JP2012014373A - 情報処理装置、情報処理方法、及び、コンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程パターンを複数持つ品目（オーダ）の製造工程パターンの中で最適な製造工程パターンを選択、適用することにより、製造工程全体のリードタイムを短縮し、納期順守率を向上させること。
【解決手段】 複数のオーダに係る製品を製造する際の製造する際のオーダ製造パターンを生成する。そして、全てのオーダ製造パターンに従って、作業の資源に対する割付を行う。その割付結果から算出される評価値に従って、製品の製造効率が高いオーダ製造パターンを選択する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、工場での製品の製造スケジュールの作成する技術に関し、特に、製品の製造パターンが複数ある場合に、その中で、作業効率の良い製造パターンを選択して製造計画を作成する技術に関する。

現在、工場などの製造現場では、より効率の良く製品を製造するために、製造計画を作成し、作成した製造計画に従った作業を行っている。例えば特許文献１には製造計画の作成者の負担を軽減し、納期達成率を向上させることができるスケジューリング方法についての技術が開示されている。また、特許文献２には、製造設備の稼働率向上と製造期間を短縮させることを目的とした製造工程管理方法についての技術が開示されている。

特開２００４−１４５８１４号公報 特開２００５−３０１６５３号公報

一般的なスケジューラアプリケーションは、製造パターンが複数ある製品の製造計画を作成する際に、予め決められた条件に従って製造パターンを選択し、選択された製造パターンでの製造スケジュールを作成することが行われている。

この場合、予め決められた条件に従って選択された製造パターンが最適とは限らないという問題がある。最適な製造パターンによる製造計画を作成するためには、全ての製造パターンでの製造スケジュールの作成を行い、最適となる製造パターンを決定する必要がある。

そこで、本発明は、製造工程パターンを複数持つ品目（オーダ）の製造工程パターンの中で最適な製造工程パターンを選択、適用することにより、製造工程全体のリードタイムを短縮し、納期順守率を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、複数の製品それぞれを製造するための製造工程パターンを記憶する第１の記憶手段と、前記製品の種類及び製造数、納期を含む、製品の製造に係るオーダデータを記憶する第２の記憶手段と、前記製造工程パターンと、前記オーダデータを用いて、前記オーダデータを製造する際の複数のオーダ製造工程パターンを作成する第１の作成手段と、前記第１の作成手段で生成された複数のオーダ製造工程パターンそれぞれについて、作業を設備に割り当てることで製造計画を作成する第２の作成手段と、前記第２の作成手段で作成された製造計画夫々について評価値を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された評価値に従って、前記製造工程パターンのうち、最適な製造工程パターンを選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明の情報処理方法は、複数の製品それぞれを製造するための製造工程パターンを記憶する第１の記憶手段と、前記製品の種類及び製造数、納期を含む、製品の製造に係るオーダデータを記憶する第２の記憶手段と、を備える情報処理装置によって行われる情報処理方法であって、前記製造工程パターンと、前記オーダデータを用いて、前記オーダデータを製造する際の複数のオーダ製造工程パターンを作成する第１の作成工程と、前記第１の作成工程で生成された複数のオーダ製造工程パターンそれぞれについて、作業を設備に割り当てることで製造計画を作成する第２の作成工程と、前記第２の作成工程で作成された製造計画夫々について評価値を算出する算出工程と、前記算出工程で算出された評価値に従って、前記製造工程パターンのうち、最適な製造工程パターンを選択する選択工程とを備えることを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明のコンピュータプログラムは、複数の製品それぞれを製造するための製造工程パターンを記憶する第１の記憶手段と、前記製品の種類及び製造数、納期を含む、製品の製造に係るオーダデータを記憶する第２の記憶手段と、を備える情報処理装置を、前記製造工程パターンと、前記オーダデータを用いて、前記オーダデータを製造する際の複数のオーダ製造工程パターンを作成する第１の作成手段と、前記第１の作成手段で生成された複数のオーダ製造工程パターンそれぞれについて、作業を設備に割り当てることで製造計画を作成する第２の作成手段と、前記第２の作成手段で作成された製造計画夫々について評価値を算出する算出手段と、前記算出手段で算出された評価値に従って、前記製造工程パターンのうち、最適な製造工程パターンを選択する選択手段として機能させることを特徴とする。

