JP2608085B2 - 生産計画シミュレーション装置 - Google Patents
生産計画シミュレーション装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control By Computers (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、非同期並列な生産システムの動作をシミ
ュレートして生産計画の作成を支援する装置に関し、特
にディスパッチングルールを適切に選択することのでき
るものに関する。
ュレートして生産計画の作成を支援する装置に関し、特
にディスパッチングルールを適切に選択することのでき
るものに関する。
一般に、生産計画シミュレーション装置は生産システ
ムの全体の完了時間の最小化，資源の利用の最大化など
を目的として、特定の生産システムを離散事象システム
として時間ペトリネットを用いてモデル化を行なってい
る。生産計画を最適化するためのヒューリスティックス
はif〜then〜形式のルールベースとして構成され、状況
に適したルールを選択して生産計画を行なっている。
ムの全体の完了時間の最小化，資源の利用の最大化など
を目的として、特定の生産システムを離散事象システム
として時間ペトリネットを用いてモデル化を行なってい
る。生産計画を最適化するためのヒューリスティックス
はif〜then〜形式のルールベースとして構成され、状況
に適したルールを選択して生産計画を行なっている。
従来の装置は以上のように構成されているが、モデル
を構築，編集する場合にユーザが外部モデルを作成した
後に再度内部モデルへ変換する必要があった。
を構築，編集する場合にユーザが外部モデルを作成した
後に再度内部モデルへ変換する必要があった。
従来の装置は以上のようにモデルを構築する場合に外
部モデルから内部モデルへの変換をユーザが行なう必要
があった。また、シミュレーションした結果が単一の表
示形式で出力されるため、結果を理解しにくい点があっ
た。更に、シミュレーションの途中で変更したいルール
があると、シミュレーションを最初から行なわねばなら
ないという問題点があった。
部モデルから内部モデルへの変換をユーザが行なう必要
があった。また、シミュレーションした結果が単一の表
示形式で出力されるため、結果を理解しにくい点があっ
た。更に、シミュレーションの途中で変更したいルール
があると、シミュレーションを最初から行なわねばなら
ないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ユーザが内部モデルを意識しないでモデル
の構築を行なえ、内部モデルをディスパッチングルール
を用いてシミュレーションすることができ、状態遷移計
算に要する時間を短縮できるとともに、シミュレーショ
ン結果をユーザに理解しやすい表現で提供することので
きる生産計画シミュレーション装置を得ることを目的と
する。
れたもので、ユーザが内部モデルを意識しないでモデル
の構築を行なえ、内部モデルをディスパッチングルール
を用いてシミュレーションすることができ、状態遷移計
算に要する時間を短縮できるとともに、シミュレーショ
ン結果をユーザに理解しやすい表現で提供することので
きる生産計画シミュレーション装置を得ることを目的と
する。
この発明に係る生産計画シミュレーション装置は、生
起可能なイベントを探索する手段と、イベント選択ルー
ルに従ってイベントを選択，生起させる手段と、イベン
トの生起，完了の時刻を記憶する手段とを備えたものに
おいて、外部モデルを記述，編集する編集手段と、外部
モデルを内部モデルへ変換する変換手段と、再シミュレ
ーションを実行する手段と、内部モデルをシミュレーシ
ョンした結果を種々の表現によりグラフィカルに表現す
る手段とを設けたものである。
起可能なイベントを探索する手段と、イベント選択ルー
ルに従ってイベントを選択，生起させる手段と、イベン
トの生起，完了の時刻を記憶する手段とを備えたものに
おいて、外部モデルを記述，編集する編集手段と、外部
モデルを内部モデルへ変換する変換手段と、再シミュレ
ーションを実行する手段と、内部モデルをシミュレーシ
ョンした結果を種々の表現によりグラフィカルに表現す
る手段とを設けたものである。
この発明においては、上述のように構成することによ
り、外部モデルを記述するだけで内部モデルに自動的に
変換され、内部モデルをディスパッチングルールを用い
てシミュレーションを行い、その結果を表示し、再シミ
ュレーションを行なう必要があるときには再シミュレー
ションを実行するから、外部モデルを構築するだけで内
部モデルに自動的に変換でき、状態遷移計算に要する時
間が短く、しかも中断したシミュレーションの再実行が
可能となる。
り、外部モデルを記述するだけで内部モデルに自動的に
変換され、内部モデルをディスパッチングルールを用い
てシミュレーションを行い、その結果を表示し、再シミ
ュレーションを行なう必要があるときには再シミュレー
ションを実行するから、外部モデルを構築するだけで内
部モデルに自動的に変換でき、状態遷移計算に要する時
間が短く、しかも中断したシミュレーションの再実行が
可能となる。
