JP2555880B2 - 製造計画作成装置 - Google Patents

製造計画作成装置

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JP2555880B2
JP2555880B2 JP616389A JP616389A JP2555880B2 JP 2555880 B2 JP2555880 B2 JP 2555880B2 JP 616389 A JP616389 A JP 616389A JP 616389 A JP616389 A JP 616389A JP 2555880 B2 JP2555880 B2 JP 2555880B2
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Nippon Electric Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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  • Control By Computers (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製造計画作成装置、特に多品種少量生産にお
いて、上記システムより与えられた多品種ジョブの生産
計画に従ってジョブの投入順序を自動的に作成する製造
計画作成装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の製造計画作成装置は対象とする生産システムに
固有のジョブの投入順序や設備の割付けに関する現場運
用管理のノウハウをルールとして表現し、入力された生
産計画に対して前記ルールを適用しながらシミュレーシ
ョンを行い製造計画を出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の製造計画作成装置は、生産計画におけ
る投入されるジョブ数,品種数,品種ごとの割合,工程
情報における使用可能な設備台数などが変化する多品種
少量生産を対象とする場合には、これら多種多様な全て
の状況についてあらかじめ想定した上で全ての状況に対
して網羅したルールをあらかじめ登録しておくことは困
難であり、全ての評価項目を満足する製造計画を一回の
オペレーションで作成しにくい。したがって一旦作成し
た製造計画を見ながら、着手順序や工程制御などの一部
分をオペレータの経験により試行錯誤で変更し、再計画
する必要がある。また、完全にデバッグされていないル
ールが登録されているとしても、そのルールをどのよう
に改良したらよいかの指針を得にくいという課題があ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の製造計画作成装置は、製品情報・工程情報・
生産仕掛情報およびディスパッチングルールを含む基礎
情報とジョブの生産計画と着手順序決定ルール・設備割
付決定ルールおよびディスパッチング決定ルールを含む
投入順序決定ルールとにより対象とする生産システム内
の特定工程におけるジョブの着手順序を決定し時間軸に
沿って展開した全工程のシミュレーションにより前記全
工程での製造計画を出力する計画作成手段と、前記基礎
情報を参照し評価ルールを適用して前記製造計画に対す
る評価結果を出力する評価手段と、前記基礎情報と前記
製造計画とを参照し解析ルールを適用して前記評価結果
における評価項目の中であらかじめ設定された目標値に
達しなかった評価項目に対してその原因となるジョブお
よび工程に関する解析結果を出力する解析手段と、前記
基礎情報と前記解析結果とを参照し判断ルールを適用し
て前記目標値に達しなかった評価項目の評価結果を改善
しかつ他の評価項目の評価結果の悪化をあらかじめ設定
された範囲内に収めるように前記計画作成手段で採用し
た着手順序・設備割付およびディスパッチングを一部変
更する戦略を求め表示する改善案作成手段と、前記計画
作成手段と前記解析手段と前記改善案作成手段とにおい
て適用したルールの履歴を記録する履歴記録手段とを含
む。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明す
る。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
製造計画作成に着手する以前に、対象とする生産システ
ムに関する製品情報,工程情報,生産仕掛情報およびデ
ィスパッチングルールを含む基礎情報11があらかじめ登
録されている。また投入順序決定ルール6,評価ルール7,
解析ルール8および判断ルール9は対象とする生産シス
