JP2021189933A - Planning system, and planning apparatus and planning method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制約条件の緩和を考慮した計画立案システムに関する。 The present invention relates to a planning system in consideration of relaxation of constraints.
計画立案システムにおいて、計画立案を行う場合、現実問題では制約条件が数多く、全ての制約条件を満たすのは困難である。そこで、計画立案システムにおいては、全ての制約条件を満たさない場合の効率的な制約緩和による計画立案が一般的な課題となっている。 In the planning system, when planning is performed, there are many constraints in the actual problem, and it is difficult to satisfy all the constraints. Therefore, in the planning system, planning by efficient relaxation of constraints when all the constraints are not satisfied has become a general issue.
本技術分野の背景技術として、特許文献1がある。特許文献1には、物品の配送計画を立案する配送計画立案システムであって、配送計画の立案の制約条件、及び、配送計画に基づいて配送コストを計算するために使用されるコスト情報を保持する記憶部と、前記制約条件を満たすように、前記制約条件の緩和前の配送計画を立案し、前記緩和前の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算する配送立案及びコスト計算部と、前記制約条件を緩和することによって制約緩和案を生成する制約緩和部と、を有し、前記配送立案及びコスト計算部は、さらに、前記制約緩和案を満たすように、前記制約条件の緩和後の配送計画を立案し、前記緩和後の配送計画の配送コストを前記コスト情報に基づいて計算し、前記緩和後の配送計画の配送コストが前記緩和前の配送計画の配送コストより低い場合、前記制約緩和案を出力する点が記載されている。
特許文献1では、緩和の刻み幅に基づいて一つ以上の緩和量まで緩和することによって一つ以上の制約緩和案を生成し、配送コストより低い制約緩和案を出力する。しかしながら、緩和量と配送コストとの関係を定量的に考慮しておらず、事前にいくつ緩和案を準備すればよいかわからず、効率的な緩和案構築が困難であった。
In
本発明は、その一例を挙げるならば、処理装置と記憶装置を有し生産計画を立案する計画立案装置であって、処理装置は、入力された計画予定の注文情報と設備情報から生成した制約条件と評価関数に基づいて計画を作成する計画立案部と、制約条件が違反した場合、違反制約を緩和する制約緩和部を有し、制約緩和部は、違反制約と関連する制約を特定し、緩和パターンを生成し、緩和パターンごとに、履歴データから緩和量と評価関数での評価値との関係と、緩和量の適用頻度を抽出し、緩和量と評価値との関係と緩和量の適用頻度に基づいて緩和量を選定し、計画立案部は、生成された緩和パターンごとの緩和量に基づいて計画を立案し、評価関数で評価し、評価のより良い計画を採用する。 The present invention is, for example, a planning device having a processing device and a storage device to formulate a production plan, and the processing device is a constraint generated from input order information and equipment information of the planned schedule. It has a planning department that creates a plan based on conditions and evaluation functions, and a constraint relaxation unit that relaxes the violation constraint when the constraint condition is violated. A relaxation pattern is generated, and for each relaxation pattern, the relationship between the relaxation amount and the evaluation value in the evaluation function and the application frequency of the relaxation amount are extracted, and the relationship between the relaxation amount and the evaluation value and the application of the relaxation amount. The mitigation amount is selected based on the frequency, and the planning department formulates a plan based on the mitigation amount for each mitigation pattern generated, evaluates it with an evaluation function, and adopts a better plan for evaluation.
本発明によれば、制約の緩和量と計画の評価値との関係を考慮して、評価の良い計画を立案できる。 According to the present invention, it is possible to formulate a plan with good evaluation in consideration of the relationship between the amount of relaxation of the constraint and the evaluation value of the plan.
以下、本発明の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本実施例における計画立案システムの構成図である。図1において、計画立案システムは、計画立案装置100、注文情報DB(データベース)101、設備情報DB102、ユーザ用端末105で構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a planning system in this embodiment. In FIG. 1, the planning system is composed of a
注文情報DB101は生産予定の注文を格納する装置である。注文情報には顧客に依頼された製品の種類、数量、納期などの情報が含まれている。 The order information DB 101 is a device for storing an order to be produced. The order information includes information such as the type, quantity, and delivery date of the product requested by the customer.
設備情報DB102は設備の生産能力、生産する製品の仕様、製造する1つのラインでの前後に並ぶ製品の仕様の差などの記述を格納している装置である。 The equipment information DB 102 is a device that stores descriptions such as the production capacity of the equipment, the specifications of the products to be produced, and the differences in the specifications of the products lined up before and after in one manufacturing line.
