JP2017194746A - 生産計画調整装置、および、生産計画調整方法 - Google Patents

生産計画調整装置、および、生産計画調整方法 Download PDF

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Abstract

【課題】生産計画調整支援装置により、顧客から短期の受注変更があった場合でも、生産ラインの生産能力を一定に保ちながら、長期で、顧客の製品受注の要求総数を確保し、かつ、製品の納期を遵守する。【解決手段】内示の後に、生産計画の確定後に、ある調整日に増産が必要になった製品について、生産計画調整支援装置は、その調整日より後の日の生産量を前倒しで減産して、その調整日に増産するように生産計画を修正する。次に、その調整日における増産に見合う工程能力を確保するため、その調整日に減産する他の製品を求める。減産する他の製品については、安全在庫を考慮した減産優先度が高いものから選択される。減産した他の製品については、その調整日より後に日に、均等に増産されるような生産計画を立案する。【選択図】 図25B

Description

本発明は、生産計画調整装置、および、生産計画調整方法に係り、顧客からの受注の変更があった場合でも、生産計画の変更を最小限に抑えて、顧客の納期を遵守する用途に用いて好適な生産計画調整装置、および、生産計画調整方法に関する。
製品を生産する工場では、市場や顧客の要求納期に応えるために、該当製品を要求納期までに生産する生産計画を立案する。その際、工場の生産計画担当者が利用する生産計画調整装置では、部品表、品目マスタ、工程間の輸送に関する情報や製造する際の負荷情報などのマスタ情報と、市場等からのオーダ情報や既に発注済の発注残情報などのトランザクション情報に基づいて、該当製品の生産に必要な部品や生産能力の引当処理をおこない、製品の生産計画を立案、調整する。
生産計画調整業務における問題として、市場の需要変動への対応がある。顧客の要求に対して、限られた生産能力の中で製品を生産して納期までに納入することが必要であるが、製造リードタイムより短い納期の要求が変動する場合、限られた生産能力の中では製品の生産が間に合わないという問題が発生する。その場合、生産計画担当者は残業時間の増加による生産能力の見直しや、注文主に対して納期を遅らせる交渉をおこなったり、あるいは先手対策として需要変動を見込んであらかじめ平準化生産しておく必要が出てくる。
このような生産計画調整をおこなうための技術としては、例えば、特許文献1がある。特許文献1に記載された生産計画調整装置では、製品生産用のリソースに関する情報と、製品に関して立案された生産計画と、当該生産計画立案後のリソースに関する情報に基づいて、生産計画を再度調整するための情報を表示装置に出力する。ユーザは、それを見て最適な生産計画へ調整するための指示をおこない、それに応じて調整した生産計画を作成する。
また、短期生産計画の確定直前に顧客の注文を反映する生産計画調整の技術としては、特許文献2がある。特許文献2に記載された生産管理システムでは、見込み生産の製品を、受注が発生した製品と置き換えられるか否かを判定し、置き換え可能なときには、その見込み生産分と置き換えるように短期生産計画を修正する。
特開2014−16805号公報 特開2004−29874号公報
一般に、従来の技術では、能力制約を解消するために、生産能力に空きがある日への生産計画の後ろ倒しを実施する。しかしながら、受注生産を主とする自動車部品業界の場合は、納期を後ろ倒しにすることで納入先の生産ラインを止めて多大な損害を出してしまうため、基本的に納期の調整ではなく残業や休日出勤で要求分を作りきるという対応を優先せざるを得ない。従来技術を適用した場合、納期を超えるような自動調整をおこなってしまうため、結果的に現実的な計画に基づいた人員稼動工数の修正が発生する。
また、自動車メーカは、サプライヤへの負担を軽減し安定した部品供給を受けることを目的として、内示に対して日単位での納期の前後はあるが、月単位での要求総数は大きく変わらないよう意識して要求を出す。このような要求に追従するためには、生産枠を融通するため自動的に削除された計画を、いずれかの日で補てんするような修正をおこなう工数が発生する。
また、市場の状況により自動車部品メーカに対しては、細かな要求変動への追従が求められるため、日単位での需要変動を監視していく必要があるが、実際問題として、計画を変えれば変えるほど、部材調達や人員計画に影響を与え、多くの調整工数が発生してしまう。これはサプライヤや現場へ負担を強いることにもなるし、そもそも納入日の調整が契約形態によっては不可能なこともある。
特許文献2の記載の技術は、見込み生産を、新たに顧客から受注があった製品に置き換えることによって、生産計画をおこなうものであった。しかしながら、生産現場の体制として、見込み生産を必ずしもおこなっているわけではなく、完全受注生産の生産ラインでは、この技術を適用することはできないという問題点がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、顧客から短期の受注変更があった場合でも、生産ラインの生産能力を一定に保ちながら、長期で、顧客の製品受注の要求総数を確保し、かつ、製品の納期を遵守する生産計画調整支援装置を提供することにある。
上記問題点を解決するための生産計画調整装置の構成は、CPU(Central Processing Unit)と、記憶装置とを有する生産計画調整装置であって、記憶装置に、品目ごと、工完日ごとに、要求数量を保持する生産計画テーブルと、品目ごとに、要求数量と、要求納期を保持するオーダテーブルと、品目ごとに、在庫数量を保持する在庫テーブルとを保持し、CPUが記憶装置に保持するプログラムを実行することにより、以下の処理を実行する。すなわち、オーダテーブルと、生産計画テーブルと、在庫テーブルとを参照して、増産が必要となる調整日の日付を求め、調整日の日付において、第一の品目について、要求納期の日付に増産数量を算出し、第一の品目について、調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、各々の日の減産数量の和が、調整日の日付の増産数量に見合う分になるように、各々の日の減産数量を算出する。そして、生産計画テーブルを参照し、調整日の日付が工完日の値に合致するレコードの第二の品目を検索し、第一の品目の増産数量に見合う第二の品目の減産数量を算出する。