本発明の情報処理システムのシステム構成の一例を示す図である。 サーバ装置１０１に適用可能なコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。 サーバ装置１０１によって行われる処理の概要を示すフローチャートである。 図３のステップＳ３０２の最適パターン検索・適用処理の詳細を示すフローチャートである。 図４のステップＳ４０１のパターンデータ作成処理の詳細を示すフローチャートである。 オーダデータテーブルのデータ構成の一例を示す図である。 製造工程パターンデータテーブルのデータ構成の一例を示す図である。 オーダ製造パターンテーブルのデータ構成の一例を示す図である。 評価結果データテーブルのデータ構成の一例を示す図である。 評価結果データテーブルの一部評価項目を抜粋し、ソートした例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。

図１は、本発明における情報処理システムの構成の一例を示すシステム構成図である。図１に示すように、本発明における情報処理システムは、サーバ装置１０１、クライアント装置１０２−１、１０２−２、及びそれら端末を相互にデータ通信可能に接続するＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワーク１０３を備えて構成されている。

サーバ装置１０１は、本発明の情報処理装置として機能する端末であって、後述する各種のマスタデータを記録するとともに、マスタデータを用いて製品を製造するスケジュールを作成する機能を有している。

クライアント装置１０２−１、１０２−２（以下、まとめてクライアント装置１０２とする）は、製造拠点（例えば工場）等に設置されている装置であり、サーバ装置１０１に対して製品の製造スケジュール作成指示を管理サーバ１０１に対して送信したり、サーバ装置１０１で作成された製造スケジュールを画面表示したりする機能を有している。サーバ装置１０１は、予め設定された所定の時刻に達した場合、クライアント装置１０２からスケジュール作成指示を受け付けた場合などに製造スケジュールの作成を行うことになる。

ネットワーク１０３はサーバ装置１０１とクライアント装置１０２とをデータ通信可能に接続するためのネットワークであり、その接続形態は有線／無線を問わない。以上が、本発明における情報処理システムの構成の一例の説明である。

図２は、図１のサーバ装置として適用可能な、即ち、本発明の情報処理装置として適用可能なコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図２において、２０１はＣＰＵで、システムバス２０４に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。また、ＲＯＭ２０３あるいは外部メモリ２１１には、ＣＰＵ２０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（Basic Input / Output System）やオペレーティングシステムプログラム（以下、ＯＳ）等が記憶されている。

２０２はＲＡＭで、ＣＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ
２０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＯＭ２０３あるいは外部メモリ２
１１からＲＡＭ２０２にロードして、該ロードしたプログラムを実行することで各種動作
を実現するものである。

また、２０５は入力コントローラで、キーボード、ポインティングデバイス等の入力装置２０９からの入力を制御する。２０６はビデオコントローラで、ディスプレイ装置２１０等の表示器への表示を制御する。これらは必要に応じて管理者が使用するものである。

２０７はメモリコントローラで、ブートプログラム，各種のアプリケーション，フォントデータ，ユーザファイル，編集ファイル，各種データ等を記憶するハードディスク（ＨＤ）や、フレキシブルディスク（ＦＤ）、或いはＰＣＭＣＩＡカードスロットにアダプタを介して接続されるコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等の外部メモリ２１１へのアクセスを制御する。

２０８は通信Ｉ／Ｆコントローラで、ネットワーク（例えば、図１に示したネットワーク１０３）を介して外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信等が可能である。

なお、ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０２内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行することにより、ディスプレイ装置２１０上での表示を可能としている。また、ＣＰＵ２０１は、ディスプレイ装置２１０上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。

本発明を実現するためにサーバ装置１０１で実行される後述するフローチャートに示す処理は、外部メモリ２１１に記録されているコンピュータで読み取り実行可能なプログラムによる制御に従って実行される。そしてＣＰＵ２０１は、必要に応じて当該プログラムをＲＡＭ２０２にロードし、そのプログラムに従った処理をＣＰＵ２０１が実行することになる。さらに、上記プログラムの実行時に用いられる各種情報テーブル等も、外部メモリ２１１に格納されている。

以上が、本願発明の情報処理装置として適用可能なコンピュータのハードウェア構成の一例の説明である。尚、後述する各種の処理を実行可能であれば、必ずしもサーバ装置１０１が図２に記載のハードウェア構成を有していなくとも構わないことは言うまでもない。

