JP2017072927A

JP2017072927A - スケジュール修正支援装置および方法

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Publication number: JP2017072927A
Application number: JP2015198337A
Authority: JP
Inventors: 梅田　豊裕; Toyohiro Umeda; 豊裕梅田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2015-10-06
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2035-10-06
Also published as: JP6510949B2

Abstract

【課題】比較的短時間で生産スケジュールの修正が可能となるように支援する。
【解決手段】納期遅れジョブの最終工程のタスクを最初の探索元タスクと定義し、探索元タスクと同一工程で探索元タスクの直前に処理された探索元タスクと異なるジョブの第１タスク、または探索元タスクと同一ジョブ内で探索元タスクの工程の直前工程の第２タスク、のいずれか一方を次の探索元タスクに決定する決定部と、次の探索元タスクの決定を繰り返すことによって得られる探索元タスクの履歴を評価する評価部と、評価の結果に基づき、処理能力の向上対象の候補タスクを表示する表示制御部と、候補タスクから選択された選択タスクを検出し、選択タスクに対して指定された処理能力の向上度合を検出し、検出した向上度合に基づき、選択タスクの処理能力を向上する能力変更部と、向上された選択タスクの処理能力に基づき、スケジュールデータを更新する修正部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、生産ラインにおける生産スケジュールの修正を支援するスケジュール修正支援装置および方法に関する。

従来、生産ラインにおける生産スケジュールをガントチャート上で修正する工程管理装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の工程管理装置では、タスクの割り付け方を変更しても、納期を満足するスケジュールが得られない場合、一部の設備で一定期間タスクの処理能力を標準より高める操作を行い、その状態から再度スケジューリングするようにしている。

具体的には、特許文献１に記載の方法では、ガントチャート上で１つ又は複数のタスクをユーザが選択し、それらタスクの処理能力の向上率をユーザが入力し、その向上率に対応した処理時間にタスクの処理時間を短縮した上で再度スケジュールが作成され、その結果が再度ガントチャートに表示される。これを利用すると、納期遅れに対して影響の高いタスクだけの処理時間を短くすることで、納期遅れを解消することができ、不要な能力向上の施策を取る必要が無くなる。

特開２０１１−１８１０５８号公報

上記特許文献１に示される従来のガントチャート上でのスケジュール修正方法では、納期遅れの改善に対して処理能力の向上が有効な１つ又は複数のタスクをどのように決定するかは記述されておらず、ユーザが目視により判断するしかない。

しかしながら、工程が大規模で複雑な生産スケジュールの場合には、目視による判断にも限界がある。その結果、試行錯誤的にタスクの選択、処理能力の変更、再スケジューリングを繰り返しながら、妥当な修正ポイントを探索することとなる。これには多大な時間を要するため、工程が大規模で複雑な生産スケジュールに対して特許文献１に記載の方法を適用するのは難しい。

本発明は、上記問題を解決するもので、比較的短時間で生産スケジュールの修正が可能となるように生産スケジュールの修正を支援するスケジュール修正支援装置および方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、生産ラインにおいて製品を製造するための複数のジョブに対する生産スケジュールをガントチャートとして表示部に表示し、前記生産スケジュールの修正を支援するスケジュール修正支援装置であって、前記ジョブは、製造手順に従って順に処理される複数のタスクからなり、前記複数のタスクは、それぞれ、そのタスクに対応する工程で処理され、前記スケジュール修正支援装置は、前記生産スケジュールを表す、前記複数のタスクの処理開始時刻及び処理終了時刻と、前記複数のジョブの納期とを含むスケジュールデータが保存されている記憶部と、納期が遅れている納期遅れジョブを前記スケジュールデータから抽出する抽出部と、前記スケジュールデータにおいて、前記納期遅れジョブの最終工程のタスクを最初の探索元タスクと定義し、前記探索元タスクと同一工程で前記探索元タスクの直前に処理された前記探索元タスクと異なるジョブの第１タスク、または前記探索元タスクと同一ジョブ内で前記探索元タスクの工程の直前工程の第２タスク、のいずれか一方を次の探索元タスクに決定する決定部と、前記決定部が前記次の探索元タスクの決定を繰り返すことによって得られる前記探索元タスクの履歴を評価する評価部と、前記評価部による評価結果に基づいて、処理能力の向上対象の候補タスクとして１以上のタスクを前記表示部に表示する表示制御部と、前記表示部に表示された前記候補タスクから１以上のタスクが選択されると、選択された１以上の選択タスクを検出し、前記選択タスクに対して処理能力の向上度合が指定されると、指定された処理能力の向上度合を検出し、前記検出した向上度合に基づき、前記選択タスクの処理能力を向上する能力変更部と、前記能力変更部により向上された前記選択タスクの処理能力に基づいて、前記記憶部に保存されている前記スケジュールデータを更新する修正部と、を備えるものである。

本発明の他の態様は、生産ラインにおいて製品を製造するための複数のジョブに対する生産スケジュールをガントチャートとして表示部に表示し、前記生産スケジュールの修正を支援するスケジュール修正支援装置におけるスケジュール修正支援方法であって、前記ジョブは、製造手順に従って順に処理される複数のタスクからなり、前記複数のタスクは、それぞれ、そのタスクに対応する工程で処理され、前記スケジュール修正支援方法は、前記生産スケジュールを表す、前記複数のタスクの処理開始時刻及び処理終了時刻と、前記複数のジョブの納期とを含むスケジュールデータを記憶部に保存し、納期が遅れている納期遅れジョブを前記スケジュールデータから抽出し、前記スケジュールデータにおいて、前記納期遅れジョブの最終工程のタスクを最初の探索元タスクと定義し、前記探索元タスクと同一工程で前記探索元タスクの直前に処理された前記探索元タスクと異なるジョブの第１タスク、または前記探索元タスクと同一ジョブ内で前記探索元タスクの工程の直前工程の第２タスク、のいずれか一方を次の探索元タスクに決定し、前記次の探索元タスクの決定を繰り返すことによって得られる前記探索元タスクの履歴を評価し、前記評価の結果に基づいて、処理能力の向上対象の候補タスクとして１以上のタスクを前記表示部に表示し、前記表示部に表示された前記候補タスクから１以上のタスクが選択されると、選択された１以上の選択タスクを検出し、前記選択タスクに対して処理能力の向上度合が指定されると、指定された処理能力の向上度合を検出し、前記検出した向上度合に基づき、前記選択タスクの処理能力を向上し、前記向上された前記選択タスクの処理能力に基づいて、前記記憶部に保存されている前記スケジュールデータを更新するものである。

