JP2017126148A - 最適ロット数決定プログラムおよびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】種々の要因を考慮して部品の最適な発注ロット数を決定することができる最適ロット数決定プログラムおよびそのシステムを提供する。
【解決手段】発注対象部品の消費期間における総個数と、発注対象部品の部品単価、ロット数、在庫金額を少なくとも含む複数の想定組合せパターンとを、想定部品コストを算出するための入力情報として準備する準備ステップＳ１１と、複数の想定組合せパターンついてそれぞれ、発注対象部品の消費期間における総個数で在庫金額を除算して得た金額を、部品単価に加算して想定部品コストを算出する算出ステップＳ１２と、想定組合せパターン間で、想定部品コストの大小を比較して、最も小さい想定部品コストが算出された想定組合せパターンを最適パターンと決定して最適パターン情報を媒体に出力する決定出力ステップＳ１３とを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、製品を構成する部品の発注ロット数を決定するための最適ロット数決定プログラムおよびシステムに関する。

従来には、経済的な要素（たとえば、いかにコスト効率をよくするかといった点）を考慮して部品のロット数を決定するプログラム、システムが種々提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００１−２９０５２５号公報

ところで、製品の生産において、部品メーカーから部品を小口で購入した場合には、生産ロットごとに製品の品質にばらつきが生じるおそれがある。さらに、小口購入であれば部品単価が高くなるという問題もある。

一方、部品を大量購入した場合には、品質保証面の観点からロット（部品の製造時）ごとに定められた消費期間を監視しなければならず管理手間がかかる。そして、消費期間が経過したものについては、その部品を廃却する必要がある。したがって、低価格で大量購入したにもかかわらず、廃却処理が発生すれば実質的な部品コストが高くなるおそれがある。特に小ロット生産の製品については、部品の廃却数が多ければ、コスト面で大きな痛手を被る可能性がある。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、コスト面など種々の要因を考慮して部品の最適な発注ロット数を決定することができる最適ロット数決定プログラムおよびそのシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の最適ロット数決定プログラムは、製品を構成する部品のうち発注対象部品のロット数を決定する最適ロット数決定プログラムであって、発注対象部品の消費期間における総個数と、発注対象部品の部品単価、ロット数、在庫金額を少なくとも含む複数の想定組合せパターンとを、想定部品コストを算出するための入力情報として準備する準備ステップと、想定組合せパターンのうちの少なくとも２つについてそれぞれ、発注対象部品の消費期間における総個数で在庫金額を除算して得た金額を、部品単価に加算して想定部品コストを算出する算出ステップと、想定組合せパターン間で、想定部品コストの大小を比較して、最も小さい想定部品コストが算出された想定組合せパターンを最適パターンと決定して最適パターン情報を媒体に出力する決定出力ステップとを実行することを特徴とする。

また、本発明の最適ロット数決定システムは、製品を構成する部品のうち発注対象部品の発注ロット数を決定する最適ロット数決定システムであって、発注対象部品の消費期間における総個数と、発注対象部品の部品単価、ロット数、在庫金額を少なくとも含む複数の想定組合せパターンとを、想定部品コストを算出するための入力情報として記憶した記憶部と、想定組合せパターンのうちの少なくとも２つについてそれぞれ、前記発注対象部品の消費期間における総個数で除算した金額を、部品単価に加算して想定部品コストを算出する算出部と、想定組合せパターン間で、想定部品コストの大小を比較して、最も小さい想定部品コストが算出された組合せパターンを最適パターンと決定して最適パターン情報を媒体に出力する決定出力部とを備えたことを特徴とする。

本発明の最適ロット数決定プログラムによれば、上述の構成となっているため、おもにコスト面を含む種々の要因を考慮して部品の最適な発注ロット数を決定することができる。

また、本発明の最適ロット数決定システムによれば、上述の構成となっているため、おもにコスト面を含む種々の要因を考慮して部品の最適な発注ロット数を決定することができる。

本発明の一実施形態に係る最適ロット数決定プログラムの概略流れ図である。 本発明の一実施形態に係る最適ロット数決定システムのブロック図である。 同プログラム（システム）の概念図である。 同プログラムによるシミュレーション結果の出力例を示した図である。 同システムの位置づけを示したシステム全体の構成例図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面にもとづいて説明する。
まず、最適ロット数決定システム１０（図２参照）および最適ロット数決定プログラムの基本構成について説明する。

