JP2017199092A - 生産計画プログラム、生産計画装置、および、生産計画方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】共用される生産設備に対する生産計画として、適切な在庫量となるように立案すること。
【解決手段】生産計画装置1は、複数の種別の生産工程を割り当て可能な生産設備の設備情報11と、立案対象となる各期間の立案対象期間12とが格納されている記憶手段と、立案対象となる期間ごとにどの生産工程を割り当てるかを示す生産計画を作成する制御部とを有する。生産計画装置1のオーダ補正部50は、在庫量の不足期間が存在するときに、その不足期間の後工程の生産量を、同じ種別の生産を行う前工程の生産量に移動することで生産計画を補正させる。
【選択図】 図3
【解決手段】生産計画装置1は、複数の種別の生産工程を割り当て可能な生産設備の設備情報11と、立案対象となる各期間の立案対象期間12とが格納されている記憶手段と、立案対象となる期間ごとにどの生産工程を割り当てるかを示す生産計画を作成する制御部とを有する。生産計画装置1のオーダ補正部50は、在庫量の不足期間が存在するときに、その不足期間の後工程の生産量を、同じ種別の生産を行う前工程の生産量に移動することで生産計画を補正させる。
【選択図】 図3
Description
本発明は、生産計画プログラム、生産計画装置、および、生産計画方法に関する。
製品を生産する生産計画の立案を計算機が支援する生産計画システムが提案されている。生産計画は、どの製品を、いつ、どの生産設備で生産させるかという各生産工程を各生産設備に割り当てたものである。
特許文献1には、製品と部品との上位下位関係に着目し、部品のオーダについても製品のオーダと平行して生産計画に割り付けるシステムが記載されている。
特許文献2には、生産計画情報から原料調達データや荷資材発注データを作成する作業を自動化するシステムが記載されている。
特許文献1には、製品と部品との上位下位関係に着目し、部品のオーダについても製品のオーダと平行して生産計画に割り付けるシステムが記載されている。
特許文献2には、生産計画情報から原料調達データや荷資材発注データを作成する作業を自動化するシステムが記載されている。
生産された商品は、所定の納期に市場へと出荷される。この出荷時点において、必要な在庫量が生産できていないと、在庫不足(納期切れ)となってしまい、商品の販売機会を失ってしまう。また、在庫量が過剰である場合、倉庫の容量超過や、生産時期から出荷時期までの消費期限が長期化してしまうなどの弊害も発生してしまう。よって、生産計画においては、在庫量を多すぎず、少なすぎず、適切な範囲に保つ必要がある。
また、注文主の違いや生産品目の違いなどにより、1つの生産設備に対して、複数種別のオーダが共用して割り当てられることが、一般的である。そのように共用される生産設備に対しては、ある生産タイミングでの生産工程と、次の生産タイミングでの生産工程との間で間隔が長くなったり、短くなったりする。前記したように、在庫量を適切な範囲に保つためには、生産計画担当者としては、次の生産タイミングが遠ければ、今回は多めに作りたいし、次の生産タイミングが近ければ、今回は少なく作りたい。
このような共用される生産設備に対する生産計画を立案するという点について、従来技術では充分に支援することはできなかった。例えば、特許文献1のように、出荷時点での正味所要量(必要数)から、そのまま各生産オーダの生産量を決定し、その決定した生産量を生産設備に割り付ける方式では、実際に生産計画が割り付けられた時点での在庫量が考慮されていないため、在庫不足の時期や余分在庫の時期が発生してしまうこともある。
そこで、本発明は、共用される生産設備に対する生産計画として、適切な在庫量となるように立案することを、主な課題とする。
前記課題を解決するために、本発明の生産計画プログラムは、
複数の種別の生産工程を割り当て可能な生産設備の情報と、立案対象となる各期間の情報とが格納されている記憶手段と、
前記立案対象となる期間ごとにどの生産工程を割り当てるかを示す生産計画を作成する制御部とを有する生産計画装置を機能させるための生産計画プログラムであって、
前記生産計画プログラムは、前記制御部に、前記生産計画において、所定種別の生産工程により生産される在庫量が在庫不足となる不足期間が存在し、かつ、その不足期間に前記所定種別の生産工程が後工程として前記生産設備に割り当てられていたときには、その後工程の生産量を、前記所定種別の生産工程における前記後工程よりも前に割り当てられていた前工程の生産量に移動することで前記生産計画を補正させることを特徴とする。
その他の手段は、後記する。
複数の種別の生産工程を割り当て可能な生産設備の情報と、立案対象となる各期間の情報とが格納されている記憶手段と、
前記立案対象となる期間ごとにどの生産工程を割り当てるかを示す生産計画を作成する制御部とを有する生産計画装置を機能させるための生産計画プログラムであって、