上記各態様によれば、納期遅れジョブの最終工程のタスクを起点として、次の探索元タスクが決定される。その際、当該探索元タスクと同一工程で探索元タスクの直前に処理された探索元タスクと異なるジョブの第１タスク、または当該探索元タスクと同一ジョブ内で探索元タスクの工程の直前工程の第２タスク、のいずれか一方が、次の探索元タスクに決定される。このように納期遅れジョブの最終工程のタスクから時間を遡る形で逐次、次の探索元タスクの決定が繰り返される。そして、この繰り返しによって得られる探索元タスクの履歴が評価される。

この評価の結果に基づいて、処理能力の向上対象の候補タスクとして１以上のタスクが表示部に表示される。したがって、ユーザは、表示部に表示された候補タスクから、処理能力を向上する１以上のタスクを選択すればよい。このため、ユーザは、処理能力を向上するタスクを容易に選択することができる。

１以上のタスクがユーザにより選択されると、その選択タスクが検出される。検出された選択タスクに対して処理能力の向上度合が指定されると、指定された処理能力の向上度合が検出される。そして、検出された向上度合に基づき、選択タスクの処理能力が向上される。向上された選択タスクの処理能力に基づいて、記憶部に記憶されているスケジュールデータが更新される。その結果、試行錯誤によらずに、処理能力を向上するタスクを選択することができる。このため、工程が大規模で複雑な生産スケジュールであっても、比較的短時間で、生産スケジュールを修正することができる。

上記態様において、例えば、前記決定部は、前記探索元タスクの処理開始時刻が、前記第１タスクの処理終了時刻から当該同一工程における最短切替時間が経過した時刻に等しいという条件が満たされる場合には、前記第１タスクを次の探索元タスクに決定し、前記条件が満たされない場合には、前記第２タスクを次の探索元タスクに決定してもよい。

探索元タスクの処理開始時刻が、第１タスクの処理終了時刻から当該同一工程における最短切替時間が経過した時刻に等しいという条件が満たされるということは、探索元タスクの処理開始時刻は、第１タスクの処理終了時刻によって決まるということを意味する。つまり、その第１タスクは、最初の探索元タスクである納期遅れジョブの最終工程のタスクに対して影響を及ぼしている可能性が高いということになる。そこで、探索元タスクから次の探索元タスクを決定する際、当該探索元タスクの処理開始時刻が第１タスクによって決まる場合は、第１タスクが次の探索元タスクに決定される。

一方、上記条件が満たされない場合は、当該探索元タスクの処理開始時刻は、第２タスクの処理終了時刻によって決まる。このため、第２タスクが次の探索元タスクに決定される。このように、本態様によれば、納期遅れに至るタスクを納期遅れジョブの最終工程のタスクから時間を遡ってたどることが可能となる。したがって、より正確に納期遅れに影響を与えるタスクを判断できる。

上記態様において、例えば、前記決定部は、第１条件が満たされる場合には、前記第１タスクを次の探索元タスクに決定し、第２条件が満たされる場合には、前記第２タスクを次の探索元タスクに決定し、前記第１条件は、前記探索元タスクの処理開始時刻が、前記第１タスクの処理終了時刻から当該同一工程における最短切替時間が経過した時刻に等しいという条件であり、前記第２条件は、前記探索元タスクの処理開始時刻が、前記第２タスクの処理終了時刻から工程間リードタイムが経過した時刻に等しいという条件であり、前記決定部は、前記第１条件及び前記第２条件の両方が満たされる場合には、前記次の探索元タスクの決定を枝分かれさせてそれぞれ繰り返し、前記評価部は、前記決定部が前記次の探索元タスクの決定を枝分かれさせてそれぞれ繰り返した場合には、枝分かれされたそれぞれの前記探索元タスクの履歴を評価してもよい。

第１条件が満たされるということは、探索元タスクの処理開始時刻は、第１タスクの処理終了時刻によって決まるということを意味する。つまり、その第１タスクは、最初の探索元タスクである納期遅れジョブの最終工程のタスクに対して影響を及ぼしている可能性が高いということになる。

一方、第２条件が満たされるということは、探索元タスクの処理開始時刻は、第２タスクの処理終了時刻によって決まるということを意味する。つまり、その第２タスクは、最初の探索元タスクである納期遅れジョブの最終工程のタスクに対して影響を及ぼしている可能性が高いということになる。

そこで、本態様では、第１条件及び第２条件の両方が満たされる場合には、次の探索元タスクの決定が枝分かれされてそれぞれ繰り返される。そして、その場合には、枝分かれされたそれぞれの探索元タスクの履歴が評価される。これによって、より正確に納期遅れに影響を与えるタスクを判断できる。なお、第１条件及び第２条件の両方が満たされない場合には、第２タスクを次の探索元タスクに決定してもよい。

上記態様において、例えば、前記評価部は、前記探索元タスクに決定された回数をタスク単位で計算して評価指標とし、前記表示制御部は、前記評価指標が上位のタスクを、他のタスクと区別できる情報を付加して、前記候補タスクとして前記表示部に表示してもよい。

本態様によれば、タスク単位で探索元タスクに決定された回数がカウントされ、その回数が多い上位のタスクが候補タスクとして表示部に表示される。そのため、納期遅れジョブが複数ある場合、１つのタスクが影響を与えている納期遅れジョブの数を容易に判断することができる。その結果、処理能力を向上させるタスクの選択において、より効果的なタスクの選択が可能となる。なお、上位のタスクとしては、例えば、最上位のタスクのみを表示してもよく、最上位から２位又は３位まで表示してもよい。上位のタスクとして表示する範囲は、カウントされた回数の値によって決めればよい。

上記態様において、例えば、前記評価部は、前記探索元タスクに決定された回数をタスク単位で計算して評価指標とし、前記表示制御部は、前記評価指標を複数の段階に区分して、前記複数の段階毎に前記候補タスクの表示色を変更してもよい。

