JP2013058119A - 生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】休止時間帯及び稼働時間帯を考慮した上で、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの納期を遵守した生産計画を作成する。
【解決手段】計算機において、オーダー情報と稼働予定情報を登録し、各オーダーの負荷を稼働時間区分のみで構成される所定期間内の納期以前の稼働時間区分に山積みし、時間軸の未来方向に負荷を累積した負荷累積結果を計算する（ＳＴＥＰ１〜３）。開始時間区分を固定して、所定期間内で負荷増加率計算期間の幅を更新しつつ、負荷増加率を計算し、最大値をとる最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間を山崩し用負荷増加率情報に登録する（ＳＴＥＰ４〜１５）。最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が所定期間の終了時間区分になると、山崩し用負荷増加率情報に基づいて負荷の山崩しを行う（ＳＴＥＰ１６〜１８）。
【選択図】図２

Description

本発明は、種々の納期のオーダーを生産対象とし、生産対象である複数のオーダーの負荷を割り当てて、生産計画を作成する生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置に関する。

従来から、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了の間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区分に対して割り付けて、生産計画を作成する技術が開発されている。そして、生産計画に割り付けた負荷を平準化する技術として、所定幅で区切られた複数の時間区分に対して、暫定的に負荷を割り付け（山積み）、割り付けられた負荷の高い時間区分において、負荷の一部を隣接する負荷の低い時間区分に逐次移動させる（山崩し）ことで、時間区分ごとの負荷の変動を小さくする方法がある（例えば、特許文献１）。尚、暫定的に負荷を割り付ける手法として、納期を基準に（納期に間に合う限界の時間区分に）割り付ける手法、最早着手を基準に（最も早く作業を開始できる時間区分に）割り付ける手法などがある。

暫定的な負荷の割り付け状態では、通常、負荷の高い時間区分と負荷の低い時間区分が混在する。そして、負荷の高い時間区分では、大幅に工程能力を超えてしまい、作成された生産計画をそのまま実行に移すことは不可能な場合が多い。従って、特許文献１のような方法を用いることにより、負荷の高い時間区分は負荷が低くなり、負荷の低い時間区分は負荷が高くなることから、工程能力を有効活用することができるため、設備能力の範囲で納期遅れを最低限にとどめる生産計画を作成することが可能である。

特開２００６−３３８６０２号公報

しかしながら、特許文献１に示すような従来技術では、以下の問題がある。
・負荷の高い時間区分の検索と隣接する時間区分への負荷の移動を繰り返して実行する必要があり、最終的に全体の負荷が平準化されるまでに多くの計算時間を要する。
・負荷が工程能力を超えている限り、納期を犠牲にしても時間軸の未来方向に山崩しを行うことで、実行可能な生産計画を作成することができるが、納期を厳守する条件で、工程能力の超過を許容した負荷の平準化ができない。これは、従来技術が、「負荷が工程能力以下になる」以外に明確な山崩しの終了条件を持たないことに由来する。そのため、多少の工程能力の増強（例えば、残業や増員（極力少ないほうが良い））を投入してでも、納期に間に合わせる生産計画を立案することは困難である。あるいは、どの程度の工程能力の増強策をどの時間区分で講じれば、納期を遵守できるかの指針が得られない。特に、この問題は、休日やメンテナンスなど設備に休止時間帯が設定されている場合は、より困難となる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、休止時間帯及び稼働時間帯を考慮した上で、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの納期を遵守した生産計画を作成することができる生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置を提供するものである。

本発明に係る生産計画作成方法は、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区分に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画作成方法であって、計算機の演算部により実行される処理が、前記複数のオーダーの納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、前記生産計画における稼働時間区分を稼動予定情報として登録する稼動予定情報記憶ステップと、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みして、負荷山積み結果として出力する負荷山積みステップと、前記負荷山積み結果に基づいて、前記負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して当該負荷累積計算時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした前記負荷を累積して、負荷累積計算結果として出力する負荷累積計算ステップと、前記負荷累積計算結果に基づいて、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内の所定の負荷増加率計算期間における単位時間区分当たりの時間軸の未来方向への負荷累積の増分を、負荷増加率として計算する負荷増加率計算ステップと、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新する負荷増加率計算期間更新ステップと、前記負荷増加率計算期間の更新に合わせて、前記負荷増加率の最大値と当該最大値となる前記負荷増加率計算期間を、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として更新する最大負荷増加率更新ステップと、前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新する負荷増加率計算管理ステップと、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、を有することを特徴とする。

本発明に係る生産計画作成プログラムは、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区分に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画作成プログラムであって、前記複数のオーダーの納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、前記生産計画における稼働時間区分を稼動予定情報として登録する稼動予定情報記憶ステップと、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みして、負荷山積み結果として出力する負荷山積みステップと、前記負荷山積み結果に基づいて、前記負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して当該負荷累積計算時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした前記負荷を累積して、負荷累積計算結果として出力する負荷累積計算ステップと、前記負荷累積計算結果に基づいて、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内の所定の負荷増加率計算期間における単位時間区分当たりの時間軸の未来方向への負荷累積の増分を、負荷増加率として計算する負荷増加率計算ステップと、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新する負荷増加率計算期間更新ステップと、前記負荷増加率計算期間の更新に合わせて、前記負荷増加率の最大値と当該最大値となる前記負荷増加率計算期間を、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として更新する最大負荷増加率更新ステップと、前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新する負荷増加率計算管理ステップと、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、を有し、計算機において演算部により読み出して各ステップの処理を実行させることを特徴とする。

本発明に係る生産計画作成装置は、計算機の演算部を用いて、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区分に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画装置であって、前記複数のオーダーの納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶部と、前記生産計画における稼働時間区分を稼動予定情報として登録する稼動予定情報記憶部と、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みして、負荷山積み結果として出力する負荷山積み部と、前記負荷山積み結果に基づいて、前記負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して当該負荷累積計算時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした前記負荷を累積して、負荷累積計算結果として出力する負荷累積計算部と、前記負荷累積計算結果に基づいて、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内の所定の負荷増加率計算期間における単位時間区分当たりの時間軸の未来方向への負荷累積の増分を、負荷増加率として計算する負荷増加率計算部と、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新する負荷増加率計算期間更新部と、前記負荷増加率計算期間の更新に合わせて、前記負荷増加率の最大値と当該最大値となる前記負荷増加率計算期間を、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として更新する最大負荷増加率更新部と、前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新する負荷増加率計算管理部と、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩し部と、を有することを特徴とする。

