JP2019117454A - 生産計画立案支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率的な生産計画の立案を支援できるようにした生産計画立案支援システムを提供すること。【解決手段】生産計画の立案を支援する生産計画立案支援システム１は、製品の生産管理に用いる所定の生産基本情報１２１と生産能力を管理する生産能力情報１２２とを記憶する記憶部１２と、入力される顧客要求情報に基づいて、記憶部に記憶された生産基本情報の中から少なくとも一つの生産基本情報を選択する生産基本情報選択部１６と、選択された生産基本情報と生産能力情報と生産現場から取得される生産進捗情報とに基づいて、生産計画案を生成する生産計画立案部１１と、生産計画立案部により生成された生産計画案を、生産計画記憶部１９の記憶する生産計画として反映させる生産計画反映部１８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、生産計画立案支援システムに関する。

生産計画を生成する場合、生産対象の製品について部品構成表（Bill of materials : BOM）を作成する（特許文献１，２）。

特開２０１４−１９９５２３号公報 特開２００３−０１５７２２号公報

従来技術では、生産計画の立案に際して部品構成表を作成するため、多品種少量生産の場合は部品構成表を作成する手間がかかる。また、多品種少量生産の場合は、製品仕様や製作数などの詳細が決定するまでに時間がかかったり、製品仕様や製作数などが急に変更されたりする。このような状況下では、部品構成表を作成するのは手間がかかり、生産計画作成の作成作業の効率が低下する。また、生産計画に対する各工程からの要求もまちまちであり、全体最適の観点で生産計画を立案するのは難しい。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、効率的な生産計画の立案を支援できるようにした生産計画立案支援システムを提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に従う生産計画立案支援システムは、生産計画の立案を支援する生産計画立案支援システムであって、製品の生産管理に用いる所定の生産基本情報と生産能力を管理する生産能力情報とを記憶する記憶部と、入力される顧客要求情報に基づいて、記憶部に記憶された生産基本情報の中から少なくとも一つの生産基本情報を選択する生産基本情報選択部と、選択された生産基本情報と生産能力情報と生産現場から取得される生産進捗情報とに基づいて、生産計画案を生成する生産計画立案部と、生産計画立案部により生成された生産計画案を、生産計画記憶部の記憶する生産計画として反映させる生産計画反映部と、を備える。

本発明によれば、顧客要求情報に基づいて選択される生産基本情報と、生産能力情報と、生産進捗情報とに基づいて生産計画案を立案し、生産計画として反映させることができるため、部品構成表を作成する手間がかからず、効率的に生産計画の立案を支援することができる。

本実施形態に係る生産計画立案支援システムの概要を示す説明図である。 生産計画立案支援システムのハードウェア構成図である。 生産計画モデルの概要を示す説明図である。 生産計画立案支援処理のフローチャートである。 生産計画の立案方法の例を示す説明図である。 原単位コードを設定する画面の例である。 シミュレーション対象選択画面の例である。 シミュレーション開始画面の例である。 シミュレーション結果画面の例である。 第２実施例に係り、生産計画の立案方法の例を示す説明図である。 標準作業時間の実績値を管理するデータベースの構成例である。 第３実施例に係り、生産計画の立案方法の例を示す説明図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る生産計画立案支援システム１は、製品の生産に要する各工程の情報および各工程で使用するリソースごとのリソース消費量を含む生産基本情報を製品モデル別に用意し、生産基本情報に基づいて生産計画を立案する。

したがって、本実施形態によれば、部品構成表を作成する手間がかからない。さらに、本実施形態によれば、受注製品に類似する製品モデルの生産基本情報を選択するだけで、その受注製品の生産に関する計画を立案することができ、顧客要求の詳細が不明な段階でも生産計画を立案することができる。

さらに、本実施形態によれば、受注製品と製品モデルとの間に存在するリソース消費量の差異が明確な場合、生産基本情報に規定されたリソース消費量に代えて計画値を用いることができる。これにより、生産基本情報を用いて効率的に生産計画を立案できるとともに、実際の製品と製品モデルとの相違を生産計画に反映させることができ、使い勝手が向上する。

図１〜図８を用いて第１実施例を説明する。図１は、生産計画立案支援システム１の全体概要を示す説明図である。図１に示す構成は、本発明を具現化するための一つの例示に過ぎず、図１に示す構成例に限定されない。本実施例は、例えば、一品一様の製品、カスタマイズ製品、試作品などの多品種少量生産に好適に用いられる。しかし、本実施例は、多品種少量生産以外の生産方式にも用いることができる。

生産計画立案支援システム１は、それぞれ後述するように、例えば、生産計画立案部１１と、データベース記憶部１２と、顧客要求情報取得部１３と、生産進捗情報取得部１４と、日程計画情報記憶部１５と、選択部１６と、情報提供部１７と、生産計画反映部１８と、生産計画記憶部１９と、負荷積み上げ部２０と、修正部２１と、モデル別生産基本情報自動生成部２２と、自動設定部２３と、を備えることができる。修正部２１、モデル別生産基本情報自動生成部２２、および自動設定部２３は、後述する他の実施例で用いる構成である。

