JP2013178731A - 生産可能数計算装置、生産可能数計算プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】
サプライチェーンの一部の供給が断絶したときに、供給可能な全ての拠点の在庫および入手予定から、製品の生産可能数を計算する装置を提供する。
【解決手段】
記憶部において記憶された情報を用いて、各品目の生産可能数を計算する処理部を有し、処理部では、入力された情報または記憶部に記憶された情報に基づいて定常モード又は非定常モードを設定し、定常モードにおいては、供給パス記憶部に格納された供給パスを使用して生産可能数を算出し、非定常モードにおいては、品目において前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定し、当該在庫もしくは仕掛量を前記拠点間において当該品目を転送したときの、当該品目を構成部品にもつ親品目の数量を計算する処理を、品目構成の末端部品から製品まで繰り返し計算することで、製品の生産可能数を計算する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも１つ以上の部品もしくは材料（以下、部材と呼称）から生産される製品を対象として、部材の在庫および入手予定から、製品の生産可能数を計算する装置に関する。

通常、生産計画を立案するトリガーとなるのは、販売・営業部門からの販売計画や需要予測、受注情報など、顧客に納品する製品に関するものである。生産計画担当者は、製品の納期に間に合うように生産計画を立案し、生産に必要な部材などを準備する。販売計画等に変更が生じると、無駄な在庫や納期遅延を防止するために、生産計画も適宜変更する。このような、製品の需要から生産計画を作成・変更するための技術については数多く提案されている。

しかし、生産計画を作成・変更する必要性は、製品の販売計画に限らず、生産工程のトラブルや部材の納入遅延などから生じることもある。その場合には、部材の在庫や生産の状況から、製品の生産可能数を確認し、販売計画への影響を把握しながら、実行可能な生産計画を作成・変更する必要がある。

部材から製品の生産可能数を得るための別のニーズとして、納期回答がある。納期回答の方法としては、製品の日別の受注可能数に注文を引き当てることで納期を回答する例が知られている。当該製品の受注可能数がなかった場合に、部材の在庫や生産の状況から生産可能数がわかれば、納期を回答することができる。

部材の在庫や生産の状況から生産可能数を計算する例として、特許文献１では、共通部品を含む複数の製品に対し、製品別に要求数以上あるいは最大何台まで製造可能かの値を算出する方法を記している。

また、出荷計画がある場合に対しては、出荷計画を指定の日付、数量で出荷するために必要な部材を引き当てるために、MRP（Material Requirements Planning）を用いて所要量計算を行う。上記ＭＲＰの処理方法に関しては、非特許文献１に述べられている。また、特許文献２にはＭＲＰを用いたシステムの一例が記載されている。

特許第４３６３２７９号公報 特開２０００−７９５４２号公報

著者レイトン・スミス、翻訳小島義輝、森正勝、「ＭＲＰの理論と実践」社団法人日本能率協会、１９７７年、p.8-13

部材から製品の生産可能数を計算する場合、入力情報として、部材納入から製品完成までのモノの流れ（どの部材が、どこで、どの位の時間をかけて生産され、どこにどの位の時間をかけて運ばれるか）を与える必要がある。このようなモノの流れを示す情報を、便宜上「供給パス」と呼ぶことにする。

近年、グローバル化の進展に伴い、調達、生産、保管(倉庫）、販売拠点が増加している。世界の各地で需要がある製品については、需要地に近い拠点に生産・保管拠点を置くことで、短納期で供給できる体制を整えると共に、物流コストの削減を図っている。

拠点の拡がりに伴い、各地で不定期に発生する地震や洪水などの自然災害、政治不安などに伴う供給断絶のリスクが高まっている。１拠点でみたときには何十年に１回発生するか否かの小さなリスクであっても、例えば拠点数が５０、１００のサプライチェーン全体でみたときには、常にどこかで供給断絶が発生している可能性がある。供給断絶が数日程度で復旧する場合には特段問題にはならないが、長期に及ぶ場合には生産・販売に支障をきたす。支障を最小限にするためには、製品への影響を明らかにし、早急に対策を立てる必要がある。例えばある部材が調達困難になった場合、その部材を使っている製品は何で、今ある在庫でいくつ生産可能かを確認する。この時の生産可能数は、定常時の供給パス上にある在庫の情報だけでなく、他の拠点の在庫を転送することも考慮して計算したほうが、より多くの生産量を確保できる可能性がある。

全ての拠点の在庫を考慮して生産可能数を算出するためには、例えば特許文献１だと、転送する可能性がある供給パスの情報を入力情報として用意する必要がある。製品や部材の種類が少なく、拠点数も少ないならば情報量も多くないが、精密機器や自動車のように製品種類や部材が多くなると、供給パスの数は膨大なものになる。プログラム等で供給パスの情報を作ったとしても、それを入力情報として、パソコンなどの計算機を使って生産可能数を算出するのは、メモリ不足になる可能性が否定できない。また、供給断絶が解消されると定常時の供給パスに戻す必要があるが、一部のパスから徐々に解消されるのが一般的であるため、供給パスが常に最新の状況になるように維持しなければならない。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、供給断絶等の非定常時においても、利用可能な供給パスを利用した生産可能数を算出することを第１の課題とする。

