JP2011210162A

JP2011210162A - 施工計画作成装置およびプログラム

Info

Publication number: JP2011210162A
Application number: JP2010079454A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Shide; 一哉志手; Shuhei Tazawa; 周平田澤; Shunsuke Someya; 俊介染谷; Yoichi Yuasa; 洋一湯浅
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP5414601B2

Abstract

【課題】確実に期限内に作業が終了し、かつ作業効率の高い施工計画を作成することのできる施工計画作成装置およびプログラムを得る。
【解決手段】ＣＰＵ１０Ａは、作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す作業順序定義テーブルにより示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての作業が終了するまでの総作業時間を、作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が工期に納まらない場合は作業開始待ち時間が最も長い作業の前工程で実施される作業に対する作業者を一人増加させて再び作業開始待ち時間および総作業時間を導出することを、総作業時間が期限に納まるまで繰り返すことにより、作業の種類毎の作業者の人数を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、施工計画作成装置およびプログラムに係り、より詳しくは、建設物に対して複数種類の作業が実施される建設工事の施工計画を作成する施工計画作成装置およびプログラムに関する。

従来、大規模な工程計画を作成するにあたって、質のよい最適な工程計画を少ない労力かつ短時間で作成するに好適な工程計画作成装置を提供することを目的として、特許文献１には、全作業範囲を小範囲に分割し、小範囲毎に工程計画を平準化し、この小範囲を１工程とみなして全範囲の工程計画を概略的に平準化し、各小範囲の工程を再び調整して全範囲の工程計画をさらに平準化する工程計画作成装置であって、各小範囲における工程計画では、制約条件に関する作業環境に関する情報、作業方法に関する情報および最適化に関する情報を入力する手段と、これらの情報に基づいて実際の作業を模擬する作業シミュレーションを小範囲毎に行う手段と、該シミュレーションした作業の実行に際し、これらの情報間に矛盾や干渉が発生すれば、これらの情報の修正または制約条件の生成を小範囲毎に行う手段と、当該情報に基づいて小範囲毎に平準化計算を行う手段と、これら小範囲毎の工程計画を１工程とみなし、これら各小範囲工程を全工期内配置する全体工程計画の平準化計算を行って全体工程計画の概略を作成する手段と、作成された全体工程計画の平準化の度合いを表す評価値と予め要求されている評価基準値とを比較する手段と、作成された全体工程計画が評価基準値を満足していないと判定された場合、前記小範囲毎の工程計画の制約条件に関する情報中で平準化の障害となった情報を特定する手段と、それらの情報を含む前記小範囲に対して再び作業シミュレーションを行って修正または削除して変更する手段と、変更後の制約条件によって再び小範囲毎の平準化計算およびそれらの配置による全体工程計画の平準化計算を行う手段とを有し、作成された全体工程計画が評価基準値を満足するまで、これらの手段による操作を繰り返すことを特徴とする工程計画作成装置が開示されている。

特許第３１４６３００号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術では、資源山積みを平準化することはできるものの、必ずしも予め定められた期限内に作業が終了し、かつ作業効率の高い工程計画を作成することができるとは言えない、という問題点があった。

なお、この問題点は、工程計画の作成に関してのみ生じるものではなく、揚重計画、施工組織編成計画（所謂、調達計画）等の他の施工計画の作成に関しても生じるものである。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、確実に期限内に作業が終了し、かつ作業効率の高い施工計画を作成することのできる施工計画作成装置およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の施工計画作成装置は、建設物に対して複数種類の作業が実施される建設工事の期限を示す期限情報を受け付ける受付手段と、前記作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報が予め記憶された記憶手段と、前記複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報を取得する取得手段と、前記作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての前記作業が終了するまでの総作業時間を前記標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が前記期限情報によって示される期限に納まらない場合は前記作業開始待ち時間が最も長い前記作業の前工程で実施される前記作業に対する作業者を一人増加させて再び前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を導出することを、前記総作業時間が前記期限に納まるまで繰り返すことにより、前記作業の種類毎の作業者の人数を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記作業の種類毎の作業者の人数に基づいて前記建設工事の施工計画を作成する作成手段と、を備えている。

請求項１記載の施工計画作成装置によれば、受付手段により、建設物に対して複数種類の作業が実施される建設工事の期限を示す期限情報が受け付けられる。なお、上記建設物には、集合住宅、オフィス・ビル、映画館，美術館，公民館等の各種施設、戸建て住宅等の建物の他、ダム、橋梁等の建造物が含まれる。また、上記受付手段による受け付けには、キーボード、タッチ・パネル等の入力手段を介した受け付けの他、インターネット、電話回線等の通信回線を介した受け付けが含まれる。

