JP2020035385A - スケジュール作成装置、スケジュール作成方法及びプログラム - Google Patents

スケジュール作成装置、スケジュール作成方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】搬送装置の搬送スケジュールを自動作成するスケジュール作成装置を提供する。【解決手段】製品を搬送装置によって生産工程ごとに定められた作業位置へ搬送するための搬送装置の搬送スケジュールを作成するスケジュール作成装置は、記作業位置および搬送装置の搬送経路に第１スコアを設定し、製品に対して第２スコアを設定し、第１スコアおよび第２スコアに基づいて、複数の作業位置に存在する製品の中から搬送装置が搬送する製品を決定する。【選択図】図１

Description

本発明は、スケジュール作成装置、スケジュール作成方法及びプログラムに関する。
工場等の生産ラインでは、製造中の製品を生産工程ごとにその工程で使用する各生産設備へ移動させながら製品を完成させる。このような工場では、製品の移動に搬送装置を使用する場合がある。この搬送装置の搬送スケジュールは、製品の生産スケジュールに基づき、各生産設備の使用状況等を考慮して作業者が手動で作成することが多い。
関連する技術として、特許文献１には、製品の現在位置と搬送経路、搬送装置の現在の稼働状況などの情報に基づいて、製品および搬送装置の移動をシミュレーションして複数の稼働スケジュールを作成し、それらの中から最適な稼働スケジュールを選定する稼働スケジューリング装置が開示されている。
特開平６−３２８１１２号公報
しかし、手動による搬送装置の搬送スケジュール作成は時間や手間がかかり担当者の負担が大きい。例えば、実際の生産ラインでは、様々な理由で生産スケジュールを変更しなければならないことがある。生産スケジュールに変更が発生した場合、その変更に合わせて搬送スケジュールを手動で再作成する追加作業が発生し、担当者の負担が増大する。
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできるスケジュール作成装置、スケジュール作成方法及びプログラムを提供することを目的としている。
本発明の一態様によれば、スケジュール作成装置は、製品を搬送装置によって生産工程ごとに定められた作業位置へ搬送するための前記搬送装置の搬送スケジュールを作成するスケジュール作成装置であって、前記作業位置および前記搬送装置の搬送経路に第１スコアを設定し、前記製品に対して第２スコアを設定し、前記第１スコアおよび前記第２スコアに基づいて、複数の前記作業位置に存在する前記製品の中から前記搬送装置が搬送する前記製品を決定するスケジュール作成部、を備える。
本発明の一態様によれば、前記スケジュール作成部は、前記作業位置および前記搬送経路への前記搬送装置の通行が可能かどうかに基づいて前記第１スコアを設定し、予め設定された前記作業位置ごとの優先度に基づいて、その前記作業位置に存在する前記製品の前記第２スコアを設定する。
本発明の一態様によれば、前記スケジュール作成部は、前記作業位置に存在する前記製品の有無および前記製品に対する生産作業の状況に基づいて、当該作業位置に対する前記第１スコアを設定する。
本発明の一態様によれば、前記スケジュール作成部は、前記作業位置ごとの優先度に加え、所定の生産スケジュールにおいて定められた前記作業位置における作業開始時刻に基づいて、前記第２スコアを設定する。
本発明の一態様によれば、前記スケジュール作成部は、前記製品を搬送する前記搬送装置が通行する前記搬送経路の前記第１スコアを、当該搬送装置が搬送する前記製品の前記第２スコアに基づいて更新する。
本発明の一態様によれば、前記スケジュール作成装置において、前記第１スコアには、前記搬送装置の通行が困難なほど大きな値を設定し、前記第２スコアには、当該第２スコアを設定した前記製品の生産作業の優先度が高い程大きな値を設定し、前記スケジュール作成部は、前記第２スコアに、当該第２スコアを設定した前記製品の搬送経路に対して設定された前記第１スコアよりも大きな値が設定された前記製品を搬送候補として選択する。
本発明の一態様によれば、前記スケジュール作成部は、前記製品の搬送経路に対して設定された前記第１スコアよりも大きな前記第２スコアが設定された前記製品が存在しない場合、最大の前記第２スコアが設定された前記製品を退避するよう決定する。
本発明の一態様によれば、前記搬送装置が複数ある場合、前記スケジュール作成部は、既に搬送する製品が決定した前記搬送装置が通行する搬送経路の前記第１スコアに、他の前記搬送装置の通行が不可能となるような値を設定する。
本発明の一態様によれば、前記スケジュール作成部は、前記製品を前記搬送装置に割り当てると、当該製品を搬送した後の前記作業位置と前記製品の対応関係を算出し、その対応関係に基づいて搬送後の前記第１スコアおよび前記製品の前記第２スコアを算出し、次に搬送する前記製品を決定する。
本発明の一態様によれば、スケジュール作成方法は、製品を搬送装置によって生産工程ごとに定められた作業位置へ搬送するための前記搬送装置の搬送スケジュールを作成するスケジュール作成装置によるスケジュール作成方法であって、前記作業位置および前記搬送装置の搬送経路に第１スコアを設定するステップと、前記製品に対して第２スコアを設定するステップと、前記第１スコアおよび前記第２スコアに基づいて、複数の前記作業位置に存在する前記製品の中から前記搬送装置が搬送する前記製品を決定するステップとを有する。
本発明の一態様によれば、プログラムは、スケジュール作成装置のコンピュータを、製品を搬送装置によって生産工程ごとに定められた作業位置へ搬送するための前記搬送装置の搬送スケジュールを作成するにあたり、前記作業位置および前記搬送装置の搬送経路に第１スコアを設定する手段、前記製品に対して第２スコアを設定する手段、前記第１スコアおよび前記第２スコアに基づいて、複数の前記作業位置に存在する前記製品の中から前記搬送装置が搬送する前記製品を決定する手段、として機能させる。
本発明によれば、搬送装置の搬送スケジュールを自動的に作成することができる。