これによると、オーダー毎の負荷は、稼動予定情報で予め設定された稼働時間区分のみで構成される（休止時間区分を除いた）所定期間内において、まず納期に間に合う限界の時間区間に山積みされる。ここで、稼働時間区分とは、生産計画における生産工程の稼働不能な休止時間帯に含まれる時間区分（休止時間区分）を除いた稼働可能な稼働時間帯に含まれる時間区分のことを意味する。次に、この負荷山積み結果をもとに山積みされた負荷の累積が計算される。この負荷累積結果に対して、その所定期間内の所定の時間区分を開始とする所定の負荷増加率計算期間が与えられる。次に、その所定期間内の負荷増加率計算期間における負荷累積の増分から負荷増加率（その区間内での単位時間区分当たりの負荷）が計算される。さらに、負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した上で、終了時間区分が所定期間内の時間区分単位で変化されて、新たな負荷増加率が計算される。これら計算された負荷増加率の中で、その最大値と、その最大値をとる期間が常に保持されており、負荷増加率計算期間の終了時間区分の更新が完了した時点で、その最大値と期間が山崩し用負荷増加率情報として登録される。そして、この山崩し用負荷増加率情報は、納期を遵守するために、その期間に生産完了すべきオーダーに対して必要な最低限の工程能力となる。次に、負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新した上で、上記同様の処理を行うことにより、新たな山崩し用負荷増加率情報が生成される。これら計算された所定期間内の期間別の負荷増加率を当該所定期間内の期間の工程能力と見なして負荷が再割り当て（山崩し）され、山崩し結果として保存記憶される。以上により、山崩し操作（＝負荷平準化操作）の前に、納期を満たすために必要な最低限の工程能力が期間ごとに算定できるため、従来方法のように山崩し操作を繰り返し実行する必要がなく、高速に負荷の平準化が可能となる。更に、休止時間帯及び稼働時間帯を考慮した上で、納期を厳守するために最低限必要な工程能力を見積ることも可能となる。従って、休止時間帯及び稼働時間帯を考慮した上で、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの納期を遵守した生産計画を作成することができる。尚、所定期間の開始時間区分及び終了時間区分とは、生産計画の開始から終了までの間の稼働時間区分のみで構成される所定期間の開始の時間区分及び終了の時間区分を意味する。また、負荷増加率計算期間の開始時間区分及び終了時間区分とは、負荷増加率を計算する期間である負荷増加率計算期間の開始の時間区分及び終了の時間区分を意味する。

ここで、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラムは、前記負荷増加率計算期間更新ステップが、更に、前記負荷増加率計算期間の幅を、前記負荷累積計算時間区分の間で変化させて良い。

また、本発明に係る生産計画作成装置は、前記負荷増加率計算期間更新部が、更に、前記負荷増加率計算期間の幅を、前記負荷累積計算時間区分の間で変化させて良い。

これによると、負荷累積計算時間区分以外の日は、負荷が累積されておらず、負荷増加率は変化しないため、計算を簡易化させることにより、計算の効率化及び高速化を図ることができる。

また、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラムは、前記負荷増加率計算期間更新ステップが、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分を初期値として前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分に至るまで時間区分単位で増加させて更新し、前記負荷増加率計算管理ステップが、前記負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を前記稼働時間区分のみで構成される所定期間における前記最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新し、前記負荷山崩しステップが、前記最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記山崩し用負荷増加率情報の登録終了を判定し、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てして良い。

本発明に係る生産計画作成装置は、前記負荷増加率計算期間更新部が、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分を初期値として前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分に至るまで時間区分単位で増加させて更新し、前記負荷増加率計算管理部が、前記負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を前記稼働時間区分のみで構成される所定期間における前記最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新し、前記負荷山崩し部が、前記最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記山崩し用負荷増加率情報の登録終了を判定し、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てして良い。

これによると、所定期間内で負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した上で、終了時間区分が未来方向に進められて、新たな負荷増加率が計算されるため、負荷増加率の算出を簡易に実行することができる。また、負荷増加率計算期間の開始時間区分が所定期間内の最大負荷増加率計算期間から時間軸の未来方向に移動した次の時間区分に更新されるため、新たに生成される山崩し用負荷増加率情報として登録される最大負荷増加率計算期間と、それまでに山崩し用負荷増加率情報として登録された最大負荷増加率計算期間が時間軸上で接続された形で連続するため、長期に渡る負荷の調整を高速かつ容易に実行することができる。

尚、本発明に係る生産計画作成プログラムは、リムーバブル型記録媒体やハードディスクなどの固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。

本発明の生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置は、休止時間帯及び稼働時間帯を考慮した上で、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの納期を遵守した生産計画を作成することができる。

本実施形態に係る生産計画作成装置のブロック図である。 本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。 本実施例に係る生産計画の対象となるオーダーの生産工程を示す図である。 本実施例に係る生産計画の対象となるオーダーの納期と負荷を示す図である。 本実施例に係る生産計画の負荷山積み結果を示す図である。 本実施例に係る生産計画の負荷累積計算結果を示す図である。 本実施例に係る生産計画の稼動時間帯における負荷累積計算結果を示す図である。 本実施例に係る生産計画の［期間１］の負荷増加率を示す図である。 本実施例に係る生産計画の［期間２］の負荷増加率を示す図である。 本実施例に係る生産計画の全期間の負荷増加率と負荷累積計算結果を示す図である。 本実施例に係る生産計画の全期間の負荷増加率を示す図である。 本実施例に係る生産計画の山崩し結果を示す図である。 本実施例に係る生産計画の山崩し結果と工程能力との関係を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置を実施するための形態について、具体的な一例に即して説明する。

尚、以下に説明するものは、例示したものにすぎず、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置の適用限界を示すものではない。すなわち、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置は、下記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。

また、以下で説明する本実施形態に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置で用いる時間区分（即ち、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られる時間軸上の連続した複数の区分）としては、日単位であっても良いし、月、週、勤、時間などの単位を用いることができる。

まず、本実施形態に係る生産計画作成装置について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る生産計画作成装置のブロック図である。生産計画作成装置１は、演算部と、記憶部と、入力部と、出力部と、から構成されて、計算機上に実装される。ここで、図１に示されている生産計画作成装置１の各部（演算部、記憶部、入力部、及び、出力部）は、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等の計算機によって構成されている。かかる計算機には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭの駆動装置などのハードウェアが収納されており、ハードディスクには、プログラム（このプログラムは、リムーバブルな記憶媒体に記録しておくことにより、様々なコンピュータにインストールすることが可能である）を含む各種のソフトウェアが記録されている。そして、これらのハードウェアおよびソフトウェアが組み合わされることによって、上述の各部が構築されている。

