JP2018022432A - 設備運用計画作成装置と方法とプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】設備と空調機の消費電力の合計を考慮して当該設備による製品の生産の運用計画を生成する装置、方法、プログラムの提供。【解決手段】複数の製品に関する生産目標情報を入力する生産目標入力部と、前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報から算出した前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算部と、前記設備の運用計画を出力する出力部と、を備える。【選択図】図１５

Description

本発明は、設備の運用計画を作成する装置、方法、及びプログラムに関する。

リフロー炉など稼働時に放熱を伴い温度調整を必要とする設備（電気設備）が設置された工場等においては、設備と当該設備から放熱を冷却し建屋内の温度、湿度を調整する空調機の両方の電力が必要となる。なお、リフロー炉は、ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ライン等に用いられ、半田ペーストが印刷されその上に部品を搭載したプリント基板上を加熱して半田を溶かす処理を行う。

工場等の省エネを行う際に、設備だけでなく、空調機を対象とすることで大きな省エネ効果が得られる可能性がある。

装置と空調機の省エネを図る関連技術として、例えば特許文献１には、空調室を安全な温度に保つことができ、さらに空調機およびＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：情報通信技術）装置の省エネを実現する構成が開示されている。特許文献１において、ＩＣＴ装置情報取得部は、各ＩＣＴ装置の吸込温度情報および各ＩＣＴ装置の消費電力の情報を収集し、ＩＣＴ装置消費電力推定部は、収集された各ＩＣＴ装置の吸込温度情報および各ＩＣＴ装置の消費電力情報の学習データに基づいて、ＩＣＴ装置の消費電力を推定する。空調機情報取得部は、各空調機の消費電力情報および各空調機の吹出温度情報を収集し、空調機消費電力推定部は、収集された各空調機の消費電力情報および各空調機の吹出温度情報の学習データに基づいて、空調機の消費電力を推定する。決定部は、各空調機の消費電力の合計と各ＩＣＴ装置の消費電力の合計の和を目的関数とし、ＩＣＴ装置の稼動・停止状態を表す変数ｒｊを考慮したＩＣＴ装置の温度条件を表す不等式制約条件、ＩＣＴ装置の稼動台数に関する制約条件として、各空調機の消費電力の合計および各ＩＣＴ装置の消費電力の合計が最小となる各空調機の設定温度および各ＩＣＴ装置の稼動停止を表す変数ｒｊを数理計画法で決定する。

特許文献２には、情報処理装置とその冷却に寄与する空調機の間の相対距離、空調機の使用に基づき、各情報処理装置に関する装置別空調機動作係数を求め、各情報処理装置の消費電力と各情報処理装置あたりの空調機消費電力の合計を表す装置関連消費電力式を装置別空調機動作係数を用いて作成し、各情報処理装置の装置関連消費電力式と、各情報処理装置の性能から、各情報処理装置の単位消費電力あたりの性能を示す省電力性能指数を算出し、省電力性能指数が高い情報処理装置を優先して作業負荷を割りあてることで計算機室全体（情報処理装置と空調機の全体）の省電力化を図る構成が開示されている。

また、特許文献３には、気象変化の情報を取得し、前記気象変化の情報の取得に対応させて、生産設備における経時変化する消費電力のパターンを取得し、前記気象変化の情報と前記消費電力のパターンとを関連付けて関連付けデータを作成し、気象変化の予想情報を入力し、作成した関連付けデータおよび入力した前記気象変化の予想情報に基づいて、生産設備（工作機械、ワーク搬送ロボット）、空調装置の計画消費電力のパターンを作成し、製造ライン全体の計画消費電力のパターンを組み替えて平準化する構成が開示されている。

なお、設備や空調機等の電源電流波形の取得に関して、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等では、コントローラが電気設備（装置）に設置された測定器からの電流波形、電圧波形等をリアルタイムで取得する構成のほか、分電盤の主幹等に流れる電流波形を観測して通信網を介してクラウドサーバに転送し、クラウドサーバ上で機械学習を使った人工知能（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）等により機器毎に波形を分離し、機器毎の消費電力量や、機器毎のオン、オフを推定する機器分離技術の利用も検討されている（非特許文献１）。

また、電力波形に基づき電気機器の状態を判別する関連技術として、例えば非特許文献２には、分電盤に取り付けた１つの電流センサを用いて基幹線に流れている電流波形（１周期分の瞬時波形）を取得し、各機器固有の電流波形情報を備えた波形データベースに照らして、波形解析することにより、機器ごとの消費電力を推定し、機器の状態を判別することが記載されている。

なお、非特許文献３には、ジョブ開始前の段取替時間を含み各ジョブの納期が異なる最適スケジュール問題の近似解法として焼きなまし法、タブー探索法、遺伝的アルゴリズムの適用例が開示されている。

特開２０１５−０５０３７８号公報 国際公開第２０１０／０３２５０１号 特開２０１３−２２８９２２号公報

"機器分離技術を活用したサービスの東京電力との共同実証について"、インフォメティス株式会社、［平成２８年５月０１日検索］インターネット（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｐｒｔｉｍｅｓ．ｊｐ／ｍａｉｎ／ｈｔｍｌ／ｒｄ／ｐ／００００００００１．００００１２３６６．ｈｔｍｌ） 河本滋、戸泉貴裕、實吉永典、"１つのセンサーで複数機器の消費電力や利用状況を見える化する電力指紋分析技術"、ＮＥＣ技報／Ｖｏｌ．６８ Ｎｏ．２／ＩＣＴが拓くスマートエネルギーソリューション特集 岩瀬弘和、"ジョブの納期の異なるフローショップスケジューリング問題"、東京成徳大学研究紀要 ―人文学部・応用心理学部― 第１７号（２０１０）

例えば工場全体の消費電力において空調機の占める割合は大きいため、製品を生産（加工）する設備のみを省エネしても、所望の省エネ効果が得られない可能性がある。機械部品などの生産工場の場合、生産設備の電力は全体の約５０％、空調機は約１５％程度ともいわれる。

図１（Ａ）は、熱機器と空調機の関係を説明する図である。製品を加工する熱機器（例えばリフロー炉）からの放熱に対して空調機２で冷却することで、室内の温度、湿度が一定となるように調整する。図１（Ｂ）はリフロー炉の消費電力を模式的に例示する図である。炉内の温度を規定温度に設定するため、はじめに消費電力は急激に増加し、その後、設定温度で生産が行われる。

設備（例えば図１ではリフロー炉：稼働時に放熱を伴う機器）での製品の生産の運用計画の策定にあたり、当該設備の消費電力と空調機の消費電力を併せて省エネ効果を図る運用計画を策定するシステムの実現が望まれる。これは、設備だけでなく、空調機を対象とすることで、大きな省エネ効果が得られる可能性があるためである。

例えば、生産する製品を変更する段取り替えの多い少量多品種の工場等では、段取り替えの際に、設備の設定温度を変えることも多い。温度が設定値に落ち着くまでの生産待ちの間にも、設備と空調機の双方の電力が使用されている。したがって、製品を生産する設備と空調機の双方の電力を削減することで、大きな省エネ効果が得られることになる。

本発明は、上記課題の認識に基づき創案されたものであって、その目的の一つは、設備の消費電力と、空調機の消費電力の合計を考慮して当該設備による製品の生産の運用計画を生成する装置、方法、プログラムを提供することにある。上記以外の課題、目的については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本発明の一つの側面によれば、複数の製品に関する生産目標の情報を入力する生産目標入力部と、前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報から算出した、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算部と、前記設備の運用計画を出力する出力部とを備えた設備運用計画作成装置が提供される。

本発明の他の側面によれば、コンピュータを用いて製品を生産する設備の運用計画を作成する方法であって、
複数の製品に関する生産目標の情報を入力するステップと、
前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報から算出した、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定するステップと、
前記設備の運用計画を出力装置に出力するステップと、を含む設備運用計画作成方法が提供される。

本発明のさらに他の側面によれば、複数の製品に関する生産目標の情報を入力する処理と、前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報から算出した、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する処理と、前記設備の運用計画を出力装置に出力する処理とをコンピュータに実行させるプログラムが提供される。本発明によれば、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み出し可能な記録媒体（例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等の半導体ストレージ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ）が提供される。

本発明によれば、設備と空調機の消費電力の合計を考慮して当該設備による製品の生産の運用計画を生成することを可能としている。

本発明の実施形態の適用対象を例示する図である。 本発明の第１の実施形態の構成を例示する図である。 本発明の第１の実施形態の構成を例示する図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は本発明の第１の実施形態を模式的に説明する図である。 本発明の第１の実施形態の運用計画作成部の構成を例示する図である。 本発明の第１の実施形態の運用計画作成部の動作の一例を例示する流れ図である。 （Ａ）乃至（Ｆ）は本発明の第１の実施形態を説明する図である。 本発明の第２の実施形態の運用計画作成部の構成を例示する図である。 本発明の第２の実施形態の運用計画作成部の動作の一例を例示する流れ図である。 本発明の第３の実施形態の構成を例示する図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は本発明の第３の実施形態を模式的に説明する図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は本発明の第３の実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態を説明する図である。 本発明の基本形態を説明する図である。

