JP2011123870A - Production plan preparing device, production plan preparing program, and production plan preparing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッチ処理工程を含む複数の工程を経て複数の製品を生産する場合における生産計画を作成する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for creating a production plan when a plurality of products are produced through a plurality of processes including a batch processing process.
造塊工程やバッチ焼純工程が実施される素材系の生産工場においては、複数の工程を1つのロットにまとめて処理するバッチ処理が行われることが多い。しかしながら、複数の工程を1つのロットにまとめることを考慮に入れて生産計画を作成する場合、”ロットまとめを行う作業の組み合わせ”、”開始時刻”、”終了時刻”、”処理順序”等、ロットまとめを行う必要のない通常の生産計画を作成する場合に比べて制約条件が増加し、計算量が膨大になる。 In a raw material production factory where an ingot forming process or a batch smelting process is performed, batch processing is often performed in which a plurality of processes are processed in one lot. However, when creating a production plan in consideration of combining multiple processes into one lot, “Combination of lots to be combined”, “Start time”, “End time”, “Processing order”, etc. Compared with the case of creating a normal production plan that does not require lot-sizing, the constraints increase and the amount of calculation becomes enormous.
そこで、特許文献1には、計算時間の短縮化を図りつつ、良好な生産計画を作成することを目的として、納期を基準としたバックワードスケジューリングによって、各工程の順序を決定した後、決定した順序にしたがって、ロットまとめを行う手法が開示されている。 Therefore, in Patent Document 1, the order of each process is determined by backward scheduling based on the delivery date for the purpose of creating a good production plan while shortening the calculation time. A method of lot-sizing according to the order is disclosed.
具体的には、1)生産ラインはロットまとめを必要とする工程(製鋼工程)を第1工程に有している。2)各製品の最終工程での処理が納期に合うように、処理開始時間及び処理終了時間が定められている。3)2)で定めた、最終工程での処理に合うように、前工程の処理時間・終了時間がバックワードスケジューリングによって決定されている。4)ロットまとめを考慮しないスケジューリングが定まった後に、ロットまとめを必要とする工程において、もともとの処理順序に従ってロットまとめが行われている。この際、ロットをまとめによって発生する下工程の矛盾が、下工程における処理時間帯をずらすことで解決されている。5)長期スパンにおける粗生産計画と、計画期間を直近に限定した精生産計画とを併用して生産計画が作成されている。 Specifically, 1) The production line has a process (steel making process) that requires lot summarization in the first process. 2) The processing start time and the processing end time are determined so that the processing in the final process of each product meets the delivery date. 3) The processing time / end time of the previous process is determined by backward scheduling so as to match the process in the final process defined in 2). 4) After scheduling that does not consider lot sizing is determined, lot sizing is performed according to the original processing order in a process that requires lot sizing. At this time, the contradiction in the lower process caused by the lots being collected is solved by shifting the processing time zone in the lower process. 5) A production plan is prepared by combining a rough production plan in a long-term span and a refined production plan with a limited planning period.
しかしながら、特許文献1の手法は、ロットまとめを行う工程が第1工程に限定されており、また、他の工程がこの第1工程を経ることが前提となっているため、例えば、製品ごとに通過設備が大きく異なる場合や、途中の工程にバッチ処理工程が存在するような場合に、対応することができないという問題がある。 However, in the method of Patent Document 1, the lot summarization process is limited to the first process, and other processes are premised on going through the first process. There is a problem that it is not possible to deal with cases where the passing facilities are greatly different or when there is a batch processing step in the middle of the process.
また、納期のみが基準とされているため、その他の指標、例えば生産量最大化等の納期以外の指標を考慮した生産計画を作成することができないという問題がある。 Further, since only the delivery date is used as a reference, there is a problem that it is impossible to create a production plan in consideration of other indexes, for example, an index other than the delivery date, such as maximization of production.
本発明の目的は、最初の工程のみではなく途中の工程でもバッチ処理を行うような生産計画を作成し、かつ、各設備の処理能力を考慮して、生産量が最大化されるような生産計画を作成することができる技術を提供することである。 The purpose of the present invention is to create a production plan that performs batch processing not only in the first process but also in the middle of the process, and in consideration of the processing capacity of each facility, production that maximizes the production volume It is to provide technology that can create a plan.
(1)本発明の一局面による生産計画作成装置は、バッチ処理工程を含む複数の工程を経て複数の製品を生産する生産計画を作成する生産計画作成装置であって、前記複数の製品は、各工程に対応する設備を用いて製造されるものであり、各工程は、ある期間を一定の時間間隔で区切ることで得られる単位期間に割り当てられ、各設備の所定の処理能力を考慮することなく、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に割り当てられ、かつ、工程の順序が満たされるように、各工程を対応する設備の単位期間に割り当て、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備における単位期間毎の負荷である単位負荷を算出する負荷山積み処理を行う負荷山積み手段と、前記負荷山積み手段により算出された単位負荷が対応する設備の前記処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、前記負荷超過単位期間の単位負荷が、対応する設備の前記処理能力以下となるように、前記負荷超過単位期間に割り当てられたいずれかの工程を、前記負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる第1負荷山崩し処理を行う第1負荷山崩し手段と、前記第1負荷山崩し処理による処理結果において、所定の着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在する場合、当該工程を前記着手可能時以降の単位期間に割り当てる第2負荷山崩し処理を行う第2負荷山崩し手段と、前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、所定の併合条件を満たし、かつ、前記単位負荷の合計値が所定のバッチ処理条件を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、当該バッチ処理単位の実施時間帯を決定するバッチ処理決定手段と、前記バッチ処理単位の開始時までに、当該バッチ処理単位に含まれる工程の1つ上流の工程が終了するように、1つ上流の工程に割り当てる単位期間を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。 (1) A production plan creation device according to an aspect of the present invention is a production plan creation device that creates a production plan for producing a plurality of products through a plurality of steps including a batch processing step, wherein the plurality of products are: It is manufactured using equipment corresponding to each process, and each process is assigned to a unit period obtained by dividing a certain period by a fixed time interval, and considers the predetermined processing capacity of each equipment. Rather, the final process of each product is assigned to the unit period corresponding to the delivery date, and each process is assigned to the unit period of the corresponding equipment so that the order of the processes is satisfied. Load stacking means for performing a load stacking process for calculating a unit load that is a load per unit period in each facility based on the ordered quantity, and a facility load corresponding to the unit load calculated by the load stacking means A determination unit that determines whether or not there is an overload unit period that is a unit period that exceeds the processing capacity; and when the determination unit determines that the overload unit period exists, a unit of the overload unit period A first load leveling process in which any process assigned to the overload unit period is assigned to a unit period prior to the overload unit period so that the load is equal to or less than the processing capacity of the corresponding facility. If there is a process to which a unit period before a predetermined start time is assigned in the processing result of the first load collapse means and the first load collapse process, the process is performed when the start is possible The second load escaping process for performing the second load escaping process to be assigned to the subsequent unit period and the processing result by the second load escaping process satisfy a predetermined merging condition. Batch processing determining means for merging a plurality of processes as a batch processing unit so that the total value of the unit loads satisfies a predetermined batch processing unit, and determining an execution time zone of the batch processing unit; and And adjusting means for adjusting a unit period allocated to one upstream process so that one upstream process of the process included in the batch processing unit is completed by the start time.
本発明の別の一局面による生産計画作成プログラムは、バッチ処理工程を含む複数の工程を経て複数の製品を生産する生産計画を作成する生産計画作成装置としてコンピュータを機能させる生産計画作成プログラムであって、前記複数の製品は、各工程に対応する設備を用いて製造されるものであり、各工程は、ある期間を一定の時間間隔で区切ることで得られる単位期間に割り当てられ、各設備の所定の処理能力を考慮することなく、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に割り当てられ、かつ、工程の順序が満たされるように、各工程を対応する設備の単位期間に割り当て、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備における単位期間毎の負荷である単位負荷を算出する負荷山積み処理を行う負荷山積み手段と、前記負荷山積み手段により算出された単位負荷が対応する設備の前記処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、前記負荷超過単位期間の単位負荷が、対応する設備の前記処理能力以下となるように、前記負荷超過単位期間に割り当てられたいずれかの工程を、前記負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる第1負荷山崩し処理を行う第1負荷山崩し手段と、前記第1負荷山崩し処理による処理結果において、所定の着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在する場合、当該工程を前記着手可能時以降の単位期間に割り当てる第2負荷山崩し処理を行う第2負荷山崩し手段と、前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、所定の併合条件を満たし、かつ、前記単位負荷の合計値が所定のバッチ処理条件を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、当該バッチ処理単位の実施時間帯を決定するバッチ処理決定手段と、前記バッチ処理単位の開始時までに、当該バッチ処理単位に含まれる工程の1つ上流の工程が終了するように、1つ上流の工程に割り当てる単位期間を調整する調整手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 A production plan creation program according to another aspect of the present invention is a production plan creation program for causing a computer to function as a production plan creation device for creating a production plan for producing a plurality of products through a plurality of processes including a batch processing process. The plurality of products are manufactured using equipment corresponding to each process, and each process is assigned to a unit period obtained by dividing a certain period by a fixed time interval. Without considering the specified processing capacity, assign each process to the unit period of the corresponding equipment so that the final process of each product is assigned to the unit period corresponding to the delivery date and the order of the process is satisfied, Based on a predetermined order quantity for each product, load stacking means for performing load stacking processing for calculating a unit load that is a load per unit period in each facility, A determination unit that determines whether or not there is an overload unit period that is a unit period in which the unit load calculated by the loading and stacking unit exceeds the processing capacity of the corresponding facility; and the determination unit includes the overload unit period When it is determined that the unit load of the overload unit period is equal to or less than the processing capacity of the corresponding equipment, any process assigned to the overload unit period is changed to the overload unit. A first load leveling means for performing a first load leveling process to be assigned to a unit period prior to a period, and a unit period before a predetermined start time is assigned in the processing result of the first load leveling process. A second load escaping means for performing a second load erosion process for assigning the process to a unit period after the time when the process can be started; In a processing result by processing, a plurality of processes are merged as a batch processing unit so that a predetermined merging condition is satisfied and the total value of the unit loads satisfies a predetermined batch processing condition. The batch processing determining means for determining the unit and the unit period allocated to one upstream process is adjusted so that one upstream process of the process included in the batch processing unit is completed by the start of the batch processing unit. The computer is made to function as the adjusting means.
本発明の更に別の一局面による生産計画作成方法は、バッチ処理工程を含む複数の工程を経て複数の製品を生産する生産計画を作成する生産計画作成方法であって、前記複数の製品は、各工程に対応する設備を用いて製造されるものであり、各工程は、ある期間を一定の時間間隔で区切ることで得られる単位期間に割り当てられ、コンピュータが、各設備の所定の処理能力を考慮することなく、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に割り当てられ、かつ、工程の順序が満たされるように、各工程を対応する設備の単位期間
に割り当て、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備における単位期間毎の負荷である単位負荷を算出する負荷山積み処理を行う負荷山積みステップと、コンピュータが、前記負荷山積みステップにより算出された単位負荷が対応する設備の前記処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する判定ステップと、コンピュータが、前記判定ステップにより、前記負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、前記負荷超過単位期間の単位負荷が、対応する設備の前記処理能力以下となるように、前記負荷超過単位期間に割り当てられたいずれかの工程を、前記負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる第1負荷山崩し処理を行う第1負荷山崩しステップと、コンピュータが、前記第1負荷山崩し処理による処理結果において、所定の着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在する場合、当該工程を前記着手可能時以降の単位期間に割り当てる第2負荷山崩し処理を行う第2負荷山崩しステップと、コンピュータが、前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、所定の併合条件を満たし、かつ、前記単位負荷の合計値が対応する設備の所定のバッチ処理条件を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、当該バッチ処理単位の実施時間帯を決定するバッチ処理決定ステップと、コンピュータが前記バッチ処理単位の開始時までに、当該バッチ処理単位に含まれる工程の1つ上流の工程が終了するように、1つ上流の工程に割り当てる単位期間を調整する調整ステップとを備えることを特徴とする。
A production plan creation method according to another aspect of the present invention is a production plan creation method for creating a production plan for producing a plurality of products through a plurality of steps including a batch processing step, wherein the plurality of products are: It is manufactured using equipment corresponding to each process, and each process is assigned to a unit period obtained by dividing a certain period by a fixed time interval, and the computer has a predetermined processing capacity of each equipment. Without consideration, the final process of each product is assigned to the unit period corresponding to the delivery date, and each process is assigned to the unit period of the corresponding equipment so that the process order is satisfied. A load stacking step for performing a load stacking process for calculating a unit load that is a load per unit period in each facility based on a predetermined order quantity; A determination step for determining whether or not there is an overload unit period that is a unit period in which the calculated unit load exceeds the processing capability of the corresponding equipment, and the computer performs the overload unit period by the determination step. When it is determined that the unit load of the overload unit period is equal to or less than the processing capacity of the corresponding equipment, any process assigned to the overload unit period is changed to the overload unit. A first load-climbing step for performing a first load-climbing process assigned to a unit period prior to the period, and a unit before a predetermined start time in the processing result of the first load-climbing process by the computer When there is a process to which a period is assigned, a second load for performing a second load escaping process in which the process is assigned to a unit period after the start of the process A breaking step and a computer satisfying a predetermined merging condition in the processing result of the second load escaping process, and a total value of the unit loads satisfy a predetermined batch processing condition of the corresponding equipment. A batch processing determination step for merging the processes as a batch processing unit and determining an execution time zone of the batch processing unit; and one upstream of the process included in the batch processing unit by the time when the computer starts the batch processing unit. An adjustment step of adjusting a unit period to be allocated to one upstream process so that the above process is completed.
この構成によれば、各設備の処理能力を考慮せずに、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に実施され、かつ工程の順序が満たされるように、各工程が対応する設備の単位期間に割り当てられる。そして、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備での各単位期間での負荷である単位負荷が算出される。 According to this configuration, the equipment corresponding to each process is performed so that the final process of each product is performed in the unit period corresponding to the delivery date and the order of the processes is satisfied without considering the processing capacity of each equipment. Assigned to the unit period. Then, based on the order quantity determined in advance for each product, a unit load that is a load in each unit period in each facility is calculated.
そして、単位負荷が対応する設備の処理能力を超える負荷超過期間の存在の有無が判定され、負荷超過期間が存在する場合、負荷超過期間の単位負荷が処理能力以下となるように、負荷超過期間に割り当てられたいずれかの工程を、負荷超過期間よりも前の単位期間に割り当てる第1負荷山崩し処理が実行される。 Then, it is determined whether or not there is an overload period that exceeds the processing capacity of the corresponding facility, and if there is an overload period, the overload period is set so that the unit load of the overload period is less than the processing capacity. A first load crushing process is performed in which any process assigned to is assigned to a unit period preceding the overload period.