図１に示すように、生産計画作成装置１は、負荷山積み部１１と、負荷累積計算部１２と、負荷増加率計算部１３と、負荷増加率計算期間更新部１４と、最大負荷増加率更新部１５と、負荷増加率計算管理部１６と、負荷山崩し部１７と、オーダー情報（オーダー情報記憶部）２１と、負荷山積み結果２２と、負荷累積計算結果２３と、負荷増加率計算開始時間区分２４と、稼動予定情報２５と、負荷増加率計算期間２６と、最大負荷増加率情報２７と、山崩し用負荷増加率情報２８と、山崩し結果２９と、から構成される。

オーダー情報（オーダー情報記憶部）２１は、オーダー情報として、生産対象となる複数のオーダーの納期と負荷を外部から登録されて記憶するためのものである。各オーダーの負荷は、重量、数量、個数や時間などを用いることができる。ここで、オーダー情報記憶部２１において、外部から登録される情報は、生産計画作成開始時に、図示しない入力部（キーボード等）から入力されたり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えられたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えられたりして、記憶装置や補助記憶装置等に記憶される。

稼動予定情報２５は、生産計画における稼働時間帯あるいは休止時間帯に基づいた稼動時間帯に基づいて、稼動時間帯に含まれる時間区分である稼働時間区分を、稼動予定情報として記憶するためのものである。ここで、稼動予定情報２５において、予め設定される情報は、生産計画作成開始時に、図示しない入力部（キーボード等）から入力されたり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えられたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えられたりして、記憶装置や補助記憶装置等に記憶される。

負荷山積計算部１１は、オーダー情報記憶部２１で登録された各オーダーの納期と、稼動予定情報２５で登録された稼動時間帯に基づいて、オーダー情報記憶部２１で登録された各オーダーの負荷を各オーダーの納期に対応する時間区分以前（各オーダーの納期に対応する時間区分を含む）の直近の稼動時間区分に山積みし、負荷山積み結果２２として出力するためのものである。そして、負荷山積み結果２２は、負荷累積計算部１２に入力される。

負荷累積計算部１２は、負荷山積み結果２２に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、負荷累積計算結果２３として出力するためのものである。具体的には、負荷累積計算部１２は、負荷山積み結果２２で、負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して、その時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした負荷を累積する。そして、その結果を、負荷累積計算結果２３として出力する。尚、累積であるため、時間軸の未来方向、即ち、日の進みに対して、累積値は単調増加となる。そして、負荷累積計算結果２３は、負荷増加率計算部１３に入力される。

負荷増加率計算開始時間区分２４は、負荷増加率計算部１３で負荷増加率を計算する期間である負荷増加率計算期間の開始時間区分を記憶するためのものである。負荷増加率計算開始時間区分２４は、初期値として、稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分が設定される。ここで、負荷増加率計算開始時間区分２４の初期値として予め設定される情報は、生産計画作成開始時に、図示しない入力部（キーボード等）から入力されたり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えられたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えられたりして、記憶装置や補助記憶装置等に記憶される。

負荷増加率計算期間更新部１４は、負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、負荷増加率を計算する期間である負荷増加率計算期間の幅（即ち、負荷増加率計算期間の開始時間区分から終了時間区分までの幅）を、稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新するためのものである。そして、更新された負荷増加率計算期間は、負荷増加率計算期間２６として出力される。ここで、負荷増加率計算期間として、０（ゼロ）が初期登録される。即ち、初期状態では、負荷増加率計算期間の終了時間区分＝稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分となる。
そして、負荷増加率計算期間更新部１４は、負荷増加率計算期間の幅を、負荷累積計算時間区分に基づいて変化させるべく、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分であるかどうか判断する。そして、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分であれば、負荷増加率計算期間を更新する。一方、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分でなければ、負荷増加率計算期間を更新せず、負荷増加率計算期間を更に時間区分単位で変化させて、再度、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分であるかどうか判断する。これは、負荷累積計算時間区分以外の日は、負荷が累積されておらず、負荷増加率は変化しないため、計算の簡易化を図ることができるからである。尚、この判断は行わなくても良く、本実施形態の必須の要件ではない。
更に、負荷増加率計算期間更新部１４は、「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」条件を満たせば、負荷増加率計算期間の更新を終了する。

負荷増加率計算部１３は、負荷累積計算結果２３に基づいて、稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間における単位時間区分当たりの時間軸の未来方向への負荷累積の増分を、負荷増加率として計算するためのものである。具体的には、負荷累積計算結果２３に基づいて、負荷増加率計算期間更新部１４で更新された負荷増加率計算期間２６（所定の負荷増加率計算期間に相当する。）における負荷累積の増分を負荷増加率として計算する。計算された負荷増加率は、最大負荷増加率更新部１６に入力される。

最大負荷増加率更新部１５は、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間とを最大負荷増加率情報２７に登録するためのものであり、負荷増加率計算部１３で計算された負荷増加率と最大負荷増加率情報２７に登録された最大負荷増加率とを比較して、負荷増加率計算部１３で計算された負荷増加率が登録された最大負荷増加率情報２７に登録された最大負荷増加率以上であれば、負荷増加率計算部１３で計算された負荷増加率と負荷増加率計算期間２６とを、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として、最大負荷増加率情報２７に更新登録するためのものである。尚、最大負荷増加率情報２７は、最大負荷増加率＝０（ゼロ）、最大負荷増加率計算期間＝なしとして、初期登録されている。

負荷増加率計算管理部１６は、負荷増加率計算期間更新部１４が、「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」という条件を満たしていると判断して、負荷増加率計算期間の更新を終了した際に、最大負荷増加率情報２７に登録されている情報（最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間）を、山崩し用負荷増加率情報２８として登録すると共に、最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかと判断するまで、負荷増加率計算開始時間区分２４に登録されている負荷増加率計算の開始時間区分を、稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間における最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新するためのものである。但し、負荷増加率計算管理部１６は、最大負荷増加率情報２７に登録されている最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であると判断した場合は、負荷増加率計算開始時間区分２４に登録されている負荷増加率計算の開始時間区分の更新をせず、負荷山崩し用負荷増加率情報２８を負荷山崩し部１７に出力する。

負荷山崩し部１７は、山崩し用負荷増加率情報２８に基づいて、各最大負荷増加率計算期間について、対応する各最大負荷増加率を、各最大負荷増加率計算期間における工程の生産能力とみなすことにより、負荷を再割り当てするためのものである。そして、負荷を再割り当てした負荷山崩しの結果を、山崩し結果２９として記憶する。尚、山崩し結果２９は、生産計画作成装置１における計算結果として、図示しない結果出力部を介して、図示しないディスプレイ、プリンタ等の出力部に出力しても良い。