本態様によれば、タスク単位で探索元タスクに決定された回数がカウントされ、その回数が複数の段階に区分されて、ガントチャートにおいて、複数の段階毎に候補タスクの表示色が変更されて表示部に表示される。そのため、納期遅れジョブが複数ある場合、１つのタスクが影響を与えている納期遅れジョブの数が多いか少ないかを容易に判断することができる。その結果、処理能力を向上させるタスクの選択において、より効果的なタスクの選択が可能となる。

上記態様において、例えば、前記評価部は、前記探索元タスクに決定された回数をタスク単位で計算し、前記表示制御部は、前記回数を前記候補タスクと対応づけて前記表示部に表示してもよい。

本態様によれば、タスク単位で探索元タスクに決定された回数がカウントされ、その回数が候補タスクと対応づけられて表示部に表示される。そのため、納期遅れジョブが複数ある場合、１つのタスクが影響を与えている納期遅れジョブの数を容易に判断することができる。その結果、処理能力を向上させるタスクの選択において、より効果的なタスクの選択が可能となる。

本発明によれば、試行錯誤によらずに、処理能力を向上するタスクを選択することができるため、工程が大規模で複雑な生産スケジュールであっても、比較的短時間で、生産スケジュールを修正することができる。

本実施の形態におけるスケジュール修正支援装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。ディスプレイに表示された、初期スケジュールを表すガントチャートを示す図である。次の探索元タスクを決定する方法を示す図である。納期遅れジョブに関するバックトラックによる探索元タスクの決定の結果を示す図である。探索元タスクに決定された回数を表形式で示す図である。処理能力を向上する候補タスクが表示されたガントチャートを示す図である。ガントチャート上でのタスクの処理時間の短縮を示す図である。修正後のスケジュールによるガントチャートの例を示す図である。本実施形態のスケジュール修正支援装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態のスケジュール修正支援装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。次の探索元タスクを決定する図３と異なる方法を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面において、同じ構成要素については同じ符号が用いられている。

（構成）
図１は、本実施の形態におけるスケジュール修正支援装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。図１に示されるように、本実施の形態におけるスケジュール修正支援装置は、ディスプレイ１００、入力部２００、記憶装置３００、及び制御部４００を備えている。

ディスプレイ１００は、例えば液晶ディスプレイパネルを含む。ディスプレイ１００は、制御部４００により制御されて、例えば生産スケジュールを表すガントチャートを表示する。なお、ディスプレイ１００は、液晶ディスプレイパネルに限られない。ディスプレイ１００は、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルなどの他のパネルを含んでもよい。

入力部２００は、例えばマウス又はキーボードを含む。入力部２００は、ユーザにより操作されると、その操作内容を示す操作信号を制御部４００に出力する。なお、ディスプレイ１００がタッチパネル式ディスプレイの場合には、マウス又はキーボードに代えて、タッチパネル式ディスプレイが入力部２００を兼用してもよい。

記憶装置３００は、例えばハードディスク又は半導体メモリ等により構成される。記憶装置３００は、第１記憶部３１０（記憶部の一例）、第２記憶部３２０、第３記憶部３３０を含む。これらの記憶部３１０，３２０，３３０の記憶内容については後述される。

制御部４００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ等を含む。制御部４００は、メモリに記憶されたプログラムにしたがってＣＰＵが動作することによって、初期スケジュール作成部４１０、ガントチャート処理部４２０、抽出部４３０、決定部４４０、評価部４５０、表示制御部４６０、能力変更部４７０、スケジュール修正部４８０（修正部の一例）として機能する。

初期スケジュール作成部４１０は、生産ラインにおいて製品を製造するための複数のジョブに対する生産スケジュールとして、初期スケジュールを作成する。ジョブは、製造手順に従って順に処理される複数のタスクからなる。複数のタスクは、それぞれ、そのタスクに対応する工程で処理される。

なお、初期スケジュールの作成方法は、限定されない。初期スケジュール作成部４１０は、公知の作成方法を用いて、初期スケジュールを作成することができる。初期スケジュール作成部４１０は、作成した初期スケジュールを表すスケジュールデータを、第１記憶部３１０に格納する。スケジュールデータは、例えば、各タスクの処理開始時刻及び処理終了時刻、各ジョブの納期等を含む。

ガントチャート処理部４２０は、第１記憶部３１０に格納されているスケジュールデータからガントチャートを作成する。ガントチャート処理部４２０は、作成したガントチャートをディスプレイ１００に表示する。また、ガントチャート処理部４２０は、スケジュール修正部４８０により修正された修正後のスケジュールのガントチャートをディスプレイ１００に表示する。

図２は、ディスプレイ１００に表示された、初期スケジュールを表すガントチャートを示す図である。図２に示されるように、本実施形態の生産ラインにおける生産スケジュールは、工程Ｐ１〜Ｐ５の５工程から成る。この生産スケジュールは、５種類のジョブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを含む。各ジョブＡ〜Ｅの各工程Ｐ１〜Ｐ５におけるタスクの処理時間の標準値、および同一ジョブにおける隣接する工程間リードタイム（本実施形態では２５分）は、事前に与えられている。

工程間リードタイムは、例えば、ある工程で使用される機械から次の工程で使用される機械までジョブの製品を搬送する時間、ある工程で熱処理されたジョブの製品が次の工程の処理が実行できる温度まで冷却される時間等である。

また、各ジョブＡ〜Ｅの納期は、スケジュール開始時刻からの相対時間として与えられており、本実施形態では、それぞれ、ジョブＡは７００分、ジョブＢは８００分、ジョブＣは８５０分、ジョブＤは１０００分、ジョブＥは１０７５分である。さらに、本実施形態では、同一工程における連続するタスク間に必要な最短切替時間は０分とする。つまり、直前のタスクの処理終了時刻と同時に次のタスクの処理を開始できるものとする。

図１に戻り、抽出部４３０は、第１記憶部３１０に保存されているスケジュールデータから、納期が遅れている納期遅れジョブを抽出する。抽出部４３０は、ジョブＡ〜Ｅの工程Ｐ５におけるタスクの処理終了時刻と、ジョブＡ〜Ｅの納期とをそれぞれ比較する。本実施形態では、図２から分かるように、ジョブＣ，Ｄの工程Ｐ５におけるタスクの処理終了時刻が納期より遅い。したがって、抽出部４３０は、納期遅れジョブとして、ジョブＣ，Ｄを抽出する。