生産計画立案部１１は、後述のように、顧客要求情報から選択された生産基本情報と、生産現場４（図２参照）の生産能力情報と、生産現場４での生産進捗情報とに基づいて、生産計画を立案する。生産計画立案部１１で生成された生産計画は、ユーザの承認を受けることにより正式に生産計画として採用され、生産計画記憶部１９へ記憶される。そこで、ユーザの承認を受ける前の生産計画を生産計画案と呼び、ユーザの承認を受けた後の生産計画と区別する場合がある。なお、顧客要求情報に変更が生じた場合、生産計画立案部１１は、その変更に応じて生産計画を再立案する。

生産計画立案部１１は、ユーザの指定する任意の期間について、例えば設計者、生産現場４の作業エリア、作業者グループ、設備、製造ライン、試験場、電力などの各種リソースを共用する製品群の生産が生産現場４の全体として最適となるように、生産計画案を立案する。「設計者」とは、生産対象の製品についての案件をとりまとめる設計者の工数を管理するリソースである。

「記憶部」としてのデータベース記憶部１２は、生産計画の立案に使用する複数の所定の情報を格納する。データベース記憶部１２（以下、記憶部１２とも呼ぶ）は、例えば、モデル別生産基本情報１２１と、生産能力情報１２２と、製品構成情報１２３とを記憶している。記憶部１２には、例えば、フラッシュメモリデバイス、ハードディスクデバイスといった不揮発性の記憶装置を用いることができる。

モデル別生産基本情報１２１は、製品のモデル別に生成されるものであって、例えば、製品の生産に要する各工程の情報と、各工程で使用するリソースごとのリソース消費量とを含む。さらに、モデル別生産基本情報１２１は、原単位コード、作成者名、作成日、更新日などの管理情報を含むことができる。本実施例では、モデル別生産基本情報１２１を、原単位情報１２１または原単位１２１と呼ぶことがある。

生産能力情報１２２は、生産現場４の生産能力を示す情報である。生産能力情報１２２は、例えば、各工程で使用可能なリソースの最大消費量（上限値）を含む。

製品構成情報１２３は、過去に生産された製品の構成を示す情報と、これから生産しようとする製品の構成を示す。製品構成情報１２３には、部品構成表を作成できるほどの正確さは要求されない。

顧客要求情報取得部１３は、顧客要求情報を取得する機能である。顧客要求情報とは、製品の発注主である顧客が製品に対して要求する情報であり、例えば、製品仕様や製作数といった情報を含む。例えば、生産計画立案支援システム１のユーザは、後述するユーザインターフェース部１０５（図２参照）を用いることにより、顧客要求情報を生産計画立案支援システム１へ入力することができる。なお、顧客要求情報は、適宜変更することもできる。顧客要求情報が変更された場合、その変更内容などに基づいて生産計画を修正することができる。

生産進捗情報取得部１４は、生産現場４の各工程での進捗を示す情報を生産管理システム３（図２参照）から取得する。取得された生産進捗情報は、生産計画記憶部１９を介して生産計画立案部１１に提供される。

日程計画情報記憶部１５は、日程計画情報を記憶する。日程計画情報は、中期間または長期間の生産計画日程を示す情報であり、いつ設計を開始し、いつ終了するか（出荷するか）といった日程を保持する。さらに、日程計画情報には、リソース消費量について特別に指示するための計画値を含めることができる。日程計画情報に計画値が設定されている場合、計画値は生産基本情報１２１に定義されたリソース消費量に優先する。

選択部１６は、「生産基本情報選択部」の例である。選択部１６は、ユーザの手動操作により、または後述する実施例のように自動的に、顧客要求情報に応じた生産基本情報を記憶部１２に記憶された生産基本情報１２１の中から少なくとも一つ選択する。

情報提供部１７は、生産計画立案部１１で作成された生産計画案をユーザに提示する機能である。ユーザは、提示された生産計画案について生産計画立案支援システム１に修正指示を与えたり、承認指示を与えたりする。

生産計画反映部１８は、生産計画案がユーザにより承認されると、その生産計画案を生産計画として生産計画記憶部１９に記憶させる機能である。

生産計画記憶部１９は、製品ごとの生産計画を記憶する機能である。生産計画のモデルについては図３で述べる。

負荷積み上げ部２０は、所定の時間単位（例えば一日単位）で、各工程での生産負荷を積み上げる機能である。以下では、生産負荷を負荷と略記する場合がある。上述したリソースには、それぞれ最大消費量（上限値）が設定される。図３では、この上限値を能力線として示す。

なお、本明細書では、各工程で消費するリソース量（負荷）を時間帯ごとに積み上げることを「山積み」と呼ぶ。積み上げられた負荷を分散させて配置し直すことを「山崩し」と呼ぶ。

生産計画立案部１１は、負荷積み上げ部２０の処理結果（山積み処理の結果）に基づいて、各工程の全体として最適な生産計画となるように、生産計画を作成する。

修正部２１は、記憶部１２に記憶された生産基本情報１２１をリソース消費量の実績値に基づいて修正する機能である。

「生産基本情報生成部」としてのモデル別生産基本情報自動生成部２２は、モデル別生産基本情報１２１をリソース消費量の実績値に基づき自動的に生成する機能である。

「計画値設定部」としての自動設定部２２は、リソース消費量の実績値と製品構成情報１２３とに基づき、計画値を自動的に算出して日程計画情報に設定する機能である。図１では、自動設定部２３と記憶部１２内の製品構成情報１２３とが結ばれていないが、自動設定部２３は、製品構成情報１２３を参照可能である。