本発明の一実施形態におけるスケジュール作成装置のブロック図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第１の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第２の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第３の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第４の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第５の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第６の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第７の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第８の図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成装置が作成したスケジュールの一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるポジションレベル設定処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態における優先度設定処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態における搬送経路追跡処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるポジションレベル更新処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態における搬送対象の決定処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態におけるスケジュール作成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態によるスケジュール作成方法について図１〜図１７を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成装置のブロック図である。
スケジュール作成装置１０は、生産工程ごとに定められた作業位置で加工などを行って製品を製造する工場等の生産ラインにおける搬送装置の搬送スケジュールを作成する。生産工程ごとの作業位置には、その生産工程に必要な生産設備などが備えられていて、１つの生産工程が終了すると、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）等の搬送装置が、次の生産工程の設備が設置された作業位置へ製造中の製品を搬送する。各製品の生産工程に関する時間割り（生産スケジュール）は、予め定められている。つまり、どの作業位置で、どの製品について何時から何時まで生産作業を行うかという生産スケジュールは、外部から与えられる。搬送装置の台数は限られており、また、次の作業位置まで製品を搬送するためには所定の時間を要する。搬送装置は、生産スケジュールどおりに生産作業が開始できるよう、各製品を次の作業位置まで搬送することが求められる。スケジュール作成装置１０は、これらの制約の下、搬送装置が、製造中の製品をどの作業位置から他のどの作業位置へ何時に搬送すればよいかを計画し、その計画情報（搬送装置の搬送スケジュール）を出力する。なお、本明細書では、全ての生産工程を終了した最終形態としての製品だけでなく、製造中の製品を含め製品と記載する。
図１に示すようにスケジュール作成装置１０は、情報取得部１１と、出力部１２と、記憶部１３と、スケジュール作成部１４を備える。
情報取得部１１は、生産スケジュールや搬送に用いることができる搬送装置の台数などスケジュール作成に必要な情報を取得する。
出力部１２は、作成した搬送装置の搬送スケジュールを表示装置等の他の装置に出力する。
記憶部１３は、情報取得部１１が取得した各種データ、スケジュール作成処理中のデータ、作成したスケジュールなど各種情報を記憶する。
スケジュール作成部１４は、搬送装置の搬送スケジュールを作成する。スケジュール作成部１４は、各製品と、作業位置と、搬送装置が作業位置間を移動するときに通行する搬送経路とに対して所定のルールに則ってスコアを設定し、設定したスコアに基づいて搬送すべき製品を決定する。スケジュール作成部１４は、ポジションレベル設定部１４１と、優先度設定部１４２と、搬送製品決定部１４３と、を備えている。これらの機能部については、以下に図２〜図９を用いて説明する。
図２は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第１の図である。
図２を用いて、本実施形態にて搬送装置の搬送スケジュール作成の対象とする生産ラインの一例について説明する。図は、ある生産ラインの平面図（模式図）である。Ｇ，Ａ等が付された各区画は、生産工程に応じた作業位置である。上記の通り、生産工程ごとに作業位置は定められている。具体的には、生産工程を工程順に工程１〜７とすると、工程１の作業は作業位置Ａで行い、工程２は作業位置Ｂ、工程３は作業位置Ｃ、工程４は作業位置Ｄ、工程５は作業位置Ｅ、工程６は作業位置Ｆ、工程７は作業位置Ｇでそれぞれ行う。例えば、生産工程の進捗に伴い、製品は、作業位置Ａ、次にＢまたはＣ、次にＤ、次にＥ、次にＦ、次にＧの順に移動し、各作業位置の間は、搬送装置が製品を積載して搬送する。なお、同じアルファベットの後に数字が付された位置は、同じ生産工程の作業位置が複数存在することを示す。例えば、Ｃ１〜Ｃ６であれば、工程３を行う作業位置Ｃが６か所設けられていることを表している。Ｄ１〜Ｄ３、Ｅ１〜Ｅ２、Ｆ１〜Ｆ２についても同様である。
Ｐ１、Ｐ２は退避場所である。これらは、優先度の高い製品を次工程の作業位置に搬送したいにもかかわらず、その作業位置に作業を終えた製品が設置されている場合などに、作業を終えた製品を一時的に退避しておく目的で使用される場所である。