決定部４４０は、納期遅れジョブが納期遅れになる要因となっている可能性が高いタスクを探索する。決定部４４０は、後の工程のタスクから前の工程のタスクに向けてさかのぼるバックトラックによって、このタスクの探索を行う。本明細書では、「バックトラック」という用語は、後の工程のタスクから前の工程のタスクに向けてさかのぼることを意味するものとする。

決定部４４０は、まず、納期遅れジョブの最終工程のタスクを最初の探索元タスクと定義する。本実施形態では、決定部４４０は、まず、ジョブＣの工程Ｐ５のタスクＱ０（図２）を最初の探索元タスクと定義する。決定部４４０は、探索元タスクから、次の探索元タスクを決定する処理を繰り返す。決定部４４０は、探索元タスクの決定毎に、決定した探索元タスクを第２記憶部３２０に登録する。

図３は、次の探索元タスクを決定する方法を示す図である。図３において、ジョブＣとしては、工程（Ｎ−１）のタスクＨが処理された後、次に、工程ＮのタスクＪが処理される。また、工程Ｎでは、ジョブＢのタスクＫが処理された後、次に、ジョブＣのタスクＪが処理される。図３において、現在の探索元タスクは、工程ＮにおけるジョブＣのタスクＪである。

工程Ｎにおける最短切替時間Ｔ１は、例えば、工程Ｎに使用される設備をジョブＢ用からジョブＣ用にメンテナンスする時間、工程Ｎに使用される設備の段取りをジョブＢ用の段取りからジョブＣ用の段取りに切り替える時間、工程Ｎに使用される金型をジョブＢ用の金型からジョブＣ用の金型に切り替える時間、数値制御装置の数値設定をジョブＢ用からジョブＣ用に変更する時間等である。本実施形態では、上述のように、Ｔ１＝０とされている。

図３では、探索元タスク（工程ＮにおけるジョブＣのタスクＪ）の処理開始時刻ｔ２は、探索元タスクと同一工程Ｎにおける、探索元タスク（ジョブＣのタスクＪ）の直前のタスク（ジョブＢのタスクＫ）の処理終了時刻ｔ１から、工程Ｎにおける最短切替時間Ｔ１が経過した時刻に等しいという条件（第１条件の一例）を満たす。この場合には、決定部４４０は、同一工程における探索元タスクの直前のタスク（図３ではジョブＢのタスクＫ）を次の探索元タスクに決定する。つまり、探索元タスクは、同一工程で異なるジョブのタスク（図３において、左のタスク）に移る。

探索元タスク（工程ＮにおけるジョブＣのタスクＪ）の処理開始時刻が、探索元タスクと同一工程で探索元タスクの直前に処理された直前タスク（ジョブＢのタスクＫ）の処理終了時刻から当該同一工程における最短切替時間が経過した時刻に等しいという条件が満たされるということは、探索元タスクの処理開始時刻は、直前タスクの処理終了時刻によって決まるということを意味する。つまり、直前タスク（ジョブＢのタスクＫ）は、最初の探索元タスクである納期遅れジョブの最終工程のタスクに対して影響を及ぼしている可能性が高いということになる。

この場合に、探索元タスク（ジョブＣのタスクＪ）と同一工程で探索元タスクの直前に処理された直前タスク（ジョブＢのタスクＫ）が次の探索元タスクに決定されるということは、探索元タスクのジョブは、現在のジョブＣから直前のジョブＢに移るということを意味する。このように、本実施形態では、探索元タスクのジョブが、納期遅れジョブに対して影響を及ぼしている可能性が高いジョブに移ることになる。したがって、本実施形態によれば、探索元タスクを好適に決定することができる。

一方、上記条件を満たさない場合、すなわち探索元タスクの処理開始時刻が、同一工程における、探索元タスクの直前のタスクの処理終了時刻から、当該同一工程における最短切替時間Ｔ１が経過した時刻より遅い場合には、決定部４４０は、同一ジョブにおける直前の工程のタスク（図３ではジョブＣのタスクＨ）を次の探索元タスクに決定する。つまり、探索元タスクは、同一ジョブで直前の工程のタスク（図３において、上のタスク）に移る。

なお、本実施形態では、上述のように、工程における最短切替時間Ｔ１は、Ｔ１＝０とされている。したがって、探索元タスクの処理開始時刻が、探索元タスクと同一工程における、探索元タスクの直前のタスクの処理終了時刻から、工程における最短切替時間Ｔ１が経過した時刻に等しいとは、探索元タスクの処理開始時刻が、同一工程における、探索元タスクの直前のタスクの処理終了時刻に等しいことを意味する。

本実施形態では、図２に示されるように、最初の探索元タスクであるジョブＣの工程Ｐ５のタスクＱ０の処理開始時刻（８２５分）は、タスクＱ０と同一工程Ｐ５における直前のタスクＲ１（ジョブＢ）の処理終了時刻（７５０分）より遅い。つまり、上記条件が満たされない。このため、決定部４４０は、同一ジョブＣにおける直前の工程Ｐ４のタスクＱ１を次の探索元タスクに決定する。つまり、探索元タスクは、同一ジョブで直前の工程のタスク（図２において、上のタスク）に移る。

次に、探索元タスクＱ１の処理開始時刻（６７５分）は、図２に示されるように、探索元タスクＱ１と同一工程Ｐ４における直前のタスクＲ２（ジョブＢ）の処理終了時刻（６５０分）より遅い。つまり、上記条件が満たされない。したがって、決定部４４０は、同一ジョブＣで直前の工程Ｐ３のタスクＱ２を次の探索元タスクに決定する。

次に、探索元タスクＱ２の処理開始時刻（５５０分）は、同一工程Ｐ３における直前のジョブＢのタスクの処理終了時刻（５５０分）に等しい。したがって、決定部４４０は、同一工程Ｐ３で直前のジョブＢのタスクＱ３を次の探索元タスクに決定する。以下、同様にして、決定部４４０は、バックトラックを行って、探索元タスクの決定を繰り返す。