図１の下側には、生産管理システム３で管理される生産進捗状況が示されている。生産管理システム３は、生産計画立案支援システム１から受領した生産計画に従って製品を製造する。或る製品が設計されて出荷されるまでに、例えば、「設計」、「調達」、「製造」、「検査」、「出荷」といった段階（工程）を経る。生産進捗状況は、仕掛中の製品が現在どの工程に位置するのかを示す。生産進捗状況を示す情報は、生産進捗情報として、定期的にまたは不定期に生産計画立案支援システム１へ送られる。

図２は、生産計画立案支援システムのハードウェア構成図である。生産計画立案支援システム１は、例えば、コンピュータシステムとして構成されており、通信ネットワークＣＮ１を介して、生産管理システム３に接続されている。生産管理システム３は、他の通信ネットワークＣＮ２を介して、生産現場４と接続されている。

生産計画立案支援システム１は、例えば、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０１と、メモリ１０２と、記憶装置１０３と、通信インターフェース１０４と、ユーザインターフェース部１０５とを備える。

記憶装置１０３には、所定のコンピュータプログラム１０３１が記憶されている。マイクロプロセッサ１０１は、コンピュータプログラム１０３１をメモリ１０２に読み出して実行することにより、生産計画立案支援システム１としての機能を実現する。

通信インターフェース１０４は、生産計画立案支援システム１と生産管理システム３とが双方向通信するための装置である。

ユーザインターフェース部１０５は、生産計画立案支援システム１とユーザとが情報を交換するための装置である。ユーザインターフェース部１０５は、情報入力装置と情報出力装置とを備える。情報入力装置としては、例えば、キーボード、タッチパネル、ポインティングデバイス、音声入力装置などがある。情報出力装置としては、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置などがある。ユーザインターフェース部１０５を生産計画立案支援システム１とは別体のコンピュータ端末として構成し、ユーザインターフェース部１０５と生産計画立案支援システム１とを無線または有線で接続してもよい。

生産管理システム３も、コンピュータシステムとして構成されており、マイクロプロセッサやメモリなどを有する。生産管理システム３の詳細は割愛する。

図３は、生産計画立案部（工場シミュレータ）１１で使用する生産計画モデルの概要を示す説明図である。カスタマイズ製品などのような受注生産品、多品種少量生産品は、受注から出荷にわたって、受注案件別のプロジェクト型で生産される。そこで、本実施例では、例えば、プロジェクト型の日程計画手法であるＰＥＲＴ（Program Evaluation and Review Technique）に基づいて、案件別・工程別の逐次日程計画方法を採用する。

本実施例で採用する方法では、製番または製作枝番に設定された原単位コードに基づき、各工程の単位期間当りのリソース消費量をリソース制約とみなして、各工程・リソースにおける生産負荷の山積み／山崩しを行い、平準化した計画を立案する。

工場シミュレータ１１は、例えば、「フォワード」、「バックワード」、「ハイブリッド」のうちいずれかの方法で、案件別・工程別の日程を計画することができる。

「フォワード」とは、計画開始日から納期（計画終了日）に向かって、製番または製作枝番別の工程順序に従い、順次日程を計画する計画モードである。例えば、案件受注時や工程見直しの際の納期予測などを実施したい場合に、この計画モードを採用する。

「バックワード」とは、納期から計画開始日に向かって、工程順序の逆順に遡って日程を計画するモードである。例えば納期確定後に、実行可能かつ最短の日程で生産する計画を立案したい場合に、この計画モードを採用する。

「ハイブリッド（フォワード＆バックワード）」とは、工程順序の最初から途中までをフォワードで計画し、以降をバックワードで計画するモードである。例えば、設計工程をフォワードで計画して長納期部品などの先行調達を行い、加工・組立以降のモノづくり工程を納期引き付けで実施したい場合に、採用することができる。

図３では、計画モードとして「バックワード」を採用した例を示す。リソース消費量の計算方法を説明する。

図３（１）に示すバックワードの計画モードで計画した案件別・工程の日程に対し、各種リソースの消費量を計算する場合を説明する。ここでは、「納期（出荷）」および「総合試験工程」は割付済みであるとし、その前の工程である「単体試験」は、リードタイム（ＬＴ） が１０ 日であり、試験場Ｚ（作業エリア）を一日当たり２０ ｍ^2使用することとする。この場合、試験場Ｚ の作業エリアＡＺは、ＡＺ＝[ｕ]／[ｂｍ]×（３[ｍ]+２）として求めることができる。

ここで、リソース消費値[ｕ]は「２０ ｍ^2／台」、製作数[ｍ]は「２ 台」であり、基準台数[ｂｍ]を１ 台とすると、１６０[ｍ^2]の作業エリアＡＺを確保する必要があることがわかる。

他リソースの消費量は、以下の通り計算することができる。「設計」工程で消費するリソース「設計部Ｘ（作番取纏）」は、例えば（製作枝番）１[件]と求められる。「加工」工程で消費するリソース「製造ラインＹ（加工時間）」は、例えば「２０ｈ／台」×「２ 台」=４０ｈとして求めらる。「組立」工程で消費するリソース「製造ラインＹ（作業時間）」は、例えば[組立計画ＳＴ]として求められる。図３の例では、「製作枝番Ｃ−１」の組立計画ＳＴ として「５０ｈ」が設定されているものとする。ＳＴとは、標準作業時間（Standard Time）を意味する。標準作業時間を標準時間と呼ぶこともできる。