以下、この発明の実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による生産計画シミュレーション
装置の全体構成図である。
図は本発明の一実施例による生産計画シミュレーション
装置の全体構成図である。
この実施例は、内部モデルを表現する装置３と、生起
可能イベント探索装置４と、生起可能なイベントをイベ
ント選択ルール装置６により選択する装置５と、イベン
トを生起させる装置７と、イベントの生起時間，完了時
間などの情報を管理する装置８とを備えたものにおい
て、生産システム０のモデルを記述するための外部モデ
ルを編集，作成する外部モデル編集装置１と、外部モデ
ルを内部モデルに変換する装置２と、再シミュレーショ
ンを実行する装置９と、情報を出力表示する装置10とを
付加したものであり、この外部モデル編集装置１により
生産システムモデルをディスプレイ上で構築，編集し、
その外部モデルを内部モデルに変換する装置２により変
換された内部モデルにおいて生起可能なイベントを生起
可能イベント探索装置４によって探索し、続いてイベン
ト選択ルール装置６に従い生起可能イベント選択装置５
によって選択されたイベントをイベント生起装置７によ
り生起させ、その生起時間と完了時間とを情報管理装置
８に記憶させ、情報出力装置10にシミュレーション結果
を出力し、更にシミュレーションを続けるか、あるいは
シミュレーション途中からの再シミュレーションを行な
うかを決定し、再シミュレーションを行なう場合は再シ
ミュレーション装置９によって実行するように構成され
ている。
可能イベント探索装置４と、生起可能なイベントをイベ
ント選択ルール装置６により選択する装置５と、イベン
トを生起させる装置７と、イベントの生起時間，完了時
間などの情報を管理する装置８とを備えたものにおい
て、生産システム０のモデルを記述するための外部モデ
ルを編集，作成する外部モデル編集装置１と、外部モデ
ルを内部モデルに変換する装置２と、再シミュレーショ
ンを実行する装置９と、情報を出力表示する装置10とを
付加したものであり、この外部モデル編集装置１により
生産システムモデルをディスプレイ上で構築，編集し、
その外部モデルを内部モデルに変換する装置２により変
換された内部モデルにおいて生起可能なイベントを生起
可能イベント探索装置４によって探索し、続いてイベン
ト選択ルール装置６に従い生起可能イベント選択装置５
によって選択されたイベントをイベント生起装置７によ
り生起させ、その生起時間と完了時間とを情報管理装置
８に記憶させ、情報出力装置10にシミュレーション結果
を出力し、更にシミュレーションを続けるか、あるいは
シミュレーション途中からの再シミュレーションを行な
うかを決定し、再シミュレーションを行なう場合は再シ
ミュレーション装置９によって実行するように構成され
ている。
第２図は本実施例装置の動作を示すフローチャート
図、第３図は外部モデルの構成例を示す図、第４図は本
実施例装置の出力表示結果を示す図であり、第４図
（ａ）は生産システムを構成する各機械に割当てられる
プロセスの経過時間を示し、第４図（ｂ）は各機械の稼
働時間を示し、第４図（ｃ）は部品が20個流れた状態で
各プレースで加工前の部品がどれ位あるかを示してお
り、本実施例の情報出力表示装置には以上の３つが同一
画面上に表示される。
図、第３図は外部モデルの構成例を示す図、第４図は本
実施例装置の出力表示結果を示す図であり、第４図
（ａ）は生産システムを構成する各機械に割当てられる
プロセスの経過時間を示し、第４図（ｂ）は各機械の稼
働時間を示し、第４図（ｃ）は部品が20個流れた状態で
各プレースで加工前の部品がどれ位あるかを示してお
り、本実施例の情報出力表示装置には以上の３つが同一
画面上に表示される。
次に上記実施例の動作を第１図ないし第４図を参照し
ながら説明する。システムを起動すると、まず、生産シ
ステム０をモデル化するために外部モデル編集装置１に
信号が入力され、処理11でモデルの構成要素が入力され
る。モデルの入力要素は、機械の稼働，部品の加工待ち
等のイベントの状態を表わすプレース“○"31,次の状態
への遷移を制御するトランジション“|"32,プレースと
トランジションとの関係を表すアーク“→"33,イベント
が生起している状態を表わすプレース内のトークン
“●"34により構成されている。
ながら説明する。システムを起動すると、まず、生産シ
ステム０をモデル化するために外部モデル編集装置１に
信号が入力され、処理11でモデルの構成要素が入力され
る。モデルの入力要素は、機械の稼働，部品の加工待ち
等のイベントの状態を表わすプレース“○"31,次の状態
への遷移を制御するトランジション“|"32,プレースと
トランジションとの関係を表すアーク“→"33,イベント
が生起している状態を表わすプレース内のトークン
“●"34により構成されている。
例えば、第３図を例にとって説明すると、プレースは
工程の加工待ちの状態を表わし、トランジションは機械
が稼働するのに必要な条件を満足したときに次の状態へ
の遷移を制御する装置を表わし、アークは工程と工程と
の先行関係を表わし、プレース中のトークンは加工待ち