本発明の実施形態について説明する。なお、特に制限されるものではないが、以下の実施形態では、設備として図１に示したリフロー炉等の熱機器とする。なお、熱機器は、リフロー炉以外に制限されるものでなく、例えば溶解炉、熱処理炉、焼結炉、乾燥炉等、各種電気炉等であってもよい。

本発明によれば、図１５を参照すると、設備運用計画作成装置１００は、
・複数の製品に関する生産目標情報を入力する生産目標入力部３２と、
・前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標情報に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算部４２と、
・前記設備の運用計画を出力する出力部５０と、を備えている。運用計画計算部４２による設備の運用計画に基づき設備を運用することで、設備と空調機の消費電力の合計を考慮して当該設備による製品の生産の運用計画を生成することを可能としている。

本発明の一形態によれば、
・製品を生産する設備の運用情報と消費電力情報を取得し記憶部（図３の４１）に記憶する設備情報取得部（図３の熱機器情報取得部１０）と、
・空調機の運用情報と消費電力情報を取得し前記記憶部（図３の４１）に記憶する空調機情報取得部（図３の２０）と、
・前記設備で生産する複数の製品に関する生産目標情報を入力する生産目標入力部（図３の３２）と、
・前記設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、前記記憶部に記憶された、前記設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を計算し、前記候補の中から、前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算部（図３の４２）と、
・前記設備の運用計画を表示装置等の出力装置に出力する出力部（図３の５０）
を備えた構成としてもよい。前記設備は、操業時に放熱する熱機器であってもよい。

本発明の一形態によれば、建屋内等の設定する温度及び／又は湿度情報を入力し、前記生産目標情報とともに、前記設備の運用計画を決定する際の制約条件として、前記運用計画計算部に供給する制約生成部（図３の４３）を備えた構成としてもよい。

本発明の別の一形態によれば、前記運用計画計算部（図５の４２）は、前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段（図５の製品生産順パターン生成部４２１）と、前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品が納期をみたすパターンを検出し（図５の製品生産時間算出部４２２、生産目標達成判定部４２３）、前記複数の製品が納期を満たす前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を算出する手段（図５の熱機器消費電力量計算部４２４、空調機消費電力量計算部４２５、パターン別合計消費電力量計算部４２６）と、前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として出力する手段（図５の製品生産順パターン選択部４２７）と、を備えた構成としてもよい。

本発明の一形態によれば、前記運用計画計算部（図８の４２Ａ）は、前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段（図８の製品生産順パターン生成部４２１Ａ）と、前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品に関する納期遅れの有無と、
に基づき、前記パターンの適合度を算出する手段（図８のパターン適合度算出部４３４）と、
前記生成したパターンの適合度に基づき最良のパターンを選択する手段（図８の最良パターン選択部４２８）と、
前記最良のパターンに対して、選択、交叉、突然変異の少なくとも一つを含む遺伝的操作を繰り返すことで、前記パターンの適合度が最良の解を探索する手段（図８の遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）実行部４３２：次世代個体群生成部４２９、次世代個体群最良パターン更新部４３０、次世代個体群選択部４３１）と、
前記遺伝的操作の繰り返しの結果得られた前記適合度が最良のパターンを前記設備の運用計画として選択する手段（図８の製品生産順パターン選択部４２７Ａ）を備えた構成としてもよい。

本発明のさらに別の一形態によれば、気温の変化を予測する気温変化予測部（図１０の外部気温変化予測部４５）をさらに備え、前記運用計画計算部（図１０の４２Ｂ）は、前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段と、前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品が納期をみたすパターンを検出し、前記複数の製品が納期を満たす前記パターンに即して前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を、前記気温の変化を考慮して算出する手段と、前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として選択する手段とを備えた構成としてもよい。

本発明の一形態によれば、前記運用計画計算部（図５の４２）は、前記各製品について、前記運用情報から、前記設備で製品１個あたりの生産に要する時間と、生産する製品を替える場合の段取り替え時間を取得し、前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産する場合の合計生産時間を前記パターン毎に計算し、前記各製品の生産終了時刻が、前記製品の納期を満たしているか否かをチェックする手段（図５の製品生産時間算出部４２２、生産目標達成判定部４２３）を備えた構成としてもよい。

本発明の一形態によれば、前記設備の運用情報と消費電力情報は、段取り替えの時間と、その間の前記設備の消費電力量を含み、前記空調機の運用情報と消費電力情報は、前記段取り替えの間の前記空調機の消費電力量を含み、前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計を算出するにあたり、生産する前記製品を替える場合の段取り替えの間の消費電力量を加算する、ようにしてもよい。

本発明の一形態によれば、前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンに対して、前記複数の製品に納期遅れが出ないという条件で、前記設備の休止期間を挿入するようにしてもよい。以下、図面を参照して、いくつかの例示的な実施形態に即して説明する。

＜第１の実施形態＞
図２は、本発明の例示的な第１の実施形態の構成を例示する図である。図２を参照すると、設備運用計画作成装置１００は、熱機器情報取得部１０、空調機情報取得部２０、設定情報入力部３０、設備運用計画生成部４０、出力部５０を備えている。

熱機器情報取得部１０は、熱機器（例えば図１の１）の消費電力を取得する熱機器消費電力取得部１１と、熱機器の運用情報を取得する熱機器運用情報取得部１２とを備えている。

空調機情報取得部２０は、空調機（例えば図１の２）の消費電力を取得する空調機消費電力取得部２１と、空調機の複数の運用情報を取得する空調機運用情報取得部２２と、を備えている。

設定情報入力部３０は、設定温度、湿度を設定入力する希望設定入力部３１と、生産目標（設備で生産する製品名（品番）、生産納期、生産個数等）を入力する生産目標入力部３２を備えている。

設備運用計画生成部４０は、熱機器の運用情報と消費電力と、空調機の運用情報と消費電力に基づいて、熱機器と空調機を用いて製品を生産する運用計画（設備の製品生産運用計画）であって、前記熱機器と前記空調機の消費電力量の合計値を少なくする運用計画を作成する。

出力部５０は、設備運用計画生成部４０が生成した設備の運用計画を表示装置等に出力する。出力部５０は、設備の運用計画を不図示のプリンタ、又は記憶装置のファイルに出力するようにしてもよい。あるいは、出力部５０は、設備の運用計画を不図示のネットワークを介して接続する端末の表示装置等に出力するようにしてもよい。

なお、図１では、熱機器１等の設備は、簡単のため１台が示されているが、図２において、熱機器等の設備は複数台であってもよいことは勿論である。

第１の実施形態によれば、例えば稼働時の放熱により温度調整を必要とする熱機器等の設備と空調機の双方の運用情報と消費電力情報を参照し、生産目標を達成する運用計画を作成するにあたり、熱機器等の設備と空調機の双方の消費電力量の合計値の最小化を図る設備の運用計画を作成する。なお、空調機の動作は、設備の稼働状況に追随するため、例えば現場作業者は設備の運用のみの設定等を行えばよい。

図３は、図２の設備運用計画生成部４０の構成の一例を例示する図である。図３を参照すると、設備運用計画生成部４０は、熱機器と空調機の運用情報と消費電力を記憶する記憶部４１と、設定温度、製品の生産目標（生産納期、生産個数（生産量）等）に基づき制約情報を生成する制約生成部４３と、当該制約に基づき、記憶部４１に記憶保持される熱機器と空調機の運用情報と消費電力を参照して、熱機器と空調機の消費電力量の合計を最小化する運用計画を作成する運用計画計算部４２を備えている。

運用計画計算部４２は、例えば、熱機器と空調機の消費電力の合計を目的関数とし、生産個数、温度等から生成された制約条件式として、線形計画法等を用いて、最適な運用計画を計算するようにしてもよい。出力部５０は、運用計画計算部４２で算出された運用計画を表示装置等の出力装置に出力する。

図４は、図２、図３を参照して説明した第１の実施形態の処理を模式的に説明する図である。図４において、（Ａ）は製品Ａに関する消費電力であり、（Ａ１）は、製品Ａを生産する時のリフロー炉の運用情報（設定温度プロファイルの最高温度２００℃）とその消費電力の時間推移（横軸：時間、縦軸：消費電力）、（Ａ２）は、リフロー炉を（Ａ１）の設定で運用する場合の空調機の消費電力の時間推移（横軸：時間、縦軸：消費電力）を表している。

