JP2018139041A - 業務計画最適化装置及び業務計画最適化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これによれば、統括処理部が、それぞれのシミュレーターの変動する処理可能量を経時的に認識し、処理可能量内の最適処理量内の模擬処理をそれぞれのシミュレーターに行わせることができ、並列シミュレーション演算を実行する処理機構のハードウェア資源を効率的に使用し、より低コストで、例えば多品種少量生産のように膨大なケースが想定される場合にも多様なシミュレーション演算を高速で確実に行うことができる。また、統括処理部が、複数のシミュレーターから業務状況情報群と模擬処理条件に基づく模擬処理結果として複数の評価値群を受信し、複数の評価値群のうち業務目的関数に基づく最高評価の評価値群を認識することにより、業務目的に応じ且つ業務状況に即した最適な業務を認識することができる。
これによれば、既存の業務の仕方を大幅に変更することがない、現場や従事者が行い易い最適な業務を認識することができる。例えば生産に関する指標だけで評価値群を構成した場合には、最高評価の評価値群に対応する生産でも、例えば実際に生産を実行する上では今まで経験したことのない対応の難しい生産の仕方を含む生産、生産現場に無理を強いる大きい配置転換を含む生産、或いは従来の生産方針と大きく生産方針が異なる生産等となる場合があるが、評価値群の評価値に現業務との類似度を含ませることにより、生産現場において「今までのやり方から大きくは変えない、作りやすい、行い易い最適な生産」を認識することができる。
これによれば、統括処理部が業務状況情報を業務状況情報取得部から自動的に認識して、シミュレーター群に模擬処理を行わせ、業務目的に応じ且つ業務状況に即した最高評価の評価値群を認識し、最適な業務を認識することができる。
これによれば、業務シミュレーションから得られた最高評価の評価値群、最適な業務を即座に個別業務指示として反映させ、その個別業務指示を作業者等に素早く伝達し、最適な業務体制の迅速な構築や最適な業務のスピーディな実行を図ることができる。
これによれば、統括処理部が絞込制御コンポーネントの絞込条件と業務状況情報に基づき模擬処理条件を生成することにより、必要な模擬処理条件を逐次生成して模擬処理に用いることができ、業務状況情報に応じた膨大な数の模擬処理条件のパターンリストを同時にシミュレーション演算して生成するハードウェアを準備しておく必要を無くすことができる。従って、ハードウェア資源をより効率的に使用し、ハードウェア資源の低コスト化を図ることができる。また、条件の組み合わせが増えれば天文学的な数の模擬処理条件となるため、明らかに不要な模擬処理条件を削減し膨大な数の模擬処理条件を削減し、絞込条件により演算可能な量の模擬処理条件の数とすることで最適化を求める演算を可能とするとともに、ハードウェア資源の低コスト化を図ることができる。また、絞込制御コンポーネントには、例えば、生産計画における顧客要求に対応する納期の優先度や、設備償却費や品質管理などの観点から積極的に稼働させたい生産設備の優先度を設定することなど、市場変動の特性、生産ラインの特性や製造管理方針に従ったより合目的な絞込条件を設定することができ、統括処理部はより合目的な模擬処理条件を生成して模擬処理に用いることができる。また、絞込制御コンポーネントと統括処理部を一体とせずに通信接続する構成とすることにより、必要に応じて柔軟に合目的な絞込条件、合目的な模擬処理条件を使用することができ、シミュレーション処理の柔軟性、多様性、汎用性を高めることができる。
これによれば、例えば第1の絞込条件に基づき得られた第1の最高評価の評価値群の結果に対し、管理者が異なる条件でシミュレーションを行う必要があると判断した場合に、第1の絞込条件よりも絞込度合の弱い第2の絞込条件を用いて第2の最高評価の評価値群の結果を得ることができる、或いは複数の絞込条件に基づいて得られた最高評価の評価値群の中から最適な評価値群、最適な業務を認識することができ、絞込度合を強くし過ぎて評価対象から外してしまった結果を逸失せずに、人為的な判断からも最適と考えられる、或いは複数の絞込条件に基づく模擬処理から最適と考えられる最高評価の評価値群、最適な業務に到達することができる。