グローバルの進展により供給断絶のリスクと同様に考えられる事象が需要の急変である。好景気／不景気による販売量の増減も、供給断絶と同様に、常にどこかの拠点で起きている可能性がある。特に、ある拠点１で出荷計画が急増した場合、従来の供給パスを使っての生産だけだと部材が不足することがある。他の拠点２で、販売量が減っている、もしくは納期に余裕がある場合には、当該拠点で手配している部材を拠点１へ転送すれば、不足が解消するとともに、部材の余剰を回避できる可能性がある。需要の急変だけでなく、生産設備の急なトラブルなどによる生産能力の変動でも同様の問題が発生する。転送するかどうかの判断は、転送に必要なコストと、販売のための出荷計画を満たすことで得られる収益から、利益が出ることを確認した上で意思決定するのが現実的である。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、利用可能な供給パスを利用した生産可能数およびコストを算出することを第２の課題とする。

上記の第１の課題を解決するために、本発明では、複数の品目を組み合わせて生産する製品の生産可能数を計算する生産可能数計算装置であって、入力された情報または記憶部に記憶された情報に基づいて定常モード又は非定常モードを設定し、定常モードにおいては、供給パス記憶部に格納された供給パスを使用して生産可能数を算出し、非定常モードにおいては、品目において供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定し、当該在庫もしくは仕掛量を前記拠点間において当該品目を転送したときの、当該品目を構成部品にもつ親品目の数量を計算する処理を、品目構成の末端部品から製品まで繰り返し計算することで、製品の生産可能数を計算する構成とする。
また、上記の第２の課題を解決するために、本発明では、前記装置に、拠点間のコストを格納する拠点間コスト記憶部を更に有し、非定常モードにおいては、品目において前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定し、当該在庫もしくは仕掛量を前記拠点間において当該品目を転送したときの、当該品目を構成部品にもつ親品目の数量およびコストを計算する処理を、品目構成の末端部品から製品まで繰り返し計算することで、製品の生産可能数およびコストを計算する構成とする。

本発明によれば、非定常時においても、利用可能な供給パスによる生産可能数の算出ができ、生産量の確保のための早期の対策が可能となる。また、定常時においても、利用可能な供給パスと生産可能数およびコストの算出ができ、拠点間での融通を加味した生産を計画できる。

本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の構成図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」を説明する「モノ」の流れを示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する品目の構成図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する拠点情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する供給パス情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する生産情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する在庫情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する仕掛情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する生産可能数を計算する処理部の処理の流れを示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する供給パス生成および生産可能数を計算する処理部の処理の流れを示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する表示装置への表示例を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する供給時間の入力手段の一例を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する出荷計画情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する生産可能数情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態としての「生産可能数計算装置」のハードウエアの構成例を示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の構成図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する拠点間コスト情報のうち、品目に関するコスト情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する拠点間コスト情報のうち、拠点に関するコスト情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明するコスト上限情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する生産可能数を計算する処理部の処理の流れを示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する供給パス生成および生産可能数およびコストを計算する処理部の処理の流れを示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明するコスト情報を示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明する表示装置への表示例を示す図である。 本発明に係る一実施形態（実施例２）としての「生産可能数計算装置」の動作を説明するコストの入力手段の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態としての「生産可能数計算装置」について、図面を用いて説明する。

まず、生産拠点から販売拠点へのモノの流れについて図２を用いて説明する。生産拠点では、部品を調達し（２０１）、部品から構成の大きな中間品の生産を行い（２０２）、この中間品から製品の生産を行い（２０３）、製品出荷し、製品は販売拠点にある販社（２０４）に一旦納品した上で、顧客（２０５）に届けられる。製品が組立品でない場合、例えば食用油などで、前記部品は原油、中間品は精製油、製品はボトルにつめた油なら、部品・中間品を原料・中間生成品と読み替えれば、一般性を失わない。また、生産拠点から販売拠点への製品供給は、複数の生産拠点から行ってもよい。供給手段については、船と飛行機、普通便と特急便など、輸送コストや供給時間が異なる複数の手段を有してもよい。

一般に、１企業が生産する製品は複数種類あり、組立型で扱う部品構成は多段で複雑な構成をしている。また、プロセス型の工程数も１００を超える場合があり、実際の製品を扱うには膨大な処理を必要とする。本実施例では、本発明の内容を明確に示すために、製品の種類、部品構成、工程数を単純化して説明するものとする。
また、この実施形態での「工程」とは、設備や作業者であってもよいし、その集合体であってもよいし、工場を１つの工程とみなしてもよい。一般に、製造業では、勤労や原価など、何らかの都合で設備や作業者を集合体（組織）で管理していることが多いので、それを「工程」とみなしてもよい。

この実施形態における生産可能数計算装置１００を、図1で説明する。本装置は、製品を含む品目の構成表を格納した品目構成記憶部１０１、製品を含む品目を生産・保管する場所（拠点）を格納した拠点情報記憶部１０２、各品目の場所別の在庫および仕掛量を格納した在庫仕掛記憶部１０３、各品目の場所別の生産時間を格納した生産情報記憶部１０４、品目の場所（拠点）１から場所（拠点）２への移動時間を格納する供給パス記憶部１０５、記憶部からデータをメモリに格納するデータ入力部１０６、場所間の移動時間を生成し、生産可能数を計算する処理部１０７、計算した生産可能数をメモリから記憶部に出力するデータ出力部１０８、生産可能数を記憶する記憶部１０９から構成される。必要に応じて、品目の日別・場所別の出荷量を格納した出荷計画記憶部１１０供給時間を表示・入力する手段１１１をさらに有してもよい。

図１５に、本実施形態における生産可能数計算装置１００のハードウエア構成例を示す図である。本実施形態において、生産可能数計算装置１００は、例えば、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）や、ワークステーション、サーバ装置などの計算機である。

生産可能数計算装置１００は、入力装置３０１と、出力装置３０２と、外部記憶装置３０３と演算装置３０４と、主記憶装置３０５と、通信装置３０６と、それぞれの装置を互いに接続するバス３０７と、を有する。