図４において、（Ｂ）は製品Ｂに関する消費電力であり、（Ｂ１）は、製品Ｂを生産する時のリフロー炉の運用情報（設定温度プロファイルの最高温度２５０℃）とその消費電力、及び、（Ｂ２）は、リフロー炉を（Ｂ１）の設定で運用する場合の空調機の消費電力の時間推移を表している。なお、製品Ａと製品Ｂは設備の設定パラメータ等の運用条件が異なる製品（製品Ａと製品Ｂとの生産の間に段取り替えを要する製品）である。製品Ａと製品Ｂは、機種が相違する等、別種の製品であってもよいし、あるいは、同一機種で特性（例えば基板に搭載するチップの処理性能等）が異なるものであってもよい。

図４の（Ｃ）は、運用計画計算部４２による運用計画候補であるプラン１（Ａ−＞Ｂの順で生産：同一リフロー炉で製品Ａを生産したのち、段取り替えをして製品Ｂを生産する）であり、（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）は、プラン１の場合のリフロー炉の消費電力と空調機の消費電力と、リフロー炉の消費電力と空調機の合計消費電力の時間推移（実測ではなく、計算結果）を表している。

図４の（Ｄ）は、運用計画計算部４２による運用計画候補であるプラン２（Ｂ−＞Ａの順で生産：同一リフロー炉で製品Ｂを生産したのち、段取り替えをして製品Ａを生産する）であり、（Ｄ１）、（Ｄ２）、（Ｄ３）は、プラン２の場合のリフロー炉の消費電力と空調機の消費電力と、リフロー炉の消費電力と空調機の合計消費電力の時間推移（実測ではなく、計算結果）を表している。

図４の（Ｄ）のプラン２では、Ｂを２５０℃で生産するリフロー炉の温度が２００℃に下がる（冷却する）までの期間、待機する（冷却待ち）。この冷却待ちの間も、空調機は稼働している。このため、リフロー炉と空調機の合計消費電力量（総電力量）は１２０ｋＷｈとされ、生産時間は１２０分となっている。

一方、図４の（Ｃ）のプラン１では、プラン２のような冷却待ちは発生しない。このため、リフロー炉と空調機の合計消費電力量（総電力量）は１００ｋＷｈとされ、生産時間は７５分となっている。

したがって、図４の例の場合、運用計画計算部４２は、製品生産順パターン：Ａ−＞Ｂのプラン１を、設備運用計画として選択する。

図５は、図３の運用計画計算部４２の構成を説明する図である。図５を参照すると、運用計画計算部４２は、希望設定・生産目標取得部４２０と、製品生産順パターン生成部４２１、製品生産時間算出部４２２、生産目標達成判定部４２３、熱機器消費電力量計算部４２４、空調機消費電力量計算部４２５、パターン別合計消費電力量計算部４２６、製品生産順パターン選択部４２７を備えている。

希望設定・生産目標取得部４２０は、建屋内の設定温度や湿度（したがって空調機や熱機器周辺の設定温度、湿度）の入力、及び、生産目標（製品名、生産納期、生産個数等）を図３の制約生成部４３を介して入力する。

製品生産順パターン生成部４２１は、熱機器における設定温度が異なる複数の製品の生産に係る運用情報（例えば図４の（Ａ１）と（Ｂ１）に基づいて、熱機器で複数の製品を順に生産する場合の製品の生産順のパターン（製品生産順パターン、単に「パターン」ともいう）を作成する。例えば図４の例では、製品生産順パターン生成部４２１は、（Ｃ）のＡ−＞Ｂの順のパターンと、（Ｄ）のＢ−＞Ａの順のパターンを作成する。

製品生産時間算出部４２２は、熱機器での各製品１個あたりの生産に要する時間に基づき、該生産目標の個数分生産する場合の時間を算出する。

そして、生産目標達成判定部４２３は、該製品生産順パターンにしたがって、各製品を、生産目標の個数分生産する場合に、各製品の生産終了時点が、当該生産目標で設定された各製品の納期を満たしているか否か（納期遅れでないか否か）を判断する。

各製品の生産が、各製品の納期を満たしている場合、熱機器消費電力量計算部４２４、空調機消費電力量計算部４２５は、該製品生産順パターンに即して、該各製品をそれぞれ生産目標の個数生産する場合の該熱機器と空調機の消費電力を計算する。

パターン別合計消費電力量計算部４２６は、該製品生産順パターンにしたがって、該各製品をそれぞれ生産目標の個数生産する場合の該熱機器と空調機の消費電力の合計を計算する。

製品生産順パターン選択部４２７は、複数の該製品生産順パターンのうち、該設備を該空調機の消費電力の合計がより少なくなる製品生産順パターンを選択し前記製品の生産の運用計画とする。なお、図５は、運用計画計算部４２を機能として示したものであり、各機能部を１つのユニットで構成してもよいことは勿論である。

図６は、図５を参照して説明した運用計画計算部４２の動作を説明する流れ図である。図７は、生産目標、運用情報、製品生産順パターン、合計生産時間、合計消費電力を説明する図である。図６、図５、図７を参照して、運用計画計算部４２の動作を説明する。

希望設定・生産目標取得部４２０は、図３の制約生成部４３を介して、希望設定情報、生産目標情報を取得する（ステップＳ１０１）。

生産目標情報は、対象製品（製品名）、納期、生産個数の情報を含んでもよい。希望設定情報は設定温度、湿度情報を含んでもよい。図７（Ａ）は、希望設定・生産目標取得部４２０で取得した希望設定温度、湿度、製品Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの納期、生産個数情報の一例を示す図である。

製品生産順パターン生成部４２１は、生産目標情報として入力した複数種の製品（例えばＡ、Ｂ、Ｃ）について、製品生産順のパターンを作成する（ステップＳ１０２）。

例えばリフロー炉等の設備で製品Ａ、Ｂ、Ｃの順に生産するパターンは［Ａ，Ｂ，Ｃ］で表し、［Ｃ，Ａ，Ｂ］は、製品Ｃ、Ａ、Ｂの順で生産することを表す。この［Ｃ，Ａ，Ｂ］の製品生産順のパターンでは、図７（Ａ）の生産目標では、リフロー炉は、図１（Ｂ）の生産待ちのあと、製品Ｃを、例えば３５個連続して生産し、製造段取り替え後、製品Ａを例えば８０個連続して生産し、製造段取り替え後、製品Ｂを例えば１２０個連続して生産する。

Ｉ＝１〜全パターン数分以下を繰り返す（ステップＳ１０３〜Ｓ１０９のループ処理）。なお、ステップＳ１０３、Ｓ１０９は、繰り返し（ループ）を表し、ループ変数Ｉが１〜Ｎまで、ステップＳ１０３〜Ｓ１０９内の処理を繰り返す。

製品生産時間算出部４２２は、各製品の生産時間を取得する（ステップＳ１０４）。図７（Ｂ）の製品１個あたりの生産時間は、例えば熱機器運用情報取得部１２で取得し、記憶装置４１に記憶される運用情報に含まれる。熱機器運用情報取得部１２は、熱機器運用情報を不図示の生産管理システムのデータベース（製品情報、ラインの設備情報を記憶保持）から取得するようにしてもよい。図７（Ｂ）の製品Ａ、Ｂ、Ｃの製品１個あたりの生産時間から、製品Ａ、Ｂ、Ｃを、それぞれ図７（Ａ）の個数分の生産に要する生産時間は以下で与えられる。

製品Ａを８０個生産：１８０秒×８０＝４時間、
製品Ｂを１２０個生産：２１０秒×１２０＝７時間、
製品Ｃを３５個生産：１９０秒×３５＝１時間５０分５０秒。

生産目標達成判定部４２３は、各製品生産順パターンにしたがって、製品を生産し、段取り替えを含めた生産合計時間を算出する。生産目標達成判定部４２３は、製品生産順パターンにしたがって各製品を生産した場合の各製品の生産終了時刻が、生産目標で設定された納期以内に完了しているか（納期遅れがないか）チェックする（ステップＳ１０５）。全製品の納期達成ができない場合（少なくとも１つの製品に納期遅れが検出される場合）（ステップＳ１０５のＮｏ）、当該製品生産順パターンは候補から外される（ステップＳ１０６〜Ｓ１０８の処理は行われない）。

図７（Ｂ）には、製品Ａ、Ｂ、Ｃの各製品１個あたりの生産に要する時間（生産時間）に対応させた、リフロー炉消費電力と、空調機の消費電力と、が例示されている。例えばリフロー炉で製品Ａを１個生産するのに、１８０秒（３分）を要し、リフロー炉の消費電力は７ｋＷであり、当該リフロー炉で製品Ａを１個生産する期間（３分間）における空調機の消費電力は３．５ｋＷである。