計画立案装置100は、その機能部として、計画立案部103と制約緩和部104と計画結果DB106を有する。
The
計画立案部103は、注文情報DB101から計画予定の注文情報、設備情報DB102から利用できる設備の情報を読み込み、決定変数、制約条件と計画の良し悪しを評価する評価関数に従って、計画を作成する機能である。
The
制約緩和部104は、前記計画立案部103での計画立案において、すべての制約条件を充足できない場合、違反制約を緩和し、違反制約の緩和量を計画立案部103に送付する機能である。制約緩和部104は、さらにその機能部として、制約関連性抽出部111、緩和パターン分類部112、緩和情報抽出部113と緩和量適用部114から構成される。
The
計画結果DB106は計画立案部103によって作成した自動計画を格納する装置である。ユーザ用端末105はユーザが操作する端末である。なお、計画立案装置100は、計画結果DB106を有するとして説明するが、計画結果DB106は計画立案装置100の外部に配置し、計画立案装置100は、後述するネットワークインタフェースにより外部の計画結果DB106にアクセスするにしてもよい。
The plan result DB 106 is a device for storing the automatic plan created by the
図2は、本実施例における計画立案部103の機能構成図である。図2において、201は決定変数生成部、202は制約条件生成部、203は評価指標生成部、204は計画立案部、205は計画結果出力部である。
FIG. 2 is a functional configuration diagram of the
決定変数生成部201は、設備における生産量の範囲を設定する処理部である。制約条件生成部202は、注文情報DB101から計画予定の注文情報、設備情報DB102から設備情報を読み込み、設備の最大生産量や注文商品の納期などの制約条件を作成する処理部である。評価指標生成部203は、1計画における生産商品の生産コストなどで計画を評価し、評価関数を作成する処理部である。
The decision
計画立案部204は、決定変数生成部201、制約条件生成部202、評価指標生成部203から生成された決定変数、制約条件と評価関数に基づいて最適化アルゴリズムで決定変数の数値を決める処理部である。
The
計画結果出力部205は計画精度や処理時間などの計画の終了条件を判断し、計画立案部204を再計画させる、或いは計画処理を終了し、計画結果等を出力する処理部である。また、計画結果出力部205は、制約条件を違反した場合、決定変数生成部201、制約条件生成部202、評価指標生成部203から生成された、決定変数、制約条件、評価関数の情報と、計画立案部204から出力された違反制約の情報を制約緩和部104に送付する処理部である。
The plan
図3は、制約緩和部104における制約関連性抽出部111の機能構成図である。図3において、関連制約条件抽出部301は、計画立案部103から出力された制約条件と評価関数の情報、違反制約の情報に基づいて、違反制約と関連する制約条件を特定する処理部である。
FIG. 3 is a functional configuration diagram of the constraint
制約条件優先度抽出部302は、関連制約条件抽出部301から特定された関連制約条件に対し、計画結果DB106から関連制約条件の違反度合いを抽出し、優先度として設定する処理部である。
The constraint condition
制約関連情報作成部303は、関連制約条件抽出部301と制約条件優先度抽出部302から抽出された関連制約条件と制約条件優先度に基づいて、関連制約情報と優先度情報と結合し、出力する処理部である。
The constraint-related
図4は、制約緩和部104における緩和パターン分類部112の機能構成図である。図4において、関連制約組合せ作成部401は、関連制約条件抽出部301から抽出された関連制約情報と優先度情報に基づいて、関連制約組合せを作成する処理部である。
FIG. 4 is a functional configuration diagram of the relaxation
緩和パターン作成部402は、関連制約組合せ作成部401から作成された関連制約組合せに対し、計画結果DB106から関連制約組合せの頻度を計算し、頻度の高い関連制約組合せを緩和パターンとして採用して生成し、出力する処理部である。
The relaxation
図5は、制約緩和部104における緩和情報抽出部113の機能構成図である。図5において、類似計画抽出部501は、緩和パターン分類部112から生成された緩和パターンごとに、計画結果DB106の履歴データから類似制約を抽出する処理部である。
FIG. 5 is a functional configuration diagram of the relaxation
評価関数分布作成部502は、類似計画抽出部501から抽出された類似計画に対し、緩和パターンにおける制約条件の緩和量と該当計画の評価関数での評価値との分布を抽出し作成する処理部である。
The evaluation function
緩和量適用頻度作成部503は、類似計画抽出部501から抽出された類似計画に対し、緩和パターンにおける制約条件の緩和量と該当緩和量の適用頻度との関係を作成する処理部である。
The relaxation amount application
緩和情報出力部504は、評価関数分布作成部502と緩和量適用頻度作成部503から作成された緩和量と評価値との分布と緩和量の適用頻度を出力する処理部である。
The relaxation
図6は、制約緩和部104における緩和量適用部114の機能構成図である。図6において、緩和量候補選定部601は、緩和情報抽出部113から作成された緩和量と該当計画の評価関数での評価値の分布の変化量に基づいて、緩和量の候補を選定する処理部である。