次に、生産負荷の山積み／山崩し方法について述べる。算出されたリソース消費量（生産負荷）を各リソースに対して山積みし、生産負荷の合計値が上限値に達したかチェックし、必要に応じて生産負荷を分散させる（山崩し処理を実施する）。

山崩しあり／山崩しなしは、リソースごとに設定可能である。「山崩しあり」に設定した場合、各リソースの上限値（図３下側のグラフ中の能力線）を超過すると、工程の割付日程を前倒し（バックワード時）、または後倒し（フォワード時）する。

これに対し、「山崩しなし」と設定した場合、各リソースの上限値を超過しても工程の割付日程は変えずに、そのまま山積みしておく。「山崩しあり」は、例えば、設備などリソース超過した場合の調整余地が少ない工程やリソースで採用することができる。「山崩しなし」は、例えば、部署間や外注などで融通が可能な工程やリソースで採用することができる。

生産負荷の山積み方法は複数ある。本実施例では、図３下側のグラフ内に示すように、例えば４種類の山積み方法について説明する。グラフ中の点線のハッチングが入った領域は、他案件の工程の生産負荷で既に山積みされた領域である。これに対し、グラフ中の車線のハッチングが入った領域は、生産計画の立案対象である「製作枝番Ｃ−１」の各工程で山積みされた生産負荷の領域である。

本実施例では、リソースの消費方法である山積み方法として、「全日占有型」、「全日按分型」、「前詰め型」、「初日消費型」の４種類をリソースの性質に応じて使い分けることができる。すなわち本実施例では、リソースの種類（性質）に応じて、リソースを消費するパターン（リソース消費タイプ）を予め複数用意している。これにより、リソースの種類に応じてリソース消費量を分配することができ、より適切な生産計画を作成することができる。

「全日占有型」では、各工程のリードタイムの期間に対し、計算したリソース消費量（生産負荷）をそのまま山積みする。

リソース「設計部Ｘ（作業取纏）」の例では、設計工程のリードタイム「１０日」にわたって、１件山積みしている。このリソースは「山崩しなし」に設定されているため、上限値「１０件／日」を超過してもそのまま山積みしておく。もしも、このリソース「設計部Ｘ（作業取纏）」について「山崩しあり」と設定された場合、「バックワード」モードであれば日程の前方向に工程がシフトされ、「フォワード」モードであれば日程の後方向に工程をシフトさせて、リードタイムの全期間でリソース上限値を満たす日程となるように割り付ける。

「全日按分型」では、計算したリソース消費量（生産負荷）を各工程のリードタイムの期間で除算して１日当たりの生産負荷を算出し、各々の日付に山積みする。リソース「製造ラインＹ（加工時間）」の例では、生産負荷「４０ｈ」 を加工工程のリードタイム「５日」で除算し、１日当たり「８ｈ」の負荷を山積みする。このリソースは「山崩しあり」に設定されているため、通常であれば、払出の前日から加工が割付られる。図３の例では、リードタイムの全期間でリソース上限値を満たす日付まで前倒しされている。

「前詰め型」では、計算したリソース消費量（生産負荷）を各工程のリードタイムの期間に対し、前詰めで順次山積みする。リソース「製造ラインＹ（作業時間）」の例では、リソース消費量「５０ｈ」を前詰めで山積みしている。ここで、「山崩しあり」と設定されているとすると、リードタイムの期間で山積みしきれなかった場合、日程の前倒し／後倒しが行われる。なお、「山崩しなし」に設定された場合、リードタイムの初日に全て山積みされる。一方、「山崩しあり」に設定された場合、リードタイム期間の前の日付から順にリソース消費量が入る分だけ山積みされていく。ここで、リードタイム期間でリソース消費量を山積みしきれない場合は、日程の前倒し（バックワード時）／後倒し（フォワード）を実行する。

「初日消費型」では、計算したリソース消費量（生産負荷）を各工程の初日に全て山積みする。「初日消費型」は、例えば、各工程の投入量を制御する場合などに採用することができる。「初日消費型」方式は、リードタイム期間の初日に全て山積みし、「山崩しあり」に設定された場合は、日程の前倒し（バックワード時）／後倒し（フォワード）を実行する。

なお、図３では記載を省略しているが、前後の工程間に所定時間（例えば、所定日数）の空き日程を設けることもできる。例えば、「調達」から「払出」までの間に部品納入日の変動リスクを吸収するための空き日程を設けたり、「組立」から「単体試験」までの間に製品搬送を行うための空き日程を設けたりしてもよい。ここで「払出」とは、対象の製品を生産するのに必要な部品やユニットを供給することを意味する。

図４は、生産計画立案支援処理のフローチャートである。本処理は、生産計画立案支援システム１のマイクロプロセッサ１０１がコンピュータプログラム１０３１を実行することにより実現される。そこで、本処理の動作の主体を生産計画立案支援システム１（以下、立案支援システム１と略記する場合がある）であるとして説明する。ここでは、製品モデル別の生産基本情報１２１を原単位１２１と呼ぶ。

まず最初に、立案支援システム１の顧客要求情報取得部１３は、顧客要求情報を取得する（Ｓ１１）。立案支援システム１の選択部１６は、顧客要求情報に応じた原単位コードを設定する（Ｓ１２）。