その結果、探索元タスクは、工程Ｐ３のジョブＢのタスクＱ３から工程Ｐ２のジョブＢのタスクＱ４に移り、さらに工程Ｐ１のジョブＢのタスクＱ５に移り、さらに工程Ｐ１のジョブＡのタスクＱ６に移る。ここで、納期遅れジョブＣに関するバックトラックによる探索元タスクの決定は終了する。

決定部４４０は、納期遅れジョブＣに関するバックトラックによる探索元タスクの決定が終了すると、納期遅れジョブＤに関するバックトラックによる探索元タスクの決定を同様に行う。すなわち、決定部４４０は、まず、ジョブＤの工程Ｐ５のタスクＱ１０（図２）を最初の探索元タスクと定義する。この探索元タスクＱ１０から、探索元タスクは、同一ジョブＤの直前の工程Ｐ４のタスクＱ１１に移り、さらに、同一ジョブＤの直前の工程Ｐ３のタスクＱ１２に移る。次に、探索元タスクは、同一工程Ｐ３の直前のタスクＱ２に移る。

この探索元タスクＱ２において、納期遅れジョブＤの探索元タスクは、納期遅れジョブＣの探索元タスクに一致する。本実施形態では、図４（後述）に示されるように、探索元タスクＱ２から、納期遅れジョブＤの探索元タスクは、納期遅れジョブＣの探索元タスクと同様に移る。

図１に戻り、評価部４５０は、決定部４４０が探索元タスクの決定を繰り返すことによって得られる探索元タスクの履歴を評価する。評価部４５０は、第２記憶部３２０に登録された探索元タスクの決定結果に基づき、探索元タスクの履歴を評価する。

図４は、納期遅れジョブＣ，Ｄに関するバックトラックによる探索元タスクの決定の結果を示す図である。図４において、下側の黒矢印は納期遅れジョブＣに関するバックトラックによる探索元タスクの遷移を表し、上側の白矢印は納期遅れジョブＤに関するバックトラックによる探索元タスクの遷移を表す。ここで、矢印が記載されている探索元タスクに決定されたタスクが納期遅れジョブに影響を与えているタスクである。

評価部４５０は、例えば図５に示されるように、各タスクが探索元タスクに決定された回数をカウントする。評価部４５０は、カウントした回数に基づき、各タスクの納期遅れジョブに対する影響度合いを評価する。

図５は、探索元タスクに決定された回数を表形式で示す図である。図５では、探索元タスクに決定された回数が、タスクと対応付けて示されている。

各タスクが探索元タスクに決定された回数は、図４においてタスクに記載された矢印の数と一致している。探索元タスクに決定された回数の最大値は、納期遅れジョブの数に一致する。本実施形態では、納期遅れジョブの数は、図２等に示されるように、ジョブＣ，Ｄの２個であるので、図５に示されるように、探索元タスクに決定された回数の最大値は２回になっている。

図５において、探索元タスクに決定された回数が多いタスクほど、多くの納期遅れジョブに影響を与えることを示している。すなわち、探索元タスクに決定された回数が２回となっているタスクは、納期遅れジョブＣ，Ｄの両方の納期遅れに影響を与えていることになる。

図１に戻り、表示制御部４６０は、評価部４５０による探索元タスクの決定結果の評価を基に、ディスプレイ１００に表示されているガントチャートに処理能力を向上する候補タスクを表示する。

図６は、処理能力を向上する候補タスクが表示されたガントチャートを示す図である。図６では、表示制御部４６０は、探索元タスクに決定された回数が最大の２回であるタスクを、処理能力を向上する候補タスクとして、他のタスクと異なる色で表示している。図６において色が変更されて表示されているのは、工程Ｐ１のジョブＡのタスクＱ６、工程Ｐ１のジョブＢのタスクＱ５、工程Ｐ２のジョブＢのタスクＱ４、工程Ｐ３のジョブＢのタスクＱ３、工程Ｐ３のジョブＣのタスクＱ２である。

図１に戻り、能力変更部４７０は、ディスプレイ１００に表示された処理能力を向上する候補タスク（図６）を参考に、ユーザが入力部２００（例えばマウス、キーボード、又はタッチパネルなど）を介して処理能力を向上する１つまたは複数のタスクを選択すると、その選択された選択タスクを検出する。

また、能力変更部４７０は、選択タスクの処理能力の向上率又は処理時間の短縮幅をユーザが入力部２００を介して指定すると、その指定された向上率又は短縮幅を検出する。能力変更部４７０は、検出した選択タスクの処理能力の向上率又は処理時間の短縮幅に基づき、選択タスクの処理能力を向上する。能力変更部４７０は、向上した選択タスクの処理能力を第３記憶部３３０に保存する。

タスクの処理能力を向上する手段としては、作業者を一時的に増やしてタスクの処理効率を高める、作業者を熟練作業者に交代する、タスクに使用される機械の運転速度を標準レベルより高める、などの手段が考えられる。

ユーザは、図７に示されるように、ガントチャート上でタスクを表す矩形の横幅の右端（処理終了時刻に対応）をマウスによりドラッグ操作又はタッチパネル上でスワイプ操作を行うことによって直接操作して、タスクの処理時間を短縮してもよい。

図７は、ガントチャート上でのタスクの処理時間の短縮を示す図である。図６に示される５つの候補タスクのうち、図７では、工程Ｐ３のジョブＢのタスクＱ３がユーザにより選択されている。また、タスクＱ３の処理時間を１５０分から１００分に短縮することがユーザにより指定されている。

一般に処理時間が長い方が、一定時間幅を短縮する場合の難易度が低い。そこで、本実施形態では、図６に示される５つの候補タスクのうちで、最も処理時間が長い工程Ｐ３のジョブＢのタスクＱ３がユーザにより選択されている。

図７の実施形態では、能力変更部４７０は、検出したタスクＱ３の処理時間の短縮幅をガントチャート処理部４２０に出力する。ガントチャート処理部４２０は、図７に示されるように、入力された処理時間の短縮幅に基づき、タスクＱ３の処理時間幅を、図７では１００分に短縮する。