最適ロット数決定システム１０（以下、システム１０という）は、製品を構成する部品のうち発注対象部品の発注ロット数を決定するシステムである。このシステム１０は、つぎに説明する記憶部１２、算出部１３、決定出力部１４を備えている。

記憶部１２は、発注対象部品の消費期間における総個数と、製品に必要とされる発注対象部品の必要部品個数（員数）と、発注対象部品の部品単価、ロット数、在庫金額を少なくとも含む複数の想定組合せパターンとを記憶している。これらは、想定部品コストを算出するための入力情報として記憶されている。

算出部１３は、想定組合せパターンのうちの少なくとも２つについてそれぞれ、在庫金額を、発注対象部品の消費期間における総個数で除算した金額を、部品単価に加算して想定部品コストを算出するようになっている。

また、後述するように、製品の単位期間当たりの生産台数と、発注対象部品の消費期間と、製品に必要とされる発注対象部品の必要部品個数とを記憶部１２に記憶させておいてもよい。つまり、これらを掛け合わせて発注対象部品の消費期間における総個数を算出するようにしてもよい。

決定出力部１４は、想定組合せパターン間で、算出された想定部品コストの大小を比較して、最も小さい想定部品コストが算出された組合せパターンを最適パターンと決定して最適パターン情報を媒体に出力するようになっている。

このシステム１０は、最適ロット数決定プログラムを、パソコン等の処理装置にインストールして形成することができる。

この最適ロット数決定プログラムは、製品を構成する部品のうち発注対象部品のロット数を決定するプログラムであり、つぎに図１とともに説明する準備ステップＳ１１、算出ステップＳ１２、決定出力ステップＳ１３を実行するものである。

図１に示すように、準備ステップＳ１１は、製品の単位期間当たりの生産台数と、発注対象部品の消費期間と、発注対象部品の必要部品個数と、発注対象部品の部品単価、ロット数、在庫金額を少なくとも含む複数の想定組合せパターンとを準備する。これらのデータは、想定部品コストを算出するための入力情報として用いられる。

算出ステップＳ１２は、想定組合せパターンのうちの少なくとも２つについてそれぞれ、生産台数と必要部品個数と消費期間とを掛け合わせた総個数で在庫金額を除算して得た金額を、部品単価に加算して想定部品コストを算出する。

決定出力ステップＳ１３は、想定組合せパターン間で、算出された想定部品コストの大小を比較して、最も小さい想定部品コストが得られた想定組合せパターンを最適パターンと決定してその最適パターン情報を媒体に出力する。

この最適ロット数決定プログラムが単体のパソコンにインストールされるのであれば、プログラムを実行するための必要な条件は、入力可能な表示画面よりなる入力手段２１から入力されるようにしてもよい。また、必要な条件は、併設されたディスク装置などの記憶媒体２２にあらかじめ格納されるようにしておき、それを入力するようにしてもよい。また、プログラムの出力データは、記憶媒体２２に出力されるようにしてもよいし、表示画面などの表示部２３に表示されるようにしてもよいし、印刷装置２４に出力されるようにしてもよい。

また、最適ロット数決定システムは、最適ロット数決定プログラムをインストールした１台の処理装置で構成されなくてもよく、複数の処理装置で構成されたものであってもよい。また、ネットワークを介して動作するシステムであってもよい。

ついで、最適ロット数決定システム１０（プログラム）の背景について、図５を参照して説明する。図５は、このシステム１０を利用した生産システムの全体を示した例図である。

この最適ロット数決定システム１０は、図２に示したように、記憶媒体２２、入力手段２１、表示部２３、印刷装置２４などの周辺機器をともなった１台のパソコンで構成されたものである。このシステム１０は、最適ロット数決定プログラムが所定の操作で実行される環境となっている。

このシステム１０は、たとえば製品を製造、販売する企業などで使用されるシステムであって、製造する製品に組み込まれる部品を発注する場合に、その発注ロット数を決定するシステムとして利用されるものである。

この最適ロット数決定システム１０は、たとえば図５中のセットメーカーで使用される。セットメーカーは、電子機器を製造、販売する大手の製造業者である。

セットメーカーは、製品である電子機器を、図５に示すように、下請け（部品調達を含む）の３層構造で生産するようになっている。

製品を生産する際には、まずセットメーカーは組立てメーカーに製品を発注し、これを受けた組立てメーカーは必要とされる基板を実装メーカーに発注し、これを受けた実装メーカーは必要とされる部品を電子部品メーカーに発注する。そして、電子部品メーカーから実装メーカーへの部品の納入、実装メーカーから組立てメーカーへの基板の納入、組立てメーカーからセットメーカーへの製品の納入の流れとなる。