例えば、ユーザは、顧客要求情報に含まれる製品の概略仕様や名称、発注元などの情報に基づいて、対象の製品に最も似ている製品モデルに対応する原単位１２１を選択することができる。そして、立案支援システム１は、選択された原単位１２１を特定する原単位コードを設定する。ユーザが立案支援システム１に原単位コードを入力することにより設定してもよい。後述の実施例のように、対象の製品の構成概要と製品構成情報１２３を比較することにより、対象製品に最も類似する製品モデルの原単位コードを自動的に設定することもできる。

立案支援システム１の生産計画立案部１１は、所定のシミュレーション処理を実行することにより、生産計画を立案する（Ｓ１３）。立案支援システム１は、例えば図３でも述べたように、原単位１２１に定義された工程毎のリソース消費量に従って、各工程の日程別にリソース消費量を積み上げる（山積み処理）。そして、立案支援システム１は、山崩しが可能なリソース消費量については他の日程に分散させて再配置するなどして、生産計画を作成する。

立案支援システム１の情報提供部１７は、ステップＳ１３での処理結果をユーザインターフェース部１０５を介してユーザに提供する（Ｓ１４）。ユーザが提示された生産計画を修正した場合、その修正内容はユーザインターフェース部１０５を介して立案支援システム１に入力される（Ｓ１５）。

立案支援システム１の生産計画反映部１８は、ユーザが生産計画を承認したか監視しており（Ｓ１６）、ユーザにより承認された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ユーザに承認された生産計画を生産計画記憶部１９に登録させる（Ｓ１７）。

ユーザが生産計画を修正した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、立案支援システム１はステップＳ１３に戻り、再度シミュレーション処理を実行する。

いったん生産計画を作成した後に、顧客要求情報が変更される場合もある。立案支援システム１の顧客要求情報取得部１３は、顧客要求情報に変更があったことを確認すると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、顧客要求情報のうち変更されたパラメータ（例えば、納期、製作数、仕様）を用いて（Ｓ１９）、再びシミュレーション処理を実行する（Ｓ１３）。

顧客要求情報に変更がない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、本処理は終了する。なお、ステップＳ１８，Ｓ１９は別のフローチャートとして表示することができるが、ここでは説明の便宜上、ステップＳ１〜Ｓ１７に続く処理として示している。

図５は、生産計画の立案方法の例を示す説明図である。日程計画情報記憶部１５は、顧客から受注した製番モデルごとに日程計画情報１５１を記憶している。生産計画立案部である工場シミュレータ１１は、工場シミュレータエンジン１１１へ所定の情報を入力することにより、生産計画を立案する。

日程計画情報記憶部１５に格納された日程計画情報１５１は、例えば、製番コード１５１１と、原単位コード１５１２と、製作数１５１３と、工程ごとの工程情報１５１４とを含む。工程情報１５１４は、その工程の終了予定日１５１４１と、その工程が実際に終了した実績日１５１４２と、計画作業標準時間（計画ＳＴ）１５１４３とを含む。

ここで、製番コード１５１１とは、受注した製品に付与される識別情報である。原単位コード１５１２とは、製番コード１５１１で特定される製品（受注製品）に類似する製品モデルに対応する原単位１２１を示す情報である。製作数１５１２とは、受注製品の数量、すなわち顧客の発注した製品の数である。工程情報１５１４は、受注製品の生産に関する工程の管理情報である。例えば、「設計」、「調達」、「製造」、「検査」、「出荷」といった工程ごとに、その工程の終了予定日１５１４１および終了実績日１５１４２が記録される。

計画ＳＴ１５１４３には、例えば、原単位１２１では対応が難しい個別事情が受注製品に存在する場合に、その個別事情を考慮した作業時間を見積もることができるのであればその値が設定される。例えば、原単位１２１に対応する製品モデルの構成に比べて特殊部品が追加されたとか、特殊な加工が追加されたなどのように、生産工程の作業時間に影響を与える個別事情がある場合、ユーザは、その個別事情を加味した作業時間を計画ＳＴ１５１４３へ設定する。したがって、計画ＳＴ１５１４３に設定される値は、後述する原単位１２１の消費リソース１２１４１に含まれる標準作業時間（ＳＴ）とは異なる。

記憶部１２に格納された原単位１２１（原単位情報１２１）は、例えば、原単位コード１２１１と、基準製作数１２１２と、工程順序１２１３と、工程ごとの工程情報１２１４とを含む。工程情報１２１４は、その工程で使用する（消費する）各リソース１２１４１の消費量と、標準リードタイム１２１４２と、リードタイム係数条件１２１４３とを含んでいる。

原単位１２１とは、上述のように、製品モデルごとに予め作成された情報であり、一つの製品モデル（一つの原単位）に、一つまたは複数の製品が対応づけられる。既存の製品モデルのいずれとも似ていない製品を受注した場合は、新たな製品モデル（原単位）を定義することができる。