そして、第1負荷山崩し処理の処理結果において、着手可能時よりも前の単位期間に割り当てられた工程があればその工程が着手可能時よりも後の単位期間に割り当てられる第2負荷山崩し処理が実行される。 Then, in the processing result of the first load collapse process, if there is a process assigned to the unit period before the time when the start can be started, the second load collapse is assigned to the unit period after the start of the process. Processing is executed.
そして、第2負荷山崩し処理の実行結果において、所定の併合条件を満たし、かつ、単位負荷の合計値が所定のバッチ処理条件を満たすように、複数の工程が1つのバッチ処理単位としてまとめられ、当該バッチ処理単位の実施時間帯が決定される。 Then, in the execution result of the second load leveling process, a plurality of processes are combined as one batch processing unit so that the predetermined merging condition is satisfied and the total unit load satisfies the predetermined batch processing condition. The execution time zone of the batch processing unit is determined.
そして、バッチ処理単位の開始時までに、バッチ処理単位に含まれる工程の1つ上流の工程が終了するように、1つ上流の工程の単位期間が調整される。 Then, the unit period of one upstream process is adjusted so that one upstream process of the process included in the batch processing unit is completed by the start of the batch processing unit.
よって、最初の工程のみではなく途中の工程でもバッチ処理を行うような生産計画を作成することができる。また、納期のみならず、各設備の処理能力を考慮して、生産量が最大化されるような生産計画を作成することができる。 Therefore, it is possible to create a production plan in which batch processing is performed not only at the first step but also at an intermediate step. Moreover, it is possible to create a production plan that maximizes the production amount in consideration of not only the delivery date but also the processing capacity of each facility.
(2)前記バッチ処理決定手段は、あるバッチ処理単位に含まれる全ての工程に対する1つ下流の工程に割り当てられた単位期間が、当該あるバッチ処理単位の実施時間帯よりも後になるように、各バッチ処理単位の実施時間帯を決定することが好ましい。 (2) The batch processing determination unit is configured such that a unit period assigned to one downstream process for all processes included in a batch processing unit is later than an execution time zone of the batch processing unit. It is preferable to determine the execution time zone of each batch processing unit.
この構成によれば、工程順序が守られるようにバッチ処理単位を生成することができる。 According to this configuration, the batch processing unit can be generated so that the process order is maintained.
(3)前記調整手段は、実施時間帯が決定されたバッチ処理単位よりも下流の工程において、ある工程の単位期間の終了時刻から、当該工程の1つ下流の工程の単位期間の開始時刻までの期間が、所定期間以上開く場合、当該期間が短くなるように、当該1つ下流の工程の単位期間を調整することが好ましい。 (3) In the process downstream of the batch processing unit for which the execution time zone has been determined, the adjusting means is from the end time of the unit period of a certain process to the start time of the unit period of the process immediately downstream of the process. When the period is longer than the predetermined period, it is preferable to adjust the unit period of the one downstream process so that the period becomes shorter.
この構成によれば、ある工程が終了してから次の工程が開始されるまでの期間が間延びしないような生産計画を作成することができる。 According to this configuration, it is possible to create a production plan that does not extend the period from the end of a certain process to the start of the next process.
(4)前記バッチ処理条件は、バッチ処理が可能なバッチ処理設備のバッチ処理能力を示し、前記バッチ処理決定手段は、前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、前記バッチ処理設備に割り当てられた各工程を順次に注目工程として設定する第1処理と、前記注目工程が割り当てられた単位期間から後の方向に所定の時間長を有する探索範囲を設定する第2処理と、前記探索範囲の中から、前記注目工程と前記併合条件が同一である工程を探索し、バッチ処理候補を生成する第3処理と、前記バッチ処理設備のバッチ処理能力に対する、前記バッチ処理候補の単位負荷の合計値の割合を示す充填率を算出する第4処理と、前記充填率が規定値より大きい場合、前記バッチ処理候補を前記バッチ処理単位として決定する第5処理と、前記充填率が規定値以下の場合、前記注目工程を後の方向に1単位期間ずつずらしながら、前記バッチ処理候補を繰り返し生成し、前記充填率が前記規定値より大きくなったときのバッチ処理候補を前記バッチ処理単位として決定する第6処理とを実行することが好ましい。 (4) The batch processing condition indicates a batch processing capability of a batch processing facility capable of batch processing, and the batch processing determining means is assigned to the batch processing facility in a processing result by the second load escaping processing. A first process for sequentially setting each process as a target process, a second process for setting a search range having a predetermined time length in a direction after a unit period to which the target process is allocated, and the search range The total value of the unit load of the batch processing candidate for the batch processing capability of the third processing for generating a batch processing candidate by searching for the process having the same merge condition as the target process from among A fourth process for calculating a filling rate indicating the ratio of the above, and a fifth process for determining the batch processing candidate as the batch processing unit when the filling rate is greater than a specified value; When the filling rate is equal to or less than a specified value, the batch process candidate is repeatedly generated while shifting the target process by one unit period in the backward direction, and the batch processing candidate when the filling rate becomes larger than the specified value It is preferable to execute a sixth process for determining as a batch processing unit.
この構成によれば、注目工程を1単位期間ずつ繰り越して探索範囲DAが再設定されている。そのため、注目工程に対して併合条件が同一の工程を探索できる可能性が高まり、バッチ処理単位としてまとめられずに取り残される工程が発生する可能性を低くすることができる。 According to this configuration, the search range DA is reset by carrying over the target process by one unit period. Therefore, the possibility that a process having the same merging condition with respect to the process of interest can be searched increases, and the possibility that a process left uncollected as a batch processing unit will occur can be reduced.
(5)前記第6処理は、前記注目工程を所定回数ずらしても前記バッチ処理単位を決定することができなかった場合、現在設定しているバッチ処理候補を前記バッチ処理単位として決定することが好ましい。 (5) In the sixth process, when the batch process unit cannot be determined even if the target process is shifted a predetermined number of times, the currently set batch process candidate may be determined as the batch process unit. preferable.
この構成によれば、注目工程の繰り越しが途中で止められるため、バッチ処理単位としてまとめられずに取り残される工程が頻発することを防止することができる。 According to this configuration, since the carry-over of the process of interest is stopped halfway, it is possible to prevent frequent occurrence of a process that is left uncollected as a batch processing unit.
(6)前記バッチ処理条件は、バッチ処理が可能な設備であるバッチ処理設備のバッチ処理能力を示し、少なくとも1つの工程に対応する設備は、バッチ処理が可能な複数のバッチ処理設備から構成され、各バッチ処理設備は、それぞれ、前記バッチ処理能力が異なり、前記バッチ処理決定手段は、前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、工程を同一とする複数のバッチ処理設備に割り当てられた工程のうち、最先の工程が割り当てられた単位期間から後の方向に所定の時間長を有する探索範囲を設定する第1処理と、前記探索範囲内において、前記併合条件を同一する工程をまとめて、前記併合条件毎のバッチ処理候補を生成する第2処理と、各バッチ処理候補をいずれかのバッチ処理設備に割り当てて複数の設備割り当てパターンを生成する第3処理と、各設備割り当てパターンについて、前記バッチ処理設備の前記バッチ処理能力に対する、バッチ処理候補の単位負荷の合計値の割合を示す充填率をバッチ処理設備毎に算出し、算出した充填率の平均値である平均充填率を算出する第4処理と、各設備割り当てパターンについて、各バッチ処理候補の単位負荷の合計値と、各バッチ処理候補が割り当てられたバッチ処理設備の前記バッチ処理能力から各バッチ処理設備の処理時間を算出し、算出した処理時間から各処理時間のバラツキの低さを示す平準度を算出する第5処理と、各設備割り当てパターンについて、前記平準度と前記充填率とを重み付け加算して評価値を算出し、評価値を最小とする設備割り当てパターンに基づいて前記バッチ処理単位を決定する第6処理とを実行し、前記第1処理は、前記決定処理によりバッチ処理単位が決定される毎に、現在設定している探索範囲を後の方向に前記探索範囲の時間長だけずらして次の探索範囲を設定し、次の探索範囲について前記第2〜第6処理を実行させて、前記バッチ処理単位を決定させることが好ましい。 (6) The batch processing condition indicates the batch processing capacity of a batch processing facility that is a facility capable of batch processing, and the facility corresponding to at least one process is composed of a plurality of batch processing facilities capable of batch processing. In addition, each batch processing facility has a different batch processing capability, and the batch processing determination means is a process assigned to a plurality of batch processing facilities that have the same process in the processing result of the second load crushing process. Among the above, the first process for setting a search range having a predetermined time length in the backward direction from the unit period to which the earliest step is assigned, and the steps for setting the same merge condition in the search range are combined. A second process for generating batch process candidates for each merge condition, and assigning each batch process candidate to one of the batch process facilities, For each batch processing facility, for each batch processing facility, for each of the batch processing facilities, for each of the third processing for generating a process, and for each facility allocation pattern, the batch processing capacity of the batch processing facility, the batch processing capacity 4th process which calculates the average filling rate which is the average value of the calculated filling rate, the total value of the unit load of each batch processing candidate, and the batch processing equipment to which each batch processing candidate is assigned for each equipment assignment pattern For each facility allocation pattern, the level of the fifth processing for calculating the processing time of each batch processing facility from the batch processing capacity, and calculating the level of uniformity of the processing time from the calculated processing time. And the filling rate are weighted and added to calculate an evaluation value, and the batch processing unit is determined based on an equipment allocation pattern that minimizes the evaluation value Each time the batch processing unit is determined by the determination processing, the first processing is performed by shifting the currently set search range by a time length of the search range in the subsequent direction. Preferably, a search range is set, and the second to sixth processes are executed for the next search range to determine the batch processing unit.
この構成によれば、評価値が最小となる設備割り当てパターンからバッチ処理単位が決定されているため、複数のバッチ処理設備のバッチ処理能力がそれぞれ異なる場合であっても、一部のバッチ処理設備に負荷が集中してバッチ処理単位が決定されることを防止することができる。 According to this configuration, since the batch processing unit is determined from the equipment allocation pattern that minimizes the evaluation value, even if the batch processing capabilities of the plurality of batch processing equipment are different from each other, some batch processing equipment Thus, it is possible to prevent the batch processing unit from being determined due to the concentration of the load.
(7)前記第4処理は、少なくとも1つのバッチ処理設備の前記充填率が規定値よりも小さく算出された設備割り当てパターンを前記評価値の算出対象から除外することが好ましい。 (7) In the fourth process, it is preferable that an equipment allocation pattern in which the filling rate of at least one batch processing facility is calculated to be smaller than a specified value is excluded from the calculation target of the evaluation value.
この構成によれば、充填率が低くなるバッチ処理単位が決定されることを防止することができると共に、処理負担を軽減することができる。 According to this configuration, it is possible to prevent a batch processing unit having a low filling rate from being determined, and to reduce the processing load.
本発明によれば、最初の工程のみではなく途中の工程でもバッチ処理を行うような生産計画を作成することができる。また、納期のみならず、各設備の処理能力を考慮して、生産量が最大化されるような生産計画を作成することができる。 According to the present invention, it is possible to create a production plan in which batch processing is performed not only at the first step but also at an intermediate step. Moreover, it is possible to create a production plan that maximizes the production amount in consideration of not only the delivery date but also the processing capacity of each facility.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1による生産計画作成装置について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態による生産計画作成装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a production plan creation device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a production plan creation apparatus according to an embodiment of the present invention.
本生産計画作成装置は、通常のコンピュータ等から構成され、入力装置1、ROM(リードオンリメモリ)2、CPU(中央演算処理装置)3、RAM(ランダムアクセスメモリ)4、外部記憶装置5、表示装置6、及び記録媒体駆動装置7を備える。入力装置1、ROM2、CPU3、RAM4、外部記憶装置5、表示装置6、及び記録媒体駆動装置7は内部のバスに接続され、このバスを介して種々のデータ等が入出され、CPU3の制御の下、種々の処理が実行される。
This production plan creation device is composed of an ordinary computer or the like, and includes an input device 1, a ROM (Read Only Memory) 2, a CPU (Central Processing Unit) 3, a RAM (Random Access Memory) 4, an
入力装置1は、キーボード、マウス等から構成され、ユーザが種々のデータを入力するために使用される。ROM2には、BIOS(Basic Input/Output System)等のシステ
ムプログラムが記憶される。外部記憶装置5は、ハードディスクドライブ等から構成され、所定のOS(Operating System)及び生産計画作成プログラムが記憶される。CPU3は、外部記憶装置5からOS等を読み出し、各ブロックの動作を制御する。RAM4は、CPU3の作業領域等として用いられる。
The input device 1 includes a keyboard, a mouse, and the like, and is used by a user to input various data. The
表示装置6は、液晶表示装置等から構成され、CPU3の制御の下に種々の画像を表示する。記録媒体駆動装置7は、CD−ROMドライブ、フレキシブルディスクドライブ等から構成される。
The display device 6 is composed of a liquid crystal display device or the like, and displays various images under the control of the
記録媒体8は、CD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、コンピュータを生産計画作成装置として機能させるための生産計画作成プログラムを記録している。ユーザはこの記録媒体8を記録媒体駆動装置7に読み込ませることで、生産計画作成プログラムをコンピュータにインストールする。また、生産計画作成プログラムをインターネット上のサーバに格納し、このサーバからダウンロードすることで、生産計画作成プログラムをコンピュータにインストールしてもよい。
The
図2(A)は、図1に示す生産計画作成装置の機能構成を示すブロック図であり、図2(B)は図2(A)に示す記憶部100の詳細な構成を示すブロック図である。図2(A)に示すように、生産計画作成装置は、負荷山積み部10(負荷山積み手段の一例)、判定部20(判定手段の一例)、優先度決定部30(第1負荷山崩し手段及び第2負荷山崩し手段の一例)、バックワード負荷山崩し部40(第1負荷山崩し手段の一例)、充足判定部50(第2負荷山崩し手段の一例)、フォワード負荷山崩し部60(第2負荷山崩し手段の一例)、バッチ処理決定部70(バッチ処理決定手段の一例)、調整部80(調整手段の一例)、及び記憶部100を備えている。
2A is a block diagram illustrating a functional configuration of the production plan creation apparatus illustrated in FIG. 1, and FIG. 2B is a block diagram illustrating a detailed configuration of the
記憶部100は、図1に示す外部記憶装置5により構成され、製造工程情報110、注文情報120、設備能力情報130、及びバッチ設備能力情報140を記憶している。なお、負荷山積み部10、判定部20、優先度決定部30、バックワード負荷山崩し部40、充足判定部50、フォワード負荷山崩し部60、バッチ処理決定部70、及び調整部80は、図1に示すCPU3により実現される。
The
製造工程情報110は、本生産計画作成装置が作成する生産計画の計画対象となる注文と、各注文がどのような工程を経て製造されるかを示す工程情報と、各注文に係る製品の製造の開始の有無及び製造が開始されている場合は現在実施されている工程を示す仕掛け情報とが予め対応付けられた情報である。
The
図3は、製造工程情報の一例を示した図である。図3に示すように、製造工程情報110は、注文、工程情報、及び仕掛け情報のフィールドを備えている。図3の例では、注文のフィールドには、注文A〜注文Qの合計17種類の注文を識別するための識別子が格納されている。本実施の形態において、注文とは、本生産計画作成装置が取り扱う設備で製造される製品に対する注文である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of manufacturing process information. As shown in FIG. 3, the
工程情報のフィールドには、各注文における工程の流れが格納されている。例えば、注文Aの工程情報は工程1→工程2→工程3→工程4となっており、注文Aに係る製品は、工程1〜工程4の4つの工程を経て製造されることが分かる。また、図3の例では、注文A〜注文Qの仕掛け情報は全て未着手となっており、全ての注文に係る製品は製造が開始されていないことが分かる。
In the process information field, a process flow in each order is stored. For example, the process information of order A is process 1 →
図2に戻り、注文情報120は、注文に係る製品の納期等を含む注文に関する詳細な情報である。図4は、注文情報120の一例を示した図である。図4に示すように、注文情報120は、注文、納期、注文量(単位;トン)、及びバッチ処理まとめ条件のフィールドを備えている。注文のフィールドには図3の注文のフィールドと同様、注文A〜注文Qの注文を識別するための注文識別子が格納されている。注文識別としては、各注文に対して一意的に割り付けられた記号を採用することができ、本実施の形態ではアルファベットを採用する。
Returning to FIG. 2, the
納期のフィールドには、各注文に係る製品の納期が格納されている。図3の例では、注文Aは6日、注文Bは6日というように、生産計画を作成する日である本日を基準日とし、この基準日からの日数が格納されている。 In the delivery date field, the delivery date of the product related to each order is stored. In the example of FIG. 3, the order date is 6 days, the order B is 6 days, and the current date, which is the date for creating the production plan, is the reference date, and the number of days from this reference date is stored.