入力装置３０１は、例えばキーボードやマウス、あるいはタッチペン、その他ポインティングデバイスなどの入力を受付ける装置である。出力装置３０２は、例えばディスプレイなどの、表示を行う装置である。外部記憶装置３０３は、例えばハードディスク装置やフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置である。演算装置３０４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置である。

主記憶装置３０５は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ装置である。通信装置３０６は、アンテナを介して無線通信を行う無線通信装置、又はネットワークケーブルを介して有線通信を行う有線の通信装置である。生産可能数計算装置１００の記憶部は、生産可能数計算装置１００の主記憶装置３０５または外部記憶装置３０３により実現される。

また、生産可能数計算装置１００の入力部、処理部、出力部は、生産可能数計算装置１００の演算装置３０４に処理を行わせるプログラムによって実現される。

このプログラムは、主記憶装置３０５または外部記憶装置３０３内に記憶され、実行にあたって主記憶装置３０５上にロードされ、演算装置３０４により実行される。また、生産可能数計算装置１００は、必要に応じて通信装置３０６を有し、通信装置３０６を介して情報を送受信してもよい。例えば、部品の生産や調達に関わる記憶部を調達拠点が管理する装置に搭載し、中間品や製品の生産に関わる記憶部を生産拠点が管理する装置に搭載し、販売にかかわる記憶部を販売拠点が管理する装置に搭載し、計算し結果を出力する処理部を情報部門が管理する装置に搭載する形態が考えられる。

次に、この実施形態の生産可能数計算装置１００の動作について、適宜具体的な例を用いて説明する。 図３に製品「ＰＣ」の部品構成を示す。製品「ＰＣ」１単位は、中間製品「ＨＤＤ」を１単位と、部品「ＣＰＵ」を１単位使って生産する。また、中間製品「ＨＤＤ」１単位は、部品「ＤＩＳＫ」を１単位使って生産する。図３に示すデータは、品目構成記憶部１０１で記憶されている。

拠点は、図４に示すように、ＰＣの販売拠点がＭ１、Ｍ２の２拠点、ＰＣの生産拠点は、Ｐ１、Ｐ２の２拠点、ＨＤＤの生産拠点がＰ３、Ｐ４の２拠点、ＣＰＵ、ＤＩＳＫを調達する拠点（以下、調達拠点と呼ぶ）がＶ１、Ｖ２の２拠点である。拠点間の供給パスは矢印で示している。販売拠点Ｍ１に供給するＰＣは、ＣＰＵをＶ１、ＤＩＳＫをＶ１、Ｖ２で調達し、Ｐ３でＨＤＤを生産し、Ｐ１でＰＣを生産する。販売拠点Ｍ２に供給するＰＣは、ＣＰＵをＶ１、ＤＩＳＫをＶ２で調達し、Ｐ４でＨＤＤを生産し、Ｐ２でＰＣを生産する。

図５に供給パスごとの供給時間（供給リードタイム）を示す。例えば、図５の１行目は、品目PCを供給元の拠点P1から供給先の拠点M1に輸送するのに２期必要、と登録している。図５に示すデータは、供給パス記憶部１０５で記憶されている。

各拠点で扱う品目において、生産や入庫などの処理のために必要となるリードタイムは図６のようになっている。図６に示すデータは、生産情報記憶部１０４で記憶されている。なお、各拠点での作業負荷を生産可能数計算時の制約に利用するならば、生産情報記憶部１０４に品目別拠点別の単位あたり作業時間、および各拠点の期別稼動可能時間を更に有しても良い。

各拠点で扱う品目における在庫情報を図７、仕掛情報を図８に示す。この情報は、在庫仕掛情報記憶部１０３で記憶されている。

各拠点からの出荷計画を図１３に示す。出荷計画とは、製品もしくは品目が拠点情報記憶部１０２に登録している拠点以外の場所へ出荷される期・量を登録したものである。図１３に示すデータは、出荷計画記憶部１１０で記憶されている。

以上の情報をデータ入力部１０６でメモリに格納し、処理部１０７で供給パスを生成して生産可能数を計算し、データ出力部１０８で供給パスおよび生産可能数をメモリから記憶部に出力する。

データ入力部１０６、処理部１０７、データ出力部１０８、および表示・入力手段１１１は図９に示すステップで、CPUとメモリを用い処理を行う。

各ステップでの処理を以下に述べる。
＜ステップ９００＞
処理部１０７は、計画モードを設定する。計画モードには、「定常」「非定常」の２つの選択肢がある。「定常」モードでは、供給パス記憶部１０５に登録されている供給パスを用いて生産可能数を算出する。「非定常」モードでは、供給パス記憶部１０５に登録されていない供給パスを必要に応じて生成し、生産可能数を算出する。この計画モードは、ステップ９０５にて使用する。

計画モードの設定は、外部記憶装置３０３に設定情報を入力し、登録しておき、それを読み込んで判定するのでもよい。例えば、供給パスが断絶しているとの情報を受けてユーザーが入力してもよい。また、供給パス記憶部１０５の供給時間を参照し、一定の時間以上かかるパスがあれば、そのパスが断絶しているとみなし、「非定常」モードを設定しても良い。「非定常」モードにおいては、記憶されている供給パスに生じている断絶を特定し、断絶した供給パス以外の供給パスを新たに生成するものである。以下のステップにて詳細を説明する。