次に、第二の品目について、調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、各々の日の増産数量の和が、調整日の日付の減産数量に見合う分になるように、各々の日の増産数量を算出する。そして、第一の品目について、調整日の日付に、増産数量に見合う分だけ増産するように、生産計画テーブルを更新し、第一の品目について、調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、算出した減産数量に見合う分だけ減産するように、生産計画テーブルを更新する。次に、第二の品目について、調整日の日付に、減産数量に見合う分だけ減産するように、生産計画テーブルを更新し、第二の品目について、調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、算出した増産数量に見合う分だけ増産するように、生産計画テーブルを更新する。
本発明によれば、顧客から短期の受注変更があった場合でも、生産ラインの生産能力を一定に保ちながら、長期で、顧客の製品受注の要求総数を確保し、かつ、製品の納期を遵守する生産計画調整支援装置を提供することができる。
生産計画調整装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 生産計画調整装置の機能構成を示すブロック図である。 部品表テーブルを示す図である。 品目テーブルを示す図である。 工程間テーブルを示す図である。 工程能力テーブルを示す図である。 品目負荷テーブルを示す図である。 カレンダテーブルを示す図である。 オーダテーブルを示す図である。 基準オーダテーブルを示す図である。 在庫テーブルを示す図である。 生産計画テーブルを示す図である。 増産必要品目テーブルを示す図である。 減産優先度テーブルを示す図である。 生産計画修正テーブルを示す図である。 調整後生産計画テーブルを示す図である。 納期アラートテーブルを示す図である。 生産計画調整支援の概要フローチャートである。 増産が必要な品目の取得処理を示すフローチャートである。 減産が必要な品目の取得処理を示すフローチャートである。 増産/減産数量の算出処理を示すフローチャートである。 優先度を考慮した減産の算出の仕方を説明する図である。 前倒し対象とする生産計画の算出処理を示すフローチャートである。 後倒し対象とする生産計画の算出処理を示すフローチャートである。 生産計画調整前の各種項目のデータを日時ごとに表として示した図である。 生産計画調整後の各種項目のデータを日時ごとに表として示した図である。
以下に、本発明に係る一実施形態を、図1ないし図25Bを用いて説明する。
先ず、図1および図2を用いて生産計画調整装置の構成について説明する。
図1は、生産計画調整装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
図2は、生産計画調整装置の機能構成を示すブロック図である。
生産計画調整支援装置1は、生産を平準化してリソースを有効活用するような生産計画立案・調整を可能とするコンピュータシステムである。
生産計画調整装置1のハードウェア構成は、図1に示されるようにCPU(Central Processing Unit)2、主記憶装置8、表示I/F(InterFace)4、入出力I/F6、ネットワークI/F9、補助記憶I/F12がバスにより接続された形態になっている。
CPU2は、生産計画調整装置1の各部を制御し、主記憶装置8に必要なプログラムをロードして実行する。主記憶装置8は、通常、RAMなどの揮発メモリで構成され、CPU2が実行するプログラム、参照するデータが記憶される。ネットワークI/F9は、ネットワーク18と接続するためのインタフェースである。表示I/F12は、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置12を接続するためのインタフェースである。入出力I/F6は、入出力装置を接続するためのインタフェースである。図1の例では、キーボード14とポインティングデバイスのマウス16が接続されている。補助記憶I/F10は、HDD(Hard Disk Drive)20やSSD(Solid State Drive)(図示せず)などの補助記憶装置を接続するためのインタフェースである。
HDD20は、大容量の記憶容量を有しており、本実施形態を実行するためのプログラムと、データベースが格納されている。生産計画調整装置1には、生産計画調整プログラム30、DB(Data Base)管理プログラム36がインストールされている。生産計画調整プログラム30は、本実施形態の生産計画の調整をおこなうためのプログラムであり、生産計画作成モジュール32、出力データ作成モジュール34からなる。生産計画作成モジュール32、出力データ作成モジュール34は、各々、後述の生産計画作成部130と、出力データ作成部140の機能を実現するためのモジュールである。DB管理プログラム38は、生産計画DBの管理とアクセス、更新をおこなうためのプログラムである。
生産計画調整支援装置1の機能部は、図2に示されるように、処理部40、データ記憶部50、入出力部60からなる。
処理部40は、データ処理をおこなう部分であり、生産計画作成部130、出力データ作成部140を備える。生産計画作成部130は、生産計画DB190に格納されているデータに基づいて、生産計画を作成して、それをDBに反映する機能部である。出力データ作成部140は、出力データを作成する機能部である。生産計画作成部130、出力データ作成部140は、それぞれ図1に示した生産計画モジュール32、出力データモジュール34が、CPU2により実行されることにより実現される。
生産計画作成部130は、後に説明するように、生産計画テーブル131、増産必要品目テーブル132、減産優先度テーブル133、生産計画修正テーブル134の値を設定し、更新する。
出力データ作成部140は、後に説明するように、調整後生産計画テーブル141、納期アラートテーブル142の値を設定し、更新する。
データベース部50には、マスタテーブル類110、トランザクションテーブル類120が格納されており、それらの管理と読み出し、書き込みのアクセスを提供している。データベース部50は、図1に示したDB管理プログラム36と、生産計画DB38により実現される。
マスタテーブル類110には、DBのマスタデータである部品表テーブル111、品目テーブル112、工程間テーブル113、工程能力テーブル114、品目負荷テーブル115、カレンダテーブル116が格納されている。また、トランザクション情報記憶部にはオーダテーブル121、基準オーダテーブル122、在庫テーブル123が格納されている。
トランザクションテーブル類120には、DBのトランザクションテーブルである調整後生産計画テーブル135、納期アラートテーブル136が格納されている。
なお、マスタテーブル類110とトランザクションテーブル類120の各テーブルの詳細については各々図を参照して後述する。
入出力部60は、ユーザから必要なデータ、コマンドを入力したり、作成した生産計画を表示する部分である。
次に、本実施形態の生産計画調整方法における基本概念と用語について説明する。