の材料を表わしている。状態が遷移可能な状態とは、ト
ランジションへ向かっているアークの根元の全てのプレ
ースにトークンが存在したときである。ここで本実施例
で採用した新しい状態遷移の計算法について説明する。
工程の加工待ちの状態を表わし、トランジションは機械
が稼働するのに必要な条件を満足したときに次の状態へ
の遷移を制御する装置を表わし、アークは工程と工程と
の先行関係を表わし、プレース中のトークンは加工待ち
の材料を表わしている。状態が遷移可能な状態とは、ト
ランジションへ向かっているアークの根元の全てのプレ
ースにトークンが存在したときである。ここで本実施例
で採用した新しい状態遷移の計算法について説明する。
アークがプレースからトランジションへ向かっている
ときのプレースを入力プレース、逆にトランジションか
らプレースに向かっているときのプレースを出力プレー
スと呼ぶことにすると、状態の遷移とはトークンが入力
プレースから出力プレースに移動することであり、遷移
時間はトークンの移動に要する時間によって表わされ
る。入力プレース中にトークンが発生した時刻に状態の
遷移に要する時間を加えた時間を出力プレースに発生し
たトークンの時刻とする。入力プレースが複数のときは
プレースを代表するトークンの発生時刻が最も新しいも
のを、入力プレースから出力プレースに移動するトーク
ンの発生時刻とする。出力プレースが複数のときは、各
出力プレースに同時刻にトークンを発生させる。
ときのプレースを入力プレース、逆にトランジションか
らプレースに向かっているときのプレースを出力プレー
スと呼ぶことにすると、状態の遷移とはトークンが入力
プレースから出力プレースに移動することであり、遷移
時間はトークンの移動に要する時間によって表わされ
る。入力プレース中にトークンが発生した時刻に状態の
遷移に要する時間を加えた時間を出力プレースに発生し
たトークンの時刻とする。入力プレースが複数のときは
プレースを代表するトークンの発生時刻が最も新しいも
のを、入力プレースから出力プレースに移動するトーク
ンの発生時刻とする。出力プレースが複数のときは、各
出力プレースに同時刻にトークンを発生させる。
モデルの入力方法は、まずプレースとトランジション
を実際の生産モデルに対応してグラフィック画面上に配
置し、配置したプレースとトランジションを処理12にお
いてアークで結ぶことにより関係づけ、処理13で状態の
遷移に要する時間を各トランジション毎に入力し、処理
14に初期状態を記述するために各プレースに時間の情報
を持つトークンを入力する。
を実際の生産モデルに対応してグラフィック画面上に配
置し、配置したプレースとトランジションを処理12にお
いてアークで結ぶことにより関係づけ、処理13で状態の
遷移に要する時間を各トランジション毎に入力し、処理
14に初期状態を記述するために各プレースに時間の情報
を持つトークンを入力する。
処理11から14の入力後、モデルが妥当であるか否かの
確認処理15を行い、モデルを編集する必要がある場合に
は処理11から14までの適切な処理を行い、必要がない場
合は記述した外部モデルを行列表現で表わされる内部モ
デルへ変換する処理16を行なうために、変換装置２への
入力信号を送り、処理16を実行し、続いて内部モデルを
記憶する処理17を行う。また、イベント選択ルール６を
記述するために処理18でイベント選択ルールを編集し、
処理19でルールの検証を行い、処理20で情報を記憶，管
理する。処理16で生成した内部モデル表現装置３に入力
し、内部モデルに生起可能なイベントを探索するために
装置４でイベントが生起可能か否かを調べる処理21を行
い、生起可能なイベントを処理22で記憶する。次に処理
22で記憶したイベントの生起に競合が生じる場合には、
イベント選択ルール装置６と情報管理装置８によりイベ
ント生起装置へ生起可能イベントを入力することにより
生起させるイベントを決定し（処理23）、イベント生起
装置７へその情報を送ることによりイベントを生起させ
る処理24を行い、状態が遷移した後の状態を情報管理装
置８に記憶させ（処理25）、これまでの情報を第４図の
ようなマルチウインドゥ表示を行なうために出力装置10
へ情報を入力し表示する処理26を行う。この新規な状態
遷移の計算法によれば、従来のものに比し計算時間が大
幅に短縮できる。
確認処理15を行い、モデルを編集する必要がある場合に
は処理11から14までの適切な処理を行い、必要がない場
合は記述した外部モデルを行列表現で表わされる内部モ
デルへ変換する処理16を行なうために、変換装置２への
入力信号を送り、処理16を実行し、続いて内部モデルを
記憶する処理17を行う。また、イベント選択ルール６を
記述するために処理18でイベント選択ルールを編集し、
処理19でルールの検証を行い、処理20で情報を記憶，管
理する。処理16で生成した内部モデル表現装置３に入力
し、内部モデルに生起可能なイベントを探索するために
装置４でイベントが生起可能か否かを調べる処理21を行
い、生起可能なイベントを処理22で記憶する。次に処理
22で記憶したイベントの生起に競合が生じる場合には、
イベント選択ルール装置６と情報管理装置８によりイベ
ント生起装置へ生起可能イベントを入力することにより