次に、本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について、図２に基づいて、説明する。図２は、本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。
尚、以下で説明する本実施形態に係る生産計画作成方法の処理は、計算機においても同様に、生産計画作成プログラムとしてＣＰＵにより読み出して実行することができる。また、この生産計画作成プログラムは、リムーバブルな記憶媒体に記録しておくことにより、様々な計算機の記憶装置にインストールすることが可能である。

図２に示すように、計算機において、オーダー情報として、生産対象となる複数のオーダーの納期と負荷であるオーダー情報と、生産計画における稼働時間区分である稼動予定情報を、事前に、入力部から入力されたり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えられたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えられたりして、記憶部に登録する（ＳＴＥＰ１：オーダー情報記憶ステップ、稼動予定情報記憶ステップ）。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置１のオーダー情報２１及び稼動予定情報２５の記載内容と同様であり、その説明を省略する。

そして、ＳＴＥＰ１で登録された各オーダーの納期と稼動時間帯に基づいて、ＳＴＥＰ１で登録された各オーダーの負荷を各オーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みし、負荷山積み結果として出力する（ＳＴＥＰ２：負荷山積ステップ）。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置１の負荷山積み部１１及び負荷山積み結果２１の記載内容と同様であり、その説明を省略する。

次に、ＳＴＥＰ２で出力された負荷山積み結果に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、負荷累積計算結果として出力する（ＳＴＥＰ３：負荷累積計算ステップ）。具体的には、負荷山積み結果で、負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して、その時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした負荷を累積する。そして、その結果を、負荷累積計算結果として出力する。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置１の負荷累積計算部１２及び負荷累積計算結果２３の記載内容と同様であり、その説明を省略する。

そして、負荷増加率計算期間の開始時間区分を初期化する（ＳＴＥＰ４：負荷増加率計算期間更新ステップ）。具体的には、初期値として、稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分を設定する。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷増加率計算開始時間区分２４の記載内容と同様であり、その説明を省略する。

次に、最大負荷増加率情報である最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間とを初期化する（ＳＴＥＰ５：最大負荷増加率更新ステップ）。初期値として、最大負荷増加率＝０（ゼロ）、最大負荷増加率計算期間＝なし、を登録する。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の最大負荷増加率更新部１５及び最大負荷増加率情報２７の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

そして、負荷増加率を計算する期間である負荷増加率計算期間の幅（即ち、負荷増加率計算期間の開始時間区分から終了時間区分までの幅）を初期化する（ＳＴＥＰ６：負荷増加率計算期間更新ステップ）。初期値として、０（ゼロ）を登録する。即ち、初期状態では、負荷増加率計算期間の終了時間区分＝開始時間区分となる。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷増加率計算期間更新部１４の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

次に、負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、負荷増加率計算期間の幅を、稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間内で、負荷累積計算時間区分に基づいて変化させるべく、負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間内の負荷累積計算時間区分であるかどうか判断する（ＳＴＥＰ７：負荷増加率計算期間更新ステップ）。そして、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分であれば（ＳＴＥＰ７：ＹＥＳ）、負荷増加率計算期間を更新して、ＳＴＥＰ８に進む。一方、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分でなければ（ＳＴＥＰ７：ＮＯ）、負荷増加率計算期間を時間区分単位で更に変化させて（ＳＴＥＰ１２：負荷増加率計算期間更新ステップ）、再度、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分であるかどうか判断する（ＳＴＥＰ７）。ここで、ＳＴＥＰ７は行わなくても良く、本実施形態の必須の要件ではない。ＳＴＥＰ７を行わない場合は、ＳＴＥＰ６からＳＴＥＰ８に進む。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷増加率計算期間更新部１４の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

次に、ＳＴＥＰ３で計算された負荷累積計算結果に基づいて、ＳＴＥＰ７で更新された負荷増加率計算期間における負荷累積の増分を負荷増加率として計算する（ＳＴＥＰ８：負荷増加率計算ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷増加率計算部１３の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

ＳＴＥＰ８で計算された負荷増加率と最大負荷増加率情報として登録された最大負荷増加率とを比較して（ＳＴＥＰ９：最大負荷増加率更新ステップ）、ＳＴＥＰ８で計算された負荷増加率が登録された最大負荷増加率情報として登録された最大負荷増加率以上であれば（ＳＴＥＰ９：ＹＥＳ）、ＳＴＥＰ８で計算された負荷増加率と負荷増加率計算期間とを、最大負荷増加率情報の最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として更新登録して（ＳＴＥＰ１０：最大負荷増加率更新ステップ）、ＳＴＥＰ１１に進む。ＳＴＥＰ８で計算された負荷増加率が登録された最大負荷増加率情報として登録された最大負荷増加率以上でなければ（ＳＴＥＰ９：ＮＯ）、ＳＰＴＥ１１に進む。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の最大負荷増加率更新部１６の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

ＳＴＥＰ１１では、「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」条件を満たすかどうか判断する（ＳＴＥＰ１１：負荷増加率計算期間更新ステップ）。「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」条件を満たせば（ＳＴＥＰ１１：ＹＥＳ）、負荷増加率計算期間の更新を終了して、ＳＴＥＰ１３に進む。一方、「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」条件を満たさなければ（ＳＴＥＰ１１：ＮＯ）、ＳＴＥＰ１２に戻る。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷増加率計算期間更新部１４の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

ＳＴＥＰ１３では、最大負荷増加率情報として登録されている情報（最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間）を、山崩し用負荷増加率情報として登録する（ＳＴＥＰ１３：負荷増加率計算管理ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷増加率計算管理部１６の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

そして、最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうか判断する（ＳＴＥＰ１４：負荷増加率計算管理ステップ）。そして、最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分でないと判断した場合（ＳＴＥＰ１４：ＮＯ）、負荷増加率計算の開始時間区分を、稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間における最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新し（ＳＴＥＰ１５：負荷増加率計算管理ステップ）、ＳＴＥＰ５に戻る。一方、最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼動時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であると判断した場合（ＳＴＥＰ１４：ＹＥＳ）、ＳＴＥＰ１６に進む。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷増加率計算管理部１６の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

ＳＴＥＰ１６では、山崩し用負荷増加率情報に基づいて、最大負荷増加率計算期間を選択し（ＳＴＥＰ１６：負荷山崩しステップ）、選択した最大負荷増加率計算期間に対応する最大負荷増加率を、選択した最大負荷増加率計算期間における工程の生産能力とみなすことにより、負荷を再割り当てする（ＳＴＥＰ１７：負荷山崩しステップ）。そして、全ての最大負荷増加率計算期間を選択したかどうかを判断し（ＳＴＥＰ１８：負荷山崩しステップ）、全ての最大負荷増加率計算期間を選択していないと判断した場合は（ＳＴＥＰ１８：ＮＯ）、ＳＴＥＰ１６に戻り、全ての最大負荷増加率計算期間を選択したと判断した場合は（ＳＴＥＰ１８：ＹＥＳ）、負荷を再割り当てした負荷山崩しの結果を山崩し結果として記憶して、生産計画作成方法の処理を終了する。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の負荷山崩し部１７の記載内容と同じであり、その説明を省略する。