製品２０は、搬送待ちの製品を表している。つまり、製品２０は、その作業位置での生産作業が終了して次の作業位置（生産工程）への移動を待機している製品である。製品２１は、生産作業中の製品を表している。製品２１は、作業中なので、現在のところ搬送対象とはならない。例えば、作業位置Ｇでは、製品２１に対して、最終工程の生産作業が実行中である。作業位置Ａでは、工程１の生産作業が終了し、製品２０は待機中である。同様に作業位置Ｂでは、工程２の生産作業が終了し、製品２０は待機中である。また、作業位置Ｃ６には、製品２０，２１が配置されておらず、1つ前の工程で待機中の製品２０の受け入れが可能な状態である。各製品２０，２１が配置される作業位置やその時間は、生産スケジュールによって定められている。
Ｇ前、Ａ前などの場所は、搬送装置が通行する搬送経路である。矢印で示すように図２の例の場合、生産工程を進めるためには、作業位置Ａの製品２０を作業位置Ｂへ移動し、作業位置Ｂの製品２０を作業位置Ｃ６へ移動する。また、作業位置Ｄ１の製品２０を作業位置Ｅ２へ移動し、作業位置Ｅ２の製品２０を作業位置Ｆ２へ移動する。例えば、製品２０を作業位置Ａから作業位置Ｂへ移動する場合、製品２０は、搬送経路Ａ前、Ｈ内、扉前、Ｂ前などを通行する。
なお、ある作業位置から別の作業位置へ製品２０を移動する場合、一定の時間（例えば、１５分）が掛かる。例えば、搬送装置が複数台ある場合、複数の搬送装置が衝突しないように移動させることができれば、複数の製品２０を並行して同時に移動させることができる。しかし、搬送装置が１台しかなければ、最も優先すべき１つの製品２０を選択して、次の作業位置へ移動させることになる。
スケジュール作成装置１０は、生産作業の優先度（製品の優先度）、搬送装置の台数、搬送先に他の製品２０，２１が存在しないこと、複数の搬送装置がある場合は走行中にそれらが衝突しないようにすること等の制約下、搬送装置の搬送スケジュールを作成する。以下、図２を用いて説明した事項を前提として、スケジュール作成部１４の各機能部について説明する。図２を用いて説明した事項（各製品２０，２１の作業位置と作業時間を含む生産スケジュール、生産工程と作業位置の関係、搬送経路、搬送装置の台数）は、スケジュール作成における初期条件として、スケジュール作成装置１０へ入力され、情報取得部１１がこの情報を取得し、記憶部１３に記録する。
図３は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第２の図である。図３を用いて、ポジションレベル設定部１４１の機能について説明する。
ポジションレベル設定部１４１は、製品２０、２１が配置される作業位置に基づいて、各作業位置にポジションレベルを設定する。例えば、作業中の製品２１が配置される作業位置のポジションレベルには、その作業位置を搬送装置が通行できないことを意味する「９９９」を設定する。例えば、作業位置Ｃ１〜Ｃ５には、製品２１が存在する。その為、ポジションレベル設定部１４１は、ポジションレベル「９９９」を作業位置Ｃ１〜Ｃ５に設定する。作業位置Ｄ２，Ｄ３，Ｅ１，Ｇについても同様である。
また、ポジションレベル設定部１４１は、搬送待ちの製品２０が存在する作業位置には、ポジションレベルの値に「０」を設定する。例えば、製品２０が存在する作業位置（Ａ，Ｂ，Ｄ１，Ｅ２，Ｆ２）とその搬送先（ただし、ポジションレベル９９９が設定されていないことが条件）の作業位置には「０」が設定される。
また、ポジションレベル設定部１４１は、それ以外の空き作業位置（作業位置Ｆ１）について、ポジションレベルの値に「−９９９」を設定する。
また、ポジションレベル設定部１４１は、各搬送経路（Ｇ前、Ａ前、Ｂ前、Ｃ１前など）のポジションレベルの値にも空きポジションであることを示す「−９９９」を設定する。
このようにポジションレベル設定部１４１は、搬送装置が通行して良い場所には小さな値のポジションレベルを設定し、搬送装置が通行してはいけない場所には大きな値のポジションレベルを設定する。図３の「ｌｖ＝９９９」等の記載はポジションレベルを示している。
次に図４〜図６を用いて、優先度設定部１４２の機能について説明する。
図４は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第３の図である。優先度設定部１４２は、優先して生産作業を行わなければならない製品に高い優先度を設定する。（１）まず、優先度設定部１４２は、搬送待ちの製品２０について、製品２０が配置される作業位置に基づいて、優先度を設定する。各作業位置（生産工程）には、予め優先度が設定されている。例えば、作業位置Ｆ１，Ｆ２には最大の優先度「８」が設定され、作業位置Ｂには優先度「７」が設定され、作業位置Ｇには優先度「６」が設定されている。さらに作業位置Ａには優先度「５」が設定され、作業位置Ｄ１〜Ｄ３には優先度「３」、作業位置Ｅ１〜Ｅ２には優先度「２」が設定されている。これらの作業位置と優先度の関係は、予め記憶部１３に登録されている。優先度設定部１４２は、この作業位置と優先度の関係に従って、製品２０に優先度を設定する。例えば、優先度設定部１４２は、最も優先度が高い作業位置Ｆ２で次に加工を行うことが予定されている作業位置Ｅ２の製品２０に、最大の優先度「８」を設定する（Ｐ＝８）。これは、最も優先して作業位置Ｆ２で作業を行わなければならないので、最優先で作業位置Ｆ２に製品２０を搬送しなければならないことに基づく。同様に優先度設定部１４２は、次に優先して生産作業を行う必要がある作業位置Ｂで、なるべく早く作業に着手できるように作業位置Ｂに搬入が予定されている作業位置Ａの製品２０に優先度「７」を設定する。他の製品２０についても同様である。
このように優先度設定部１４２は、優先して次の作業位置に搬送しなければならない製品２０に、より大きな値の優先度を設定する。図４のｐ＝８等の記載は優先度を示している。