注文量のフィールドには、注文に係る製品の重量が格納されている。図4の例では、注文Aは5トン、注文Bは5トンというように、各注文に係る製品の製造量を示す重量が格納されている。 In the order quantity field, the weight of the product related to the order is stored. In the example of FIG. 4, the weight indicating the production amount of the product related to each order is stored, such as 5 tons for order A and 5 tons for order B.
バッチ処理まとめ条件のフィールドには、複数の注文をバッチ処理単位にまとめる際の指標となるバッチ処理識別子が格納されている。本実施の形態では、注文A〜Qに係る製品は、それぞれ、工程1〜工程4の順で製造され、工程1は設備1、工程2は設備2−1,2−2,2−3、工程3は設備3、工程4は設備4というように、各注文の工程1〜4は、対応する設備で実施される。そして、本実施の形態では、工程2がバッチ処理工程となっており、バッチ処理を行うことができる設備2−1,2−2,2−3の3つの設備で実施される。なお、設備2−1,2−2,2−3は同一の設備であり、違いはないものとする。
The batch processing summary condition field stores a batch processing identifier that serves as an index when a plurality of orders are grouped into batch processing units. In the present embodiment, the products related to orders A to Q are manufactured in the order of steps 1 to 4, respectively, where step 1 is equipment 1, and
したがって、図4に示すバッチ処理識別子が同一である注文は、工程2を実施するにあたり、1つのバッチ処理単位にまとめられて処理されることが可能となっている。例えば注文A,B,C,J,K,Lのバッチ処理識別子は全てaであり共通しているため、注文A,B,C,J,K,Lの工程2は1つのバッチ処理単位にまとめて処理されることが可能となっている。また、注文D,E,F,M,N,Oのバッチ処理識別子は全てbであり、共通しているため、注文D,E,F,M,N,Oの工程2は1つのバッチ処理にまとめて処理されることが可能となっている。また、注文G,H,I,P,Qのバッチ処理識別子は全てcであり、共通しているため、注文G,H,I,P,Qの工程2は1つのバッチ処理単位にまとめて処理されることが可能となっている。
Therefore, orders with the same batch processing identifier shown in FIG. 4 can be processed together in one batch processing unit when performing
なお、図4においては、バッチ処理識別子はa〜cの3種類であるが、これに限定されず、1種類、2種類、4種類以上であってもよい。 In FIG. 4, there are three types of batch processing identifiers a to c, but the invention is not limited to this, and may be one type, two types, four types or more.
図2(B)に戻り、設備能力情報130は、バッチ処理を実施する設備以外の通常の設備の処理能力を示す情報である。図5は、設備能力情報130の一例を示した図である。図5に示すように、設備能力情報130は、設備及び処理能力のフィールドを備えている。設備のフィールドには、通常の設備を識別するための設備識別子が格納されている。本実施の形態では、設備1,3,4がバッチ処理を実施する以外の通常の設備であるため、設備1,3,4を区別するための情報が設備識別子として採用されている。
Returning to FIG. 2B, the
処理能力のフィールドには、各設備の1日あたりの処理能力が格納されている。処理能力としては、各設備が1日に製造することができる中間製品の重量の最大値が採用されている。図5の例では、設備1,3,4の処理能力は、それぞれ、20,15,15となっている。そのため、設備1は、1日あたり、最大、20トンの中間製品を製造することができ、設備3,4は、それぞれ、1日あたり、最大、15トンの中間製品を製造することができる。
In the processing capacity field, the processing capacity per day of each facility is stored. As the processing capacity, the maximum value of the weight of the intermediate product that can be produced in one day by each facility is adopted. In the example of FIG. 5, the processing capacities of the
なお、本実施の形態では、工程間のリードタイムは、全ての注文の全ての工程で1日とされている。つまり、一日目に工程1を処理した場合、工程2の処理は2日目以降でなければ、行うことができない。また、素材の工場において、各工程を通過する際に通常発生する歩留まり落ちは考慮されていない。よって、単位期間としては1日が採用されている。
In the present embodiment, the lead time between processes is set to 1 day for all processes of all orders. That is, when the process 1 is processed on the first day, the process of the
図2(B)に戻り、バッチ設備能力情報140は、バッチ処理を実施する設備の処理能力等を示す情報である。図6は、バッチ設備能力情報140の一例を示した図である。図6に示すように、バッチ設備能力情報140は、バッチ処理設備、バッチ処理能力(トン/日)、及びバッチ処理期間(日/回)のフィールドを備えている。
Returning to FIG. 2B, the batch
バッチ処理設備のフィールドには、バッチ処理を行う設備を識別するための設備識別子が格納されている。本実施の形態では、バッチ処理を実施する設備として、設備2−1,2−2,2−3の3つの設備が存在している。そのため、図6の例では、バッチ処理設備のフィールドには、設備2−1,2−2,2−3のそれぞれを識別するための設備識別子が格納されている。 In the batch processing equipment field, an equipment identifier for identifying equipment for batch processing is stored. In the present embodiment, there are three facilities, facilities 2-1, 2-2, and 2-3, as facilities for performing batch processing. Therefore, in the example of FIG. 6, the equipment identifier for identifying each of the equipment 2-1, 2-2, 2-3 is stored in the field of the batch processing equipment.
バッチ処理能力のフィールドには、バッチ処理を行う設備が、1つのバッチ処理単位を実施するに際し、製造することができる中間製品の重量の最大値が格納されている。例えば設備2−1は、バッチ処理能力が15トンであり、注文識別子が共にaである注文A,B,Cの注文量はそれぞれ5トンであり、注文A,B,Cの注文量の合計値は15トンである。そのため、設備2−1は、注文A,B,Cを1つのバッチ処理単位に纏めることができる。 The batch processing capacity field stores the maximum value of the weight of an intermediate product that can be manufactured when a batch processing facility executes one batch processing unit. For example, the equipment 2-1 has a batch processing capacity of 15 tons, the order quantities of orders A, B, and C each having an order identifier a are 5 tons, and the total order quantity of orders A, B, and C. The value is 15 tons. Therefore, the equipment 2-1 can collect orders A, B, and C into one batch processing unit.
バッチ処理期間のフィールドには、バッチ処理を行う設備が1つのバッチ処理単位を実施する際に要する時間が格納されている。本実施の形態では、単位期間として1日が採用されているため、1つのバッチ処理を実施する際に要する時間としては、日数が採用されている。例えば設備2−1では、バッチ処理期間が3日であるため、1つのバッチ処理単位の開始から終了までに3日を要することになる。 The batch processing period field stores the time required for the equipment that performs batch processing to execute one batch processing unit. In the present embodiment, since one day is adopted as the unit period, the number of days is adopted as the time required for executing one batch process. For example, in the equipment 2-1, since the batch processing period is 3 days, it takes 3 days from the start to the end of one batch processing unit.
図2(A)に戻り、負荷山積み部10は、各設備の処理能力(図5参照)を考慮することなく、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に割り当てられ、かつ、工程の順序が満たされるように、各工程を対応する設備の単位期間に割り当て、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備における単位期間毎の負荷である単位負荷を算出する負荷山積み処理を実行する。
Returning to FIG. 2A, the
判定部20は、負荷山積み部10により算出された単位負荷が対応する設備の処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する。
The
バックワード負荷山崩し部40は、判定部20により、負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、負荷超過単位期間の単位負荷が、対応する設備の処理能力を下回るように、負荷超過単位期間に割り当てられたいずれかの工程を、負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てるバックワード負荷山崩し処理(第1負荷山崩し処理の一例)を実行する。ここで、バックワード負荷山崩し処理においては、所定の着手可能時よりも前の単位期間に工程を割り当てることを許容する。なお、所定の着手可能時としては、例えば、生産計画を作成している日である本日を採用することができる。
When the
優先度決定部30は、バックワード負荷山崩し処理及び後述するフォワード負荷山崩し処理が実行される際に用いられる優先度を算出する。具体的には優先度決定部30は、バックワード負荷山崩し部40から優先度の算出依頼を受け付けると、受け付けた優先度の算出依頼に係る各工程の優先度を所定のルールに従って算出し、バックワード負荷山崩し部40に出力する。ここで、所定のルールとしては、優先度の算出依頼に係る注文の納期が早いほど優先度を高く設定し、注文の納期が同日の場合は、注文識別子の順序が若いほど優先度を高く設定するというようなルールを採用することができる。なお、注文識別子としては、上述したようにアルファベットが採用されるため、注文識別子の順序としては、A〜Zのアルファベットの順序を採用することができる。
The
また、優先度決定部30は、フォワード負荷山崩し部60からも優先度算出依頼を受け付け、バックワード負荷山崩し部40と同様にして優先度を算出し、フォワード負荷山崩し部60に出力する。
The
充足判定部50は、バックワード負荷山崩し処理による処理結果において、所定の着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在するか否かを判定する。 The sufficiency determination unit 50 determines whether or not there is a process to which a unit period before a predetermined start time is assigned in the processing result of the backward load collapse process.