また、能力変更部４７０は、第１記憶部３１０からタスクＱ３の処理能力（本実施形態では、例えば処理時間）に関するデータを取得する。図７では、タスクＱ３の処理時間は、１５０分から１００分に短縮されている。言い換えると、タスクＱ３の処理時間は（２／３）倍に短縮されている。そこで、能力変更部４７０は、第１記憶部３１０から取得したタスクＱ３の処理時間に（２／３）を乗算する。能力変更部４７０は、乗算した結果を、処理能力向上後のタスクＱ３の処理時間として、第３記憶部３３０に保存する。

図１に戻り、スケジュール修正部４８０は、能力変更部４７０により行われた選択タスクの処理能力の向上結果を第３記憶部３３０から取得する。スケジュール修正部４８０は、選択タスク以外のスケジュールデータを第１記憶部３１０から取得する。スケジュール修正部４８０は、取得したデータに基づいて、全体を再スケジュールし、その結果を修正後のスケジュールデータとして、第１記憶部３１０に格納する。

スケジュール修正部４８０は、初期スケジュールに対して、時間軸方向の早いタスクから順番に、前に詰められるところは前に詰めて、一般的なスケジューリング方法により修正スケジュールを作成する。

図８は、修正後のスケジュールによるガントチャートの例を示す図である。工程Ｐ１と工程Ｐ２とは、図２に示される初期スケジュールから変化が無い。一方、工程Ｐ３のジョブＢのタスクＱ３の処理終了時刻が早まることで、工程Ｐ３のジョブＣ，Ｄのタスクの処理開始時刻を早めることができる。このため、工程Ｐ４及び工程Ｐ５のジョブＣ，Ｄのタスクの処理開始時刻も早めることができる。その結果、ジョブＣ，Ｄの納期遅れが解消されている。

（動作）
図９、図１０は、本実施形態のスケジュール修正支援装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。図１、図９、図１０を用いて、本実施形態のスケジュール修正支援装置の動作手順が説明される。

ステップＳ１において、初期スケジュール作成部４１０は、初期スケジュールを作成する。初期スケジュール作成部４１０は、作成した初期スケジュールを表すスケジュールデータを第１記憶部３１０に保存する。

次に、ステップＳ２において、ガントチャート処理部４２０は、初期スケジュールのガントチャートを作成し、ディスプレイ１００に作成したガントチャートを表示する。続くステップＳ３において、抽出部４３０は、第１記憶部３１０に保存されているスケジュールデータから、納期が遅れている納期遅れジョブがあるか否かを判断する。納期遅れジョブが無ければ（ステップＳ３でＮＯ）、この処理は終了する。一方、納期遅れジョブがあれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、抽出部４３０は、納期遅れジョブを抽出する。

次に、ステップＳ４において、決定部４４０は、バックトラックによる探索元タスクの決定処理を行っていない納期遅れジョブを選択する。次いで、ステップＳ５において、決定部４４０は、選択された納期遅れジョブの最終工程のタスクを最初の探索元タスクと定義する。

続くステップＳ６において、決定部４４０は、探索元タスクの処理開始時刻が、探索元タスクと同一工程で探索元タスクの直前のタスクの処理終了時刻から、当該同一工程の最短切替時間が経過した時刻に等しいという条件を満たすか否かを判断する。上記条件が満たされていれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、決定部４４０は、探索元タスクと同一工程で探索元タスクの直前のタスクを次の探索元タスクに決定し、決定した次の探索元タスクを第２記憶部３２０に保存して（ステップＳ７）、処理はステップＳ１０に進められる。

一方、上記条件が満たされていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、決定部４４０は、探索元タスクの工程の前に同一ジョブの工程があるか否かを判断する（ステップＳ８）。探索元タスクの工程の前に同一ジョブの工程が無ければ（ステップＳ８でＮＯ）、処理はステップＳ１１に進められる。一方、探索元タスクの工程の前に同一ジョブの工程があれば（ステップＳ８でＹＥＳ）、決定部４４０は、探索元タスクと同一ジョブの直前の工程のタスクを次の探索元タスクに決定し、決定した次の探索元タスクを第２記憶部３２０に保存して（ステップＳ９）、処理はステップＳ１０に進められる。

ステップＳ１０において、決定部４４０は、探索元タスクが当該探索元タスクのジョブの第１工程（つまり、そのジョブの最初の工程）に到達したか否かを判断する。探索元タスクが当該探索元タスクのジョブの第１工程に到達していなければ（ステップＳ１０でＮＯ）、処理はステップＳ６に戻って、次の探索元タスクの決定が繰り返される。

一方、探索元タスクが当該探索元タスクのジョブの第１工程に到達していれば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、決定部４４０は、全ての納期遅れジョブについて探索元タスクを決定したか否かを判断する（ステップＳ１１）。全ての納期遅れジョブについて探索元タスクを決定していなければ（ステップＳ１１でＮＯ）、処理はステップＳ４に戻って、次の納期遅れジョブについて探索元タスクの決定が行われる。

一方、全ての納期遅れジョブについて探索元タスクを決定していれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、評価部４５０は、探索元タスクに決定された回数を各タスクについてカウントする（ステップＳ１２）。

次に、ステップＳ１３において、表示制御部４６０は、処理能力を向上する候補タスクとして、最大回数のタスクを区別して表示する。表示制御部４６０は、例えば図６に示されるように、最大回数のタスクを他のタスクと異なる色で表示する。続くステップＳ１４において、能力変更部４７０は、処理能力の向上対象のタスクが、入力部２００を用いてユーザにより選択されると、その選択タスクを検出する。

次に、ステップＳ１５において、能力変更部４７０は、選択タスクの処理能力の向上度合が、入力部２００を用いてユーザにより指定されると、その指定された処理能力の向上度合を検出する。能力変更部４７０は、検出した処理能力の向上度合で向上された選択タスクの処理能力を、第３記憶部３３０に保存する。

次に、ステップＳ１６において、スケジュール修正部４８０は、スケジュールを修正する。具体的には、スケジュール修正部４８０は、能力変更部４７０により行われた選択タスクの処理能力の向上結果を第３記憶部３３０から取得する。スケジュール修正部４８０は、選択タスク以外のスケジュールデータを第１記憶部３１０から取得する。スケジュール修正部４８０は、取得したデータに基づいて、全体を再スケジュールし、その結果を修正後のスケジュールデータとして、第１記憶部３１０に格納する。