前記生産計画プログラムは、前記制御部に、前記生産計画において、所定種別の生産工程により生産される在庫量が在庫不足となる不足期間が存在し、かつ、その不足期間に前記所定種別の生産工程が後工程として前記生産設備に割り当てられていたときには、その後工程の生産量を、前記所定種別の生産工程における前記後工程よりも前に割り当てられていた前工程の生産量に移動することで前記生産計画を補正させることを特徴とする。
その他の手段は、後記する。
本発明によれば、共用される生産設備に対する生産計画として、適切な在庫量となるように立案することができる。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、在庫量の時系列グラフである。
グラフ151は、4月1日(4/1)〜4月29日(4/29)までの在庫量の推移を示している。グラフが右上がりの期間は、生産が行われている期間である。毎週の出荷日(4/8,4/15,4/22,4/29)には、それぞれ100個ずつ在庫が出荷される。グラフ151では、どの期間も在庫量≧0なので、在庫不足(納期切れ)は発生していない。
グラフ151は、4月1日(4/1)〜4月29日(4/29)までの在庫量の推移を示している。グラフが右上がりの期間は、生産が行われている期間である。毎週の出荷日(4/8,4/15,4/22,4/29)には、それぞれ100個ずつ在庫が出荷される。グラフ151では、どの期間も在庫量≧0なので、在庫不足(納期切れ)は発生していない。
グラフ152では、4/1〜4/8の期間に多く作り置きをしたものの、その後に4/22まで追加の生産を行わなかった結果、4/22に40個分の在庫不足が発生してしまった。その不足分を補うため、4/22〜4/29に140個の急な生産を行うこととなり、生産設備や生産人員に過剰な負担をかけてしまう。
つまり、グラフ152のようなずさんな生産計画ではなく、グラフ151のような効率的な生産計画を行う必要がある。
つまり、グラフ152のようなずさんな生産計画ではなく、グラフ151のような効率的な生産計画を行う必要がある。
図2は、図1のグラフ152について、生産量を補正したときの在庫量の時系列グラフである。この実線で示すグラフ153では、破線で示すグラフ152で発生した4/22の不足分40の生産工程が、その同じ商品が作られる前工程である4/8までの生産工程に移動(後記では「補正」処理として説明)している。よって、前工程の生産工程が、+40個の分だけ4/8よりも後に延長されている。これにより、4/22の出荷日には在庫不足が解消されるので、4/22〜4/29の生産工程も通常のペースで行えばよい。
このように、本実施形態の主な特徴は、在庫不足や過剰在庫が発生するであろう問題日時を前もって計算することである。もし、在庫不足日が存在するときには、その在庫不足日の近辺の生産量を、前の生産工程に移動することで、在庫不足を事前に予防する。同様に、もし、過剰在庫日が存在するときには、その過剰在庫日の近辺の生産量を、後の生産工程に移動することで、過剰在庫を事前に予防する。
つまり、在庫量の値の範囲が異常範囲であるときには、異常範囲とならないように、前後の生産工程の生産量を融通し合うように補正することで、在庫量の推移を平滑化するような生産計画を作成することを、主な特徴とする。
つまり、在庫量の値の範囲が異常範囲であるときには、異常範囲とならないように、前後の生産工程の生産量を融通し合うように補正することで、在庫量の推移を平滑化するような生産計画を作成することを、主な特徴とする。
図3は、生産計画装置1の構成図である。
生産計画装置1は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、ハードディスクなどの記憶手段(記憶部)と、ネットワークインタフェースとを有するコンピュータとして構成される。
このコンピュータは、CPUが、メモリ上に読み込んだプログラム(アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる)を実行することにより、各処理部により構成される制御部(制御手段)を動作させる。
生産計画装置1は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、ハードディスクなどの記憶手段(記憶部)と、ネットワークインタフェースとを有するコンピュータとして構成される。
このコンピュータは、CPUが、メモリ上に読み込んだプログラム(アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる)を実行することにより、各処理部により構成される制御部(制御手段)を動作させる。
生産計画装置1は、設備情報11と、立案対象期間12と、生産パターン13と、販売計画14と、在庫情報15と、サイクル別必要数16と、生産枠ライン22と、生産枠24と、生産枠別必要数27と、生産条件情報30と、調整済生産枠31と、割付前生産オーダ32とを記憶手段に格納する。
生産計画装置1は、生産枠ライン生成部21と、生産枠生成部23と、サイクル別必要数算出部25と、生産枠別必要数算出部26と、生産枠調整部41と、生産オーダ生成部42と、割付処理部43と、オーダ補正部50(詳細は図4)とを、各処理部として動作させる。