図７（Ｃ）は、製造段取り替えに要する時間と消費電力量（Ｗｈ）を示す図である。「前」の欄が「なし」の行は、「後」の欄から製品の生産が開始されることに対応し、「所要時間」は「後」の欄の生産の開始に要する時間である。「前」の欄がＡ、「後」の欄がＢの行の「所要時間」は、製品Ａを生産していたラインのリフロー炉を、製品Ｂの生産に切り替える場合の段取り替えに要する時間である。リフロー炉の消費電力量と、空調機の消費電力量は、段取り替えの時間におけるリフロー炉の消費電力ｋＷと空調機の消費電力ｋＷを、それぞれ、ｋＷｈに換算した値である（１ｋＷｈ＝１１Ｗ×１ｈ（１時間））。

図７（Ａ）の製品Ａ、Ｂ、Ｃの生産において、製品生産順のパターンとして、６通りが考えられる。そのうち、図７（Ｄ）のパターン：Ａ→Ｂ→Ｃの順で製品を生産する場合、２０１６年６月１５日の１０時００分から製品Ａの生産準備を始めて１０時３０分から製品Ａを連続８０個生産し（３分００秒×８０＝４時間）、１４時３０分に生産が終了する。続いて製品Ａから製品Ｂへの段取り替え（８分）が行われた後、１４時３８分から、製品Ｂを１２０個連続生産する（３分３０秒×１２０＝７時間）。製品Ｂの生産は２１時３８分に終了する。製品Ｂから製品Ｃへの段取り替え（５２分）が行われた後、２２時３０分から製品Ｃを生産する。製品Ｃの生産終了時刻は、２０１６年６月１６日の００時２０分５０秒であり、製品Ｃはその納期（２０１６月６月１５日の１８時００分）に間に合わない。このため、パターンＡ→Ｂ→Ｃは不採用とされる。

図７（Ｅ）のパターン：Ｃ→Ａ→Ｂの順で製品を生産する場合、２０１６年６月１５日の１０時２０分から製品Ｃを３５個連続生産後（製品Ｃの生産終了は、１２時１０分５０秒）、製品Ｃから製品Ａへの段取り替えが行われる（２７分）。１２時３７分５０秒から製品Ａを８０個連続生産し（製品Ａの生産終了時刻は、１６時３７分５０秒）、製品Ａから製品Ｂへの段取り替え（８分）を行い、１６時４５分５０秒から製品Ｂを１２０個連続生産する。製品Ｂの生産には、７時間を要し、２３時４５分５０秒に生産が完了し、納期を満たしている。

生産目標達成判定部４２３のチェックの結果、当該製品生産順パターンにしたがって製品を生産したと仮定した場合、全製品（Ａ、Ｂ、Ｃ）が納期を達成している（納期遅れがない）場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、熱機器消費電力量計算部４２４は、当該製品生産順パターンにしたがって製品を生産したと仮定した場合の熱機器の消費電力量を計算する（ステップＳ１０６）。熱機器消費電力量計算部４２４は、当該製品生産順パターンにしたがって製品を生産したと仮定した場合の段取り替え時の熱機器の消費電力量も計算する。

図７（Ｅ）の製品生産順パターン：Ｃ→Ａ→Ｂにおいて、
製品Ｃの生産でのリフロー炉の消費電力量：１０ｋＷ×１．８４ｈ（１時間５０分５０秒）＝１８．４ｋＷｈ、
製品Ａの生産でのリフロー炉の消費電力量：７ｋＷ×４ｈ＝２８ｋＷｈ、
製品Ｂの生産でのリフロー炉の消消費電力量：８．５ｋＷ×７ｈ＝５９．５ｋＷｈ、
製品Ｃの生産でのリフロー炉の生産待ちの消費電力量：３．０ｋＷｈ、
製品ＣからＡの段取り替え時のリフロー炉の換算消費電力量：０．５ｋｗｈ、
製品ＡからＢの段取り替え時のリフロー炉の換算消費電力量：０．８ｋｗｈ。

空調機消費電力量計算部４２５は、当該製品生産順パターンにしたがって製品を生産したと仮定した場合の空調機の消費電力量を計算する（ステップＳ１０７）。空調機消費電力量計算部４２５は、当該製品生産順パターンにしたがって製品を生産したと仮定した場合の段取り替え時の空調機の消費電力量も計算する。

図７（Ｅ）の製品生産順パターン：Ｃ→Ａ→Ｂにおいて、
製品Ｃの生産での空調機の消費電力量：５．３ｋＷ×１．８４ｈ（１時間５０分５０秒）＝２８．３ｋＷｈ、
製品Ａの生産での空調機の消費電力量：３．５ｋＷ×４ｈ＝１４ｋＷｈ、
製品Ｂの生産での空調機の消費電力量：４．１ｋＷ×７ｈ＝２８．７ｋＷｈ、
製品Ｃの生産での空調機の生産待ちの消費電力量：１．２ｋＷｈ、
製品ＣからＡの段取り替え時の換算消費電力量：２ｋＷｈ、
製品ＡからＢの段取り替え時の換算消費電力量：０．５ｋＷｈ。

パターン別合計消費電力量計算部４２６は、当該製品生産順パターン：Ｃ→Ａ→Ｂにしたがって製品を生産したと仮定した場合の熱機器と空調機の消費電力量を計算する（ステップＳ１０８）。パターン別合計消費電力量計算部４２６は、当該製品生産順パターンにしたがって製品を生産したと仮定した場合の段取り替え時の熱機器と空調機の消費電力量も合計に加算する。

図７（Ｆ）に示すように、製品生産順パターン：Ｃ→Ａ→Ｂにおいて、
製品Ｃの生産の生産待ちの合計消費電力量：３．０ｋＷｈ＋１．２ｋＷｈ＝４．２ｋＷｈ、
製品Ｃの生産の合計消費電力量：（１０ｋＷ＋５．３ｋＷ）×１．８４ｈ（１時間５０分５０秒）＝２８．３、
製品Ａの生産の合計消費電力量：（７ｋＷ＋３．５ｋＷ）×４ｈ＝４２ｋＷｈ、
製品Ｂの生産の合計消費電力量：（８．５ｋＷ＋４．１ｋＷ）×７ｈ＝８８．２ｋＷｈ、
製品ＣからＡの段取り替え時の合計換算消費電力量：０．５ｋＷｈ＋２ｋＷｈ＝２．５ｋＷｈ、
製品ＡからＢの段取り替え時の合計換算消費電力量：０．８ｋＷｈ＋０．５ｋＷｈ＝１．３ｋＷｈ。

当該パターンの合計消費電力Ｃｉは１６６．５ｋＷｈ
となる。

製品生産順パターン選択部４２７は、例えば全ての製品生産順パターンのうち消費電力量合計が最小のパターンを選択する（ステップＳ１１０）。なお、消費電力量合計が同一値であり、残りの製品生産順パターンの消費電力量合計よりも小さい値をとる２つ以上の製品生産順パターンが存在する場合、いずれか１つを選択するようにしてもよい（例えば栽番された製品生産順パターンのうち最若番の製品生産順パターンを選択するようにしてもよい）。

上記したように、第１の実施形態によれば、熱機器と空調機の消費電力量合計が最小の製品生産順パターンを運用計画として選択することで、熱機器と空調機の双方の消費電力量の合計を最小化する設備の運用計画を作成可能としており、工場等の省エネに資する。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について説明する。装置の構成は、図２、図３を参照して説明した前記第１の実施形態と同一とされる。第２の実施形態では、図３の運用計画計算部４２の構成、処理が、前記第１の実施形態と相違している。

図８は、第２の実施形態における運用計画計算部４２Ａの構成を例示する図である。運用計画計算部４２Ａは、希望設定・生産目標取得部４２０、製品生産順パターン生成部４２１Ａ、最良パターン選択部４２８、次世代個体群生成部４２９、次世代個体群最良パターン更新部４３０、次世代個体群選択部４３１、製品生産順パターン選択部４２７Ａ、パターン適合度算出部４３４を備えている。

パターン適合度算出部４３４は、製品生産時間算出部４２２、生産目標達成判定部４２３、熱機器消費電力量計算部４２４、空調機消費電力量計算部４２５、パターン別合計消費電力量計算部４２６、適合度計算部４３３を備えている。

このうち、希望設定・生産目標取得部４２０、製品生産時間算出部４２２、生産目標達成判定部４２３、熱機器消費電力量計算部４２４、空調機消費電力量計算部４２５、パターン別合計消費電力量計算部４２６は、前記第１の実施形態の説明で参照した図５に示したものと同じである。