また、本発明では、記憶手段により、前記作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報が予め記憶される一方、取得手段により、前記複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報が取得される。なお、上記記憶手段には、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（Flash EEPROM）等の半導体記憶素子、フレキシブル・ディスク等の可搬記録媒体やハードディスク等の固定記録媒体、或いはネットワークに接続されたサーバ・コンピュータ等に設けられた外部記憶装置が含まれる。

ここで、本発明では、決定手段により、前記作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての前記作業が終了するまでの総作業時間を前記標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が前記期限情報によって示される期限に納まらない場合は前記作業開始待ち時間が最も長い前記作業の前工程で実施される前記作業に対する作業者を一人増加させて再び前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を導出することを、前記総作業時間が前記期限に納まるまで繰り返すことにより、前記作業の種類毎の作業者の人数が決定される。

そして、本発明では、作成手段により、前記決定手段によって決定された前記作業の種類毎の作業者の人数に基づいて前記建設工事の施工計画が作成される。

このように、請求項１記載の施工計画作成装置によれば、作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての作業が終了するまでの総作業時間を、作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が期限に納まらない場合は作業開始待ち時間が最も長い作業の前工程で実施される作業に対する作業者を一人増加させて再び作業開始待ち時間および総作業時間を導出することを、総作業時間が期限に納まるまで繰り返すことにより、作業の種類毎の作業者の人数を決定しているので、確実に期限内に作業が終了し、かつ作業効率の高い施工計画を作成することができる。

なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記決定手段が、前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を模擬的に実施する作業シミュレーションを実行することにより導出してもよい。これにより、より短時間で施工計画を作成することができる。

特に、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、前記作業シミュレーションを、マルチ・エージェント・シミュレーションとしてもよい。これにより、精度よく施工計画を作成することができる。なお、上記マルチ・エージェント・シミュレーションは、人工社会シミュレーション、エージェント・ベース・モデリング、エージェント・ベース・シミュレーション、マルチ・エージェント・モデル等とも呼ばれるが、これらを、ここでは、マルチ・エージェント・シミュレーションと統一して記載する。また、本発明では、マルチ・エージェント・シミュレーションに代えて、システム・ダイナミクスを適用してもよい。

また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記作成手段が、前記施工計画として、前記建設工事の全ての作業工程を示す第１の表、前記作業者毎の作業開始日および作業終了日を示す第２の表、および前記作業者毎の作業工程を示す第３の表の少なくとも１つを作成してもよい。これにより、作成した施工計画を、より効果的に活用することができる。

さらに、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記取得手段が、デザイン構造マトリクス法によって前記実施順序情報を取得してもよい。これにより、より短時間で施工計画を作成することができる。なお、上記デザイン構造マトリクス法は、デザイン・ストラクチャー・マトリクス法、インターフェイス・マトリクス法、タスク行列構造法、タスク・ストラクチャー・マトリクス法等とも呼ばれるが、これらを、ここでは、デザイン構造マトリクス法と統一して記載する。

一方、上記目的を達成するために、請求項６記載のプログラムは、コンピュータを、建設物に対して複数種類の作業が実施される建設工事の期限を示す期限情報を受け付ける受付手段と、前記複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報を取得する取得手段と、前記作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての前記作業が終了するまでの総作業時間を、前記作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が前記期限情報によって示される期限に納まらない場合は前記作業開始待ち時間が最も長い前記作業の前工程で実施される前記作業に対する作業者を一人増加させて再び前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を導出することを、前記総作業時間が前記期限に納まるまで繰り返すことにより、前記作業の種類毎の作業者の人数を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された前記作業の種類毎の作業者の人数に基づいて前記建設工事の施工計画を作成する作成手段と、として機能させるためのものである。

従って、請求項６に記載のプログラムによれば、コンピュータに対して請求項１記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１記載の発明と同様に、確実に期限内に作業が終了し、かつ作業効率の高い施工計画を作成することができる。

本発明によれば、作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての作業が終了するまでの総作業時間を、作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が期限に納まらない場合は作業開始待ち時間が最も長い作業の前工程で実施される作業に対する作業者を一人増加させて再び作業開始待ち時間および総作業時間を導出することを、総作業時間が期限に納まるまで繰り返すことにより、作業の種類毎の作業者の人数を決定しているので、確実に期限内に作業が終了し、かつ作業効率の高い施工計画を作成することができる、という効果が得られる。