「内示」とは、注文主である顧客から生産元(メーカ)に対しておおよその納品要求が示されることをいう。ただし、内示はあくまで生産元が生産計画の目安とするものであり、確定されたものではないことを、注文主、生産元も共に了解している。納品要求は、注文主から生産元に対して、正式な「オーダ」により確定する。
本実施形態の生産計画調整方法は、「内示」により生産元が立てた生産計画を、「オーダ」の確定により変更するものである。
ここで、注文主からのオーダが確定しているため変動が起こらない期間を「確定期間」という。また、内示が出ている期間を「内示期間」といい、その「内示期間」の最後の日を「内示終了日」という。
また、ある製品に対しての生産計画の基準となるその日を「基準日」という。本実施形態では、「確定期間」の最終日を生産計画を確定させた日と考え、「基準日」は、最初は「確定期間」の最終日にとられる。本実施形態のモデルでは、内示に基づいて生産計画が立てられたときの生産計画の調整に関するものであり、「基準日」以降で、ある製品に対しての生産計画の調整の対象となる日を「調整日」という。そして、「調整日」より後の日を「未来日」という。
また、後に詳説するが、本実施形態の生産計画調整は、「未来日」の製品の製造の前倒しや、基準日前の製品の製造に対して、「未来日」への後倒しをおこなって、生産能力を一定に保ちながら、注文主のオーダ要求を満たそうとするものである。
次に、図3ないし図17を用いて生産計画調整に用いられるデータ構造について説明する。
図3は、部品表テーブルを示す図である。
図4は、品目テーブルを示す図である。
図5は、工程間テーブルを示す図である。
図6は、工程能力テーブルを示す図である。
図7は、品目負荷テーブルを示す図である。
図8は、カレンダテーブルを示す図である。
図9は、オーダテーブルを示す図である。
図10は、基準オーダテーブルを示す図である。
図11は、在庫テーブルを示す図である。
図12は、生産計画テーブルを示す図である。
図13は、増産必要品目テーブルを示す図である。
図14は、減産優先度テーブルを示す図である。
図15は、生産計画修正テーブルを示す図である。
図16は、調整後生産計画テーブルを示す図である。
図17は、納期アラートテーブルを示す図である。
部品表テーブル111は、品目の親子関係および親品目に対する子品目の必要数を定義するテーブルであり、図3に示すように、親部品201、子部品202、員数203のフィールドを有する。
品目テーブル112は、個々の製品品目に対する情報を格納するテーブルであり、図4に示すように、品目301、工程302、製造LT(Lead Time)303のフィールドを有する。製造LT303は、受注から納品までの期間を示す値である。
工程間テーブル113は、製品の工程間における情報を格納するテーブルであり、図5に示すように、品目401、供給元工程402、使用先工程403、供給LT404のフィールドを有する。供給LT404は、供給元工程402から使用先工程403に供給するときにかかる期間である。
工程能力テーブル114は、ある製品に対する各々の工程における生産能力を示すテーブルであり、図6に示すように、工程501、生産能力502、残業能力503のフィールドを有する。生産能力502は、各々の工程が有する一日あたりの生産能力の上限値であり、残業能力は、現在の生産体制、人員で残業をしたときの生産能力の上限値である。
品目負荷テーブル115は、各々の製品の品目に対する工程における負荷情報を示すテーブルであり、図7に示すように、品目601、工程602、単位負荷量603のフィールドを有する。単位負荷量603とは、例えば、1日あたりに1000個生産可能のときに、1とするなどとして定義される。「単位負荷量×生産数量」が製造する際に要する総負荷量となる。
なお、本実施形態では、製品Aと、製品B、製品Cは、類似の製品であり、製品Aと、製品B、製品Cは、同じラインで製造可能であり、製品B、製品Cを1減産すれば、製品Aが1増産可能であるものとして説明する。
カレンダテーブル116は、工場における休日(非稼働日)を示すテーブルであり、図8に示すように、工程701、休日702のフィールドを有する。休日の生産能力は、0である。
オーダテーブル121は、顧客からの注文に関する最新の情報を格納するテーブルであり、図9に示すように、オーダ番号801、品目802、要求数量803、要求納期804、優先度805のフィールドを有する。オーダテーブル121は、オーダ番号801を識別子とし、それぞれに対する顧客からの受注情報が格納されている。優先度805は、オーダごとに処理する際に、どのオーダから処理するかを決めるための指標とする。例えば、重要な顧客からのオーダや、主力製品に関するオーダなどの優先度を高く設定し、優先度が高いオーダに対しては、優先的に部品や生産能力を割り当て、生産計画を立案、調整するなどのように使用することができる。なお、優先度は外部から入力値として与えることも可能であり、要求納期など他の値から内部的に求めて与えることも可能である。本実施形態では、優先度の値は1以上とし、数が小さいほど優先度が高いと定義する。また、本実施形態ではオーダは全て最終製品の品目のみとしているが、半製品(中間品)に対して与えることも可能である。
基準オーダテーブル122は、顧客の注文に関するある時点における情報を格納するテーブルであり、図10に示すように、オーダテーブル121と同じフィールドを有する。基準オーダテーブル122は、後に説明するように、オーダテーブル121と比較して、要求数量を比較するときに用いられる。
在庫テーブル123は、製品の品目ごとの在庫を示すテーブルであり、図11に示すように、品目1001、工程1002、在庫数量1003のフィールドを有する。
生産計画テーブル131は、生産計画ごとの情報を格納するテーブルであり、図12に示すように、生産計画番号1101、品目1102、要求数量1103、工完日1104、優先度1105のフィールドを有する。生産計画テーブル131は、オーダテーブル121に基づいて作成され、生産計画番号1101を識別子とする。なお、工完日1104は、元となっているオーダテーブル121の要求納期804を満たすために要求される工完日である。
増産必要品目テーブル132は、生産計画調整の過程で増産が必要であるとされた製品の品目の増産情報を格納するテーブルであり、図13に示すように、品目1201、増産量1202、増産優先度1203のフィールドを有する。増産必要品目テーブル132は、調整対象の日付(調整日)において増産しないと要求が満たせない品目について、その要求を満たすために不足している生産量を、増産量1202に保持する。増産優先度は、小さいほど優先度が高く、高いものから順番に増産対象としていく。増産優先度は、生産計画に支障がなく、顧客の要望を満たせるならどのように決めてもよいが、通常は、オーダテーブル121の優先度805に関連して定められる。すなわち、オーダテーブル121の優先度805が高いときに、増産必要品目テーブル132の増産優先度1203の値を高くすることにより、顧客のニーズにあった増産計画を策定することができる。
