟な対応をするのが困難である。

このような問題を解決するものとして、各製造部をそれぞれ自律して動作させる自律分散型の生産管理システムがあり、従来より種々の開発が行われている。

たとえば、特許文献１には、「セル」と呼ばれる作業機械群毎に実行すべき作業内容を決定する機能をもたせ、一連の作業が終了する毎に、ワーク格納部や他のセルとの通信により、処理待ちの作業の中から自装置で実行するのに適した作業を判別することが記載されている。

特許文献２には、複数の自律セルにおいて、それぞれ外部の生産オーダファイルからセル内の加工機械にとって最適な生産オーダを選択することや、取り出そうとした生産オーダが他の自律セルと競合した場合には、他の自律セルとの協議またはコーディネータセルによる調停によって、生産オーダの割り当てを行うことが記載されている。

特許文献３には、複数の作業エージェントが、それぞれ作業要求エージェントからの作業要求に応じて要求された作業の行い難さを示す作業評価値を算出し、この作業評価値が所定のしきい値より小さい場合には、当該評価値を他の作業エージェントに送信することによって立候補動作を行うことや、送信した作業評価値が他の作業エージェントのものより小さかった場合に、要求された作業を自装置に割り当てることが記載されている。

特許第２９２２０３２号公報 特許第３２８２７６０号公報 特許第３６６５４９９号公報

複数のラインが設置されている現場では、同じ製品を生産する場合でも、各ラインの能力や特性によって、処理に要する時間に差が生じることがある。しかし、能力の高いラインであっても、処理が集中すると、かえって納期が遅れるなどの不具合が生じる可能性がある。また、納期に余裕がある場合には、現場の生産効率を優先して、最も効率良く処理を実行できるラインに処理を割り当てるのが望ましい。

また、多品種少量生産を行う生産現場では、段取り替え（治具の付け替え、部品・材料の交換など）の時間によって注文への対応件数が大きく変わるため、段取り替えの回数をできるだけ少なくし、また段取り替えを行う場合にも処理の時間ができるだけ短くなるように、割り当てる処理の内容や順序を考慮するのが望ましい。

しかし、各ラインを自律動作させ、ライン間の調整のみで処理の割り当てを行おうとすると、通信の仕組みが複雑になる。特に、各ラインが既に生産計画に基づいて稼働しているところに急ぎの注文等に関する処理を割り込ませる必要があるような場合に、そのような複雑な通信を実行するのは困難である。

この発明は上記の点を考慮し、各ラインの処理の効率や生産性を向上しつつ、注文者の要求に確実に応えられるようにオーダ情報を割り当てる処理を、容易に実行できるようにすることを、目的とする。

この発明による生産ライン管理システムは、それぞれ複数の処理部を含む複数の生産ラインにオーダ情報を割り当てて、各生産ラインにそれぞれ割り当てられたオーダ情報に基づく生産を行わせるコンピュータシステムであって、生産ライン毎に個別に設けられたライン管理システムと、各ライン管理システムとともにオーダ情報の割当処理を行うオーダ情報処理システムとを備える。

オーダ情報処理システムは、割り当て前のオーダ情報を競り対象として各ライン管理システムに送信することによって競りを開始する競り開始手段と、競りの開始に応じて各ライン管理システムから返送された競り値に基づき、競り対象のオーダ情報を割り当てるラインを決定して、その決定したラインのライン管理システムに競り対象のオーダ情報の落札を通知する落札通知手段とを具備する。

各生産ラインには、それぞれ処理部毎に制御装置が設けられ、これらの制御装置によってライン管理システムが構成されるとともに、いずれか１つの制御装置が、オーダ情報処理システムとの通信および自ラインに割り当てられたオーダ情報の処理順序を決定する管理部として動作する。この管理部は、オーダ情報処理システムから競り対象のオーダ情報が送信されたのに応じて、その時点で設定されている処理順序について、競り対象のオーダ情報に対する処理を組み込むのに最適な位置を各オーダ情報の内容に基づき判定する組み込み位置判定手段と、自ライン内の各制御装置（管理部が設定されている制御装置も含む。）に、それぞれ当該装置の制御下にある処理部が競り対象のオーダ情報に対する処理を最適な位置に組み込んで実行した場合の負荷の大きさを推定させ、各制御装置の推定結果に基づいてライン全体の負荷の大きさを表す数値を求めて、その値を競り値として決定する競り値決定手段と、決定した競り値をオーダ情報処理システムに送信する競り値送信手段と、競り値の送信後にオーダ情報処理システムからの落札通知を受けたとき、競り対象のオーダ情報を前記最適な位置に組み込んだ処理順序を確定する順序更新手段とを、具備する。

上記の構成において、「処理部」は、主として生産のための実質的な作業を行うものであるが、これに限らず、たとえば検査を行う処理部や、仕上げ処理を行う処理部があってもよい。
「負荷」は、具体的な数値により表されるのが望ましい。たとえば、オーダ情報に対する処理に要する時間（以下、「処理時間」という。）、生産指示を受けてからオーダ情報に対する処理を開始するまでの待ち時間、段取り替えに要する時間などの「時間長さ」、または処理の開始時刻あるいは終了時刻などの「時刻」により表すことができる。

上記の構成によれば、オーダ情報処理システムが、割り当て前のオーダ情報を競り対象として各ライン管理システムに送信すると、各ライン管理システムにおいて、競り対象のオーダ情報を自ラインに既に設定された処理順序に組み込んで実行した場合にかかる負荷の大きさが求められ、その大きさを示す数値が競り値としてオーダ情報処理システムに返送される。オーダ情報処理システムは、これらの競り値に基づき、オーダ情報に対する処理を実行する際の負荷が小さくなるラインを判別し、このラインにオーダ情報を割り当てることができる。

またライン管理システムでは、既に設定されている処理順序について、競り対象のオーダ情報を組み込むのに最適な位置を判定して、その最適な位置に組み込んで処理を行った場合にかかる負荷を求めるので、各ライン管理システムの中で小さな負荷を示す競り値を送信したシステムにオーダ情報を割り当てることによって、オーダ情報の割り当ての条件に最も適したラインにオーダ情報を割り当てることが可能になる。

上記のように、この生産管理システムでは、割り当て対象のオーダ情報に対し、各ライン管理システムがそれぞれ独自の競り値を求め、その競り値をオーダ情報処理システムに送信し、オーダ情報処理システムが各競り値に基づいて落札したラインにオーダ情報を割り当てるようにしている。このようにすれば、オーダ情報処理システムが各ラインの構成を把握する必要がないので、各システムにおける処理が複雑になるのを防止することができる。また、ライン管理システムとオーダ情報処理システムとの間でやりとりされる情報も、オーダ情報、競り値、および落札通知程度であるので、通信のしくみを簡単にすることができる。
さらに、各ラインでは、処理部毎の制御装置において、自己の管轄する処理部の負荷の大きさを推定するので、演算の負担を分担することができ、競りが多発しても、１つの制御装置に処理が集中することがない。よって、多数の注文があったり、ラインが稼動した後の注文に対しても、競り値の導出が容易になり、オーダ情報の割り当てを速やかに行うことができる。

好ましい態様のシステムでは、オーダ情報処理システムの競り開始手段は、それぞれ異なる負荷の内容を示す複数種のパラメータの中からいずれか１つを選択して、その選択されたパラメータを競り対象のオーダ情報とともに各ライン管理システムに送信する。各ライン管理システムの管理部および各制御装置は、それぞれオーダ情報処理システムから送信されたパラメータの内容に応じた負荷の大きさを導出する。
この態様によれば、注文者の希望や現場の生産目的などに応じて、競りの対象となる情報の内容を変更することができ、システムの価値を高めることができる。

より望ましい態様では、オーダ情報処理システムの落札通知手段は、ライン管理システムから返送された競り値の中から最小の負荷を表すものを特定し、その最小の負荷を表す競り値を送信したライン管理システムが１つであれば、そのライン管理システムに落札を通知する。他方、最小の負荷を表す競り値が複数のライン管理システムから送信された場合には、これらのライン管理システムに前に送信したのとは異なるパラメータを送信することによって、競り値の再送信を要求する。また各ライン管理システムの管理部は、競り値の再送信の要求を受けたとき、競り値決定手段および競り値送信手段による処理を再度実行する。