FIG. 6 is a functional configuration diagram of the relaxation
適用頻度候補選定部602は、緩和情報抽出部113から作成された緩和量と該当緩和量の適用頻度との関係に基づいて、利用頻度の高い緩和量候補を選定する処理部である。
The application frequency
緩和量候補出力部603は、緩和量候補選定部601と適用頻度候補選定部602から選定された候補に基づいて、一つの緩和量候補を採用し、計画立案部103に出力する処理部である。
The relaxation amount
図7は、本実施例における計画立案装置100のハードウェア構成図である。図7において、計画立案装置100は、一般的なPCシステムで構成されている。すなわち、CPU(処理装置)701、メモリ(記憶装置)702、インタフェース703、ネットワークインタフェース704、キーボード705、画面706、マウス707、ハードディスク708で構成される。
FIG. 7 is a hardware configuration diagram of the
CPU701は中央処理装置(Central Processing Unit)であり、メモリ702に記録されているプログラム、またはあらかじめハードディスク708からメモリ702に転送されたプログラムを実行することで前記した種々の機能を実行する。なお、プログラムは、必要に応じて、PCが利用可能であり、着脱可能な記憶媒体によって導入されてもよい。この場合、記憶媒体を読み取るための装置をインタフェース703に接続する。なお、このような記憶媒体及びそれを読み取るための装置としては、光ディスクを用いるものやフラッシュメモリを用いるものが一般に知られている。また、プログラムは、必要に応じて、ネットワークインタフェース704によって、通信媒体(通信回線又は通信回線上の搬送波)を介して、PCに導入されてもよい。
The
メモリ702はプログラムやデータを一時的に記録しておくものである。インタフェース703はPCシステム内の装置を接続するためのものであり、PCシステム内の各装置が接続されている。
The
ネットワークインタフェース704はPCシステム外のPCは他のデータベース等と通信をするための装置であり、注文情報DB101、設備情報DB102、ユーザ用端末105と通信する。
The
キーボード705はPCシステムへの指令やデータ入力を行うために、PCシステムの操作者が操作する装置である。画面706は処理結果等を表示するための装置である。マウス707は画面上に表示されるポインタを動かし、また任意の場所でオペレータにボタンを押し下げさせることで、画面上の位置を指定し、何らかのアクションをCPU701に伝える装置である。なお、タッチパネルによって代替することもできる。ハードディスク708はプログラム及びデータを格納する装置である。
The
なお、計画立案装置100は一般的なPCシステムで構成されているとして説明したが、計画立案装置100内の機能の全てが1つのPCシステムで構成されていなくてもよく、その機能の一部が別のPCシステムで構成されていてもよく、計画立案装置100が複数のPCシステムで構成されていてもよい。
Although the
図8は、本実施例における計画立案処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of the planning process in this embodiment.
図8において、ステップS801は、ユーザ用端末105が、注文情報DB101からの注文情報と、設備情報DB102からの設備情報を表示する処理である。また、ユーザに注文情報を確認させる処理である。ここで、DBとユーザ用端末105間の通信は、一般的な通信やRPC(Remote Procedure Call)等によって実行可能であり、以下、このような方法によって装置間通信が行われているとする。
In FIG. 8, step S801 is a process in which the
図9は、本実施例における注文情報DB101のデータ構造を示した図である。注文情報DB101は、注文番号901、品種902、納期903、要求量904を含んで構成されている。注文番号701の値は注文を一意に特定する識別番号である。品種902は、該当注文で指定された製品の種類を一意に特定する識別情報である。納期903の値は、該当注文に対して製品を納品する期限を表す。例えば、納期903の値は出荷までの日数などを表す。要求量904は製品の数を表す値である。なお、上述の項目は、計画作成に必要なデータとして、注文に関する他のデータを含むとしても良い。
FIG. 9 is a diagram showing the data structure of the
図10は、本実施例における設備情報DB102のデータ構造を示した図である。設備情報DB1001は、設備番号1001、製造品種1002、最大生産量1003、保守日1004を含んで構成されている。設備番号1001は設備を一意に特定する識別番号である。製造品種1002は、該当設備で製造できる製品の種類を一意に特定する識別情報である。最大生産量1003の値は、該当設備や該当製造品種に対して、最大生産量を表す。保守日1004は該当設備の保守予定日を表す。上述の項目は、計画作成に必要なデータとして、設備に関する他のデータを含むとしても良い。
FIG. 10 is a diagram showing the data structure of the
上述の注文情報と設備情報は、計画作成に必要なデータとして、作業員やリソースに関する他のデータを含むとしても良い。 The above-mentioned order information and equipment information may include other data regarding workers and resources as data necessary for planning.