減産優先度テーブル133は、生産計画調整の過程で減産が必要であるとされた製品の品目の減産情報を格納するテーブルであり、図14に示すように、品目1301、調整日在庫予定1302、安全在庫1303、余裕率1304、減産可能量1305、減産優先度1306のフィールドを有する。減産優先度テーブル133は、調整日に生産計画がある各品目について減産可能な量と優先度を算出した結果を保持するものである。減産優先度は、小さいほど優先度が高く、高いものから順番に減産対象としていく。減産優先度は、生産計画に支障がなく、顧客の要望を満たせるならどのように決めてもよいが、本実施形態では安全在庫1303の消費量が少ないものほど優先度を高く設定している。
なお、減産優先度テーブル133の各々のフィールドの意義と計算の詳細は、後に説明する。
生産計画調整テーブル134は、各々の製品の品目についての生産計画変更のための情報を示すテーブルであり、図15に示すように、品目1401、増減タイプ1402、数量1403、修正日付1404のフィールドを有する。生産計画調整テーブル134は、現行の生産計画へ反映する調整内容を保持するものである。生産計画調整テーブル134の各々フィールドの意義と計算の詳細は、後に説明する。
調整後生産計画テーブル135は、本実施形態の生産計画を反映した調整後の生産計画を格納するためのトランザクションテーブルであり、図16に示されるように、生産計画番号1501、品目1502、要求数量1503、調整後工完日1504のフィールドを有する。生産計画番号1501、品目1502、要求数量1503、調整後工完日1504の各々は、生産計画テーブル131の各々の生産計画番号1101、品目1102、要求数量1103、工完日1104に反映される。
納期アラートテーブル136は、各々の製品の品目について生産能力が追いつかず、不足が発生する見込みのときに、計画立案者に警告するための情報を格納するテーブルであり、図17に示されるように、品目1601、不足数量1602、納期136のフィールドを有する。
次に、図18ないし図25Bを用いて生産計画調整の手順について説明する。
図18は、生産計画調整支援の概要フローチャートである。
図19は、増産が必要な品目の取得処理を示すフローチャートである。
図20は、減産が必要な品目の取得処理を示すフローチャートである。
図21は、増産/減産数量の算出処理を示すフローチャートである。
図22は、優先度を考慮した減産の算出の仕方を説明する図である。
図23は、前倒し対象とする生産計画の算出処理を示すフローチャートである。
図24は、後倒し対象とする生産計画の算出処理を示すフローチャートである。
図25Aは、生産計画調整前の各種項目のデータを日時ごとに表として示した図である。
図25Bは、生産計画調整後の各種項目のデータを日時ごとに表として示した図である。
先ず、図18により生産計画調整支援の概要について説明する。
生産計画調整装置1は、図9に示したオーダテーブル121と、図12に示した生産計画テーブル131と、図11に示した在庫テーブル123より対象の工程で生産するすべての品目について、未来の在庫予定の推移を計算し、増産が必要な品目を求める(ステップ1600)。増産が必要な品目の情報は、図13に示した増産必要品目テーブル132に書き込まれる。
ステップ1600の増産必要品目の所得の結果に基づき、生産計画調整装置1は、増産に必要な品目があるか否かを判定する(ステップ1650)。
増産に必要な品目があるときには(ステップ1650:Y)、ステップ1700に行き、増産に必要な品目がないときには、処理を終了する(ステップ1650:N)。
次に、生産計画調整装置1は、各品目について減産が可能な品目を取得する(ステップ1700)。減産が可能な品目の情報は、図14に示した減産優先度テーブル133に書き込まれ、他の品目に対してどれだけ生産枠を融通することができるか、また減産するときの減産優先度はどれくらいかが計算される。
次に、生産計画調整装置1は、調整日に実施する調整内容として、調整対象とする品目と、品目ごと増産数量または減産数量を算出する(ステップ1800)。
次に、生産計画調整装置1は、調整日に増産するために未来日から前倒しの対象とする生産計画を算出する(ステップ1900)。
顧客の注文変更による需要変動は、基本的に内示期間内の計画の前倒し、後倒しとしておこなわれることを想定しているため、内示期間内の製品の要求総数としては変わらない。ある製品の調整日に増産するということは、その日以降のどこかで計画を減らす、すなわち、未来日から前倒ししてくるように調整しなければ、過剰在庫や部品不足、能力オーバーの原因となりうる。
そのため、ステップ1900では、ステップ1800で増産すると決定した品目について、内示期間内の生産量の総数を変えないために、未来日において減産する量と日付を算出するものである。
次に、生産計画調整装置1は、後倒しの対象とする生産計画を算出する(ステップ2000)。すなわち、基準日より前の日付で減産した生産計画の品目と日付と、その品目について、未来日以降に増産する数量を決める。
次に、生産計画調整装置1は、ステップ2100において、図15に示した生産計画修正テーブル134に登録された情報を、図12に示した生産計画テーブル131に反映する。すなわち、生産計画テーブル131に、それぞれ該当する品目、日付について量を増やす、または減らすなどの情報を書き込む。
以上で、基準日における要求に対する欠品について、可能な限り余裕がある製品の生産枠を融通して、生産計画を調整することが完了したことになる。
次に、生産計画調整装置1は、修正した生産計画を実行した場合、現時点で今後欠品がおこるか否かチェックする(ステップ2150)。具体的には、基準日の翌日から一日ずつ在庫推移を計算し、欠品が起こるか否か確認する。もし、欠品が発生する日があった場合には(ステップ2150:Y)、その日を基準日として、ステップ1600に戻り、新たに調整をおこなう。これを内示の最終日(内示終了日)まで繰り返し、欠品を起こす日が残らないように調整を実施する。欠品が発生する日がなかった場合には(ステップ2150:Y)、ステップ2200に進む。
次に、調整結果情報を出力する(ステップ2200)。出力内容は、図16に示した調整後生産計画テーブル135に書き込まれた情報である。そして、生産計画立案者は、生産計画情報と調整結果を比較して、問題がなければ、生産計画情報へ反映する。すなわち、生産計画テーブルの情報を更新する。
次に、図19を用いて増産が必要な品目の取得処理について説明する。
この処理は、図18のステップ1600の処理である。
先ず、生産計画調整装置1は、図9に示したオーダテーブル121、図12に示した生産計画テーブル131、図11に示した在庫テーブル123を参照して、データすべての品目について基準日から内示終了日までの在庫推移を計算する(ステップ1610)。