生産計画装置1は、生産枠ライン生成部21と、生産枠生成部23と、サイクル別必要数算出部25と、生産枠別必要数算出部26と、生産枠調整部41と、生産オーダ生成部42と、割付処理部43と、オーダ補正部50(詳細は図4)とを、各処理部として動作させる。
図4は、オーダ補正部50の構成図である。
オーダ補正部50は、前詰め前生産オーダ51と、前詰め後生産オーダ53と、補正後生産オーダ55と、出力生産オーダ57とを記憶手段に格納する。
オーダ補正部50は、前詰め処理部52と、生産補正部54と、終了判定部56とを、各処理部として動作させる。
以上列挙した、図3,図4の各構成要素の詳細について、図5以降の説明で明らかにする。
オーダ補正部50は、前詰め前生産オーダ51と、前詰め後生産オーダ53と、補正後生産オーダ55と、出力生産オーダ57とを記憶手段に格納する。
オーダ補正部50は、前詰め処理部52と、生産補正部54と、終了判定部56とを、各処理部として動作させる。
以上列挙した、図3,図4の各構成要素の詳細について、図5以降の説明で明らかにする。
図5は、生産枠ライン22にオーダを割り当てる生産計画の説明図である。縦軸のラインは、1号機、2号機、3号機のように生産設備ごとに区切られている。これらの生産計画を作成する対象の生産設備の情報は、設備情報11としてあらかじめ入力されている。横軸の時間軸は、3ヶ月や6ヶ月などの生産計画を作成する期間であり、立案対象期間12としてあらかじめ入力されている。生産枠ライン生成部21は、設備情報11および立案対象期間12をもとに、生産のオーダ(工程)の割り当て先となる生産設備をライン別に示した生産枠ライン22を生成する。
つまり、生産枠ライン22は、立案対象期間12のうちのどの期間に、設備情報11のうちのどの設備が、どの工程(何の品目をいつからいつまでつくるか)を行うかを示すデータである。なお、生産枠ライン22のうちの各工程の配置内容については、生産枠生成部23以降の各処理部により詳細に決定されるので、後記する。
つまり、生産枠ライン22は、立案対象期間12のうちのどの期間に、設備情報11のうちのどの設備が、どの工程(何の品目をいつからいつまでつくるか)を行うかを示すデータである。なお、生産枠ライン22のうちの各工程の配置内容については、生産枠生成部23以降の各処理部により詳細に決定されるので、後記する。
以下、生産する商品としてチョコレートを例示する。チョコレートには、ホワイトチョコレート、ブラックチョコレートなどの種類が有り、ある生産設備(1号機)は同時には1つの種類のチョコレートだけ生産できる場合を考える。
各生産枠ライン22には、生産するチョコレートの品目を示す生産工程(実線の四角形)と、生産するチョコレートの品目を切り替えるときの洗浄工程(「洗」と記載した破線の四角形)とが割り当てられる。洗浄工程とは、直前に生産したものとは異なる種類のチョコレートを生産するときに、生産設備の内部に直前に生産したチョコレートが残留しないようにする工程である。この洗浄工程自体はチョコレートを生産しない時間帯であるため、生産量を増やすには、なるべく長期間同じ種類のチョコレートを作り続け、洗浄工程を減らすことが望ましい。
各生産枠ライン22には、生産するチョコレートの品目を示す生産工程(実線の四角形)と、生産するチョコレートの品目を切り替えるときの洗浄工程(「洗」と記載した破線の四角形)とが割り当てられる。洗浄工程とは、直前に生産したものとは異なる種類のチョコレートを生産するときに、生産設備の内部に直前に生産したチョコレートが残留しないようにする工程である。この洗浄工程自体はチョコレートを生産しない時間帯であるため、生産量を増やすには、なるべく長期間同じ種類のチョコレートを作り続け、洗浄工程を減らすことが望ましい。
図6は、サイクルごとの出荷量と在庫量との関係を示すテーブル200と、生産順を決定するための生産パターン13を示すテーブル210とを示す。
テーブル200は、サイクル列201と、納期列202と、出荷量列203と、在庫量列204と、要生産量列205と、オーダ量列206と、オーダID列207とを対応付ける。
テーブル210は、生産パターン列211と、パターン長列212と、生産順列213と、品目列214とを対応付ける。
テーブル200は、サイクル列201と、納期列202と、出荷量列203と、在庫量列204と、要生産量列205と、オーダ量列206と、オーダID列207とを対応付ける。
テーブル210は、生産パターン列211と、パターン長列212と、生産順列213と、品目列214とを対応付ける。
まず、テーブル200を説明する。サイクル列201は、1ヶ月ごとなどのパターン長列212で決められた所定の長さで生産計画を作成する期間(サイクル)を大まかに区切るものである。各サイクルにおいて、納期列202が示す期日までに、出荷量列203が示す量を出荷する必要がある。この出荷量列203の出荷量は、どの品目を、いくつ、いつ出荷・販売する予定かを示す販売計画14(または商品の受注情報)としてあらかじめ入力されている。