図8のステップS802では、計画立案部103は、注文情報、設備情報、緩和量適用部114からの緩和量に基づいて、決定変数、制約条件と評価関数を設定し、最適化アルゴリズムで制約条件を充足しつつ、評価関数を最適化して計画を立案する。
In step S802 of FIG. 8, the
ここで、決定変数、制約条件と評価関数の生成の一例として以下の設定方法がある。 Here, there is the following setting method as an example of generation of a decision variable, a constraint condition, and an evaluation function.
決定変数のインデックスの設定:
t:生産日を示すインデックス。tの範囲は、例えば一ヶ月の生産日を示す場合、1から30までを計画立案部103のプログラムに設定する。
i:品種を示すインデックス。iの範囲は、例えば工場でのすべての品種数が100である場合、1から100までを計画立案部103のプログラムに設定する。
m:設備を示すインデックス。mの範囲は、例えば工場ですべての設備数が10台である場合、1から10までを計画立案部103のプログラムに設定する。
Indexing of decision variables:
t: An index indicating the production date. As the range of t, for example, when indicating a production date of one month, 1 to 30 are set in the program of the
i: Index indicating the variety. As for the range of i, for example, when the number of all varieties in the factory is 100, 1 to 100 are set in the program of the
m: Index indicating equipment. As for the range of m, for example, when all the equipments in the factory are 10 units, 1 to 10 are set in the program of the
決定変数の設定:
xtim:生産日tにおける品種iの設備mでの生産量を示す変数。xtimを計画立案部103のプログラムに設定する。
Setting the coefficient of determination:
x tim : A variable indicating the production amount of the variety i in the equipment m on the production date t. x tim is set in the program of the
パラメータの設定:
Cim:設備mにおける品種iの最大生産量を示すパラメータ。Cimの値は計画立案部103が設備情報DB102から設備mと品種iの最大生産量1003の値を読み取る。
Dti:生産日tにおける品種iの要求量を示すパラメータ。Dtiの値は計画立案部103が注文情報DB101から生産日tと品種iの要求量904の値を読み取る。
wtim:生産日tにおける品種iの設備mで生産するコストを示すパラメータ。wtimを計画立案部103のプログラムに設定する。または、外部データから読み取ってもよい。
Parameter settings:
C im : A parameter indicating the maximum production amount of the variety i in the equipment m. The value of C im is planning
D ti : A parameter indicating the required amount of the variety i on the production date t. As for the value of D ti, the
w tim: parameter indicative of the cost of production at the facility m of varieties i in the production date t. to set the w tim to the program of the
制約条件の設定:
C1:30日までに品種Aの生産量が要求量D30Aより超えなければいけない制約は、式(1)で設定される。
Constraint settings:
The constraint that the production amount of the variety A must exceed the required amount D 30A by C1: 30 is set by the formula (1).
C2:10日までに品種Aの生産量が要求量D10Aより超えなければいけない制約は、式(2)で設定される。 C2: The constraint that the production amount of the variety A must exceed the required amount D10A by 10 days is set by the formula (2).
C3:30日までに品種Bの生産量が要求量D30Bより超えなければいけない制約は、式(3)で設定される。 The constraint that the production amount of the variety B must exceed the required amount D30B by C3: 30 is set by the formula (3).
C4:10日までに品種Aの生産量が要求量D10Bより超えなければいけない制約は、式(4)で設定される。 C4: The constraint that the production amount of the variety A must exceed the required amount D10B by 10 days is set by the formula (4).
C1、C2、C3、C4を計画立案部103のプログラムに設定する。
C1, C2, C3, and C4 are set in the program of the
評価関数の設定:
F:生産コストを計算する関数は、式(5)で設定される。
Evaluation function settings:
F: The function for calculating the production cost is set by the equation (5).