ところで、このような製造の流れとは別に、セットメーカーは専用部品について、実装メーカーに対して直接、部品選定の指示を出す場合がある。また、セットメーカーは汎用部品については、自社の集中購買システムを通じて、部品メーカーに対して直接、部品を発注する場合がある。これらの部品選定、部品発注の流れは、上述した下請け３層の流れにもとづく製造においても発生するが、組立てメーカーを通さない製品の製造や、さらに実装メーカーを通さない製品の製造においても当然に発生する。このような部品選定の指示や部品の発注を行う場合に、本最適ロット数決定システム１０が用いられる。

最適ロット数決定システム１０では、図５に示すように、種々のデータにもとづいて経済性シミュレーションが実行される。この経済性シミュレーションの実行には、前提条件および種々の入力データが必要とされる。

ついで、最適ロット数決定システム１０（プログラム）の詳細について、図１〜図４にもとづいて説明する。

本システム１０は、上述した記憶部１２、算出部１３、決定出力部１４に加えて、入力部１１を備えている（図２参照）。入力部１１は、入力手段２１や記憶媒体２２などから入力されたデータを取り込むようになっている。

また、記憶部１２としてはメモリーやディスク装置などの媒体が用いられ、それらには入力部１１で入力されたデータが保存される。

また、算出部１３、決定出力部１４などの各部での処理は、ＣＰＵ、ＭＰＵなどの中央処理装置と、各部を所定のデータにもとづいて実行するための各種プログラムとの協働により実行される。また、決定出力部１４は、決定されたデータの表示部２３、印刷装置２４などへの出力を行う。

これらのシステム構成は、概ね、図１に示した最適ロット数決定プログラムのステップに対応している。

このシステム１０（プログラム）の入力、処理、出力の概略は図３に示したとおりである。すなわち、入力データとして、製品の企画台数、発注対象部品の消費期間、単位期間当たりの（たとえば年度ごと）の生産台数、製品１台に必要とされる発注対象部品の使用個数、発注対象部品のロット数、部品単価が入力される。

消費期間は、品質保証面を考慮した部品の保管年数（寿命）であり、部品ごとに定められる期間である。なお、部品別に設けなくてもよく、製品の生産期間に一致する一律なものであってもよい。

これらのうち発注対象部品のロット数、部品単価は、それらが組み合わされて想定組合せパターンを構成し、同一の部品について少なくとも２組の想定組合せパターンをもとにシミュレーションが実行される。なお、部品単価は、一般的にロット数におうじて定まり、ロット数が大であれば低価格となり、ロット数が小であれば高価格となることが通例となっている。

また、企画台数は、製品の生産期間（年数）と、全期間における生産台数とを有したものであり、それらのデータにより単位期間当たりの生産台数が算出されるから、単位期間当たりの生産台数は別個に入力されなくてもよい。また、シミュレーションには単位期間当たりの生産台数を必要とするので、このデータがあれば、企画台数はなくてもよい。

シミュレーションでは、これらのデータにもとづき、想定組合せパターンごとに、想定在庫金額と部品コスト（真の部品単価）が算出され、想定部品コストのパターン間の比較判定により最適な想定組合せパターンが決定し、最適パターン情報が出力される。シミュレーションでのアルゴリズムの詳細については後述する。なお本実施形態では、在庫金額は上記データにもとづき算出されるものであるが、入力部１１で作業者が入力したデータや、記憶部１２にあらかじめ保存しておいたデータを用いてもよい。

ついで、最適ロット数決定プログラムの各ステップの詳細な処理について、図１を参照しながら説明する。

本プログラムは、所定の操作、たとえば専用のアプリケーション画面の起動操作にて起動が開始される。その後、作業者の操作により、準備ステップＳ１１、算出ステップＳ１２、決定出力ステップＳ１３が実行される。

このプログラムは、対話型で発注対象の部品を１つずつ選択して、その１つの部品について上記ステップを実行するものでもよいし、複数の部品についてデータを準備しておき、それらを一括（バッチ処理で）実行するものでもよい。

準備ステップＳ１１では、たとえば入力手段２１や記憶媒体２２などから、プログラムに必要なデータを入力する。具体的には、準備ステップＳ１１では、製品の単位期間当たりの生産台数と、発注対象部品の消費期間と、製品に必要とされる発注対象部品の必要部品個数とを含む前提条件の入力処理が行われる。準備ステップＳ１１ではさらに、入力手段２１などで入力された想定組合せパターンを取り込む。