その出荷が終えた時点で残った在庫量列204の在庫量が、次回の出荷まで持ち越しになる。在庫量列204の在庫量は、どの品目の在庫が、いくつ、いつ(前月末)存在するかを示す在庫情報15としてあらかじめ入力されている。そのため、サイクル別必要数算出部25は、計算式「(今回の出荷量)−(直前の在庫量)」から、要生産量列205で示す要生産量(出荷に必要なサイクル別必要数16)を求める。
その出荷が終えた時点で残った在庫量列204の在庫量が、次回の出荷まで持ち越しになる。在庫量列204の在庫量は、どの品目の在庫が、いくつ、いつ(前月末)存在するかを示す在庫情報15としてあらかじめ入力されている。そのため、サイクル別必要数算出部25は、計算式「(今回の出荷量)−(直前の在庫量)」から、要生産量列205で示す要生産量(出荷に必要なサイクル別必要数16)を求める。
そして、生産枠別必要数算出部26は、1つのサイクルを複数の期間に分割した期間(生産枠24)ごとに、どの品目をいくつ生産するかという生産枠別必要数27を決定する。例えば、サイクル別必要数16が「1サイクルあたり280個」で、生産枠24が「1サイクルあたりホワイトチョコレートが2枠」なら、生産枠別必要数27は、「280個÷2=140個(1枠あたり)」である。
一方、図6のように、1サイクルあたり3枠の生産を行えるなら、4/15までに80個、4/22までに100個、4/29までに100個(合計80+100+100=280個)という生産枠別必要数27を決定してもよい。
このようにして決定された各オーダ量を生産するためのオーダ(生産工程)には、個別のオーダID(オーダID列207)が割り当てられる。ここでは、1つの生産枠に1つのオーダが含まれる例を考える。
一方、図6のように、1サイクルあたり3枠の生産を行えるなら、4/15までに80個、4/22までに100個、4/29までに100個(合計80+100+100=280個)という生産枠別必要数27を決定してもよい。
このようにして決定された各オーダ量を生産するためのオーダ(生産工程)には、個別のオーダID(オーダID列207)が割り当てられる。ここでは、1つの生産枠に1つのオーダが含まれる例を考える。
次に、テーブル210を説明する。テーブル210は、パターン長列212と、生産順列213と、品目列214との組み合わせで定義される生産パターン列211をリストアップする。
生産パターン列211が示す生産パターン13は、生産計画担当者の経験に基づいて、パターン長列212が示すサイクルの期間において生産される品目列214の品目を、生産順列213が示す順序(P1→P2→のように上から順に生産する)を規定するが、各順序における品目の生産量は規定しない。
このように、生産計画担当者のノウハウを各品目の生産順序を決定するテンプレートとして表現した「生産パターン」を、今回の立案に再利用する。これにより、今回の立案担当者にとって理解しやすく直感どおりの計画を生成できる。
生産パターン列211が示す生産パターン13は、生産計画担当者の経験に基づいて、パターン長列212が示すサイクルの期間において生産される品目列214の品目を、生産順列213が示す順序(P1→P2→のように上から順に生産する)を規定するが、各順序における品目の生産量は規定しない。
このように、生産計画担当者のノウハウを各品目の生産順序を決定するテンプレートとして表現した「生産パターン」を、今回の立案に再利用する。これにより、今回の立案担当者にとって理解しやすく直感どおりの計画を生成できる。
図7は、生産パターン13に従ってラインにオーダを割り当てた一例を示すテーブルである。ここでは、テーブル210の「通常生産」のパターンを毎月適用する場合を例示する。
テーブル220は、テーブル220bと、ライン列221と、サイクル列222と、生産順列223と、生産枠ID列224と、オーダID列225と、品目列226とを対応付ける。
テーブル220は、テーブル220bと、ライン列221と、サイクル列222と、生産順列223と、生産枠ID列224と、オーダID列225と、品目列226とを対応付ける。
ライン列221「1号機」の1〜3サイクル目(4,5,6月)には、それぞれ生産順列213=生産順列223「P1〜P6」で規定される「通常生産」のパターンが適用される。この「通常生産」のパターンでは、品目列214がP1〜P6でそれぞれ決められているので、テーブル220でもその品目列214に沿って、品目列226が決定される。
生産枠生成部23は、生産枠ライン22に対して、生産パターン13(生産順列223の生産順)に従って生産枠24(生産枠ID列224)を順に割り当てる。品目列226の品目ごとに、オーダID列225のオーダが割り当てられる。ここで、P1「ブラック or ブラックプレミアム」などのように、1つの生産順(生産枠24)内に、複数の品目(オーダ)が割り当てられてもよいし、1つの生産枠24内に1つのオーダとしてもよい。なお、ホワイトチョコレートの生産に着目すると、テーブル220から「ホワイト」の行だけをテーブル220bとして抽出することができる。
図8は、図7のテーブルにおいて、割り当てられた生産枠およびオーダについての詳細を示すテーブルである。
テーブル230は、生産枠ID列231と、生産枠時間列232と、生産枠開始列233と、生産枠終了列234とを対応付ける。