実施の形態に係る施工計画作成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。実施の形態に係る施工計画作成装置に備えられた二次記憶部の主な記憶内容を示す模式図である。実施の形態に係る資材情報データベースのデータ構造を示す模式図である。実施の形態に係る施工計画作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る最適化シミュレーション処理ルーチン・プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る作業シミュレーション処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る初期情報入力画面の一例を示す概略図である。実施の形態に係る作業項目テーブルの一例を示す概略図である。実施の形態に係る作業依存関係入力画面の一例を示す概略図である。実施の形態に係る作業順序定義テーブルの一例を示す概略図である。実施の形態に係る第１工程テーブルの一例を示す概略図である。実施の形態に係る第２工程テーブルの一例を示す概略図である。実施の形態に係る作業者リストの一例を示す概略図である。実施の形態に係る作業者エージェントに関する情報の一例を示す概略図である。実施の形態に係る作業場エージェントに関する情報の一例を示す概略図である。実施の形態に係る第１工程表の一例を示す概略図である。実施の形態に係る第２工程表の一例を示す概略図である。実施の形態に係る第３工程表の一例を示す概略図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明を、建物の内装工事の施工計画を作成する施工計画作成装置に適用した場合について説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０の構成を説明する。

同図に示すように、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０は、施工計画作成装置１０全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）１０Ａと、ＣＰＵ１０Ａによる各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１０Ｂと、各種制御プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１０Ｃと、各種情報を記憶するために用いられる記憶手段として機能する二次記憶部（ここでは、ハードディスク装置）１０Ｄと、各種情報を入力するために用いられるキーボード１０Ｅおよびマウス１０Ｆと、各種情報を表示するために用いられるディスプレイ１０Ｇとが備えられており、これら各部はシステムバスＢＵＳにより電気的に相互に接続されている。

従って、ＣＰＵ１０Ａは、ＲＡＭ１０Ｂ、ＲＯＭ１０Ｃ、および二次記憶部１０Ｄに対するアクセス、キーボード１０Ｅおよびマウス１０Ｆを介した各種入力情報の取得、ディスプレイ１０Ｇに対する各種情報の表示を各々行うことができる。なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０は、汎用のパーソナル・コンピュータにより構成されているが、これに限らず、例えば、専用の装置等として構成してもよい。

一方、図２には、施工計画作成装置１０に備えられた二次記憶部１０Ｄの主な記憶内容が模式的に示されている。

同図に示すように、二次記憶部１０Ｄには、各種データベースを記憶するためのデータベース領域ＤＢと、施工計画作成装置１０の各部を制御するための制御プログラムや各種処理を行うためのアプリケーション・プログラム等を記憶するためのプログラム領域ＰＧと、が設けられている。また、データベース領域ＤＢには、資材情報データベースＤＢ１および３次元ＣＡＤ情報データベースＤＢ２が含まれる。

本実施の形態に係る資材情報データベースＤＢ１は、一例として図３に模式的に示されるように、資材名および属性の各情報が記憶されるように構成されている。

なお、上記資材名は、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０で取り扱い対象としている資材の名称を示す情報である。また、上記属性は、対応する資材に関する情報であり、同図に示すように、対応する資材を用いた作業の名称を示す作業名、当該作業を実施する者の職種を示す作業者、当該作業を実施する際の標準作業時間、および当該作業を行う際に要する作業時間に作業場の面積を反映させるか否かを示す面積フラグの各情報が含まれている。なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、上記面積フラグとして、上記面積を反映させる場合に‘１’が記憶され、反映させない場合に‘０’が記憶されるが、これらの値に限定されないことは言うまでもない。

一方、上記３次元ＣＡＤ情報データベースＤＢ２は、施工計画の作成対象とする建物毎の３次元ＣＡＤ情報により構築されたデータベースであり、当該３次元ＣＡＤ情報には対応する建物の形状、寸法、各部屋の間取り、各部屋に対して実施される内装工事の作業項目、各作業で使用する資材等を示す情報が含まれている。