テムの運用に適したスケジューリングのノウハウを整理
してルール化したものであり、あらかじめ登録されてい
る。生産計画10は上位システムより与えられ、あらかじ
め登録されている。
ここで、投入順序決定ルール6に含まれる3種類のル
ールの内、着手順序決定に関するルールとは、全体の工
程負荷や投入品種数や工程全体の負荷状態を考慮して生
産システム全体でネックとなる工程の稼働率を最大にす
るなどの投入戦略を決定し、ネックとなる工程などの注
目工程に対してジョブの着手順序を決定するルールであ
る。また、設備割付決定に関するルールとは、生産すべ
き品種数や品種ごとの数量比などをもとに生産システム
内の各設備に対して処理可能なジョフの品種の割付けを
決定するルールである。さらに、ディスパッチングルー
ル決定に関するルールとは、生産システム内の設備,作
業者,治具および工程間バッファ内の滞留ジョブに関す
るディスパッチングを決定するルールである。
また、基礎情報11に含まれる4種類のデータの内、製
品情報には各製品種を生産するのに必要な工程数と工程
手順,さらに各工程における処理時間,段取り替え時間
などの情報が記述されている。また工程情報には各工程
で使用できる設備数と設備名,さらに各設備の稼働時
間,設備能力,処理可能な品種名などの情報が記述され
ている。生産仕掛情報には生産システム内で仕掛ってい
るロット名と仕掛っている工程名などの情報が記述され
ている。さらにディスパッチングルールには生産システ
ム内の工程間バッファ内の滞留ジョブなどに関するディ
スパッチングの戦略に関する情報が記述されている。
計画作成手段1は生産計画10と基礎情報11とを参照
し、投入順序決定ルール6に従って生産計画10の順番を
生産効率が向上するように並び替えて投入順序を決定
し、この投入順序を時間軸に沿って展開して生産システ
ム内の全工程のシミュレーションを行い、製造計画12を
出力する。
評価手段2は基礎情報11を参照し、出力された製造計
画12に対して評価ルール7を適用し、評価項目を評価し
て評価結果13を出力する。
そして解析手段3は基礎情報11の製造計画12とを参照
し、解析ルール8を適用する。もし評価結果13における
評価項目の中に、あらかじめ設定された目標値に達しな
かった評価項目が存在する場合には、その評価項目で評
価したジョブ,工程などに対して目標値に達しなかった
原因として考えられる項目について算出し、算出結果を
解析結果14に出力する。
さらに改善案作成手段4は基礎情報11を参照し、判断
ルール9を適用し、解析結果14に対して計画作成手段1
で再計画する場合に考慮すべき戦略の候補を決定し、そ
の結果を表示する。
また履歴記録手段5は計画作成手段1と解析手段3と
改善案作成手段4とにおいて各々適用した投入順序決定
ルール6,解析ルール8および判断ルール9の履歴を記録
する。
第2図は評価ルール7の一例を示す説明図である。評
価ルールRE1は、全工程の中で負荷が最大である最大負
荷工程における段取り替え回数を削減し、かつジョブの
納期確保を図る投入戦略S1が、計画作成手段1で選択さ
れている場合に、その最大負荷工程での段取り替え回数
と納期遅れジョブ数の二つの評価項目について算出し、
それら二つの評価値を7:3の重み付けで評価することを
示している。第3図は評価結果13の説明図であり、評価
点数と段取り替え回数と納期遅れジョブ数とが算出され
記述されている。
第4図は解析ルール8の一例を示す説明図である。解
析ルール8の条件部に、評価結果13に記述された評価項
目に対して設定された目標値が記述されている。ルール
RA1およびRA2では、製造計画12において納期遅れジョブ
数が無いことが、納期遅れジョブ数という評価項目に対
する目標であり、納期遅れのジョブ数が1個以上ある場
合に結論部が実行される。結論部には、評価項目に対し
て目標に達しなかった原因に関係があると想定される項
目を算出する方法が記述されている。ルールRA1では、
工程での待ち時間が長ければ、そこに問題があると想定
して納期遅れのジョブが処理される全工程の中で待ち時
間が一番長い工程を抽出し、その工程で処理される全ジ
ョブに対する待ち時間を算出する。ルールRA2では、第
1工程での投入時刻に問題があると想定し、納期遅れジ
ョブの第1工程における投入時の納期余裕を算出する。
上記のようにして解析結果14には待ち時間や納期余裕な
どの解析項目と解析値が出力される。
第5図は判断ルール9の一例を示す説明図である。判
断ルール9の条件部では、解析結果14を参照しながら各
条件項目が成立するかどうかを確認する。ルールRJ1で
は、納期遅れのジョブをジョブA2とすると、ジョブA2が