上記の態様によれば、競り対象のオーダ情報に対する処理を行う際の負荷が最も小さくなるラインを特定し、そのラインにオーダ情報を割り当てることが可能になる。

他の好ましい態様では、各生産ラインの各処理部には、それぞれコンピュータによる制御部を具備する複数台の処理装置が含まれており、各制御装置は、それぞれ自装置の制御下にある各処理装置の制御部に、それぞれ競り対象のオーダ情報に対応する処理を管理部により判定された最適な位置に組み込んで実行した場合の負荷の大きさを求める演算を実行させ、各制御部の演算結果を用いて処理部全体の負荷の大きさを導出する。

上記の態様によれば、処理部を構成する個々の処理装置で、それぞれ自装置における負荷の大きさを求める演算を自律して行うので、演算の実行回数が増えても、制御装置に大きな負担をかけることがない。また、演算に用いる情報を修正したり、処理部が入れ替えられても、制御装置側のアルゴリズムや演算に用いるパラメータを変更する必要がないので、情報の修正や処理部の入れ替えに容易に対応することができる。

他の好ましい態様では、各ライン管理システムの管理部は、ライン内の処理部のうち処理が遅延する可能性が最も高い処理部に対応する制御装置に設定される。また管理部の組み込み位置判定手段は、現在設定されている処理順序に競り対象のオーダ情報を組み込んだ場合に、競り対象のオーダ情報に対する処理により生じる負荷が最小になる組み込み位置を、最適な位置として判定する。

上記の態様によれば、現在の処理順序に競り対象のオーダ情報に対する処理を組み込む位置として、処理が遅延する可能性が最も高い処理部（いわゆるボトルネック工程の処理部）における負荷が最小になる位置が設定されるので、競り値の表す負荷の大きさの信頼度を高めることができる。

他の好ましい態様では、オーダ情報処理システムには、さらに、ライン管理システムからのオーダ情報の送信要求に応じて、所定数のオーダ情報を要求を出したライン管理システムに返送する要求応答手段が設けられる。また各ライン管理システムの管理部は、処理の進捗状態に基づき、ラインの処理に余裕があるかどうかを判別する進捗状態確認手段と、この手段により処理に余裕があると判別したとき、新たなオーダ情報の送信をオーダ情報処理システムに要求するオーダ要求手段と、この要求に応じてオーダ情報処理システムから複数のオーダ情報が送信されたとき、これらのオーダ情報につき、それぞれ組み込み位置判定手段および競り値決定手段を動作させて競り値を導出し、最も小さな負荷を表す競り値が導出されたオーダ情報を選択する選択手段とを、さらに備える。

上記の態様によれば、ライン側の処理に余裕がある場合には、ライン管理システムがオーダ情報処理システムに自主的にオーダ情報の送信を要求して、小さな負荷で対応可能なオーダ情報を引き受けるので、ラインおよび生産現場全体の生産性を高めることができる。

他の好ましい態様では、各ライン管理システムの管理部は、自ラインの処理に停止または遅れが生じたとき、未着手のオーダ情報を処理順序から削除し、これらのオーダ情報をオーダ情報処理システムに報知するキャンセル手段を、さらに備える。また、オーダ情報処理システムの競り開始手段は、キャンセル手段による報知を受けたとき、報知されたオーダ情報を再び競り対象に設定して、競りを開始する。

上記の態様によれば、処理の遅れたオーダ情報を再び競りにかけて、小さな負荷で処理が可能なラインに振り分けることができるから、故障や進捗の遅れへの対応を容易に行うことができる。

つぎに、この発明によるオーダ情報の割り当て方法は、それぞれ複数の処理部を含む複数の生産ラインにオーダ情報を割り当てる処理を、各生産ラインにそれぞれ設けられたライン管理システムの協働作業により実行するものである。この方法では、各生産ラインの各処理部にそれぞれコンピュータによる制御装置を設け、生産ライン毎に、そのラインに含まれる複数の制御装置を構成要素とし、それらのうちのいずれか１台が、外部のコンピュータとの通信および自ラインに割り当てられたオーダ情報の処理順序を決定する管理部として動作するコンピュータシステムを、ライン管理システムとして設定する。

各ライン管理システムの管理部は、以下の第１〜第５の各ステップを実行する。
第１ステップでは、新たに発生したオーダ情報を競り対象として受け付ける。第２ステップでは、競り対象のオーダ情報を受け付けたのに応じて、その受付の時点で自ラインに設定されている処理順序について、競り対象のオーダ情報に対する処理を組み込むのに最適な位置を各オーダ情報の内容に基づき判定する。第３ステップでは、自ライン内の各制御装置に、それぞれ当該装置の制御下にある処理部が競り対象のオーダ情報に対する処理を最適な位置に組み込んで実行した場合の負荷の大きさを推定させる。第４ステップでは、各制御装置の推定処理の結果に基づいてライン全体の負荷の大きさを表す数値を求め、その数値を競り対象のオーダ情報に対する競り値として出力する。第５ステップでは、競り値の出力に対して落札通知を受けたとき、競り対象のオーダ情報を最適な位置に組み込んだ処理順序を確定する。

上記の方法によれば、たとえば、生産現場で外部からの注文を受け付けるコンピュータシステムや、注文者が使用する現場外のコンピュータシステムなどからのオーダ情報の送信を受けて、各ライン管理システムでそれぞれ第１〜第４のステップを実行することにより、競り対象のオーダ情報を既に設定された処理順序に組み込んで実行した場合にかかる負荷の大きさを示す数値を競り値として導出し、オーダ情報を送信したコンピュータシステムに返送することができる。競り値を受け取った外部コンピュータシステムが、各ライン管理システムからの競り値に基づいて競り対象のオーダ情報を割り当てるラインを決定し、そのラインのライン管理システムに落札通知を行うと、この通知を受けたライン管理システムで第５ステップを実行することにより、そのラインへのオーダ情報の割り当てが確定する。

なお、オーダ情報の送信や落札通知を行う外部コンピュータシステムは、１つに限らず、複数の外部コンピュータシステムと各ライン管理システムとの間で上記の流れによる処理を実施することもできる。また落札通知は外部コンピュータシステムに限らず、各ライン管理システムのうちのいずれかに属する管理部が行うようにしてもよい。また、新たなオーダ情報についても、外部コンピュータシステムからいずれか１のライン管理システムに送信した後、このライン管理システムから他のライン管理システムに伝達するようにしてもよい。

上記の生産管理システムおよびオーダ情報の割り当て方法によれば、各種オーダ情報を、それぞれ割り当ての条件を満たすラインに割り当てる処理を、容易に行うことが可能になる。また、通信のしくみが簡単になるので、注文が集中したり、急ぎの注文が入った場合でも、各システムに過度の負担をかけることなく、容易に対応することが可能になる。

さらに、段取り替え時間のような現場側の効率に関するパラメータを競り値とすることにより、いずれのラインにも、効率の良い処理を実行できるようなオーダ情報の割り当ておよび生産計画の設定を容易に行うことができ、各ラインの生産能力を高めることができる。また、ライン稼動中にオーダ情報の割り当てを行う必要が生じた場合でも、そのオーダ情報が効率良く処理できるラインに割り当てられるように、生産計画を柔軟かつ的確に更新することができる。

（１）システム構成
図１は、この発明が適用された生産管理システムの一構成例を示す。
この生産管理システムは、型式の異なる複数種の製品を対象にした受注生産を行わせるためのもので、複数の生産ライン、これらの生産ラインにオーダ情報を割り当てるオーダ情報処理システム２、生産実行システム３（ＭＥＳ（Manufacturing Execution Systemの略））などにより構成される。

なお、図１では、紙面の都合上、生産ラインを２つのみ示し、一方のラインを１Ａ、他方のラインを１Ｂとする。ただし、以下の説明では、図示しない複数のラインを含む全ラインについて言及したり、任意のラインについて言及するため、「ライン１」という。

生産実行システム３は、オーダ情報処理システム２および各ライン１を含む工場内の設備の動作を把握して、生産に関する種々の情報を統合管理する。外部の顧客からの注文情報も、この生産実行システム３に取り込まれ、オーダ情報として管理される。オーダ情報処理システム２は、生産実行システム３からオーダ情報の提供を受けて、各ライン１に割り当てる処理を実行する。

生産実行システム３において管理されるオーダ情報には、注文主の名称、顧客コード、受注日、製作すべき製品の機種名、生産数量、納期等の情報が含まれている。この実施例では、種々のオーダ情報を対象に、オーダ情報処理システム２と各ライン１との間で『オークション（競り）』を実行し、望ましい『競り値』を提示したライン１にオーダ情報を『落札』するようにしている。

