JP2023107636A - 生産支援装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】この発明の課題は、業者の生産計画の策定に要する時間と負担を抑えた上で、ＣＯ２排出量の削減を考慮した生産を可能にすることである。【解決手段】この発明の一態様は、生産設備による生産物の生産動作を支援する際に、前記生産動作に対し使用が想定される複数の電力供給源の各々について、日時別の単位電力量当たりの電力料金およびＣＯ２排出量の予測情報を取得し、生産依頼者の端末から、前記生産物の生産条件を指定する情報を取得する。そして、取得された前記電力予測情報と、前記生産条件を指定する情報とに基づいて、少なくとも、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報を生成し、生成された前記第１の生産計画情報を出力するようにしたものである。【選択図】図３

Description

この発明の一態様は、例えば工業製品等の生産物を生産するシステムに対する生産支援を行う生産支援装置、方法およびプログラムに関する。

例えば、完成品や部品等の工業製品を製造する製造業では、設備の自動化が推進されている。この傾向は、工業製品以外に各種食品の製造業や農水産物の育成・養殖等を行うその他の生産業においても同様である。

一方、近年では脱炭素社会の実現やＳＤＧｓの早期達成に向け、製造業を始めとするあらゆる生産業に対しＣＯ２排出量の削減目標が設定され、その達成が求められるようになっている。ところが、現状の生産システムでは、生産物の仕様、納期および価格に基づいて生産計画を策定し、生産を行うものが一般的となっている（例えば特許文献１または２を参照）。このため、現在の多くの生産システムでは、ＣＯ２排出量の削減を生産計画に反映させるところまでは対応できない。

そこで、一部の製造業者では、生産計画にＣＯ２排出量の削減を反映させるために、業者が自ら生産設備によるＣＯ２排出量を計測または推定し、その結果を生産計画に反映させる試みもなされている。

特開平８－８８１５７号公報 特開平６－２６６４１３号公報

ところが、生産業者が自らＣＯ２排出量を計測または推定することは業者にとって大きな負担となり、その結果生産計画を策定し生産を開始するまでに多くの時間と労力が必要となっていた。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、業者の生産計画の策定に要する時間と負担を抑えた上で、ＣＯ２排出量の削減を考慮した生産を可能にする技術を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、この発明に係る生産支援装置または生産支援方法の第１の態様は、使用が想定される複数の電力供給源の各々について、日時ごとの単位電力量当たりの電力料金およびＣＯ２排出量の予測情報を取得すると共に、生産依頼者の端末から、前記生産物の生産条件を指定する情報を取得する。そして、取得された前記電力予測情報と、前記生産条件を指定する情報とに基づいて、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報を生成し、生成された前記第１の生産計画情報を出力するようにしたものである。

この発明の第１の態様によれば、生産支援装置により、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報が自動的に生成されて出力される。このため、例えば生産業者は、独自に生産設備により生産物を生産する際のＣＯ２排出量を計測してＣＯ２排出量を反映した生産計画を策定する作業が不要となる。従って、生産計画の策定に要する時間を短縮し、かつ作業負荷を軽減した上で、ＣＯ２排出量の削減を考慮した生産を行うことが可能となる。

この発明の第２の態様は、前記第１の生産計画情報に加え、納期を優先する第２の生産計画情報および生産コストを優先する第３の生産計画情報の少なくとも一方をさらに生成し、生成された前記第１の生産計画情報と、前記第２の生産計画情報および前記第３の生産計画情報の少なくとも一方を出力するようにしたものである。

この発明の第２の態様によれば、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報に加え、納期を優先する第２の生産計画情報と生産コストを優先する第３の生産計画情報の少なくとも一方がさらに生成されて出力される。このため、例えば生産依頼者は、必要に応じて、第２の生産計画情報または第３の生産計画情報を選択して生産を依頼することが可能となる。

すなわちこの発明の各態様によれば、業者の生産計画の策定に要する時間と負荷を抑制しつつ、ＣＯ２排出量の削減を考慮した生産を可能にする技術を提供することができる。

図１は、この発明の一実施形態に係る生産支援装置を備えた生産管理システムの全体構成の一例を示す図である。 図２は、この発明の一実施形態に係る生産支援装置としての機能を備えるサーバ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図３は、この発明の一実施形態に係る生産支援装置としての機能を備えるサーバ装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。 図４は、図２および図３に示した生産支援装置により実行される生産支援処理の処理手順と処理内容の前半部分を示すフローチャートである。 図５は、図２および図３に示した生産支援装置により実行される生産支援処理の処理手順と処理内容の後半部分を示すフローチャートである。 図６は、電力の使用が想定される複数の電力供給源の各々について、日時ごとの単位電力量当たりの電力料金とＣＯ２排出量の一例を示す図である。 図７は、図３に示した生産支援装置により生成される、ＣＯ２排出量の削減を優先する生産パターンの一例を示す図である。 図８は、図７に示した生産パターンに対応する生産計画情報の一例を示す図である。 図９は、図３に示した生産支援装置により生成される、納期を優先する生産パターンの一例を示す図である。 図１０は、図９に示した生産パターンに対応する生産計画情報の一例を示す図である。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。

［一実施形態］
（構成例）
（１）システム
図１は、この発明の一実施形態に係る生産支援装置を備えた生産管理システムの全体構成の一例を示す図である。

一実施形態に係る生産管理システムは、生産業者が運用する生産システムＣＳに対し、生産支援装置としての機能を有するサーバ装置ＳＶをネットワークＮＷを介して接続し、さらにこのサーバ装置ＳＶに対しネットワークＮＷを介して生産依頼者の端末ＴＭを接続可能にしたものである。