次に、生産計画調整装置1は、対象としている品目について、調整日における在庫数がマイナスになっているか否かを判定する(ステップ1620)。在庫数がマイナスになっている場合は(ステップ1620:Y)、ステップ1630に進む。在庫数がマイナスでない場合は(ステップ1620:N)、処理を終了する。
生産計画調整装置1は、図13に示した増産必要品目テーブル132を作成する(ステップ1630)。在庫数がマイナスになるということは、顧客納期または後工程からの要求(その品目を後工程に使用するとき)を満たせないということである。本実施形態では、増産が必要となる基準を、在庫数がマイナスになりそうなときとしているが、安全在庫基準を下回ったとき、あるいは、需要の変動量が一定以上大きくなったときとしてもよい。本実施形態では、在庫推移を計算して製品Aが6/2に200個増産することが必要になったとする。このときには、増産必要品目テーブル132に、品目1201「製品A」、増産量1202「200」、増産優先度1203「1」を登録する。本実施形態では、増産優先度は、欠品が発生する製品Aに関して、オーダテーブル121の優先度805を引き継いで設定するもととする。また、前述したように増産が必要となる基準を安全在庫基準を下回ったときとした場合は、予め品目ごとに設定した優先度を設定してもよい。このようにして、すべての品目に対して同様の方法で増産必要品目テーブル132のエントリを作成する。
次に、図20を用いて減産が必要な品目の取得処理について説明する。
この処理は、図18のステップ1700の処理である。
先ず、生産計画調整装置1は、図14に示した減産度優先度テーブル133の各項目を計算し(ステップ1710)、それらを減産度優先度テーブル133の各項目に登録する(ステップ1720)。具体的には、調整日に生産計画がある品目について、調整日までの在庫推移より調整日在庫予定1302を計算する。続いて、調整日在庫予定1302/安全在庫1303から余裕率1304を計算する。これは、安全在庫に対してどれくらいの割合で在庫を保持しているかという指標であり、大きいほど余裕があることを表している。続いて、調整日在庫予定1302−安全在庫1303を計算して、減産可能量1305を算出する。ここで、マイナスになった場合は減産可能量1305は0とする。続いて、余裕率1304が大きい順番に減産優先度1306を設定する。もし、減産可能量1305が0であれば、減産不可能なので減産優先度は−(減産できない)とする。このように余裕率が大きい品目についての減産優先度を大きくすることにより、在庫に余裕のある品目の減産をし、在庫に余裕のない品目を減産しないことにより、取扱い品目全体で安定な在庫管理を可能にする。
本実施形態では、単純に余裕率が大きい順としたが、余裕率が大きくとも需要が振れやすい品目は減産優先度を下げたいという要請を持たすため、変動率1307を減産優先度の決定に使い、変動率1307が大きい品目の減産優先度を低くするようにしてもよい。
続いて、図9に示したオーダテーブル121と、図10に示した基準オーダテーブル122を比較して、基準オーダテーブル作成時(調整期間開始時、例えば、月初)から調整日までの要求数量の変動の合計を計算し、変動率1307として減産度優先度テーブル133に記録する。ここで、基準オーダテーブル作成時は、6/1であり、調整日は6/2とする。品目「製品A」については、基準となる日(6/1)時点でのオーダを表す基準オーダテーブル122の要求数量903では、100個に対し、最新時点のオーダを表すオーダテーブル121の要求数量903のORDER1とORDER2の合計は、500個なので、500/100で変動率1307「500%」となる。品目「製品B」、「製品C」は、基準となる日(6/1)でのオーダの要求数量903では、共に100個に対し、最新時点のオーダを表すオーダテーブル121の要求数量903は、共に100個になるので、共に、100/100で変動率1307「100%」となる。
本実施形態では、以上の計算より、図14に示されるように、品目1301「製品A」については、調整日在庫予定1301「0」、余裕率1304「0」、減産可能量1305「0」、減産可能量1306「-(減産できない)」となり、品目1301「製品B」、「製品C」については、調整日在庫予定1301「200」に対し、安全在庫1302「100」なので、200−100=100で減産可能量1305「100」となり、200/100=2で余裕率1304「200%」となる。そして、減産優先度1306は、余裕率1304が大きい順(余裕がある順)に小さい値をつけて、品目1301「製品B」、「製品C」が同率の優先度「1」、品目1301「製品A」は減産ができないので−(減産できない)とする。
以上の処理を全品目について、減産優先度テーブルに登録できたか否かを判定し(ステップ1730)、全て減産優先度テーブルに登録できたときには(ステップ1730:Y)、処理を終了し、まだ、未登録の品目があるときには(ステップ1730:N)、ステップ1710に戻る。
次に、図21および図22を用いて増産/減産数量の算出処理について説明する。
この処理は、図18のステップ1800の処理である。
先ず、生産計画調整装置1は、図13に示した増産必要品目テーブル132の増産量1202の合計値と、図14に示した減産優先度テーブル133の減産可能量1305の合計値を比較する(ステップ1810)。もし、増産量1202の合計値のほうが大きかった場合には(ステップ1810:Y)、他品目の生産枠をすべて融通して割り当てても必要な増産ができないということなので、足りない分は残業枠も合わせて使って調整するため、ステップ1820へ進む。一方、増産量1202の合計のほうが小さいか等しかった場合には(ステップ1810:N)、残業枠を使わず他品目の生産枠をいくらか融通して調整するため、ステップ1870へ進む。
次に、ステップ1810の判定でYのとき、生産計画調整装置1は、残業を含めると増産必要品目テーブル132の増産量1202の合計値を増産しきれるか判定する(ステップ1820)。具体的には、増産必要品目テーブル132の増産量1202の合計値のほうが、減産優先度テーブル133の減産可能量1305の合計値と工程能力テーブル114の残業能力(/日)503を足したものより大きい場合には、残業枠を使っても増産しきれない(ステップ1820:N)と判断し、ステップ1830へ進む。そうでない場合は、残業枠を使えば増産切れる(ステップ1820:Y)と判断し、ステップ1850へ進む。
次に、ステップ1820の判定でNのとき、生産計画調整装置1は、増産必要品目テーブル132の中で増産優先度1203が高い(数値は小さい)ものから順番に生産枠を割り当てる(ステップ1830)。具体的には、割り当てた品目と数量について増産必要品目テーブル132の品目1201と増産量1202を減らし、それと同時に、図15に示した生産計画修正テーブル134へ増産する情報として品目1401にその品目の値、増減タイプ1402を「増やす」、修正日付1404に「調整日」の値、数量1403に増産する数量を登録する。