原単位コード１２１１とは、原単位１２１を特定する識別情報である。基準製作数１２１２とは、基準の製作数である。基準製作数は通常、１個であるが、複数個一セットで製造する製品の場合は、「１」以外の値が設定される。工程順序１２１３とは、原単位１２１で特定される製品を生産するための複数工程の順序を示す。工程情報１２１４は、工程ごとに用意される。消費リソース１２１４１は、その工程で使用するリソースの消費量である。ここでは、作業時間（ＳＴ）を例示する。標準リードタイム１２１４２は、その工程の標準的なリードタイムである。リード係数条件１２１４３は、標準リードタイムを計画ＳＴ１５１４３の値で補正する場合に使用する係数である。

記憶部１２には、リソースごとの生産能力情報１２２も記憶されている。生産能力情報１２２は、例えば、最大消費量である能力値（上限値）１２２１と、リソース消費タイプ１２２２とを含む。リソース消費タイプ１２２２とは、例えば、上述した「全日占有型」、「全日按分型」、「前詰め型」、「初日消費型」である。すなわち、本実施例では、各工程で使用される各リソースについて、その性質に応じた消費タイプを定義できるようになっている。

工場シミュレータ１１による作業時間（ＳＴ）の選択について説明する。工場シミュレータ１１は、日程計画情報１５１に計画ＳＴ１５１４３が設定されている場合、計画ＳＴを使用する。計画ＳＴは、生産計画立案の対象である製品とその製品に類似する製品モデルとの間の差異を反映する値であるため、計画ＳＴを用いて生産計画を立案する方が精度が向上するためである。

これに対し、工場シミュレータ１１は、日程計画情報１５１に計画ＳＴ１５１４３が設定されていない場合、原単位１２１に定義されている作業時間（ＳＴ）を用いる。つまり、特殊な仕様や加工についての作業時間の見積もりができない場合であっても、工場シミュレータ１１は、原単位１２１を用いることで、ある程度の精度を持った生産計画を生成できる。

リードタイム（ＬＴ）の選択について説明する。計画ＳＴ１５１４３が設定されている場合、計画ＳＴ１５１４３の値と標準リードタイム１２１４２の値とリード係数条件１２１４３とに基づいて、生産計画の立案に使用するリードタイムを算出する。リードタイム係数条件１２１４３には、作業時間（ＳＴ）の値に応じて係数が設定されている。

例えば、標準リードタイムが１日であり、計画ＳＴが３０時間であり、係数は、作業時間が１時間から１０時間までは「１」、作業時間が１０時間を超えて３０時間までは「２」であるとする。

工場シミュレータ１１は、計画ＳＴが存在する場合は計画ＳＴを採用する。計画ＳＴの値が３０時間なので、係数は「２」となる。工場シミュレータ１１は、標準リードタイムの「１日」に係数「２」を乗じて、リードタイム「２日」を得る。なお、計画ＳＴ１５１４３が設定されていない場合、工場シミュレータ１１は、標準リードタイム１２１４２の値を採用する。

図６は、生産計画の立案対象である製品について既存の原単位１２１の中から最も類似すると考えられる製品モデルの原単位１２１を設定する画面Ｇ１の例である。

原単位コード設定画面Ｇ１は、例えば、案件検索条件部ＧＰ１１と、検索結果表示部ＧＰ１２と、検索ボタンＢ１１と、登録ボタンＢ１２とを備える。

ユーザは、例えば、注文番号、製番、製番ステータス（完了、未完了など）といった検索条件を指定することにより、原単位コードを設定したい製品（生産計画の立案対象製品）を検索することができる。

検索結果表示部ＧＰ１２には、検索条件に該当する製品について、例えば、連番、チェック欄（選択欄）、注文番号、製番、品名、製作数、製番ステータス、原単位コードなどが一覧形式で表示される。ユーザが原単位コード欄を選択すると、図６の下側に示すように、原単位コードを選択するための画面ＧＰ１３が出現する。

原単位コード選択画面ＧＰ１３は、例えば、原単位コードと、製品名称とを対応づけて表示する。なお、製品名称は、例えば、製品の種類、概略仕様、仕向先などの情報が含まれるようにして登録されていると使い勝手がよい。ユーザは、製品名称に基づいて、生産計画の立案対象の製品に最も近いと思われる原単位コードを選択する。

図７は、生産計画の立案対象とする製品を選択する画面Ｇ２の例である。シミュレーション対象選択画面Ｇ２は、例えば、案件検索条件ＧＰ２１と、検索結果表示部ＧＰ２２と、検索ボタンＢ２１と、シミュレーション開始ボタンＢ２２とを備える。

ユーザは、注文番号や製番などの検索条件を指定して検索させ、その検索結果の中から生産計画の立案対象となる製品を少なくとも一つ選択する。生産期間が重なる複数の製品の全てを一括して選択することもできる。ユーザが、対象の製品または製品群を選択してから開始ボタンＢ２２を操作すると、シミュレーション開始画面Ｇ３へ遷移する。

図８は、シミュレーション開始画面Ｇ３の例である。シミュレーション開始画面Ｇ３は、例えば、シミュレーションモード選択部ＧＰ３１と、シミュレーション対象製品表示部ＧＰ３２と、シミュレーション開始ボタンＢ３１とを備える。

シミュレーションモード選択部ＧＰ３１は、例えば、スケジューリングモード選択部ＧＰ３１１と、山崩し処理設定部ＧＰ３１２と、シミュレーション順序指定部ＧＰ３１３とを備える。