Fを計画立案部103のプログラムに設定する。
F is set in the program of the
決定変数、制約条件と評価関数の生成や計画立案のアルゴリズムについて、一般に入手できる数理計画ソフトがあり、それを用いることもできる。本実施例では制約プログラミングを用いる。なお、これらの計算に関しては、本実施例での入力は、注文の納期、数量、品種、対象設備の制約条件である。また、本実施例での出力は、対象設備の制約条件を守った対象設備での開始終了時刻である。開始終了時刻の決め方については、例えば、バックトラッキング(Backtracking)という探索手法を用いる。なお、バックトラッキングは一般的な解(計画候補)探索アルゴリズムの1つであり、ある解を求めるときに、可能性のある手順を順に試していく。その手順では、解が求められた場合は解として保存し、解が求められないと判明した時点で1つ前の状態に戻って別の手順を試す。バックトラッキング探索法では、複数の解(計画候補)を探索することができる。複数の計画候補に対し、評価関数で評価し、評価の高い計画候補を採用し、計画結果とする。また、すべての制約条件を満たさない場合は、制約条件C1〜C4を逐次に追加することにより、違反制約を特定することもできる。評価関数は例えば、式(5)に示したような数式で定義できる。 There are generally available mathematical planning software for determining variables, constraints and evaluation functions, and planning algorithms, which can also be used. In this embodiment, constraint programming is used. Regarding these calculations, the input in this embodiment is the constraint condition of the delivery date, quantity, product type, and target equipment of the order. Further, the output in this embodiment is the start / end time in the target equipment that observes the constraint conditions of the target equipment. As for the method of determining the start / end time, for example, a search method called backtracking is used. Backtracking is one of the general solution (planning candidate) search algorithms, and when finding a certain solution, the possible procedures are tried in order. In that procedure, if a solution is found, it is saved as a solution, and when it is found that a solution cannot be found, it returns to the previous state and tries another procedure. In the backtracking search method, a plurality of solutions (plan candidates) can be searched. Multiple plan candidates are evaluated by the evaluation function, and the plan candidates with high evaluation are adopted and used as the plan result. Further, when all the constraints are not satisfied, the violation constraint can be specified by sequentially adding the constraints C1 to C4. The evaluation function can be defined by, for example, a mathematical formula as shown in the formula (5).
なお、線形計画法など別方式で決定変数、制約条件と評価関数を定義し、計画を探索しても良い。その場合、計画立案部103が探索アルゴリズムを実行し計画を立案する。
The plan may be searched by defining decision variables, constraints and evaluation functions by another method such as linear programming. In that case, the
図8のステップS803では、計画立案部103は制約条件の充足を判定する。すべての制約条件を充足できる場合、ステップS804へ進む。制約条件を違反した場合、計画立案部103は、定義した決定変数、制約条件と評価関数の情報と違反した制約条件の情報を制約緩和部104に送り、ステップS806へ進む。
In step S803 of FIG. 8, the
ステップS804では、計画立案部103は、計画結果と、緩和する場合の制約緩和情報をユーザ用端末105に表示させ、ユーザに選定・確認させる。
In step S804, the
ステップS805では、ユーザ用端末105はユーザに選定された計画結果を計画結果DB106に保存する。
In step S805, the
ステップS806では、制約緩和部104は決定変数、制約条件と評価関数の情報と違反した制約条件の情報に基づいて、計画結果DB106を利用し、違反した制約の緩和量を決定し、計画立案部103に送付する。
In step S806, the
図11は、本実施例における制約緩和の処理の一例を示すフローチャートである。図11において、ステップS1101では、制約緩和部104における制約関連性抽出部111は計画立案部103から出力された決定変数、制約条件と評価関数の情報、違反制約の情報に基づいて、違反制約と関連する制約を特定し、計画結果DB106から関連制約の優先度を抽出し、優先度に応じて制約関連情報を作成する。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of the constraint relaxation process in this embodiment. In FIG. 11, in step S1101, the constraint
ここで、違反制約との関連制約を特定する方法の一例を説明する。例えば、制約条件C1が違反したとする。C1の決定変数xtAmとパラメータDtAに対し、すべての制約条件をチェックし、共通のインデックスの決定変数やパラメータを有する制約条件をピックアップする。例えば、C2では10日までのxtAmをC1と共通する。C3では30日まで設備mをC1と共通する。C4では10日まで設備mをC1、C2、C3と共通する。そのため、C2、C3、C4はC1の関連制約とする。 Here, an example of a method for identifying a constraint related to a violation constraint will be described. For example, assume that the constraint condition C1 is violated. All constraints are checked for the C1 decision variable x tAm and the parameter D tA , and constraints with common index decision variables and parameters are picked up. For example, in C2, x tAm up to 10 days is common with C1. In C3, the equipment m is shared with C1 until the 30th. In C4, the equipment m is shared with C1, C2, and C3 until the 10th. Therefore, C2, C3, and C4 are related constraints of C1.
図12は、本実施例における計画結果DB106から関連制約の優先度を抽出する一例を示す。図12において、制約条件識別ID1201は計画立案部103の制約条件を識別するIDである。違反度合い1202は計画結果DB106の計画に対し、計画立案部103の制約条件生成部202の計算機能を利用した、違反の度合いである。優先度1203は、違反度合い1202の小さい順に従った順番である。制約の優先度はユーザにより設定しても良い。
FIG. 12 shows an example of extracting the priority of the related constraint from the
図13は、本実施例における制約関連情報の一例を示す。制約関連情報は関連制約と制約優先度に基づいて、関連制約情報と優先度とを結合した情報である。図13に示すグラフ構造や表形式で制約関連情報を示すことができる。 FIG. 13 shows an example of constraint-related information in this embodiment. The constraint-related information is information that combines the related constraint information and the priority based on the related constraint and the constraint priority. Constraint-related information can be shown in the graph structure and tabular format shown in FIG.
