JP2010262539A - System, and program for supporting operation and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原料から製品と副産物を生成する業務に関して、原料調達、生産、在庫管理等を支援するための技術に関する。 The present invention relates to a technology for supporting raw material procurement, production, inventory management, and the like regarding a business of generating products and by-products from raw materials.
原料から製品を生成(生産)する業務(生産プロセス)においては、主目的の製品だけでなく、有益な副産物が生成される場合がある。例えば、食用油の製油プロセスでは、原料の大豆や菜種等から、製品油だけでなく、油かすが副産物として生成される。これらの副産物は廃棄されるとは限らず、例えば油かすの場合は飼料としての需要があり、それらの需要を満たすための生産計画を立案する必要がある。 In the business of producing (producing) products from raw materials (production process), not only main products but also useful by-products may be generated. For example, in an edible oil refining process, not only product oil but also oil residue is produced as a by-product from raw soybeans and rapeseed. These by-products are not necessarily discarded. For example, in the case of oil cake, there is a demand for feed, and it is necessary to make a production plan to meet these demands.
一般に、一定量の原料から得られる製品および副産物の生成比率はほぼ一定である。例えば、食用油では、原料の大豆から得られる油の比率は決まっている。ただし、製品と副産物の市場における需要の比率は、必ずしもその生成比率とは一致しない。そのため、需要に追従した供給を行うためには、多くの場合、製品と副産物のいずれかを状況に応じて在庫として保持する必要がある。例えば、製品の需要比率が生成比率よりも高い場合、その需要にあわせて製品を生成すると、副産物は余剰となり、副産物の過剰在庫が発生する。逆に、副産物の需要比率が生成比率よりも高い場合、製品の需要にあわせて各生成を行った場合は副産物が欠品となる。このとき、生産量を増やせば、逆に製品の在庫が過剰となる。これは、製品とともに有益な副産物が生成される生産業全般に共通した問題である。 In general, the production ratio of products and by-products obtained from a certain amount of raw material is almost constant. For example, in edible oil, the ratio of oil obtained from soybean as a raw material is determined. However, the ratio of demand in the market for products and by-products does not necessarily match the production ratio. Therefore, in order to supply in accordance with demand, in many cases, it is necessary to keep either products or by-products as stock according to the situation. For example, when the demand ratio of a product is higher than the generation ratio, when a product is generated in accordance with the demand, the by-product becomes surplus and an excessive inventory of by-products occurs. Conversely, if the by-product demand ratio is higher than the production ratio, the by-product is a missing item when each production is performed in accordance with the demand for the product. At this time, if the production volume is increased, the stock of the product becomes excessive. This is a problem common to all industries where beneficial by-products are produced with the product.
また、生産拠点や在庫拠点が複数存在する場合には、生産場所や在庫を保持する場所によって、生産コストや在庫コストが異なってくる。さらに、過剰な生産の結果生じる過剰在庫を廃棄する場合は、廃棄コストが必要となる。したがって、在庫問題を解決するためには、このような複数のコストを総合的に考慮することが重要となる。 Further, when there are a plurality of production bases and inventory bases, the production cost and the stock cost vary depending on the production place and the place where the stock is held. Furthermore, disposal costs are required when discarding excess inventory resulting from excessive production. Therefore, in order to solve the inventory problem, it is important to comprehensively consider such a plurality of costs.