スケジューリングモード選択部ＧＰ３１１では、例えば「日程計画通り」、「全タスクフォワード」、「全タスクバックワード」、「フォワード＆バックワード（ハイブリッド）」の中からいずれか一つ選択可能である。「日程計画通り」とは、既に設定された日程に従ってシミュレーションすることを意味する。タスクとは工程を意味する。他のモードについては、図３で述べた通りである。

山崩し処理設定部ＧＰ３１２は、山崩し処理（負荷分散処理）を実施するか否かを設定する。山崩し処理あり（図中、山崩しあり）に設定された場合、工場シミュレータ１１は、各工程の各単位期間において、各リソースの消費量（生産負荷、あるいはリソース負荷）が能力値（上限値）以内となるように、工程の計画を立案する。これに対し、山崩し処理なしに設定された場合、工場シミュレータ１１は、各リソースの能力を考慮せずに工程の計画を立案する。すなわち、工場シミュレータ１１は、各リソースの能力が無制限であるとみなしてシミュレーションを実施するため、リードタイムが最小となる工程計画を立案することができる。ユーザは、山崩し処理なしでのシミュレーション結果結果から、ボトルネックの有無などを確認することができる。ユーザは、能力値を超えた箇所については、例えば、作業者グループの人数を調整したり、設備を追加したりすることにより、ボトルネックを解消することができる。

シミュレーション順序指定部ＧＰ３１３は、シミュレーション順序を選択する。例えば、注文番号、製番、製作数などの観点からシミュレーション順序を指定できる。シミュレーション順序指定部ＧＰ３１３で指定したシミュレーション順序と、スケジューリングモード選択部ＧＰ３１１で選択されたスケジューリングモードとにより、シミュレーション対象の優先順序が決定される。

シミュレーション対象製品表示部ＧＰ３２において、ユーザは、抽出された製品の中からシミュレーション処理の対象外とする製品を選択することができる。

図９は、シミュレーション結果画面Ｇ４の例である。シミュレーション結果画面Ｇ４は、例えば、シミュレーションモード表示部ＧＰ４１と、表示方法表示部ＧＰ４２と、ガントチャートＧＰ４３と、生産負荷の山積みグラフＧＰ４４と、日程計画反映ボタンＢ４１とを備える。

シミュレーションモード表示部ＧＰ４１には、シミュレーション処理に使用したパラメータ（スケジューリングモードなど）が表示される。表示方法表示部ＧＰ４２は、ガントチャートＧＰ４３に表示する項目の順序を表示する。例えば、注文番号、製番、起点タスクの日付について、昇順または降順のいずれかで表示させることができる。さらに、表示方法表示部ＧＰ４２は、ガントチャートＧＰ４３、山積みグラフＧＰ４４、図示せぬ期限情報のうちいずれを表示させるかを選択するためのボタンを備えてもよい。図９では、ガントチャートＧＰ４３と山積みグラフＧＰ４４の両方を一つの画面Ｇ４に表示させるかのように示すが、いずれか選択された方を表示させてもよい。

山積みグラフＧＰ４４では、各工程のリソースごとにリソース消費量（生産負荷）を山積みしたグラフを表示することができる。山積みグラフＧＰ４４において、符号Ｔｈ１〜Ｔｈ３は、能力値を示す閾値である。

このように構成される本実施例によれば、製品モデル別の生産基本情報である原単位１２１を用意しておき、対象製品に近い製品モデルの原単位１２１に基づいて、生産計画を立案することができるため、部品構成表を作成する手間がかからず、効率的に生産計画を作成することができる。

さらに本実施例によれば、事前に見積もり可能なリソース消費量については、計画値として設定することができるため、製品モデルとの乖離が大きい製品の場合であっても生産計画を作成することができ、使い勝手が高い。

図１０および図１１を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第１実施例の変形例に相当するため、第１実施例との差異を中心に述べる。本実施例では、作業時間（ＳＴ）を自動学習する。

図１０は、生産計画の立案方法の例を示す説明図である。図１０と図５を比較すると、本実施例では、作業時間自動修正部２１と、作業時間自動設定部２３とを備える。作業時間自動修正部２１は、図１における修正部２１の一例である。作業時間自動設定部２３は、図１における自動設定部２３の一例である。

図１１は、実績値データベース１２４の例を示す。実績値データベース１２４は、例えば、原単位コードと、製品名称と、工程名と、実績作業時間とを対応づけて管理することができる。

作業時間自動修正部２１は、作業時間の実績値を管理する実績値データベース１２４に基づいて、原単位１２１の消費リソース１２１４１内の作業時間を修正する。作業時間自動修正部２１は、例えば、実績値データベース１２４に記憶された実績値の所定の実績値を取り出して統計処理することにより、原単位１２１内の作業時間を自動的に修正することができる。すなわち、本実施例では、原単位１２１の持つ情報のうち所定の一部について自動学習する機能を追加している。

作業時間自動設定部２３は、製品構成情報１２３と実績値データベース１２４とに基づいて、日程計画情報１５１内の計画ＳＴ１５１４３の値を算出し、設定する。過去に製造された製品構成と対象製品の構成との比較結果に応じて、実績値データベース１２４から読出した実績値を補正することにより、計画ＳＴ１５１４３の値を自動的に設定することができる。なお、ユーザは、自動的に設定された計画ＳＴ１５１４３の値を手動で変更することもできる。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、原単位１２１内のリソース消費量（作業時間ＳＴ）を自動的に修正（学習）することができ、さらに、計画ＳＴ１５１４３の値も自動的に設定することができるため、ユーザの使い勝手が向上する。