テーブル240は、オーダID列241と、要生産量列242と、生産時間列243と、生産開始列244と、生産終了列245とを対応付ける。
テーブル230は、生産枠ID列231と、生産枠時間列232と、生産枠開始列233と、生産枠終了列234とを対応付ける。
テーブル240は、オーダID列241と、要生産量列242と、生産時間列243と、生産開始列244と、生産終了列245とを対応付ける。
要生産量列242には、要生産量列205のサイクル別必要数16をもとに生産枠別必要数算出部26が求めた、オーダごとに必要な生産量(生産枠別必要数27)が記載される(具体的な計算方法は、図6の説明で前記したとおり)。
生産時間列243の生産時間は、(要生産量列242の要生産量)÷(ライン列221の生産設備の生産能力)から求めることができる。例えば、オーダ「T2」では、生産枠別必要数27が示す要生産量「140[千個]」÷生産能力「33[個/分]」=生産時間「4200[分]」となる。なお、生産能力「33[個/分]」、単位数量あたりの生産時間、どの設備で生産できるか、他の品目に切り替える際にかかる時間などの各品目を生産する条件は、生産条件情報30としてあらかじめ入力されている。
生産時間列243の生産時間は、(要生産量列242の要生産量)÷(ライン列221の生産設備の生産能力)から求めることができる。例えば、オーダ「T2」では、生産枠別必要数27が示す要生産量「140[千個]」÷生産能力「33[個/分]」=生産時間「4200[分]」となる。なお、生産能力「33[個/分]」、単位数量あたりの生産時間、どの設備で生産できるか、他の品目に切り替える際にかかる時間などの各品目を生産する条件は、生産条件情報30としてあらかじめ入力されている。
生産時間列243の生産時間の総和は、ライン列221の生産設備の稼働時間であり、ここでは33600[分]である。一方、サイクル列222が示す1サイクルあたりの期間長は1ヶ月≒43200[分]であるので、生産設備の稼働時間に余裕ができる。
そこで、生産枠調整部41は、以下の各手順により、生産枠時間列232の生産枠時間を生産の実態に適合させるように調整してもよい。
まず、生産枠生成部23は、調整前の生産枠24における生産枠時間の初期値として、43200[分]を単純に1サイクルの生産枠数「6」で除算して、1枠あたり7200[分]を各生産枠に割り当てる(比例按分する)。
そこで、生産枠調整部41は、以下の各手順により、生産枠時間列232の生産枠時間を生産の実態に適合させるように調整してもよい。
まず、生産枠生成部23は、調整前の生産枠24における生産枠時間の初期値として、43200[分]を単純に1サイクルの生産枠数「6」で除算して、1枠あたり7200[分]を各生産枠に割り当てる(比例按分する)。
次に、調整後である調整済生産枠31として、生産枠調整部41は、各生産枠に属する各工程の生産時間をもとに、比例按分された生産枠時間を再計算する。例えば、オーダ「T2」に着目すると、生産時間「4200[分]」×(43200[分]÷33600[分])=5400[分]を生産枠時間列232の生産枠時間とする。このようにして、生産枠時間列232の生産枠時間の総和が1サイクルあたりの期間長43200[分]となるように、生産枠時間を拡大(調整)する。
このように、各生産枠の順序を決定した後に、その生産枠(生産工程)の長さを決めることにより、生産パターン13を反映しつつ、販売計画14の出荷量を遵守した生産計画を立案できる。
このように、各生産枠の順序を決定した後に、その生産枠(生産工程)の長さを決めることにより、生産パターン13を反映しつつ、販売計画14の出荷量を遵守した生産計画を立案できる。
生産オーダ生成部42は、生産枠開始列233の開始時間から生産枠終了列234の終了時間までの調整済生産枠31の期間内に、その生産枠に属するオーダについての生産開始列244の開始時間から生産終了列245の終了時間までの生産期間を収容するように、割付前生産オーダ32を生成する。
割付処理部43は、生産条件情報30に基づいて、割付前生産オーダ32を各生産枠ライン22(生産枠24)に割り付ける。この割り付けのアルゴリズムは、例えば、直前に割り付いている生産オーダとの段取替え時間(洗浄時間など)が最も短くなる生産オーダから順に割り付けていく、あるいは、在庫数の少ない品目の生産オーダから順に割り付けていく、などが挙げられる。
割付処理部43は、生産条件情報30に基づいて、割付前生産オーダ32を各生産枠ライン22(生産枠24)に割り付ける。この割り付けのアルゴリズムは、例えば、直前に割り付いている生産オーダとの段取替え時間(洗浄時間など)が最も短くなる生産オーダから順に割り付けていく、あるいは、在庫数の少ない品目の生産オーダから順に割り付けていく、などが挙げられる。
そして、割付処理部43は、割り付け処理がなされた各生産オーダに対して、生産開始日時および生産終了日時を設定することで、生産計画(図4の前詰め前生産オーダ51の初期値)とする。