各ライン１は、それぞれ「セル」と呼ばれる処理部を順に並べた構成のものである。図１では、基板実装セルＣ１、組み立てセルＣ２、後処理セルＣ３の３種類のセルを示すが、セルの種類はこれらに限らず、ライン１の目的に応じて種々の処理を行うセルを配備することができる。

基板実装セルＣ１は、製品内に組み込まれる回路基板を製作する。組立セルＣ２は、あらかじめ製作された筐体に、基板実装セルＣ１により製作された基板やその他の付属品を取り付けて、完成品を製作する。後処理セルＣ３は、この完成品の清掃、パッケージへの収容、パッケージへの製造番号の印字、完成品が正常に動作するかどうかを確認する検査などを実行する。

各セルには、「ユニット」と呼ばれる複数の処理装置（それぞれ構成や機能は異なるが、便宜上、共通の符号１１により示す。）と、各ユニット１１を制御するユニット制御装置１０とが設けられる。同じライン内に含まれる複数のユニット制御装置１０（図示例では３個）によって、ライン管理システムが構成される。
各ユニット１１には、実質的な処理を行う駆動部と、コンピュータによる制御部とが含まれる。駆動部と制御部とは、同じ筐体内に含まれることもあれば、別体として構成される場合もある。

図２は、基板実装セルＣ１の具体例を示す。この基板実装セルＣ１には、ユニット１１として、はんだ塗布部１１ａ、部品実装部１１ｂ、はんだ付け部１１ｃが設けられる。はんだ塗布部１１ａは、プリント基板のランドにクリームはんだを塗布する処理を実行し、部品実装部１１ｂは、はんだ塗布後の基板に部品を実装し、はんだ付け部１１ｃは、実装された部品のはんだ付けを行う。

はんだ塗布部１１ａの駆動部は、クリームはんだを吐出するディスペンサヘッド１４、このディスペンサヘッド１４の位置を調整する３軸ロボット１３、基板の搬入を受け付けて所定位置に固定する位置決め機構１５などである。部品実装部１１ｂの駆動部は、部品の搭載作業のための４軸ロボット１６や基板の位置決め機構１７などである。はんだ付け部１１ｃの駆動部は、部品実装後の基板を加熱するリフロー炉１８や、炉に搬入される前の基板を位置決めする位置決め機構１９などである。

これらのユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃの制御部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、それぞれ同じライン１内のユニット制御装置１０に接続される。各制御部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ユニット制御装置１０から生産計画情報（ラインに割り当てられたオーダ情報の内容とその処理順序を示すもの）の供給を受けて、その計画に基づいた製品を生産するように管轄の駆動部を制御する。また機種変更時には、係員による「段取り替え」作業のために各機械の動作を停止する。また、この停止より所定時間前に、段取り替えの内容を音声や表示などにより報知する。

さらに、各制御部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ユニット制御装置１０からの指示に応じて、新たなオーダ情報を受け付けるための競り値を算出する。この処理の内容については、後で詳細に説明する。

図１に戻って、組立セルＣ２や後処理セルＣ３については、具体例を示さないが、基板実装セルＣ１と同様に、コンピュータによる制御部を含む複数のユニット１１（図１では、基板実装セルＣ１に合わせて３個ずつ示しているが、ユニット１１の個数はこれに限るものではない。）とユニット制御装置１０とが配備される。各ユニット１１内の制御部は、基板実装セルＣ１内のユニットと同様に、ユニット制御装置１０の指令に応じて、管轄の駆動部の制御や競り値の算出を実行する。

なお、図１では、便宜上、各ライン１Ａ，１Ｂ間で同じ名称のセルを同一の符号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で示すが、これらのセルの構成や処理能力は、ライン１によって異なっていてもよい。
また各セルに設定される機能やセルの数も、ライン１によって異なってもよい。たとえば、ライン１Ａについては、基板実装セルＣ１内に基板検査用のユニット１１を設け、ライン１Ｂについては、基板実装セルＣ１と組立セルＣ２との間に、別途、基板検査用のセルを設けてもよい。

各セルのユニット制御装置１０は、それぞれパーソナルコンピュータにより構成され、ＬＡＮ回線４を介して相互に接続される。生産実行システム３およびオーダ情報処理システム２を構成するコンピュータも同様にＬＡＮ回線４に接続されており、いずれのユニット制御装置１０とも通信を行うことができる。ただし、生産実行システム３の保持するオーダ情報は、オーダ情報処理システム２を介して各ライン１に割り当てられる。またライン１側でも、各セルのユニット制御装置１０のうちのいずか１つが『代表者』に設定され、その『代表者』のみがオーダ情報処理システム２に情報の送信を行うようにしている。

図３は、ユニット制御装置１０とオーダ情報処理システム２との関係を、それぞれに設定される機能とともに示す。なお、この図でも、紙面の都合上、１ライン分のライン管理システムを構成する３つのユニット制御装置１０に限定して示すが、他のライン１のユニット制御装置１０にも、図示と同様の機能が設定される。

オーダ情報処理システム２には、生産実行システム３からオーダ情報を読み出すためのオーダ取得部２１、取得したオーダ情報を記憶するためのオーダ情報記憶部２２、オークションに関する処理を実行するオークション実行部２３などが設定される。また、ここには図示していないが、オーダ情報処理システム２のメモリには、ライン１の設置数や各ライン１の識別コードなどが登録される。各ライン１との通信は、それぞれそのライン１の識別コードにより相手先を特定して行われる。

各ライン１のユニット制御装置１０には、それぞれ『バイヤ』と呼ばれる機能と、『ユニットドライバ』と呼ばれる機能とが設定される。バイヤは、ＬＡＮ回線４で接続された他の装置のバイヤと通信を行いながらオークションに関する処理を実行するもので、ライン１内で『代表者』に設定されたユニット制御装置１０のバイヤには、他のバイヤにない機能が設定される。図３では、『代表者』のユニット制御装置１０のバイヤを『マスタバイヤ』として符号１００で示し、他のユニット制御装置１０のバイヤを『サブバイヤ』として符号１０１で示す。

マスタバイヤ１００は、入札管理部１０３、生産計画情報記憶部１０４、オーダ要求部１０５などを具備する。入札管理部１０３は、オーダ情報処理システム２からのオーダ情報の提示に対し、自装置が所属するセルおよび他のセル内の各設備と協働して競り値を導出し、導出された競り値をオーダ情報処理システム２に返送する。生産計画情報記憶部１０４には、上記の処理によって組み立てられた生産計画情報が保存される。オーダ要求部１０５は、ライン１側から自主的にオークションを提示し、オーダ情報を獲得するためのものである。

サブバイヤ１０１も、入札管理部１０３および生産計画情報記憶部１０４を具備するが、オーダ要求部１０５は具備していない。また、サブバイヤ１０１の入札管理部１０３は、オーダ情報処理システム２からのオーダ情報を受信することはできるが、その送信情報に直接反応することはなく、マスタバイヤ１００からの指示に従って動作する。よって、オーダ情報処理システム２は、各ライン１の詳細な構成や、どのセルのユニット制御装置１０がマスタバイヤ１００であるかに関わらず、各ライン１とそれぞれ一対一の関係をもって通信を行うことができる。

上記のマスタバイヤ１００、サブバイヤ１０１、ユニットドライバ１０２は、いずれもプログラムによって各ユニット制御装置１０のＣＰＵに与えられる機能である。いずれのセルのユニット制御装置１０にも、マスタバイヤ１００用のプログラムとサブバイヤ１０１用のプログラムがインストールされており、いずれか一方のプログラムを選択してアクティブにすることによって、マスタバイヤ１００またはサブバイヤ１０１として動作するようになる。どのユニット制御装置１０をマスタバイヤ１００として動作させるかは、適宜、現場で選択することができ、またその選択を変更することもできる。

この実施例では、ライン１に含まれる複数のセルのうち、処理が遅延する可能性が最も高いセル（ボトルネック工程のセル）のユニット制御装置１０にマスタバイヤ１００を設定する。この実施例では、基板実装セルＣ１がボトルネック工程のセルであるものとして、このセルのユニット制御装置１０にマスタバイヤ１００を設けている。ボトルネック工程のセルにマスタバイヤ１００を設定する理由については、後記する。

ユニットドライバ１０２は、同じセル内のユニット１１の制御部と通信を行って、セル単位での競り値を導出したり、ユニット１１に生産計画情報を転送する処理を担当するもので、競り値導出部１０６、演算結果取得部１０７、ユニット管理部１０８などが含まれる。

演算結果取得部１０７は、各ユニット１１の制御部が計算したユニット単位での競り値を取得するためのものである。競り値導出部１０６は、入札管理部１０３からの競り値の導出命令を受けて演算結果取得部１０７を動かして、各ユニット１１で算出された競り値を取得し、これらに基づいてセル単位での競り値を導出する。