生産システムＣＳは、例えば、生産設備ＷＳと、複数台のコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）ＰＬ１，ＰＬ２と、電力計測器ＰＤと、生産制御装置ＣＰとを備えている。生産設備ＷＳは、例えば、ワークフィーダと、複数台のコンベアおよびロボットとを備えたパンチャシステムからなる。

コントローラＰＬ１，ＰＬ２は、予め設定された製造ロジックに従い上記生産設備ＷＳの動作を制御する。電力計測器ＰＤは、上記生産設備ＷＳが消費する電力を計測し、計測された電力消費量とその計測時刻を含む計測データを生産制御装置ＣＰへ出力する。

生産制御装置ＣＰは、例えばパーソナルコンピュータからなり、生産システムＣＳ全体の動作を管理および制御する。例えば、生産制御装置ＣＰは、後述するサーバ装置ＳＶから送られる生産計画情報に従い、上記コントローラＰＬ１，ＰＬ２に対し生産のための制御ロジックを設定すると共に、上記生産設備ＷＳに供給する電力の供給源を選択する処理を行う。また生産制御装置ＣＰは、上記生産設備ＷＳの動作期間中に電力計測器ＰＤから電力消費量の計測データを取得し、取得された計測データをサーバ装置ＳＶからの取得要求に応じてサーバ装置ＳＶへ送信する処理を行う。

生産依頼者の端末ＴＭは、パーソナルコンピュータからなり、生産依頼者がサーバ装置ＳＶとの間で生産の依頼や指示等に係る種々情報データを送受信するために使用される。例えば、生産依頼者の端末ＴＭは、サーバ装置ＳＶに対し製品の生産条件を含む生産依頼情報を送信する。また、生産依頼者の端末ＴＭは、サーバ装置ＳＶから送られる生産計画情報の候補および生産計画変更情報の候補をそれぞれ受信して表示し、これに対し生産依頼者が入力した生産計画の選択情報および生産計画変更に対する許否情報をサーバ装置ＳＶへ送信する。

ネットワークＮＷは、例えばインターネットを中核とする広域ネットワークと、この広域ネットワークにアクセスするためのアクセスネットワークとを備える。アクセスネットワークとしては、例えば、有線または無線を使用する公衆通信ネットワーク、有線または無線を使用するＬＡＮ（Local Area Network）、ＣＡＴＶ（Cable Television）ネットワークが使用される。

なお、生産設備ＷＳはパンチャシステムに限らず、他にも製品または半製品の加工や塗装、組立、パッケージング等を行うシステムであってもよく、さらには工業製品に限らず農産物や畜産物、水産物を育成および生産するシステム等であってもよい。また、生産システムＳＣの構成等についても上記構成に限らない。

（２）サーバ装置ＳＶ
図２および図３は、それぞれサーバ装置ＳＶのハードウェアおよびソフトウェアの構成の一例を示すブロック図である。

サーバ装置ＳＶは、例えばクラウド上、エッジ上またはＷｅｂ上に配置されるサーバコンピュータからなる。サーバ装置ＳＶは、中央処理ユニット（Central Processing Unit：ＣＰＵ）等のハードウェアプロセッサを使用した制御部１を備え、この制御部１に対し、バス５を介して、プログラム記憶部２およびデータ記憶部３を有する記憶ユニットと、通信インタフェース（以後インタフェースをＩ／Ｆと記載する）部４を接続したものとなっている。

通信Ｉ／Ｆ部４は、制御部１の制御の下、ネットワークＮＷにより定義される通信プロトコルを使用して、生産システムＣＳの生産制御装置ＣＰおよび生産依頼者の端末ＴＭとの間で、それぞれ情報データの送受信を行う。

プログラム記憶部２は、例えば、記憶媒体としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリとを組み合わせて構成したもので、ＯＳ（Operating System）等のミドルウェアに加えて、この発明の一実施形態に係る各種制御処理を実行するために必要なアプリケーション・プログラムを格納する。

データ記憶部３は、例えば、記憶媒体としてＨＤＤまたはＳＳＤ等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリとＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリと組み合わせたもので、一実施形態に係る記憶領域として、電力予測情報記憶部３１と、生産条件記憶部３２と、生産計画情報記憶部３３とを備える。

電力予測情報記憶部３１は、今後生産システムＣＳにおいて生産動作のために使用が想定される複数の電力供給源（例えば電力会社に相当）の各々について、供給予定の電力に係る電力料金とＣＯ２排出量の予測値を表す電力予測情報を記憶するために使用される。

生産条件記憶部３２は、生産依頼者の端末ＴＭから送られる生産依頼情報を、少なくとも生産が終了するまで保存するために使用される。

生産計画情報記憶部３３は、制御部１により生成される生産計画情報およびその変更情報を、少なくとも生産が終了するまで保存するために使用される。

制御部１は、この発明の一実施形態に係る処理機能として、電力予測情報取得処理部１１と、生産条件取得処理部１２と、生産計画生成処理部１３と、生産計画提示・選択受付処理部１４と、生産実行指示送信処理部１５と、実績値取得処理部１６と、中間報告送信処理部１７と、生産計画変更処理部１８とを備える。これらの処理部１１～１８は、何れも、プログラム記憶部２に格納されたアプリケーション・プログラムを制御部１のハードウェアプロセッサに実行させることにより実現される。