生産拠点と在庫拠点が複数存在する場合、調達量や生産量を決定する計画を立案するためにコストを最小化する最適化技術が用いられる。在庫を考慮した最適化技術としては、例えば、特許文献1が知られている。特許文献1には、製品の在庫を最小化することを目指し、工場からの輸送コストを最小化し、かつ輸送先拠点における欠品を最小にするための輸送計画を立案するシステムについて記述されている。
When there are a plurality of production bases and inventory bases, an optimization technique for minimizing costs is used to create a plan for determining a procurement amount and a production amount. For example,
しかし、特許文献1の技術では、副産物の在庫コストについて考慮されていない。生産業にとって、需要量を超える製品や副産物を生成することは、在庫の増大を招くため好ましくない。特に、鮮度が要求される食品業界では、製品の生産から出荷までの在庫期間をできるだけ短縮し、品質劣化のリスクを極力排除する必要があり、需要に対して過剰な在庫を持つことは極力避けなければならない。
However, the technique of
また、製品と副産物の需要は独立しており、時期によって変動する。しかし、前記したように製品と副産物の生成比率はほぼ一定であり、原料から需要比率通りに製品と副産物を効率的に生成することはできない。したがって、従来技術では、製品や副産物の需要に応じて、適切な在庫レベルを維持し、かつ、在庫コストを含めた総コストの低減化を図ることが困難であった。結果的に、在庫を過剰に持ち、総コストの低減化をあまり実現できないでいた。 The demand for products and by-products is independent and fluctuates depending on the season. However, as described above, the production ratio of products and by-products is almost constant, and products and by-products cannot be efficiently produced from raw materials according to the demand ratio. Therefore, according to the prior art, it is difficult to maintain an appropriate inventory level and reduce the total cost including the inventory cost according to the demand for products and by-products. As a result, we have excessive inventory and have not been able to reduce the total cost.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、原料から製品と副産物を生成する業務に関して、在庫コストを含めた総コストの低減化を支援することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to support the reduction of the total cost including the inventory cost in the business of generating products and by-products from raw materials.
上記課題を解決するために、本発明は、原料からそれぞれに独立した需要がある製品および副産物を生成する業務を支援する業務支援システムであって、原料の調達コスト、製品と副産物の生産コスト、および、製品と副産物の在庫コストの合計である総コストを最小化するための目的関数を記憶する記憶部と、製品と副産物の需要量、製品と副産物の在庫量、および、原料から副産物が生成される比率である生成比率、が与えられたときに、記憶部に記憶された目的関数を用いて、総コストを最小化する原料の投入量を決定し、出力部に表示する処理部と、を備えることを特徴とする。その他の手段については後記する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a business support system that supports the business of generating products and by-products that have independent demands from raw materials, the raw material procurement costs, the production costs of products and by-products, A storage unit that stores an objective function for minimizing the total cost of product and by-product inventory, a demand for product and by-product, an inventory of product and by-product, and a by-product from raw material When the generation ratio, which is a ratio to be given, is given, the objective function stored in the storage unit is used to determine the input amount of the raw material that minimizes the total cost, and the processing unit to display on the output unit, It is characterized by providing. Other means will be described later.
本発明によれば、原料から製品と副産物を生成する業務に関して、在庫コストを含めた総コストの低減化を支援することができる。 According to the present invention, it is possible to support the reduction of the total cost including the inventory cost regarding the business of generating products and by-products from raw materials.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
(本発明が適用される生産プロセス)
まず、本発明が適用される原料等から製品および副産物が生成される生産プロセスについて、図1を用いて説明する。図1に示すように、工場Fにおいて、原料Mを投入し、抽出物Eおよび副産物Sを生成する。また、原料M’を投入し、抽出物E’および副産物S’を生成する。そして、抽出物E,E’を組み合わせて、製品Pを生産する。また、副産物S,S’を組み合わせて、副産物製品SPを生産する。その後、製品Pおよび副産物製品SPは、在庫拠点である倉庫Wに移され、保管される。
(Production process to which the present invention is applied)
First, a production process in which products and by-products are generated from raw materials to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, in the factory F, the raw material M is thrown in and the extract E and the by-product S are produced | generated. In addition, the raw material M ′ is input to produce an extract E ′ and a by-product S ′. Then, the products P are produced by combining the extracts E and E ′. Further, a by-product product SP is produced by combining the by-products S and S ′. Thereafter, the product P and the by-product product SP are moved to and stored in the warehouse W that is an inventory base.
このようなプロセスにおける問題を改めて説明すると、製品および副産物製品の需要を満たすために、原料の調達量および調達時期、原料の投入量および投入時期、製品および副産物製品の生産数量を、総コストを低減しつつ合理的に決定するのが難しいということである。 In order to meet the demand for products and by-product products, we will explain the problems in such processes. It is difficult to make a reasonable decision while reducing.