図１２を用いて第３実施例を説明する。本実施例では、新たな原単位１２１を自動的に設定することができると共に、対象製品に適した原単位コードを自動的に設定することができる。

図１２は、生産計画の立案方法の例を示す説明図である。図１２と図１０とを比較すると、本実施例では、原単位１２１を自動的に生成する原単位自動生成部２２と、日程計画情報１５１に原単位１２１を自動的に設定する原単位コード自動設定部１６ａとを備えている。

原単位自動生成部２２は、図１におけるモデル別生産基本情報自動生成部２２の一例である。原単位コード自動設定部１６ａは、図１における選択部１６の一例である。

原単位自動生成部２２は、例えば、作業時間自動修正部２１での処理結果に基づいて、新たな原単位１２１を生成するか否かを判定する。原単位自動生成部２２は、新たな原単位１２１を生成すべきと判定すると、元となる原単位１２１の少なくとも一部を書き換えることにより新たな原単位１２１を生成する。新たに生成された原単位１２１は、記憶部１２に記憶される。

例えば、作業時間自動修正部２１が或る原単位の作業時間についてその実績値を統計処理した結果、異なる作業時間パターンを発見する場合が考えられる。この場合、一方の作業時間パターンに即して生成された原単位では、他の作業時間パターンは異質なものとなり、生産計画の精度に影響を与える可能性がある。そこで、本実施例では、例えば、リソース消費量（作業時間）のパターンの相違に基づいて、新たな原単位１２１を自動的に生成する。

原単位コード自動設定部１６ａは、対象製品の概要構成と製品構成情報１２３とを比較することにより、対象製品に最も近いと判定される製品モデルの原単位１２１を抽出し、対象製品の日程計画情報１５１に設定する。

このように構成される本実施例も第１、第２実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例によれば、より一層使い勝手を向上することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。

さらに本実施形態は、計算機を用いて生産計画の立案を支援する方法を開示する。この生産計画立案支援方法は、例えば、「計算機を用いて生産計画の立案を支援する生産計画立案支援方法であって、前記計算機は、製品の生産管理に用いる所定の生産基本情報と生産能力を管理する生産能力情報とを記憶部に記憶し、入力される顧客要求情報に基づいて、前記記憶部に記憶された生産基本情報の中から少なくとも一つの生産基本情報を選択し、前記選択された生産基本情報と前記生産能力情報と生産現場から取得される生産進捗情報とに基づいて、生産計画案を生成し、前記生産計画立案部により生成された生産計画案を、生産計画記憶部の記憶する生産計画として反映させる、生産計画立案支援方法。」と表現することができる。

１：生産計画立案支援システム、３：生産管理システム、４：生産現場、１１：生産計画立案部、１２：記憶部、１３：顧客要求情報取得部、１４：生産進捗情報取得部、１５：日程計画情報記憶部、１６：選択部、１７：情報提供部、１８：生産計画反映部、１９：生産計画記憶部、２０：負荷積み上げ部、２１：修正部、２２：モデル別生産基本情報自動生成部、２３：自動設定部

Claims (8)

1. 生産計画の立案を支援する生産計画立案支援システムであって、
   製品の生産管理に用いる所定の生産基本情報と生産能力を管理する生産能力情報とを記憶する記憶部と、
   入力される顧客要求情報に基づいて、前記記憶部に記憶された生産基本情報の中から少なくとも一つの生産基本情報を選択する生産基本情報選択部と、
   前記選択された生産基本情報と前記生産能力情報と生産現場から取得される生産進捗情報とに基づいて、生産計画案を生成する生産計画立案部と、
   前記生産計画立案部により生成された生産計画案を、生産計画記憶部の記憶する生産計画として反映させる生産計画反映部と、
   を備える生産計画立案支援システム。
2. 前記生産計画立案部の生成した前記生産計画案をユーザへ提供する情報提供部をさらに備える、
   請求項１に記載の生産計画立案支援システム。
3. 前記生産基本情報は、製品のモデル別に生成されるものであって、前記製品の生産に要する各工程の情報と、前記各工程で使用するリソースごとのリソース消費量を含む、
   請求項２に記載の生産計画立案支援システム。
4. 前記生産計画立案部は、前記リソース消費量のうち所定のリソース消費量について計画値が入力される場合、前記選択された生産基本情報に含まれる前記リソース消費量に代えて前記計画値を使用する、
   請求項３に記載の生産計画立案支援システム。
5. 前記所定のリソース消費量の実績値に基づいて、前記所定のリソース消費量を修正する修正部をさらに備えた、
   請求項４に記載の生産計画立案支援システム。
6. 前記所定のリソース消費量の実績値と処理対象の製品の構成情報とに基づいて、前記計画値を設定する計画値設定部をさらに備えた、
   請求項４に記載の生産計画立案支援システム。
7. 前記修正部の処理結果に基づいて新たな生産基本情報を生成し、前記記憶部に記憶させる生産基本情報生成部をさらに備えた、
   請求項５に記載の生産計画立案支援システム。
8. 前記生産基本情報選択部は、前記顧客要求情報と前記処理対象の製品の構成情報とに基づいて、少なくとも一つの前記生産基本情報を選択する、
   請求項６に記載の生産計画立案支援システム。

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