次に、ステップＳ１７において、ガントチャート処理部４２０は、修正されたスケジュールのガントチャートをディスプレイ１００に表示する。

続くステップＳ１８において、抽出部４３０は、納期遅れジョブが解消されたか否かを判断する。納期遅れジョブが解消されていなければ（ステップＳ１８でＮＯ）、処理はステップＳ４に戻る。一方、納期遅れジョブが解消されていれば（ステップＳ１８でＹＥＳ）、図９、図１０の処理は終了する。

（効果）
以上のように、本実施形態によれば、処理能力を向上する候補タスクとして、一時的に処理能力を向上させることで納期遅れを解消できるタスクがディスプレイ１００に表示されている。したがって、ユーザは、処理能力を向上するタスクを容易に選択することができる。このため、比較的短時間で効率的に生産スケジュールを修正することができる。

（変形された実施形態）
（１）上記実施形態の図３では、探索元タスク（工程ＮにおけるジョブＣのタスクＪ）の処理開始時刻ｔ２は、同一工程Ｎにおける、探索元タスク（ジョブＣのタスクＪ）の直前のタスク（ジョブＢのタスクＫ）の処理終了時刻ｔ１から、工程Ｎにおける最短切替時間Ｔ１が経過した時刻に等しいという条件を満たす。そして、上記条件を満たす場合には、決定部４４０は、同一工程における探索元タスクの直前のタスクを次の探索元タスクに決定する。

一方、上記実施形態では、上記条件を満たさない場合には、決定部４４０は、同一ジョブにおける直前の工程のタスク（図３ではジョブＣのタスクＨ）を次の探索元タスクに決定する。しかし、次の探索元タスクの決定方法は、これに限られず、図１１に示されるように決定してもよい。

図１１は、次の探索元タスクを決定する図３と異なる方法を示す図である。図１１において、ジョブＢとしては、工程（Ｎ−１）のタスクＯが処理された後、次に、工程ＮのタスクＬが処理される。また、工程Ｎでは、ジョブＡのタスクＭが処理された後、次に、ジョブＢのタスクＬが処理される。図１１において、現在の探索元タスクは、工程ＮにおけるジョブＢのタスクＬである。

図１１では、探索元タスク（工程ＮにおけるジョブＢのタスクＬ）の処理開始時刻ｔ４は、同一ジョブＢ内で、探索元タスク（ジョブＢのタスクＬ）の直前の工程（Ｎ−１）におけるタスク（ジョブＢのタスクＯ）の処理終了時刻ｔ３から、工程間リードタイムＴ２が経過した時刻に等しいという条件（第２条件の一例）が満たされる。工程間リードタイムＴ２は、上記実施形態では、上述のように、Ｔ２＝２５分とされている。

上記条件が満たされる場合には、決定部４４０は、探索元タスクと同一ジョブにおける直前の工程のタスク（図１１ではジョブＢのタスクＯ）を次の探索元タスクに決定する。つまり、探索元タスクは、同一ジョブで直前の工程のタスク（図１１において、上のタスク）に移る。

探索元タスク（工程ＮにおけるジョブＢのタスクＬ）の処理開始時刻ｔ４が、同一ジョブＢ内で、探索元タスク（ジョブＢのタスクＬ）の直前の工程（Ｎ−１）におけるタスク（ジョブＢのタスクＯ）の処理終了時刻ｔ３から、工程間リードタイムＴ２が経過した時刻に等しいという条件が満たされるということは、探索元タスクの処理開始時刻は、探索元タスクと同一ジョブ内で、探索元タスクの直前の工程で処理されたタスクの処理終了時刻によって決まるということを意味する。つまり、同一ジョブ内で探索元タスクの直前の工程で処理されたタスクは、最初の探索元タスクである納期遅れジョブの最終工程のタスクに対して影響を及ぼしている可能性が高いということになる。

また、図１１の実施形態において、図３の条件が満たされる場合には、決定部４４０は、探索元タスクと同一工程における探索元タスクの直前のタスクを次の探索元タスクに決定する。つまり、探索元タスクは、同一工程で直前のジョブのタスク（図３において、左のタスク）に移動する。

また、図３の条件と図１１の条件との両方が満たされる場合には、決定部４４０は、次の探索元タスクの決定を枝分かれさせる。すなわち、バックトラックの方向が枝分かれして次の探索元タスクの決定が進められる。そして、評価部４５０は、枝分かれされた、それぞれの探索元タスクについて、探索元タスクに決定された回数をカウントする。評価部４５０は、そのカウントした結果に基づき、探索元タスクの履歴を評価する。

この変形された実施形態でも、上記実施形態と同様に、処理能力を向上するタスクを容易に選択することができる。

なお、図１１の実施形態において、図３の条件と図１１の条件との両方が満たされない場合には、図１１の条件が満たされる場合と同様に、決定部４４０は、探索元タスクと同一ジョブにおける直前の工程のタスクを次の探索元タスクに決定してもよい。

（２）上記実施形態では、表示制御部４６０は、探索元タスクに決定された回数が最大（上記実施形態では２回）のタスク（つまり最上位のタスク）を他のタスクと異なる色でディスプレイ１００に表示しているが、これに限られない。

例えば、表示制御部４６０は、２回を赤色で表示し、１回をピンク色で表示するなど、探索元タスクに決定された回数毎に段階的に表示してもよい。

あるいはまた、探索元タスクに決定された回数の最大値が例えば６回の場合に、表示制御部４６０は、回数を、５回及び６回と、３回及び４回と、１回及び２回との３つの段階に区分して、３つの段階毎に、例えば５回及び６回を赤色で表示し、３回及び４回をピンク色で表示し、１回及び２回を黄色で表示するなど、複数の段階毎に表示してもよい。

また、大規模な生産ラインにおける生産スケジュールでは、ガントチャートをディスプレイ１００に表示したときに、一部しか表示できない場合や、全体を表示すると小さすぎて分かりにくい場合もある。そこで、表示制御部４６０は、例えば図５をディスプレイ１００に表示してもよい。すなわち、表示制御部４６０は、探索元タスクに決定された回数を、タスクに対応づけて、ディスプレイ１００に表示してもよい。