これによれば、例えば第1の絞込条件が第1の絞込制御コンポーネントの第1の設定条件に基づいて生成されたものである場合、これに基づき得られた第1の最高評価の評価値群の結果は第1の設定条件に依存した範囲に対する結果となる。これに対し、管理者が異なる条件でシミュレーションを行う必要があると判断した場合に、第1の最高評価の評価値群に対応する模擬処理条件のうち特定の個別条件を第2の絞込制御コンポーネントの第2の設定条件として設定し、ここから生成された第2の絞込条件を用いて第2の最高評価の評価値群の結果を得ることができ、更に、これをもとに同様に第3、第4の絞込条件による処理を連続的に実行することができる。これにより絞込度合を強くし過ぎて評価対象から外してしまった結果を逸失せずに、絞込みの範囲を広めることなく、連続的に変化させながら最適と考えられる最高評価の評価値群、最適な業務に到達することができる。また、統括処理部と通信接続され絞込条件を生成する絞込制御コンポーネントを複数とすることにより、例えば生産計画を立案する場所に第1の絞込制御コンポーネントを設置すると共に、現場に第2の絞込制御コンポーネントを設置し、同一人或いは異なる者が第1、第2の絞込制御コンポーネントに設定条件をそれぞれ設定し、第1、第2の絞込制御コンポーネントに絞込条件を生成させて業務シミュレーションを実行させる等の使用の仕方も可能となり、業務計画の立案過程の必要性に合わせて柔軟に業務シミュレーション処理を行うことができる。
これによれば、シミュレーター群の処理可能量の経時的な認識処理を省力で行うことができると共に、シミュレーター群を複数の業務計画最適化装置で共用しハードウェア資源を効率的に利用することが可能となる。
これによれば、業務全体の模擬処理を行うと演算量が膨大になり、組み合わせ爆発を起こす場合等に、業務全体から分割された複数の業務範囲に事前のシミュレーションを行い、各業務範囲の部分最適化に関する結果から業務全体のシミュレーションの模擬処理条件を取得し、この模擬処理条件によって業務目的関数に基づき業務全体の最高評価の評価値群を認識することができ、ハードウェア資源で現実的に実行可能な演算量で効率的に最高評価の評価値群、最適な業務を認識することができる。また、この方法では、業務全体から分割された業務範囲に基づくシミュレーションを行うことから、現状の業務に対する変更の少ない、行い易い業務が認識されやすくなり、現場や従事者が行い易い最適な業務を認識することができる。例えば今まで生産を行ってきた生産計画をベースに生産順番のある業務範囲に対して組み合わせ演算を行い部分的な最適化、好適化を行い、それを全ての業務範囲に対して逐次、処理し、更に業務全体に対して模擬処理を行うことにより、今までの計画の延長線上で最適な計画に変更していくことができる。
これによれば、模擬処理結果の第1の複数の評価値群を第1の業務目的関数で評価し、第1の業務目的関数に基づく第1の最高評価の評価値群を認識し、更に、第1の複数の評価値群の分布を参考に設定した第2の業務目的関数を用い、第1の複数の評価値群のうち第2の業務目的関数に基づく第2の最高評価の評価値群を認識することができるので、例えば第1の業務目的関数に基づく解或いは最適な業務によりも一層適切な解或いは最適な業務があるのではないかと管理者が判断した場合に、第1の複数の評価値群の分布を参考に第2の業務目的関数を設定し、第2の業務目的関数に基づく解或いは最適な業務を認識することや、複数の業務目的関数のそれぞれに基づく解或いは最適な業務を認識して管理者が対比検討すること等が可能となり、複数の評価値群、複数の最高評価の評価値群を総合的、多面的に検討して、より一層最適な業務を認識することができる。
これによれば、模擬処理結果の第1の複数の評価値群を第1の業務目的関数で評価し、第1の業務目的関数に基づく第1の最高評価の評価値群を認識し、更に、第1の複数の評価値群の分布を参考に設定した第2の業務目的関数を用い、第2の絞込条件、第2の模擬処理条件に対応する第1の複数の評価値群とは別の第2の複数の評価値群について、第2の最高評価の評価値群や第2の複数の評価値群の分布を認識することができる。従って、例えば第1の絞込条件、第1の業務目的関数に基づく解或いは最適な業務によりも一層適切な解或いは最適な業務があるのではないかと管理者が判断した場合に、第1の複数の評価値群の分布を参考に第2の業務目的関数を設定し、第2の絞込条件、第2の業務目的関数に基づく解或いは最適な業務を認識することや、複数の絞込条件、複数の業務目的関数のそれぞれに基づく解或いは最適な業務を認識して管理者が対比検討すること等が可能となり、複数の絞込条件、複数の業務目的関数による複数の評価値群、複数の最高評価の評価値群を総合的、多面的に検討して、より一層最適な業務を認識することができる。