オーダ補正部50は、図2で例示したように、この前詰め前生産オーダ51に対する補正処理を適宜繰り返すことで、生産計画の精度を向上させてもよい。換言すると、割付処理部43が出力する生産計画は、オーダ補正部50による最適化処理が行われる前の仮決めの状態である。この最適化処理とは、各生産オーダに対して、生産オーダ単位での順序変更や生産オーダ単位での増減を行わずに、以下の2つの指標を満たすように、各生産オーダにおける生産量および生産期間のうちの少なくとも1つを変更することである。
(指標1)品目ごとに、在庫不足や過剰在庫の発生する期間をなるべく減らすこと。
(指標2)1つの生産設備に対して、同時期に別々の品目を重複して生産するダブルブッキングの工程や、立案対象期間12の期間外に生産工程がはみ出して配置されるなど、工程の割り当て全体での矛盾が発生していないこと。
オーダ補正部50は、図2で例示したように、この前詰め前生産オーダ51に対する補正処理を適宜繰り返すことで、生産計画の精度を向上させてもよい。換言すると、割付処理部43が出力する生産計画は、オーダ補正部50による最適化処理が行われる前の仮決めの状態である。この最適化処理とは、各生産オーダに対して、生産オーダ単位での順序変更や生産オーダ単位での増減を行わずに、以下の2つの指標を満たすように、各生産オーダにおける生産量および生産期間のうちの少なくとも1つを変更することである。
(指標1)品目ごとに、在庫不足や過剰在庫の発生する期間をなるべく減らすこと。
(指標2)1つの生産設備に対して、同時期に別々の品目を重複して生産するダブルブッキングの工程や、立案対象期間12の期間外に生産工程がはみ出して配置されるなど、工程の割り当て全体での矛盾が発生していないこと。
図9は、オーダを増やすことで、在庫不足の解消を試みる例を示す。
符号101が示すガントチャートでは、4/1からのブラックチョコレートの生産オーダ(前オーダ)と、4/24からのブラックチョコレートの生産オーダ(後オーダ)とでは、4/29の納期にブラックチョコレートの在庫量が不足する場合を示している。
ここで、符号102が示すガントチャートのように、前オーダと後オーダとの間に新たなオーダを追加することでも、4/29での在庫不足を解消することができる。しかし、符号101のケースと符号102のケースとを比較すると、オーダの追加により、洗浄工程も増加してしまう。これにより、副作用として、ブラックチョコレート以外の品目の生産が遅れてしまう。
符号101が示すガントチャートでは、4/1からのブラックチョコレートの生産オーダ(前オーダ)と、4/24からのブラックチョコレートの生産オーダ(後オーダ)とでは、4/29の納期にブラックチョコレートの在庫量が不足する場合を示している。
ここで、符号102が示すガントチャートのように、前オーダと後オーダとの間に新たなオーダを追加することでも、4/29での在庫不足を解消することができる。しかし、符号101のケースと符号102のケースとを比較すると、オーダの追加により、洗浄工程も増加してしまう。これにより、副作用として、ブラックチョコレート以外の品目の生産が遅れてしまう。
図10は、オーダの数を増やさずに、前後のオーダ間で生産量を補正することで、在庫不足の解消を試みる例を示す。
符号111が示すガントチャートでは、図9の符号101と同様に、4/1からのブラックチョコレートの生産オーダ(前オーダ)と、4/24からのブラックチョコレートの生産オーダ(後オーダ)とでは、4/29の納期にブラックチョコレートの在庫量が不足する場合を示している。生産補正部54は、在庫不足(または過剰在庫)を判定するために、前記した販売計画14および在庫情報15を読み込む。
符号111が示すガントチャートでは、図9の符号101と同様に、4/1からのブラックチョコレートの生産オーダ(前オーダ)と、4/24からのブラックチョコレートの生産オーダ(後オーダ)とでは、4/29の納期にブラックチョコレートの在庫量が不足する場合を示している。生産補正部54は、在庫不足(または過剰在庫)を判定するために、前記した販売計画14および在庫情報15を読み込む。
生産補正部54は、符号111の状態を前詰め後生産オーダ53とし、符号112の状態を補正後生産オーダ55とするように補正する(図2の移動処理に対応)。この補正処理により、後オーダの生産量の一部(納期である4/29での不足分、図2での補正分−40に対応)が前オーダへと移動される。これにより、図9と同様に、ブラックチョコレートに関する4/29での在庫不足を解消することができる。さらに、安易にブラックチョコレートの生産工程そのものを増やさないため、洗浄工程の増加も抑制し、ブラックチョコレート以外の品目の生産への影響も少なくすることができる。
ここで、符号112のケースでは、前オーダの生産量の増加により、その直後に予定されていたミルクチョコレートの生産工程と日程が重複してしまった。換言すると、同じ生産設備に対して、別々の品目を同時期に生産するという、生産工程のダブルブッキングが生じている状態である。
このダブルブッキングを解消するため、符号113が示すガントチャートでは、前詰め処理部52は、符号112の前詰め前生産オーダ51から符号113の前詰め後生産オーダ53へと前詰めする(工程の期間をスライドする)。この前詰め処理などの工程間での重複解消処理により、補正した前オーダと重複する別工程(ミルクチョコレートの生産工程)については、前オーダやその切替時の洗浄工程と重複しなくなる。さらに、重複解消処理として前詰め処理を行うことで、直前工程の洗浄工程のすぐ後に別工程が開始される。