各ユニットドライバ１０２で導出されたセル単位での競り値は、それぞれそのセルの入札管理部１０３に渡され、さらにマスタバイヤ１００に送信される。マスタバイヤ１００の入札管理部１０３は、各セルで導出されたセル単位での競り値を用いて、ライン全体における競り値を導出し、これをオーダ情報処理システム２に送信する。この競り値の送信に対し、オーダ情報処理システム２から『落札』の連絡があると、マスタバイヤ１００は、先頭のセル（この例では自己の所属するセル）を起点に、各セルの入札管理部１０３に順次、生産計画情報の更新を行わせる。

各セルの入札管理部１０３は、『落札』に応じて生産計画情報を更新する都度、その旨を同じセル内のユニットドライバ１０２に連絡する。各ユニットドライバ１０２のユニット管理部１０８は、この連絡に応じて生産計画情報記憶部１０４に格納された生産計画情報を読み出して、各ユニット１１に転送する。各ユニット１１の制御部は、転送された生産計画情報が示すオーダ情報および処理順序に基づき、管轄の駆動部を制御する。

（２）通常オークションのしくみ
図４は、生産計画情報の一例を示す。
この生産計画情報は、実行すべき処理の内容を示す情報（以下、「処理情報」という。）を処理を行う順に並べたものである。処理情報には、それぞれオーダ番号、機種名、生産数量、開始予定時刻、終了予定時刻等が含まれる。これらのうちオーダ番号、機種名、生産数量は、オーダ情報から抽出される。開始予定時刻および終了予定時刻は、各バイヤ１００，１０１が、自身の所属するセルの競り値に基づいて算出する。

オーダ番号は、元のオーダ情報の識別情報であり、機種名は、製作対象の製品を表すものである。なお、この実施例では、アルファベットと数字との組み合わせによるコードを機種名としているが、アルファベット部分が同じもの（たとえばＡ１とＡ２）は、類似の機種である。

以下、この実施例で実施されるオークションについて、詳細に説明する。
オーダ情報処理システム２は、各ライン１に、競り対象のオーダ情報を示して、そのオーダ情報に対する処理を実行した場合にライン１にかかる負荷の大きさを『競り値』として提示させ、最も小さい負荷を表す『競り値』を提示したライン１に、オーダ情報を落札するようにしている。また負荷の内容を具体的に表現するパラメータを複数種用意し、これらのパラメータのうちのいずれか１つをオーダ情報とともに各ライン１に送信することによって、提示させる競り値の種類を指定するようにしている。

具体的なパラメータとして、この実施例では、処理時間（開始予定時刻から終了予定時刻までの時間）、段取り替え時間（段取り替えに必要とされる時間）、および処理が完了するまでの待ち時間（便宜上、オークションを受け付けた時点からの時間とする。）が用意されているものとする。これら時間の長さにより負荷を表す場合には、時間が短いほど小さな負荷が表されていると考えられる。
また、時間の長さに代えて、前出の開始予定時刻および終了予定時刻のような時刻データを負荷の大きさを表すパラメータにすることもできる。この場合には、時刻が早いほど小さな負荷が表されていると考えられる。ただし、いずれのパラメータを用いる場合でも、負荷の大きさを示す数値は推定値であって、大小の関係が正しくなれば、値が多少不正確であってもよい。

以下、オーダ情報処理システム２から送信されるオーダ情報およびパラメータをまとめて、「オークション情報」という。このオークション情報の送信によってオークションが開始されることになる。このオーダ情報処理システム２からのオークション情報の送信により開始されるオークションを、以下、「通常オークション」という。

各ライン１では、オークション情報を受け付けると、まずマスタバイヤ１００において、既に生産計画情報記憶部１０４に格納されている生産計画情報に基づき、オークション情報中のオーダ情報を、現在設定されている処理順序のどの位置に組み込むのが良いか判別する。この判別結果は各サブバイヤ１０１に渡された後に、各バイヤ１００，１０１からユニットドライバ１０２に、さらにユニットドライバ１０２から各ユニット１１の制御部に、順に渡される。そして、各ユニット１１でユニット単位の競り値が算出された後に、ユニットドライバ１０２の演算結果取得部１０７および競り値導出部１０６によってセル単位での競り値が導出され、最終的にマスタバイヤ１００の入札管理部１０３によってライン全体における競り値が導出され、オーダ情報処理システム２に送信される。

（３）競り値の導出方法
図５は、ユニット単位での競り値の算出の具体例を示す。
この例は、先の図４に示した生産計画情報が設定されている状態下で、新たに機種Ｄ１を生産する旨のオーダ情報を受け付けたものとして、基板実装セルＣ１に含まれる各ユニット１１において競り値を算出したものである。なお、新たなオーダ情報に対する処理は８番目（機種Ｃ１の生産後）に実行されるように設定され、競り値のパラメータを段取り替え時間としている。

各ユニット１１の制御部には、それぞれ自装置で各機種の製品を生産するのに必要な設定情報が組み込まれている。この実施例では、この設定情報を利用して、競り対象のオーダ情報にかかる生産を組み込んだ場合の段取り替え時間を計算するようにしている。

はんだ塗布部１１ａの制御部１２ａでは、ディスペンサヘッド１４に取り付ける治具の識別番号（治具番号）と機種名とを対応づけた『治具情報テーブル』を用いて、各機種に適合するはんだ塗布を行う。この場合には、機種変更によって治具を取り替える必要がある場合に、段取り替えが発生する。

この実施例では、治具の取り替えに必要な時間を３０秒として、変更前の機種と変更後の機種との治具番号を照合し、両者が異なる場合には、３０秒の段取り替え時間を設定する（治具番号が変わらない場合には、段取り替え時間は０秒である。）。
図示例によれば、機種Ｃ１と機種Ｄ１とでは使用する治具が異なるから、はんだ塗布部１１ａにおける段取り替え時間は３０秒となる。

部品実装部１１ｂの制御部１２ｂには、部品軸パターンテーブルおよび部品軸情報テーブルの２種類のテーブルが設けられる。
「部品軸」とは、部品フィーダにおけるカセットの並び方向に沿う軸であり、各カセットの取付位置は「軸番号」と呼ばれている。各カセットには、それぞれ特定の部品が収納されており、その部品の品番（Ｓ１，Ｔ１など）によって識別される。

部品軸パターンは、部品軸上のカセットの配列を、各カセットに収容されている部品の品番により表したもので、配列毎に個別のコード（Ａ００１，Ｃ００１，Ｄ００１など）が付与される。部品軸パターンテーブルは、各機種に用いられる部品軸パターンをコードにより登録したものであり、部品軸情報テーブルには、部品軸パターンの具体的な内容（配列のパターン）が登録される（図示例では、便宜上、機種Ｃ１，Ｄ１に関する部品軸パターンのみを示すが、その他の部品軸パターンも、当然、登録されている。）。

部品実装部１１ｂの制御部１２ｂでは、段取り替え前の機種（Ｃ１）と段取り替え後の機種（Ｄ１）とについて、それぞれ部品軸パターンテーブルより部品軸パターンを読み出した後、これらのパターンにより部品軸情報テーブルを参照して、取り替えが必要な軸番号を特定し、係員への報知を行う。段取り替え時間を算出する場合にも、同様に取り替えが必要な軸番号を特定し、１箇所の取り替えに要する時間を３０秒として、段取り替え時間を計算する。

図示例によれば、機種Ｃ１から機種Ｄ１に生産を変更する場合には、部品軸パターンがＣ００１からＤ００１に変更されるが、部品軸情報テーブルによれば、これらの部品軸パターン間で異なるのは、軸番号２および５の２箇所である。よって、部品実装部１１ｂにおける段取り替え時間は６０秒となる。

つぎに、はんだ付け部１１ｃの制御部１２ｃには、機種毎にリフロー炉１８内の温度を対応づけた温度情報テーブルが設定されている。機種変更の際には、このテーブルに基づき対応機種に適した温度に調整してから、処理を開始するので、この調整に要する時間が段取り替え時間として算出される。
具体的には、温度を１度上昇させるのに必要な時間を１５秒とし、温度を１度下げるのに必要な時間を３０秒とし、さらに変更された温度が安定するまでの時間を３００秒として、段取り替え時間を算出する。

図示例によれば、機種Ｃ１から機種Ｄ１に生産を変更する場合には、リフロー炉の温度を１３度上昇させる必要がある。よって、この場合のはんだ付け部１１ｃにおける段取り替え時間は４９５秒となる。