前記したように、製品Pと副産物製品SPの需要比率は、必ずしも原料M,M’から得られる抽出物E,E’(製品の元)と副産物S,S’の比率とは一致しないため、需要を充足するためには、抽出物E,E’または副産物S,S’を在庫として保持する必要がある。ただし、抽出物E,E’については、抽出済みの状態で中間製品MEとして調達し、抽出物E,E’の代替として用いることができる。中間製品MEを直接調達する場合、副産物Sは生成されないので、中間製品MEの発注量を調整することで、倉庫Wにおける副産物の過剰な在庫を抑えることができる。 As described above, the demand ratio of the product P and the by-product product SP is not necessarily the same as the ratio of the extracts E and E ′ (product origin) obtained from the raw materials M and M ′ to the by-products S and S ′. In order to satisfy the demand, it is necessary to keep the extracts E and E ′ or the by-products S and S ′ as stock. However, the extracts E and E ′ can be procured as an intermediate product ME in an extracted state and used as an alternative to the extracts E and E ′. When the intermediate product ME is directly procured, the by-product S is not generated. Therefore, by adjusting the order quantity of the intermediate product ME, it is possible to suppress excessive stock of by-products in the warehouse W.
(本実施形態の業務支援システムの機能構成)
次に、本実施形態の業務支援システムの機能構成を、図2を用いて説明する。図2に示すように、業務支援システム100は、入力部3と、計画立案処理部4(処理部)と、出力部5と、データ記憶部6とを備える。
(Functional configuration of the business support system of this embodiment)
Next, the functional configuration of the business support system of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the
入力部3は、データ記憶部6からデータを読み込むデータ読込部31と、後記する抽出条件等のパラメータを設定するパラメータ設定部32とを備える。
計画立案処理部4は、原料から製品と副産物を生成する業務に関する総コストの低減のためのモデルを構築するモデル構築部41と、そのモデルにおける変数を最適化する最適化処理部42とを備える。
The input unit 3 includes a
The planning processing unit 4 includes a
出力部5は、モデルにおける変数を最適化した計画を表示する計画表示部51と、複数の計画からユーザが承認(選択)した計画を受け付ける計画承認部52とを備える。
データ記憶部6は、原料情報61、抽出レシピ情報62(生成条件情報)、抽出条件情報63(生成条件情報)、生産レシピ情報64、調達コスト情報65、生産コスト情報66、在庫コスト情報67、需要情報68、初期在庫情報69、投入計画情報70、生産計画情報71および調達計画情報72を備える(詳細は後記)。なお、本実施形態において、コストの単位はすべて円であるものとする。
The output unit 5 includes a
The data storage unit 6 includes
(本実施形態の業務支援システムのハードウェア構成)
次に、本実施形態の業務支援システムのハードウェア構成を、図3を用いて説明する。図3に示すように、業務支援システム100は、コンピュータおよびその付属装置であり、入力端末81(図2の入力部3に対応)と、表示端末82(図2の出力部5に対応)と、処理装置84(図2の計画立案処理部4に対応)と、表示端末82と処理装置84を接続するネットワーク83と、データ記憶部85(図2のデータ記憶部6に対応)と、プリンタ86(図2の出力部5に対応)と、を備えて構成されている。
(Hardware configuration of the business support system of this embodiment)
Next, the hardware configuration of the business support system of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the
入力端末81は、キーボードやマウス等から構成され、計画担当者が情報を入力する手段である。表示端末82は、立案した計画案を出力(表示)する手段である。処理装置84は、CPU(Central Processing Unit)等から構成され、在庫計画を立案する手段である。データ記憶部85は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等から構成され、処理装置84と接続されて各種情報を格納する手段である。プリンタ86は、表示端末82の表示内容等を印刷する手段である。
The
なお、本実施形態では、業務支援システム100を独立した情報システムとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、他の情報処理システムに組み込まれてそれらの一部として機能するように構成されることも考えられる。また、複数の入力部3および出力部5が端末機能としてネットワークを介して計画立案処理部4を共有し、一元管理されたデータベースをそれぞれの端末機能で共有することで実現してもよい。
In the present embodiment, the
(業務支援システムにおける入力情報)
次に、本実施形態の業務支援システム100における入力情報について説明する。
図4に示すように、原料情報61は、原料の識別子である原料コード611と、原料の名称である原料名612と、原料の産地や収穫時期等を示す属性613とから構成される。同種の原料でも、その産地や収穫時期によって、得られる抽出物や副産物の量が異なることがある。このような属性の異なる原料は別々の原料コード611として登録する。
(Input information in the business support system)
Next, input information in the