次に、図４を参照して、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０の作用を説明する。なお、図４は、施工計画作成装置１０のキーボード１０Ｅ、マウス１０Ｆ等の受付手段を介して実行指示が受け付けられた際に、ＣＰＵ１０Ａにより実行される施工計画作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは二次記憶部１０Ｄのプログラム領域ＰＧに予め記憶されている。また、ここでは、錯綜を回避するために、資材情報データベースＤＢ１および３次元ＣＡＤ情報データベースＤＢ２が予め構築されている場合について説明する。

同図のステップ１００では、予め定められた初期情報入力画面を表示するようにディスプレイ１０Ｇを制御し、次のステップ１０２では、予め定められた情報が受け付けられるまで待機する。

図７には、上記ステップ１００の処理によってディスプレイ１０Ｇにより表示される初期情報入力画面の一例が示されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る初期情報入力画面では、施工計画の作成対象とする建設物（以下、「処理対象建物」という。）の名称、工期、および着工日の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。

同図に示す初期情報入力画面がディスプレイ１０Ｇに表示されると、ユーザは、処理対象建物の名称、工期、および着工日を対応する入力領域にキーボード１０Ｅを介して入力した後、当該初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンをマウス１０Ｆにより指定（ポインティング指定）する。ユーザによって終了ボタンが指定されると、上記ステップ１０２が肯定判定となってステップ１０４に移行する。

ステップ１０４では、上記初期情報入力画面によって入力された情報により示される処理対象建物に対応する３次元ＣＡＤ情報を３次元ＣＡＤ情報データベースＤＢ２から読み出し、次のステップ１０６では、読み出した３次元ＣＡＤ情報に基づいて、一例として図８に示すように、処理対象建物における各部屋の内装工事に関する作業項目を、縦方向と横方向とで同一の順序で並べた行列マトリクス形式で配置した作業項目テーブルを作成し、二次記憶部１０Ｄの予め定められた領域に記憶する。なお、錯綜を回避するため、以下では、処理対象建物の全ての部屋について作業項目が同一である場合について説明するが、これに限らず、部屋毎に異なる作業項目であってもよい。

次のステップ１０８では、上記ステップ１０６の処理によって作成した作業項目テーブルを用いて予め定められた作業依存関係入力画面を表示するようにディスプレイ１０Ｇを制御し、次のステップ１１０にて、予め定められた情報が受け付けられるまで待機する。

図９には、上記ステップ１０８の処理によってディスプレイ１０Ｇにより表示される作業依存関係入力画面の一例が示されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る作業依存関係入力画面では、作業同士の依存関係の入力を促すメッセージと、上記ステップ１０６の処理によって作成した作業項目テーブルが表示される。

同図に示す作業依存関係入力画面がディスプレイ１０Ｇに表示されると、ユーザは、作業項目テーブルにおける、横に並んで表示された作業が終わらなければ、縦に並んで表示された作業を開始できないという関係となるセルに予め定められた値（本実施の形態では、‘１’）を入力した後、当該作業依存関係入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンをマウス１０Ｆにより指定（ポインティング指定）する。ユーザによって終了ボタンが指定されると、上記ステップ１１０が肯定判定となってステップ１１２に移行する。

同図に示す例では、例えば、「ＵＢ（ユニットバス）排水管接続」、「ＵＢ配水管接続」、「先行間仕切墨出」は、「ＵＢ組立」が終わらないと実施することができない、といった作業同士の依存関係が入力された状態が示されている。

ステップ１１２では、一例として図１０に示すように、上記作業依存関係入力画面に対する入力結果を用いて、予め定められたアルゴリズム（本実施の形態では、デザイン構造マトリクス法（Design Structure Matrix））により、各作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されると共に、最遅開始日順となるように各作業を並び替え、並び替え後の各作業に作業順序を示す作業ナンバ（以下、「作業Ｎｏ．」という。）を付した作業順序定義テーブルを作成して、二次記憶部１０Ｄの予め定められた領域に記憶する。このように、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、各作業を最遅開始日順に並び替えているが、これに限らず、最早開始日順に並び替えるようにしてもよい。

次のステップ１１４では、上記ステップ１１２の処理によって作成した作業順序定義テーブルに基づいて、作業毎に作業時間と当該作業に先行して実施される先行作業とを定義した第１工程テーブルと、作業場で行われる作業の一覧と順序を定義した第２工程テーブルと、各作業者が担当する作業を定義した作業者リストとを作成し、二次記憶部１０Ｄの予め定められた領域に記憶する。