生起させるイベントを決定し（処理23）、イベント生起
装置７へその情報を送ることによりイベントを生起させ
る処理24を行い、状態が遷移した後の状態を情報管理装
置８に記憶させ（処理25）、これまでの情報を第４図の
ようなマルチウインドゥ表示を行なうために出力装置10
へ情報を入力し表示する処理26を行う。この新規な状態
遷移の計算法によれば、従来のものに比し計算時間が大
幅に短縮できる。
また、従来装置では第４図（ｂ）の表示だけであるの
でシミュレートした結果が必ずしもわかりやすく表示さ
れるとは限らなかったが、本実施例の情報表示出力装置
では、内部でデータの加工を行なうことにより種々の表
現によりシミュレーション結果の表示を行なうことがで
きる。即ち、第４図（ｂ）の表示に加え第４図（ａ），
（ｃ）のチャートも同一画面上に表示できるので、改善
すべき工程が一目瞭然となる。
でシミュレートした結果が必ずしもわかりやすく表示さ
れるとは限らなかったが、本実施例の情報表示出力装置
では、内部でデータの加工を行なうことにより種々の表
現によりシミュレーション結果の表示を行なうことがで
きる。即ち、第４図（ｂ）の表示に加え第４図（ａ），
（ｃ）のチャートも同一画面上に表示できるので、改善
すべき工程が一目瞭然となる。
そして改善すべき工程があれば、処理27により再シミ
ュレーションを行なうか否かを決定し、再シミュレーシ
ョンを行なう場合は処理28により、どの状態から再シミ
ュレーションを行なうかを情報管理装置８により決定
し、処理を処理17に移す。また再シミュレーションの必
要がない場合は、シミュレーションの実行を続けるか否
かを処理29により決定し、実行を続ける場合は処理をそ
のまま処理19に移し、実行を終了する場合はシステム終
了の処理30を実行し、システムの実行を終了する。
ュレーションを行なうか否かを決定し、再シミュレーシ
ョンを行なう場合は処理28により、どの状態から再シミ
ュレーションを行なうかを情報管理装置８により決定
し、処理を処理17に移す。また再シミュレーションの必
要がない場合は、シミュレーションの実行を続けるか否
かを処理29により決定し、実行を続ける場合は処理をそ
のまま処理19に移し、実行を終了する場合はシステム終
了の処理30を実行し、システムの実行を終了する。
なお、上記実施例では外部モデル編集装置は単に非同
期並列モデルを編集，作成するための機能しか持たない
ものとしたが、必要に応じてユーザが記述したモデルを
計算機に解釈させ、実行させるための助言を与える機能
をもたせるようにしてもよく、こうすることにより、上
記実施例の効果に加え、外部モデルの編集，作成がより
一層容易になるという効果がある。
期並列モデルを編集，作成するための機能しか持たない
ものとしたが、必要に応じてユーザが記述したモデルを
計算機に解釈させ、実行させるための助言を与える機能
をもたせるようにしてもよく、こうすることにより、上
記実施例の効果に加え、外部モデルの編集，作成がより
一層容易になるという効果がある。
以上のように、この発明に係る生産計画シミュレーシ
ョン装置によれば、外部モデル生成をグラフィック画面
上で行ない、作成した外部モデルを自動的に内部モデル
に変換するようにしたので、生産システムの変更が行わ
れた場合に、生産計画シミュレーション装置の変更が容
易に行なえ、新しい遷移計算方式により遷移完了時刻の
計算時間が短く、また各イベントの生起および完了時間
を記憶しているため再シミュレーションが可能となると
いう効果がある。
ョン装置によれば、外部モデル生成をグラフィック画面
上で行ない、作成した外部モデルを自動的に内部モデル
に変換するようにしたので、生産システムの変更が行わ
れた場合に、生産計画シミュレーション装置の変更が容
易に行なえ、新しい遷移計算方式により遷移完了時刻の
計算時間が短く、また各イベントの生起および完了時間
を記憶しているため再シミュレーションが可能となると
いう効果がある。
第１図は本発明の一実施例による生産計画シミュレーシ
ョン装置の全体構成図、第２図はその動作を示すフロー
チャート図、第３図は外部モデルの構成例を示す図、第
４図はシミュレーション結果の出力例を示す図である。 図において、０は生産システム、１は外部モデル編集装
置、２はモデル変換装置、３は内部モデル表現装置、４
は生起可能イベント探索装置、５は生起可能イベント選
択装置、６はイベント選択ルール装置、７はイベント生
起装置（イベント生起装置、イベント遷移装置、遷移状
態計算装置）、８は情報管理装置（記憶装置、選択ルー
ル管理，編集，記憶装置）、９は再シミュレーション実
行装置、10は情報出力表示装置である。
ョン装置の全体構成図、第２図はその動作を示すフロー
チャート図、第３図は外部モデルの構成例を示す図、第
４図はシミュレーション結果の出力例を示す図である。 図において、０は生産システム、１は外部モデル編集装
置、２はモデル変換装置、３は内部モデル表現装置、４
は生起可能イベント探索装置、５は生起可能イベント選
択装置、６はイベント選択ルール装置、７はイベント生
起装置（イベント生起装置、イベント遷移装置、遷移状
態計算装置）、８は情報管理装置（記憶装置、選択ルー