前記第１の実施形態では、製品生産順パターン選択部４２７は、全パターンを生成していたが、第２の実施形態において、製品生産順パターン選択部４２７Ａはランダムにパターンを所定個（Ｎ個）生成する。

また、前記第１の実施形態では、製品生産順パターン選択部４２７は、全パターンのうち合計消費電力量が最小のパターンを選択しているが、第２の実施形態では、製品生産順パターン選択部４２７Ａは、遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）を用いて算出されたパターンの最良解を選択する。図８において、次世代個体群生成部４２９、次世代個体群最良パターン更新部４３０、次世代個体群選択部４３１は、遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）実行部４３２を構成する。

パターン適合度算出部４３４は、最良パターン選択部４２８と次世代個体群最良パターン更新部４３０から、製品生産順序パターンを引数として、呼び出され、当該パターンの適合度を戻り値として、呼び出し元の最良パターン選択部４２８と次世代個体群最良パターン更新部４３０に返す。

パターン適合度算出部４３４は、製品生産順パターンにしたがって製品を生産したとして生産時間を計算した結果、製品の納期遅れが発生する場合、適合度を０とし、製品生産順パターンにしたがって製品を生産したとして生産時間を計算した結果、いずれの製品にも納期遅れが発生しない場合（納期達成）、製品生産順パターンにしたがって製品を生産した場合の熱機器と空調機の消費電量の合計に基づき、適合度を計算する。

製品生産時間算出部４２２、生産目標達成判定部４２３、熱機器消費電力量計算部４２４、空調機消費電力量計算部４２５、パターン別合計消費電力量計算部４２６は、それぞれ図５の製品生産時間算出部４２２、生産目標達成判定部４２３、熱機器消費電力量計算部４２４、空調機消費電力量計算部４２５、パターン別合計消費電力量計算部４２６と同一であるため、説明は省略する。

図９は、図８を参照して説明した第２の実施形態の運用計画計算部４２Ａの動作を説明する流れ図である。図８、図９を参照して、第２の実施形態の運用計画計算部４２Ａの動を説明する。

希望設定・生産目標取得部４２０は、希望設定温度、湿度、生産目標（製品、納期、生産個数）を入力する（ステップＳ２０１）。

製品生産順パターン生成部４２１Ａは、製品生産順のパターン群を例えばランダムに生成する（ステップＳ２０２）。

Ｐ＝（Ｐ_１，Ｐ_２，・・・，Ｐ_Ｎ）

製品Ａ、Ｂ、Ｃを生産する場合、Ｐ_１＝［Ａ，Ｂ，Ｃ］，Ｐ_２＝［Ａ，Ｃ，Ｂ］，Ｐ_３＝［Ｃ，Ａ，Ｂ］等となる。ただし、パターンＰ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）において、Ａ、Ｂ，Ｃの置換はランダムとする。ただし、上記パターンＰ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は互いに異なる（同じものを重複して含むことはない）。

最良パターン選択部４２８は、ランダムに生成された各パターンＰ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）について、パターン適合度算出部４３４を呼び出して、適合度Ｆ（Ｐ_ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）を計算し、該適合度が最良のパターンＰ_ｊ（ｊ＝１〜Ｎ）を最良解Ｐ_ｂｅｓｔとする（ステップＳ２０３）。

例えば上記製品生産順のパターン［Ｃ，Ａ，Ｂ］（＝Ｐ_３）について、生産完了時間を計算する。図７（Ｅ）に示すように、２３時４５分５０秒である。

当該パターンＰ_ｉ（Ｐ_３＝［Ｃ，Ａ，Ｂ］）の合計消費電力量Ｃ_ｉ（Ｃ_３）を計算する。図７（Ｆ）に示すように、
Ｃ_３＝１５８．５ｋＷｈ（リフロー炉）＋５７ｋＷｈ（空調）＝１６６．５ｋＷｈ
となる。Ｃ_ｉは、パターン別合計消費電力量計算部４２６で計算される。

パターン適合度算出部４３４の適合度計算部４３３は適合度Ｆ（Ｐ_ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）を以下のようにして計算する。

生産目標達成判定部４２３で、当該製品生産順パターンにしたがって製品を生産したと仮定した場合に、１つ以上の製品に納期遅れがある場合、
Ｆ（Ｐ_ｉ）＝０、
全製品に納期遅れがない場合、パターン別合計消費電力量計算部４２６で計算した合計消費電力量Ｃｉに基づき、次式を用いて適合度を計算する。
Ｆ（Ｐ_ｉ）＝１／Ｃ_ｉ

最良パターン選択部４２８は、適合度Ｆ（Ｐ_ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）のうち最大のパターンＰ_ｊ（ｊ＝１〜Ｎ）を最良解とする。

ステップＳ２０４からＳ２１０のループにおいて、ループカウンタ（変数）Ｉは、その初期値は１とされ、ステップＳ２０５〜Ｓ２０９を一巡する毎に値が１つインクリメントされ、ループ回数Ｌまでループを繰り返す。ループ回数Ｌは遺伝的アルゴリズムの最大世代数としてもよい。

次世代個体群生成部４２９は、Ｐの各パターンを親個体とし、交叉又は突然変異により次世代の個体群Ｑを生成する（ステップＳ２０５）。
Ｑ＝（Ｑ_１，Ｑ_２，・・・，Ｑ_Ｎ）

交叉（Ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ）は、２つのパターンに対し、ランダムに選択した交叉点より後ろの生産を入れ替える。例えば、
［Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ］と［Ａ，Ｃ，Ｂ，Ｅ，Ｄ］において、交叉点＝３（一点交叉）の場合、
［Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｄ］と［Ａ，Ｃ，Ｂ，Ｄ，Ｅ］ができる。

突然変異（Ｍｕｔａｔｉｏｎ）は、１つのパターン内でランダムに選択した２つの生産を入れ替える。

［Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ］で入れ替え位置＝２，４の場合、
［Ａ，Ｄ，Ｃ，Ｂ，Ｅ］ができる。

次世代個体群最良パターン更新部４３０は、Ｑの各パターンについて、パターン適合度算出部４３４を用いて、適合度Ｆ（Ｑ_ｊ）を計算する（ステップＳ２０６）。

次世代個体群最良パターン更新部４３０は、あるｊについて、Ｆ（Ｑ_ｊ）＞Ｆ（Ｐ_ｂｅｓｔ）が成り立つ場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ分岐）、最良解Ｐ_ｂｅｓｔをＱ_ｊに更新する（ステップＳ２０８）。

次世代個体群選択部４３１は個体群Ｑのうち次世代に残す個体を選択し（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）、新たなＰとする。例えば適合度の大きい順に、所定個数を残す（ステップＳ２０９）。

所定回ループ処理を行ったのち、製品生産順パターン選択部４２７は、最良解Ｐ_ｂｅｓｔを運用計画として出力する（ステップＳ２１１）。

なお、ステップＳ２０８において、前世代の最良解Ｐ_ｂｅｓｔと今回最良解Ｐ_ｂｅｓｔの差の絶対値が予め定められた所定値以下の場合（最良解Ｐ_ｂｅｓｔが収束）、ステップＳ２０４〜２１０のループ処理を抜け、ステップＳ２１１に移行するようにしてもよい。

第２の実施形態によれば、選択（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）、交叉（Ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ）、突然変異（Ｍｕｔａｔｉｏｎ）などの遺伝的操作を繰り返し行うことによって解探索を行い、最良解（またはその近似解）となるパターンを探索することで、製品を生産する設備（リフロー炉）と空調機の双方の消費電力量の合計を最小化する設備（リフロー炉）の製品生産の運用計画を作成可能としており、工場等の省エネに貢献する。なお、本発明において、最良解（またはその近似解）となるパターンを探索は、上記遺伝的アルゴリズムに制限されるものでなく、非特許文献３等に記載される他のアルゴリズム等の適用も考えられる。

なお、上記第１、第２の実施形態では、外気温変動を運用計画の作成に組み込んでいない。以下の第３の実施形態では、前記第１の実施形態に、外気温変動を考慮した運用計画の作成例を説明する。

＜第３の実施形態＞
図１０は、本発明の第３の実施形態の構成を例示する図である。図１０を参照すると、図３の構成に加えて、外部気温取得部２５と、外部気温情報を蓄積する記憶部４４と、外部気温変化を予測する外部気温変化予測部４５を備えている。図１０において、図３と同一の要素には同一の参照番号が付されている。以下では、図１０を参照して、第３の実施形態について、主に図３との相違点を説明し、同一部分の説明は重複を回避するため適宜省略する。

外部気温変化予測部４５は、運用計画作成部４２Ｂが計画を作成する期間（例えば数時間先、または数日先）の外部気温の変化を予測する。外部気温取得部２５は、温度センサから外部気温を取得し、記憶部４４に記憶する。