このように、ユニット単位での競り値として、段取り替え時間を算出する場合には、各ユニット１１に段取り替えのために登録された情報を用いた演算により、競り値を算出することができる。

一方、処理時間や待ち時間をパラメータとして競り値を求める場合には、上記の段取り替え時間のほかに、実質的な処理に必要な時間（以下、「実処理時間」という。）を求める必要がある。

実処理時間の長さは、ユニット１１の持つ生産能力によって変動する。各ユニット１１の制御部には、機種毎に、１個あたりの製品にかかる実処理時間を登録した生産能力テーブル（図示せず。）が設けられており、このテーブルから読み出された時間と生産数量とを掛け合わせることによって、オーダ情報を処理するのに必要な実処理時間を求める。

つぎに、セル単位での競り値の導出方法について説明する。
まず、段取り替え時間が競り値のパラメータとされている場合には、ユニット１１毎に求めた段取り替え時間の中の最大値（図５の例では、はんだ付け部の４９５秒）を、セル単位での競り値とする。

一方、処理時間や待ち時間が競り値のパラメータとされている場合には、ユニット１１毎に求めた実処理時間と上記の最大の段取り替え時間とを加算した値を、セル単位での競り値とする。

基板実装セルＣ１以外のセルにおいても、上記と同様に、各ユニット１１が生産処理のために登録された情報や１個あたりの実処理時間などに基づき、各種のパラメータによる競り値を算出することができる。さらに、ユニット１１毎の算出結果を用いてセル単位での競り値を算出することができる。

マスタバイヤ１００は、セル単位で求めた競り値を用いて、ライン全体の競り値を求める。たとえば、段取り替え時間による競り値を設定する場合には、セル毎の競り値の中の最大値を採用し、処理時間による競り値を設定する場合には、セル毎の競り値を加算した値を競り値とする。

待ち時間による競り値を設定する場合にも、セル毎の競り値を加算してライン全体における処理時間を求める。さらに、先頭の基板実装セルＣ１の生産計画情報から、１つ前に処理されるオーダ情報に関する開始予定時刻や、このオーダ情報に対する処理時間を割り出し、これらに基づいて競り対象のオーダ情報の処理の開始予定時刻を求める。さらに開始予定時刻と前記のライン全体の処理時間とを用いて終了予定時刻を求め、現在から終了予定時刻までの時間を競り値とする。

つぎに、図５の例では、競り対象のオーダ情報に対する処理を、それまでに設定された処理順序の末尾に配置しているが、オーダ情報の内容によっては、先に設定された処理の間に割り込ませた方が効率が良い場合がある。たとえば、図４に示した生産計画情報が設定されている状態下で、新たに機種Ａ２の生産を求めるオーダ情報を受けた場合には、このオーダ情報を２番目の処理の後、または３番目の処理の後に入れることにより、３番目の機種Ａ２の生産と続けて実行することができ、１回分の段取り替えが不要になる。また、図４の例において、新たに機種Ａ３の生産を求めるオーダ情報を受けた場合にも同様に、類似の機種であるＡ１またはＡ２の処理の前後に当該オーダ情報に対する処理を組み込むことによって、段取り替えの時間を削減することが可能になる。

また処理時間や待ち時間による競り値を求める場合には、処理が遅れる可能性の高いボトルネック工程での処理効率を考慮するのが望ましい。ボトルネック工程の処理がスムーズに進んで滞留が生じなければ、その後の工程にもスムーズにワークが流れて、ライン全体の処理時間を大幅に削減できるからである。

そこでこの実施例では、ボトルネック工程を含むセルのユニット制御装置１０にマスタバイヤ１００を設定し、オークション情報を受け付けると、まずマスタバイヤ１００の所属するセルについて、現在設定中の生産計画情報が示す処理順序の各位置に競り対象のオーダ情報を組み込んだ場合の競り値を計算させる。そして競り値が最も小さくなる位置をオーダ情報の組み込み位置として特定して、各サブバイヤ１０１に、この組み込み位置に当該オーダ情報を組み込んだ場合の競り値を導出させる。

上記の処理によれば、ボトルネック工程がオーダ情報に対する処理を実行するのにかかる負荷が最も小さくなる位置を、オーダ情報の組み込み位置に設定して、ライン全体の競り値を求めることができる。よって、段取り替え時間による競り値を求める場合は勿論のこと、処理時間や待ち時間による競り値を求める場合にも、ライン１が最も効率良くオーダ情報を処理した場合の負荷の大きさを示す数値を、競り値とすることができる。したがって、オーダ情報処理システム２が各ライン１から送信された競り値のうちの最小の値を送信したライン１を『落札ライン』とすることにより、オーダ情報に対する処理を、最も効率良く処理することができるような割り当てを行うことができる。

なお、段取り替え時間による競り値を求める場合には、競り対象のオーダ情報に対する段取り替え時間のほかに、このオーダ情報に対する処理の後の段取り替え時間を考慮して組み込み位置を決めた方がよい場合がある。たとえば図４の生産計画情報に機種Ａ３の生産を求める新たなオーダ情報を組み込む場合には、このオーダ情報に対する処理を２番目の機種Ａ１の生産の後に組み込んだ場合の段取り替え時間と、３番目の機種Ａ２の生産の後に組み込んだ場合の段取り替え時間とがほぼ同じになる可能性がある。このような場合には、機種Ａ３の生産後に実行される段取り替えの時間（Ａ３からＡ２への段取り替え時間およびＡ３からＢ１への段取り替え時間）を比較して、その時間が短くなる方の組み込み位置を選択するのが望ましい。

また、上記では、競り対象のオーダ情報の割り付け位置を、ライン１にとって効率良く処理を行える位置に設定して競り値を導出する例を示したが、オーダ情報の割り付け位置の設定はこれに限定されるものではない。たとえば、オーダ情報処理システム２から緊急度の高いオーダ情報（できるだけ早く納品する必要があるもの）が送信された場合には、いずれのライン１でも、そのオーダ情報に関する処理を最優先で行うことを前提にして、競り値を導出する。

（４）前倒しオークション
この実施例では、上記した通常オークションのほかに、ライン１からオーダ情報処理システム２に、オークションの実施を要求する場合がある。以下、この要求に応じて行われるオークションを、「前倒しオークション」という。この前倒しオークションの要求はマスタバイヤ１００のオーダ要求部１０５により行われる。

具体的には、ライン１内の先頭のセルで、１つのオーダ情報に対する処理が終了する毎に、その後の自装置の生産計画情報をチェックし、チェック時点から一定時間以内に自装置の処理が終了すると判断した場合に、前倒しオークションの開始を要求するようにしている。
なお、この実施例では、先頭のセルである基板実装セルＣ１にマスタバイヤ１００が設定されているので、このマスタバイヤ１００で生産計画情報をチェックし、必要と判断すれば、オーダ情報処理システム２のオークション実行部２３に前倒しオークションの開始を要求する。ただし、マスタバイヤ１００が先頭のセル以外のセルに設定されている場合には、その先頭セルのサブバイヤ１０１で生産計画情報のチェックや判断を実行し、一定時間以内に処理が終了すると判断した場合に、マスタバイヤ１００にオーダ要求処理を送信する。マスタバイヤ１００は、このオーダ要求処理に応じてオーダ情報処理システム２に前倒しオークションの開始を要求する。
また、先頭セルにおける生産計画情報をチェックするタイミングは、１つのオーダ情報に対する処理が終了したときに限る必要はなく、たとえば、オーダ情報中の１つの製品に対する処理が終了する毎に行ってもよい。

この前倒しオークションは、要求を出したライン１とオーダ情報処理システム２との間で行われ、他のライン１は参加しない。また、このオークションでは、オーダ情報処理システム２が落札するのではなく、要求を出したライン１のオーダ要求部１０５が、段取り替え時間ができるだけ短くなるオーダ情報（最も望ましいのは、既に割り当てられたオーダ情報と同一の機種を生産するもの）を落札する。

（５）処理の流れ
この実施例の生産管理システムでは、各ライン１の稼動開始時刻になる前に、オーダ情報処理システム２が生産実行システム３から本日納期のオーダ情報を順に読み出し、オーダ情報毎に通常オークションを実行することにより、本日納期のオーダ情報を割り当てるようにしている。さらにこの実施例では、各ライン１が稼動した後も、所定時刻になるまで本日納期の注文を受け付けるようにしている（以下、注文の当日を納期とするオーダ情報を「特急オーダ情報」といい、その受付の終了時刻を「特急受付終了時刻」という。）。