ここで、前詰め処理部52は、前詰め後生産オーダ53も調整済生産枠31の範囲内(期間内)に収まるように、調整済生産枠31の各生産枠の開始時期や終了時期を修正してもよい。
このダブルブッキングを解消するため、符号113が示すガントチャートでは、前詰め処理部52は、符号112の前詰め前生産オーダ51から符号113の前詰め後生産オーダ53へと前詰めする(工程の期間をスライドする)。この前詰め処理などの工程間での重複解消処理により、補正した前オーダと重複する別工程(ミルクチョコレートの生産工程)については、前オーダやその切替時の洗浄工程と重複しなくなる。さらに、重複解消処理として前詰め処理を行うことで、直前工程の洗浄工程のすぐ後に別工程が開始される。
ここで、前詰め処理部52は、前詰め後生産オーダ53も調整済生産枠31の範囲内(期間内)に収まるように、調整済生産枠31の各生産枠の開始時期や終了時期を修正してもよい。
なお、あるオーダ(ブラックチョコレート)を変化させることにより、別のオーダ(ミルクチョコレート)へと期間の変化が連鎖的に波及してしまうため、生産補正部54によるオーダの補正処理と、前詰め処理部52によるオーダの前詰め処理とを繰り返し(ループ)実行することで、徐々に生産計画を改良していくことが望ましい。つまり、ループn回目で生産補正部54が出力した補正後生産オーダ55を、ループn+1回目で前詰め処理部52の入力となる前詰め前生産オーダ51として用いる。
これにより、あるオーダ(ブラックチョコレート)に着目した生産工程の最適化により、別のオーダ(ミルクチョコレート)への副作用が発生してしまう状況下でも、生産工程全体での最適化が可能になる。
これにより、あるオーダ(ブラックチョコレート)に着目した生産工程の最適化により、別のオーダ(ミルクチョコレート)への副作用が発生してしまう状況下でも、生産工程全体での最適化が可能になる。
また、終了判定部56は、オーダ補正部50による最適化処理を、例えば以下の終了条件により終了させてもよい。
(条件1)充分に高精度な生産計画を作成できたとき。例えば、(指標1)として在庫不足や過剰在庫の発生する期間が無く、かつ、(指標2)として矛盾が発生していないとき。
(条件2)生産計画の改良が頭打ちになったとき。例えば、連続する2回のループで生産計画に変化がなくなったとき。
(条件3)計算時間がかかりすぎているとき。例えば、ループ回数が所定回数を超過したとき。
そして、生産計画装置1は、終了判定部56が終了させたときの補正後生産オーダ55を、高精度な生産計画(出力生産オーダ57)として出力する。
このような終了条件を用いることで、在庫不足や過剰在庫が無い高精度な生産計画を出力できる。
(条件1)充分に高精度な生産計画を作成できたとき。例えば、(指標1)として在庫不足や過剰在庫の発生する期間が無く、かつ、(指標2)として矛盾が発生していないとき。
(条件2)生産計画の改良が頭打ちになったとき。例えば、連続する2回のループで生産計画に変化がなくなったとき。
(条件3)計算時間がかかりすぎているとき。例えば、ループ回数が所定回数を超過したとき。
そして、生産計画装置1は、終了判定部56が終了させたときの補正後生産オーダ55を、高精度な生産計画(出力生産オーダ57)として出力する。
このような終了条件を用いることで、在庫不足や過剰在庫が無い高精度な生産計画を出力できる。
1 生産計画装置
11 設備情報
12 立案対象期間
13 生産パターン
14 販売計画
15 在庫情報
16 サイクル別必要数
21 生産枠ライン生成部
22 生産枠ライン
23 生産枠生成部
24 生産枠
25 サイクル別必要数算出部
26 生産枠別必要数算出部
27 生産枠別必要数
30 生産条件情報
31 調整済生産枠
32 割付前生産オーダ
41 生産枠調整部
42 生産オーダ生成部
43 割付処理部
50 オーダ補正部
51 前詰め前生産オーダ
52 前詰め処理部
53 前詰め後生産オーダ
54 生産補正部
55 補正後生産オーダ
56 終了判定部
57 出力生産オーダ
11 設備情報
12 立案対象期間
13 生産パターン
14 販売計画
15 在庫情報
16 サイクル別必要数
21 生産枠ライン生成部
22 生産枠ライン
23 生産枠生成部
24 生産枠
25 サイクル別必要数算出部
26 生産枠別必要数算出部
27 生産枠別必要数
30 生産条件情報
31 調整済生産枠
32 割付前生産オーダ
41 生産枠調整部
42 生産オーダ生成部
43 割付処理部
50 オーダ補正部
51 前詰め前生産オーダ
52 前詰め処理部
53 前詰め後生産オーダ
54 生産補正部
55 補正後生産オーダ
56 終了判定部
57 出力生産オーダ
Claims (9)
- 複数の種別の生産工程を割り当て可能な生産設備の情報と、立案対象となる各期間の情報とが格納されている記憶手段と、