ル管理，編集，記憶装置）、９は再シミュレーション実
行装置、10は情報出力表示装置である。
Claims (1)
- 【請求項１】イベント選択ルールを管理，編集，記憶す
る装置と、 イベント選択ルールに基づき生起可能なイベントを探索
する装置と、 競合するイベントの生起を選択するディスパッチングル
ールに従い、イベントを生起させる装置と、 生起されたイベントを遷移させる装置と、 そのイベントの生起と完了の時刻を記憶するための記憶
装置とを備え、 生産システムの非同期並列的動作をシミュレートして生
産計画の作成を支援する装置において、 シミュレートすべき生産システムを記述するための非同
期並列モデルを編集，作成するための装置と、 該編集装置により作成されたモデルを内部モデルに変換
するためのモデル変換装置と、 内部モデルをシミュレーションした結果の種々の表現に
よる表示をグラフィック画面に出力する情報出力表示装
置と、 シミュレーション途中からシミュレーションを再実行す
るための再シミュレーション実行装置とを備えたことを
特徴とする生産計画シミュレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010788A JP2608085B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 生産計画シミュレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010788A JP2608085B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 生産計画シミュレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199756A JPH01199756A (ja) | 1989-08-11 |
| JP2608085B2 true JP2608085B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=12017892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010788A Expired - Lifetime JP2608085B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 生産計画シミュレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608085B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2721561B2 (ja) * | 1989-10-20 | 1998-03-04 | 株式会社日立製作所 | 生産進行予測方法、並びに生産進行予測シミュレータ |
| JP2790700B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1998-08-27 | 三菱電機株式会社 | ビジュアルシミュレーション装置 |
| JPH05174027A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プロジェクト計画支援装置 |
| JP3741562B2 (ja) * | 1999-03-29 | 2006-02-01 | 松下電器産業株式会社 | 生産計画の作成方法及びその作成装置 |
| JP2006072851A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Nippon Steel Corp | 生産・物流スケジュール作成装置、生産・物流スケジュール作成方法、生産・物流プロセス制御装置、生産・物流プロセス制御方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JP2006072852A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Nippon Steel Corp | 生産・物流スケジュール作成装置、生産・物流スケジュール作成方法、生産・物流プロセス制御装置、生産・物流プロセス制御方法、コンピュータプログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JP4959125B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2012-06-20 | 新日本製鐵株式会社 | 処理計画作成装置、操業制御装置、処理計画作成方法、操業制御方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP2010788A patent/JP2608085B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01199756A (ja) | 1989-08-11 |
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