次に、図３を参照して、本発明のサーバ装置１０１によって行われる処理の概要について説明する。図３は、本発明のサーバ装置１０１のＣＰＵ２０１によって行われる処理の概要を示すフローチャートである。サーバ装置１０１のＣＰＵ２０１に本処理を実行させるためのプログラムは、例えば外部メモリ２１１に記憶されており、ＣＰＵ２０１は、必要に応じて当該プログラムをＲＡＭ２０２にロードし、ロードしたプログラムによる制御に従って本処理を実行する。

まず、ＣＰＵ２０１は、製造する製品の品目、その数量、納期の入力を受け付け、その情報をオーダテーブル６００に記憶する。

図６は、例えば、サーバ装置１０１の外部メモリに記憶されるオーダテーブルのデータ構成の一例を示す図である。図６に示す通り、オーダデータテーブルには、データ項目としてオーダＩＤ、製造品目、数量、納期等の情報を備えている。

オーダＩＤは、オーダ情報を一意に識別するための識別情報を登録するためのデータ項目である。製造品目は、当該オーダで製造する製品の品目を示す情報を登録するデータ項目である。数量は、製造品目で示される製品をいくつ製造するのかを示す情報を登録するデータ項目である。納期は、当該オーダの納期を示す日時情報を登録するデータ項目である。以上が、図６のオーダデータテーブルのデータ構成の説明である。

図３の説明に戻る。ステップＳ３０１を繰り返し行い、オーダデータテーブル６００にオーダに関する情報を随時登録後、製造計画の作成のタイミングに到達すると、最適パターン検索・適用処理を行うことで、製造計画の作成を行う（ステップＳ３０２）。この処理の詳細については、図４を参照して説明する。

図４は、図３のステップＳ３０２の「最適パターン検索・適用処理」の詳細を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ４０１において、パターンデータの作成処理を行う。このパターンデータの作成処理とは、複数の品種の製品を製造する際に複数の製造パターンが存在する場合に、その全てのパターンを取得する処理を行う。

ここで、図７を参照して、サーバ装置１０１の外部メモリ２１１に保存されている製造工程パターンテーブルの構成の一例について説明する。この製造工程パターンテーブル７００は、製造品目毎に、当該製造品目を製造する製造パターンを記憶管理するデータテーブルである。

製造工程パターンデータテーブル７００は、データ項目として、製造品目、工程パターンＩＤ、工程、割付候補資源、製造時間を備えている。製造品目は何れの製品の製造パターンであるかを示す製品に関する情報が登録される。工程パターンＩＤには、同一製品の製造工程のパターンを一意に示す識別情報が登録される。

そして、工程パターン毎に、その工程での処理順を示す工程データが登録され、割付候補資源には、その工程で作業を割付可能な資源（設備）に関する情報と、その資源を使用した際の製造に要する時間（製造時間）が登録されることになる。

ここで、製品Ａを例にとると、製品Ａを製造する製造パターンは２通りあり、工程パターン１では、２つの工程で製品Ａを製造し、第１工程の作業は資源１、資源２に割りつけられる。そして、双方とも要する時間は２時間である。第２工程の作業は、資源１、資源２に割付けられる。資源１に作業を割付けた場合には、製造時間は２時間、資源２に割付けた場合には３時間を要することを示している。

また、製造パターン２では１つの工程で製品Ａを製造する。そして、第１工程の作業は、資源３、資源４、資源５のいずれかに割付けることが可能である。資源３に割付けた場合には製造時間は２時間、資源４に割付けた場合には２時間、資源５に割付けた場合には４時間を要することを示している。製品Ｂ、製品Ｃについてもほぼ同様であるので、これらについての詳細な説明は割愛する。以上が、図７の製造パターンデータテーブルのデータ構成の説明である。