想定組合せパターンには、発注対象部品についての部品単価、ロット数、在庫金額が含まれる。また、在庫金額は後述するように、算出ステップＳ１２で計算されることが可能である。

算出ステップＳ１２では、入力したデータにもとづいて、対象の想定組合せパターンごとに、想定部品コストを算出する。具体的には、つぎの算出式にもとづき、対象部品の全想定組合せパターンについて想定部品コストを算出する。
想定部品コスト ＝ 部品単価 ＋ 在庫金額 ／ 消費期間での部品の総個数
ここで、在庫金額は、消費期間経過後のものであり、
在庫金額 ＝ 部品単価 × （ロット数 − 消費期間での部品の総個数）
である。
また、消費期間での部品の総個数（発注対象部品の消費期間における総個数）は、消費期間で示された期間内に必要とされる部品の総個数であり、
消費期間での部品の総個数 ＝ 製品の単位期間当たりの生産台数 ×
必要部品個数（員数：１製品に必要とされるその部品の個数） × 部品消費期間
である。
なお、消費期間での部品の総個数はあらかじめ記憶部１２に記憶されたものを用いてもよく、さらに、準備ステップＳ１１において他の方法（たとえば年度ごとに使用した部品個数をカウントする）で集計したものを用いてもよい。

以上のように、消費期間での部品の総個数および在庫金額は、想定部品コストを算出する前であれば準備ステップＳ１１の算出ステップＳ１２のうちのいずれのタイミングで生成してもよいし、あらかじめ準備されたものを用いるようにしてもよい。

決定出力ステップＳ１３では、上記式にもとづいて算出した想定部品コストを全想定組合せパターン間で比較し、想定部品コストが最も低価格であるパターンを最適なパターンとして決定し、そのパターンのロット数を最適なロット数として決定する。

さらに、製品の１部品についての２つの想定組合せパターンについて、具体的な数値例で説明する。
（前提条件）
単位期間当たりの生産台数・・・１００（台／年）
部品消費期間（部品Ａについて）・・・５年
必要部品個数（員数）・・・４

（部品Ａについての想定組合せパターン（１））
ロット数・・・３０００
部品単価・・・３０円
在庫金額・・・上記式にもとづき、３００００円 となる。
消費期間での部品の総個数・・・上記式にもとづき、２０００個となる。
想定部品コスト・・・上記式にもとづき、
３０ ＋ ３００００／２０００ ＝ ４５円 となる。

（部品Ａについての想定組合せパターン（２））
ロット数・・・５０００
部品単価・・・２０円
在庫金額・・・上記式にもとづき、６００００円
消費期間での部品の総個数・・・上記式にもとづき、２０００個となる。
想定部品コスト・・・上記式にもとづき、
２０ ＋ ６００００／２０００ ＝ ５０円 となる。

想定組合せパターン（１）（２）間の想定部品コストの大小比較により、想定組合せパターン（１）が最適パターンとして決定される。後述するように、このパターンのロット数で部品を発注すれば、コスト面で有利となる。

決定出力ステップＳ１３ではさらに、最適パターンの内容（最適パターン情報）を、記憶媒体２２や表示部２３、印刷装置２４などの出力媒体に出力する。

最適パターン情報としては、決定されたパターンで示されたロット数を少なくとも含むことが望ましいが、たとえば、いずれかがわかるように決定されたパターンの番号を出力するようにしてもよい。また、算出ステップＳ１２において、決定されたパターンの場合の廃却予想数や廃却予想費用を算出し、それらを最適パターン情報に含めるようにしてもよい。

図４は、決定出力ステップＳ１３で印刷装置２４を通じて出力された一覧表２４ａの例である。この図のように、部品ごとに決定されたパターンの情報を１行に印字するようにしてもよい。具体的にはたとえば、図４に示すように、部品名に対応させて、品番、必要部品個数／（員数）、ロット数、部品単価、在庫金額を明細行として出力すればよい。

図４に例示した一覧表２４ａは、最適ロット数決定プログラムが複数の部品Ａ、Ｂ、Ｃをもととして実行することで出力される結果表である。つまり、部品Ａ、Ｂ、Ｃについてそれぞれ、複数の想定組合せパターンが設定されており、それらをもとに最適ロット数決定プログラムが最適パターン情報を決定して、この一覧表２４ａに表示する。この一覧表２４ａには、部品Ａ、Ｂ、Ｃごとの結果（最適パターン情報）の明細行に加えて、部品Ａ、Ｂ、Ｃが含まれる部位全体の在庫金額の合計額が出力されている。