＜ステップ９０１＞
データ入力部１０６は、記憶部より計算に必要な入力情報１０１〜１０５、１１０をメモリ上に読み込む。

＜ステップ９０２＞
品目構成記憶部から読み込んだ品目構成から、構成の先頭となっている品目を抽出する。図３の例ではPCとなる。次に、生産情報記憶部から読み込んだ生産情報から、当該品目が登録されている品目・拠点を抽出し、計算対象品目・拠点を格納する配列ISにセットする。次に、出荷計画記憶部から読み込んだ出荷計画について、先に抽出した品目・拠点の組以外で、登録されている品目・拠点の組があれば配列ISにセットする。図６および図１３の例では、（PC、M1）（PC、M2）（PC、P1）（PC、P2）が抽出される。
なお、本例では品目構成と生産情報、および出荷計画を用いて配列ISを作成したが、計算対象とする品目・拠点の組を記憶部に登録しておき、それを読み込んで配列ISにセットする形態でも構わない。

＜ステップ９０３＞
出荷計画がある場合には、出荷計画を指定の日付、数量で出荷するために必要な部材を引き当てる。具体的には、在庫仕掛情報記憶部から読み込んだ在庫・仕掛を引当対象とし、MRP（Material Requirements Planning）を用いて所要量計算を行う。ＭＲＰの処理方法に関しては非特許文献１「ＭＲＰの理論と実践」に述べられている。また、ＭＲＰを用いたシステムの一例として、特開２０００−７９５４２号公報などがある。
出荷計画に引き当てた在庫・仕掛量については、メモリにその情報を保管しておき、以降の処理は引き当て残数を在庫・仕掛量として用いる。
計画期間の期ごとに、ステップ９０４、９０５を実行する。計画期間の設定方法については特定しない。記憶部に開始日と終了日が特定できる情報として保管したものを入力部よりメモリにセットしてもよいし、入力手段１１１からメモリにセットしてもよいし、プログラムにて定義しておいてもよい。

＜ステップ９０４＞
配列ISのインデックスpに0、変数lotに十分大きな数Mをセットする。lot変数は、MRPにて最大生産可能数を計算するために、便宜上セットする要求数である。Mの決定方法については、記憶部に保管した値を入力部よりメモリにセットしてもよいし、入力手段１１１からメモリにセットしてもよいし、プログラムで値を定義してもよいし、値を算出するためのプログラムを定義しておいてもよい。
配列IS[p]に格納している品目i、拠点sについてステップ９０５を処理する。

＜ステップ９０５＞
本ステップの詳細な処理を、図１０に示す。本ステップはMRPの計算過程に供給パス生成を付加したもので、ステップ９０５１がMRP計算に相当し、ステップ９０５２が供給パス生成処理、ステップ９０５３がステップ９０５を再帰的に呼び出しする処理である。
ステップ９０５１では、品目i、拠点s、期tにおける要求数lotに対し、品目i、拠点s、期t時点での在庫・注残を引当て、引き当てられなかった数を要求数nglotに格納する。nglot=0の場合には、生産可能数oklot=lotとして、ステップ９０５４に進む。

nglot > 0の場合は、子プロセスに所要量nglotを展開する。拠点sが生産拠点の場合には、品目構成と生産情報より、品目iを要求数nglotだけ生産するのに必要な部材jとその必要量・必要な期を計算し、拠点sの部材jの在庫・注残を引当て、所要量を求める。所要量が０より大きい部材が複数ある場合には、９０５２以降の処理をその部材数だけ行う。拠点sが生産拠点でない場合にもj=iとすることで、以降も同一の処理を適用する。

ステップ９０５２では、処理対象の品目j、拠点s、必要期t、nglotを代入した要求数lotに対し、拠点sを供給先拠点としたときの、供給元拠点を決定する。まず、供給パス情報の品目・供給先拠点に、品目j、拠点sがあれば、対となっている供給元拠点ssを取得して、（i、s、ss)の組を配列DSに登録する。

次に、計画モードが「非定常」モードの場合には、生産情報から品目jと対になっている拠点sp（≠s）について、以下の条件に１つでも当てはまる場合には、拠点spから供給可能とみなし、（i、s、sp)の組をDSに格納する。
・「t−供給時間」が１以上で在庫・仕掛量が０より大きい
・「t−生産時間−供給時間」が１以上
ここで、供給時間は表示・入力手段から読み込まれた値、もしくはプログラムまたは記憶部にあらかじめ登録してある値である。記憶部への登録方法は、装置で一律の値を持たせてもよいし、拠点の情報に緯度経度や住所、郵便番号などの位置情報をもたせた記憶部と、距離で時間を推定する処理部を持たせて、処理部が供給時間を計算で求めてもよいし、図１２に示すように、品目、供給元拠点、供給先拠点別に供給時間を入力する表示／入力手段を持たせてもよい。

前記の処理で作成した配列DSのデータ数だけ、ステップ９０５３を処理する。ステップ９０５３は、引数として渡された子プロセス（j、sp、t)について、ステップ９０５の処理を実行する。ただし、tは供給時間だけ減算した値を用いるが、０より小さい場合は９０５の処理に渡す前に次の配列に処理を移すか、９０５１の所要量計算でリードタイム割れ（生産不可能）とする。

９０５３の処理の結果、生産可能数oklot を戻り値として得るので、配列DSにリンクさせてメモリに保管しておく。
ステップ９０５４にて、全ての子プロセスの生産可能数oklotを合算したものを子プロセスからの生産可能数とする。次に、ステップ９０５１で展開したiからjへの品目構成に従い、(i、s、t)の生産可能数を求め、戻り値とする。