ここで、図５を参照して、図４のステップＳ４０１のパターンデータ作成処理の詳細について説明する。図４は、パターンデータ作成処理の詳細を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ２０１はそれぞれの製品の製造パターンの数を製造工程パターンデータテーブル７００より取得する（ステップＳ５０１）。例えば、図６に示すオーダテーブルに対する製造計画を作成する際には、オーダ０００１の製品Ａの製造工程パターン数は２、オーダ０００２の製品Ａの製造工程パターン数は２、オーダ０００３の製品Ｂの製造工程パターン数は１、オーダ０００４の製品Ｃの製造工程パターン数は３、オーダ０００５の製品Ｂの製造工程パターン数は１である。これは、図７の製造工程パターンデータテーブル７００に示すとおりである。

そして、その後、夫々のオーダをいずれかの製造パターンで製造する際のその製造パターンの組み合わせ数を算出し、それぞれの製造パターンについてのパターンデータを作成する（ステップＳ５０２）。そしてその結果を図８に示すオーダ製造パターンデータテーブル８００に保存する。以上が、図４のステップＳ４０１のパターンデータ作成処理の詳細な説明である。

ここで、パターンデータ作成処理を実行することにより作成されるオーダ製造パターンテーブルのデータ構成を、図８を参照して説明する。この、オーダ製造パターンテーブル８００では、オーダが示す製品をどの製造パターンで製造するかの組み合わせを管理している。

例えば、パターンＩＤ１が示すパターンでは、オーダ０００１を製造工程パターン１で、オーダ０００２を製造パターン１で、オーダ０００３を製造パターン１で、オーダ０００４を製造工程パターン１で、オーダ０００５を製造工程パターン１で製造する組み合わせパターンを示している。同様に、パターンＩＤ２が示すパターンでは、オーダ０００１を製造工程パターン２で、オーダ０００２を製造パターン１で、オーダ０００３を製造パターン１で、オーダ０００４を製造工程パターン１で、オーダ０００５を製造工程パターン１で製造する組み合わせを、パターンＩＤ１０で示すパターンでは、オーダ０００１を製造工程パターン２で、オーダ０００２を製造パターン１で、オーダ０００３を製造パターン１で、オーダ０００４を製造工程パターン３で、オーダ０００５を製造工程パターン１で製造する組み合わせを示している。以上が図８のオーダ製造パターンテーブルのデータ構成の説明である。

図４の説明に戻る。ＣＰＵ２０１は、ステップＳ４０１でオーダ製造パターンデータを作成後、全てのオーダ製造パターンデータについて、そのオーダ製造パターンデータでいずれのオーダをいずれの資源へ割り当てるのかのデータに従って、作業を資源に割り当てるパターンシミュレート処理を行う（ステップＳ４０２）。そして、パターンシミュレート処理を実行することで作成される資源への作業の割付の結果を不図示の作業割付候補データテーブル保存する（ステップＳ４０３）。そして、その割付結果の評価値を算出する（ステップＳ４０４）。ここで、評価値としては、例えば納期順守率、平均遅延日数、平均割付ＬＴ率等を算出することになる。算出した評価値は図９に示す割付結果データテーブル９００に登録する。

そして、ステップＳ４０２からステップＳ４０４の処理を全てのオーダ製造パターンデータに対して実行後、評価値に従って最適パターンである作業の資源への割付結果を選択する（最適パターン適用：ステップＳ４０５）。以上が、図３のステップＳ３０２の最適パターン検索・適用処理の詳細である。

ここで、図９を参照して、図４のステップＳ４０４で算出された評価値を登録する割付結果データテーブルのデータ構成について説明する。

図９は、図４のステップＳ４０４で算出された評価値を登録する評価結果データテーブルの構成の一例を示す図である。

図９に示すように、評価結果データテーブル９００には、オーダ製造パターンデータ毎に、夫々のオーダの製造の製造パターンや、納期遅延日数、割付ＬＴ（リードタイム）、マスタＬＴ（リードタイム）、割付ＬＴ率が記録されており、オーダそれぞれの納期遅延日数や、平均遅延日数、割付ＬＴ率から当該製造パターン全体の納期順守率や平均割付ＬＴ率という評価指標が算出され、それも合わせて記憶されている。

ここで割付ＬＴとは、前工程の作業が終了してから当該工程の作業が終了するまでの時間をいい、ここでは、滞留時間、段取り替えに要する時間、製造時間を含む時間を示している。マスタＬＴは、当該工程の製造時間として製造工程パターンテーブルに登録されている時間である。割付ＬＴ率が低いと前工程からあまり時間を要さずに当該工程の作業に取り掛かれることを意味し、即ち、作業効率が高いことを意味する。