運用計画作成部４２Ｂは、生産目標（製品納期、生産個数）、熱機器の運用情報、消費電力、空調機の運用情報、消費電力と、気温情報に基づき、熱機器と空調機の消費電力量の合計が最小となる運用計画を計算する。なお、運用計画作成部４２Ｂは、第２の実施形態で説明した遺伝的アルゴリズムを用いて最適解となるパターンを運用計画として出力するようにしてもよい。

図１１は、第３の実施形態を説明する図である。図１１において、（Ａ）、（Ｂ）は、図４の（Ａ）、（Ｂ）に対応している。図１１の（Ａ１）は製品Ａを生産時のリフロー炉の運用情報（設定温度プロファイルの最高温度２００℃）とその消費電力の時間推移（横軸：時間、縦軸：消費電力）、（Ａ２）は、リフロー炉を（Ａ１）の設定で運用する場合の空調機の消費電力の時間推移（横軸：時間、縦軸：消費電力）を表している。

図１１の（Ｂ１）、及び（Ｂ２）は、製品Ｂを生産する時のリフロー炉の運用情報（設定温度プロファイルの最高温度２５０℃）とその消費電力、及び、リフロー炉を（Ｂ１）の設定で運用する場合の空調機の消費電力の時間推移を表している。

図１１（Ｃ）の（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）は、運用計画計算部４２Ｂが、運用計画を決定する場合のプラン１として、同一リフロー炉で製品Ａを生産したのち、段取り替えをして製品Ｂを生産するプラン１（Ｃ）の場合のリフロー炉の消費電力と空調機の消費電力と、リフロー炉の消費電力と空調機の合計消費電力の時間推移を表している。外部気温が高いため、空調機は、リフロー炉による発熱の冷却だけでなく、建屋の冷却が必要である。総消費電力は１００ｋＷｈ、生産時間は７５分である。

図１１（Ｄ）の（Ｄ１）、（Ｄ２）、（Ｄ３）は同一リフロー炉で製品Ａを生産したのち段取り替えをして製品Ｂを生産するプラン３のリフロー炉の消費電力と空調機の消費電力と、リフロー炉の消費電力と空調機の合計消費電力の時間推移を表している。プラン３では、外部気温が低いため、空調機は、リフロー炉による発熱の冷却だけで済む。総消費電力は８５ｋＷｈ、生産時間は７５分である。この場合、総消費電力が少ないプラン３が推奨運用計画とされる。

なお、外部気温の変動を考慮して、昼間の操業時、連続運転せず、休止期間を設ける運用計画としてもよい。

図１２（Ａ）は、生産目標を例示する図であり、図７（Ａ）と同一である。図１２（Ｂ）は、製品１個あたりの生産時間と消費電力を例示したものであり、製品、生産時間、季節、時間帯、リフロー炉の消費電力と空調消費電力が例示されている。図１２（Ｂ）は、図７（Ｂ）に対して、季節と時間帯の欄（カラム）が新たに設けられている。例えば製品Ａの生産において、９時から１２時の時間帯と、１２時から１４時の時間帯では、空調機の消費電力（空調消費電力）が相違している。

図１２（Ｃ）は、段取り替え（休止）の時間とリフロー炉の換算消費電力量と空調機の換算消費電力量が例示されている。図１２（Ｃ）は、図７（Ｃ）に対して、季節と時間帯の欄が新たに設けられている。例えば「前＝なし、後＝Ａ」、すなわち、製品Ａの生産のための段取り替えにおいて、９時から１２時の時間帯と、１２時から１４時の時間帯では、空調消費電力が相違している。また、「前＝Ａ、後＝なし」、すなわち、製品Ａの生産後の休止（リフロー炉休止）の６０分において、リフロー炉の消費電力量は０ｋＷであるが、９時から１２時の時間帯と、１２時から１４時の時間帯では、空調消費電力が相違している。なお、リフロー炉は１時間の休止期間で室温まで冷却することを想定しているが、休止期間が例えば１０分等の場合、それまで稼働（生産）していたリフロー炉は１０分では完全に冷え切らない。このため、１０分等の休止から製品Ａの生産のため段取り替えの所要時間は、図１２（Ｃ）の「前＝なし、後＝Ａ」の値よりも短縮し、リフロー炉、空調機の消費電力量も減少する。

第３の実施形態の処理の流れは、図６を参照して説明した前記第１の実施形態と同様であるが、製品生産順パターン生成部４２１における製品生産順パターン群の生成の仕方が相違している。

製品生産順パターン生成部４２１は、製品Ａ、Ｂ、Ｃを生産する場合、休止を挟まない場合の最少時間を求める。

Ｔ_ｍｉｎ＝製品Ａの生産時間（＝１８０秒）×生産個数（＝８０）＋製品Ｂの生産時間（＝２１０秒）×生産個数（＝１２０）＋製品Ｃの生産時間（＝１９０秒）×生産個数（＝３５）＋製品Ａの段取り替え時間（＝３０分）＋製品Ｂの段取り替え時間（＝２５分）＋・・・

計算対象の期間（製品生産順パターンにしたがって製品Ａ、Ｂ、Ｃを生産個数分生産する期間であった休止期間を含む、ただし、製品Ａ、Ｂ、Ｃの生産納期を満たすという条件）の長さＴ_{ｐｅｒｉｏｄ}、休止時間の単位に対し、製品生産順パターンに挿入可能な休止時間の最大数Ｎ_ｒを求める。例えば休止時間の単位を１時間とすると、休止時間の最大数Ｎ_ｒは次式で与えられる。

Ｎ_ｒ＝（Ｔ_{ｐｅｒｉｏｄ}−Ｔ_ｍｉｎ）÷１時間

この場合、製品生産順パターン生成部４２１はＮ_ｒ個の休止（各休止時間は１時間）を含む｛Ａ，Ｂ，Ｃ，休１，休２，・・・，休Ｎ_ｒ｝を使って、製品生産順パターンを求める。

例えば製品生産順パターン：［Ａ，休１，休２，Ｂ，休３，…，休Ｎ_ｒ，Ｃ］は、図１２（Ｄ）に示すようなものとなる。

１０時００分に製品Ａの生産のための段取り替え（３０分）を開始し、１０時３０分より、製品Ａを連続８０個生産し（１８０秒×８０＝４時間）、生産終了後（１４時３０分）、休止１（１時間）、休止２（１時間）の期間（連続して２時間の休止）があり、１６時３０分に段取り替え（２５分）を行ったのち、１６時５５分から製品Ｂを連続１２０個生産を行う（２３時５５分生産終了）。製品Ｂの生産は夕刻から夜間に行われ、休止３〜Ｎｒのあと、段取り替えを行い、製品Ｃの生産を行う。なお、休止３〜Ｎｒが複数である場合、複数の休止のうち１つの休止をとるようにしてもよい。

なお、気温変動による空調の消費電力も変動する。このため、消費電力も時間帯毎に記憶保持される。気温、時間等を引数とする関数で表してもよい。

本実施形態によれば、省エネを図りながら、生産目標達成を可能としている。例えば納期が厳しくない場合、同じ製品はまとめて生産し、リフロー炉の温度の低いものから高いものに並べる。昼間は生産を止め、夜間に、生産することが、省エネとなる。また、製品の納期を遵守しながら、できるだけ省エネになる運用計画を作成することが可能となる。

図１３は、上記第１乃至第３の実施形態の説明で参照した図２、図３、図１０の熱機器情報取得部１０の熱機器消費電力取得部１１と、空調機情報取得部２０の空調機消費電力取得部２１の構成の一例を説明する図である。

図１３に例示する構成では、熱機器等を含むラインの設備１〜ｎ及び空調機２０７等の総合電源電流から各機器の電源電流の分離を行い、各機器の消費電力を取得する。図１３（Ａ）を参照すると、工場の建屋２００内において、通信装置（ＦＥＭＳコントローラ）２０４は、スマートメータ２０５の検針データ（消費電力等）を例えばＢルートから取得する。通信装置２０４がスマートメータ２０５からＢルートで取得する検針データ（消費電力、電流値等）は、建屋２００全体の消費電力に関する情報を含む。あるいは、分電盤２０２の基幹電力線が接続されている主ブレーカ（不図示）および分岐ブレーカ（不図示）のうち、少なくとも１つのブレーカ（不図示）に、該主ブレーカ、または、該分岐ブレーカに流れる電流を検出する電流センサ２０３を備え、電流センサ２０３から、通信装置２０４に無線伝送等で電流波形データを送信するようにしてもよい。電流センサ２０３は、ＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）（例えば零相変流器（Ｚｅｒｏ−ｐｈａｓｅ−ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：ＺＣＴ））やホール素子等で構成してもよい。電流センサ２０３は、不図示のアナログデジタル変換器で電流波形（アナログ信号）をサンプリングしデジタル信号に変換し不図示の符号化器で圧縮符号化した上で通信装置２０４に、Ｗｉ−ＳＵＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｍａｒｔ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等により無線伝送するようにしてもよい。通信装置２０４からの電流波形は、通信部１０１で受信される。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の分電盤２０２の不図示の主ブレーカまたは分岐ブレーカに接続された電流センサ２０３で取得された電源電流波形を例示する図である。