フォワード負荷山崩し部60は、充足判定部50により、着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在すると判定された場合、当該工程を着手可能時以降の単位期間に割り当てるフォワード負荷山崩し処理を実行する。また、フォワード負荷山崩し部60は、充足判定部50により、着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在しないと判定された場合、バックワード負荷山崩し処理による処理結果をそのまま、フォワード負荷山崩し処理結果として、バッチ処理決定部70に出力する。
When the fulfillment determination unit 50 determines that there is a process to which a unit period prior to the time when it can be started exists, the forward
バッチ処理決定部70は、フォワード負荷山崩し処理の処理結果において、図4に示すバッチ処理まとめ条件(併合条件)を満たし、かつ、単位負荷の合計値が対応する設備の図6に示すバッチ処理能力を満たし、かつ、実施時間帯の長さが図6に示すバッチ処理期間を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、当該バッチ処理単位の実施時間帯を決定する。
The batch
調整部80は、バッチ処理決定部70により生成された各バッチ処理単位について、バッチ処理単位の開始時までに、当該バッチ処理単位に含まれる全ての工程の1つ上流の工程が終了するように、当該上流の工程に割り当てる単位期間を調整する。
For each batch processing unit generated by the batch
また、調整部80は、実施時間帯が決定されたバッチ処理単位よりも下流の工程において、ある工程の単位期間の終了時刻から、当該工程の1つ下流の工程の単位期間の開始時刻までの期間が、所定期間以上開く場合、当該期間が短くなるように、当該1つ下流の工程に割り当てる単位期間を調整する。
In addition, in the process downstream of the batch processing unit for which the execution time zone has been determined, the
図7は、図2に示す負荷山積み部10の詳細な機能を示すブロック図である。負荷山積み部10は、作業日時決定部11及びバックワード負荷山積み部12を備えている。作業日時決定部11は、図3に示す各注文において、最終工程である工程4を図4に示す納期に対応する単位期間に割り当てると共に、時間方向の逆方向に単位期間を1つずつ遡るようにして、工程3、工程2、工程1に対して順次に単位期間を割り当てる。
FIG. 7 is a block diagram showing detailed functions of the
バックワード負荷山積み部12は、各単位期間について、作業日時決定部11により割り当てられた工程の注文量を図4に示す注文情報120から特定し、特定した注文量の合計値を単位負荷として算出する。
The backward
図8は、図2に示すバックワード負荷山崩し部40の詳細な機能を示すブロック図である。バックワード負荷山崩し部40は、依頼部41、負荷山崩し処理部42、及び先行関係制約充足部43を備えている。
FIG. 8 is a block diagram showing detailed functions of the backward
判定部20は、負荷山積み部10の処理結果を受けて、負荷が積まれている最も早い単位期間から時間方向に向けて、各設備の各単位期間での単位負荷を算出し、単位負荷が対応する設備の処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する。
The
また、判定部20は、後述する負荷山崩し部42の処理が終了した場合、その処理結果に対して、負荷山積み部10の処理結果を受けたときと同一の処理を行い、負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する。
In addition, when the processing of the
依頼部41は、判定部20により負荷超過期間が存在すると判定された場合、負荷超過単位期間に割り当てられた工程に係る注文の注文識別子と当該工程に係る設備識別子とを優先度決定部30に出力することで、優先度の算出依頼を行う。
When the
負荷山崩し処理部42は、優先度決定部30により算出された優先度を受け付け、受け付けた優先度が高い工程から順に、負荷超過単位期間の単位負荷が処理能力以下となるまで、負荷超過単位期間に割り当てられた工程を負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる処理を行う。また、負荷山崩し処理部42は、判定部20により、負荷超過単位期間が存在しないと判定された場合、上記の処理を実行することなく、依頼部41から出力された処理結果を先行関係制約充足部43に出力する。
The load crushing
先行関係制約充足部43は、負荷山崩し処理部42により、元の単位期間よりも前の単位期間に割り当てられた工程が、同じ注文の上流の工程の単位期間よりも以前の単位期間に割り当てられた場合、当該上流の工程が工程の順序を満たすように、当該上流の工程を元の単位期間よりも前の単位期間に割り当てる処理を実行し、得られた処理結果であるバックワード負荷山崩し処理結果を充足判定部50に出力する。
The prior relationship
図9は、フォワード負荷山崩し部60の詳細な機能を示すブロック図である。フォワード負荷山崩し部60は、着手可能日制約解消部61、負荷超過判断部62、依頼部63、負荷山崩し処理部64、及び先行関係制約充足部65を備えている。
FIG. 9 is a block diagram illustrating detailed functions of the forward
着手可能日制約解消部61は、着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた全ての工程を、工程の順序が満たされるように、着手可能日以降の単位期間に割り当てる。負荷超過判断部62は、着手可能日制約解消部61による処理結果を受けて、負荷が積まれている最も早い単位期間から将来に向けて、各設備の各単位期間での単位負荷を算出し、単位負荷が対応する設備の処理能力を超える単位期間(負荷超過単位期間)が存在するか否かを判定する。
The possible start date restriction eliminating unit 61 assigns all the processes to which the unit period before the start possible time is allocated to the unit period after the possible start date so that the order of the processes is satisfied. The
また、負荷超過判断部62は、後述する負荷山崩し処理部64の処理が終了した場合、その処理結果に対して、着手可能日制約解消部61の処理結果を受けた時と同一の処理を行い、負荷超過単位期間の存在の有無を判定する。
Further, when the processing of the load devastating
依頼部63は、負荷超過判断部62により負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、負荷超過単位期間に割り当てられた工程に係る注文の注文識別子と当該工程に係る設備識別子とを優先度決定部30に出力することで、優先度の算出依頼を行う。
When the
負荷山崩し処理部64は、優先度決定部30により算出された優先度を受け付け、受け付けた優先度が高い工程から順に、負荷超過単位期間の単位負荷が処理能力以下となるまで、負荷超過単位期間に割り当てられた工程を負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる処理を行う。また、負荷山崩し処理部64は、負荷超過判断部62により負荷超過単位期間が存在しないと判定された場合、上述の処理を行うことなく、依頼部63からの処理結果を先行関係制約充足部65に出力する。
The load crushing
先行関係制約充足部65は、負荷山崩し処理部64により、元の単位期間よりも前の単位期間に割り当てられた工程が、同じ注文の上流の工程の単位期間よりも以前の単位期間に割り当てられた場合、当該上流の工程が工程の順序を満たすように、当該上流の工程を元の単位期間よりも前の単位期間に割り当てる処理を実行し、得られた処理結果であるフォワード負荷山崩し処理結果をバッチ処理決定部70に出力する。
The prior relationship
図10は、バッチ処理決定部70の詳細な機能を示すブロック図である。バッチ処理決定部70は、バッチ処理まとめ部71、及び実施時間帯決定部72を備えている。バッチ処理まとめ部71は、フォワード負荷山崩し処理の処理結果において、図4に示すバッチ処理まとめ条件(併合条件)を満たし、かつ、単位負荷の合計値が対応する設備の図6に示すバッチ処理能力を満たし、かつ、実施時間帯の長さが図6に示すバッチ処理期間を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、バッチ処理単位を生成する。
FIG. 10 is a block diagram illustrating detailed functions of the batch
実施時間帯決定部72は、あるバッチ処理単位に含まれる全ての工程に対する1つ下流の工程に割り当てられた単位期間が、当該あるバッチ処理単位の実施時間帯よりも後になるように、バッチ処理まとめ部71により生成された各バッチ処理単位の実施時間帯を決定する。
The execution time
図11及び図12は、本生産計画作成装置の動作を示すフローチャートである。図13〜図15は、本生産計画作成装置による処理を示す工程図を示している。以下、これらのフローチャート及び工程図を用いて、本生産計画作成装置の動作について説明する。 FIG.11 and FIG.12 is a flowchart which shows operation | movement of this production plan preparation apparatus. 13 to 15 are process diagrams showing processing by the production plan creation apparatus. Hereinafter, the operation of the production plan creation apparatus will be described using these flowcharts and process diagrams.
まず、ステップS1において、負荷山積み部10は、図13に示すように、設備1〜4の処理能力を考慮することなく、注文A〜Qの工程4を、それぞれ、設備4の納期に対応する単位期間に割り当て、工程4を割り当てた単位期間の1つ前の設備3の単位期間に、注文A〜Qの工程3を割り当て、工程3を割り当てた単位期間の1つ前の設備2−1の単位期間に、注文A〜Qの工程2を割り当て、工程2を割り当てた単位期間の1つ前の設備1の単位期間に、注文A〜Qの工程1を割り当てる。なお、図3に示す仕掛情報は全て未着手になっているため、負荷山積み部10は、全ての注文A〜Qについて工程1〜4を単位期間に割り当てる処理を実行する。例えば、注文Aの納期は6日であるため、本日から6日目の単位期間が納期に対応する単位期間となる。また、ステップS1では、工程2は全て設備2−1に割り当てられているが、これに限定されず、設備2−1〜2−3のうちいずれか1又は複数の設備に割り当てても良い。
First, in step S <b> 1, the
注文Mに注目すると、注文Mの納期が13日であるため(図4)、図13に示すように工程4が13日目に割り当てられ、工程3が設備3の12日目に割り当てられ、工程2が設備2−1の11日目に割り当てられ、工程1が設備1の10日目に割り当てられている。
If attention is paid to the order M, since the delivery date of the order M is 13 days (FIG. 4), as shown in FIG. 13, the
このようにして、図3及び図4に示す注文A〜Qが各設備の単位期間に割り当てられる。そして、ステップS1では、各設備の処理能力が考慮されていない。よって、13日目では、注文P,Qの工程4が設備4の処理能力を超えて割り当てられ、12日目では、注文P、Qの工程3が設備3の処理能力を超えて割り当てられており、注文が集中する単位期間では設備の処理能力を超えて工程が割り当てられていることが分かる。このように、設備の処理能力を超えて割り当てられた工程は、以降の処理により解消されるため、本ステップでは、処理能力を超えた工程の割り当てを許容している。
In this way, orders A to Q shown in FIGS. 3 and 4 are assigned to the unit period of each facility. In step S1, the processing capacity of each facility is not taken into consideration. Therefore, on the 13th day, the
図11に戻り、ステップS2において、負荷山積み部10は、各単位期間に割り当てられた工程の負荷の合計値である単位負荷を図4に示す注文A〜Qの注文量を用いて算出する。例えば、図13に示すように、設備4の13日目では、注文M〜Qの5つの注文が割り当てられている。また、図4に示すように、注文M〜Qはそれぞれ注文量が5トンである。よって、設備4の13日目の単位負荷は5×5=25トンとなる。
Returning to FIG. 11, in step S <b> 2, the
図11に戻り、ステップS3において、判定部20は、ステップS2で算出された単位負荷が対応する設備の処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する。そして、判定部20は、負荷超過期間が存在しない場合は(ステップS3でYES)、ステップS2の処理結果により得られた生産計画をバッチ処理まとめ前の最終的な生産計画として生成する(ステップS4)。
Returning to FIG. 11, in step S <b> 3, the
一方、判定部20は、少なくとも1つの負荷超過単位期間が存在する場合(ステップS3でNO)、処理をステップS5に進める。
On the other hand, if at least one overload unit period exists (NO in step S3), the
図13の例では、設備4の13日目、12日目等で単位負荷が処理能力を超えており、少なくとも1つの負荷超過単位期間が存在するため、ステップS3でNOと判定される。例えば、設備4の処理能力は、図5に示すように15トン/日であるため、設備4の13日目の単位期間では単位負荷が処理能力を10トン超えていることが分かる。また、設備2−1の処理能力は図6に示すように15トン/回であり、3日/回であり、設備2−1の1日あたりの処理能力は5トンであるため、設備2−1の10日目の注文K、J、Iが処理能力を超えていることが分かる。
In the example of FIG. 13, the unit load exceeds the processing capacity on the 13th day, the 12th day, etc. of the
図11に戻りステップS5において、バックワード負荷山崩し部40は、バックワード負荷山崩し処理を実行する。ここで、バックワード負荷山崩し部40は、計画期間の最後から時間方向と逆方向に向けて、単位期間を移していくことで、負荷超過単位期間を探索し、探索した負荷超過単位期間に対してバックワード負荷山崩し処理を実行する。
Returning to FIG. 11, in step S <b> 5, the backward
図13に示すように、バックワード負荷山崩し部40は、設備識別子の順序が最後である設備4において、工程の割り当てられた最も遅い単位期間である13日目が負荷超過単位期間であるか否かを判定し、負荷超過単位期間でない場合は、設備識別子が1つ前の設備3の13日目が負荷超過単位期間であるか否かを判定する。
As shown in FIG. 13, the backward
図13の例では、設備4の13日目は負荷超過単位期間であるため、設備4の13日目の単位負荷が処理能力を下回るように設備4の13日目において、バックワード負荷山崩し処理が実行される。
In the example of FIG. 13, since the 13th day of the
具体的には、設備4の13日目の単位負荷が処理能力を10トン超えている。図4に示す注文量から分かるように、各注文の注文量は5トンであるため、10トンの超過は2つ分の注文に相当する。よって、バックワード負荷山崩し部40は、設備4の13日目に割り当てられた5つの工程のうち、2つの工程を1つ前の単位期間である12日目に割り当てる。
Specifically, the unit load on the 13th day of the
ここで、バックワード負荷山崩し部40は、優先度決定部30により算出された優先度に従って、図13に示す設備4の13日目に割り当てられた5個の注文(注文M〜Q)の中から、2つの注文を抽出し、抽出した2つの注文M,Nを12日目に割り当てる。
Here, according to the priority calculated by the
この場合、注文M〜Qの納期は全て同一であるため、優先度決定部30は、注文M〜Qに対して、注文識別子の順序が若い順で優先度を高く設定する。つまり、優先度は、注文Mが最高となりQが最低となる。
In this case, since the delivery times of the orders M to Q are all the same, the
よって、バックワード負荷山崩し部40は、注文M,Nを抽出し、注文M,Nの工程4を設備4の12日目に割り当てる。
Accordingly, the backward
これにより、設備4の13日目に割り当てられた注文は、図14に示すように注文O,P,Qの3つとなり、設備4の13日目の単位負荷は5×3=15トンとなり、設備4の処理能力である15トン以下となる。
As a result, orders assigned to the 13th day of the
ここで、図13に示すように注文M,Nの工程3は12日目であるため、注文M,Nの工程4を12日目に割り当てると、工程順序が満たされなくなる。そこで、バックワード負荷山崩し部40は、12日目に割り当てられた注文M,Nの工程3を、図14に示すように11日目に割り当てる。同様にして、バックワード負荷山崩し部40は、注文M,Nの工程2を10日目に割り当て、注文M,Nの工程1を9日目に割り当てる。これにより、注文M,Nの工程順序が満たされるようになる。
Here, as shown in FIG. 13, since the
設備4の13日目の処理が終了すると、バックワード負荷山崩し部40は、設備3の13日目に対して同様の処理を行い、設備3の13日目の処理が終了すると、設備2の13日目、設備1の13日目というように処理を進めていく。
When the processing on the 13th day of the
図13の例では、設備3,2−1,1の13日目はいずれも負荷超過単位期間ではないため、バックワード負荷山崩し部40は、単位期間を1日前の12日目に移し、設備4から設備1に対して、設備4の13日目に行った処理と同一の処理を順次に行う。
In the example of FIG. 13, since the 13th day of the
図13の例では、設備4の12日目には、負荷山積み処理によって注文L,K,J,Iの工程4が割り当てられており、また、設備4の13日目の処理によって、更に注文M,Nの工程4が割り当てられており、合計6個の注文の工程4が割り当てられることになる。そのため、設備4の12日目の単位負荷は5×6=30トンとなる。
In the example of FIG. 13, on the 12th day of the
一方、設備4の処理能力は15トン/日であるため、設備4の12日目は、単位負荷が処理能力を15トン上回ることになる。また、注文L,K,J,I,M,Nのうち、注文L,K,J,Iの納期は同一であり、注文M,Nの納期は注文L,K,J,Iよりも遅い。したがって、これらの注文の優先度は、高い順に注文L,K,J,I,M,Nとなる。
On the other hand, since the processing capacity of the
よって、バックワード負荷山崩し部40は、優先度に従って、これら6つの注文の中から注文L,K,Jを抽出し、抽出した注文L,K,Jを1日前の単位期間である11日目に割り当てる。これにより、設備4の12日目は、図14に示すように注文M,N,Iが割り当てられ、単位負荷が設備4の処理能力以下となる。
Therefore, the backward
そして、バックワード負荷山崩し部40は、12日目の設備3,2−1,1において、設備4の12日目と同一の処理を行い、12日目の設備1の処理が終了すると、11日目に処理を移すというようにして、設備1の1日目まで、各単位期間に対して上述の処理を行う。
And the backward
以上に示すステップS5の処理結果により、図13に示す工程図は、最終的に図14に示す工程図となる。なお、工程2においては、利用可能な設備が3つ存在する。よって、バックワード負荷山崩し部40は、設備2−1において、割り当て可能な単位期間が無くなると設備2−2又は2−3の単位期間に工程を割り当てている。
Based on the processing result of step S5 described above, the process chart shown in FIG. 13 is finally the process chart shown in FIG. In
例えば、図13の設備2−1の11日目に着目すると、注文M,N,O,P,Qの5つの工程が割り当てられており、単位負荷が設備2−1の設備能力を超えており、4つの工程が余分に割り当てられている。一方、設備2−2,2−3の11日目には、工程が割り当てられておらず、処理能力を超えていない。 For example, paying attention to the eleventh day of the equipment 2-1 in FIG. 13, five processes of orders M, N, O, P, and Q are allocated, and the unit load exceeds the equipment capacity of the equipment 2-1. Four extra steps are allocated. On the other hand, on the 11th day of facilities 2-2 and 2-3, no process is assigned and the processing capacity is not exceeded.