ステップ９０５を、品目と拠点の組別、拠点別に繰り返し処理して、計算対象品目・拠点の計画期間別生産可能数を算出する。

＜ステップ９０６＞
ステップ９０５で算出した計算対象品目・拠点の計画期間別生産可能数を、出力部１０８により生産可能数１０９に出力する。また、ステップ９０５２で生成した供給パスのうち、供給元拠点の在庫、注残、もしくは生産可能数が０より大きいものを、供給パス記憶部１０５に出力する。このとき、既に登録している供給パスとステップ９０５２で生成した供給パスを区別するために、出力時に識別子を付加してもよい。識別子があれば、ステップ９０１の入力時に、識別子がないものだけを読み込み、都度供給パスを生成することもできるし、全て読み込んで、ステップ９０５２で供給パスを新たに生成しないことも可能である。

また、生産可能数と供給パスを表示／入力手段１１１の表示手段に表示し、生産可能数から出荷計画を新たに作成したり、供給パスの供給時間を修正したりしてもよい。修正した情報は入力部１０６より処理部１０７に取り込み、修正した出荷計画や供給時間で生産可能数を再計算する、再計算せずに記憶部に出力して次回以降の計算に使う、といった実施形態が可能である。図１１に表示手段１１００を用いて生産可能数と供給パスを表示した例を示す。１１０１は生産可能数であり、計算対象の品目・拠点別に、期毎の生産可能数を表示している。一覧表示の数値を選択すると、供給パスをツリー表示する。処理部が生成した供給パスは、線を太くするなど、表示方法を変えて明示する。供給パスツリーの品目・拠点の組を選択すると、関連する情報を１１０３のように表示する。

次に、処理部が生成した供給パスについて、供給時間を変更して再計算する方法について、画面を用いた例で説明する。表示手段に、図１２に示すような、供給時間を入力する手段を持たせる。図１２は、図１１で供給パスを選択して遷移する。他の例として、生成した供給パスの情報を１１０３のような表形式で表示して、一覧表から直接入力する方法でもよい。入力手段から、「再計算」の命令を受け付けると、ステップ９０７より「ＹＥＳ」のステップに遷移して、９０４以降の処理を行う。

以上のように、供給パス記憶部に格納していない拠点間の供給パス自動生成することにより、供給断絶時などの非定常時における生産可能数の限界値を把握することができ、生産計画立案の迅速化、需要充足率の向上が期待できる。

実施例２では、利用可能な供給パスを利用した生産可能数およびコストを算出する生産可能数計算装置の例を説明する。図１６は実施例２における生産可能数計算装置１６００を示す構成図の例である。装置１６００のうち、既に説明した図１と同一の符号を付された構成は同一の機能を有する部分のため、説明を省略する。

装置１６００は、図１で示した装置１００に、拠点間のコストを格納する拠点間コスト記憶部１６０１と、コストを記憶する記憶部１６０３、必要に応じて製品の拠点別のコスト上限値を格納したコスト上限記憶部１６０２を更に有する。装置１６００のハードウエア構成例は装置１００と同様、図１５に示す通りである。

次に、この実施形態の生産可能数計算装置１６００の動作について、装置１００の動作説明で用いた例を用いて説明する。

拠点間コストは、本実施例では輸送コストを想定し、図１７および図１８に示すように、製品を含む各品目のコスト換算係数と拠点間の単位あたりコストを格納した例にて説明する。この例での輸送コストは、拠点間の距離と、実際に輸送する品目によって決まることを想定したものである。他の例として、品目と拠点の情報を統合して品目別拠点間別にコストを持たせてもよいし、輸送コストが品目に依存しない場合には拠点間だけのコストでもよく、図１７および図１８の例に限定するものではない。図１７および図１８に示すデータは、拠点間コスト記憶部１６０１で記憶されている。

コスト上限は図１９に示すように、製品の拠点別のコスト上限値を格納している。図１９に示すデータは、コスト上限記憶部１６０２で記憶されている。これらのコストは、本実施例の輸送コストのように、実際にかかる費用を基に設定することを想定しているが、品質リスクや供給リスク、供給時間の長さ（リードタイム）など、別の指標を数値化したものでもよい。

例えば、品質ランクを数値化する方法として、品目別供給元拠点別の不良率と、その不良を対策するためのコストを用い、不良率×不良対策コストで数値化するなどが考えられる。供給リスクについても供給停滞時間とその発生確率を用いて数値化するなどが考えられる。

装置１６００は、データ入力部１０６、処理部１０７、データ出力部１０８、および表示・入力手段１１１は図２０に示すステップで、CPUとメモリを用い処理を行う。なお、既に説明した図９と同一の符号を付されたステップは同一の処理を有する部分のため説明を省略し、ステップ２００１からステップ２００６、ステップ２１００での処理を以下に述べる。
＜ステップ２００１＞
処理部１０７は、計画モードを設定する。計画モードの種類および「定常」モードでの動作はステップ９００と同一のため説明を省略する。「非定常」モードでは、供給パス記憶部１０５に登録されていない供給パスを必要に応じて生成し、生産可能数およびコストを算出する。この計画モードは、ステップ２１００、ステップ２００５にて使用する。