決定出力ステップＳ１３は、このような処理と同時に、あるいはその後に、最適パターン情報を発注情報として発注システム３０に通知するようになっている。たとえば、図４と同じ様式でディスクデータとして出力したことを、発注システム３０に通知するものでもよい。

発注システム３０は、部品ごとに、その品番などから専用部品か、汎用部品かを判別し、専用部品であれば、その部品の発注情報を含んだ発注書を印字出力すればよいし、汎用部品であればその部品の発注情報を集中購買システム（図５参照）へ通知すればよい。

以上に示したように、本システム１０（プログラム）は、部品の消費期間を考慮して想定部品コストを算出し、それを複数の想定組合せパターン間で比較して安価なものを最適パターンとして選出している。つまり、本システム１０によれば、真の部品単価（想定部品コスト）を算出でき、そのため、コスト面でのロスが小さくなるようなロット数を決定することができる。また、本実施形態のように、想定部品コストの算出に部品消費期間を用いて算出した在庫金額が使用されるようになっているため、製造実態に合致した想定部品コストが算出され得る。

以上のように、本システム１０（プログラム）によれば、部品の消費期間を考慮しているため、決定されたロット数で発注すれば部品が廃却されるリスクを回避でき、コスト面での不利益を解消することができる。

特に、小ロット生産の製品の場合、大量のロット数であれば部品単価が低価格となるためコスト面で有利であるという考え方が通用しない場合が多いが、本システムを用いれば、部品の消費期間が考慮されるので、最適なロット数、部品単価が決定され得る。

Ｓ１１ 準備ステップ
Ｓ１２ 算出ステップ
Ｓ１３ 決定出力ステップ
１０ 最適ロット数決定システム
１１ 入力部
１２ 記憶部
１３ 算出部
１４ 決定出力部
２１ 入力手段
２２ 記憶媒体
２３ 表示部
２４ 印刷装置
３０ 発注システム

Claims (5)

1. 製品を構成する部品のうち発注対象部品のロット数を決定する最適ロット数決定プログラムであって、
   前記発注対象部品の消費期間における総個数と、前記発注対象部品の部品単価、ロット数、在庫金額を少なくとも含む複数の想定組合せパターンとを、想定部品コストを算出するための入力情報として準備する準備ステップと、
   前記想定組合せパターンのうちの少なくとも２つについてそれぞれ、前記発注対象部品の消費期間における総個数で前記在庫金額を除算して得た金額を、前記部品単価に加算して前記想定部品コストを算出する算出ステップと、
   前記想定組合せパターン間で、前記想定部品コストの大小を比較して、最も小さい前記想定部品コストが算出された想定組合せパターンを最適パターンと決定して最適パターン情報を媒体に出力する決定出力ステップとを実行することを特徴とする最適ロット数決定プログラム。
2. 請求項１において、
   前記準備ステップでは、前記製品の単位期間当たりの生産台数と、前記発注対象部品の消費期間と、前記製品に必要とされる前記発注対象部品の必要部品個数とが準備されるようになっており、
   前記生産台数と前記必要部品個数と前記消費期間とを掛け合わせて前記発注対象部品の消費期間における総個数を算出するようになっていることを特徴とする最適ロット数決定プログラム。
3. 請求項１または２において、
   前記在庫金額は、前記部品単価に、前記ロット数から前記発注対象部品の消費期間における総個数を減算して得た個数を乗算して算出される、最適ロット数決定プログラム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記決定出力ステップで決定された最適パターンを前記発注対象部品の発注情報として前記媒体に出力する、最適ロット数決定プログラム。
5. 製品を構成する部品のうち発注対象部品の発注ロット数を決定する最適ロット数決定システムであって、
   前記発注対象部品の消費期間における総個数と、前記発注対象部品の部品単価、ロット数、在庫金額を少なくとも含む複数の想定組合せパターンとを、想定部品コストを算出するための入力情報として記憶した記憶部と、
   前記想定組合せパターンのうちの少なくとも２つについてそれぞれ、前記発注対象部品の消費期間における総個数で除算した金額を、前記部品単価に加算して前記想定部品コストを算出する算出部と、
   前記想定組合せパターン間で、前記想定部品コストの大小を比較して、最も小さい前記想定部品コストが算出された組合せパターンを最適パターンと決定して最適パターン情報を媒体に出力する決定出力部とを備えたことを特徴とする最適ロット数決定システム。
   
   

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