本発明の第1実施形態の業務計画最適化装置1は、図1に示すように、統括処理部2と、統括処理部2に通信接続されて統括される複数のシミュレーター3と、統括処理部と通信接続される絞込制御コンポーネント4と、作業者が携帯する或いは作業者の近傍に配置される複数の作業者端末5と、業務状況情報を取得する複数の業務状況情報取得部6を備える並列シミュレーション演算の処理機構であり、並列して多数設けられるシミュレーター3で業務の離散的シミュレーション処理を並列実行するものである。
本発明の第2実施形態の業務計画最適化装置1は、図1〜図4の第1実施形態と同様の全体構成を有するものであるが、評価値群を構成する評価値V1i、V2i、V3i、…、Vji、…、Vniの中に現業務との類似度を表す評価値が含まれている点で相違し、図7に示すように、個々のシミュレーター3が、模擬処理要求の業務状況情報群と模擬処理条件に基づく模擬処理結果として類似度の評価値を有する評価値群を演算取得する(S7’)。そして、統括処理部2は、模擬処理を実行した各々のシミュレーター3から業務状況情報群と模擬処理条件に基づく模擬処理結果として複数の類似度評価値を有する評価値群を受信し(S9)、受信した全ての評価値群である複数の評価値群のうち業務目的関数に基づく類似度評価値を有する最高評価の評価値群を認識するようになっている(S10)。その他の構成、処理の仕方は第1実施形態と同様である。
第3実施形態の業務計画最適化装置1は、図1〜図4の第1実施形態と同様の全体構成を有するものであるが、図8に示すように、統括処理部2が、認識した最高評価の評価値群を所定形式で出力部24により表示する(S11)と共に、認識した最高評価の評価値群に対応する個別業務指示を生成し、個別業務指示を少なくとも作業者端末5に略リアルタイムで送信する(S12)。個別業務指示は、最高評価の評価値群に対応する業務全体において、個別の業務要素が実行する或いは個別の業務要素に対して実行される業務指示である。個別業務指示は、作業者端末5以外にも、個別業務指示を受信可能な業務状況情報取得部6など受信可能な各部にできる限り送信する構成とすることが好ましい。個別業務指示としては、例えば、作業者H3は作業ステーションS008で製品P6の工程5を10:30から10:40まで行い、作業ステーションS010で製品P10の工程6を10:40から10:55まで行う指示等が挙げられる。それ以外の構成は第1実施形態の業務計画最適化装置1と同様である。
第4実施形態の業務計画最適化装置1は、図1〜図4の第1実施形態と同様の全体構成を有するものであるが、図9に示すように、複数の絞込制御コンポーネント4のそれぞれが、CPU等の演算制御部401と、ROM、RAM、ハードディスク等で構成される記憶部402と、入力部403と、出力部404と、通信インターフェイス405を備えるコンピューターで構成される。記憶部402には、絞込条件格納部41が設定されていると共に、プログラム記憶部42に絞込条件生成プログラムが格納され、演算制御部401が絞込条件生成プログラムに従って動作するようになっている。
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
Claims (11)
- 統括処理部と、前記統括処理部に通信接続されて統括される複数のシミュレーターを備え、
前記統括処理部が、
前記シミュレーターのそれぞれの変動する一定時間内の処理可能量を経時的に認識し、
それぞれの前記シミュレーターの認識した前記処理可能量内の最適処理量内の模擬処理の模擬処理要求を業務状況情報群と模擬処理条件と併せてそれぞれの前記シミュレーターに送信し、
それぞれの前記シミュレーターから前記業務状況情報群と前記模擬処理条件に基づく模擬処理結果として複数の評価値群を受信し、
受信した複数の評価値群のうち業務目的関数に基づく最高評価の評価値群を認識する
ことを特徴とする業務計画最適化装置。 - 前記評価値群に現業務との類似度が評価値として含まれることを特徴とする請求項1記載の業務計画最適化装置。
- 前記業務状況情報を取得する業務状況情報取得部を備え、
前記業務状況情報取得部から前記業務状況情報が前記統括処理部に送信されることを特徴とする請求項1又は2記載の業務計画最適化装置。 - 前記統括処理部が、認識した前記最高評価の評価値群に対応する個別業務指示を生成し、前記個別業務指示を少なくとも作業者端末に略リアルタイムで送信することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の業務計画最適化装置。