図５は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第４の図である。（２）次に優先度設定部１４２は、搬送待ちの製品２０について、搬送可能回数を算出し、先に設定した優先度から算出した搬送可能回数を減算して、優先度を更新する。ここで搬送可能回数（ｔ）とは、生産スケジュールで定められた当該作業位置での生産作業開始時刻までの時間を、搬送に要する時間で除算した値である。例えば、作業位置Ｂにおける次の生産作業開始時刻までの時間が６０分であり、作業位置Ａから作業位置Ｂへの移動時間が１５分であれば、搬送可能回数は４である。各作業位置の間の移動時間（搬送に要する時間）は、予め記憶部１３に登録されている。優先度設定部１４２は、記憶部１３に登録された生産スケジュールと各作業位置の間の移動時間を参照して、（１）で優先度を設定した製品２０の各々について搬送可能回数を算出する。図５のｔ＝１０等の記載は搬送可能回数を示している。次に優先度設定部１４２は、優先度ｐから搬送可能回数ｔを減算して優先度を更新する。例えば、作業位置Ａにおける製品２０の優先度は、７−１０＝−３となる。更新後の値が負の値になる場合、優先度設定部１４２は、負の値になった優先度を、所定の正の値（最小値、例えば「１」）に補正する。また、優先度設定部１４２は、作業位置Ａの他にも、全ての搬送可能な製品２０（作業位置Ｂ，Ｄ１，Ｅ２，Ｆ２の製品２０）について同様の処理を行う。すると、更新後の作業位置Ａ、Ｂ、Ｄ１、Ｅ２、Ｆ２における製品２０の優先度は、それぞれ「１」、「２」、「１」、「８」、「３」となる。
図６は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第５の図である。（３）次に優先度設定部１４２は、製品を搬送するために退避させなければならない製品２０の優先度を上げる。例えば、搬送待ちの製品２０の優先度が高い場合であっても、その製品２０の搬送先に既に他の製品がある場合、搬送先の他の製品を退避させなければ、搬送先へ優先度が高い製品を搬送することはできない。そこで、搬送先の製品２０等の優先度に搬送元の製品２０等の優先度を加算して、退避すべき製品２０等の優先度を上げる。但し、搬送経路にポジションレベルの値が「９９９」の場所がある場合、その搬送経路を通行しなければ到達しない作業位置の製品２０については、優先度の加算を行わない。例えば、図６において優先度設定部１４２は、作業位置Ｂの製品２０の優先度（「６」）に、作業位置Ａの製品２０の優先度（「１」）を加算する。同様に優先度設定部１４２は、作業位置Ｅ２の製品２０の優先度（「１２」）に、作業位置Ｄ１の製品２０の優先度（「５」）を加算する。さらに優先度設定部１４２は、作業位置Ｆ２の製品２０の優先度（「７」）に、作業位置Ｅ２の製品２０の優先度（「１２＋５」）を加算する。
優先度設定部１４２は、加算後の優先度のうち最大の値を持つ製品２０を退避用の製品として、記憶部１３に登録する。図６の例の場合、退避用の製品は、作業位置Ｆ２の製品２０（優先度＝２４）である。
次に図７を用いて、ポジションレベル設定部１４１が搬送経路のポジションレベルを設定する機能について説明する。
図７は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第６の図である。ポジションレベル設定部１４１は、複数の製品２０が同じ搬送経路を通行する場合に、相対的に優先度の低い製品２０を搬送する搬送装置が通行することを防ぐために（優先度の高い製品２０の移動が阻害されるため）、搬送経路のポジションレベルに、その搬送経路を通行する製品２０の優先度のうちの最大値を設定する。これにより、相対的に低い優先度が設定された製品２０が当該搬送経路を通行できないようにする。但し、搬送装置が通ってはいけない作業位置（ポジションレベルが「９９９」の作業位置）と、その先の搬送経路については、搬送経路に対するポジションレベルの更新を行わない。ポジションレベル設定部１４１は、例えば、最大の優先度「２４」を有する作業位置Ｆ２の製品２０の搬送経路（作業位置Ｆ２、搬送経路Ｆ２前、Ａ前、Ｆ１前、Ｇ前）について、ポジションレベル「２４」を設定する。ポジションレベル設定部１４１は、次に大きな優先度「１７」を有する作業位置Ｅ２の製品２０の搬送経路（作業位置Ｅ２、搬送経路Ｂ前、扉前、Ｈ内）について、ポジションレベル「１７」を設定する。また、ポジションレベル設定部１４１は、次に大きな優先度「７」を有する作業位置Ｂの製品２０の搬送経路（作業位置ＢおよびＣ６、搬送経路Ｃ１前〜Ｃ６前）について、ポジションレベル「７」を設定する。
次に図８〜図９を用いて、搬送製品決定部１４３の機能について説明する。
図８は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第７の図である。搬送製品決定部１４３は、ポジションレベルと優先度とに基づいて、次に搬送する製品を決定する。具体的には、搬送製品決定部１４３は、優先度の最も大きな製品２０を搬送対象として決定する。しかし、搬送製品決定部１４３は、搬送経路のポジションレベルと製品２０の優先度を比べ、搬送経路上に「優先度＜ポジションレベル」となる場所がある場合、当該製品を搬送対象としない。例えば、図８の場合、作業位置Ｄ１の製品２０の搬送経路（例えば、Ｃ１前〜Ｃ５前）には、当該製品２０の優先度「５」より大きいポジションレベル「７」が設定されているので、搬送製品決定部１４３は、作業位置Ｄ１の製品２０を搬送対象としない。また、搬送製品決定部１４３は、優先度が大きいものから順に搬送対象とするが、図８の場合、最大の優先度「２４」を有する作業位置Ｆ２の製品２０は、搬送先の作業位置Ｇのポジションレベルが「９９９」の為、作業位置Ｇへ搬送することができない。この影響で、次に優先度が高い作業位置Ｅ２の製品２０も、作業位置Ｆ２に搬送することができない。このような状況で、記憶部１３に退避させるべき製品が登録されている場合（図６で説明した退避用の製品）、搬送製品決定部１４３は、退避用製品を退避させる（最寄りの空きポジションに搬送する）ことを決定する。図８の例では、最大の優先度の更新値を持つ作業位置Ｆ２の製品２０を、空きポジションの作業位置Ｆ１に退避させている。