電力予測情報取得処理部１１は、例えば、生産システムＣＳにおいて使用が想定される複数の電力供給源（例えば電力会社）の各々から、過去の電力供給実績を表す電力プロファイル情報を取得する。そして、電力予測情報取得処理部１１は、取得された上記電力プロファイル情報をもとに、上記複数の電力供給源の各々について、今後の日時ごとの単位電力量当たりの電力料金とＣＯ２排出量を予測し、その各予測値を電力予測情報として電力予測情報記憶部３１に記憶させる処理を行う。

生産条件取得処理部１２は、生産依頼者の端末ＴＭから送信される生産依頼情報を通信Ｉ／Ｆ部４を介して受信し、受信された上記生産依頼情報を生産条件記憶部３２に記憶させる処理を行う。生産依頼情報には、生産対象の生産物の識別情報と生産数量、その生産条件、および生産依頼者の名称や連絡先等を含む生産依頼者属性情報が含まれる。上記生産条件には、納期、コストおよびＣＯ２排出量の目標値が含まれる。

生産計画生成処理部１３は、上記生産依頼情報により指定される生産対象の生産物について、上記生産条件記憶部３２に記憶された生産条件と、上記電力予測情報記憶部３１に記憶された電力予測情報とに基づいて、生産計画情報の候補を生成する。そして、生産計画生成処理部１３は、生成された上記生産計画情報の候補を生産計画情報記憶部３３に記憶させる処理を行う。

生産計画情報の候補には、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報と、納期を優先する第２の生産計画情報と、生産コストを優先する第３の生産計画情報とがある。なお、生産計画情報の候補としては、第１の生産計画情報と、第２の生産計画情報および第３の生産計画情報の少なくとも一方が生成されてもよい。上記各生産計画情報の生成処理の一例は動作例において説明する。

生産計画提示・選択受付処理部１４は、上記生産計画情報記憶部３３から上記生産計画情報の候補を読み出し、読み出された上記生産計画情報の候補を通信Ｉ／Ｆ部４から生産依頼者の端末ＴＭへ送信する処理を行う。

また、生産計画提示・選択受付処理部１４は、生成された上記生産計画情報の候補のうち、生産依頼者が選択した生産計画情報を表す選択情報を端末ＴＭから通信Ｉ／Ｆ部４を介して受信する。そして、受信された上記選択情報により表される生産計画情報を生産実行指示送信処理部１５へ出力する処理を行う。

生産実行指示送信処理部１５は、上記生産計画提示・選択受付処理部１４から出力された生産計画情報を、生産システムＣＳの生産制御装置ＣＰへ生産実行指示と共に送信する処理を行う。

実績値取得処理部１６は、生産システムＣＳにおいて生産物の生産動作が実行されている期間に、定期的または任意のタイミングで、生産制御装置ＣＰから納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各実績値を取得する処理を行う。

中間報告送信処理部１７は、上記実績値取得処理部１６により取得された上記納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各実績値を、生産依頼者から生産条件として指定された納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各目標値と共に中間報告情報に含め、この中間報告情報を通信Ｉ／Ｆ部４から生産依頼者の端末ＴＭへ送信する処理を行う。

生産計画変更処理部１８は、上記実績値取得処理部１６により取得された上記納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各実績値と、生産条件において指定された上記納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各目標値とに基づいて、上記各目標値に対する上記各実績値の乖離度合いを求め、この乖離度合いを縮小するべく生産計画を変更する処理を行う。この変更処理の一例は動作例において説明する。

（動作例）
次に、以上のように構成されたサーバ装置ＳＶの動作例を説明する。

図４および図５は、サーバ装置ＳＶの制御部１が実行する生産支援処理の処理手順と処理内容の一例を示すフローチャートである。

（１）供給予定の電力に係る情報の予測
サーバ装置ＳＶの制御部１は、電力予測情報取得処理部１１の制御の下、定期的または任意のタイミングで、生産システムＣＳにおいて使用が想定される複数の電力供給源の各々について、今後の供給予定の電力に係る電力料金とＣＯ２排出量の予測を行う。

例えば、電力予測情報取得処理部１１は、先ずステップＳ１０において、生産システムＣＳで使用が想定される複数の電力供給源（例えば電力会社）の各々から、過去の電力供給実績を表す電力プロファイル情報を取得する。そして、電力予測情報取得処理部１１は、ステップＳ１１において、取得された上記電力プロファイル情報をもとに、上記複数の電力会社の各々について、今後の日時ごとの単位電力量当たりの電力料金とＣＯ２排出量を予測し、その予測値を電力予測情報として電力予測情報記憶部３１に記憶させる。

図６は、上記電力予測情報取得処理部１１により生成された電力予測情報の一例を示すもので、この例では電力供給源として、Ａ電力、Ｂ電力、Ｃ電力、Ｄ電力、Ｅ太陽光発電（確率30％：晴）、Ｆ太陽光発電（確率70％：曇）の各電力会社の利用を想定した場合を例示している。図６に示すように、各電力会社が供給する電力は、発電方式に応じて日時ごとの単位電力量当たりの電力料金とＣＯ２排出量が異なる。

（２）生産条件の取得
生産依頼者は、生産業者に生産物の生産を依頼する際に、生産対象の生産物の識別情報と、生産数量と、その生産条件と、生産依頼者の名称や連絡先等を含む生産依頼者属性情報とを含む生産依頼情報を生成する。上記生産条件としては、納期、コストおよびＣＯ２排出量の各目標値が指定される。そして、生成された上記生産依頼情報を、端末ＴＭからネットワークＮＷを介してサーバ装置ＳＶへ送信する。