そこで、バックワード負荷山崩し部40は、設備2−1の11日目に割り当てられた注文M,N,O,P,Qの5つの工程のうち、例えばランダムに2つの工程を選択する、又は、優先度が高い(若しくは低い)順で2つの工程を選択し、選択した2つの工程を設備2−2,2−3にそれぞれ割り当る。そして、バックワード負荷山崩し部40は、設備2−1の11日目に割り当てられた残りの3つの工程に対してバックワード負荷山崩し処理を実行し、設備2−1の11日目の単位負荷を設備2−1の処理能力を下回るようにすればよい。
Therefore, the backward
また、上記説明では、ステップS1に示す負荷山積み処理において、設備2−1のみに工程を割り当てるようにしたが、設備2−2,2−3に対しても工程を割り当てるようにしてもよい。例えば、設備2−1のある単位期間において工程を割り当てることで、当該単位期間が設備2−1の処理能力以上となると、当該単位期間に割り当てるべき工程を設備2−2に割り当てるというようにして、ある単位期間において割り当てるべき工程を、設備2−1から設備2−3の順でサイクリックに割り当てるようにしてもよい。 In the above description, the process is assigned only to the equipment 2-1 in the load stacking process shown in step S1, but the process may be assigned to the equipment 2-2 and 2-3. For example, by assigning a process in a unit period of the equipment 2-1, when the unit period exceeds the processing capacity of the equipment 2-1, the process to be assigned to the unit period is assigned to the equipment 2-2. The steps to be assigned in a certain unit period may be cyclically assigned in the order of the equipment 2-1 to the equipment 2-3.
図11に戻り、ステップS6において、充足判定部50は、着手可能日より前の単位期間に割り当てられた工程が存在するか否かを判定する。ここで、着手可能日は本日である1日目であるため、1日目よりも前の単位期間に割り当てられた工程がない場合、充足判定部50は、着手可能日より前の単位期間に割り当てられた工程がないと判定し(ステップS6でYES)、ステップS5の処理結果により得られた生産計画をバッチ処理まとめ前の最終的な生産計画とする(ステップS7)。 Returning to FIG. 11, in step S <b> 6, the sufficiency determination unit 50 determines whether there is a process assigned to the unit period before the available start date. Here, since the possible start date is the first day, which is today, when there is no process assigned to the unit period before the first day, the satisfaction determination unit 50 sets the unit period before the possible start date. It is determined that there is no assigned process (YES in step S6), and the production plan obtained from the processing result in step S5 is set as a final production plan before batch processing is summarized (step S7).
一方、充足判定部50が、着手可能日よりも前の単位期間に割り当てられた工程が存在すると判定した場合(ステップS6でNO)、着手可能日より前の単位期間に割り当てられた工程が着手可能日よりも後の単位期間に割り当てられるように、フォワード負荷山崩し部60は、フォワード負荷山崩し処理を行う(ステップS8)。
On the other hand, when the sufficiency determination unit 50 determines that there is a process assigned to the unit period before the available start date (NO in step S6), the process assigned to the unit period before the available start date starts. The forward
なお、上記説明では、全注文において着手可能日を1日目としたが、これに限定されず、注文毎に異なる日を採用してもよい。 In the above description, the start date is set as the first day in all orders. However, the present invention is not limited to this, and a different day may be adopted for each order.
図14の例では、全ての工程が着手可能日以降に割り当てられているため、ステップS8,S9の処理はスルーされる。ここで、例えば、設備1の3日目で注文A,Bが着手可能日よりも前に割り当てられていたと仮定する。この場合、注文A,Bの工程1はそれぞれ着手可能日以降の単位期間(例えば着手可能日)であって、設備1の単位期間に割り当てられる。この割り当ての結果、注文A,Bが割り当てられた単位期間が対応する設備の設備能力を超えた場合、当該単位期間の単位負荷が対応する設備の処理能力以下となるように、フォワード負荷山崩し部60の負荷山崩し処理部64によって時間方向の逆方向に工程を移動する処理が実行される。
In the example of FIG. 14, since all the processes are assigned after the start date, the processes of steps S8 and S9 are passed. Here, for example, it is assumed that the orders A and B are allocated before the start date on the third day of the facility 1. In this case, the process 1 of the orders A and B is a unit period (for example, an available date) after the start date, and is assigned to the unit period of the equipment 1. As a result of this assignment, when the unit period to which orders A and B are assigned exceeds the equipment capacity of the corresponding equipment, the forward load collapses so that the unit load of the relevant unit period is less than the processing capacity of the corresponding equipment. A process of moving the process in the reverse direction of the time direction is performed by the load devastating
図11に戻り、ステップS9において、フォワード負荷山崩し処理により得られた生産計画がバッチ処理まとめ前の最終的な生産計画とされる。 Returning to FIG. 11, in step S <b> 9, the production plan obtained by the forward load crushing process is set as the final production plan before batch processing is summarized.
図12に示すステップS10において、バッチ処理決定部70は、計画対象となる生産ラインにバッチ処理を行うことが可能な設備が存在するか否かを判定する。この場合、図6に示すバッチ設備能力情報140に設備2−1,2−2,2−3についての情報が格納されているため、設備2−1,2−2,2−3がバッチ処理可能な設備として判定される。
In step S10 shown in FIG. 12, the batch
バッチ処理可能な設備が存在しない場合は(ステップS10でNO)、ステップS10以前に生成されたバッチ処理前の生産計画が最終的な生産計画とされ、処理が終了される。 If there is no equipment that can be batch-processed (NO in step S10), the production plan before batch processing generated before step S10 is made the final production plan, and the process is terminated.
一方、バッチ処理可能な設備が存在する場合は(ステップS10でYES)、バッチ処理可能な設備に割り当てられた工程について、バッチ処理決定部70はバッチ処理単位を生成する。ここで、バッチ処理決定部70は、まず、設備2−1において、時間方向に沿って単位期間を移していき、バッチ処理が可能な工程が存在するか否かを探索する。
On the other hand, if there is equipment that can be batch processed (YES in step S10), the batch
図14の例では、設備2−1の4日目に注文Bの工程2が割り当てられており、注文Bはバッチ処理可能な注文であるため、注文Bの工程2が選択される。そして、バッチ処理可能な設備である設備2−1〜2−3において、設備方向(設備識別子が増加する方向)に沿って、注文Bとバッチ処理可能な設備が探索され、バッチ処理可能な設備が存在しない場合、探索対象が次の日に移され、次の日において設備方向に注文Bとバッチ処理可能な設備が探索されるというように、バッチ処理能力の上限値に到達するまで、設備方向及び時間方向に向けて注文Bとバッチ処理可能な注文の工程が探索される。本実施の形態では、設備2−1,2−2,2−3のバッチ処理能力は全て15トン/回であり、バッチ処理期間が3日/回であるため、注文量の合計値が15トン、又は注文に要する日数の合計値が3日を超えるまで注文Bとバッチ処理可能な工程が探索される。ここで、1つの注文の1つの工程に要する日数は1日であるため、最大3つの注文の工程がバッチ処理単位としてまとめられる。
In the example of FIG. 14, the
図14の例では、設備2−2の4日目に、注文Aの工程2が割り当てられ、設備2−1の6日目に注文Cの工程2が割り当てられているため、まず、注文Aの工程2が探索され、次に、注文Cの工程2が探索され、注文量の合計値が15トンとなったため、これら3つの工程が1つのバッチ処理単位としてまとめられる。
In the example of FIG. 14, since the
そして、まだ、バッチ処理単位としてまとめられていない注文についても同様の処理が実行さる。これにより、図14に示す工程図は図15に示すようになる。すなわち、I.(注文A,注文B,注文C)、II.(注文D,注文E,注文F)、III.(注文G,注文H,注文I)、IV.(注文J,注文L,注文L)、V.(注文M,注文N,注文O)、VI.(注文P,注文Q)の6つのバッチ処理単位が生成される。ここで、バッチ処理単位VIは処理可能上限値に到達していないが、他にバッチ処理単位としてまとめることが可能な注文が存在しないため、このようにまとめられている。 The same processing is executed for orders that are not yet grouped as batch processing units. Thereby, the process diagram shown in FIG. 14 becomes as shown in FIG. That is, I.I. (Order A, Order B, Order C), II. (Order D, Order E, Order F), III. (Order G, Order H, Order I), IV. (Order J, Order L, Order L), V. (Order M, Order N, Order O), VI. Six batch processing units (order P, order Q) are generated. Here, the batch processing unit VI does not reach the processable upper limit value, but there is no other order that can be grouped as a batch processing unit, and therefore, the batch processing unit VI is grouped in this way.
次に、バッチ処理決定部70は、ステップS11で生成した各バッチ処理単位について処理時間帯を決定する(ステップS12)。具体的には、バッチ処理単位Iについては、下流の工程である工程3が、注文Aは5日目、注文Bは5日目、注文Cは7日目となっている。そのため、バッチ処理単位Iは注文A,B,Cの工程3が割り当てられた日のうち最も早い日である5日目の前日である4日目に終了している必要がある。ここで、バッチ処理単位Iの処理に要する時間は3日である。よって、バッチ処理単位Iは、2日目〜4日目が処理時間帯として割り当てられる。
Next, the batch
バッチ処理単位IIについては、注文Dの工程3が6日目に割り当てられているため、5日目に処理が終了している必要がある。よって、バッチ処理単位IIは、3〜5日目が処理時間帯として割り当てられる。このように、各バッチ処理単位は、自身に含まれる全ての注文の工程の1つ下流の工程に割り当てられた日のうち最も早い日の前日が終了日となるように実施時間帯が決定される。
Regarding the batch processing unit II, since the
次に、バッチ処理決定部70は、各バッチ処理単位を実施する設備を決定する(ステップS13)。この場合、バッチ処理決定部70は、バッチ処理識別子が若い順に設備を決定していく。ここで、バッチ処理識別子は、バッチ処理単位を生成する際に各バッチ処理単位に付与されるものであり、例えば、図15に示すI〜VIの数値が採用されている。
Next, the batch
バッチ処理単位Iは、実施時間帯が2〜4日目に決定されているが、設備2−1〜2−3のいずれの設備においてもバッチ処理単位又は工程が割り当てられていない。よって、バッチ処理単位Iは設備2−1に割り当てられる。また、バッチ処理単位IIは、実施時間帯が3〜5日目に決定されているが、設備2−2〜2−3において3〜5日目はバッチ処理単位又は他の工程が割り当てられていない。よって、バッチ処理単位IIは、設備2−2に割り当てられる。 The execution time zone of batch processing unit I is determined on the second to fourth days, but no batch processing unit or process is assigned to any of the facilities 2-1 to 2-3. Therefore, the batch processing unit I is assigned to the equipment 2-1. The batch processing unit II has an execution time zone determined on the 3rd to 5th days, but in the equipment 2-2 to 2-3, a batch processing unit or other process is allocated on the 3rd to 5th days. Absent. Therefore, the batch processing unit II is assigned to the facility 2-2.
このように、各バッチ処理単位は、決定された実施時間帯において、バッチ処理単位又は工程が割り当てられていない空きの設備が設備識別子の若い順で探索され、設備が割り当てられる。 In this way, each batch processing unit is searched for an empty facility to which a batch processing unit or process is not allocated in the determined execution time zone in ascending order of the facility identifier, and the facility is allocated.
なお、あるバッチ処理単位について決定された実施時間帯が設備2−1〜2−3のいずれの設備においても空いていない場合、設備2−1〜2−3のうちいずれか一つの設備を選択し、選択した設備において既に割り当てられているバッチ処理単位を時間方向の逆方向にずらし、当該あるバッチ処理単位を決定した実施時間帯に割り込ませればよい。 If the execution time zone determined for a certain batch processing unit is not available in any of the equipments 2-1 to 2-3, select one of the equipments 2-1 to 2-3. Then, the batch processing unit already allocated in the selected equipment is shifted in the reverse direction of the time direction, and the certain batch processing unit may be interrupted in the determined execution time zone.
このようにして、各バッチ処理単位について実施時間帯と設備とを割り当てると図15に示す工程図が得られる。 In this way, when the execution time zone and equipment are assigned to each batch processing unit, the process diagram shown in FIG. 15 is obtained.
図12に戻り、ステップS14において、調整部80は、各バッチ処理単位に含まれる全ての注文の1つ上流の工程が、バッチ処理単位の開始日までに終了しているか否かを判定し、終了していない場合、生産計画に調整が必要であると判定する。そして、生産計画に調整が必要であると判定されると(ステップS14でYES)、調整処理が実行される(ステップS15)。一方、ステップS14でNOと判定された場合、すなわち、調整処理が必要でないと判定された場合(ステップS14でNO)、ステップS13の処理により得られた生産計画が最終的な生産計画として、処理が終了される。
Returning to FIG. 12, in step S <b> 14, the
図15の例では、設備1の3日目に注文A,Bの工程1が割り当てられているが、バッチ処理単位Iは設備2−1の2〜4日目に割り当てられているため、注文A,Bの工程1は、バッチ処理単位Iの開始日までに処理が終了されないことになる。 In the example of FIG. 15, the process 1 of orders A and B is assigned on the third day of the equipment 1, but the order of the batch processing unit I is assigned on the second to fourth days of the equipment 2-1. In the process 1 of A and B, the processing is not completed by the start date of the batch processing unit I.
そこで、調整部80は、図16に示すように、注文A,Bの工程1をバッチ処理単位Iの開始日よりも前の日である1日目に割り当てる。
Therefore, as shown in FIG. 16, the
また、図15の例では、設備1の4日目に注文Dの工程1が割り当てられているが、バッチ処理単位IIは設備2−2の3〜5日目に割り当てられているため、注文Dの工程1は、バッチ処理単位IIの開始日までの処理が終了されないことになる。 Further, in the example of FIG. 15, the process 1 of the order D is assigned on the fourth day of the equipment 1, but since the batch processing unit II is assigned on the third to fifth days of the equipment 2-2, the order In step 1 of D, processing up to the start date of batch processing unit II is not completed.
そこで、調整部80は、図16に示すように、注文Dの工程1をバッチ処理単位IIの開始日の以前の日である2日目に割り当てる。ここで、調整部80は、例えば注文Dの工程1を2日目に割り当てることで、単位負荷が設備1の処理能力を超える場合は、注文Dの工程1を2日目よりも以前の日である1日目に割り当てればよい。
Therefore, as illustrated in FIG. 16, the
このように調整部80は、他のバッチ処理単位についても同様の処理を行い、各バッチ処理単位に含まれる注文の上流の工程に割り当てる日を調整する。
As described above, the
図12に戻りステップS16において、調整部80は、ある工程の終了日から当該ある工程の1つ下流の工程の開始日までの期間が、所定期間以上(例えば1日以上)開く場合、当該期間が短くなるように、1つ下流の工程の単位期間を調整する(ステップS17)。
Returning to FIG. 12, in step S <b> 16, the
図16の例では、バッチ処理単位Iは4日目に終了し、注文Cの工程3は7日目に開始されるため、注文Cの工程2が終了してから注文Cの工程3が開始されるまでの期間が、2日となってしまい、間延びした計画となってしまう。
In the example of FIG. 16, the batch processing unit I ends on the fourth day, and the
そこで、調整部80は、図17に示すように、注文Cの工程3をバッチ処理単位Iの終了日の翌日である5日目に割り当てる。また、注文E,Fの工程3についても、同様にして、バッチ処理単位IIの翌日である6日目に割り当てる。また、注文Fの工程3の移動に伴って、注文Fの工程4を注文Fの工程3の翌日である7日目に割り当てる。
Therefore, as shown in FIG. 17, the
また、図16において、注文Fの工程3の移動によって設備3の9日目に1つ空きができるため、注文Iをバッチ処理単位IIIの終了日の翌日である9日目に割り当てる。また、注文Fの工程4の移動により設備4の10日目に空きが出るため、注文Iの工程4を設備4の10日目に割り当てる。
Further, in FIG. 16, since one space is created on the 9th day of the
また、注文Iの工程3の移動によって、設備3の11日目に1つ空きができるため、注文Oの工程3をバッチ処理単位Vの終了日の翌日である11日目に割り当てる。また、注文Iの工程4の移動によって、設備4の12日目に空きが生じるため、注文Oの工程4を設備4の12日目に割り当てる。このようにして最終的に図17に示すような工程図が得られる。
In addition, because the movement of the
図12に戻り、ステップS16でNOの場合、ステップS15により得られた生産計画を最終的な生産計画として処理が終了される。 Returning to FIG. 12, in the case of NO in step S16, the process is ended with the production plan obtained in step S15 as the final production plan.