次に、生産計画調整装置1は、増産必要品目テーブル132のうち生産枠を割り当てることができなかった品目と数を、図17に示した納期アラートテーブル136に記録し(ステップ1840)、ステップ1860に進む。納期アラートテーブル136の内容は、後にシステム使用者に知らされて、生産計画の見直しを促す。
残業を含めると増産が可能な場合には(ステップ1820の判定でYのとき)、生産計画調整装置1は、増産必要品目テーブル132のすべての品目と数を生産計画修正テーブル134へ増産する情報として品目1401にその品目の値、増減タイプ1402を「増やす」、修正日付1404に「調整日」の値、数量1403に増産する数量を登録する(ステップ1850)。
次に、生産計画調整装置1は、減産優先度テーブル133で減産可能となっているものは、すべて減産を実行するものとして、減産優先度テーブル133の減産可能量1305が0以上のすべての品目と数を、生産計画修正テーブル134へ減産する情報として品目1401に値、増減タイプ1402を「減らす」、修正日付1404に「調整日」の値、数量1403に減産する数量を、それぞれ生産計画修正テーブル134へ反映する(ステップ1860)。
次に、ステップ1810の判定でNのとき(残業を必要としないとき)、初期化のため、残りの増産量←増産量、N←1とする(ステップ1870)。残りの増産量と、Nは、共に、このフローチャートで計算に用いるためのパラメタである。
次に、生産計画調整装置1は、減産優先度テーブル133において、一番減産優先度1306が高い品目を選択する(ステップ1871)。ここで、優先度が同率の場合は複数選択することを可能とする。本実施形態では、減産優先度1306が「1」の製品B、製品Cを選択する。
次に、生産計画調整装置1は、選択した品目について、次に優先度が高いものと同じ優先度となるためにはいくら減産すればよいか計算する(ステップ1872)。本実施形態の場合は、減産優先度1306「1」の次に優先度が高いものは、「−(減産できない)」しかないため、この回の減産可能量をB、Cの合計分の200とする。他の例では、次の優先度と同じ優先度となるために、複数回この処理を繰り返すため、これをN回目の減産可能量とする。N回目の減産可能量を計算していくのは、優先度が高いものから順に減らしていった結果、品目の減産可能数によっては、余裕度が逆転してしまうことを防ぐためである。この方法をとることにより、余裕度が逆転することなく優先度が高いものから順に減らすということが可能である。このN回目の減産可能量の計算は、イメージで図示すると以下のようになる。例えば、図22(a)に示されるように、品目X、品目Y、品目Zの減産優先度が、それぞれ減産優先度1、減産優先度2、減産優先度3であるとする。そして、1回目の減産可能量は、図22(b)に示されように、品目X、品目Y、品目Zが、それぞれ減産優先度2、減産優先度2、減産優先度3になるように、減産可能量が定められる。次の2回目の減産可能量は、図22(c)に示されように、品目X、品目Y、品目Zが、それぞれ減産優先度2、減産優先度2、減産優先度3になるように、減産可能量が定められる。
次に、修正減産量←Min(N回目の減産量,残りの増産量)とする(ステップ1873)。
本実施形態のように、N回目の減産可能量が200で残りの増産量が200の場合は、修正減産量は、品目「製品B」「製品C」を100ずつ合わせて200となる。
次に、ステップ1873の修正減産量に基づいて、減産度優先度テーブル133を更新する(ステップ1874)。具体的には、その品目の減産可能量1305から修正減産量をマイナスする。すなわち、減産優先度テーブル133の品目1301「製品B」「製品C」の減産可能量を100ずつ減らし、優先度を再計算して更新する。
次に、ステップ1873の修正減産量に基づいて、増産必要品目テーブル132を更新する(ステップ1875)。具体的には、その品目の増産量1202から修正減産量に見合った数をマイナスする。増産必要品目テーブル132の品目「製品A」の増産量1202から200をマイナスする。
次に、ステップ1874の減産計画、ステップ1875の増産計画を、それぞれ、生産計画テーブル134に反映する(ステップ1876)。具体的には、生産計画修正テーブル134に、品目「製品B」「製品C」を修正日付1402「調整日」(6/2)に、それぞれ数量「100」減らすという情報、品目「製品A」を修正日付1402「調整日」(6/2)に、数量「200」増やすという情報を登録する
次に、残りの増産量←残りの増産量−修正減産量とする(ステップ1877)。
次に、N←N+1とする(ステップ1878)。
次に、残りの増産量=0のときには(ステップ1879:Y)、処理を終了し、そうでないときには(ステップ1879:N)、ステップ1871に戻る。
次に、図23を用いて前倒しの対象とする生産計画の算出処理について説明する。
この処理は、図18のステップ1900の処理である。
先ず、生産計画調整装置1は、図15に示した生産計画修正テーブル134から調整日に増産する品目の情報を取得する。本実施形態の場合は、品目「製品A」を200増やすという情報である(ステップ1910)。
次に、図12に示した生産計画テーブルより、調整日(6/2)より未来の日付にある品目「製品A」の生産計画の数と合計数量を取得する(ステップ1920)。本実施形態では、6/3〜6/6間の四つであり合わせて数量は、400であるということを記録する。
次に、取得した未来日の生産計画からそれぞれいくつ減産すればよいか算出する(ステップ1930)。本実施形態では、工程能力を日々平準化するという観点から、各生産計画から同じ割合で減産するものとする。そのため、まず未来日の生産計画合計に対する調整日の増産数の割合を計算する。本実施形態の例では、200/400=50%で、各日50%ずつ減産する。
次に、未来日の生産計画からそれぞれ50%減算することを、生産計画修正テーブル134に記録する(ステップ1940)。本実施形態においては、品目Aの6/3〜6/6間の生産計画をそれぞれ50%減算し、各日について50ずつ減産するという情報を生産計画修正テーブル134に記録する。これは、図15の生産計画修正テーブル134の4レコード〜7レコードの情報にあたる。
次に、図24を用いて後倒し対象とする生産計画の算出処理について説明する。
この処理は、図18のステップ2000の処理である。
先ず、生産計画調整装置1は、ステップ1900で計画を前倒しすることにより空いた生産枠の日付と量を生産計画修正テーブル134より検索する(ステップ2010)。具体的には、修正日付1404が調整日(6/2)より未来で、増減タイプ1402が「減らす」である計画を検索する。続いて、検索した計画の減産する数量1403を取得する。同一日付に複数の計画があった場合は、その合計を取得する。本実施形態では、若い日付から順番に処理していくこととし、6/3に他の品目を「50」増産する必要があるという情報を取得する。