次に、図11のステップS1102では、緩和パターン分類部112は関連制約の違反組合せを作成し、計画結果DB106から組合せの割合を計算し、割合の高い組合せを緩和パターンとして作成する。
Next, in step S1102 of FIG. 11, the mitigation
ここで、違反組合せとしては、C1の違反がなくC4だけ違反、または、C1の違反がなくC4とC2だけ違反などの組合せを挙げられる。対象の組合せの条件で計画結果DB106から対象の計画結果を検索し、それぞれ組合せの割合を計算する。例えば、割合の高い二つの組合せをC4緩和とC4とC2緩和の緩和パターンとする。
Here, examples of the violation combination include a combination in which there is no violation of C1 and only C4 is violated, or there is no violation of C1 and only C4 and C2 are violated. The target planning result is searched from the
次に図11のステップS1103では、緩和情報抽出部113は緩和パターンごとに対象計画から緩和量と評価値の分布と緩和量の適用頻度を作成し、緩和情報として出力する。
Next, in step S1103 of FIG. 11, the mitigation
図14は、例えばC4緩和パターンにおける緩和量と評価値の分布を示す。緩和量1401は、C4の要求量D10Bに対し、生産量x10Bmが要求量より少ない計画において、要求量と生産量との差分である。評価値1402は、計画立案部103の評価指標生成部203の計算機能を利用した対象計画の評価値である。
FIG. 14 shows, for example, the distribution of the relaxation amount and the evaluation value in the C4 relaxation pattern. The
図15は、例えばC4緩和パターンにおける緩和量の適用頻度を示す。緩和量1501は図14の1401と同じ数値である。適用頻度1502は、対象計画の件数である。ここで、C4の緩和パターンの評価値分布と緩和量適用頻度を示しているが、C4とC2の緩和パターンの場合、同様に2次元の表で評価値分布と緩和量適用頻度を計算しても良い。
FIG. 15 shows, for example, the application frequency of the relaxation amount in the C4 relaxation pattern. The
次に図11のステップS1104で、緩和量適用部114は評価関数の分布から幾つかの緩和量候補を選定し、緩和量候補と適用頻度との距離を計算し、距離の近い候補を計画立案部103に送付し、制約条件の充足を判定する。制約条件を充足できない場合は、次の緩和量候補で計画の立案を試す。制約条件を充足できない場合は、該当緩和パターンの緩和量とする。
Next, in step S1104 of FIG. 11, the relaxation
評価値分布から幾つかの緩和量候補を選定する方法としては、例えば、評価値分布の一階微分を計算し、減速度を求める。減速度の激しい緩和量は候補とする。また、1緩和パターンの複数の緩和量候補で立案を試しても制約条件を充足できない場合は、実装の回数や実装時間で該当緩和パターンの緩和実装を停止しても良い。 As a method of selecting some relaxation quantity candidates from the evaluation value distribution, for example, the first derivative of the evaluation value distribution is calculated and the deceleration is obtained. The amount of relaxation with severe deceleration is a candidate. Further, if the constraint condition cannot be satisfied even if the drafting is tried with a plurality of relaxation amount candidates of one relaxation pattern, the relaxation implementation of the corresponding relaxation pattern may be stopped depending on the number of implementations and the implementation time.
図16は、本実施例における計画立案部103から出力される表示データに基づいてユーザ用端末105に表示される画面を示した図である。図16において、1601は緩和パターンの表示画面、1602は緩和情報の表示画面、1603は立案結果の表示画面である。
FIG. 16 is a diagram showing a screen displayed on the
緩和パターンの表示画面1601は、計画立案部103経由で制約緩和部が抽出した、関連制約、制約の優先度と緩和パターンを表示する画面である。
The relaxation
緩和情報の表示画面1602は、緩和パターンごとに、緩和量と評価値との分布、緩和量適用頻度を表す画面である。緩和量と評価値との分布は、図14の結果に基づいて、描画した結果である。緩和量適用頻度は、図15の結果に基づいて、描画した結果である。また、制約緩和部104から出力された緩和量と評価値も表している。
The mitigation
立案結果の表示画面1603は、緩和パターンごとに、該当計画結果を表示する画面である。図16に示すように、すべての制約条件を充足できる場合、立案結果の表示画面1603に、計画結果を表示する。
The planning
このように、本実施例では、制約条件の優先度を計画履歴データから判別し、設定する。そして、違反制約に対し、関連する制約を抽出し、優先度を考慮したうえで、緩和パターンを生成する。そして、緩和パターンごとに、計画履歴データから、緩和量と評価関数との関係を抽出し、さらに、計画履歴データから緩和量の適用頻度を抽出する。また、緩和パターンごとに、緩和量と評価関数との関係と緩和量の適用頻度を参考して緩和量を決め、緩和した計画を立案し、緩和パターンごとの立案結果に対し、評価点数の良い結果を採用する。 As described above, in this embodiment, the priority of the constraint condition is determined from the plan history data and set. Then, for the violation constraint, the related constraint is extracted, the priority is taken into consideration, and the mitigation pattern is generated. Then, for each mitigation pattern, the relationship between the mitigation amount and the evaluation function is extracted from the planning history data, and the application frequency of the mitigation amount is extracted from the planning history data. In addition, for each mitigation pattern, the mitigation amount is determined by referring to the relationship between the mitigation amount and the evaluation function and the application frequency of the mitigation amount, a mitigation plan is formulated, and the evaluation score is good for the drafting result for each mitigation pattern. Adopt the result.