オーダ情報処理システム２は、特急受付終了時刻になるまで定期的に生産実行システム３にアクセスして、特急オーダ情報の有無をチェックし、特急オーダ情報があれば、その都度、通常オークションを開始する。各ライン１では、割り当てられたオーダ情報に対する処理を実行しながら、特急オーダ情報によるオークションにも参加する。このほか、自ラインの負荷が少なくなったり、反対に故障や進捗の遅れが生じた場合にも、柔軟に対応できるように構成されている。

図６は、上記の生産管理システム内の１ラインにおいて実行される１日の処理の流れを示す。なお、図６以下のフローチャートおよび説明では、各処理のステップをＳＴと略す。

図６に示す処理はマスタバイヤ１００を中心に、他のセルのサブバイヤ１０１および各セルのユニットドライバ１０２ならびに各種ユニット１１の制御部が協働して実行するものである。最初のＳＴ１は、ライン管理システム２から提示された通常オークションに参加することによって、本日納期のオーダ情報の割り当てを受ける。この場合の通常オークションは、後記する図７に示す処理を複数回繰り返すもので、落札の都度、生産計画情報が更新される。

オークションが終了すると、ＳＴ２に進み、ライン１の稼動を開始する。以下、特急オーダ情報を競り対象とする通常オークションのほか、先頭セルの処理状態や、ライン１が故障等より停止したり、進捗の遅れが生じていないかどうかをチェックしながら、生産計画情報中の各処理情報に基づく処理を順に実行する。ここで、１オーダ分の処理が完了すると（ＳＴ６が「ＹＥＳ」）、ＳＴ７のオーダ完了処理を実行する。このオーダ完了処理では、生産計画情報記憶部１０４から完了した処理情報を削除するとともに、その処理情報に含まれていたオーダ番号を生産実行システム３およびオーダ情報処理システム２に送信することによって、処理が完了した旨を連絡する。

特急オーダ情報による通常オークションが開始された場合（ＳＴ３が「ＹＥＳ」）には、前倒しオークションを実施している場合を除き、オークションに参加する（ＳＴ１０，１１）。また先頭のセルが、その生産計画情報に基づきＭ分（Ｍの値はあらかじめ定められる。）後に処理が終了すると判断した場合（ＳＴ４が「ＹＥＳ」）には、オーダ情報処理システム２に前倒しオークションの開始を要求し、その要求に応じて開始されたオークションに参加する（ＳＴ９）。

またこの実施例では、各セルで１つのオーダ情報に対する処理を終了する毎に、ユニットドライバ１０２から各バイヤ１００，１０１に終了時刻を連絡し、連絡を受けたバイヤ１００，１０１が、その終了時刻を生産計画情報の終了予定時刻と照合して進捗状態を判別し、マスタバイヤ１００で各判別結果をまとめてライン全体の進捗状態を判別するようにしている。ここでラインが停止または進捗遅れが生じていると判断した場合（ＳＴ５が「ＹＥＳ」）には、ＳＴ８のオーダキャンセル処理を実行する。このオーダキャンセル処理では、生産計画情報記憶部１０４から未着手の処理情報のオーダ番号をすべて読み出して、これらの番号を含むキャンセルメッセージを作成し、オーダ情報処理システム２に送信する。また、このメッセージの送信に伴い、未着手の処理情報を削除する。

上記ＳＴ３〜７の処理は、終業時刻になるまで繰り返し実行される。なお、図６には示していないが、特急受付終了時刻に達すると、ライン１では、生産計画情報記憶部１０４に格納されている未着手の処理情報をチェックし、処理に余裕があると判断すると、前倒しオークションの開始を要求して、早めにオーダ情報を確保する。

また、オーダ情報処理システム２側の全体処理の流れについては図示していないが、ＳＴ８のオーダキャンセル処理が行われた場合には、オーダ情報処理システム２では、そのキャンセルされたオーダ情報のうちの当日納期のものを特急オーダ情報と同じ扱いにして、通常オークションを開始する。オーダをキャンセルしたライン１や前倒しオークション中のライン１を除く各ライン１は通常オークションに参加するので、キャンセルされたオーダ情報を引き受けるライン１を速やかに見つけることができる。

上記のような方法により、不慮の事故や進捗の遅れにも、容易に対応することが可能になる。また特急受付時刻が過ぎた後に、オーダキャンセルがなく、またライン１に余裕がある場合には、前倒しオークションによって翌日以降が納期のオーダ情報を処理することができる。

つぎに図７を用いて、通常オークションにおけるオーダ情報処理システム２およびライン１の処理の流れについて説明する。

通常オークションは、オーダ情報処理システム２が生産管理システム３から本日納期のオーダ情報を読み出し（ＳＴ２０１）、このオーダ情報を含むオークション情報を各ライン１に送信する（ＳＴ２０２）ことによって、開始される。なお、オークション情報には、オーダ情報のすべてを含む必要はなく、機種名や生産数量等の競り値の算出に必要な情報が含まれていればよい。

ライン１側では、オークション情報を受け取ると、オーダ情報とパラメータとを分離する（ＳＴ１０１）。そして、分離されたオーダ情報を現在の生産計画情報に組み込む場合の最適な組み込み位置としてマスタバイヤ１００が設定されたセルでの競り値が最小になる位置を特定する（ＳＴ１０２）。

組み込み位置が特定されると、この位置に競り対象のオーダ情報を組み込んだ場合にライン１にかかる負荷の大きさを示す競り値が導出される（ＳＴ１０３）。ここでは、先に説明したとおり、ライン１内の各ユニット１１によるユニット単位の競り値の算出が行われ、これをベースに、セル単位での競り値、ライン全体の競り値が順に導出される。

導出された競り値はオーダ情報処理システム２に送信される（ＳＴ１０４）。オーダ情報処理システム２では、各ライン１から返送された競り値を比較して、最小の競り値を送信したラインを抽出する（ＳＴ２０３）。ここで、最小の競り値を送信したラインが１つであれば（ＳＴ２０４が「ＹＥＳ」）、オーダ情報処理システム２は、そのライン１を落札ラインとして決定する（ＳＴ２０６）。そして、落札ラインに、落札されたオーダ情報の全内容を送信することによって、当該落札を通知する（ＳＴ２０７）。

さらに、オーダ情報処理システム２では、落札されたオーダ情報を、割当済リストに移動させる（ＳＴ２０８）。具体的には、オーダ情報記憶部２２内の処理済ファイルへの移動または処理済を示すフラグの設定を行うことになる。

落札の通知を受けたライン１では、その通知に応じて、生産計画情報を更新する（ＳＴ１０６，１０７）。具体的には、通知に含まれるオーダ情報に基づいて新規の処理情報を作成し、この処理情報を競り値導出の際に特定した位置に組み込み、この組み込み位置より下の各処理の開始予定時刻や終了予定時刻を更新する。この更新処理は、まず先頭のセルで行われた後に、以下、後続のセルに更新内容が順に転送され、それぞれのセルで自己の保持する生産計画情報を更新する。なお、先頭セルがマスタバイヤ１００でない場合には、マスタバイヤ１００から先頭セルのサブバイヤ１０１に更新すべき情報が渡され、その情報に基づいて更新処理が開始される。

オーダ情報処理システム２に最小の競り値を送信したラインが複数あった場合（ＳＴ２０４が「ＮＯ」）には、競り値の種類を示すパラメータを変更して、オークション情報を再送信する（ＳＴ２０５）。ただし、この場合の再送信の対象は、最小の競り値を送信したライン１に限定される。
上記の再送信を受けたライン１では、再送信されたオークション情報中のパラメータに基づき、再び競り値を導出して、オーダ情報処理システム２に返送する（ＳＴ１０５→ＳＴ１０３，１０４）。なお、この競り値の再導出は、先に設定した組み込み位置を維持して実行される。

上記のような処理により、オーダ情報処理システム２において、最終的に最小の競り値を送信したライン１が１つに絞り込まれると、そのライン１が落札ラインとして決定され、落札の通知や落札されたオーダ情報の割当済リストへの移動処理が実行される。

このように、最小の競り値を送信したラインが複数ある場合には、オークション情報を再送信することによって競りを続けるようにしているが、この処理は必須ではなく、オーダ情報処理システム２の裁量で落札ラインを決定してもよい。たとえば、抽選を行ったり、既に割り当てられているオーダ情報の数が少ない方のラインを選択するなどの方法で、落札ラインを決定してもよい。