図９は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理を説明する第８の図である。図９に搬送可能な製品２０が存在する場合を例示する。図９においては、これまでの例とは異なり、最も高い優先度が設定される作業位置Ｅ２では生産作業中である（ｌｖ＝９９９）。また、搬送待ち製品２０については、作業位置Ｂの製品２０は、最も高い優先度を有し、搬送経路に自分の優先度より高い優先度が設定された場所が無い。したがって、搬送製品決定部１４３は、作業位置Ｂの製品２０を搬送対象、搬送先を作業位置Ｃ６として決定する。
スケジュール作成部１４は、図２〜図９で説明した一連の処理により、今回搬送する製品（最も優先して搬送する製品）を決定する。スケジュール作成装置１０は、決定した今回の搬送対象製品２０を搬送先へ搬送した後の各作業位置における製品の配置図（図３）を作成し、再度、ポジションレベルの設定、優先度の設定、搬送経路に対するポジションレベルの設定、搬送対象製品の決定などの処理を行って、その次に搬送装置が搬送すべき製品２０を決定し、搬送スケジュールを作成する。
図１０は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成装置が作成したスケジュールの一例を示す図である。
図１０に、スケジュール作成装置１０が作成した搬送スケジュールの一例を示す。図１０の搬送スケジュールは、搬送装置＃１は、１３：００〜１３：１５の間に製品「７１５ＬＬ」を作業位置Ｂから作業位置Ｃ６に搬送し、１３：１５〜１３：３０の間に製品「７１３ＬＵ」を作業位置Ｃ５から作業位置Ｄ２に搬送することを示している。１３：３０以降も同様である。搬送装置＃１は、この搬送スケジュールに従って、ある作業位置で搬送待ちとなっている製品２０を、次の生産工程の作業位置へと搬送する。出力部１２は、図１０に例示する搬送スケジュールを表示装置や他の端末装置などに出力する。
上記説明したように、スケジュール作成装置１０によれば、手作業で行う場合に比べ、低負担、且つ高速に搬送装置の搬送スケジュールを作成することができる。また、生産スケジュールに変更が生じた場合であっても、速やかに変更後の生産スケジュールを実現する搬送スケジュールを自動的に作成することができる。また、スケジュール作成装置１０によれば、搬送装置に無駄な移動を発生させることのない搬送スケジュールの作成が可能になる。なお、特許文献１には、各作業位置や搬送経路のポジションレベルと製品の優先度を用いてスケジュール作成することは記載されていない。
以下、図１１〜図１６を用いて、スケジュール作成処理の流れについて説明する。
図１１は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成処理のフローチャートである。前提として記憶部１３には、生産スケジュール等のスケジュール作成処理に必要な情報が登録されている。搬送装置の台数は２台、各作業位置の優先度は予め定められている。また、図２〜図９で例示した作業位置の配置を例として説明を行う。
スケジュール作成部１４は、生産スケジュールに定められた全ての生産を行うために必要な全ての搬送スケジュールが終了する時刻に達することを終了条件として、時間ループを開始する（ステップＳ１０１）。例えば、スケジュール作成部１４は、１５分ごとに以下の処理を行う。
まず、スケジュール作成部１４は、次に生産作業を開始する製品（生産ラインに加える製品）を計算対象に追加し、その製品を初期位置に移動する（ステップＳ１０２）。例えば、スケジュール作成部１４は、新たな製品２１を、スケジューリング対象の製品を格納する配列に追加し、当該製品を最初の作業位置Ａや次の作業工程の搬送先、搬送先までの搬送経路などと対応付ける等して、図３等で例示する配置図に相当する構造を有するデータを作成する。
また、スケジュール作成部１４は、全作業スケジュールが終了した製品を計算対象から取り除く（ステップＳ１０３）。例えば、スケジュール作成部１４は、全作業工程を終えた最後の作業位置Ｇの製品２０を上記の配列から取り除く。以下、スケジュール作成部１４は、配置図に相当する構造を有するデータについて、各種処理を行う。
次にスケジュール作成部１４は、２台の搬送装置＃１、＃２についての処理を完了することを終了条件として、搬送装置ループを開始する（ステップＳ１０４）。まず、搬送装置＃１が搬送すべき製品を決定する処理を行い、続いて搬送装置＃２が搬送すべき製品を決定する処理を行う。
まず、ポジションレベル設定部１４１がポジションレベルの設定を行う（ステップＳ１０５）。ここで、図１２を用いてポジションレベル設定処理の詳細について説明する。なお、ポジションレベル設定処理は、図３を用いて説明した処理である。
図１２は、本発明の一実施形態におけるポジションレベル設定処理のフローチャートである。
ポジションレベル設定部１４１は、全作業位置へのポジションレベルの設定が完了することを終了条件として、作業位置ループを開始する（ステップＳ２０１）。まず、ポジションレベル設定部１４１は、１つ目の作業位置について、空きポジションであるかどうかを判定する（ステップＳ２０２）。空きポジションとは製品２０，２１が存在せず、製品２０の搬送先でもない作業位置である。判定結果が、空ポジションの場合、ポジションレベル設定部１４１は、その作業位置のポジションレベルに最小値（「−９９９」）を設定する（ステップＳ２０３）。空ポジションではない場合、ポジションレベル設定部１４１は、今回の作業位置に搬送待ち製品２０があるかどうかを判定する（ステップＳ２０４）。製品２０がある場合、または、製品２０の搬送先となっている場合、ポジションレベル設定部１４１は、その作業位置のポジションレベルに「０」を設定する（ステップＳ２０５）。空ポジションではなく、製品２０も存在しない場合、つまり、製品２１がある場合、ポジションレベル設定部１４１は、その作業位置のポジションレベルに最大値（「９９９」）を設定する（ステップＳ２０６）。全作業位置に対するポジションレベルの設定が完了すると、作業位置ループを終了する（ステップＳ２０７）。
図１１に戻り、次に優先度設定部１４２が製品の優先度を設定する（ステップＳ１０６）。ここで、図１３を用いて優先度設定処理の詳細について説明する。なお、優先度設定処理は、図４、図５を用いて説明した処理である。
図１３は、本発明の一実施形態における優先度設定処理のフローチャートである。