なお、上記第１工程テーブルは、一例として図１１に示すように、作業順序定義テーブルに含まれる作業名で資材情報データベースＤＢ１を検索して、作業毎に、作業者、標準作業時間、面積フラグの各情報を読み出すと共に、作業順序定義テーブルから対応する作業に先行して実施される先行作業の作業Ｎｏ．を抽出し、自身の作業Ｎｏ．および作業名と、対応する作業者、標準作業時間、面積フラグ、および先行作業の作業Ｎｏ．とを作業毎に関連付けることにより作成する。図１１に示す例では、例えば、作業Ｎｏ．が‘１’の作業の作業名が「ＵＢ組立」であり、作業者が「ＵＢ工」であり、標準作業時間が６０分であり、面積フラグが‘０’であり、先行作業がないことを示しており、作業Ｎｏ．が‘８’の作業の作業名が「２重床際根太・束」であり、作業者が「床工」であり、標準作業時間が２４０分であり、面積フラグが‘１’であり、先行作業の作業Ｎｏ．が「２，４，５，６」であることを示している。

一方、上記第２工程テーブルは、一例として図１２に示すように、作業順序定義テーブルから作業Ｎｏ．および作業名を抽出し、これらを関連付けることにより作成し、さらに、上記作業者リストは、一例として図１３に示すように、作成した第１工程テーブルから作業Ｎｏ．および作業者を抽出し、各作業者が担当する作業の作業Ｎｏ．が重複しないように関連付けることにより作成する。

次のステップ１１６では、最適化シミュレーション処理ルーチン・プログラムを実行する。以下、図５を参照して、本実施の形態に係る最適化シミュレーション処理ルーチン・プログラムについて説明する。

同図のステップ２００では、上記ステップ１１４の処理によって作成した作業者リストに基づいて、各作業の職種（作業者）毎に一人ずつ作業者エージェントを模擬的に作成すると共に、上記ステップ１１４の処理によって作成した第１工程テーブルに基づいて、各作業者エージェントに付帯させる付帯情報を作成し、二次記憶部１０Ｄの予め定められた領域に記憶する。

なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、一例として図１４に示すように、作業者エージェントの識別子として作業者リストにおける作業者（職種）を適用すると共に、当該作業者エージェントが実施する作業（以下、「実施作業」という。）の作業Ｎｏ．と、当該実施作業に先行して実施される先行作業の作業Ｎｏ．とを関連付けることにより上記付帯情報を作成する。

図１４に示す例では、例えば、ＨＰ工に対応する作業者エージェントが、先行作業が「ＵＢ配水管接続」である「配水管貯湯タンク接続」と、先行作業が「ＵＢ配水管接続」および「配水管貯湯タンク接続」である「配水管ＨＰ接続」とを実施することを示している。

次のステップ２０２では、上記ステップ１０４の処理によって読み出した３次元ＣＡＤ情報および上記ステップ１１４の処理によって作成した第２工程テーブルに基づいて、処理対象建物の全ての部屋に対応する作業場エージェントを模擬的に作成すると共に、各作業場エージェントに付帯させる付帯情報を作成し、二次記憶部１０Ｄの予め定められた領域に記憶する。

なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、一例として図１５に示すように、作業場エージェントの識別子として対応する部屋の部屋番号を適用すると共に、当該作業場エージェントに対応する部屋の間取りと、第２工程テーブル（作業Ｎｏ．および作業名）と、対応する作業が完了したか否かを示す完了フラグとを、当該完了フラグをデフォルトとして完了していないことを示す値とした状態で関連付けることにより上記付帯情報を作成する。なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、上記完了フラグとして、対応する作業が完了した場合に‘１’が記憶され、完了していない場合に‘０’が記憶されるが、これらの値に限定されないことは言うまでもない。

次のステップ２０４では、作業シミュレーション処理を実行する。以下、図６を参照して、本実施の形態に係る作業シミュレーション処理について説明する。なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、作業シミュレーション処理として、マルチ・エージェント・シミュレーションによる処理を適用しており、ここでは、各作業者エージェントによる実行（行動）手順について説明する。

同図のステップ３００では、処理対象とする作業場エージェントを示す変数ｎに１を代入し、次のステップ３０２では、上記ステップ２００の処理によって作成した何れかの作業者エージェント（以下、「処理対象作業者エージェント」という。）を上記ステップ２０２の処理によって作成したｎ番目の作業場エージェント（以下、「処理対象作業場エージェント」という。）に模擬的に移動させる。