つぎに、図８および図９を用いて、前倒しオークションにおいて各ライン１およびオーダ情報処理システム２が実行する処理の内容を、詳細に説明する。

図８に示すライン１側の処理は、先頭ユニットからのオーダ要求があったとき、または特急受付時刻を過ぎてマスタバイヤ１００が残りの処理に余裕があると判断した場合に開始される。なお、図８に示す処理のうち、競り値の算出や生産計画情報の更新を除くステップはマスタバイヤ１００が主体となって実行するものである。

まず最初にマスタバイヤ１００は、生産計画情報記憶部１０４の処理情報の中から、Ｍ分後（Ｍの値は図６のＳＴ４と同じ。）に予定されている処理を特定し、これらの処理の機種名によるリストを作成する（ＳＴ１１１）。このリストは、オーダ情報処理システム２に割り当てを要求するためのもので、以下、「前倒しオーダリスト」という。
なお、上記のＭには任意の時間長さを設定することができるが、先頭ユニットがオーダ要求のためにチェックする時間長さに合わせるか、またはその時間より若干短めに設定するのが望ましい。また、「Ｍ分後に予定される処理」の中には、未着手の処理に限らず、処理が開始されているがまだ完了していない処理が含まれてもよい。

前倒しオーダリストが作成されると、このリストをオーダ情報処理システム２に送信する（ＳＴ１１２）。この送信が、前倒しオークションの開始の要求となる。

オーダ情報処理システム２では、前倒しオーダリストの受信によって図９の手順をスタートさせる。まず、前倒しオーダリスト中の各機種名によりオーダ情報記憶部２２を検索する（ＳＴ２１１）。ここでリストに適合するオーダ情報があれば（ＳＴ２１２が「ＹＥＳ」）、その適合するオーダ情報をすべて抽出してライン１に返送する（ＳＴ２１３）。

一方、リストに適合するオーダ情報が見つからなかった場合（ＳＴ２１２が「ＮＯ」）には、保存されているオーダ情報の中から任意の数を抽出し、ライン１に返送する（ＳＴ２１４）。この場合のオーダ情報の抽出条件は特に定められるものではないが、たとえば納期の早いものから順に選択することができる。

ライン１では、オーダ情報処理システム２から複数のオーダ情報の返送を受けると（ＳＴ１１３，１１４が「ＹＥＳ」）、これらのオーダ情報についてそれぞれ競り値を導出する。ここでの競り値の導出方法は通常オークションと同様に、ライン１内の各設備が協働して行うが、送信されたオーダ情報が前倒しリストに適合する場合（ＳＴ１１５が「ＹＥＳ」）には、段取り替え時間以外のパラメータによる競り値を導出する（ＳＴ１１６）。その理由は、いずれのオーダ情報を選択しても段取り替え時間は０で、差が出ないからである。他方、送信されたオーダ情報が前倒しリストに適合しない場合（ＳＴ１１５が「ＮＯ」）には、段取り替え時間をパラメータとして競り値を導出する（ＳＴ１１７）。

競り値が求められると、各値を比較し、最小の競り値が求められたオーダ情報を特定する（ＳＴ１１８）。ここで最小の競り値が求められたオーダ情報が１つであれば（ＳＴ１１９が「ＹＥＳ」）、その競り値が求められたオーダ情報を落札し（ＳＴ１２１）、オーダ情報処理システム２に落札したオーダ情報のオーダ番号を送信することによって、その落札を通知する（ＳＴ１２３）。さらに、落札されたオーダ情報により生産計画情報を更新する（ＳＴ１２４）。このＳＴ１２４の処理は、通常オークションにおいて実行したもの（ＳＴ１０７）と同様の内容のものである。

オーダ情報処理システム２では、ライン１から落札の通知を受けると（ＳＴ２１５が「ＹＥＳ」）、その落札されたオーダ情報を割当済リストに移動させる（ＳＴ２１６）。これにより前倒しオークションは終了する。

なお、ライン１側では、最小の競り値が導出されたオーダ情報が複数あった場合（ＳＴ１１９が「ＮＯ」）には、パラメータを変更して競り値を再導出するようにしている（ＳＴ１２０）。また、前倒しオーダリストの送信に対して返送されてきたオーダ情報が１つのみであった場合（ＳＴ１１４が「ＮＯ」）には、競り値を求めることなく、その送信されたオーダ情報を落札するようにしている（ＳＴ１１２）。

ただし、必ずしも落札するオーダ情報を１つに限定する必要はなく、処理に余裕がある場合には、その余裕時間に合わせて複数のオーダ情報を落札してもよい。また送信されたオーダ情報が１つだけでの場合にも、処理時間をパラメータとする競り値を求め、その競り値が所定の許容値を超える場合には、落札しないようにしてもよい。

（６）システムの利点
この実施例では、オーダ情報処理システム２が各ライン１と通信しながらオーダ情報の割り当て処理を行っているが、従来のサーバ・クライアント型のシステムと異なり、オーダ情報処理システム２に各ライン１の構成や能力を把握させる必要がない。また一般的な自律分散型のシステムとは異なり、ライン１間で協議や調整のための通信を行うことがないので、各ライン１の処理負担を軽くすることができる。

また、各ライン１で競り値を算出する処理はマスタバイヤ１００が設定されたユニット制御装置１０の主導により実行されるが、各ユニット１１が単独で求めた競り値の基礎データに基づき、各ユニット制御装置１０の分担作業で競り値を求めるので、各ユニット制御装置１０の演算負担を軽くすることができる。また、競り値の算出に用いる情報（図５に示した各種テーブルなど）の修正が必要な場合にも、該当するユニット１１の制御部に対する修正のみで対応でき、ユニット１１の入れ替えも容易に行うことができる。

またライン稼働後に、特急オーダ情報が入ったり、ラインの停止や進捗遅れによるキャンセルが生じた場合には、その都度、通常オークションを行って、要求される条件に最も適合したラインにオーダ情報を割り当てることができる。しかも、各ライン１では、割り当てられたオーダ情報を、最も効率良く処理できるように、生産計画情報を更新しながら処理を行うので、ライン稼働後のイレギュラーなオーダやキャンセルに柔軟に対応しつつ、常に効率の良い処理を行って、生産能力を高めることができる。

さらに、この実施例では、競り値を示すパラメータを複数種設定しているので、生産現場や注文者の要望に応じたパラメータを選択することによって、その要望に応えることが可能になる。
たとえば、処理効率が重視される場合には、段取り替え時間を第１番目のパラメータとして競り値を算出することによって、各オーダ情報を、それぞれ最も効率良く処理を行うことが可能なライン１に割り当てることができる。また納期が重視される場合には、待ち時間を第１番目のパラメータとして競り値を算出することによって、各オーダ情報を、それぞれ最も早く処理できるライン１に割り当てることができる。

さらに、この実施例では、処理に余裕のあるライン１からオーダ情報処理システム２に前倒しオークションの開始を要求するので、ライン１が遊んだ状態になるのを防止でき、生産能力を高めることができる。しかも、前倒しオークションでは、オーダ情報処理システム２が提示したオーダ情報の中から、ライン１にとって最も効率良く処理できるオーダ情報を選択するので、生産能力をより一層高めることができる。

（７）他の態様のシステム
上記では、各生産ライン１と同じ現場内に配備されているオーダ情報処理システム２からオーダ情報を送信して、通常オークションを開始するようにしたが、オークションを開始するシステムは、このような実施態様に限定されるものではない。

たとえば、オーダ情報処理システム２から競り対象のオーダ情報を受け取った後に、複数のライン１のうちのいずれかのラインのマスタバイヤ１００が総合管理者となって、通常オークションを開始してもよい。さらにこの場合には、総合管理者のマスタバイヤ１００が落札ラインを決定した後に、総合管理者または落札ラインのマスタバイヤ１００からオーダ情報処理システム２に、落札ラインを通知するようにしてもよい。

また複数の発注者が、それぞれ自己の使用するコンピュータからインターネットなどのコンピュータネットワークを介して現場の生産管理システムにアクセスし、この発注者の使用するコンピュータと各ライン１との間でオークションを行ってもよい。このような実施態様の場合には、納期など、注文者の要望に応じたパラメータにより最初の競り値を算出することになる。ただし、この場合でも、緊急度の高いオーダ情報でなければ、既に設定されている処理順序に基づいて、新たなオーダ情報に最も効率良く処理できる位置を割り当てて競り値を導出することができるから、注文者の希望に応えながら、現場の効率を向上することができる。なお、このような実施態様においては、注文者が落札するラインを決定して、自己の使用するコンピュータで落札決定操作を行うことにより、そのコンピュータから落札通知が送信されるようにすることもできる。