図１０は、図９の評価結果データテーブル９００から、パターンＩＤ、納期順守率、平均遅延日数、割付ＬＴ率平均値を抜粋したものを、納期達成率（降順）、平均遅延日数（昇順）、割付ＬＴ率平均値（昇順）でソートしたデータである。ここでは、最適な製造パターンを選択するための評価値として、まずは納期達成率が高いもの、納期達成率が同じ場合には、その中で平均遅延日数が低いもの、納期達成率、平均遅延日数がともに同じであった場合には、割付ＬＴ率平均値が低い製造パターンを最適な製造パターンとして選択する例を示しており、最上位に表示されている製造パターン７が最適な製造パターンとされる。そして、不図示の作業割付候補データテーブルに登録されている作業割付データの内、オーダ製造パターンのＩＤ７の場合の作業割付データが、図５に示すオーダを製造するためのデータとして採用される。

本発明では、上記のような構成をとることにより、製造工程パターンを複数持つ品目（オーダ）の製造工程パターンの中で最適な製造工程パターンを選択、適用することにより、製造工程全体のリードタイムを短縮し、納期順守率を向上させることが可能となる。

本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。

１０１ サーバ装置
１０２−１、１０２−２ クライアント端末
１０３ ネットワーク
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＡＭ
２０３ ＲＯＭ
２０４ システムバス
２０５ 入力コントローラ
２０６ ビデオコントローラ
２０７ メモリコントローラ
２０８ 通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）コントローラ
２０９ 入力装置
２１０ ディスプレイ装置
２１１ 外部メモリ

Claims (4)

1. 複数の製品それぞれを製造するための製造工程パターンを記憶する第１の記憶手段と、
   前記製品の種類及び製造数、納期を含む、製品の製造に係るオーダデータを記憶する第２の記憶手段と、
   前記製造工程パターンと、前記オーダデータを用いて、前記オーダデータを製造する際の複数のオーダ製造工程パターンを作成する第１の作成手段と、
   前記第１の作成手段で生成された複数のオーダ製造工程パターンそれぞれについて、作業を設備に割り当てることで製造計画を作成する第２の作成手段と、
   前記第２の作成手段で作成された製造計画夫々について評価値を算出する算出手段と、
   前記算出手段で算出された評価値に従って、前記製造工程パターンのうち、最適な製造工程パターンを選択する選択手段と
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記算出手段は、前記評価値として、各オーダの納期遅延日数、オーダ製造工程パターンの納期順守率、平均遅延日数の内、少なくとも何れか１つを算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 複数の製品それぞれを製造するための製造工程パターンを記憶する第１の記憶手段と、前記製品の種類及び製造数、納期を含む、製品の製造に係るオーダデータを記憶する第２の記憶手段と、を備える情報処理装置によって行われる情報処理方法であって、
   前記製造工程パターンと、前記オーダデータを用いて、前記オーダデータを製造する際の複数のオーダ製造工程パターンを作成する第１の作成工程と、
   前記第１の作成工程で生成された複数のオーダ製造工程パターンそれぞれについて、作業を設備に割り当てることで製造計画を作成する第２の作成工程と、
   前記第２の作成工程で作成された製造計画夫々について評価値を算出する算出工程と、
   前記算出工程で算出された評価値に従って、前記製造工程パターンのうち、最適な製造工程パターンを選択する選択工程と
   を備えることを特徴とする情報処理方法。
4. 複数の製品それぞれを製造するための製造工程パターンを記憶する第１の記憶手段と、前記製品の種類及び製造数、納期を含む、製品の製造に係るオーダデータを記憶する第２の記憶手段と、を備える情報処理装置を、
   前記製造工程パターンと、前記オーダデータを用いて、前記オーダデータを製造する際の複数のオーダ製造工程パターンを作成する第１の作成手段と、
   前記第１の作成手段で生成された複数のオーダ製造工程パターンそれぞれについて、作業を設備に割り当てることで製造計画を作成する第２の作成手段と、
   前記第２の作成手段で作成された製造計画夫々について評価値を算出する算出手段と、
   前記算出手段で算出された評価値に従って、前記製造工程パターンのうち、最適な製造工程パターンを選択する選択手段
   として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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