まず、スケジュール作成部１４が、全製品への処理が完了することを終了条件として、製品ループを開始する（ステップＳ３０１）。まず、スケジュール作成部１４は、生産スケジュールから、１つ目の製品２０等の次の作業スケジュールを取得する（ステップＳ３０２）。スケジュール作成部１４は、製品２０等の次作業開始時刻の方が次の作業位置における次作業開始時刻より早いかどうかを判定する（ステップＳ３０３）。早い場合、スケジュール作成部１４は、次の作業位置における次作業スケジュールを製品２０等の次作業スケジュールに更新する（ステップＳ３０４）。次にスケジュール作成部１４は、生産スケジュールに基づいて、どの製品が搬送待ちであるかの設定を行う（ステップＳ３０５）。スケジュール作成部１４は、例えば、現在処理対象とする時刻と生産スケジュールとに基づいて、搬送待ち製品２０かどうかの設定を全製品について行い、製品ループを終了する（ステップＳ３０６）。
次に優先度設定部１４２が、全ての搬送待ちの製品２０への処理が完了することを終了条件として、製品ループを開始する（ステップＳ３０７）。優先度設定部１４２は、製品２０に優先度を設定する（ステップＳ３０８）。具体的には、優先度設定部１４２は、製品２０に次の作業位置の優先度ｐを設定する。次に優先度設定部１４２は、搬送可能回数を設定する（ステップＳ３０９）。具体的には、優先度設定部１４２は、次の作業位置での生産作業開始までに製品２０を搬送することができる回数（搬送可能回数ｔ）を設定する。優先度設定部１４２は、優先度ｐと搬送可能回数ｔの設定を全製品２０について行い、製品ループを終了する（ステップＳ３１０）。
次に優先度設定部１４２は、優先度ｐ−搬送可能回数ｔ＜０を満たす製品２０があるかどうかを判定する（ステップＳ３１１）。上記条件を満たす製品２０が存在する場合、それらの製品２０について製品ループ処理を行って（ステップＳ３１２）、製品２０の優先度を「１」に補正する（ステップＳ３１３）。全ての製品２０を対象として、上記条件を満たす製品２０に対する補正が終了すると、製品ループ処理を終了する（ステップＳ３１４）。
図１１に戻り、次にスケジュール作成部１４が搬送装置＃１に対する処理が完了したかどうかを判定する（ステップＳ１０７）。具体的には、スケジュール作成部１４は、搬送装置ループが搬送装置＃２に対する処理を行っていることと、搬送装置＃１に対する搬送指示を出力したかどうかによって、ステップＳ１０７の判定を行う。両方の条件を満たす場合、スケジュール作成部１４は、搬送装置＃１と＃２が衝突等しないように、搬送装置＃１の搬送経路上のポジションレベルに最大値（「９９９」）を設定する（ステップＳ１０８）。次にステップＳ１０７の判定結果に関わらずステップＳ１０９の処理へ進む。
次に優先度設定部１４２が全製品２０，２１に対する製品ループを開始して（ステップＳ１０９）、搬送経路追跡処理を行う（ステップＳ１１０）。ここで、図１４を用いて搬送経路追跡処理の詳細について説明する。なお、搬送経路追跡処理とは、図６で説明した優先度を更新する処理のことである。
図１４は、本発明の一実施形態における搬送経路追跡処理のフローチャートである。
優先度設定部１４２は、搬送待ち製品２０かどうかを判定する（ステップＳ４０１）。搬送待ち製品２０ではない場合、本フローチャートの処理は行わずに終了する。搬送待ち製品２０の場合、その製品２０の全搬送経路について、ループ処理を行う（ステップＳ４０２）。まず、優先度設定部１４２は、搬送経路のポジションレベルが最大値（「９９９」）かどうかを判定する（ステップＳ４０３）。最大値の場合、優先度設定部１４２は、その搬送経路に対するポジションレベルの更新を行わない。最大値ではない場合、優先度設定部１４２は、搬送経路上に他の搬送待ち製品２０があるかどうかを判定する（ステップＳ４０４）。搬送経路上に他の搬送待ち製品２０が無い場合には何もしない。搬送経路上に他の搬送待ち製品２０がある場合、搬送経路上の搬送待ち製品２０の優先度に、自分の優先を加算する（ステップＳ４０５）。続いて、優先度設定部１４２は、優先度が最大の製品２０を更新する（ステップＳ４０６）。具体的には、優先度設定部１４２は、加算後の優先度を、これまで処理した製品２０の優先度と比較して、今回、処理した製品２０の優先度が大きければ、今回処理した製品２０とその優先度を記憶部１３に記録する。優先度が最大の製品２０は、搬送対象や退避対象となる。１つの製品２０について、搬送経路のポジションレベルに基づく優先度の更新が終了すると、搬送経路ループを終了する（ステップＳ４０７）。優先度設定部１４２は、次の製品２０について搬送経路追跡処理を行い、全ての製品２０の搬送経路追跡処理が完了すると、製品ループを終了する（ステップＳ１１１）。
次にポジションレベル設定部１４１が、ポジションレベルの更新を行う（ステップＳ１１２）。ここで、図１５を用いてポジションレベルの更新処理の詳細について説明する。なお、ポジションレベルの更新処理は、図７を用いて説明した処理である。
図１５は、本発明の一実施形態におけるポジションレベル更新処理のフローチャートである。
ポジションレベル設定部１４１は、全製品２０への処理が完了することを終了条件として、製品ループを開始する（ステップＳ５０１）。また、ポジションレベル設定部１４１は、処理対象の製品２０の搬送経路に関して、全ての搬送経路のポジション（ポジションレベルを設定する場所）についての処理が完了することを終了条件として、搬送経路ポジションループを実行する（ステップＳ５０２）。ポジションレベル設定部１４１は、処理対象の搬送経路のポジションレベルと処理対象の製品２０の優先度を比較し、大きい方を処理対象の搬送経路のポジションレベルに設定する（ステップＳ５０３）。１つの製品２０について、全ての搬送経路ポジションに対する処理が終了すると、搬送経路ループを終了する（ステップＳ５０４）。ポジションレベル設定部１４１は、次の製品２０についても搬送経路のポジションレベルを更新する処理を行い、全ての製品２０の処理が完了すると、製品ループを終了する（ステップＳ５０５）。
図１１に戻り、搬送製品決定部１４３が、搬送する製品と搬送先を決定する処理を行う（ステップＳ１１３）。この処理は、図８〜図９を用いて説明した処理である。