次に、生産計画調整装置1は、増産が必要な量と日付より、後ろ倒し対象とした各品目に増産量として割り振る(ステップ2020)。割り振る対象を検索するため、生産計画修正テーブル134から修正日付1404「調整日」で増減タイプ1402が「減らす」となっている品目を検索する。続いて、ステップ2010で求めた増産量を割り振る。本実施形態では、品目はB、Cの2品目であり、6/3の増産量が50のため、50/2=25で、6/3にB、Cをそれぞれ25増やすという情報を生産計画テーブル134に登録する。これは図14の8レコード、9レコードの情報にあたる。同様に、すべての日付(6/3〜6/6)についてステップ2010、ステップ2020の処理を実施した結果が、図15の生産計画修正テーブル134の値となる。
最後に、図25Aおよび図25Bを用いて本実施形態が与える効果について説明する。
図25Aに示す例では、製品Aに対して、6/1〜6/6間に、100ずつの内示(基準オーダ)が出ている。内示期間は、6/1〜6/6であり、その間に、顧客は、製品Aに対して、600の製品の出荷を要求している。また、製品Aに対して、6/1には、200の日次出荷要求が出ている。日次出荷要求は、顧客からの最新のオーダ情報である。
図25Aは、5/31時点での生産計画であり、それから直近の2日間が、日次出荷要求が確定する期間とする。すなわち、5/31、6/1が、確定期間である。また、製品Aの6/1前の在庫は、200である。
同様に、製品B、製品Cに対して、6/1〜6/6間に、100ずつの内示が出ており、製品B、製品Cに対して、6/1には、100ずつの日次出荷要求が出ている。
当初は、この内示も基づき、6/1〜6/6間に製品Aに対して100ずつの生産計画が出ており、確定期間後(6/3〜6/6)の出荷予定数は、100ずつであったとする。
このとき、図25Bに示されるように、6/1時点で、6/2の日次出荷要求が400出たとする。6/1時点では、6/1、6/2が確定期間となる。製品B、製品Cに対して、6/2には、日次出荷要求が出されなかったとする。
これに応じて、6/2(調整日)の生産計画においては、在庫の100を加味して、300にする必要がある。すなわち、6/2(調整日)には、200増産する必要がある。そして、その調整日に対する未来日の前倒しとして、6/3〜6/4間に、50ずつ減産され、6/3〜6/4の出荷計画は、50ずつとなる。
この調整に応じて、6/2(調整日)の生産計画に応じて、製品B、製品Cの生産量を100ずつ減産させ、この日の生産計画は、共に0となる。そして、6/2(調整日)に、製品B、製品Cの生産量を100ずつ減産させため、これに応じた未来日への後倒しとして、6/3〜6/4間で、25ずつ増産する。製品A、製品B、製品Cの調整後の生産計画は、図25Bの「生産計画」の欄で示す通りである。
いずれの製品についても、内示期間内の出荷合計は変更されていない。
本実施形態では、以上のように、製品Aに対する需要が増えた場合に、製品B、Cを後ろ倒しさせることにより生産枠を開け、製品Aを増産することを可能としている。さらに、製品B、製品Cが後ろ倒した先で生産枠が足りなくなるようなことがないよう、未来日に存在する製品Aの生産枠を減らし、製品B、製品Cの生産枠を確保している。
これは、内示期間内に出荷する総数は変わらず、要求される出荷日のみは前後に変動することがあるという自動車メーカなどのメーカの出荷の要求パターンの変動の特徴を前提としている。これにより、初期値として、内示により一度平準化された計画を作成する必要はあるが、本発明にかかる生産計画調整方法を適用することによって、後に需要が変動した場合でも必要最低限の修正により、現場の体制変更や調達状況への影響を抑えつつ、もし、出荷の影響がある変動に対してはしっかり追従し、調整日以降の日付も、工程の生産の平準化を保ちつつ、生産計画の変更に関する工数削減に寄与することができる。
なお、本実施形態を実施するための最良の形態について具体的に説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、オーダ情報への欠品が起こらないような調整をしているが、要求先を後工程とすることにより自社内、工場内での要求への追従に置き換えて実施してもよい。また、日単位での調整やチェックをしているが、最少単位を週や月と定義して、より大きな単位での計画調整に使ってもよい。階層および親品目に対する子品目の数などは、様々な場合に対して変更可能である。
1…生産計画調整支援装置
2…CPU
8…主記憶装置
20…HDD(補助記憶装置)
30…生産計画調整プログラム
36…DB管理プログラム
40…処理部
50…データベース部
60…入出力部
110…マスタテーブル類
111…部品表テーブル
112…品目テーブル
113…工程間テーブル
114…工程能力テーブル
115…品目負荷テーブル
116…カレンダテーブル
120…トランザクションテーブル類
121…オーダテーブル
122…基準オーダテーブル
123…在庫テーブル
130…生産計画作成部
131…生産計画テーブル
132…増産品目テーブル
133…減産優先度テーブル
134…生産計画修正テーブル
135…調整後生産計画テーブル
136…納期アラートテーブル
140…出力データ作成部

Claims (8)

  1. CPU(Central Processing Unit)と、
    記憶装置とを有する生産計画調整装置であって、
    前記記憶装置に、
    品目ごと、工完日ごとに、要求数量を保持する生産計画テーブルと、
    品目ごとに、要求数量と、要求納期を保持するオーダテーブルと、
    品目ごとに、在庫数量を保持する在庫テーブルとを保持し、
    前記CPUが前記記憶装置に保持するプログラムを実行することにより、
    前記オーダテーブルと、前記生産計画テーブルと、前記在庫テーブルとを参照して、増産が必要となる調整日の日付を求め、前記調整日の日付において、第一の品目について、前記要求納期の日付に増産数量を算出し、
    前記第一の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、各々の日の減産数量の和が、前記調整日の日付の増産数量に見合う分になるように、各々の日の減産数量を算出し、
    前記生産計画テーブルを参照し、前記調整日の日付が前記工完日の値に合致するレコードの第二の品目を検索し、
    前記第一の品目の増産数量に見合う前記第二の品目の減産数量を算出し、
    前記第二の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、各々の日の増産数量の和が、前記調整日の日付の減産数量に見合う分になるように、各々の日の増産数量を算出し、
    前記第一の品目について、前記調整日の日付に、前記増産数量に見合う分だけ増産するように、前記生産計画テーブルを更新し、