次のステップ３０４では、処理対象作業者エージェントに対して、処理対象作業場エージェントの付帯情報として記憶されている第２工程テーブルの完了フラグを参照させ、自身の付帯情報により示される先行作業に対応する完了フラグに完了していることを示す値（本実施の形態では、‘１’）となっているものが存在するか否かを判定させることにより、自身が処理対象作業場エージェントに対応する部屋において実施する作業に先行作業が完了したものが存在するか否かを判定し、肯定判定となった場合は後述するステップ３１２に移行する一方、否定判定となった場合はステップ３０６に移行する。

ステップ３０６では、変数ｎの値を１だけインクリメントし、次のステップ３０８にて、変数ｎの値が処理対象建物の部屋の数より大きいか否かを判定して、肯定判定となった場合はステップ３１０に移行して変数ｎに１を代入した後に上記ステップ３０２に戻る一方、否定判定となった場合には、上記ステップ３１０の処理を実行することなく上記ステップ３０２に戻る。

なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、上記ステップ３０２〜ステップ３１０の処理を繰り返し実行する際に適用する、変数ｎに対応する作業場エージェントとして、処理対象建物の出入口からの距離が最も近い部屋に対応する作業場エージェントから順に適用しているが、これに限るものではなく、例えば、処理対象建物の出入口からの距離が最も遠い部屋に対応する作業場エージェントから順に適用する形態等、施工条件等に応じて、結果的に作業効率が高くなる順に適用する形態としてもよい。

ステップ３１２では、処理対象作業者エージェントに対して、処理対象作業場エージェントにおいて上記ステップ３０４の処理において先行作業が完了していると判定された作業のうちの何れか１つを模擬的に開始させ、次のステップ３１４にて、開始させた作業に対応する面積フラグを第１工程テーブル（図１１も参照。）から読み出し、当該面積フラグが作業場の面積を反映させることを示す値（本実施の形態では、‘１’）であるか否かを判定して、否定判定となった場合はステップ３１６に移行する。

ステップ３１６では、上記ステップ３１２の処理によって開始させた作業に対応する標準作業時間を第１工程テーブルから読み出し、当該標準作業時間に相当する時間だけ処理対象作業者エージェントを処理対象作業場エージェントに模擬的に滞在させた後、ステップ３２０に移行する。

一方、上記ステップ３１４において肯定判定となった場合にはステップ３１８に移行し、上記ステップ３１２の処理によって開始させた作業に対応する標準作業時間を第１工程テーブルから読み出すと共に、処理対象作業場エージェントの付帯情報から間取りを読み出し、読み出した標準作業時間に対して、読み出した間取りに応じて予め定められた係数ｘ（間取りが大きくなるほど大きくなる係数）を乗算して得られた時間に相当する時間だけ処理対象作業者エージェントを処理対象作業場エージェントに模擬的に滞在させた後、ステップ３２０に移行する。

ステップ３２０では、以上の処理によって模擬的に実行した作業に対応する、処理対象作業場エージェントの付帯情報における完了フラグを、作業が完了したことを示す値（本実施の形態では、‘１’）に書き換え、その後にステップ３２２に移行する。

ステップ３２２では、処理対象作業者エージェントが実行する全ての作業に対応する、全ての処理対象作業場エージェントの付帯情報における完了フラグが全て‘１’になっているか否かを判定することにより、自身が実行する作業が全て終了したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ３０６に戻る一方、肯定判定となった時点で本作業シミュレーション処理を終了する。

以上の作業シミュレーション処理を全ての作業者エージェントに関して実行するが、この際の各作業者エージェントの適用順序は、自身の付帯情報における実施作業を示す作業Ｎｏ．の最小値が最も小さいものから順に適用する。なお、この際、当該最小値が最も小さい作業者エージェントが複数存在する場合には、自身の付帯情報における先行作業を示す作業Ｎｏ．の最大値が最も小さいものから順に適用する。

また、各作業者エージェントにより上記作業シミュレーション処理を実行する際に、ＣＰＵ１０Ａは、各作業者エージェントによる作業毎の作業時間、先行作業の終了待ちによる作業開始待ち時間、作業実施のタイミング等の、各作業者エージェントによる全ての作業が完了するまでに要する総作業時間Ｎおよび各作業の職種毎の作業開始待ち時間を導出可能なログ情報（図示省略。）を逐次記憶する。