- 前記統括処理部と通信接続される絞込制御コンポーネントを備え、
前記統括処理部が、前記絞込制御コンポーネントの絞込条件と前記業務状況情報群に基づき模擬処理条件を生成することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の業務計画最適化装置。 - 前記絞込制御コンポーネントの前記絞込条件の絞込度合が変更可能である、若しくは前記絞込制御コンポーネントに複数の絞込度合の前記絞込条件が設定されていることを特徴とする請求項5記載の業務計画最適化装置。
- 前記絞込制御コンポーネントが設定条件に基づき前記絞込条件を生成すると共に、前記絞込制御コンポーネントが複数設けられることを特徴とする請求項5又は6記載の業務計画最適化装置。
- 前記複数のシミュレーターを共用する別の業務計画最適化装置の別の統括処理部から模擬処理の開始と完了の情報を前記統括処理部が直接的若しくは間接的に受信し、
前記統括処理部が、前記模擬処理の開始から完了までの間は前記シミュレーターのそれぞれの変動する一定時間内の処理可能量の経時的な認識を停止することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の業務計画最適化装置。 - 請求項1〜8の何れかに記載の業務計画最適化装置を用いる業務計画最適化方法であって、
前記統括処理部が、
第1の業務範囲に対する模擬処理を実行させて第1の業務範囲の最高評価の評価値群を認識する工程と、
第2の業務範囲に対する模擬処理を実行させて第2の業務範囲の最高評価の評価値群を認識する工程と、
前記第1の業務範囲の最高評価の評価値群に対応する第1の模擬処理条件と、前記第2の業務範囲の最高評価の評価値群に対応する第2の模擬処理条件とを含む第3の模擬処理条件を設定し、前記第1の業務範囲と前記第2の業務範囲を含む第3の業務範囲に対する模擬処理を前記第3の模擬処理条件を用いて実行させ、第3の業務範囲の最高評価の評価値群を認識する工程
を備えることを特徴とする業務計画最適化方法。 - 請求項1〜8の何れかに記載の業務計画最適化装置を用いる業務計画最適化方法であって、
前記統括処理部が、
第1の絞込条件に基づき生成した第1の模擬処理条件の模擬処理要求を業務状況情報群と前記第1の模擬処理条件と併せてそれぞれの前記シミュレーターに送信し、
それぞれの前記シミュレーターから前記業務状況情報群と前記第1の模擬処理条件に基づく模擬処理結果として第1の複数の評価値群を受信し、
受信した前記第1の複数の評価値群のうち第1の業務目的関数に基づく第1の最高評価の評価値群を認識すると共に前記第1の複数の評価値群の分布を認識し、
前記第1の複数の評価値群の分布を基礎として入力された第2の業務目的関数を記憶保持し、
前記第1の複数の評価値群のうち第2の業務目的関数に基づく第2の最高評価の評価値群を認識することを特徴とする業務計画最適化方法。 - 請求項1〜8の何れかに記載の業務計画最適化装置を用いる業務計画最適化方法であって、
前記統括処理部が、
第1の絞込条件に基づき生成した第1の模擬処理条件の模擬処理要求を業務状況情報群と前記第1の模擬処理条件と併せてそれぞれの前記シミュレーターに送信し、
それぞれの前記シミュレーターから前記業務状況情報群と前記第1の模擬処理条件に基づく模擬処理結果として第1の複数の評価値群を受信し、
受信した前記第1の複数の評価値群のうち第1の業務目的関数に基づく第1の最高評価の評価値群を認識すると共に前記第1の複数の評価値群の分布を認識し、
前記第1の複数の評価値群の分布を基礎として入力された第2の業務目的関数を記憶保持し、
第2の絞込条件に基づき生成した第2の模擬処理条件の模擬処理要求を前記業務状況情報群と前記第2の模擬処理条件と併せてそれぞれの前記シミュレーターに送信し、
それぞれの前記シミュレーターから前記業務状況情報群と前記第2の模擬処理条件に基づく模擬処理結果として第2の複数の評価値群を受信し、
受信した前記第2の複数の評価値群のうち前記第2の業務目的関数に基づく第2の最高評価の評価値群を認識すると共に前記第2の複数の評価値群の分布を認識することを特徴とする業務計画最適化方法。
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