設備運用計画作成装置１００において、通信部１０１で取得した図１３（Ｂ）の電源電流波形（総合電源電流波形）データから、波形分析部１０２において、例えば非特許文献１、２等の手法を用いて、分電盤２０２の主ブレーカまたは分岐ブレーカに接続するラインの設備１〜ｎや空調機２０７の電源電流波形に分離するようにしてもよい。図１３（Ｃ）〜図１３（Ｅ）は、波形分析部１０２で機器毎に分離された電源電流波形を表している。このうち、波形分析部１０２で分離された電源電流波形のうち、設備ｎ（熱機器）２０１の電源電流波形は、熱機器消費電力取得部１１、空調機２０７の電源電流波形は、空調機消費電力取得部２１に供給される。あるいは、熱機器消費電力取得部１１、空調機消費電力取得部２１内に波形分析部１０２を備えた構成としてもよい。

波形分析部１０２では、スマートメータ２５で取得され、例えばＢルート経由で通信装置２０４を介して通信部１０１に送信された検針データ（消費電力、電流値等）から、ラインの設備や空調機の電源電流を取得してもよい。例えば、スマートメータ２０５の検針データのうち、電流値の時系列変化のデータを機械学習や信号処理技術等の分析手段を用いて分析することにより、各装置の電源電流を取得することができる。さらに、波形分析部１０２において機器毎に分離された電源電流波形から、その特徴を抽出して当該機器の動作状態を取得し、設備ｎ（熱機器）２０１の動作状態を、熱機器運用情報取得部１２、空調機２０７の動作状態を、空調機運用情報取得部２２に供給するようにしてもよい。熱機器消費電力取得部１１と空調機消費電力取得部２１は、熱機器と空調機に設置した電流センサ等の測定器から、通信装置２０４を介して送信された消費電力を取得するようにしてもよい。

上記第１乃至第３の実施形態の設備運用計画作成装置１００は、例えば図１４に示すように、コンピュータシステムに実装してもよい。図１４を参照すると、サーバコンピュータ等のコンピュータシステム３００は、プロセッサ（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、データ処理装置）３０１、半導体メモリ（例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の少なくともいずれかを含む記憶装置３０２と、表示装置３０３と、測定器、電流センサ等で取得した電流波形を通信網を介して取得する通信インタフェース３０４を備えている。記憶装置３０２に図１、図３、図５、図８、図１０を参照して説明した設備運用計画作成装置１００の各部の機能を実現するプログラムを記憶しておき、プロセッサ３０１が、該プログラムを読み出して実行することで、上記した実施形態の設備運用計画作成装置１００を実現するようにしてもよい。コンピュータシステム３００は設備運用計画作成をクラウドサービスとしてクライアントに提供するクラウドサーバとして実装するようにしてもよい。

上記実施形態では、製品を生産（加工）するにあたり放熱を伴う設備として一つの熱機器（リフロー炉）を例に説明したが、ライン等に複数の熱機器を含む場合についても同様にして適用可能である。

なお、上記の特許文献１、２、３、非特許文献１、２、３の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

上記した実施形態は例えば以下のように付記される（ただし、以下に制限されない）。

（付記１）
複数の製品に関する生産目標情報を入力する生産目標入力部と、
前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標情報に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を算出し、前記合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算部と、
前記設備の運用計画を出力する出力部と、
を備えた、ことを特徴とする設備運用計画作成装置。
（付記２）
製品を生産する設備の運用情報と消費電力情報を取得し記憶部に記憶する設備情報取得部と、
空調機の運用情報と消費電力情報を取得し前記記憶部に記憶する空調機情報取得部と、
前記設備で生産する複数の製品に関する生産目標情報を入力する前記生産目標入力部と、
前記設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
前記記憶部に記憶された、前記設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を計算し、前記候補の中から、前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する前記運用計画計算部と、
を備えた、ことを特徴とする付記１に記載の設備運用計画作成装置。

（付記３）
前記設備が、操業時に放熱を伴う熱機器を含む、ことを特徴とする付記１又は２に記載の設備運用計画作成装置。

（付記４）
設定する温度及び／又は湿度情報を入力し、前記生産目標情報とともに、前記設備の運用計画を決定する際の制約条件として、前記運用計画計算部に供給する制約生成部を備えた、ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一に記載の設備運用計画作成装置。

（付記５）
前記運用計画計算部は、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を算出する手段と、を備えた、ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか一に記載の設備運用計画作成装置。

（付記６）
前記複数のパターンの中から、
前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として出力する手段と、
を備えた、ことを特徴とする付記５に記載の設備運用計画作成装置。

（付記７）
前記運用計画計算部は、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品に関する納期遅れの有無と、
に基づき、前記パターンの適合度を算出する手段と、
前記生成したパターンの適合度に基づき最良のパターンを選択する手段と、
前記最良のパターンに対して、選択、交叉、突然変異の少なくとも一つを含む遺伝的操作を繰り返すことで、前記パターンの適合度が最良の解を探索する手段と、
前記遺伝的操作の繰り返しの結果得られた前記適合度が最良のパターンを前記設備の運用計画として選択する、ことを特徴とする付記１乃至６のいずれか一に記載の設備運用計画作成装置。

（付記８）
気温の変化を予測する気温変化予測部をさらに備え、
前記運用計画計算部は、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を、前記気温の変化を考慮して算出する手段と、
前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として選択する手段と、
を備えたことを特徴とする付記１乃至７のいずれか一に記載の設備運用計画作成装置。

（付記９）
前記運用計画計算部は、
前記各製品について、前記運用情報から、前記設備で製品１個あたりの生産に要する時間と、生産する製品を替える場合の段取り替え時間を取得し、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産する場合の合計生産時間を前記パターン毎に計算し、
前記各製品の生産終了時刻が、前記製品の納期を満たしているか否かをチェックする手段を備えたことを特徴とする付記１乃至８のいずれか一に記載の設備運用計画作成装置。

（付記１０）
前記設備の運用情報と消費電力情報は、段取り替えの時間と、その間の前記設備の消費電力量を含み、
前記空調機の運用情報と消費電力情報は、前記段取り替えの間の前記空調機の消費電力量を含み、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計を算出するにあたり、生産する前記製品を替える場合の段取り替えの間の消費電力量を加算する、ことを特徴とする付記１乃至９のいずれか一に記載の設備運用計画作成装置。

（付記１１）
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンに対して、前記複数の製品がいずれも納期を満たすという条件で、前記設備の休止期間を挿入する、ことを特徴とする付記１乃至９のいずれか一に記載の設備運用計画作成装置。

（付記１２）
コンピュータを用いて製品を生産する設備の運用計画を作成する方法であって、
複数の製品に関する生産目標情報を入力するステップと、
前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標情報に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を算出し、前記合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算ステップと、
前記設備の運用計画を出力装置に出力するステップと、
を含む、ことを特徴とする設備運用計画作成方法。

（付記１３）
製品を生産する設備の運用情報と消費電力情報を取得し記憶部に記憶する設備情報取得ステップと、
空調機の運用情報と消費電力情報を取得し前記記憶部に記憶する空調機情報取得ステップと、
前記設備で生産する複数の製品に関する生産目標情報を入力する生産目標入力ステップと、
前記設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
前記記憶部に記憶された、前記設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を計算し、
前記候補の中から、前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算ステップと、
を含む、ことを特徴とする付記１２に記載の設備運用計画作成方法。

（付記１４）
前記設備が、操業時に放熱を伴う熱機器を含む、ことを特徴とする付記１２又は１３に記載の設備運用計画作成方法。

（付記１５）
設定する温度及び／又は湿度を入力し、前記生産目標情報とともに、前記設備の運用計画を決定する際の制約条件として運用計画計算部に供給する制約生成ステップを含む、ことを特徴とする付記１２乃至１４のいずれか一に記載の設備運用計画作成方法。

（付記１６）
前記運用計画計算ステップは、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成するステップと、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計を算出するステップと、
前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として選択するステップと、
を含む、ことを特徴とする付記１２乃至１５のいずれか一に記載の設備運用計画作成方法。