図１６は、本発明の一実施形態における搬送対象の決定処理のフローチャートである。
搬送製品決定部１４３は、全ての製品２０を処理することを条件に製品ループを実行する（ステップＳ６０１）。また、搬送製品決定部１４３は、処理対象の製品の搬送経路に関して、搬送元を除く全ての搬送経路のポジションについての処理が完了することを終了条件として、搬送経路ポジションループを実行する（ステップＳ６０２）。まず、搬送製品決定部１４３は、処理対象の製品２０について、搬送先を含む搬送経路上にポジションレベル＞優先度ｐ−搬送可能回数ｔを満たすポジションが存在するかどうかを判定する（ステップＳ６０３）。このような条件を満たすポジションが存在しない場合、搬送製品決定部１４３は、その製品２０を搬送候補リストに追加する（Ｓ６０４）。搬送経路上に優先度ｐ−搬送可能回数ｔよりも大きな値が設定されたポジションがある場合、処理対象の製品２０は、搬送候補リストへ追加しない。１つの製品２０の全ての搬送経路ポジションに対する搬送候補リストへの追加判定処理が終了すると、搬送経路ループを終了する（ステップＳ６０５）。ポジションレベル設定部１４１は、次の製品２０についても搬送候補リストへの追加判定処理を行い、全ての製品２０の処理が完了すると、製品ループを終了する（ステップＳ６０６）。
次に搬送製品決定部１４３は、搬送候補リストに追加された搬送候補数が０より大きいかどうかを判定する（ステップＳ６０７）。搬送候補数が０より大きい場合（搬送候補が存在する場合）、搬送製品決定部１４３は、搬送経路が最短の製品を搬送すると決定する（ステップＳ６１０）。例えば、搬送製品決定部１４３は、搬送候補リストに追加された製品２０について、記憶部１３に登録された作業位置間の搬送に要する時間を比較して、その時間が最短の製品２０を搬送すると決定する。あるいは、搬送製品決定部１４３は、搬送候補リストに追加された製品２０について、最も高い優先度が設定された製品２０を搬送すると決定してもよい。最も高い優先度とは、ステップＳ１０６で算出した優先度ｐから搬送可能回数ｔを減算した値に対して、ステップＳ１１０の搬送経路追跡処理にて搬送経路上の他の製品２０の優先度を加算した値である。搬送製品決定部１４３は、搬送すると決定した製品２０を、例えば１回目の搬送装置ループであれば、搬送装置＃１に割り当てる。
また、ステップＳ６０７の判定で搬送候補数が０の場合、搬送製品決定部１４３は、優先度が最大の製品２０があるかどうかを判定する（ステップＳ６０８）。例えば、図８で説明した作業位置Ｆ２の製品２０の例がこの判定で「最大の製品２０がある」と判定される場合に該当する。優先度が最大の製品２０が存在する場合、搬送製品決定部１４３は、次スケジュール開始までの時間が長い、最も近い空ポジションを探して優先度最大の製品２０を退避する。つまり、搬送製品決定部１４３は、優先度が最大の製品２０を搬送対象（退避対象）として決定する（ステップＳ６０９）。搬送製品決定部１４３は、退避すると決定した製品２０を、例えば、搬送装置＃１に割り当てる。ステップＳ６０９、Ｓ６１０の処理により、搬送装置＃１についての生産スケジュールが作成される。出力部１２は、この搬送スケジュールに従って、搬送装置＃１に、どの製品２０をどの作業位置から別のどの作業位置へ搬送するかを指示する搬送指示信号を出力する。
スケジュール作成部１４は、搬送する製品２０を搬送装置に割り当てると、次に搬送装置＃２についてステップＳ１０５以降の処理を実行して、製品２０を搬送装置＃２に割り当てる。搬送装置＃１，＃２に対して製品２０を割り当てると、搬送装置ループを終了する（ステップＳ１１４）。出力部１２は、スケジュール作成部１４が作成した搬送スケジュールに従って、搬送装置＃２に搬送指示信号を出力する。搬送装置＃１，＃２は、搬送処理を実行する（ステップＳ１１５）。１回の搬送処理（例えば１５分かかる）が終了すると、スケジュール作成部１４は、再びステップＳ１０１からの処理を繰り返す。生産スケジュールで計画された生産作業が完了するまでに必要な製品２０の搬送を終えると、スケジュール作成部１４は、時間ループを終了する（ステップＳ１１６）。
なお、図１１のフローチャートでは、１回の搬送処理ごとに搬送を実行し、次の搬送スケジュールを作成することとしたが、例えば、１日分の生産スケジュールに基づいて、当日の作業開始前に１日分の搬送スケジュールを作成するようにしてもよい。例えば、ステップＳ１１５の搬送処理を、スケジュール作成装置１０の内部での仮想的な（データ上の）製品２０の搬送処理に置き換えて、搬送後の製品２０、２１と各作業位置の対応関係を算出して、搬送後の配置図に相当する構造を有するデータを作成し、このデータに基づいて、次の搬送スケジュール作成処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１１５）を行うという処理を繰り返し実行する。これにより、１日分の搬送スケジュールを作成することができる。
本実施形態によれば、作業工程に対応する作業位置における製品が作業中であるかどうかによって、各作業位置や搬送経路に対して、搬送装置の通行が可能かどうかを示すポジションレベルを設定する。さらに生産工程ごとに定められた生産作業の優先度と、生産スケジュールで定められた生産作業開始まで時間とに応じて製造中の製品の優先度を決定する。さらに製品の優先度に基づいて、搬送先までの搬送経路のポジションレベルを更新する。そして、製品の優先度と搬送経路のポジションレベルに応じて、最も優先して搬送すべき製品２０を決定する。これにより、搬送装置の無駄な移動を防ぎ、生産スケジュールどおりに生産作業を進められるよう製造中の製品を搬送することができる搬送スケジュールの作成が可能になる。また、無理のない実行可能な（例えば、搬送先に別の製品２１が存在する等の状況が生じない）搬送スケジュールの作成が可能になる。また、搬送装置が複数台ある場合、１つの搬送装置が搬送すべき製品が、上記の図１１〜図１６で説明した処理によって決定すると、当該搬送装置が通行する搬送経路のポジションレベルに通行不可能であることを示すポジションレベルを設定する。これにより、搬送装置の干渉を防ぐことができる。