これに対し、サーバ装置ＳＶの制御部１は、ステップＳ１２において端末ＴＭからの上記生産依頼情報の到来を監視している。この状態で、生産依頼者の端末ＴＭから生産依頼情報が送信されると、サーバ装置ＳＶの制御部１は、生産条件取得処理部１２の制御の下、ステップＳ１３において、上記生産依頼情報を通信Ｉ／Ｆ部４を介して受信し、受信された上記生産依頼情報を生産条件記憶部３２に記憶させる。

（３）生産計画情報の生成
上記生産依頼情報を取得するとサーバ装置ＳＶの制御部１は、生産計画生成処理部１３の制御の下、ステップＳ１４において生産計画情報の生成を以下のように実行する。

すなわち、生産計画生成処理部１３は、先ず上記生産条件記憶部３２から上記生産依頼情報に含まれる生産条件を読み込む。この生産条件には、先に述べたように納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各目標値が含まれている。

生産計画生成処理部１３は、次に上記生産条件により指定された上記納期、生産コストおよびＣＯ２排出量に対する重み付けをそれぞれ所定量ずつステップ的に変化させることで、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産パターンと、納期を優先する第２の生産パターンと、生産コストを優先する第３の生産パターンをそれぞれ生成する。

続いて生産計画生成処理部１３は、生成された上記第１、第２および第３の各生産パターンの各々について、上記電力予測情報記憶部３１に記憶された電力予測情報と、生産システムＣＳから事前に取得した生産速度の範囲を示す情報とに基づいて、生産開始時刻、時間帯ごとの生産速度および電力供給源の組合せの最適解を計算し設定する。そして、この最適解が反映された生産計画を第１、第２および第３の生産計画情報とする。

例えば、いま生産依頼者から指定された生産条件の目標値が、納期（翌日12:00まで）、生産コスト（100円以下）、ＣＯ２排出量（10ｋｇ以下）だったとする。この生産条件のもとで、各目標値を満たしかつＣＯ２排出量が最小となる第１の生産パターンを生成すると、例えば図７に示す生産パターンが生成される。この第１の生産パターンによれば、生産は翌日11:31に終了し、生産コストは99円、そしてＣＯ２排出量は4.91ｋｇとなる。そして、上記第１の生産パターンに対し生産速度と電力会社の最適値を設定すると、第１の生産計画情報は例えば図８に示すようになる。

また、上記生産条件のもとで、納期（翌日12:00まで）、生産コスト（100円以下）、ＣＯ２排出量（10ｋｇ以下）の各目標値を満たし、かつ納期が最短となる第２の生産パターンを生成すると、例えば図９に示すような生産パターンが生成される。この第２の生産パターンによれば、生産コストは93円、ＣＯ２排出量は9.42ｋｇ、納期は最短の20:38分となる。そして、上記第２の生産パターンに対し生産速度と電力会社の最適値を設定すると、第２の生産計画情報は例えば図１０に示すようになる。

以下同様に、上記生産条件のもとで、納期（翌日12:00まで）、生産コスト（100円以下）、ＣＯ２排出量（10ｋｇ以下）の各目標値を満たし、かつ生産コストが最小となる第３の生産パターンが生成され、さらにこの第３の生産パターンに対応する第３の生産計画情報が生成される。

なお、上記生産計画情報を生成する際に生産計画生成処理部１３は、生産速度および電力供給源の組合せの最適解が、生産条件により指定された目標値を満たすか否かを判定し、満たさないと判定される場合には、生産コストに追加コストを加算する。例えば、ＣＯ２排出量の目標値を満たさない場合や、納期を満たさない場合には、予め定められた違約金を生産コストに加算する。

（４）生産計画情報の候補の提示およびその選択情報の取得
上記第１、第２および第３の各生産計画情報の生成が終了すると、サーバ装置ＳＶの制御部１は、続いて生産計画提示・選択受付処理部１４の制御の下、ステップＳ１５において、生産計画情報の候補を生産依頼者に提示する処理を行う。

例えば、生産計画提示・選択受付処理部１４は、生産計画情報記憶部３３から上記第１、第２のおよび第３の各生産計画情報を読み出す。そして、読み出された上記各生産計画情報を、生産計画の候補として通信Ｉ／Ｆ部４から生産依頼者の端末ＴＭへ送信する。この結果、生産依頼者の端末ＴＭでは、上記第１、第２のおよび第３の各生産計画情報が、生産計画の候補として例えばディスプレイに表示される。

この状態で、生産依頼者のオペレータが、端末ＴＭにおいて、表示された上記各生産計画情報のうち、希望する生産計画情報を選択指定したとする。そうすると、生産計画情報の選択情報が端末ＴＭからネットワークＮＷを介してサーバ装置ＳＶへ送信される。

これに対し、サーバ装置ＳＶの制御部１は、生産計画提示・選択受付処理部１４の制御の下、ステップＳ１６において生産依頼者の端末ＴＭによる選択情報の送信を監視し、選択情報が送られると、ステップＳ１７において上記選択情報を受信する。

（５）生産システムＣＳに対する生産動作の実行指示
サーバ装置ＳＶの制御部１は、生産依頼者から上記選択情報を受信すると、次に生産実行指示送信処理部１５の制御の下、ステップＳ１８において、受信された上記選択情報により指示される生産計画情報を、生産システムＣＳの生産制御装置ＣＰに対し生産実行指示と共に送信する。

この結果、生産制御装置ＣＰは、サーバ装置ＳＶから送られた生産計画情報に従い、コントローラＰＬ１，ＰＬ２に対し生産のための制御ロジックを設定すると共に、上記生産設備ＷＳに電力を供給する電力供給源（例えば電力会社）の組合せを選択する。かくして、生産設備ＷＳでは、上記生産計画情報に基づく生産パターンに従い、生産対象として指定された生産物の生産動作が開始される。