上記作業シミュレーション処理が全ての作業者エージェントに関して終了すると、最適化シミュレーション処理ルーチン・プログラム（図５参照。）のステップ２０６に移行し、上記作業シミュレーション処理において記憶した上記ログ情報に基づいて総作業時間Ｎを導出し、次のステップ２０８にて、導出した総作業時間Ｎが初期情報入力画面において入力された工期以下となっているか否か判定して、肯定判定となった場合は本最適化シミュレーション処理ルーチン・プログラムを終了する一方、否定判定となった場合はステップ２１０に移行する。

ステップ２１０では、上記ログ情報に基づいて各作業の職種毎の作業開始待ち時間を導出し、導出した作業開始待ち時間が最も長い作業を特定して、次のステップ２１２にて、特定した作業に対する先行作業を、第１工程テーブルを参照することにより特定する。

次のステップ２１４では、上記ステップ２１２の処理によって特定した先行作業に対応する職種（作業者）を、第１工程テーブルを参照することにより特定し、次のステップ２１６にて、特定した職種に対応する作業者エージェントの人数を一人増加させた後、上記ステップ２０４に戻る。なお、本実施の形態に係る施工計画作成装置１０では、上記ステップ２１０の処理の実行時において、同一職種の作業を行う作業者エージェントの数が複数となっている場合には、上記作業開始待ち時間として当該複数の作業者エージェントの作業開始待ち時間の合計時間を適用しているが、これに限らず、例えば、上記複数の作業者エージェントの作業開始待ち時間の平均時間や、中央時間等を適用する形態としてもよい。また、上記ステップ２１２の処理において、複数の先行作業が特定される場合があるが、この場合には、これらの複数の先行作業のうち、最も遅く完了する作業を優先して適用するようにする。

本最適化シミュレーション処理ルーチン・プログラムが終了すると、施工計画作成処理プログラム（図４参照。）のステップ１１８に移行する。

ステップ１１８では、上記最適化シミュレーション処理ルーチン・プログラムによる最終的な作業シミュレーション処理のシミュレーション結果と初期情報入力画面において入力された着工日に基づいて、予め定められた種類の工程表を作成し、次のステップ１２０にて、作成した工程表を表示するようにディスプレイ１０Ｇを制御した後、本施工計画作成処理プログラムを終了する。

図１６〜図１８には、上記ステップ１２０の処理によってディスプレイ１０Ｇにより表示される工程表の例が示されている。

図１６に示される工程表は、処理対象建物に対する内装工事の全ての作業工程を示す工程表（以下、「第１工程表」という。）であり、主にゼネコンが施工計画を立案する際に利用するものである。また、図１７に示される工程表は、作業者毎の作業開始日および作業終了日を示す工程表（以下、「第２工程表」という。）であり、主にゼネコンが部屋毎の進捗を管理するために利用するものである。さらに、図１８に示される工程表は、作業者毎の作業工程を示す工程表（以下、「第３工程表」という。）であり、主にゼネコンや専門工事会社が作業者に作業指示を行うために利用するものである。

以上詳細に説明したように、本実施の形態では、作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報（本実施の形態では、作業順序定義テーブル）により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての作業が終了するまでの総作業時間を、作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が期限（本実施の形態では、工期）に納まらない場合は作業開始待ち時間が最も長い作業の前工程で実施される作業（本実施の形態では、先行作業）に対する作業者を一人増加させて再び作業開始待ち時間および総作業時間を導出することを、総作業時間が期限に納まるまで繰り返すことにより、作業の種類毎の作業者の人数を決定しているので、確実に期限内に作業が終了し、かつ作業効率の高い施工計画を作成することができる。

また、本実施の形態では、前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を模擬的に実施する作業シミュレーションを実行することにより導出しているので、より短時間で施工計画を作成することができる。

特に、本実施の形態では、前記作業シミュレーションとして、マルチ・エージェント・シミュレーションを適用しているので、精度よく施工計画を作成することができる。

また、本実施の形態では、前記施工計画として、建設工事（本実施の形態では、内装工事）の全ての作業工程を示す工程表（本実施の形態では、第１工程表）、前記作業者毎の作業開始日および作業終了日を示す工程表（本実施の形態では、第２工程表）、および前記作業者毎の作業工程を示す工程表（本実施の形態では、第３工程表）を作成しているので、作成した施工計画を、より効果的に活用することができる。