計画モードの設定は、ステップ９００と同様の処理で設定してもよいし、初期値は定常モードとし、後述するステップ２００５の処理で非定常モードに切り替えてもよい。装置１６００における「非定常」モードにおいては、記憶されている供給パス以外の供給パスを新たに生成する。
＜ステップ２００２＞
データ入力部１０６は、記憶部より計算に必要な入力情報１０１〜１０５、１１０、１６０１〜１６０２をメモリ上に読み込む。
＜ステップ２００３＞
ステップ９０４と同様、配列ISのインデックスpに0、変数lotに十分大きな数Mをセットする。ステップ２００３では更に累積コストを格納する変数costを定義し、初期値を０とする。なお、「定常」モードではMに出荷計画の出荷数をセットして、出荷計画に対する生産可能数を計算するなど、Mを適宜調整してもよい。
＜ステップ２００４＞
計算対象品目・拠点の組（i,s）= IS[p]を選択する。変数maxCostに品目i、拠点sのコスト上限を設定する。コスト上限データがない場合には十分大きな数を設定する。
＜ステップ２１００＞
本ステップの詳細な処理を図２１に示す。なお、既に説明した図１０と同一の符号を付されたステップは同一の処理を有する部分のため説明を省略する。

ステップ２１０１では、コスト上限を加味した供給上限数を計算し、生産可能数を修正する。具体的には、
・拠点(s、sp) 間の品目iの単位当りコストiucostを
「品目iのコスト換算係数×拠点(s、sp) 間の単位あたりコスト」で計算する。
・計算対象品目iを供給元拠点sからの供給上限数upperlotを「(maxCost−cost)÷
iucost」で計算する。
・ステップ９０５１で計算した生産可能数oklotについて、upperlot＜oklotの場合、
oklot = upperlotとし、子プロセスへの所要量 nglot＝0とする。
・cost=cost + (iucost×oklot) に更新する。
となる。なお、上記計算式および以降のステップでの計算式は拠点間コストを「コスト換算係数」と「拠点間のコスト」で定義した場合の一例であり、この計算式に限定するものではない。

ステップ２１０２の処理は、ステップ９０５２と同様、子プロセスの供給パス生成であるが、供給可能拠点の判定時にコスト計算を行い、コスト上限を超えない拠点を供給可能拠点に入れる点が異なる。具体的には、品目jの生産情報から品目jと対になっている拠点sp（≠s）について、拠点(s、sp) 間の品目iの単位当りコストiucostを「品目iのコスト換算係数×拠点(s、sp) 間の単位あたりコスト」で計算する。iucost+cost≦maxCostの場合、拠点spから供給先拠点sへ少なくとも１単位は供給可能なので、（i、s、sp)の組をDSに格納する。

ステップ２１０２で作成した配列DSのデータ数だけ、ステップ９０５３を処理する。ステップ９０５３は、引数として渡された子プロセス（j、sp、t)について、ステップ２１００の処理を実行する。ただし、tは供給時間だけ減算した値を用いるが、０より小さい場合は２１００の処理に渡す前に次の配列に処理を移すか、９０５１の所要量計算でリードタイム割れ（生産不可能）とする。
＜ステップ２００５＞
計画モードが「定常」モードの場合、計算対象品目・拠点の組（i,s）について、出荷計画の出荷数＞生産可能数 のものが１つでもあれば、計画モードを「非定常」モードに切り替え、ステップ２００２の次の処理に戻る。処理を戻す目的は、供給パス情報で定義されていない供給パスを生成して生産可能数を増やすことである。「定常」モードの結果を出力したい場合には、この処理をステップ２００６の後に移動してもよい。また、「定常」モードの結果を表示手段にて表示し、入力手段から「非定常」モードへの切り替えおよび再計算の命令を受け取ってもよい。
＜ステップ２００６＞
ステップ２１００で算出した計算対象品目・拠点の計画期間別生産可能数を、出力部１０８により生産可能数１０９に出力し、コストをコスト１６０３に出力する。生産可能数の出力例を図１４、コスト出力例を図２２に示す。供給パス記憶部１０５に出力する情報は、ステップ９０６と同様ゆえ記述を省略する。

また、表示／入力手段１１１の動作について、生産可能数と供給パスに関する動作は実施例１で記載の通りとする。本実施例では更にコストやコスト上限やコスト換算係数、拠点間のコストを表示／入力手段１１１の表示手段に表示し、コスト上限やコスト換算係数、拠点間のコストを変更してもよい。変更した情報は入力部１０６より処理部１０７に取り込み、変更したコスト上限やコスト換算係数、拠点間のコストで生産可能数を再計算する、再計算せずに記憶部に出力して次回以降の計算に使う、といった実施形態が可能である。図２３に表示手段２３００を用いて生産可能数と供給パス、コストを表示した例を示す。既に説明した図１１と同一の符号を付された表示は同一の処理を有する部分のため説明を省略する。１１０１の一覧表示の数値を選択すると、供給パスをツリー表示すると共に、コストを表示する。供給パスツリーの品目・拠点の組を選択すると、関連する情報を２３０３のように表示する。

次に、入力手段を用いてデータを変更して再計算する方法について、画面を用いた例で説明する。処理部が生成した供給パスについて、供給時間を変更して再計算する方法については、実施例１と同一のため説明を省略し、コスト上限やコスト換算係数、拠点間のコストを変更する例を示す。表示手段に、図２４に示すような、コストを入力する手段を持たせる。他の例として、生成した供給パスおよびコストの情報を２３０３のような表形式で表示して、一覧表から直接入力する方法でもよい。入力手段から、「再計算」の命令を受け付けると、ステップ９０７より「ＹＥＳ」のステップに遷移して、２００３以降の処理を行う。

コスト算出手段としてコスト上限やコスト換算係数、拠点間のコストを演算する方式を説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、品目別拠点間コストを記憶部に有して計算に用いるもしくは先の方式と併用する方法でもよい。更には生産コストや在庫コストなど、供給元拠点で発生するコストを記憶部に更に有し、ステップ９０５１にてcostに加算してもよい。