例えば、サーバ装置ＳＶからＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報が与えられた場合、生産制御装置ＣＰは上記第１の生産計画情報に従い、ＣＯ２排出量が最小となるように生産速度を設定し、かつＣＯ２排出量の少ない電力会社の組合せを選択する。従って、生産設備ＷＳでは、上記第１の生産計画情報に基づく生産パターンに従い、ＣＯ２排出量が最小となるように生産物の生産動作が行われる。

また、サーバ装置ＳＶから納期を優先する第２の生産計画情報が与えられた場合、生産制御装置ＣＰは上記第２の生産計画情報に従い、納期が最短となるように生産速度を高速に設定し、かつこの生産速度に対応する電力会社の組合せを選択する。従って、生産設備ＷＳでは、上記第２の生産計画情報に基づく生産パターンに従い、納期が最多となるように生産物の生産動作が行われる。

同様に、サーバ装置ＳＶから納期を優先する第３の生産計画情報が与えられた場合、生産制御装置ＣＰは上記第３の生産計画情報に従い、生産コストが最小となるように生産速度を設定し、かつ電力料金が安価な電力会社の組合せを選択する。この結果、生産設備ＷＳでは、上記第２の生産計画情報に基づく生産パターンに従い、生産コストが最小となるように生産物の生産動作が行われる。

（６）生産動作中の中間報告
生産動作が開始されると生産システムＣＳでは、生産動作中に、生産設備ＷＳおよび各コントローラＰＬ１，ＰＬ２における電力消費量が電力計測器ＰＤにより時系列で計測され、生産制御装置ＣＰに通知される。なお、この場合、通知される電力消費量には、生産制御装置ＣＰ自体の電力消費量も含まれる。生産制御装置ＣＰは、上記電力消費量に対応する電気料金に、生産に必要な種々の固定費等を加味して、生産コストを算出する。また、それと共に生産制御装置ＣＰは、コントローラＰＬ１，ＰＬ２から生産物の生産数量を取得し、さらに電力の供給を受けている電力会社から生産開始時刻から現時点までのＣＯ２排出量を取得または算出する。

これに対し、サーバ装置ＳＶの制御部１は、上記生産システムＣＳによる生産動作中に、ステップＳ２０により生産動作の終了を監視しながら、実績値取得処理部１６の制御の下、ステップＳ１９において中間報告タイミングになったか否かを監視する。そして、この状態で中間報告タイミングになると、実績値取得処理部１６はステップＳ２１において、生産制御装置ＣＰに対し中間実績値の取得要求を送信する。

上記取得要求を受信すると生産制御装置ＣＰは、この時点での生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の中間実績値を、サーバ装置ＳＶへ送信する。サーバ装置ＳＶの実績値取得処理部１６は、上記生産制御装置ＣＰから送信された生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の実績値を通信Ｉ／Ｆ部４を介して受信する。

上記中間実績値が受信されるとサーバ装置ＳＶの制御部１は、中間報告送信処理部１７の制御の下、ステップＳ２２において、受信された上記生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の中間実績値と、生産依頼者から事前に生産条件として指定されている納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各目標値とを対応付けて中間報告情報を生成する。そして、生成された中間報告情報を、通信Ｉ／Ｆ部４から生産依頼者の端末ＴＭへ送信する。

なお、上記中間報告情報を生成する際に中間報告送信処理部１７は、上記生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の中間実績値をもとに、生産動作終了時の最終的な納期、生産コストおよびＣＯ２排出量を予測し、この予測値を生産条件で指定された各目標値と共に中間報告情報に含めるようにしてもよい。

また中間報告送信処理部１７は、生産条件で指定された納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各目標値から、上記中間報告時点での生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の中間目標値を算出し、算出された中間目標値を上記生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の中間実績値と共に中間報告情報に含めるようにしてもよい。

その他、中間報告情報には、上記生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の中間実績値のみを含めるようにしてもよい。

上記中間報告情報は、生産依頼者の端末ＴＭにおいて受信され、例えばディスプレイに表示される。従って、生産依頼者は、生産動作中において生産の進捗状況を確認することが可能となる。そして生産依頼者は、上記進捗状況を確認した結果、目標値を達成するために生産計画の変更が必要と判断した場合、端末ＴＭからサーバ装置ＳＶに対し生産計画の変更要求を送信することができる。

（７）生産計画の変更
上記生産動作中にサーバ装置ＳＶの制御部１は、生産計画変更処理部１８の制御の下、生産計画の変更に係る処理を次のように実行する。

すなわち、生産計画変更処理部１８は、ステップＳ２３において、生産依頼者の端末ＴＭから生産計画の変更要求を監視する。この状態で、生産計画の変更要求が受信されると、生産計画変更処理部１８は、ステップＳ２４において生産計画変更情報の候補を生成する。

例えば、生産計画変更処理部１８は、先ず上記実績値取得処理部１６により取得された生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の各中間実績値から、生産終了後の最終的な納期、生産コストおよびＣＯ２排出量を予測する。そして生産計画変更処理部１８は、上記納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各予測値と、生産依頼者から送られた生産条件により指定された納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各目標値との間の乖離の度合いを求める。具体的には、乖離度合いとして差分値を算出する。そして、算出された上記差分値を縮小するための生産計画変更情報の候補を生成する。次に生産計画変更処理部１８は、ステップＳ２５において、生成された上記生産計画変更情報の候補を通信Ｉ／Ｆ部４から生産依頼者の端末ＴＭへ送信する。