このように、本実施の形態による生産計画作成装置では、最初の工程のみではなく途中の工程でもバッチ処理を行うような生産計画を作成することができる。また、納期のみならず、各設備の処理能力を考慮して、生産量が最大化されるような生産計画を作成することができる。また、工程順序が守られるようにバッチ処理単位を生成することができる。また、ある工程が終了してから次の工程が開始されるまでの期間が間延びしないような生産計画を作成することができる。 As described above, the production plan creation apparatus according to the present embodiment can create a production plan in which batch processing is performed not only in the first process but also in an intermediate process. Moreover, it is possible to create a production plan that maximizes the production amount in consideration of not only the delivery date but also the processing capacity of each facility. In addition, batch processing units can be generated so that the process order is maintained. Further, it is possible to create a production plan that does not extend the period from the end of a certain process to the start of the next process.
(実施の形態2)
次に、実施の形態2による生産計画作成装置について説明する。本実施の形態による生産計画作成装置は、バッチ処理設備のバッチ処理能力に対する、バッチ処理単位の単位負荷の合計値の割合を示す充填率を新たに定義し、この充填率が規定値を超えるようにバッチ処理単位を決定することを特徴としている。
(Embodiment 2)
Next, a production plan creation apparatus according to
図6に示すようにバッチ処理を行う設備2−1〜2−3処理は、1つのバッチ処理を行うに際し、充填率に関わらず一定の処理時間を要してしまう。充填率が低い場合、その分生産性(処理量[Ton]/時間[Hr])が低下してしまう。 As shown in FIG. 6, the equipment 2-1 to 2-3 processing for performing batch processing requires a certain processing time regardless of the filling rate when performing one batch processing. When the filling rate is low, the productivity (processing amount [Ton] / time [Hr]) decreases accordingly.
そこで、実施の形態2では、実施の形態1による生産計画作成装置に対して、充填率を向上させる機能を追加した。以下、詳細に説明する。なお、本実施の形態において、ハードウエア構成及び機能構成は実施の形態1と同一であるため、図1、図2を用いて説明する。また、本実施の形態において、実施の形態1と同一のものは説明を省く。 Therefore, in the second embodiment, a function for improving the filling rate is added to the production plan creation apparatus according to the first embodiment. This will be described in detail below. In the present embodiment, the hardware configuration and the functional configuration are the same as those in the first embodiment, and therefore will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same elements as those in the first embodiment are not described.
実施の形態2では、図2(B)に示すバッチ設備能力情報140として、図6に示すものに代えて、図18(A)、(B)に示すものを採用している。図18(A)、(B)は、実施の形態2におけるバッチ設備能力情報140の一例を示した図である。図18(A)に示すように、実施の形態2のバッチ設備能力情報140は、図6のバッチ設備能力情報140に対して、更に、可能充填率(%)のフィールドを備えている。バッチ設備能力情報は、バッチ処理候補をバッチ処理単位として決定するか否かを判定するための規定値である。つまり、バッチ処理候補の充填率が可能充填率よりも大きければ、そのバッチ処理候補はバッチ処理単位として決定されるのである。図18(A)の例では、設備2−1〜2−3のバッチまとめ充填率は全て60%に設定されている。但し、この値は一例にすぎず、50%、80%、90%等、製造物に応じて要求される生産効率から好適な値を適宜採用すればよい。
In the second embodiment, as the batch
また、図18(B)に示すように、実施の形態2のバッチ設備能力情報140は、図6のバッチ設備能力情報140に対してさらに、繰越可能日数、及び探索日数のフィールドを備えている。繰越可能日数及び探索日数については後述する。
Also, as shown in FIG. 18B, the batch
本実施の形態において、図10に示すバッチ処理まとめ部71は、以下の処理を実行する。図19、図20は、実施の形態2におけるバッチ処理まとめ部71の処理を説明するための工程図である。図19の工程図は、バッチまとめ処理が行われる直前、つまり、図11のステップS10の処理が開始される直前の状態を表している。したがって、図19の工程図は、図14の設備2−1〜2−3の工程図と同じ状態となっている。図20は、図19の工程図の続きの工程図である。図21は、実施の形態2におけるバッチ処理まとめ部71の処理を示すフローチャートである。以下、これらの図を用いて本実施の形態によるバッチまとめ処理について説明する。
In the present embodiment, the batch
図21に示すステップS21において、バッチ処理まとめ部71は、注目工程を設定する。ここで、バッチ処理まとめ部71は、設備2−1〜2−3に割り当てられた工程のうち、つまり、同一工程を実施する複数のバッチ処理設備のうち、最先の単位期間に割り当てられた工程を、最初の注目工程として設定する。なお、同一の単位期間に複数の工程が割り当てられている場合は、設備番号の若い順で、注目工程を設定すればよい。
In step S21 shown in FIG. 21, the batch
図19の例では、設備2−1の4日目の単位期間に注文Bの工程2が割り当てられている。したがって、バッチ処理まとめ部71は、注文Bの工程2を最初の注目工程として設定する。以後、バッチ処理まとめ部71は、設備2−1〜2−3に割り当てられた工程のうち、最先の単位期間に割り当てられた工程から後の方向に向けて、バッチ処理単位としてまとめられていない工程を順次に注目工程として設定する。なお、バッチ処理まとめ部71は、設備2−1〜2−3において、同日に2つ以上の工程が割り当てられている場合、設備番号の若い設備から順番に注目工程を設定する。図19の例では、4日目の単位期間において、設備2−1に注文Aの工程2、設備2−2に注文Bの工程2が割り当てられている。したがって、設備番号の若い設備2−1に割り当てられた注文Bの工程2が注文Aの工程2より優先して注目工程として設定される。
In the example of FIG. 19, the
図21に示すステップS22において、バッチ処理まとめ部71は、注目工程が割り当てられた単位期間から後の方向に所定の時間長を有する探索範囲を設定する。図19の例では、注文Bの工程2が注目工程として設定されている。また、図18(B)に示すバッチ設備能力情報140の探索日数には3日が格納されている。
In step S22 shown in FIG. 21, the batch
したがって、図19の例では、注目工程が割り当てられた4日目を始点とし、4+3=7日目を終点とする4日分の単位期間の時間長が探索範囲DAとして設定されている。 Accordingly, in the example of FIG. 19, the time length of the unit period for four days starting from the fourth day to which the process of interest is assigned and starting from 4 + 3 = 7 is set as the search range DA.
図21に戻り、ステップS23において、バッチ処理まとめ部71は、設定した探索範囲DAの中から、注目工程とバッチ処理識別子(併合条件)が同一である工程を探索し、バッチ処理候補を生成するする。ここで、バッチ処理まとめ部71は、同一工程のバッチ処理設備である設備2−1〜2−3において探索範囲DA内の単位期間に割り当てられた工程を探索範囲とする。図19の例では、注文A,C,D,Eの工程2が探索対象となる。
Returning to FIG. 21, in step S <b> 23, the batch
ここで、探索範囲DAにおいて、注文Bとバッチ処理識別子が同一の注文はないものとする。したがって、この場合、注文Bの工程2のみからなるバッチ処理候補が生成される。なお、注文Bとバッチ処理条件が同一である注文が注文A、Cであるとすると、注文A,B,Cの工程2が1つにまとめられてバッチ処理候補が生成される。
Here, it is assumed that there is no order having the same batch processing identifier as order B in the search range DA. Accordingly, in this case, a batch processing candidate consisting only of the
図21に戻り、ステップS24において、バッチ処理まとめ部71は、生成したバッチ処理候補の充填率を算出する。充填率は下記の式で表される。
Returning to FIG. 21, in step S24, the batch
充填率=バッチ処理候補の単位負荷の合計値/バッチ処理設備のバッチ処理能力
ここで、注文Bの注文量は5トンであるため(図4参照)、図19の例で生成されたバッチ処理候補の単位負荷の合計値は5トンとなる。また、設備2−1のバッチ処理能力は15トンである(図18(A)参照)。したがって、充填率は、5/15×100=33.3%と算出される。
Filling rate = total value of unit loads of batch processing candidates / batch processing capacity of batch processing equipment Here, since the order quantity of order B is 5 tons (see FIG. 4), the batch processing generated in the example of FIG. The total value of the candidate unit loads is 5 tons. Moreover, the batch processing capacity of the equipment 2-1 is 15 tons (see FIG. 18A). Therefore, the filling rate is calculated as 5/15 × 100 = 33.3%.
図21に戻り、ステップS25において、バッチ処理まとめ部71は、充填率が可能充填率よりも大きい場合(ステップS25でYES)、処理をステップS28に進め、充填率が可能充填率以下の場合(ステップS25でNO)、処理をステップS26に進める。
Returning to FIG. 21, in step S <b> 25, when the filling rate is larger than the possible filling rate (YES in step S <b> 25), the batch
ここでは、算出された充填率(33.3%)は、設備2−1の可能充填率(60%)未満であるため(図18(A)参照)、ステップS25でNOと判定される。 Here, since the calculated filling rate (33.3%) is less than the possible filling rate (60%) of the equipment 2-1 (see FIG. 18A), NO is determined in step S25.
ステップS26において、バッチ処理まとめ部71は、図20に示すように、現在設定している注目工程を後の方向に1日繰り越す。図20の例では、注文Bの工程2は、割り当てられた単位期間が4日目から5日目に繰り越されている。
In step S <b> 26, the batch
図21に戻り、ステップS27において、繰越日数が繰越可能日数に到達していない場合(ステップS27でNO)、処理がステップS22に戻される。 Returning to FIG. 21, when the number of days to be carried forward has not reached the number of days that can be carried forward in step S27 (NO in step S27), the process is returned to step S22.
ここで、繰越可能日数は、3日に設定されている(図18(B))。図20の例では、繰越日数がまだ1日であり、3日に到達していないため、ステップS27でNOと判定され、処理がステップS22に戻されている。 Here, the number of days that can be carried forward is set to 3 days (FIG. 18B). In the example of FIG. 20, since the number of days carried forward is still one day and has not reached the third day, NO is determined in step S27, and the process is returned to step S22.
したがって、図20の例では、5日目に繰り越された注文Bの工程2に対して探索範囲DAが設定される。この場合、探索範囲DAは、5日目が始点とされ、5日目に探索日数である3日を加えた8日目が終点とされている。そして、新たに設定された探索範囲DAに対して新たなバッチ処理候補が生成されてバッチまとめ処理が行われる。
Accordingly, in the example of FIG. 20, the search range DA is set for the
図20の例では、注文H,F,Gの工程2が新たに探索範囲DAに含まれている。ここで、注文Bに対して例えば注文Gがバッチ処理まとめ条件が同一であるとすると、注文B,Gの工程2が1つにまとめられてバッチ処理候補が生成される。この場合の充填率は、110(=5+5)/15=66.6%となって、可能充填率である60%を超えている。従って、注文B,Gの工程2からなるバッチ処理候補がバッチ処理単位として決定されることになる。
In the example of FIG. 20, the
ここで、探索範囲DAにおいて、バッチ処理候補の単位負荷の合計値が、バッチ処理設備の1回のバッチ処理能力より大きくなった場合、バッチ処理の必要回数を求め、バッチ処理の必要回数に1回のバッチ処理能力を乗じた値を分母とし、単位負荷の合計値を分子として充填率を求めればよい。 Here, in the search range DA, when the total value of the unit load of the batch processing candidate is larger than the batch processing capability of the batch processing facility, the required number of batch processing is obtained, and the required number of batch processing is 1 What is necessary is just to obtain | require a filling rate by making into a denominator the value which multiplied batch processing capacity of 1 time, and making the total value of unit load the numerator.
例えば、バッチ処理候補の単位負荷の合計値が20トンとなった場合、図18(A)に示す1回のバッチ処理能力である15トンで20トンを割り、整数の商である1に1を加えて必要回数が2回として求められる。そして、2回に1回のバッチ処理能力である15トンを乗じた30トンが分母とされ、単位負荷の合計値である20トンを分子として、充填率(=66.6%)が算出される。 For example, when the total unit load of batch processing candidates is 20 tons, 20 tons is divided by 15 tons, which is the batch processing capacity shown in FIG. 18A, and 1 is an integer quotient. And the required number of times is calculated as 2. Then, 30 tons multiplied by 15 tons, which is a batch processing capacity once in two times, is used as the denominator, and the filling rate (= 66.6%) is calculated with 20 tons which is the total value of unit loads as the numerator. The
一方、ステップS27において、繰越日数が繰越可能日数に到達した場合(ステップS27でYES)、処理がステップS28に進められる。つまり、バッチ処理まとめ部71は、充填率が可能充填率よりも小さい場合、繰越日数が繰越可能日数に到達するまで、注目工程を1日ずつずらしてゆき、バッチ処理候補を繰り返し生成し、充填率が可能充填率より大きくなったときのバッチ処理候補をバッチ処理単位として決定する。
On the other hand, if the number of days carried forward has reached the number of days that can be carried forward in step S27 (YES in step S27), the process proceeds to step S28. That is, when the filling rate is smaller than the possible filling rate, the batch
ステップS28において、バッチ処理まとめ部71は、現在のバッチ処理候補をバッチ処理単位として決定する。
In step S28, the batch
一方、バッチ処理まとめ部71は、注目工程を繰越可能日数に到達するまで繰り越しても、充填率が可能充填率より大きくならない場合、ステップS27でYESと判定して、現在のバッチ処理候補をバッチ処理単位として決定する。
On the other hand, if the filling rate does not become larger than the possible filling rate even if the batch process is carried forward until the number of days that can be carried forward is reached, the batch
このように注目工程を1日ずつ繰り越していって探索範囲DAを再設定することで、注目工程に対してバッチ処理まとめ条件(併合条件)が同一の工程を探索できる可能性が高まり、バッチ処理単位としてまとめられずに取り残される工程が発生する可能性を低くすることができる。 In this way, carrying forward the attention process one day at a time and resetting the search range DA increases the possibility of searching for a process with the same batch processing summary condition (merging condition) with respect to the attention process. It is possible to reduce the possibility of a process that is left uncollected as a unit.