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、抽出レシピ情報62は、原料コード621と、抽出物の識別子である抽出物コード622と、原料から抽出物が抽出される率を示す抽出率623(生成比率)と、抽出条件624(図6参照)と、を含んで構成される。一つの原料から、複数の抽出物が得られる場合はそれらを別のレコードとして登録する。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、抽出条件情報63は、抽出条件631と、各抽出条件631に対応する気温632と、湿度633と、を含んで構成される。気温632、湿度633は、生産の環境や装置の条件によって抽出率が変わる場合に与えられるパラメータである。抽出条件を変更することで、需要に応じた抽出率を調整することが可能となる。
As illustrated in FIG. 6, the
図7の(a)に示すように、生産レシピ情報64は、製品の識別子である製品コード641と、その製品を生産するのに必要な抽出物のコード(図5の抽出物コード622に対応)である所要品コード642と、製品1単位(例えば1ロット)を生産するのに必要な所要品の数量である所要量643(単位は例えばグラム)と、を含んで構成される。
なお、所要品コード642に登録した抽出物の代替となりうる外部調達可能な中間製品がある場合には、図7の(b)に示すように、代替所要に関する登録情報646に、その組合せとして、抽出物コード644、および、その中間製品の識別子である代替品調達コード645等を登録する。
As shown in FIG. 7A, the
If there is an intermediate product that can be procured externally that can be used as an alternative to the extract registered in the required
図8に示すように、調達コスト情報65は、調達する原料(中間製品)の識別子である原料コード651と、原料1単位(例えば大豆1トン)あたりの調達に必要なコストである調達コスト652と、調達時期によって調達コストが変わる場合の時期を示す調達時期653と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 8, the
図9に示すように、生産コスト情報66は、製品コード661と、製品1単位(例えば製品1ロット)あたりの生産コスト662と、生産ライン663と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 9, the
図10に示すように、在庫コスト情報67は、製品コード671と、製品ごとの製品1単位あたり、かつ、単位時間(例えば1ヶ月)あたりの在庫コスト672と、在庫拠点673と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 10, the
図11に示すように、需要情報68は、製品コード681と、その製品ごとの需要量682と需要時期683と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 11, the
図12に示すように、初期在庫情報69は、計画開始時点で、原料・製品・抽出物それぞれを、どの拠点にどのくらい保持しているのかという情報である、原料・製品・抽出物コード691と、在庫拠点コード692と、在庫数量693と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 12, the
(本実施形態の処理フロー)
業務支援システム100の処理フローを、図13を用いて説明する。
図13に示すように、まず、計画担当者が、業務支援システム100の入力端末81を用いて計画作成作業の開始を指示すると、入力部3(図2参照)がデータ記憶部6(図2参照)に登録された抽出レシピ情報62および生産レシピ情報64を取り込む(ステップ101、102)。次に、入力部3がデータ記憶部6から調達コスト情報65、生産コスト情報66、在庫コスト情報67、需要情報68を取り込む(ステップ103、104)。
(Processing flow of this embodiment)
A processing flow of the
As shown in FIG. 13, first, when the person in charge of planning instructs the start of the plan creation work using the
次に、計画立案処理部4がモデル構築を行う(ステップ105)。具体的には、モデル構築部41は、抽出レシピ情報62および生産レシピ情報64で与えられた比率を充足すること、需要情報68で与えられた製品および副産物の需要を充足すること、調達コスト情報65、生産コスト情報66、在庫コスト情報67で与えられた原料および中間製品の調達コスト・生産コスト・在庫コストの合計である総コストを最小化すること、を目的関数として設定する(詳細は後記)。
Next, the planning processing unit 4 constructs a model (Step 105). Specifically, the
次に、計画担当者が必要に応じて、入力端末81を用いて、抽出プロセスにおける抽出条件(図6参照)等のパラメータを入力し、入力部3のパラメータ設定部32がそのパラメータを設定する(ステップ106)。
次に、最適化処理部42は、取り込まれたデータを、構築したモデルに取り込み、総コスト最小化計算を実施する(ステップ107)。ここでは、線形計画法等の数理最適化ロジックを活用する(詳細は後記)。
Next, the planner inputs parameters such as extraction conditions (see FIG. 6) in the extraction process using the
Next, the
次に、計画表示部51は、計画立案処理部4からの指示を受け、作成した投入計画、生産計画および調達計画を出力する、つまり、表示端末82に表示する(ステップ108)。パラメータの組合せが異なる複数の計画を立案する場合、それらの複数の計画案を表示端末82に表示し、計画担当者は、コストの値について比較、検討する。
Next, the
計画担当者が複数の計画案のいずれにも満足しなかった場合、計画担当者によって入力端末81でその旨の所定の操作が行われ(ステップ109でNo)、処理を終了せずにステップ106に戻ってパラメータ設定からやり直す。計画担当者が複数の計画案のいずれかに満足した場合、計画担当者によって入力端末81でその計画を選択する操作が行われ(ステップ109でYes)、処理を終了する。 If the planner is not satisfied with any of the plurality of plans, the planner performs a predetermined operation to that effect on the input terminal 81 (No in step 109), and the process is not terminated and step 106 is completed. Return to and start again from the parameter settings. When the planner is satisfied with any of the plurality of plans, the planner performs an operation of selecting the plan at the input terminal 81 (Yes in step 109), and the process is terminated.