以上のように、本実施例によれば、制約の緩和量と計画の評価値との関係を考慮して、評価の良い計画を立案できる計画立案システム及びそれに用いる計画立案装置、計画立案方法を提供できる。 As described above, according to this embodiment, a planning system capable of formulating a well-evaluated plan, a planning device used for the planning system, and a planning method are provided in consideration of the relationship between the amount of relaxation of the constraint and the evaluation value of the plan. Can be provided.
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の各構成、機能、処理部等は、CPUがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現するとして説明したが、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。 Although the examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, although each of the above configurations, functions, processing units, etc. has been described as being realized by software by the CPU interpreting and executing a program that realizes each function, a part or all of them are integrated, for example. It may be realized by hardware by designing with a circuit or the like.
100:計画立案装置、101:注文情報DB、102:設備情報DB、103:計画立案部、104:制約緩和部、105:ユーザ用端末、106:計画結果DB、111:制約関連性抽出部、112:緩和パターン分類部、113:緩和情報抽出部、114:緩和量適用部、201:決定変数生成部、202:制約条件生成部、203:評価指標生成部、204:計画立案部、205:計画結果出力部、701:CPU(処理装置)、702:メモリ(記憶装置)、703:インタフェース、704:ネットワークインタフェース、705:キーボード、706:画面、707:マウス、708:ハードディスク、1601:緩和パターンの表示画面、1602:緩和情報の表示画面、1603:立案結果の表示画面 100: Planning device, 101: Order information DB, 102: Equipment information DB, 103: Planning unit, 104: Constraint relaxation unit, 105: User terminal, 106: Planning result DB, 111: Constraint relevance extraction unit, 112: Relaxation pattern classification unit, 113: Relaxation information extraction unit, 114: Relaxation amount application unit, 201: Determinant variable generation unit, 202: Constraint condition generation unit, 203: Evaluation index generation unit, 204: Planning unit, 205: Planning result output unit, 701: CPU (processing device), 702: memory (storage device), 703: interface, 704: network interface, 705: keyboard, 706: screen, 707: mouse, 708: hard disk, 1601: relaxation pattern Display screen, 1602: Relaxation information display screen, 1603: Planning result display screen
Claims (6)
前記処理装置は、
入力された計画予定の注文情報と設備情報から生成した制約条件と評価関数に基づいて計画を作成する計画立案部と、
前記制約条件が違反した場合、違反制約を緩和する制約緩和部を有し、
前記制約緩和部は、前記違反制約と関連する制約を特定し、緩和パターンを生成し、前記緩和パターンごとに、履歴データから緩和量と前記評価関数での評価値との関係と、前記緩和量の適用頻度を抽出し、前記緩和量と前記評価値との関係と前記緩和量の適用頻度に基づいて緩和量を選定し、
前記計画立案部は、前記生成された緩和パターンごとの緩和量に基づいて計画を立案し、前記評価関数で評価し、評価のより良い計画を採用することを特徴とする計画立案装置。 It is a planning device that has a processing device and a storage device and formulates a production plan.
The processing device is
A planning department that creates a plan based on the constraints and evaluation functions generated from the input order information and equipment information of the planned schedule,
When the above constraint condition is violated, it has a constraint relaxation unit that relaxes the violation constraint.
The constraint relaxation unit identifies the constraint related to the violation constraint, generates a relaxation pattern, and for each relaxation pattern, the relationship between the relaxation amount and the evaluation value in the evaluation function from the historical data, and the relaxation amount. The relaxation amount is extracted, and the relaxation amount is selected based on the relationship between the relaxation amount and the evaluation value and the application frequency of the relaxation amount.
The planning unit is a planning device characterized by formulating a plan based on the mitigation amount for each mitigation pattern generated, evaluating with the evaluation function, and adopting a plan having a better evaluation.