（３）上記実施形態では、図２等から分かるように、フローショップ型の生産スケジュールを用いて説明されているが、これに限られない。上記実施形態は、ジョブショップ型の生産スケジュールにも適用することができる。

１００ディスプレイ
２００入力部
３１０第１記憶部
４１０初期スケジュール作成部
４３０抽出部
４４０決定部
４５０評価部
４６０表示制御部
４７０能力変更部
４８０スケジュール修正部

Claims

生産ラインにおいて製品を製造するための複数のジョブに対する生産スケジュールをガントチャートとして表示部に表示し、前記生産スケジュールの修正を支援するスケジュール修正支援装置であって、
前記ジョブは、製造手順に従って順に処理される複数のタスクからなり、
前記複数のタスクは、それぞれ、そのタスクに対応する工程で処理され、
前記スケジュール修正支援装置は、
前記生産スケジュールを表す、前記複数のタスクの処理開始時刻及び処理終了時刻と、前記複数のジョブの納期とを含むスケジュールデータが保存されている記憶部と、
納期が遅れている納期遅れジョブを前記スケジュールデータから抽出する抽出部と、
前記スケジュールデータにおいて、前記納期遅れジョブの最終工程のタスクを最初の探索元タスクと定義し、前記探索元タスクと同一工程で前記探索元タスクの直前に処理された前記探索元タスクと異なるジョブの第１タスク、または前記探索元タスクと同一ジョブ内で前記探索元タスクの工程の直前工程の第２タスク、のいずれか一方を次の探索元タスクに決定する決定部と、
前記決定部が前記次の探索元タスクの決定を繰り返すことによって得られる前記探索元タスクの履歴を評価する評価部と、
前記評価部による評価結果に基づいて、処理能力の向上対象の候補タスクとして１以上のタスクを前記表示部に表示する表示制御部と、
前記表示部に表示された前記候補タスクから１以上のタスクが選択されると、選択された１以上の選択タスクを検出し、前記選択タスクに対して処理能力の向上度合が指定されると、指定された処理能力の向上度合を検出し、前記検出した向上度合に基づき、前記選択タスクの処理能力を向上する能力変更部と、
前記能力変更部により向上された前記選択タスクの処理能力に基づいて、前記記憶部に保存されている前記スケジュールデータを更新する修正部と、
を備えるスケジュール修正支援装置。
前記決定部は、前記探索元タスクの処理開始時刻が、前記第１タスクの処理終了時刻から当該同一工程における最短切替時間が経過した時刻に等しいという条件が満たされる場合には、前記第１タスクを次の探索元タスクに決定し、前記条件が満たされない場合には、前記第２タスクを次の探索元タスクに決定する請求項１に記載のスケジュール修正支援装置。
前記決定部は、第１条件が満たされる場合には、前記第１タスクを次の探索元タスクに決定し、第２条件が満たされる場合には、前記第２タスクを次の探索元タスクに決定し、
前記第１条件は、前記探索元タスクの処理開始時刻が、前記第１タスクの処理終了時刻から当該同一工程における最短切替時間が経過した時刻に等しいという条件であり、
前記第２条件は、前記探索元タスクの処理開始時刻が、前記第２タスクの処理終了時刻から工程間リードタイムが経過した時刻に等しいという条件であり、
前記決定部は、前記第１条件及び前記第２条件の両方が満たされる場合には、前記次の探索元タスクの決定を枝分かれさせてそれぞれ繰り返し、
前記評価部は、前記決定部が前記次の探索元タスクの決定を枝分かれさせてそれぞれ繰り返した場合には、枝分かれされたそれぞれの前記探索元タスクの履歴を評価する請求項１に記載のスケジュール修正支援装置。
前記評価部は、前記探索元タスクに決定された回数をタスク単位で計算して評価指標とし、
前記表示制御部は、前記評価指標が上位のタスクを、他のタスクと区別できる情報を付加して、前記候補タスクとして前記表示部に表示する請求項１〜３のいずれか１項に記載のスケジュール修正支援装置。
前記評価部は、前記探索元タスクに決定された回数をタスク単位で計算して評価指標とし、
前記表示制御部は、前記評価指標を複数の段階に区分して、前記複数の段階毎に前記候補タスクの表示色を変更する請求項１〜３のいずれか１項に記載のスケジュール修正支援装置。
前記評価部は、前記探索元タスクに決定された回数をタスク単位で計算し、
前記表示制御部は、前記回数を前記候補タスクと対応づけて前記表示部に表示する請求項１〜３のいずれか１項に記載のスケジュール修正支援装置。
生産ラインにおいて製品を製造するための複数のジョブに対する生産スケジュールをガントチャートとして表示部に表示し、前記生産スケジュールの修正を支援するスケジュール修正支援装置におけるスケジュール修正支援方法であって、
前記ジョブは、製造手順に従って順に処理される複数のタスクからなり、
前記複数のタスクは、それぞれ、そのタスクに対応する工程で処理され、
前記スケジュール修正支援方法は、
前記生産スケジュールを表す、前記複数のタスクの処理開始時刻及び処理終了時刻と、前記複数のジョブの納期とを含むスケジュールデータを記憶部に保存し、
納期が遅れている納期遅れジョブを前記スケジュールデータから抽出し、
前記スケジュールデータにおいて、前記納期遅れジョブの最終工程のタスクを最初の探索元タスクと定義し、前記探索元タスクと同一工程で前記探索元タスクの直前に処理された前記探索元タスクと異なるジョブの第１タスク、または前記探索元タスクと同一ジョブ内で前記探索元タスクの工程の直前工程の第２タスク、のいずれか一方を次の探索元タスクに決定し、
前記次の探索元タスクの決定を繰り返すことによって得られる前記探索元タスクの履歴を評価し、
前記評価の結果に基づいて、処理能力の向上対象の候補タスクとして１以上のタスクを前記表示部に表示し、
前記表示部に表示された前記候補タスクから１以上のタスクが選択されると、選択された１以上の選択タスクを検出し、
前記選択タスクに対して処理能力の向上度合が指定されると、指定された処理能力の向上度合を検出し、
前記検出した向上度合に基づき、前記選択タスクの処理能力を向上し、
前記向上された前記選択タスクの処理能力に基づいて、前記記憶部に保存されている前記スケジュールデータを更新する、
スケジュール修正支援方法。