    前記第一の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、前記算出した減産数量に見合う分だけ減産するように、前記生産計画テーブルを更新し、
    前記第二の品目について、前記調整日の日付に、前記減産数量に見合う分だけ減産するように、前記生産計画テーブルを更新し、
    前記第二の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、前記算出した増産数量に見合う分だけ増産するように、前記生産計画テーブルを更新することを特徴とすることを特徴とする生産計画調整装置。
  2. さらに、前記記憶装置に、
    品目ごとの増産数量と、増産優先度を保持する増産必要品目テーブルを有し、
    前記オーダテーブルと、前記生産計画テーブルとを参照して、前記調整日の日付において増産する第一の品目を選択する際に、前記増産必要品目テーブルの品目ごとの増産優先度を参照して、前記第一の品目を選択することを特徴とする請求項1記載の生産計画調整装置。
  3. さらに、前記記憶装置に、
    品目ごとの増産数量と、減産可能量と、減産優先度とを保持する減産優先度テーブルを有し、
    前記第一の品目の増産数量に見合う前記第二の品目の減産数量を算出する際に、前記減産優先テーブルの前記減産可能量と前記減産優先度に基づいておこなうことを特徴とする請求項1記載の生産計画調整装置。
  4. 前記減産優先テーブルは、さらに、品目ごとの調整日の日付における在庫予定と、安全在庫と、余裕率を保持し、
    各々品目について、前記調整日の日付における在庫予定と、前記安全在庫の商から、前記余裕率を計算し、前記余裕率の高い品目について、前記減産優先度を高くすることを特徴とする請求項3記載の生産計画調整装置。
  5. 前記減産優先テーブルは、さらに、品目ごとの有る一定期間における在庫の変動率を保持し、
    前記変動率の大きい品目について、前記減産優先度を低くすることを特徴とする請求項3記載の生産計画調整装置。
  6. CPU(Central Processing Unit)と、記憶装置とを有する生産計画調整装置が、前記CPUにより前記記憶装置に保持するプログラムを実行することによって実行する生産計画調整方法であって、
    前記記憶装置に、
    品目ごと、工完日ごとに、要求数量を保持する生産計画テーブルと、
    品目ごとに、要求数量と、要求納期を保持するオーダテーブルと、
    品目ごとに、在庫数量を保持する在庫テーブルと、
    品目ごとの増産数量と、増産優先度を保持する増産必要品目テーブルと、
    品目ごとの増産数量と、減産可能量と、減産優先度とを保持する減産優先度テーブルとを保持し、
    前記CPUが前記記憶装置に保持するプログラムを実行することにより、
    前記オーダテーブルと、前記生産計画テーブルと、前記在庫テーブルとを参照して、増産が必要となる調整日の日付を求め、前記調整日の日付において、第一の品目について、前記要求納期の日付に増産数量を算出するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記オーダテーブルと、前記生産計画テーブルと、前記在庫テーブルとを参照して、増産が必要となる調整日の日付を求め、前記調整日の日付において、第一の品目について、前記要求納期の日付に増産数量を算出し、品目ごとの増産優先度に基づき第一の品目について、前記要求納期の日付に増産数量を算出するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記第一の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、各々の日の減産数量の和が、前記調整日の日付の増産数量に見合う分になるように、各々の日の減産数量を算出するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記生産計画テーブルを参照し、前記調整日の日付が前記工完日の値に合致するレコードの第二の品目を検索するステップと、
    前記減産優先度テーブルの必要前記減産可能量と前記減産優先度に基づいて、前記第一の品目の増産数量に見合う前記第二の品目の減産数量を算出するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記第二の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、各々の日の増産数量の和が、前記調整日の日付の減産数量に見合う分になるように、各々の日の増産数量を算出するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記第一の品目について、前記調整日の日付に、前記増産数量に見合う分だけ増産するように、前記生産計画テーブルを更新するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記第一の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、前記算出した減産数量に見合う分だけ減産するように、前記生産計画テーブルを更新するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記第二の品目について、前記調整日の日付に、前記減産数量に見合う分だけ減産するように、前記生産計画テーブルを更新するステップと、
    前記生産計画調整装置が、前記第二の品目について、前記調整日の日付より後の一つまたは複数の日に、前記算出した増産数量に見合う分だけ増産するように、前記生産計画テーブルを更新するステップとを有することを特徴とすることを特徴とする生産計画調整方法。
  7. 前記減産優先テーブルは、さらに、品目ごとの調整日の日付における在庫予定と、安全在庫と、余裕率を保持し、
    各々品目について、前記調整日の日付における在庫予定と、前記安全在庫の商から、前記余裕率を計算し、前記余裕率の高い品目について、前記減産優先度を高くすることを特徴とする請求項6記載の生産計画調整方法。
  8. 前記減産優先テーブルは、さらに、品目ごとの有る一定期間における在庫の変動率を保持し、
    前記変動率の大きい品目について、前記減産優先度を低くすることを特徴とする請求項6記載の生産計画調整方法。
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WO2022168194A1 (ja) * 2021-02-03 2022-08-11 本田技研工業株式会社 管理システム、管理方法、及びプログラム

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