前記制約緩和部は、前記違反制約と関連する制約を特定し、該関連する制約の組合せから前記緩和パターンを生成することを特徴とする計画立案装置。 The planning device according to claim 1.
The constraint relaxation unit is a planning device characterized in that a constraint related to the violation constraint is specified and the relaxation pattern is generated from a combination of the related constraints.
前記制約緩和部は、前記緩和パターンごとに、前記履歴データから緩和量と前記評価関数での評価値との分布を抽出し、
前記評価値の分布の変化量に基づいて緩和量候補を選定し、
緩和量の適用頻度を抽出し、
前記緩和量候補と前記評価値との関係と前記緩和量の適用頻度に基づいて緩和量を選定することを特徴とする計画立案装置。 The planning device according to claim 1.
The constraint relaxation unit extracts the distribution of the relaxation amount and the evaluation value by the evaluation function from the history data for each relaxation pattern.
A relaxation amount candidate is selected based on the amount of change in the distribution of the evaluation values.
Extract the application frequency of the relaxation amount and
A planning apparatus characterized in that a relaxation amount is selected based on the relationship between the relaxation amount candidate and the evaluation value and the application frequency of the relaxation amount.
前記計画立案部は、前記緩和パターンと、前記緩和量と前記評価値との関係と前記緩和量の適用頻度と、前記立案の結果の表示データを出力することを特徴とする計画立案装置。 The planning device according to claim 1.
The planning unit is a planning device characterized by outputting the relaxation pattern, the relationship between the relaxation amount and the evaluation value, the application frequency of the relaxation amount, and the display data of the result of the planning.
前記計画予定の注文情報と前記設備情報から生成した制約条件と評価関数に基づいて計画を作成し、
前記制約条件が違反した場合、違反制約を緩和し、前記違反制約と関連する制約を特定し、緩和パターンを生成し、前記緩和パターンごとに、履歴データから緩和量と前記評価関数での評価値との関係と、前記緩和量の適用頻度を抽出し、前記緩和量と前記評価値との関係と前記緩和量の適用頻度に基づいて緩和量を選定し、
前記生成された緩和パターンごとの緩和量に基づいて計画を立案し、前記評価関数で評価し、評価のより良い計画を採用することを特徴とする計画立案方法。 It is a planning method to make a production plan for inputting order information and equipment information of the planned schedule.
Create a plan based on the order information of the planned schedule and the constraints and evaluation functions generated from the equipment information.
When the constraint condition is violated, the violation constraint is relaxed, the constraint related to the violation constraint is specified, a relaxation pattern is generated, and for each relaxation pattern, the relaxation amount and the evaluation value by the evaluation function are obtained from the historical data. And the application frequency of the relaxation amount are extracted, and the relaxation amount is selected based on the relationship between the relaxation amount and the evaluation value and the application frequency of the relaxation amount.
A planning method characterized by formulating a plan based on the mitigation amount for each mitigation pattern generated, evaluating with the evaluation function, and adopting a plan with a better evaluation.
前記処理装置は、
前記ネットワークインタフェースを介して前記注文情報データベースから入力された計画予定の注文情報と前記設備情報データベースから入力された設備情報から生成した制約条件と評価関数に基づいて計画を作成する計画立案部と、
前記制約条件が違反した場合、違反制約を緩和する制約緩和部を有し、
前記制約緩和部は、前記違反制約と関連する制約を特定し、緩和パターンを生成し、前記緩和パターンごとに、履歴データから緩和量と前記評価関数での評価値との関係と、前記緩和量の適用頻度を抽出し、前記緩和量と前記評価値との関係と前記緩和量の適用頻度に基づいて緩和量を選定し、
前記計画立案部は、前記生成された緩和パターンごとの緩和量に基づいて計画を立案し、前記評価関数で評価し、評価のより良い計画を採用することを特徴とする計画立案システム。 It is a planning system equipped with a planning device that has a processing device, a storage device, and a network interface to formulate a production plan, an order information database that includes order information of the planned schedule, and an equipment information database that includes equipment information.
The processing device is
A planning unit that creates a plan based on the constraint conditions and evaluation functions generated from the order information of the planned schedule input from the order information database and the equipment information input from the equipment information database via the network interface.
When the above constraint condition is violated, it has a constraint relaxation unit that relaxes the violation constraint.
The constraint relaxation unit identifies the constraint related to the violation constraint, generates a relaxation pattern, and for each relaxation pattern, the relationship between the relaxation amount and the evaluation value in the evaluation function from the historical data, and the relaxation amount. The relaxation amount is extracted, and the relaxation amount is selected based on the relationship between the relaxation amount and the evaluation value and the application frequency of the relaxation amount.
The planning unit is a planning system characterized by formulating a plan based on the mitigation amount for each mitigation pattern generated, evaluating with the evaluation function, and adopting a plan with a better evaluation.
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