図１７は、本発明の一実施形態におけるスケジュール作成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える例えばＰＣ（Personal Computer）、サーバ端末装置などである。コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１に代えて、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのプロセッサを備えていてもよい。上述のスケジュール作成装置１０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶部１３に対応する記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、入出力インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
ポジションレベルは第１スコアの一例、優先度は第２スコアの一例である。製品が作業中であることや搬送待ちであることは、製品に対する生産作業の状況の一例である。
１０・・・スケジュール作成装置
１１・・・情報取得部
１２・・・出力部
１３・・・記憶部
１４・・・スケジュール作成部
１４１・・・ポジションレベル設定部
１４２・・・優先度設定部
１４３・・・搬送製品決定部
２０・・・搬送待ちの製品
２１・・・生産作業中の製品
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
Ａ、Ｂ、Ｃ１〜Ｃ６、Ｄ１〜Ｄ３、Ｅ１〜Ｅ２、Ｆ１〜Ｆ２、Ｐ１〜Ｐ２・・・作業位置
Ａ前、Ｇ前、Ｈ内、扉前、Ｂ前、Ｃ１前〜Ｃ６前、Ｆ１前〜Ｆ２前・・・搬送経路

Claims (11)

  1. 製品を搬送装置によって生産工程ごとに定められた作業位置へ搬送するための前記搬送装置の搬送スケジュールを作成するスケジュール作成装置であって、
    前記作業位置および前記搬送装置の搬送経路に第１スコアを設定し、前記製品に対して第２スコアを設定し、前記第１スコアおよび前記第２スコアに基づいて、複数の前記作業位置に存在する前記製品の中から前記搬送装置が搬送する前記製品を決定するスケジュール作成部、
    を備えるスケジュール作成装置。
  2. 前記スケジュール作成部は、前記作業位置および前記搬送経路への前記搬送装置の通行が可能かどうかに基づいて前記第１スコアを設定し、予め設定された前記作業位置ごとの優先度に基づいて、その前記作業位置に存在する前記製品の前記第２スコアを設定する、
    請求項１に記載のスケジュール作成装置。
  3. 前記スケジュール作成部は、前記作業位置に存在する前記製品の有無および前記製品に対する生産作業の状況に基づいて、当該作業位置に対する前記第１スコアを設定する、
    請求項２に記載のスケジュール作成装置。
  4. 前記スケジュール作成部は、前記作業位置ごとの優先度に加え、所定の生産スケジュールにおいて定められた前記作業位置における作業開始時刻に基づいて、前記第２スコアを設定する、
    請求項２または請求項３に記載のスケジュール作成装置。
  5. 前記スケジュール作成部は、前記製品を搬送する前記搬送装置が通行する前記搬送経路の前記第１スコアを、当該搬送装置が搬送する前記製品の前記第２スコアに基づいて更新する、
    請求項２から請求項４の何れか１項に記載のスケジュール作成装置。
  6. 前記第１スコアには、前記搬送装置の通行が困難なほど大きな値を設定し、前記第２スコアには、当該第２スコアを設定した前記製品の生産作業の優先度が高い程大きな値を設定し、前記スケジュール作成部は、前記第２スコアに、当該第２スコアを設定した前記製品の搬送経路に対して設定された前記第１スコアよりも大きな値が設定された前記製品を搬送候補として選択する、
    請求項２から請求項５の何れか１項に記載のスケジュール作成装置。
  7. 前記スケジュール作成部は、前記製品の搬送経路に対して設定された前記第１スコアよりも大きな前記第２スコアが設定された前記製品が存在しない場合、最大の前記第２スコアが設定された前記製品を退避するよう決定する、
    請求項６に記載のスケジュール作成装置。
  8. 前記搬送装置が複数ある場合、前記スケジュール作成部は、既に搬送する製品が決定した前記搬送装置が通行する搬送経路の前記第１スコアに、他の前記搬送装置の通行が不可能となるような値を設定する、
    請求項１から請求項７の何れか１項に記載のスケジュール作成装置。
  9. 前記スケジュール作成部は、前記製品を前記搬送装置に割り当てると、当該製品を搬送した後の前記作業位置と前記製品の対応関係を算出し、その対応関係に基づいて搬送後の前記第１スコアおよび前記製品の前記第２スコアを算出し、次に搬送する前記製品を決定する、
    請求項１から請求項８の何れか１項に記載のスケジュール作成装置。
  10. 製品を搬送装置によって生産工程ごとに定められた作業位置へ搬送するための前記搬送装置の搬送スケジュールを作成するスケジュール作成装置が、
    前記作業位置および前記搬送装置の搬送経路に第１スコアを設定し、前記製品に対して第２スコアを設定し、前記第１スコアおよび前記第２スコアに基づいて、複数の前記作業位置に存在する前記製品の中から前記搬送装置が搬送する前記製品を決定する、
    スケジュール作成方法。
  11. スケジュール作成装置のコンピュータを、
    製品を搬送装置によって生産工程ごとに定められた作業位置へ搬送するための前記搬送装置の搬送スケジュールを作成するにあたり、
    前記作業位置および前記搬送装置の搬送経路に第１スコアを設定する手段、
    前記製品に対して第２スコアを設定する手段、
    前記第１スコアおよび前記第２スコアに基づいて、複数の前記作業位置に存在する前記製品の中から前記搬送装置が搬送する前記製品を決定する手段、
    として機能させるためのプログラム。
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