この結果、生産依頼者の端末ＴＭでは、上記生産計画変更情報の候補が例えばディスプレイに表示される。生産依頼者は、表示された上記生産計画変更情報の候補に対し、変更内容を許諾するか、或いは拒否するかを回答情報として端末ＴＭに入力する。端末ＴＭは、入力された上記回答情報を、ネットワークＮＷを介してサーバ装置ＳＶへ送信する。

これに対し、サーバ装置ＳＶの制御部１は、生産計画変更処理部１８の下、ステップＳ２６により上記回答情報の到来を監視する。そして、回答情報が受信され、かつその内容が変更に許諾することを示すものであれば、生産計画変更処理部１８は生産計画情報記憶部３３に記憶されている生産計画情報を更新する。また、それと共に生産計画変更処理部１８は、ステップＳ１８に戻り、許諾された上記生産計画変更情報を、生産システムＣＳの生産制御装置ＣＰに対し生産計画の変更指示と共に送信する。

この結果、生産システムＣＳの生産制御装置ＣＰでは、上記サーバ装置ＳＶから送られた生産計画変更情報に従い、コントローラＰＬ１，ＰＬ２に対し生産のための制御ロジックの変更を指示すると共に、電力供給源（例えば電力会社）の組合せの変更を指示する。かくして、生産設備ＷＳでは、上記変更された生産計画情報に対応する生産パターンに従い、生産動作の途中で生産パターンが変更される。

従って、例えばＣＯ２排出量の実績値から推定される最終的なＣＯ２排出量が、生産条件により指定されたＣＯ２排出量の目標値を超えると予測される場合に、生産システムＣＳでは、サーバ装置ＳＶから送られる生産計画変更情報に基づいて、生産動作の途中でＣＯ２排出量の削減を優先した生産パターンに変更される。この結果、電力供給源は例えばＣＯ２排出量の少ない電力会社に切り替えられ、これにより最終的なＣＯ２排出量を目標値未満に抑えることが可能となる。

但し、ＣＯ２排出量の少ない電力会社に切り替えることで、例えば電力料金が増加して生産コストが上昇することが予想される。しかし、この生産コストの上昇は、生産計画変更情報に事前に記載される。これにより生産依頼者は、ＣＯ２排出量を目標値未満に抑えるというメリットと共に、生産コストの上昇というデメリットについても確認した上で、生産計画の変更の許否を判断することが可能となる。

また、納期が生産条件により指定される目標値以内にならないと予想される場合に、生産システムＣＳでは、サーバ装置ＳＶから送られる生産計画変更情報に基づいて、生産動作の途中で生産パターンが変更され、これにより例えば生産設備ＷＳの生産速度が高速化される。これにより生産納期を間に合わせることが可能となる。

但し、生産速度を高速化することで、例えば電力消費量が増加して生産コストが高くなることが予想される。また、同時にＣＯ２排出量の増加を招くことも予想される。しかし、この生産コストの上昇およびＣＯ２排出量の増加は、生産計画変更情報に事前に記載される。従って生産依頼者は、納期遅れを防止するというメリットと共に、生産コストの上昇およびＣＯ２排出量の増加というデメリットについても確認した上で、生産計画の変更の許否を判断することが可能となる。

同様に、生産コストが生産条件により指定される目標値を超えると予想される場合に、生産システムＣＳでは、サーバ装置ＳＶから送られる生産計画変更情報に基づいて、生産動作の途中で生産設備ＷＳにおける生産パターンが変更され、これにより例えば電力料金の安価な電力会社に切り替えられる。これにより生産コストを目標値未満に抑えることが可能となる。

但し、電力料金の安価な電力会社に切り替えることによって、ＣＯ２排出量の増加を招くことが予想される。しかし、このＣＯ２排出量の増加は、生産計画変更情報に記載される。これにより生産依頼者は、生産コストを抑えるというメリットと共に、ＣＯ２排出量の増加というデメリットについても確認した上で、生産計画の変更の許否を判断することが可能となる。

（８）生産終了後の処理
生産設備ＷＳにおいて生産計画情報またはその変更情報に基づく生産動作が終了し、生産制御装置ＣＰから生産終了が送信されると、サーバ装置ＳＶの制御部１はステップＳ２０で上記生産終了を受信する。

そして、サーバ装置ＳＶの制御部１は、ステップＳ２８により生産終了通知を生成し、生成された生産終了通知を通信Ｉ／Ｆ部４から生産依頼者の端末ＴＭへ送信する。生産終了通知には、例えば、生産制御装置ＣＰから取得された生産終了後の納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の最終結果が、生産依頼者から生産条件として指定された納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の目標値と共に挿入される。なお、生産終了通知には、生産終了後の納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の最終結果のみが挿入されてもよい。

（効果）
以上述べたように一実施形態では、生産支援装置としての機能を有するサーバ装置ＳＶにおいて、以下のような処理が行われる。

すなわち、生産システムＣＳで使用が想定される複数の電力会社の各々について、日時ごとの単位電力量当たりの電力料金とＣＯ２排出量が予測され、この予測結果が電力予測情報として保存される。そして、生産依頼者の端末ＴＭから、納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の目標値を指定する生産条件を受け取った場合に、上記電力予測情報と生産設備の生産速度の範囲を示す情報とに基づいて、３種類の生産計画情報が生成される。３種類の生産計画情報とは、上記生産条件により指定された各目標値を満たしかつＣＯ２排出量が最小となる第１の生産計画情報と、上記各目標値を満たしかつ納期が最短となる第２の生産計画情報と、上記各目標値を満たしかつ生産コストが最小となる第３の生産計画情報である。次に、生成された上記各生産計画情報が生産依頼者の端末ＴＭへ送信される。そして、上記各生産計画情報のうち、生産依頼者が選択指定した生産計画情報を生産システムＣＳに送り、この生産計画情報により表される生産パターンに従い生産設備ＷＳに生産動作を実行される処理が行われる。