(業務支援システムの出力情報)
次に、業務支援システム100で出力(表示)される情報について説明する。
図14に示すように、抽出プロセスにおける原料の投入計画を示す投入計画情報70は、生産日701と、生産ライン702と、投入原料コード703と、投入数量704と、抽出条件705と、生産コスト706と、を含んで構成される。
(Business support system output information)
Next, information output (displayed) by the
As shown in FIG. 14, the
図15に示すように、生産計画情報71は、投入日711と、生産ライン712と、投入抽出物コード713と、投入数量714と、完成品の製品コード715と、生産コスト716と、を含んで構成される。
図16に示すように、調達計画情報72は、要求日721と、調達品コード722と、要求量723と、調達コスト724と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 15, the
As shown in FIG. 16, the
業務支援システム100では、パラメータの組合せを複数用意し、複数の結果を導出することができる。これらの複数の結果は、図17に示すように、表示端末82において一画面で表示される。計画担当者はこの表示を見て複数の計画(業務計画案)を比較して検討することができる。この画面では、調達・生産・在庫のコスト要素801ごとに、現状の計画における評価値である現状計画802、過去に立案した計画の評価値である計画1,2(符号803)を一覧で比較評価することができる。計画担当者は、この画面で、承認(選択)する計画案にチェック804をし、計画承認ボタン805を操作することで、計画の承認作業を行うことができる。
なお、この画面表示において、最初は計画ごとの合計コストだけを表示しておき、各計画の詳細コストは計画担当者の操作によって表示するようにしてもよい。
The
In this screen display, only the total cost for each plan may be displayed at first, and the detailed cost of each plan may be displayed by the operation of the planner.
(制約の定式化)
次に、計画立案時の制約の定式化について説明する。なお、以下において、各変数における非負条件(例えば、原料の量が負(マイナス)になることはないこと)や大小条件(例えば、原料の量よりも製品の量のほうが大きくなることはないこと)についても考慮する必要があるが、説明を簡潔にするために、それらについては記載を一部省略する。
(Formulation of constraints)
Next, the formulation of constraints at the time of planning will be described. In the following, non-negative conditions (for example, the amount of raw materials will not be negative) and large / small conditions (for example, the amount of products will not be greater than the amount of raw materials) ) Is also considered, but for the sake of brevity, some of the descriptions are omitted.
投入する原料の集合をMAT、原料から抽出される抽出物(中間製品および副産物)の集合をEXT、生成される製品および製品として出荷される副産物の集合をPRODとする。また、原料mat(MATの要素)から抽出される中間製品および副産物ext(EXTの要素)の組合せの集合をDEC[mat]とする。ここで、求めるのは、原料matの投入数量、および製品prod(PRODの要素)を生産するための中間製品extの組合せ数量である。 Assume that a set of raw materials to be input is MAT, a set of extracts (intermediate products and by-products) extracted from the raw materials is EXT, and a generated product and a set of by-products shipped as products are PROD. Also, a set of combinations of intermediate products and by-products ext (EXT elements) extracted from the raw material mat (MAT elements) is defined as DEC [mat]. Here, what is required is the input quantity of the raw material mat and the combined quantity of the intermediate product ext for producing the product prod (PROD element).