（付記１７）
前記運用計画計算ステップは、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成するステップと、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品に関する納期遅れの有無と、
に基づき、前記パターンの適合度を算出するステップと、
前記生成したパターンの適合度に基づき最良のパターンを選択するステップと、
前記最良のパターンに対して、選択、交叉、突然変異の少なくとも一つを含む遺伝的操作を繰り返すことで、前記パターンの適合度が最良の解を探索するステップと、
前記遺伝的操作の繰り返しの結果得られた前記適合度が最良のパターンを前記設備の運用計画として選択するステップを含む、ことを特徴とする付記１２乃至１５のいずれか一に記載の設備運用計画作成方法。

（付記１８）
建屋の外部の気温の変化を予測する外部気温変化予測ステップと、
を含み、
前記運用計画計算ステップは、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成するステップと、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計を、外部気温の変化を考慮して算出するステップと、
前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として選択するステップと、
を含むことを特徴とする付記１２乃至１５のいずれか一に記載の設備運用計画作成方法。

（付記１９）
複数の製品に関する生産目標情報を入力する処理と、
前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標情報に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を算出し、前記合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する処理と、
前記設備の運用計画を出力装置に出力する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。

（付記２０）
製品を生産する設備の運用情報と消費電力情報を取得し記憶部に記憶する設備情報取得処理と、
空調機の運用情報と消費電力情報を取得し前記記憶部に記憶する空調機情報取得処理と、
前記設備で生産する複数の製品に関する生産目標情報を入力する前記生産目標入力処理と、
前記設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
前記記憶部に記憶された、前記設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報に基づいて、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を計算し、
前記候補の中から、前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算処理と、
をコンピュータに実行させる付記１９に記載のプログラム。

（付記２１）
前記設備が、操業時に放熱を伴う熱機器を含む、ことを特徴とする付記１９又は２０に記載のプログラム。

（付記２２）
設定する温度及び／又は湿度を入力し、前記生産目標情報とともに、前記設備の運用計画を決定する際の制約条件として運用計画計算部に供給する制約生成処理を前記コンピュータに実行させる付記１９乃至２１のいずれか一に記載のプログラム。

（付記２３）
前記運用計画計算処理は、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する処理と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計を算出する処理と、
前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として出力する処理と、
を含む、付記１９乃至２２のいずれか一に記載のプログラム。

（付記２４）
前記運用計画計算処理は、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する処理と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品に関する納期遅れの有無と、
に基づき、前記パターンの適合度を算出する処理と、
前記生成したパターンの適合度に基づき最良のパターンを選択する処理と、
前記最良のパターンに対して、選択、交叉、突然変異の少なくとも一つを含む遺伝的操作を繰り返すことで、前記パターンの適合度が最良の解を探索する処理と、
前記遺伝的操作の繰り返しの結果得られた前記適合度が最良のパターンを前記設備の運用計画として選択する処理を含む、付記１９乃至２３のいずれか一に記載のプログラム。

（付記２５）
建屋の外部の気温の変化を予測する外部気温変化予測処理を含み、
前記運用計画計算処理は、
前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する処理と、
前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計を、外部気温の変化を考慮して算出する処理と、
前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として選択する処理と、
を含む付記１９乃至２４のいずれか一に記載のプログラム。

１ 熱機器
２ 空調機
３ 製品（ワーク）
１０ 熱機器情報取得部
１１ 熱機器消費電力取得部
１２ 熱機器運用情報取得部
２０ 空調機情報取得部
２１ 空調機消費電力取得部
２２ 空調機運用情報取得部
２５ 外部気温取得部
３０ 設定情報入力部
３１ 希望設定入力部
３２ 生産目標入力部
４０ 設備運用計画生成部
４１ 記憶部
４２、４２Ａ、４２Ｂ 運用計画計算部
４３ 制約生成部
４４ 記憶部（外部気温情報）
４５ 外部気温変化予測部
５０ 出力部
１００、１００Ａ 設備運用計画作成装置
１０１ 通信部
１０２ 波形分析部
２００ 建屋
２０１ 設備(熱)機器
２０２ 分電盤
２０３ 電流センサ
２０４ 通信装置
２０５ スマートメータ
２０６ 高電圧受電設備
２０７ 空調機
３００ コンピュータシステム
３０１ プロセッサ
３０２ 記憶装置
３０３ 表示装置
３０４ 通信インタフェース
４２０ 希望設定・生産目標取得部
４２１、４２１Ａ 製品生産順パターン生成部
４２２ 製品生産時間算出部
４２３ 生産目標達成判定部
４２４ 熱機器消費電力量計算部
４２５ 空調機消費電力量計算部
４２６ パターン別合計消費電力量計算部
４２７、４２７Ａ 製品生産順パターン選択部
４２８ 最良パターン選択部
４２９ 次世代個体群生成部
４３０ 次世代個体群最良パターン更新部
４３１ 次世代個体群選択部
４３２ 遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）実行部
４３３ 適合度計算部
４３４ パターン適合度算出部

Claims (12)

1. 複数の製品に関する生産目標の情報を入力する生産目標入力部と、
   前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
   設備の運用情報と消費電力情報、及び、空調機の運用情報と消費電力情報から算出した、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する運用計画計算部と、
   前記設備の運用計画を出力する出力部と、
   を備えた、ことを特徴とする設備運用計画作成装置。
2. 前記設備が、操業時に放熱を伴う熱機器を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の設備運用計画作成装置。
3. 設定する温度及び／又は湿度情報を入力し、前記生産目標とともに、前記設備の運用計画を決定する際の制約条件として、前記運用計画計算部に供給する制約生成部を備えた、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の設備運用計画作成装置。
4. 前記運用計画計算部は、
   前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段と、
   前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ前記生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を算出する手段と、を備えた、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の設備運用計画作成装置。
5. 前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として出力する手段を備えた、ことを特徴とする請求項４に記載の設備運用計画作成装置。
6. 前記運用計画計算部は、
   前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段と、
   前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値と、
   前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品に関する納期遅れの有無と、
   に基づき、前記パターンの適合度を算出する手段と、
   前記生成したパターンの適合度に基づき最良のパターンを選択する手段と、
   前記最良のパターンに対して、選択、交叉、突然変異の少なくとも一つを含む遺伝的操作を繰り返すことで、前記パターンの適合度が最良の解を探索する手段と、
   前記遺伝的操作の繰り返しの結果得られた前記適合度が最良のパターンを前記設備の運用計画として選択する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の設備運用計画作成装置。
7. 気温の変化を予測する気温変化予測部をさらに備え、
   前記運用計画計算部は、
   前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンを複数作成する手段と、
   前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合に、前記複数の製品がいずれも納期を満たすパターンを検出し、前記複数の製品がいずれも納期を満たす前記パターンに即して前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値を、前記気温の変化を考慮して算出する手段と、
   前記複数のパターンの中から、前記パターン毎に求めた前記設備と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、パターンを選択し、前記設備の運用計画として選択する手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の設備運用計画作成装置。
8. 前記運用計画計算部は、
   前記各製品について、前記運用情報から、前記設備で製品１個あたりの生産に要する時間と、生産する製品を替える場合の段取り替え時間を取得し、
   前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産する場合の合計生産時間を前記パターン毎に計算し、
   前記各製品の生産終了時刻が、前記製品の納期を満たしているか否かをチェックする手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の設備運用計画作成装置。
9. 前記設備の運用情報と消費電力情報は、段取り替えの時間と、その間の前記設備の消費電力量を含み、
   前記空調機の運用情報と消費電力情報は、前記段取り替えの間の前記空調機の消費電力量を含み、
   前記パターンに即して、前記各製品をそれぞれ生産目標の個数分生産するとした場合の前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計を算出するにあたり、生産する前記製品を替える場合の段取り替えの間の消費電力量を加算する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の設備運用計画作成装置。
10. 前記設備で前記複数の製品を生産する順序のパターンに対して、前記複数の製品がいずれも納期を満たすという条件で、前記設備の休止期間を挿入する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の設備運用計画作成装置。
11. コンピュータを用いて製品を生産する設備の運用計画を作成する方法であって、
    複数の製品に関する生産目標の情報を入力するステップと、
    前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
    設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報から算出した、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定するステップと、
    前記設備の運用計画を出力装置に出力するステップと、
    を含む、ことを特徴とする設備運用計画作成方法。
12. 複数の製品に関する生産目標の情報を入力する処理と、
    前記製品を生産する設備を用いて、前記生産目標に規定される前記複数の製品をそれぞれ前記生産目標で規定される個数分生産する場合の複数の運用計画の候補について、
    設備の運用情報と消費電力情報、及び、前記空調機の運用情報と消費電力情報から算出した、前記設備の消費電力量と前記空調機の消費電力量の合計値に基づき、前記設備の運用計画を決定する処理と、
    前記設備の運用計画を出力装置に出力する処理と、
    をコンピュータに実行させるプログラム。

Images