このように、本実施形態の生産計画作成装置及び生産計画作成方法、並びに生産計画作成プログラムによればオーダー毎の負荷は、稼動予定情報で予め設定された稼働時間区分のみで構成される（休止時間区分を除いた）所定期間内において、まず納期に間に合う限界の時間区間に山積みされる。次に、この負荷山積み結果をもとに山積みされた負荷の累積が計算される。この負荷累積結果に対して、その所定期間内の所定の時間区分を開始とする所定の負荷増加率計算期間が与えられる。次に、その所定期間内の負荷増加率計算期間における負荷累積の増分から負荷増加率（その区間内での単位時間区分当たりの負荷）が計算される。さらに、負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した上で、終了時間区分が所定期間内の時間区分単位で変化されて、新たな負荷増加率が計算される。これら計算された負荷増加率の中で、その最大値と、その最大値をとる期間が常に保持されており、負荷増加率計算期間の終了時間区分の更新が完了した時点で、その最大値と期間が山崩し用負荷増加率情報として登録される。そして、この山崩し用負荷増加率情報は、納期を遵守するために、その期間に生産完了すべきオーダーに対して必要な最低限の工程能力となる。次に、負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新した上で、上記同様の処理を行うことにより、新たな山崩し用負荷増加率情報が生成される。これら計算された所定期間内の期間別の負荷増加率を当該所定期間内の期間の工程能力と見なして負荷が再割り当て（山崩し）され、山崩し結果として保存記憶される。以上により、山崩し操作（＝負荷平準化操作）の前に、納期を満たすために必要な最低限の工程能力が期間ごとに算定できるため、従来方法のように山崩し操作を繰り返し実行する必要がなく、高速に負荷の平準化が可能となる。更に、休止時間帯及び稼働時間帯を考慮した上で、納期を厳守するために最低限必要な工程能力を見積ることも可能となる。従って、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの納期を遵守した生産計画を作成することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。

次に、本実施形態の生産計画作成装置及び生産計画作成方法、並びに生産計画作成プログラムの実施例について、以下で説明する。

本実施例に係る生産計画で対象とするオーダーの生産工程は、図３に示すように、１台の加工機械と出荷バッファの工程を持ち、オーダー単位に原料を投入して製品を製造する。そして、図４に示すように、本実施例では、４月３日、４月６日、４月１０日、４月１３日の４種類の納期を持つオーダー１〜１３の１３個のオーダーに対して、４月１日以降の生産計画を行うものとする。オーダー１〜３は、納期が４月３日であり、オーダー４〜６は、納期が４月６日であり、オーダー７〜１０は、納期が４月１０日であり、オーダー１１〜１３は、納期が４月１３日である。また、各オーダーの重量（負荷）は、それぞれ、１トンとする。また、本実施例では、時間区分を１日として、生産計画の開始時間区分（本実施例では時間区分が１日であり、開始日となる。）を４月１日、生産計画の終了時間区分（本実施例では時間区分が１日であり、終了日となる。）を４月１３日とする。また、本実施例では、納期は出荷納期とみなし、納期前に製造完了した場合は、納期日に出荷するものとする。

本実施例について、図１，２に基づいて説明する。本実施例では、図４に示すオーダー１からオーダー１３まで１３個のオーダー情報２１が登録される（ＳＴＥＰ１）。図４に示すように、納期は、４月３日、４月６日、４月１０日、４月１３日の４種類があり、オーダー１〜３の納期は４月３日、オーダー４〜６の納期は４月６日、オーダー７〜１０の納期は４月１０日、オーダー１１〜１３の納期は４月１３日である。また、各オーダーの負荷（本実施例では、重量）は、それぞれ、１トンとする。そして、稼動予定情報２５として、稼働時間区分（本実施例では時間区分が1日であり、稼働日とする。）及び休止時間区分（本実施例では時間区分が1日であり、休止日とする。）に関する情報（稼動カレンダー）を設定する（ＳＴＥＰ１）。本実施例では、４月３日、４月７日、４月９日、４月１０日が休止日となる。

そして、負荷山積計算部１１は、オーダー情報記憶部２１で登録された各オーダーの負荷を各オーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みし、負荷山積み結果２２として出力する（ＳＴＥＰ２）。本実施例では、時間区分が１日であるため、負荷山積み部１１により、オーダー１〜１３の負荷が、それぞれの納期日以前の直近の日に山積みされ、負荷山積み結果２２は、図５に示すように、４月２日：３トン、４月６日：３トン、４月８日：４トン、４月１３日：３トンとなる。

次に、負荷累積計算部１２は、負荷山積み結果２２に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、負荷累積計算結果２３として出力する（ＳＴＥＰ３）。本実施例では、４月２日、４月６日、４月８日、４月１３日が負荷累積計算日（負荷累積計算時間区分）となり、図６に示すように、４月３日：３トン、４月６日：３トン＋３トン＝６トン、４月８日：３トン＋３トン＋４トン＝１０トン、４月１３日：３トン＋３トン＋４トン＋３トン＝１３トンとなる。

そして、負荷増加率計算開始時間区分２４が、負荷増加率計算部１３で負荷増加率を計算する期間である負荷増加率計算期間の開始時間区分を初期化（生産計画の開始時間区分を設定）する（ＳＴＥＰ４）。負荷増加率計算期間の開始時間区分ｎの初期値として、稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分が初期値となり、本実施例では、図７に示すように、所定期間は、４月１日〜２日、４日〜６日、８日、１１日〜１３日となり、負荷増加率計算開始日（負荷増加率計算期間の開始時間区分）ｎの初期値として、４月１日（ｎ＝１）が負荷増加率計算開始時間区分２４の初期値として設定される。

そして、最大負荷増加率更新部１５が、最大負荷増加率情報２７として、最大負荷増加率＝０（ゼロ）、最大負荷増加率計算期間＝なし、を初期登録する（ＳＴＥＰ５）。

また、負荷増加率計算期間更新部１４が、負荷増加率計算期間として０（ゼロ）を初期登録する（ＳＴＥＰ６）。本実施例では、負荷増加率計算期間更新部１４は、負荷増加率計算期間の幅を、負荷増加率計算開始日ｎから所定期間内のｊ日先とし（即ち、負荷増加率計算開始日ｎから所定期間内のｊ日先（Ｄ_n，jとする）が負荷増加率計算期間終了日（負荷増加率計算期間の終了時間区分）となる。）、ｊ＝０（ゼロ）（即ち、負荷増加率計算終了日＝負荷増加率計算開始日となる。）を初期値する。