従って、一実施形態によれば、生産依頼者および生産業者は、いずれも生産計画情報を自力で生成する作業か不要となり、これにより少ない作業負荷でかつ短時間のうちに、自己の希望に適した生産計画に従い生産システムＣＳに生産動作を開始させることが可能となる。特に、ＣＯ２排出量の目標値の達成を主目的とする場合に生産依頼者は、サーバ装置ＳＶから提示された、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報を選択するだけで、ＣＯ２排出量の削減を重視した生産動作を生産システムＣＳに行わせることができる。一方、納期或いは生産コストを優先した生産を希望する場合に生産依頼者は、それぞれ第２または第３の生産計画情報を選択するだけで、納期または生産コストを重視した生産動作を生産システムＣＳに行わせることが可能となる。

また一実施形態では、サーバ装置ＳＶにおいて、生産システムＣＳから生産動作中に生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の実績値を取得し、この中間実績値またはこの中間実績値から計算される納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の最終的な予測値を中間報告情報に含めて生産依頼者の端末ＴＭへ送信するようにしている。このため、生産依頼者は、生産システムＣＳの生産動作中に、上記中間報告情報をもとに、生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の途中経過、または最終的な予測値を確認することが可能となり、必要に応じて生産計画の途中変更を要求することが可能となる。

さらに一実施形態では、生産依頼者から生産計画の途中変更の要求を受信した場合に、サーバ装置ＳＶにおいて、生産条件により指定された納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の目標値と、上記生産数量、生産コストおよびＣＯ２排出量の中間実績値から計算される上記最終的な予測値との間の差分値を求め、この差分値を縮小するための生産計画変更情報を生成する。そして、生成された上記生産計画変更情報を生産依頼者の端末ＴＭへ送信し、生産依頼者の許諾を得て生産システムＣＳの生産計画を途中変更するようにしている。

従って、生産システムＣＳにおける生産動作の実情に応じて生産計画を適宜変更することが可能となり、これにより当初指定した納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の目標値を達成することが可能となる。

［その他の実施形態］
（１）前記一実施形態では、サーバ装置ＳＶにおいて、生産システムＣＳで使用が想定される複数の電力供給源（例えば電力会社）から電力プロファイル情報を取得し、この電力プロファイル情報をもとに、各電力会社について供給予定の電力に係る電力料金とＣＯ２排出量を予測する場合を例にとって説明した。しかし、それに限らず、例えば各電力会社が、供給予定の電力に係る電力料金およびＣＯ２排出量を示す電力供給予定情報を保持している場合には、サーバ装置ＳＶは上記電力予測処理を行わずに、上記各電力会社から上記電力供給予定情報を取得するようにしてもよい。

（２）前記一実施形態では、サーバ装置ＳＶにおいて、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報に加え、納期を優先する第２の生産計画情報と、生産コストを優先する第３の生産計画情報をそれぞれ生成し、これらを生産計画情報の候補として生産依頼者に提示するようにした。しかし、それに限らず、第１の生産計画情報のみを生成して生産依頼者に提示するようにしてもよく、また第１の生産計画情報に加えて、第２および第３の各生産計画情報の一方のみを生成して生産依頼者に提示するようにしてもよい。

（３）前記一実施形態では、サーバ装置ＳＶが、生成した第１、第２または第３の各生産計画情報を生産依頼者に提示し、生産依頼者が選択指定した生産計画情報に従い、生産システムＣＳに対し生産動作の実行指示を与える場合を例にとって説明した。しかし、これに限らず、例えば生産依頼者の選択指定処理を経ずに、サーバ装置ＳＶから生産システムＣＳへ生産計画情報を直接送信して生産動作を実行させるようにしてもよい。

（４）前記一実施形態では、サーバ装置ＳＶが、生産依頼者の端末ＴＭから生産計画の途中変更の要求を受信した場合に、生産計画変更情報を生成して生産依頼者の端末ＴＭへ送信する場合を例にとって説明した。しかし、それに限らず、サーバ装置ＳＶが、例えば生産システムＣＳから取得される中間実績値と生産条件により指定された目標値との差分をもとに生産計画の変更の要否を判定し、生産計画の変更が必要と判定された場合に生産計画変更情報を生成して生産依頼者の端末ＴＭへ送信するようにしてもよい。

（５）前記一実施形態では、生産支援装置が備える各処理機能をクラウド、エッジまたはＷｅｂ上のサーバ装置ＳＶに備えた場合を例にとって説明した。しかし、生産支援装置の各処理機能を生産システムＣＳ内の生産制御装置ＣＰに備えるようにしてもよい。また、生産支援装置の各処理機能を複数のサーバ装置やパーソナルコンピュータに分散配置するようにしてもよい。

（６）その他、生産支援装置が備える各処理機能による処理手順と処理内容、生産システムの構成と処理機能、生産物や生産動作の種類、生産依頼者の端末の処理機能等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