一方、注目工程の繰り越しを途中で止めない場合、バッチ処理単位としてまとめられずに取り残される工程が頻発する可能性が高くなる。そこで、本実施の形態では、繰り越し可能日数を定め、注目工程の繰り越しを途中で止めている。 On the other hand, if the carry-over of the target process is not stopped halfway, there is a high possibility that a process that is left uncollected as a batch processing unit frequently occurs. Therefore, in the present embodiment, the number of days that can be carried over is determined, and the carrying over of the process of interest is stopped halfway.
そして、ステップS21で設定された注目工程に対するバッチまとめ処理が終了すると、バッチ処理まとめ部71は、次の工程を注目工程として設定し、この注目工程に対して図21のフローチャートに示す処理を実行する。また、バッチまとめ処理が終了すると、図12のステップS12に処理が戻され、ステップS12以降の処理が実施され、最終的な生産計画が生成される。
Then, when the batch summarization process for the target process set in step S21 is completed, the batch
(実施の形態3)
次に、実施の形態3による生産計画作成装置について説明する。本実施の形態による生産計画作成装置は、複数のバッチ処理設備のバッチ処理に要する処理時間のバラツキの低さを示す平準度と、実施の形態2で定義された充填率とから定められる評価値を新たに定義し、この評価値が最小となるように、バッチ処理単位が割り当てられるバッチ処理設備の割り当てパターンを決定することを特徴としている。そして、各バッチ処理設備の処理能力がそれぞれ異なる場合であっても、一部のバッチ処理設備に負荷が集中しないようにしたことを特徴としている。なお、本実施の形態において、実施の形態1,2と同一のものは説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, a production plan creation apparatus according to
実施の形態3では、バッチ設備能力情報140として、図22に示すものを採用している。図22は、実施の形態3におけるバッチ設備能力情報140の一例を示した図である。図22に示すバッチ設備能力情報140は、データ構造は図18(A)に示すバッチ設備能力情報140と同一であるが、バッチ処理能力とバッチ処理期間とが設備2−1〜2−2においてそれぞれ異なっている。
In
本実施の形態において、図10に示すバッチ処理まとめ部71は、以下の処理を実行する。図23は、実施の形態3におけるバッチ処理まとめ部71の処理を説明するための工程図である。図23の工程図は、バッチまとめ処理が行われる直前、つまり、図11のステップS10の処理が開始される直前の状態を表している。但し、工程の割り当て状態は、説明の便宜上、実施の形態1の割り当て状態と若干相違させている。図24は、実施の形態3におけるバッチ処理まとめ部71の処理を示すフローチャートである。以下、これらの図を用いて本実施の形態によるバッチまとめ処理について説明する。
In the present embodiment, the batch
図24に示すステップS31において、バッチ処理まとめ部71は、設備2−1〜2−3に割り当てられた工程のうち、すなわち、同一工程を実施する複数のバッチ処理設備に割り当てられた工程のうち、最先の工程が割り当てられた単位期間から後の方向に所定の時間長を有する探索範囲DAを設定する。ここで、探索範囲DAの時間長としては、実施の形態2と同じ3日を採用する。
In step S31 illustrated in FIG. 24, the batch
図23の例では、設備2−1〜2−3において、4日目の単位期間に注文A,Bの工程2が割り当てられており、この工程が最先の工程に該当するため、4日目を始点とし、4日目に探索日数である3日を加えた7日目を終点とする探索範囲DAが設定されている。
In the example of FIG. 23, in the equipment 2-1 to 2-3, the
図24に示すステップS32において、バッチ処理まとめ部71は、探索範囲DA内において、バッチ処理識別子を同一とする工程をまとめて、バッチ処理識別子毎のバッチ処理候補を生成する。
In step S32 shown in FIG. 24, the batch
図23の例では、探索範囲DA内において、バッチ処理識別子がaの注文A,B,Tがバッチ処理候補B_aとしてまとめられ、バッチ処理識別子がbの注文D,E,R、S,Uがバッチ処理候補B_bとしてまとめられ、バッチ処理識別子がcの注文Cがバッチ処理候補B_cとしてまとめられる。 In the example of FIG. 23, orders A, B, and T with the batch processing identifier a are grouped as batch processing candidates B_a within the search range DA, and orders D, E, R, S, and U with the batch processing identifier b are The batch processing candidate B_b is collected, and the order C having the batch processing identifier c is collected as the batch processing candidate B_c.
図24に示すステップS33において、バッチ処理まとめ部71は、バッチ処理候補B_a,B_b,B_cを設備2−1〜2−3のいずれかに割り当てて複数の設備割り当てパターンを生成する。ここで、バッチ処理まとめ部71は、バッチ処理候補B_a,B_b,B_cを設備2−1〜2−3に組み合わせ得る全組み合わせパターンを設備割り当てパターンとして生成する。
In step S33 illustrated in FIG. 24, the batch
ステップS34において、バッチ処理まとめ部71は、ステップS33で生成した複数の設備割り当てパターンの中から1つの設備割り当てパターンを評価値の算出対象となる設備割り当てパターンとして特定する。ここで、バッチ処理まとめ部71は、複数の設備割り当てパターンの中から例えばランダムに1つの設備割り当てパターンを特定すればよい。ここでは、まず、バッチ処理候補B_a,B_b,B_cを、それぞれ設備2−1〜2−3に割り当てた設備割り当てパターンP_1が、評価値の算出対象となる設備割り当てパターンとして特定されたものとする。
In step S <b> 34, the batch
ステップS35において、バッチ処理まとめ部71は、ステップS34で特定した設備割り当てパターンについて、設備毎に充填率を算出し、設備毎の充填率の平均値である平均充填率を算出する。設備割り当てパターンP_1においては、設備2−1〜2−3のバッチ処理能力は、それぞれ、1回あたり10トン、30トン、15トンであり、バッチ処理候補B_a,B_b,B_cの単位負荷の合計値は、15トン,25トン,5トンであるため、設備2−1〜2−3の充填率は、それぞれ、15/20×100=75%,25/30×100=83.3%,5/15×100=33.3%となる。したがって、設備割り当てパターンP_1の平均充填率は、(75+83.3+33.3)/3=63.8%となる。
In step S35, the batch
次に、ステップS36において、バッチ処理まとめ部71は、ステップS34で特定した設備割り当てパターンの平準度を算出する。ここで、平準度は下記の式により表される。
Next, in step S36, the batch
平準度=(Σ√(L_ave−L(i))2)/N
但し、iは設備2−1〜2−3を特定するためのインデックスであり、L(i)は設備2−iでの処理日数を示し、L_aveは設備2−1〜2−3の各バッチ処理設備での処理日数の平均値を示し、Nは設備2−1〜2−3の個数である。
Level == (Σ√ (L_ave−L (i)) 2 ) / N
However, i is an index for specifying the equipment 2-1 to 2-3, L (i) indicates the number of processing days in the equipment 2-i, and L_ave is each batch of the equipment 2-1 to 2-3. The average value of the processing days in a processing facility is shown, and N is the number of facilities 2-1 to 2-3.
ここで、バッチ処理候補B_a,B_b,B_cの単位負荷の合計値を、それぞれ、15トン,25トン,5トンとする。すると、設備割り当てパターンP_1について、図22に示すように設備2−1のバッチ処理能力は1回あたり10トンであり、バッチ処理期間は1回あたり2日であるため、設備2−1の処理日数L(1)は、2日となる。同様に、設備割り当てパターンP_1について、設備2−2,2−3の処理日数L(2),L(3)は4日,3日となる。よって、パターンP_1について、処理日数の平均値L_aveは(2+4+3)/3=3日となる。 Here, the total values of the unit loads of the batch processing candidates B_a, B_b, and B_c are 15 tons, 25 tons, and 5 tons, respectively. Then, for the equipment allocation pattern P_1, as shown in FIG. 22, the batch processing capacity of the equipment 2-1 is 10 tons per time, and the batch processing period is 2 days per time. The number of days L (1) is 2 days. Similarly, regarding the equipment allocation pattern P_1, the processing days L (2) and L (3) of the equipments 2-2 and 2-3 are 4 days and 3 days. Therefore, for the pattern P_1, the average value L_ave of the processing days is (2 + 4 + 3) / 3 = 3 days.
したがって、パターンP_1について、平準度=(√(3−2)2+√(3−4)2+√(3−3)2))/3=2/3となる。 Therefore, level equality = (√ (3-2) 2 + √ (3-4) 2 + √ (3-3) 2 )) / 3 = 2 for the pattern P_1.
ステップS36において、バッチ処理まとめ部71は、次式に示すように平均充填率と平準度とを重み付け加算してステップS34で特定した設備割り当てパターンの評価値を求める。
In step S36, the batch
評価値=α・平均充填率+β・平準度
ここで、α,βは予め定められた重み係数を示し、平均充填率を重視する場合はα>βと設定され、平準度を重視する場合はα<βと設定され、平均充填率と平準度とを等しく扱う場合はα=βと設定される。
Evaluation value = α · Average filling rate + β · Level of uniformity Here, α and β represent predetermined weighting factors, and α> β is set when importance is placed on the average filling rate, and when importance is placed on levelness. α <β is set, and α = β is set when the average filling rate and the level of equality are treated equally.
設備割り当てパターンP_1においては、平均充填率が63.8%、平準度が2/3であるため、0.638・α+2/3・βが評価値として算出される。 In the equipment allocation pattern P_1, since the average filling rate is 63.8% and the level is 2/3, 0.638 · α + 2/3 · β is calculated as the evaluation value.
ステップS38において、バッチ処理まとめ部71は、評価値が最小となる設備割り当てパターンを特定できた場合は(ステップS38でYES)、処理をステップS39に進め、評価値が最小となる設備割り当てパターンを特定できなかった場合は(ステップS38でNO)、処理をステップS34に戻し、評価値の算出対象となる次の設備割り当てパターンを特定し、この設備割り当てパターンに対して評価値を算出する。
In step S38, if the batch
ここで、バッチ処理まとめ部71は、最小の評価値を保持しておき、残りの設備割り当てパターンにおいて評価値を最小にすることができる設備割り当てパターンが存在するか否かを推定し、評価値を最小にすることができる設備割り当てパターンが存在すると推定できない場合、ステップS38でNOと判定すればよい。この推定は、例えば、シミュレーテッドアニーリングの手法を用いればよい。これにより、全ての設備割り当てパターンについて評価値を算出する必要がなくなり、処理負担を軽減することができる。
Here, the batch
ステップS39において、バッチ処理まとめ部71は、評価値を最小とする設備割り当てパターンから設備2−1〜2−3に割り当てるバッチ処理単位を決定する。図23の例では、バッチ処理候補B_aを設備2−3で行い、バッチ処理候補B_bを設備2−2で行い、バッチ処理候補B_cを設備2−1で行う設備割り当てパターンP_xの評価値が最小になったため、設備割り当てパターンP_xが特定される。
In step S39, the batch
したがって、バッチ処理まとめ部71は、バッチ処理候補B_a,B_b,B_cをそれぞれ、設備2−3,2−2,2−1のバッチ処理単位として決定する。
Therefore, the batch
そして、4日目〜7日目の探索範囲DAに対するバッチまとめ処理が終了すると、現在設定している探索範囲DAが後の方向に探索範囲DAの時間長だけずらされ、次の探索範囲DAが設定され、次の探索範囲DAについて図24のフローチャートの処理が実行される。図23の例では、8日目〜11日目が次の探索範囲DAとして設定される。そして、探索範囲DAが最終日に到達するまで順次に設定され、設定された探索範囲DAに対して図24のフローチャートの処理が実行される。なお、バッチまとめ処理が終了すると、図12のステップS12に処理が戻され、ステップS12以降の処理が実施され、最終的な生産計画が生成される。 When the batch summarization process for the search range DA on the 4th to 7th days is completed, the currently set search range DA is shifted in the backward direction by the time length of the search range DA, and the next search range DA is The process of the flowchart of FIG. 24 is executed for the next search range DA. In the example of FIG. 23, the 8th to 11th days are set as the next search range DA. Then, the search range DA is sequentially set until the last day is reached, and the process of the flowchart of FIG. 24 is executed for the set search range DA. When the batch summarization process is completed, the process is returned to step S12 in FIG. 12, the processes after step S12 are performed, and a final production plan is generated.
このように、本実施の形態によれば、評価値が最小となる設備割り当てパターンからバッチ処理単位が決定されているため、複数のバッチ処理設備のバッチ処理能力がそれぞれ異なる場合であっても、一部のバッチ処理設備に負荷が集中することが防止されるようにバッチ処理単位を決定することができる。 Thus, according to this embodiment, since the batch processing unit is determined from the equipment allocation pattern that minimizes the evaluation value, even when the batch processing capabilities of the plurality of batch processing equipment are different from each other, The batch processing unit can be determined so as to prevent the load from being concentrated on some batch processing facilities.
なお、本実施の形態3において実施の形態2の処理を取り入れても良い。具体的には、図24のステップS35において、ある設備割り当てパターンにおいて、いずれかの設備の充填率が可能充填率以下となった場合、当該設備割り当てパターンを評価値の算出対象から除外すればよい。これにより、充填率が低いバッチ処理候補を含む設備割り当てパターンを評価値の算出態様から除外され、生産計画作成装置の処理負担を軽減することができる。 In the third embodiment, the processing of the second embodiment may be incorporated. Specifically, in step S35 of FIG. 24, in a certain equipment allocation pattern, when the filling rate of any equipment falls below the possible filling rate, the equipment allocation pattern may be excluded from the evaluation value calculation target. . Thereby, the equipment allocation pattern containing the batch process candidate with a low filling rate is excluded from the calculation mode of the evaluation value, and the processing load of the production plan creation device can be reduced.