次に、負荷増加率計算期間更新部１４が、負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、負荷増加率を計算する期間である負荷増加率計算期間の幅（即ち、負荷増加率計算期間の開始時間区分から終了時間区分までの幅）を、稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新するべく、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分であるかどうか判断して（ＳＴＥＰ７）、負荷増加率計算期間の終了時間区分が負荷累積計算時間区分であれば、負荷増加率計算期間を更新する（ＳＴＥＰ１２）。本実施例では、負荷増加率計算期間更新部１４は、負荷増加率計算部１３で負荷増加率を計算する毎に、負荷増加率計算期間ｊを、所定期間（４月１日〜２日、４日〜６日、８日、１１日〜１３日）内で負荷増加率計算開始日ｎから時間軸の未来方向で次の負荷累積計算日に至るまで、時間区分単位である１日ずつ増加させて更新する。そして、負荷増加率計算期間終了日（ｎ＋ｊ日目）が、負荷累積計算日（負荷が山積みされた納期日）かどうか判断する。ここでは、まず、負荷増加率計算開始日ｎ＝１（４月１日）が固定された状態で、最初の累積計算日が４月２日であり、ｊ＝１（４月１日の１日先）を負荷増加率計算期間として更新する。

そして、負荷増加率計算部１３が、負荷累積計算結果２３に基づいて、負荷増加率計算期間更新部１４で更新された負荷増加率計算期間２６における負荷の増分を負荷増加率として計算する（ＳＴＥＰ８）。本実施例では、負荷増加率計算開始日ｎから所定期間内のｊ日先の負荷増加率計算期間における負荷の増加率である負荷増加率Δ_ｎ，ｊを計算する。まず、負荷増加率計算期間２６から入力された初めの値は、負荷増加率計算開始日４月１日から１日先まで（ｎ＝１，ｊ＝１）の負荷増加率計算期間における負荷増加率が計算され、図７に基づくと、当該負荷増加率計算期間の負荷の増加量は３トンであり、当該負荷増加率計算期間は３日間であるから、負荷増加率Δ_１，１＝３トン／２日＝１．５［トン／日］となる。
ここで、負荷増加率は以下のように計算する。尚、ｎ日目とは負荷増加率計算期間の開始日であり、Ｄ_n，j日目とは負荷増加率計算期間の終了日である。
Δ_n，j＝（Ｄ_n，j日目が終わるまでの累積負荷−ｎ日目が始まるまでの累積負荷）／（ｊ＋１）

次に、最大負荷増加率更新部１５が、負荷増加率計算部１３で計算された負荷増加率と最大負荷増加率情報２７に登録された最大負荷増加率とを比較して、負荷増加率計算部１３で計算された負荷増加率が登録された最大負荷増加率情報２７に登録された最大負荷増加率以上であれば、負荷増加率計算部１３で計算された負荷増加率と負荷増加率計算期間２６とを、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として、最大負荷増加率情報２７に更新登録する（ＳＴＥＰ９）。本実施例では、ＳＴＥＰ８で計算した負荷増加率Δ_ｎ，ｊと最大負荷増加率とを比較する。ここでは、計算した負荷増加率Δ_ｎ，ｊが１．５［トン／日］であり、登録されている最大負荷増加率が０（ゼロ）であるため、最大負荷増加率情報を、最大負荷増加率＝１．５［トン／日］、最大負荷増加率計算期間＝負荷増加率計算開始日４月１日から所定期間内の１日先まで（ｎ＝１，ｊ＝１）、即ち、最大負荷増加率計算期間の終了日ｍ＝ｎ＋ｊ＝２（４月２日）として更新登録する。

そして、負荷増加率計算期間更新部１４が、「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」条件を満たしているか判断する（ＳＴＥＰ１１）。いずれかの条件が満たされると（ＳＴＥＰ１１：ＹＥＳ）、負荷増加率計算期間更新部１４が、負荷増加率計算期間の更新を終了して、ＳＴＥＰ１３に進む。本実施例では、ｎ＝１，ｊ＝１の状態では、条件を満たしていないので（ＳＴＥＰ１１：ＮＯ）、負荷増加率計算期間更新部１４が、負荷増加率計算期間を更新し、負荷増加率計算開始日ｎ＝１の状態で、所定期間内でｊを１日増加（ｊ＝３）させて、ＳＴＥＰ７に戻る。

このように、本実施例では、負荷増加率計算開始日ｎ＝１の状態で、「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」条件を満たす、ｊ＝８（所定期間内で４月１日の８日先の４月１３日＝所定期間の終了日）まで、負荷増加率計算開始日ｎから負荷累積計算日との間の負荷増加率計算期間において、ＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ１２までの処理が繰り返される。この過程で、ｊ＝４（４月６日）、ｊ＝５（４月８日）、ｊ＝８（４月１３日）として、負荷増加率計算部１３による負荷増加率Δ_ｎ，ｊが以下のように計算される。
Δ_１，４＝６／５[トン／日]（５日間の稼働日で６トン）
Δ_１，５＝１０／６＝５／３[トン／日]（６日間の稼働日で１０トン）
Δ_１，８＝１３／９[トン／日]（９日間の稼働日で１３トン）

そして、負荷増加率計算開始日ｎ＝１の状態で、ｊ＝５（４月８日）において、計算された負荷増加率計算期間の負荷増加率Δ_１，５＝５／３[トン／日]が、最も大きいため、最大負荷増加率更新部１５により最大負荷増加率情報２７に登録された情報は下記のようになる。
最大負荷増加率＝５／３［トン／日］
最大負荷増加率計算期間＝負荷増加率計算開始日４月１日から所定期間内で５日先の４月８日まで（ｎ＝１，ｊ＝５）、即ち、最大負荷増加率計算期間の終了日ｍ＝ｎ＋ｊ＝５（４月８日）

次に、負荷増加率計算期間更新部１４が、「負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分である」条件を満たしていると判断すると（ＳＴＥＰ１１：ＹＥＳ）、負荷増加率計算期間の更新を終了して、ＳＴＥＰ１３に進み、負荷増加率計算管理部１６が、最大負荷増加率情報２７に登録されている情報（最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間）を、山崩し用負荷増加率情報２８として登録する（ＳＴＥＰ１３）。本実施例では、
[期間１]
最大負荷増加率計算期間の開始日（ｎ）＝１（４月１日）
最大負荷増加率計算期間の終了日（ｍ）＝８（４月８日）
最大負荷増加率＝５／３［トン／日］（稼働日ベース）
となる。山崩し負荷増加率情報２８として登録された上記[期間１]の山崩し用負荷増加率のイメージを図８に示す。図８では、所定期間内の４月１日から４月８日にかけて、５／３［トン／日］の生産ペースに平準化された負荷の累積線（太線の直線）が引かれている。この期間では、これより高いペースで生産すると、納期遵守への貢献は無く、在庫量と在庫期間が増加する。一方、これより低いペースで生産すると納期遅れが発生することがわかる。