まず、原料の在庫推移制約について考える。投入前の原料の在庫量に、新たに調達する原料の量を加えたものは、投入量に投入後の在庫を加えたものに等しい。原料matの投入前の原料の在庫量をMAT_ST[mat]、調達する原料の量をMAT_PR[mat]、原料の投入量をMAT_IN[mat]、投入後の原料の在庫をMAT_ST_N[mat]とすると、次の式(1)が成り立つ。
また、原料から抽出される抽出物は、投入量に抽出率を掛けたものとなる。抽出物extの抽出量をEXT_GEN[ext]、原料matの1単位から抽出される抽出物extの比率をDEC[mat][ext]とすると、次の式(2)が成り立つ。
次に、製品の生成に関する制約について説明する。
製品prodの完成品の量をPROD_OUT[prod]、製品prodに含まれる中間製品extの比率(混合率)をMIX[prod][ext]、製品prodのために投入する中間製品extの量をEXT_IN[prod][ext]とすると、完成量に混合率を乗じたものが投入量に等しいので、次の式(3)が成り立つ。
The amount of the finished product prod is PROD_OUT [prod], the ratio (mixing ratio) of the intermediate product ext contained in the product prod is MIX [prod] [ext], and the amount of the intermediate product ext to be input for the product prod is EXT_IN. If [prod] [ext], the product obtained by multiplying the completion rate by the mixing ratio is equal to the input amount, and the following equation (3) is established.
ここで、製品prodのために投入する抽出物extの合計は、抽出物extの抽出量を越えることはできないので、次の式(4)が成り立つ。
(目的関数の定式化)
目的関数は、調達コスト、生産コストおよび在庫コストの合計である総コストを最小化するための関数である。原料matの単位あたりの調達コストをPR_COST[mat]、原料matの単位あたりの在庫コストをST_COST[mat]、抽出物extの投入量をEXT_IN[ext]、抽出物extの単位あたりの在庫コストをST_COST[ext]、抽出物extの単位あたりの生産コストをPD_COST1[ext]、製品prodの単位あたりの生産コストをPD_COST2[prod]とすると、総コストは以下の式(5)にて表すことができる。この式(5)の右辺の値の最小化が目的関数の役割である。
The objective function is a function for minimizing the total cost that is the sum of the procurement cost, the production cost, and the inventory cost. The procurement cost per unit of raw material mat is PR_COST [mat], the inventory cost per unit of raw material mat is ST_COST [mat], the input amount of extract ext is EXT_IN [ext], and the inventory cost per unit of extract ext is When ST_COST [ext], the production cost per unit of the extract ext is PD_COST1 [ext], and the production cost per unit of the product prod is PD_COST2 [prod], the total cost can be expressed by the following equation (5). it can. Minimization of the value on the right side of Equation (5) is the role of the objective function.
なお、この式(5)では、需要をちょうど満たすように製品と副産物を生成するものとして計算を行う。それ以外に、例えば、生成した製品が需要よりも少ない場合(以下、「未達」という。)や、生成した製品が需要よりも多い場合(以下、「過達」という。)を考慮することもできる。その場合、製品の需要量を示す変数をDEM[prod]、製品の過達量をDEM_REG_P[prod]、製品の未達量を示す変数をDEM_REG_M[prod]とすると、次の式(6)が成り立つ。
これらの過達量や未達量をなるべく小さくするモデル化が可能である。具体的には、式(6)の右辺に製品の過達や未達が1つあるごとに加算するペナルティコストを考慮した項を追加することで、目的関数を適切に変形することができる。 It is possible to make a model that minimizes the amount of over and under delivery. Specifically, the objective function can be appropriately transformed by adding a term that takes into account the penalty cost to be added each time there is one overdelivery or unachievement of the product on the right side of Equation (6).
このように、本実施形態の業務支援システム100によれば、製品と副産物の需要量と在庫量、副産物の生成比率が与えられたときに、前記した目的関数を用いて、総コストを最小化する原料の投入量を決定し、出力部に表示することで、原料から製品と副産物を生成する業務に関して、在庫コストを含めた総コストの低減化を支援することができる。これにより、ユーザは、製品および副産物の需要に対する適切な原料投入を行い、製品および副産物の過剰な在庫を低減することができるので、過剰在庫による在庫コストや廃棄ロスを低減することができる。
As described above, according to the
また、業務支援システム100は、一般的なコンピュータに、前記した各処理のプログラムを実行させることで実現することができる。このプログラムは、通信回線を介して配布することが可能であるし、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
Further, the
以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、本実施形態では製油の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、原料から製品と副産物が生成される別の多様な生産プロセス(例えば製粉等)に適用することができる。
Although description of this embodiment is finished above, the aspect of the present invention is not limited to these.