以上、この発明の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点においてこの発明の例示に過ぎない。この発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、この発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＳＶ…サーバ装置
ＴＭ…生産依頼者の端末
ＣＳ…生産システム
ＣＰ…生産制御装置
ＰＬ１，ＰＬ２…コントローラ
ＰＤ…電力計測器
ＷＳ…生産設備
ＮＷ…ネットワーク
１…制御部
２…プログラム記憶部
３…データ記憶部
４…通信Ｉ／Ｆ部
５…バス
１１…電力予測情報取得処理部
１２…生産条件取得処理部
１３…生産計画生成処理部
１４…生産計画提示・選択受付処理部
１５…生産実行指示送信処理部
１６…実績値取得処理部
１７…中間報告送信処理部
１８…生産計画変更処理部
３１…電力予測情報記憶部
３２…生産条件記憶部
３３…生産計画情報記憶部

Claims (11)

1. 生産設備による生産物の生産動作を支援する生産支援装置であって、
   前記生産動作に対し使用が想定される複数の電力供給源の各々について、日時別の単位電力量当たりの電力料金およびＣＯ２排出量の予測情報を取得する第１の処理部と、
   生産依頼者の端末から、前記生産物の生産条件を指定する情報を取得する第２の処理部と、
   取得された前記予測情報と、前記生産条件を指定する情報とに基づいて、少なくとも、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報を生成する第３の処理部と、
   生成された前記第１の生産計画情報を出力する第４の処理部と
   を具備する生産支援装置。
2. 前記第３の処理部は、前記第１の生産計画情報に加え、納期を優先する第２の生産計画情報および生産コストを優先する第３の生産計画情報の少なくとも一方をさらに生成し、
   前記第４の処理部は、前記第１の生産計画情報と、生成された前記第２の生産計画情報および前記第３の生産計画情報の少なくとも一方を出力する、
   請求項１に記載の生産支援装置。
3. 前記第１の処理部は、前記複数の電力供給源の過去の電力供給実績を表す情報をもとに、前記複数の電力供給源の各々について日時ごとの単位電力量当たりの電力料金およびＣＯ２排出量を予測し、その予測結果を前記予測情報とする、請求項１に記載の生産支援装置。
4. 前記第３の処理部は、
   前記生産条件を指定する情報に含まれる、納期、生産コストおよびＣＯ２排出量の各目標値に対する重み付けを変化させることにより、前記ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産パターンと、前記納期を優先する第２の生産パターンおよび前記生産コストを優先する第３の生産パターンの少なくとも一方を生成する処理部と、
   生成された前記第１の生産パターンと、前記第２の生産パターンおよび前記第３の生産パターンの少なくとも一方に対し、前記予測情報および前記生産設備の生産速度を表す情報に基づいて、前記電力供給源および前記生産速度の最適解を適用することで、前記第１の生産計画情報と、前記第２の生産計画情報および前記第３の生産計画情報の少なくとも一方を生成する処理部と
   を備える請求項２に記載の生産支援装置。
5. 前記第３の処理部は、前記最適解が、前記生産条件を指定する情報に含まれる、前記納期、前記生産コストおよび前記ＣＯ２排出量の各目標値を満たすか否かを判定し、満たさないと判定された場合に、追加コストを前記生産コストに加算する処理を行う、請求項４に記載の生産支援装置。
6. 前記生産依頼者の前記端末から、前記第１の生産計画情報と、前記第２の生産計画情報および前記第３の生産計画情報の少なくとも一方に対し、前記生産依頼者が選択した生産計画情報を表す選択情報を取得する第５の処理部を、さらに具備する請求項２に記載の生産支援装置。
7. 前記生産動作が行われている期間に、前記納期、前記生産コストおよび前記ＣＯ２排出量の各実績値を取得し、取得された前記各実績値を含む中間報告情報を前記生産依頼者の前記端末へ出力する第６の処理部を、さらに具備する請求項２に記載の生産支援装置。
8. 前記生産動作が行われている期間に、前記納期、前記生産コストおよび前記ＣＯ２排出量の各実績値を取得し、取得された前記各実績値と、前記生産条件を指定する情報に含まれる前記納期、前記生産コストおよび前記ＣＯ２排出量の各目標値とに基づいて、前記各目標値に対する前記各実績値の乖離度合いを算出し、算出された前記乖離度合いを縮小するための生産計画変更情報を生成する第７の処理部を、さらに具備する請求項２に記載の生産支援装置。
9. 生産設備による生産物の生産動作を情報処理装置が支援する生産支援方法であって、
   前記生産動作に対し使用が想定される複数の電力供給源の各々について、日時別の単位電力量当たりの電力料金およびＣＯ２排出量の予測情報を取得する第１の処理過程と、
   生産依頼者の端末から、前記生産物の生産条件を指定する情報を取得する第２の処理過程と、
   取得された前記予測情報と、前記生産条件を指定する情報とに基づいて、少なくとも、ＣＯ２排出量の削減を優先する第１の生産計画情報を生成する第３の処理過程と、
   生成された前記第１の生産計画情報を出力する第４の処理過程と
   を具備する生産支援方法。
10. 前記第３の処理過程は、前記第１の生産計画情報に加え、納期を優先する第２の生産計画情報および生産コストを優先する第３の生産計画情報の少なくとも一方をさらに生成し、
    前記第４の処理過程は、前記第１の生産計画情報と、生成された前記第２の生産計画情報および前記第３の生産計画情報の少なくとも一方を出力する、
    請求項９に記載の生産支援方法。
11. 請求項１乃至８のいずれかに記載の生産支援装置が具備する前記第１の処理部乃至前記第７の処理部による処理の少なくとも１つを、前記生産支援装置が備えるプロセッサに実行させるプログラム。