また、負荷増加率計算管理部１６が、最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかと判断する（ＳＴＥＰ１４）。負荷増加率計算管理部１６が、最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であると判断すると（ＳＴＥＰ１４：ＹＥＳ）、山崩し用負荷増加率情報２８の登録を終了して、負荷山崩し部１７による負荷山崩しを行う（ＳＴＥＰ１６）。負荷増加率計算管理部１６が、負荷増加率計算期間の最大終了時間区分が稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分でないと判断すると（ＳＴＥＰ１４：ＮＯ）、負荷増加率計算開始時間区分２４に登録されている負荷増加率計算の開始時間区分を、稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間内における最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新する（ＳＴＥＰ１５）。本実施例では、負荷増加率計算管理部１６が、最大負荷増加率計算期間の終了ｍ＝８（４月８日）が所定期間の終了日（４月１３日）ではないと判断し（ＳＴＥＰ１４：ＮＯ）、負荷増加率計算期間の開始日ｎを、稼動予定情報２５で予め設定された稼働時間区分のみで構成される所定期間における山崩し用負荷増加率情報２８として登録された最大負荷増加率計算期間の終了日ｍの次の日に置き換える（ｎ＝１１とする）。ここでは、ｎ＝１１（４月１１日）に更新される。そして、ＳＴＥＰ５に戻る。

次に、本実施例では、負荷増加率計算期間の開始日ｎ＝１１の状態で、ＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ１５までの処理が実行される。この過程での負荷累積計算日は、４月１３日（ｊ＝２）であり、負荷増加率計算部１３によるこの負荷増加率計算期間の負荷増加率Δ_ｎ，ｊが以下のように計算される。
Δ_１１，２＝３／３＝１[トン／日]（３日間で３トン）

他に負荷累積計算日が無いことから、負荷増加率計算開始日ｎ＝１１の状態で、最大負荷増加率更新部１５により最大負荷増加率情報２７に登録された情報は下記のようになる。
最大負荷増加率＝１［トン／日］
最大負荷増加率計算期間＝負荷増加率計算開始日４月１１日から所定期間内で２日先の４月１３日まで（ｎ＝１１，ｊ＝２）、即ち、最大負荷増加率計算期間の終了日ｍ＝ｎ＋ｊ＝１３（４月１３日）

そして、負荷山崩し部１７により山崩し用負荷増加率情報２８として登録される情報が、
[期間２]
最大負荷増加率計算期間の開始日（ｎ）＝１１（４月１１日）
最大負荷増加率計算期間の終了日（ｍ）＝１３（４月１３日）
最大負荷増加率＝１［トン／日］
となる。山崩し負荷増加率情報２８として登録された上記[期間２]の山崩し用負荷増加率のイメージを図９に示す。図８では、４月１１日から４月１３日にかけて、１［トン／日］の生産ペースに平準化された負荷の累積線（太線の直線）が引かれている。

この段階で、負荷増加率計算管理部１６が、最大負荷増加率計算期間の終了日ｍ＝１３（４月１３日）が所定期間の終了日（４月１３日）ではあると判断し（ＳＴＥＰ１４：ＹＥＳ）、山崩し用負荷増加率情報２８の登録を終了する。図１０と図１１にその結果を示す。図１０では、稼働日に休止日を加えた生産計画の全てにわたった山崩し用の負荷増加率を示している。

そして、図１１に示すように、計算した[期間１]が休止日により、３つの区間に分かれているため、[期間１]を４種類の区間（１−１，１−２，１−３）に分けて表示している。それぞれの区間について、負荷山崩し部１７が、その負荷増加率を工程の生産能力とみなすことにより、負荷を再割り当てする（ＳＴＥＰ１６〜１８）。図１２に負荷を再割り当てした結果を示す。図１２から、例えば、以下のことが分かる。
●[期間１]の区間１−１（４月１日〜３日）では、５／３［トン／日］を生産能力として、オーダー１からオーダー３及びオーダー４の一部の負荷が均等に割り付けられている。ここで、オーダー１からオーダー３の納期は４月３日、オーダー４の納期は４月６日であるため納期遅れは発生していない。
●[期間１]の区間１−２（４月４日〜６日）では、５／３［トン／日］を生産能力として、オーダー４の残り、オーダー５からオーダー８、及びオーダー９の一部の負荷が均等に割り付けられている。ここで、オーダー４からオーダー６の納期は４月６日、オーダー７からオーダー９の納期は４月１０日であるため納期遅れは発生していない。
●[期間１]の区間１−３（４月８日）では、５／３［トン／日］を生産能力として、オーダー９の残りとオーダー１０の負荷が均等に割り付けられている。ここで、オーダー９とオーダー１０の納期は４月１０日であるため納期遅れは発生していない。
●[期間２]では、１［トン／日］を生産能力として、オーダー１１からオーダー１３の負荷が均等に割り付けられている。ここで、オーダー１１からオーダー１３の納期は４月１３日であるため納期遅れは発生していない。

このように、本実施例から、納期を遵守した上で、負荷を極力平準化する山崩しを負荷の選択と移動を繰り返すことなく高速かつ容易に実行できることが分かる。また、図１３に示すように、納期を遵守するために必要な最低限の能力向上率と期間を簡単に確認することができる。この実施例では、標準の能力を４／３トン／日であるとすると、４月１日から４月８日にかけて５／４倍の能力向上（例えば、要員増や残業）が必要であることが分かる。

従って、本実施形態の生産計画作成装置及び生産計画作成方法、並びに生産計画作成プログラムで、休止時間帯及び稼働時間帯を考慮した上で、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの納期を遵守した生産計画を作成することができていることが分かる。

１ 生産計画作成装置
１１ 負荷山積み部
１２ 負荷累積計算部
１３ 負荷増加率計算部
１４ 負荷増加率計算期間更新部
１５ 最大負荷増加率更新部
１６ 負荷増加率計算管理部
１７ 負荷山崩し部
２１ オーダー情報（オーダー情報記憶部）
２２ 負荷山積み結果
２３ 負荷累積計算結果
２４ 負荷増加率計算開始時間区分
２５ 稼動予定情報（稼働予定情報記憶部）
２６ 負荷増加率計算期間
２７ 最大負荷増加率情報
２８ 山崩し用負荷増加率情報
２９ 山崩し結果
ＳＴＥＰ１ オーダー情報記憶ステップ、稼動予定情報記憶ステップ
ＳＴＥＰ２ 負荷山積ステップ
ＳＴＥＰ３ 負荷累積計算ステップ
ＳＴＥＰ１，４，６，７，１１，１２ 負荷増加率計算期間更新ステップ
ＳＴＥＰ８ 負荷増加率計算ステップ
ＳＴＥＰ５，９，１０ 最大負荷増加率更新ステップ
ＳＴＥＰ１３〜１５ 負荷増加率計算管理ステップ
ＳＴＥＰ１６〜１８ 負荷山崩しステップ