10 負荷山積み部
11 作業日時決定部
12 バックワード負荷山積み部
20 判定部
30 優先度決定部
40 バックワード負荷山崩し部
41 依頼部
42 負荷山崩し処理部
43 先行関係制約充足部
50 充足判定部
60 フォワード負荷山崩し部
61 着手可能日制約解消部
62 負荷超過判断部
63 依頼部
64 負荷山崩し処理部
65 先行関係制約充足部
70 バッチ処理決定部
71 バッチ処理まとめ部
72 実施時間帯決定部
80 調整部
100 記憶部
110 製造工程情報
120 注文情報
130 設備能力情報
140 バッチ設備能力情報
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数の製品は、各工程に対応する設備を用いて製造されるものであり、
各工程は、ある期間を一定の時間間隔で区切ることで得られる単位期間に割り当てられ、
各設備の所定の処理能力を考慮することなく、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に割り当てられ、かつ、工程の順序が満たされるように、各工程を対応する設備の単位期間に割り当て、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備における単位期間毎の負荷である単位負荷を算出する負荷山積み処理を行う負荷山積み手段と、
前記負荷山積み手段により算出された単位負荷が対応する設備の前記処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、前記負荷超過単位期間の単位負荷が、対応する設備の前記処理能力以下となるように、前記負荷超過単位期間に割り当てられたいずれかの工程を、前記負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる第1負荷山崩し処理を行う第1負荷山崩し手段と、
前記第1負荷山崩し処理による処理結果において、所定の着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在する場合、当該工程を前記着手可能時以降の単位期間に割り当てる第2負荷山崩し処理を行う第2負荷山崩し手段と、
前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、所定の併合条件を満たし、かつ、前記単位負荷の合計値が所定のバッチ処理条件を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、当該バッチ処理単位の実施時間帯を決定するバッチ処理決定手段と、
前記バッチ処理単位の開始時までに、当該バッチ処理単位に含まれる工程の1つ上流の工程が終了するように、1つ上流の工程に割り当てる単位期間を調整する調整手段とを備えることを特徴とする生産計画作成装置。 A production plan creation device for creating a production plan for producing a plurality of products through a plurality of processes including a batch processing process,
The plurality of products are manufactured using equipment corresponding to each process,
Each process is assigned to a unit period obtained by dividing a certain period by a fixed time interval,
Without considering the predetermined processing capacity of each facility, each process is assigned to the unit period corresponding to each process so that the final process of each product is assigned to the unit period corresponding to the delivery date and the order of the processes is satisfied. Load stacking means for performing load stacking processing for calculating a unit load that is a load per unit period in each facility based on a predetermined order quantity for each product,
Determining means for determining whether or not there is an overload unit period, which is a unit period in which the unit load calculated by the load pile means exceeds the processing capacity of the corresponding equipment;
When it is determined by the determination means that the overload unit period exists, the unit load of the overload unit period is assigned to the overload unit period so that the unit load is equal to or less than the processing capacity of the corresponding equipment. A first load-climbing means for performing a first load-climbing process for assigning any step to a unit period preceding the overload unit period;
In the processing result of the first load collapse process, when there is a process to which a unit period before a predetermined start time is assigned, the second load collapse is assigned to the unit period after the start possible time. A second load crushing means for performing the processing,
In the processing result of the second load crushing process, a plurality of processes are merged as a batch processing unit so that a predetermined merging condition is satisfied and a total value of the unit loads satisfies a predetermined batch processing condition, and the batch Batch processing determining means for determining an execution time zone of a processing unit;
Adjusting means for adjusting a unit period allocated to one upstream process so that one upstream process of the process included in the batch processing unit is completed by the start of the batch processing unit. Production plan creation device.
前記バッチ処理決定手段は、
前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、前記バッチ処理設備に割り当てられた各工程を順次に注目工程として設定する第1処理と、
前記注目工程が割り当てられた単位期間から後の方向に所定の時間長を有する探索範囲を設定する第2処理と、
前記探索範囲の中から、前記注目工程と前記併合条件が同一である工程を探索し、バッチ処理候補を生成する第3処理と、
前記バッチ処理設備のバッチ処理能力に対する、前記バッチ処理候補の単位負荷の合計値の割合を示す充填率を算出する第4処理と、
前記充填率が規定値より大きい場合、前記バッチ処理候補を前記バッチ処理単位として決定する第5処理と、
前記充填率が規定値以下の場合、前記注目工程を後の方向に1単位期間ずつずらしながら、前記バッチ処理候補を繰り返し生成し、前記充填率が前記規定値より大きくなったときのバッチ処理候補を前記バッチ処理単位として決定する第6処理とを実行する請求項1〜3のいずれかに記載の生産計画作成装置。 The batch processing conditions indicate the batch processing capacity of a batch processing facility capable of batch processing,
The batch processing determining means includes
In the processing result by the second load escaping process, a first process for sequentially setting each process assigned to the batch processing facility as a target process;
A second process of setting a search range having a predetermined time length in a direction after the unit period to which the attention process is assigned;
From the search range, search for a process having the same merge condition as the target process, and a third process for generating a batch process candidate;
A fourth process for calculating a filling rate indicating a ratio of a total value of unit loads of the batch processing candidates to a batch processing capacity of the batch processing facility;
A fifth process for determining the batch process candidate as the batch process unit when the filling rate is greater than a specified value;
When the filling rate is equal to or less than a specified value, the batch process candidate is repeatedly generated while shifting the target process in the backward direction by one unit period, and the batch processing candidate when the filling rate becomes larger than the specified value The production plan creation device according to any one of claims 1 to 3, wherein a sixth process for determining a batch processing unit as a batch processing unit is executed.
少なくとも1つの工程に対応する設備は、バッチ処理が可能な複数のバッチ処理設備から構成され、
各バッチ処理設備は、それぞれ、前記バッチ処理能力が異なり、
前記バッチ処理決定手段は、
前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、工程を同一とする複数のバッチ処理設備に割り当てられた工程のうち、最先の工程が割り当てられた単位期間から後の方向に所定の時間長を有する探索範囲を設定する第1処理と、
前記探索範囲内において、前記併合条件を同一する工程をまとめて、前記併合条件毎のバッチ処理候補を生成する第2処理と、
各バッチ処理候補をいずれかのバッチ処理設備に割り当てて複数の設備割り当てパターンを生成する第3処理と、
各設備割り当てパターンについて、前記バッチ処理設備の前記バッチ処理能力に対する、バッチ処理候補の単位負荷の合計値の割合を示す充填率をバッチ処理設備毎に算出し、算出した充填率の平均値である平均充填率を算出する第4処理と、
各設備割り当てパターンについて、各バッチ処理候補の単位負荷の合計値と、各バッチ処理候補が割り当てられたバッチ処理設備の前記バッチ処理能力とから各バッチ処理設備の処理時間を算出し、算出した処理時間から各処理時間のバラツキの低さを示す平準度を算出する第5処理と、
各設備割り当てパターンについて、前記平準度と前記充填率とを重み付け加算して評価値を算出し、評価値を最小とする設備割り当てパターンに基づいて前記バッチ処理単位を決定する第6処理とを実行し、
前記第1処理は、前記決定処理によりバッチ処理単位が決定される毎に、現在設定している探索範囲を後の方向に前記探索範囲の時間長だけずらして次の探索範囲を設定し、次の探索範囲について前記第2〜第6処理を実行させて、前記バッチ処理単位を決定させる請求項1〜3のいずれかに記載の生産計画作成装置。 The batch processing conditions indicate the batch processing capacity of batch processing equipment that is equipment capable of batch processing,
The equipment corresponding to at least one process is composed of a plurality of batch processing equipment capable of batch processing,
Each batch processing facility has a different batch processing capacity,
The batch processing determining means includes
Among the processes assigned to a plurality of batch processing facilities having the same process in the processing result by the second load crushing process, a predetermined time length is given in the direction from the unit period to which the earliest process is assigned. A first process for setting a search range having;
In the search range, a second process for generating batch process candidates for each merge condition by combining the same merge condition steps;
A third process in which each batch processing candidate is allocated to any batch processing facility to generate a plurality of facility allocation patterns;
For each equipment allocation pattern, the filling rate indicating the ratio of the total value of the batch processing candidate unit load to the batch processing capacity of the batch processing equipment is calculated for each batch processing equipment, and is the average value of the calculated filling rates A fourth process for calculating an average filling rate;
For each equipment assignment pattern, the processing time of each batch processing equipment is calculated from the total value of the unit load of each batch processing candidate and the batch processing capacity of the batch processing equipment to which each batch processing candidate is assigned, and the calculated processing A fifth process for calculating a level indicating a variation in each processing time from the time;
For each equipment allocation pattern, the level value and the filling rate are weighted and added to calculate an evaluation value, and a sixth process for determining the batch processing unit based on the equipment allocation pattern that minimizes the evaluation value is executed And
Each time the batch processing unit is determined by the determination process, the first process sets the next search range by shifting the currently set search range in the backward direction by the time length of the search range. The production plan creation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the second to sixth processes are executed for the search range to determine the batch processing unit.
前記複数の製品は、各工程に対応する設備を用いて製造されるものであり、
各工程は、ある期間を一定の時間間隔で区切ることで得られる単位期間に割り当てられ、
各設備の所定の処理能力を考慮することなく、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に割り当てられ、かつ、工程の順序が満たされるように、各工程を対応する設備の単位期間に割り当て、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備における単位期間毎の負荷である単位負荷を算出する負荷山積み処理を行う負荷山積み手段と、
前記負荷山積み手段により算出された単位負荷が対応する設備の前記処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、前記負荷超過単位期間の単位負荷が、対応する設備の前記処理能力以下となるように、前記負荷超過
単位期間に割り当てられたいずれかの工程を、前記負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる第1負荷山崩し処理を行う第1負荷山崩し手段と、
前記第1負荷山崩し処理による処理結果において、所定の着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在する場合、当該工程を前記着手可能時以降の単位期間に割り当てる第2負荷山崩し処理を行う第2負荷山崩し手段と、
前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、所定の併合条件を満たし、かつ、前記単位負荷の合計値が所定のバッチ処理条件を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、当該バッチ処理単位の実施時間帯を決定するバッチ処理決定手段と、
前記バッチ処理単位の開始時までに、当該バッチ処理単位に含まれる工程の1つ上流の工程が終了するように、1つ上流の工程に割り当てる単位期間を調整する調整手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする生産計画作成プログラム。 A production plan creation program for causing a computer to function as a production plan creation device for creating a production plan for producing a plurality of products through a plurality of steps including a batch processing step,
The plurality of products are manufactured using equipment corresponding to each process,
Each process is assigned to a unit period obtained by dividing a certain period by a fixed time interval,
Without considering the predetermined processing capacity of each facility, each process is assigned to the unit period corresponding to each process so that the final process of each product is assigned to the unit period corresponding to the delivery date and the order of the processes is satisfied. Load stacking means for performing load stacking processing for calculating a unit load that is a load per unit period in each facility based on a predetermined order quantity for each product,
Determining means for determining whether or not there is an overload unit period, which is a unit period in which the unit load calculated by the load pile means exceeds the processing capacity of the corresponding equipment;
When it is determined by the determination means that the overload unit period exists, the unit load of the overload unit period is assigned to the overload unit period so that the unit load is equal to or less than the processing capacity of the corresponding equipment. A first load-climbing means for performing a first load-climbing process for assigning any step to a unit period preceding the overload unit period;
In the processing result of the first load collapse process, when there is a process to which a unit period before a predetermined start time is assigned, the second load collapse is assigned to the unit period after the start possible time. A second load crushing means for performing the processing,
In the processing result of the second load crushing process, a plurality of processes are merged as a batch processing unit so that a predetermined merging condition is satisfied and a total value of the unit loads satisfies a predetermined batch processing condition, and the batch Batch processing determining means for determining an execution time zone of a processing unit;
Causing the computer to function as an adjusting unit that adjusts a unit period allocated to one upstream process so that one upstream process of the process included in the batch processing unit is completed by the start of the batch processing unit. Production planning program characterized by
前記複数の製品は、各工程に対応する設備を用いて製造されるものであり、
各工程は、ある期間を一定の時間間隔で区切ることで得られる単位期間に割り当てられ、
コンピュータが、各設備の所定の処理能力を考慮することなく、各製品の最終の工程が納期に対応する単位期間に割り当てられ、かつ、工程の順序が満たされるように、各工程を対応する設備の単位期間に割り当て、各製品に対して予め定められた注文量を基に、各設備における単位期間毎の負荷である単位負荷を算出する負荷山積み処理を行う負荷山積みステップと、
コンピュータが、前記負荷山積みステップにより算出された単位負荷が対応する設備の前記処理能力を超える単位期間である負荷超過単位期間が存在するか否かを判定する判定ステップと、
コンピュータが、前記判定ステップにより、前記負荷超過単位期間が存在すると判定された場合、前記負荷超過単位期間の単位負荷が、対応する設備の前記処理能力以下となるように、前記負荷超過単位期間に割り当てられたいずれかの工程を、前記負荷超過単位期間よりも前の単位期間に割り当てる第1負荷山崩し処理を行う第1負荷山崩しステップと、
コンピュータが、前記第1負荷山崩し処理による処理結果において、所定の着手可能時よりも前の単位期間が割り当てられた工程が存在する場合、当該工程を前記着手可能時以降の単位期間に割り当てる第2負荷山崩し処理を行う第2負荷山崩しステップと、
コンピュータが、前記第2負荷山崩し処理による処理結果において、所定の併合条件を満たし、かつ、前記単位負荷の合計値が対応する設備の所定のバッチ処理条件を満たすように複数の工程をバッチ処理単位として併合し、当該バッチ処理単位の実施時間帯を決定するバッチ処理決定ステップと、
コンピュータが前記バッチ処理単位の開始時までに、当該バッチ処理単位に含まれる工程の1つ上流の工程が終了するように、1つ上流の工程に割り当てる単位期間を調整する調整ステップとを備えることを特徴とする生産計画作成方法。 A production plan creation method for creating a production plan for producing a plurality of products through a plurality of processes including a batch processing process,
The plurality of products are manufactured using equipment corresponding to each process,
Each process is assigned to a unit period obtained by dividing a certain period by a fixed time interval,
The equipment corresponding to each process so that the final process of each product is assigned to the unit period corresponding to the delivery date and the order of the processes is satisfied without considering the predetermined processing capacity of each equipment. A load stacking step for performing a load stacking process for calculating a unit load, which is a load for each unit period in each facility, based on an order quantity determined in advance for each product.
A determination step of determining whether or not there is an overload unit period that is a unit period in which the unit load calculated by the load pile step exceeds the processing capacity of the corresponding equipment;
When it is determined by the determining step that the overload unit period exists, the overload unit period is set so that a unit load of the overload unit period is equal to or less than the processing capacity of the corresponding equipment. A first load-climbing step for performing a first load-climbing process for assigning any assigned process to a unit period prior to the overload unit period;
In the processing result of the first load crushing process, if there is a process to which a unit period before a predetermined start time is assigned, the computer assigns the process to the unit period after the start possible time. A second load crushing step for performing a 2 load crushing process;
The computer batch-processes a plurality of processes so that a predetermined merge condition is satisfied in the processing result by the second load escaping process, and a total batch unit value satisfies a predetermined batch processing condition of the corresponding equipment. Batch processing determination step for merging as a unit and determining the execution time zone of the batch processing unit,
An adjustment step of adjusting a unit period allocated to one upstream process so that the computer ends one upstream process of the process included in the batch processing unit before the start of the batch processing unit. A production plan creation method characterized by
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