For example, although the present embodiment has been described by taking the case of oil production as an example, the present invention can be applied to other various production processes (for example, milling and the like) in which products and by-products are generated from raw materials.
また、生産コストを算出するとき、予め与えられた、少なくとも、過去にその製品を生産するのに要した要員数、および、今後の原料の価格変動のいずれかに関する情報に基づいて生産コストを算出し、過去の情報に基づいて生産コストを算出できない新製品に関しては、予め与えられた類似製品や使用原料に関する情報に基づいて近似的に生産コストを算出するようにしてもよい。 In addition, when calculating the production cost, the production cost is calculated based on information on at least the number of personnel required to produce the product in the past and any future price fluctuations of the raw materials. However, for a new product for which the production cost cannot be calculated based on past information, the production cost may be calculated approximately based on information on similar products or raw materials used in advance.
また、業務計画案について、原料に関する投入日、投入対象原料、投入量を指定した投入指示書、および、原料と中間製品の調達に関する調達リードタイムと納期とを考慮して、原料と中間製品の調達期限、調達対象品目、調達量を指定した原料・中間製品調達指示書を作成し、表示端末82やプリンタ86に出力するようにしてもよい。
In addition, regarding the business plan draft, considering the input date for raw materials, input raw materials to be input, input instructions specifying the input amount, and procurement lead time and delivery date for the procurement of raw materials and intermediate products, A raw material / intermediate product procurement instruction specifying the procurement deadline, the procurement target item, and the procurement amount may be created and output to the
また、本実施形態では、線形計画法によるモデル化について説明したが、ロットサイズを考慮して整数計画法によるモデル化を行ってもよい。
また、在庫コストの時間単位は1ヶ月でなくても1日等、別の時間長であってもよい。
また、歩留まり、製品の保管期限(消費期限)等も考慮してモデル化を行ってもよい。
In the present embodiment, the modeling by the linear programming method has been described. However, the modeling by the integer programming method may be performed in consideration of the lot size.
Further, the time unit of the inventory cost may be another time length such as one day even if it is not one month.
Further, modeling may be performed in consideration of yield, product storage time limit (expiration time limit), and the like.
また、出力結果は、複数の計画について比較表示しなくても、1つの計画について表示してもよい。
その他、ハードウェア、プログラム等の具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
In addition, the output result may be displayed for one plan without comparing and displaying a plurality of plans.
In addition, specific configurations of hardware, programs, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
3…入力部、4…計画立案処理部、5…出力部、6…データ記憶部、
61…原料情報、62…抽出レシピ情報、63…抽出条件情報、
64…生産レシピ情報、65…調達コスト情報、66…生産コスト情報、
67…在庫コスト情報、68…需要情報、69…初期在庫情報、
70…投入計画情報、71…生産計画情報、72…調達計画情報、
100…業務支援システム
3 ... input unit, 4 ... planning processing unit, 5 ... output unit, 6 ... data storage unit,
61 ... Raw material information, 62 ... Extraction recipe information, 63 ... Extraction condition information,
64 ... production recipe information, 65 ... procurement cost information, 66 ... production cost information,
67 ... Inventory cost information, 68 ... Demand information, 69 ... Initial inventory information,
70 ... Input plan information, 71 ... Production plan information, 72 ... Procurement plan information,
100 ... Business support system
Claims (8)
前記原料の調達コスト、前記製品と前記副産物の生産コスト、および、前記製品と前記副産物の在庫コストの合計である総コストを最小化するための目的関数を記憶する記憶部と、
前記製品と前記副産物の需要量、前記製品と前記副産物の在庫量、および、前記原料から前記副産物が生成される比率である生成比率、が与えられたときに、前記記憶部に記憶された目的関数を用いて、前記総コストを最小化する前記原料の投入量を決定し、出力部に表示する処理部と、
を備えることを特徴とする業務支援システム。 A business support system that supports the business of generating products and by-products that have independent demand from raw materials,
A storage unit that stores an objective function for minimizing a total cost that is a sum of a procurement cost of the raw material, a production cost of the product and the by-product, and an inventory cost of the product and the by-product;
The object stored in the storage unit when the demand amount of the product and the by-product, the inventory amount of the product and the by-product, and the generation ratio that is the ratio at which the by-product is generated from the raw material are given. Using a function, determine the input amount of the raw material that minimizes the total cost, and display on the output unit;
A business support system characterized by comprising:
前記業務では、前記原料と別に、前記副産物を生成した段階で得られる、前記製品の元となる中間製品が調達され、
前記処理部は、前記記憶部に記憶された目的関数を用いて、前記総コストを最小化する前記原料と前記中間製品それぞれの投入量を決定し、出力部に表示する
ことを特徴とした業務支援システム。 The business support system according to claim 1,
In the business, an intermediate product that is the source of the product obtained at the stage of generating the by-product separately from the raw material is procured,
The processing unit determines an input amount of each of the raw material and the intermediate product that minimizes the total cost by using an objective function stored in the storage unit, and displays the input amount on an output unit. Support system.