Claims (9)

1. 生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区分に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画作成方法であって、
   計算機の演算部により実行される処理が、
   前記複数のオーダーの納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、
   前記生産計画における稼働時間区分を稼動予定情報として登録する稼動予定情報記憶ステップと、
   前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みして、負荷山積み結果として出力する負荷山積みステップと、
   前記負荷山積み結果に基づいて、前記負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して当該負荷累積計算時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした前記負荷を累積して、負荷累積計算結果として出力する負荷累積計算ステップと、
   前記負荷累積計算結果に基づいて、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内の所定の負荷増加率計算期間における単位時間区分当たりの時間軸の未来方向への負荷累積の増分を、負荷増加率として計算する負荷増加率計算ステップと、
   前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新する負荷増加率計算期間更新ステップと、
   前記負荷増加率計算期間の更新に合わせて、前記負荷増加率の最大値と当該最大値となる前記負荷増加率計算期間を、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として更新する最大負荷増加率更新ステップと、
   前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新する負荷増加率計算管理ステップと、
   前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、
   を有することを特徴とする生産計画作成方法。
2. 前記負荷増加率計算期間更新ステップが、更に、
   前記負荷増加率計算期間の幅を、前記負荷累積計算時間区分の間で変化させることを特徴とする請求項１に記載の生産計画作成方法。
3. 前記負荷増加率計算期間更新ステップが、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分を初期値として前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分に至るまで時間区分単位で増加させて更新し、
   前記負荷増加率計算管理ステップが、前記負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を前記稼働時間区分のみで構成される所定期間における前記最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新し、
   前記負荷山崩しステップが、前記最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記山崩し用負荷増加率情報の登録終了を判定し、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てすることを特徴とする請求項１または２に記載の生産計画作成方法。
4. 生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区分に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画作成プログラムであって、
   前記複数のオーダーの納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、
   前記生産計画における稼働時間区分を稼動予定情報として登録する稼動予定情報記憶ステップと、
   前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みして、負荷山積み結果として出力する負荷山積みステップと、
   前記負荷山積み結果に基づいて、前記負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して当該負荷累積計算時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした前記負荷を累積して、負荷累積計算結果として出力する負荷累積計算ステップと、
   前記負荷累積計算結果に基づいて、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内の所定の負荷増加率計算期間における単位時間区分当たりの時間軸の未来方向への負荷累積の増分を、負荷増加率として計算する負荷増加率計算ステップと、
   前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新する負荷増加率計算期間更新ステップと、
   前記負荷増加率計算期間の更新に合わせて、前記負荷増加率の最大値と当該最大値となる前記負荷増加率計算期間を、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として更新する最大負荷増加率更新ステップと、
   前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新する負荷増加率計算管理ステップと、
   前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、
   を有し、計算機において演算部により読み出して各ステップの処理を実行させることを特徴とする生産計画作成プログラム。
5. 前記負荷増加率計算期間更新ステップが、更に、
   前記負荷増加率計算期間の幅を、前記負荷累積計算時間区分の間で変化させることを特徴とする請求項４に記載の生産計画作成プログラム。
6. 前記負荷増加率計算期間更新ステップが、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分を初期値として前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分に至るまで時間区分単位で増加させて更新し、
   前記負荷増加率計算管理ステップが、前記負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を前記稼働時間区分のみで構成される所定期間における前記最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新し、
   前記負荷山崩しステップが、前記最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記山崩し用負荷増加率情報の登録終了を判定し、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てすることを特徴とする請求項４または５に記載の生産計画作成プログラム。
7. 計算機の演算部を用いて、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区分に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画装置であって、
   前記複数のオーダーの納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶部と、
   前記生産計画における稼働時間区分を稼動予定情報として登録する稼動予定情報記憶部と、
   前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区分以前の直近の稼働時間区分に山積みして、負荷山積み結果として出力する負荷山積み部と、
   前記負荷山積み結果に基づいて、前記負荷を山積みした時間区分を負荷累積計算時間区分として、各負荷累積計算時間区分に対して当該負荷累積計算時間区分よりも時間軸の過去方向の時間区分において山積みした前記負荷を累積して、負荷累積計算結果として出力する負荷累積計算部と、
   前記負荷累積計算結果に基づいて、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内の所定の負荷増加率計算期間における単位時間区分当たりの時間軸の未来方向への負荷累積の増分を、負荷増加率として計算する負荷増加率計算部と、
   前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間内で、時間区分単位で変化させて更新する負荷増加率計算期間更新部と、
   前記負荷増加率計算期間の更新に合わせて、前記負荷増加率の最大値と当該最大値となる前記負荷増加率計算期間を、最大負荷増加率と最大負荷増加率計算期間として更新する最大負荷増加率更新部と、
   前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を更新する負荷増加率計算管理部と、
   前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩し部と、
   を有することを特徴とする生産計画作成装置。
8. 前記負荷増加率計算期間更新部が、更に、
   前記負荷増加率計算期間の幅を、前記負荷累積計算時間区分の間で変化させることを特徴とする請求項７に記載の生産計画作成装置。
9. 前記負荷増加率計算期間更新部が、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の開始時間区分を初期値として前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を固定した状態で、当該負荷増加率計算期間の幅を、前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分に至るまで時間区分単位で増加させて更新し、
   前記負荷増加率計算管理部が、前記負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記負荷増加率計算期間の幅の更新終了を判定し、前記最大負荷増加率と前記最大負荷増加率計算期間を山崩し用の負荷増加率情報として登録するとともに、前記負荷増加率計算期間の開始時間区分を前記稼働時間区分のみで構成される所定期間における前記最大負荷増加率計算期間の次の時間区分に更新し、
   前記負荷山崩し部が、前記最大負荷増加率計算期間の終了時間区分が前記稼働時間区分のみで構成される所定期間の終了時間区分であるかどうかに基づいて前記山崩し用負荷増加率情報の登録終了を判定し、前記山崩し用の負荷増加率情報に登録された前記最大負荷増加率計算期間において、対応する前記最大負荷増加率を工程能力とみなして、負荷を再割り当てすることを特徴とする請求項７または８に記載の生産計画作成装置。