また、生産ライン１に与えられる材料に、マイクロコンピュータや通信用の回路が組み込まれた半導体チップを含ませておき、このチップと各ライン１との間でオークションを行ってもよい。この場合には、たとえば、処理時間を競り値としてオークションを実行し、落札されたライン１にそのまま材料を流して処理を開始させることが可能になる。

さらに、各生産ライン１の態様も、各セルが処理対象のワークを待ち受ける形態のものに限らず、固定されたワークに対し、各ユニット１１が順に移動して作業を行ったり、複数のユニット１１が同時に作業を行うように構成してもよい。

生産管理システムの構成例を示すブロック図である。 基板実装セルの構成例を示すブロック図である。 オーダ情報処理システムおよびユニット制御装置の機能ブロック図である。 生産計画情報のデータ構成例を示す説明図である。 基板実装セルを例に、ユニット単位の競り値の算出例を示す説明図である。 １ラインにおける１日の処理を示すフローチャートである。 通常オークションにおけるオーダ情報処理システムおよびラインの双方の処理を対応づけて示すフローチャートである。 前倒しオークションにおけるライン側の処理を示すフローチャートである。 前倒しオークションにおけるオーダ情報処理システム側の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ライン
２ オーダ情報処理システム
１０ ユニット制御装置
１１ ユニット
１００ マスタバイヤ
１０１ サブバイヤ
１０２ ユニットドライバ
１０３ 入札管理部
１０４ 生産計画情報記憶部
１０５ オーダ要求部
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ セル

Claims (8)

1. それぞれ複数の処理部を含む複数の生産ラインにオーダ情報を割り当てて、各生産ラインにそれぞれ前記割り当てられたオーダ情報に基づく生産を行わせるコンピュータシステムであって、
   前記生産ライン毎に個別に設けられたライン管理システムと、各ライン管理システムとともに前記オーダ情報の割当処理を行うオーダ情報処理システムとを備え、
   前記オーダ情報処理システムは、割り当て前のオーダ情報を競り対象として各ライン管理システムに送信することによって競りを開始する競り開始手段と、競りの開始に応じて各ライン管理システムから返送された競り値に基づき、競り対象のオーダ情報を割り当てるラインを決定して、その決定したラインのライン管理システムに前記競り対象のオーダ情報の落札を通知する落札通知手段とを具備し、
   各生産ラインには、それぞれ処理部毎に制御装置が設けられ、これらの制御装置によって前記ライン管理システムが構成されるとともに、いずれか１つの制御装置が、前記オーダ情報処理システムとの通信および自ラインに割り当てられたオーダ情報の処理順序を決定する管理部として動作し、
   前記管理部は、前記オーダ情報処理システムから競り対象のオーダ情報が送信されたのに応じて、その時点で設定されている処理順序について、競り対象のオーダ情報に対する処理を組み込むのに最適な位置を各オーダ情報の内容に基づき判定する組み込み位置判定手段と、自ライン内の各制御装置に、それぞれ当該装置の制御下にある処理部が前記競り対象のオーダ情報に対する処理を前記最適な位置に組み込んで実行した場合の負荷の大きさを推定させ、各制御装置の推定結果に基づいてライン全体の負荷の大きさを表す数値を求めて、その値を前記競り値として決定する競り値決定手段と、決定した競り値を前記オーダ情報処理システムに送信する競り値送信手段と、前記競り値の送信後に前記オーダ情報処理システムからの落札通知を受けたとき、前記競り対象のオーダ情報を前記最適な位置に組み込んだ処理順序を確定する順序更新手段とを、具備する生産管理システム。
2. 前記オーダ情報処理システムの競り開始手段は、それぞれ異なる負荷の内容を示す複数種のパラメータの中からいずれか１つを選択して、その選択されたパラメータを競り対象のオーダ情報とともに各ライン管理システムに送信し、
   各ライン管理システムの管理部および各制御装置は、それぞれ前記オーダ情報処理システムから送信されたパラメータの内容に応じた負荷の大きさを導出する、請求項１に記載された生産管理システム。
3. 前記オーダ情報処理システムの落札通知手段は、前記ライン管理システムから返送された競り値の中から最小の負荷を表すものを特定し、その最小の負荷を表す競り値を送信したライン管理システムが１つであれば、そのライン管理システムに落札を通知し、前記最小の負荷を表す競り値が複数のライン管理システムから送信された場合には、これらのライン管理システムに前に送信したのとは異なるパラメータを送信することによって、競り値の再送信を要求し、
   前記各ライン管理システムの管理部は、前記競り値の再送信の要求を受けたとき、前記競り値決定手段および競り値送信手段による処理を再度実行する請求項２に記載された生産管理システム。
4. 各生産ラインの各処理部には、それぞれコンピュータによる制御部を具備する複数台の処理装置が含まれており、各制御装置は、それぞれ自装置の制御下にある各処理装置の制御部に、それぞれ前記競り対象のオーダ情報に対応する処理を前記管理部により判定された最適な位置に組み込んで実行した場合の負荷の大きさを求める演算を実行させ、各制御部の演算結果を用いて処理部全体の負荷の大きさを導出する、請求項１〜３のいずれかに記載された生産管理システム。
5. 前記各ライン管理システムの管理部は、ライン内の処理部のうち処理が遅延する可能性が最も高い処理部を制御する制御装置に設定され、
   前記管理部の組み込み位置判定手段は、現在設定されている処理順序に前記競り対象のオーダ情報を組み込んだ場合に、前記競り対象のオーダ情報に対する処理により生じる負荷が最小になる組み込み位置を、前記最適な位置として判定する、請求項１に記載された生産管理システム。
6. 前記オーダ情報処理システムは、ライン管理システムからのオーダ情報の送信要求に応じて、所定数のオーダ情報を要求を出したライン管理システムに返送する要求応答手段を、さらに備え、
   前記各ライン管理システムの管理部は、処理の進捗状態に基づき、ラインの処理に余裕があるかどうかを判別する進捗状態確認手段と、この手段により処理に余裕があると判別したとき、新たなオーダ情報の送信を前記オーダ情報処理システムに要求するオーダ要求手段と、この要求に応じて前記オーダ情報処理システムから複数のオーダ情報が送信されたとき、これらのオーダ情報につき、それぞれ前記組み込み位置判定手段および競り値決定手段を動作させて競り値を導出し、最も小さな負荷を表す競り値が導出されたオーダ情報を選択する選択手段とを、さらに備える、請求項１に記載された生産管理システム。
7. 前記各ライン管理システムの管理部は、自ラインの処理に停止または遅れが生じたとき、未着手のオーダ情報を処理順序から削除し、これらのオーダ情報をオーダ情報処理システムに報知するキャンセル手段を、さらに備え、
   前記オーダ情報処理システムの競り開始手段は、前記キャンセル手段による報知を受けたとき、報知されたオーダ情報を再び競り対象に設定して、競りを開始する、請求項１に記載された生産管理システム。
8. それぞれ複数の処理部を含む複数の生産ラインにオーダ情報を割り当てる処理を、各生産ラインにそれぞれ設けられたライン管理システムの協働作業により実行する方法であって、
   各生産ラインの各処理部にそれぞれコンピュータによる制御装置を設け、生産ライン毎に、そのラインに含まれる複数の制御装置を構成要素とし、それらのうちのいずれか１台が、外部のコンピュータとの通信および自ラインに割り当てられたオーダ情報の処理順序を決定する管理部として動作するコンピュータシステムを、ライン管理システムとして設定し、
   各ライン管理システムの管理部は、
   新たに発生したオーダ情報を競り対象として受け付ける第１ステップ；
   前記競り対象のオーダ情報を受け付けたのに応じて、その受付の時点で自ラインに設定されている処理順序について、競り対象のオーダ情報に対する処理を組み込むのに最適な位置を各オーダ情報の内容に基づき判定する第２ステップ；
   自ライン内の各制御装置に、それぞれ当該装置の制御下にある処理部が競り対象のオーダ情報に対する処理を前記最適な位置に組み込んで実行した場合の負荷の大きさを推定させる第３ステップ；
   各制御装置の推定処理の結果に基づいてライン全体の負荷の大きさを表す数値を求め、その数値を前記競り対象のオーダ情報に対する競り値として出力する第４ステップ；
   前記競り値の出力に対して落札通知を受けたとき、前記競り対象のオーダ情報を前記最適な位置に組み込んだ処理順序を確定する第５ステップ；の各ステップを、それぞれ実行することを特徴とする、オーダ情報の割り当て方法。

Images