前記記憶部は、複数の生成条件ごとの、前記原料から生成される前記製品および前記副産物の生成比率を定義した生成条件情報を記憶しており、
前記処理部は、前記記憶部に記憶された生成条件情報を参照し、ユーザによって入力された生成条件に基づいて、前記総コストを最小化する前記原料の投入量を決定し、出力部に表示する
ことを特徴とした業務支援システム。 The business support system according to claim 1,
The storage unit stores generation condition information defining a generation ratio of the product and the by-product generated from the raw material for each of a plurality of generation conditions,
The processing unit refers to the generation condition information stored in the storage unit, determines the input amount of the raw material that minimizes the total cost based on the generation condition input by the user, and displays it on the output unit A business support system characterized by
前記処理部は、前記生産コストを算出するとき、予め与えられた、少なくとも、過去にその製品を生産するのに要した要員数、および、今後の前記原料の価格変動のいずれかに関する情報に基づいて前記生産コストを算出し、過去の情報に基づいて前記生産コストを算出できない新製品に関しては、予め与えられた類似製品や使用原料に関する情報に基づいて近似的に前記生産コストを算出し、これらの算出した情報を用いて前記総コストを最小化する前記原料の投入量を決定し、出力部に表示する
ことを特徴とした業務支援システム。 The business support system according to claim 1,
When calculating the production cost, the processing unit is given in advance, based on at least the number of personnel required to produce the product in the past, and information on any future price fluctuation of the raw material The production cost is calculated, and for the new product for which the production cost cannot be calculated based on past information, the production cost is approximately calculated based on information on similar products and raw materials used in advance. A work support system characterized in that the input amount of the raw material that minimizes the total cost is determined using the calculated information and displayed on the output unit.
前記処理部は、前記原料、前記製品、前記副産物それぞれの在庫量、前記原料の投入量、完成した前記製品および生成される前記副産物の量を一覧で表示する前記出力部の画面において、複数の前記生成条件に基づいて作成した複数の業務計画案について、前記原料および前記中間製品に関するコストを比較表示する
ことを特徴とする業務支援システム。 The business support system according to claim 3,
In the screen of the output unit, the processing unit displays a list of the raw material, the product, the stock amount of each by-product, the input amount of the raw material, the completed product and the amount of the by-product to be generated. A business support system for comparing and displaying costs related to the raw material and the intermediate product for a plurality of business plan drafts created based on the generation conditions.
前記処理部は、前記業務計画案について、前記原料に関する投入日、投入対象原料、投入量を指定した投入指示書、および、前記原料と前記中間製品の調達に関する調達リードタイムと納期とを考慮して、前記原料と前記中間製品の調達期限、調達対象品目、調達量を指定した原料・中間製品調達指示書を作成し、前記出力部に出力する
ことを特徴とする業務支援システム。 The business support system according to claim 5,
The processing unit takes into account the input date for the raw material, the input raw material, the input instruction specifying the input amount, and the procurement lead time and the delivery date for the procurement of the raw material and the intermediate product. The business support system is characterized in that a raw material / intermediate product procurement instruction specifying a procurement deadline, a procurement target item, and a procurement amount of the raw material and the intermediate product is created and output to the output unit.
A computer-readable recording medium on which the business support program according to claim 7 is recorded.
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