以上のように、生成した供給パスを使った生産可能数にコストの情報を付加することにより、出荷計画を満たすことで得られる収益や、通常の供給パスを用いたときのコストと比較することで、生成した供給パスを使って品目を転送するかを定量的に意思決定することが可能となる。

なお、本発明は上記した実施例１、実施例２に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例１、実施例２は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウエアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１００：生産可能数計算装置
１０１：品目構成記憶部
１０２：拠点情報記憶部
１０３：在庫仕掛記憶部
１０４：生産情報記憶部
１０５：供給パス記憶部
１０６：データ入力部
１０７：処理部
１０８：データ出力部
１０９：生産可能数記憶部
１１０：出荷計画記憶部
１１１：表示／入力手段

Claims (20)

1. 複数の品目を組み合わせて生産する製品の生産可能数を計算する生産可能数計算装置であって、
   製品を含む各品目の構成表を格納した品目構成記憶部と、
   製品を含む各品目を生産・保管する拠点の情報を格納した拠点情報記憶部と、
   各品目の拠点別の在庫および仕掛量を格納した在庫仕掛記憶部と、
   各品目の拠点別の生産時間を格納した生産情報記憶部と、
   各品目についての前記拠点情報記憶部に格納された拠点であって予め設定した拠点間の移動時間を格納する供給パス記憶部と、
   を含む記憶部を有し、
   前記記憶部において記憶された情報を用いて、各品目の生産可能数を計算する処理部を有し、
   前記処理部では、入力された情報または前記記憶部に記憶された情報に基づいて定常モード又は非定常モードを設定し、
   前記定常モードにおいては、前記供給パス記憶部に格納された供給パスを使用して生産可能数を算出し、
   前記非定常モードにおいては、品目において前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定し、当該在庫もしくは仕掛量を前記拠点間において当該品目を転送したときの、当該品目を構成部品にもつ親品目の数量を計算する処理を、品目構成の末端部品から製品まで繰り返し計算することで、製品の生産可能数を計算することを特徴とする生産可能数計算装置。
2. 請求項１に記載の生産可能数計算装置であって、
   前記処理部において計算した前記製品の生産可能数および拠点間の移動時間を表示する表示部と、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間の入力を受け付ける入力部を更に有し、
   前記入力部から入力された移動時間から、前記製品の生産可能数計算を計算することを特徴とする生産可能数計算装置。
3. 請求項１に記載の生産可能数計算装置であって、
   前記処理部は、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を前記拠点に関する位置情報により算出することを特徴とする生産可能数計算装置。
4. 請求項１に記載の生産可能数計算装置であって、
   前記処理部は、前記供給パス記憶部に記憶された供給パスが断絶していると判断した場合に、前記非定常モードを設定することを特徴とする生産可能数計算装置。
5. 請求項１に記載の生産可能数計算装置であって、
   前記処理部は、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定することで新たな供給パスを生成し、新たに生成された供給パスは、既に前記供給パス記憶部に格納されている供給パスとは区別して前記供給パス記憶部に格納することを特徴とする生産可能数計算装置。
6. 複数の品目を組み合わせて生産する製品の生産可能数を計算する生産可能数計算プログラムであって、
   製品を含む各品目の構成表を格納した品目構成記憶部と、製品を含む各品目を生産・保管する拠点の情報を格納した拠点情報記憶部と、各品目の拠点別の在庫および仕掛量を格納した在庫仕掛記憶部と、各品目の拠点別の生産時間を格納した生産情報記憶部と、各品目についての前記拠点情報記憶部に格納された拠点であって予め設定した拠点間の移動時間を格納する供給パス記憶部と、を含む記憶部と、
   前記記憶部において記憶された情報を用いて、各品目の生産可能数を計算する処理部と、
   を有する装置において、
   入力された情報または前記記憶部に記憶された情報に基づいて定常モード又は非定常モードを設定するステップと、
   前記定常モードにおいては、前記供給パス記憶部に格納された供給パスを使用して生産可能数を算出するステップと、
   前記非定常モードにおいては、品目において前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定し、当該在庫もしくは仕掛量を前記拠点間において当該品目を転送したときの、当該品目を構成部品にもつ親品目の数量を計算する処理を、品目構成の末端部品から製品まで繰り返し計算することで、製品の生産可能数を計算するステップとを実行させることを特徴とする生産可能数計算プログラム。
7. 請求項６に記載の生産可能数計算プログラムであって、
   前記装置は、前記処理部において計算した前記製品の生産可能数および拠点間の移動時間を表示する表示部と、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間の入力を受け付ける入力部を更に有し、
   前記入力部から入力された移動時間から、前記製品の生産可能数計算を計算するステップを有することを特徴とする生産可能数計算プログラム。
8. 請求項６に記載の生産可能数計算プログラムであって、
   前記非定常モードにおいて、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を前記拠点に関する位置情報により算出することを特徴とする生産可能数計算プログラム。
9. 請求項６に記載の生産可能数計算プログラムであって、
   前記供給パス記憶部に記憶された供給パスが断絶していると判断した場合に、前記非定常モードを設定することを特徴とする生産可能数計算プログラム。
10. 請求項６に記載の生産可能数計算プログラムであって、
    前記非定常モードにおいて、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定することで新たな供給パスを生成し、新たに生成された供給パスは、既に前記供給パス記憶部に格納されている供給パスとは区別して前記供給パス記憶部に格納することを特徴とする生産可能数計算プログラム。