さらに、本実施の形態では、デザイン構造マトリクス法によって前記実施順序情報を取得しているので、より短時間で施工計画を作成することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施の形態では、作業開始待ち時間および総作業時間を、マルチ・エージェント・シミュレーションを適用して導出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一例としてシステム・ダイナミクス等の、作業順序定義テーブルにより示される実施順序に従って複数種類の作業を模擬的に実施する他の作業シミュレーションを適用して導出する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、作業順序定義テーブルをデザイン構造マトリクス法により導出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＰＡＲＴ、ネットワーク工程、ガントチャート等の他の手法を用いて導出する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、第１工程表、第２工程表、および第３工程表の３種類の工程表を作成して表示する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらのうちの何れか１つの工程表のみ、または、何れか２つの工程表の組み合わせを作成して表示する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明の建設工事として内装工事を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、躯体工事、外装工事等の建物に関する他の工事を適用する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明の建設物として建物を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ダム、橋梁等の他の建造物を適用する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明をソフトウェアの処理によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハードウェア構成により実現する形態や、ソフトウェアおよびハードウェア構成の組み合わせで本発明を実現する形態としてもよい。

その他、上記実施の形態で説明した施工計画作成装置１０の構成（図１〜図２参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な構成要素を削除したり、新たな構成要素を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記実施の形態で示した各種プログラムの処理の流れ（図４〜図６参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な処理ステップを削除したり、新たな処理ステップを追加したり、処理ステップの順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記実施の形態で示した資材情報データベースの構成（図３参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、一部の情報を削除したり、新たな情報を追加したり、記憶位置を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

さらに、上記実施の形態で示した各種表示画面（図７，図９参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、表示内容を変更してもよいことは言うまでもない。例えば、図７に示される初期情報入力画面における「着工日」に代えて「竣工日」を入力する画面構成とする形態としてもよい。

１０施工計画作成装置
１０ＡＣＰＵ（受付手段，取得手段，決定手段，作成手段）
１０Ｄ二次記憶部（記憶手段）
１０Ｅキーボード
１０Ｆマウス
１０Ｇディスプレイ
ＤＢ１資材情報データベース
ＤＢ２３次元ＣＡＤ情報データベース

Claims

建設物に対して複数種類の作業が実施される建設工事の期限を示す期限情報を受け付ける受付手段と、
前記作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報が予め記憶された記憶手段と、
前記複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報を取得する取得手段と、
前記作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての前記作業が終了するまでの総作業時間を前記標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が前記期限情報によって示される期限に納まらない場合は前記作業開始待ち時間が最も長い前記作業の前工程で実施される前記作業に対する作業者を一人増加させて再び前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を導出することを、前記総作業時間が前記期限に納まるまで繰り返すことにより、前記作業の種類毎の作業者の人数を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記作業の種類毎の作業者の人数に基づいて前記建設工事の施工計画を作成する作成手段と、
を備えた施工計画作成装置。
前記決定手段は、前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を模擬的に実施する作業シミュレーションを実行することにより導出する
請求項１記載の施工計画作成装置。
前記作業シミュレーションは、マルチ・エージェント・シミュレーションである
請求項２記載の施工計画作成装置。
前記作成手段は、前記施工計画として、前記建設工事の全ての作業工程を示す第１の表、前記作業者毎の作業開始日および作業終了日を示す第２の表、および前記作業者毎の作業工程を示す第３の表の少なくとも１つを作成する
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の施工計画作成装置。
前記取得手段は、デザイン構造マトリクス法によって前記実施順序情報を取得する
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の施工計画作成装置。
コンピュータを、
建設物に対して複数種類の作業が実施される建設工事の期限を示す期限情報を受け付ける受付手段と、
前記複数種類の作業が先行・後続関係に矛盾が生じることなく実施されるものとして作成された各作業の実施順序を示す実施順序情報を取得する取得手段と、
前記作業の種類毎に一人ずつ作業者を割り当てた状態で、前記実施順序情報により示される実施順序に従って前記複数種類の作業を実施した場合の当該作業の種類毎の作業開始待ち時間および全ての前記作業が終了するまでの総作業時間を、前記作業の種類毎の標準作業時間を示す標準作業時間情報に基づいて導出し、当該総作業時間が前記期限情報によって示される期限に納まらない場合は前記作業開始待ち時間が最も長い前記作業の前工程で実施される前記作業に対する作業者を一人増加させて再び前記作業開始待ち時間および前記総作業時間を導出することを、前記総作業時間が前記期限に納まるまで繰り返すことにより、前記作業の種類毎の作業者の人数を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された前記作業の種類毎の作業者の人数に基づいて前記建設工事の施工計画を作成する作成手段と、
として機能させるためのプログラム。