処理される全工程の中で待ち時間が一番長い工程B2での
待ち時間が他のジョブに比べて著しく長く、かつ工程B2
内のジョブA2を処理できる代替設備C2があり、かつ現在
ジョブA2は代替設備C2に割付けがなされておらず、かつ
ジョブA2が工程B2に到着する時間帯において代替設備C2
が使用されていないことを確かめる。もし条件部が全て
満たされる場合には、ルールRJ1の結論部において、目
標値に達しなかった評価項目である納期遅れのジョブ数
を削減して評価値を改善するために設備割付の戦略を一
部変更し、ジョブA2を工程B2内の代替設備C2にも割り付
ける戦略を新たに採用することを提示する。またルール
RJ2では、ある工程でのディスパッチングルールの改善
案を提示する。
また判断ルール9の条件部には、その結論部に記述さ
れている評価項目に関する改善案を採用すると他の評価
項目の評価値が悪化する可能性がある場合、その悪化す
る可能性のある評価項目に対して影響を与えてよい範囲
が記述されている。たとえばルールRJ2では、工程B3の
処理でジョブA3が途中で割り込んだ場合にジョブA3の後
に処理されるジョブには遅れが生じるが、そのロス時間
が10分以下であることが結論部のディスパッチングルー
ル採用の条件となっている。
オペレータは提示されたこれらの戦略の候補を参考に
しながら再計画する。たとえば、計画作成手段1におけ
る処理の中間結果に対して設備割付けやディスパッチン
グルールや投入順序を一部変更してシミュレーション
し、製造計画12を作成し直す。あるいは、履歴記録手段
5において記録された計画作成手段1と解析手段3と改
善案作成手段4とにおいて各々適用された投入順序決定
ルール6,解析ルール8および判断ルール9の履歴を参照
し、着手順序決定ルールと設備割付決定ルールとディス
パッチング決定ルールとを含む投入順序決定ルール6を
変更して再計画する。
〔発明の効果〕
本発明の製造計画作成装置は、作成された製造計画に
対してオペルータに一部手直しすべき着手順序や設備割
付けやディスパッチングルールなどの戦略を提示するこ
とにより、オペレータの再計画作業を支援し、その作業
効率を著しく向上できるという効果がある。また計画作
成手段,解析手段および改善案作成手段における推論経
過の履歴を参照することにより、ルールを改良する際の
指針を得られるという利点ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
評価ルールの一例を示す説明図、第3図は評価結果の説
明図、第4図は解析ルールの一例を示す説明図、第5図
は判断ルールの一例を示す説明図である。 1……計画作成手段、2……評価手段、3……解析手
段、4……改善案作成手段、5……履歴記録手段、6…
…投入順序決定ルール、7……評価ルール、8……解析
ルール、9……判断ルール、10……生産計画、11……基
礎情報、12……製造計画、13……評価結果、14……解析
結果。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】製品情報・工程情報・生産仕掛情報および
    ディスパッチングルールを含む基礎情報とジョブの生産
    計画と着手順序決定ルール・設備割付決定ルールおよび
    ディスパッチング決定ルールを含む投入順序決定ルール
    とにより対象とする生産システム内の特定工程における
    ジョブの着手順序を決定し時間軸に沿って展開した全工
    程のシミュレーションにより前記全工程での製造計画を
    出力する計画作成手段と、前記基礎情報を参照し評価ル
    ールを適用して前記製造計画に対する評価結果を出力す
    る評価手段と、前記基礎情報と前記製造計画とを参照し
    解析ルールを適用して前記評価結果における評価項目の
    中であらかじめ設定された目標値に達しなかった評価項
    目に対してその原因となるジョブおよび工程に関する解
    析結果を出力する解析手段と、前記基礎情報と前記解析
    結果とを参照し判断ルールを適用して前記目標値に達し
    なかった評価項目の評価結果を改善しかつ他の評価項目
    の評価結果の悪化をあらかじめ設定された範囲内に収め
    るように前記計画作成手段で採用した着手順序・設備割
    付およびディスパッチングを一部変更する戦略を求め表
    示する改善案作成手段と、前記計画作成手段と前記解析
    手段と前記改善案作成手段とにおいて適用したルールの
    履歴を記録する履歴記録手段とを含むことを特徴とする
    製造計画作成装置。
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