前記立案対象となる期間ごとにどの生産工程を割り当てるかを示す生産計画を作成する制御部とを有する生産計画装置を機能させるための生産計画プログラムであって、
前記生産計画プログラムは、前記制御部に、前記生産計画において、所定種別の生産工程により生産される在庫量が在庫不足となる不足期間が存在し、かつ、その不足期間に前記所定種別の生産工程が後工程として前記生産設備に割り当てられていたときには、その後工程の生産量を、前記所定種別の生産工程における前記後工程よりも前に割り当てられていた前工程の生産量に移動することで前記生産計画を補正させることを特徴とする
生産計画プログラム。 - 前記制御部に、前記生産計画において、複数の種別の生産工程が同時期に同じ前記生産設備に重複して割り当てられた重複期間が存在するときは、その重複期間が存在しないように、複数の種別の生産工程のうちのいずれかの生産工程の期間を変更させることを特徴とする
請求項1に記載の生産計画プログラム。 - 前記制御部に、前記生産計画を補正させる処理と、前記生産工程の期間を変更する処理とをそれぞれ繰り返し実行させることで、前記生産計画を最適化し、前記生産計画において不足期間が存在しなくなったときに、最適化する処理を終了させることを特徴とする
請求項2に記載の生産計画プログラム。 - 前記制御部に、あらかじめ入力されている生産パターンに従った順序で、前記生産計画に含まれる前記立案対象となる各期間に割り当てる生産工程の順序を決定させることを特徴とする
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の生産計画プログラム。 - 前記制御部に、前記生産計画を補正させる処理の前の前記生産計画の初期状態として、在庫の出荷時期を決める納期の情報に基づいて求められた前記立案対象となる各期間における必要な在庫量を元に、前記生産計画の各生産工程の生産量を決定させることを特徴とする
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の生産計画プログラム。 - 複数の種別の生産工程を割り当て可能な生産設備の情報と、立案対象となる各期間の情報とが格納されている記憶手段と、
前記立案対象となる期間ごとにどの生産工程を割り当てるかを示す生産計画を作成する制御部とを有しており、
前記制御部は、前記生産計画において、所定種別の生産工程により生産される在庫量が在庫不足となる不足期間が存在し、かつ、その不足期間に前記所定種別の生産工程が後工程として前記生産設備に割り当てられていたときには、その後工程の生産量を、前記所定種別の生産工程における前記後工程よりも前に割り当てられていた前工程の生産量に移動することで前記生産計画を補正することを特徴とする
生産計画装置。 - 前記制御部は、前記生産計画において、複数の種別の生産工程が同時期に同じ前記生産設備に重複して割り当てられた重複期間が存在するときは、その重複期間が存在しないように、複数の種別の生産工程のうちのいずれかの生産工程の期間を変更することを特徴とする
請求項6に記載の生産計画装置。 - 複数の種別の生産工程を割り当て可能な生産設備の情報と、立案対象となる各期間の情報とが格納されている記憶手段と、
前記立案対象となる期間ごとにどの生産工程を割り当てるかを示す生産計画を作成する制御部とを有する生産計画装置を用いる生産計画方法であって、
前記制御部は、前記生産計画において、所定種別の生産工程により生産される在庫量が在庫不足となる不足期間が存在し、かつ、その不足期間に前記所定種別の生産工程が後工程として前記生産設備に割り当てられていたときには、その後工程の生産量を、前記所定種別の生産工程における前記後工程よりも前に割り当てられていた前工程の生産量に移動することで前記生産計画を補正することを特徴とする
生産計画方法。 - 前記制御部は、前記生産計画において、複数の種別の生産工程が同時期に同じ前記生産設備に重複して割り当てられた重複期間が存在するときは、その重複期間が存在しないように、複数の種別の生産工程のうちのいずれかの生産工程の期間を変更することを特徴とする
請求項8に記載の生産計画方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019175032A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 三菱重工業株式会社 | 生産計画装置、生産計画システム、生産計画方法、及びプログラム |
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-
2016
- 2016-04-26 JP JP2016087628A patent/JP2017199092A/ja active Pending
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JP7177597B2 (ja) | 2018-03-28 | 2022-11-24 | 三菱重工業株式会社 | 生産計画装置、生産計画システム、生産計画方法、及びプログラム |
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