11. 請求項６乃至１０のいずれかに記載の生産可能数計算プログラムが格納された、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
12. 複数の品目を組み合わせて生産する製品の生産可能数を計算する生産可能数計算装置であって、
    製品を含む各品目の構成表を格納した品目構成記憶部と、
    製品を含む各品目を生産・保管する拠点の情報を格納した拠点情報記憶部と、
    各品目の拠点別の在庫および仕掛量を格納した在庫仕掛記憶部と、
    各品目の拠点別の生産時間を格納した生産情報記憶部と、
    各品目についての前記拠点情報記憶部に格納された拠点であって予め設定した拠点間の移動時間を格納する供給パス記憶部と、
    拠点間のコストを格納する拠点間コスト記憶部と、
    を含む記憶部を有し、
    前記記憶部において記憶された情報を用いて、各品目の生産可能数およびコストを計算する処理部を有し、
    前記処理部では、
    前記供給パス記憶部に格納された供給パスを使用して生産可能数を算出する定常モードと、前記供給パス記憶部に記憶されていない供給パスを生成して生産可能数を算出する非定常モードとのいずれかが設定され、
    前記定常モードにおいては、前記供給パス記憶部に格納された供給パスを使用した生産可能数を算出し、
    前記非定常モードにおいては、品目において前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定し、当該在庫もしくは仕掛量を前記拠点間において当該品目を転送したときの、当該品目を構成部品にもつ親品目の数量およびコストを計算する処理を、品目構成の末端部品から製品まで繰り返し計算することで、製品の生産可能数およびコストを計算することを特徴とする生産可能数計算装置。
13. 請求項１２に記載の生産可能数計算装置であって、
    前記処理部において計算した前記製品の生産可能数および拠点間の移動時間およびコストを表示する表示部と、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間の入力、およびコストの入力を受け付ける入力部を更に有し、
    前記入力部から入力された移動時間およびコストから、前記製品の生産可能数とコストを計算することを特徴とする生産可能数計算装置。
14. 請求項１２もしくは請求項１３に記載の生産可能数計算装置であって、
    前記記憶部は、製品の拠点別のコスト上限値を格納したコスト上限記憶部を更に有し、
    前記非定常モードにおいて、製品を生産するためのコストが前記コスト上限値以下になるように、品目の拠点間供給パスを生成し、生産可能数計算を計算することを特徴とする生産可能数計算装置。
15. 請求項１４に記載の生産可能数計算装置であって、
    前記記憶部は、製品の拠点別の日付別の出荷量を格納した出荷計画情報記憶部を更に有し、
    前記処理部は、まず定常モードにて生産可能数を計算し、前記出荷計画情報記憶部に記憶された出荷量よりも生産可能数が小さい場合、非定常モードにて生産可能数及びコストを計算することを特徴とする生産可能数計算装置。
16. 複数の品目を組み合わせて生産する製品の生産可能数を計算する生産可能数計算プログラムであって、
    製品を含む各品目の構成表を格納した品目構成記憶部と、製品を含む各品目を生産・保管する拠点の情報を格納した拠点情報記憶部と、各品目の拠点別の在庫および仕掛量を格納した在庫仕掛記憶部と、各品目の拠点別の生産時間を格納した生産情報記憶部と、各品目についての前記拠点情報記憶部に格納された拠点であって予め設定した拠点間の移動時間を格納する供給パス記憶部と、拠点間のコストを格納する拠点間コスト記憶部と、
    を含む記憶部と、
    前記記憶部において記憶された情報を用いて、各品目の生産可能数およびコストを計算する処理部と、を有する装置において、
    前記供給パス記憶部に格納された供給パスを使用して生産可能数を算出する定常モードと、前記供給パス記憶部に記憶されていない供給パスを生成して生産可能数を算出する非定常モードとのいずれかを設定するステップと、
    前記定常モードにおいては、前記供給パス記憶部に格納された供給パスを使用した生産可能数を算出するステップと、
    前記非定常モードにおいては、品目において前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間を設定し、当該在庫もしくは仕掛量を前記拠点間において当該品目を転送したときの、当該品目を構成部品にもつ親品目の数量およびコストを計算する処理を、品目構成の末端部品から製品まで繰り返し計算することで、製品の生産可能数およびコストを計算するステップとを、実行させることを特徴とする生産可能数計算プログラム。
17. 請求項１６に記載の生産可能数計算プログラムであって、
    前記装置は、前記処理部において計算した前記製品の生産可能数および拠点間の移動時間およびコストを表示する表示部と、前記供給パス記憶部に格納していない拠点間の移動時間の入力、およびコストの入力を受け付ける入力部を更に有し、
    前記入力部から入力された移動時間およびコストから、前記製品の生産可能数計算を計算するステップを有することを特徴とする生産可能数計算プログラム。
18. 請求項１６もしくは請求項１７に記載の生産可能数計算プログラムであって、
    前記装置は、製品の拠点別のコスト上限値を格納したコスト上限記憶部を更に有し、
    前記非定常モードにおいて、製品を生産するためのコストが前記コスト上限値以下になるように、品目の拠点間供給パスを生成し、生産可能数計算を計算するステップを有することを特徴とする生産可能数計算プログラム。
19. 請求項１６に記載の生産可能数計算プログラムであって、
    前記装置は、製品の拠点別の日付別の出荷量を格納した出荷計画情報記憶部を更に有し、
    まず定常モードにて生産可能数を計算し、前記出荷計画情報記憶部に記憶された出荷量よりも生産可能数が小さい場合、非定常モードにて生産可能数及びコストを計算するステップを有することを特徴とする生産可能数計算プログラム。
20. 請求項１６乃至１９のいずれかに記載の生産可能数計算プログラムが格納された、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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