JP3196209B2 - 生産計画システム - Google Patents

生産計画システム

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

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  • 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、2種以上の部品をそれぞれ1個以上組み合
わせて製品を製造する生産ラインに適用される生産計画
システムに関する。
〔従来の技術〕
従来例えば自動車のような2種以上の部品をそれぞれ
1個以上組み合わせて製品を製造する生産ラインにおい
て必要な部品を手配するためには、その工場で生産する
全種類の自動車に使用する全種類の部品が登録されたフ
ァイルから、それぞれの部品の必要数を割り出し、外注
品、内製品に振り分けた後、その部品の外注先あるいは
内製工程へ納入個数あるいは製作個数を指示していた。
例えば第5図に示すように、各自動車の車種毎の組立
方法を登録した第5a図に示す表形式の目次引き当てファ
イル511と各組立方法に対応して必要となる部品の種類
および個数を登録した第5b図に示す表形式の品番引き当
てファイル512を有する公務システム51に対して、車
種、仕様、台数等が入力された生産計画52をデータとし
て入力すると、与えられた生産計画を達成するのに必要
な登録された各部品の個数が部品必要数ファイル53に算
出される。
次に各部品が外注品と内製品とに区分され、外注品に
ついては外注先および個数等を記載した第5c図に示す表
形式の外注マスタおよび内製品については前工程あるい
は内製すべき個数を表すロットサイズ等を記載した第5d
図に示す表形式に内製マスタが登録された手配マスタフ
ァイル54が作成される。
そして、この手配マスタファイル54に基づき各外注先
あるいは内製ラインに対して納品指示あるいは製作指示
が与えられる。
なお、目次引き当てファイル511、品番引き当てファ
イル512および手配マスタファイル54の内容は工場の必
要部門に配置されたオンライン端末55により確認修正が
可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
この方法においては、生産すべき車種、仕様、台数に
基づいて各部品の手配指示がなされるため最終生産ライ
ン、例えば車両組立ライン、に使用する部品の1種類で
ある途中製品、例えばエンジン、の生産ラインに対して
は適切な部品手配計画を立案することは困難であった。
即ち、各自動車の車種毎の組立方法を登録した目次引
き当てファイル511と各組立方法に対応して必要となる
部品の種類および個数を登録した品番引き当てファイル
512が個別のファイルとして管理されているため、製作
所要時間、製品の移送時間等時間要素を考慮に入れるこ
とが不可能であり、この結果部品手配の計画と実績の間
のズレが大きく欠品、過剰在庫が生じていた。
さらに、目次引き当てファイル511、品番引き当てフ
ァイル512および手配マスタファイル54が、それぞれ
に、その部品の受入場所およびその部品を必要とする工
程等の場所に関する情報、前記2種類の情報間の因果関
係を表現する情報を持つ必要があり、各ファイルに記憶
容量の増加に伴う情報検索時間の増大、1項目の修正に
対して複数個のファイルを修正しなければならないとい
う課題があった。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、多段
階の生産工程からなる生産ラインであっても、各工程毎
に必要とされる部品の手配を最適化することにより全体
として適切な部品手配を達成することを可能とした生産
計画システムを提案することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は複数の段階からなる生産ラインの任意の1段
階を模式的に表した生産計画のための原理図である。
第1の発明に係る生産計画システムは、複数の段階ご
とに、少なくとも2種類以上であるN(i)種類の部品
{P(i,n):ただし1≦n≦N(i)}がk(i,n)個
存在している状態にあることをファイルから読み出し中
央演算処理装置において部品状況確認関数C(i)に対
応せしめる部品状況確認手段と、中央演算処理装置にお
いて当該段階が完了することを該部品状況確認関数C
(i)および当該段階を完了させるためのその他の条件
Jの関数である遷移条件T{C(i),J}が満足される
ことに対応せしめる遷移条件確認手段と、中央演算処理
装置において当該段階を完了させるためのその他の条件
Jを設定した後に前記遷移条件T{C(i),J}の逆関
数T{C(i),J}-1から当該段階を実行するに要する
時間tpを演算する実行時間演算手段と、中央演算処理装
置において実行時間演算手段で算出された時間tpと遷移
条件が満足されるべき時刻tcから当該段階が開始される
べき時刻tsを演算して出力装置に出力する開始時刻演算
手段と、を具備する。
第2の発明に係る生産計画システムは、生産ラインの
各段階で必要な部品の種類および個数をファイルに記憶
する部品明細記憶手段と、生産ラインの各段階が次段階
に遷移するための他の条件をファイルに記憶する遷移条
件記憶手段と、中央演算処理装置において複数の段階ご
とに部品明細記憶手段から当該段階で必要なN(i)種
類の部品P(i,n){1≦n≦N(i)}の個数k(i,
n)を読み出す部品明細読み出し手段と、中央演算処理
装置において遷移条件記憶手段から当該段階から次段階
に遷移するための他の条件J(i)を読み出す他条件読
み出し手段と、中央演算処理装置において当該段階の終
了予定時刻tcを設定して出力装置に出力する終了予定時
刻設定手段と、中央演算処理装置において部品明細読み
出し手段により読み出された当該段階で必要な部品の種
類および個数に基づいて算出される部品P(i,n)がk
(i,n)個存在することを表す部品準備状況確認関数C
(i)の値ならびに他条件読み出し手段により読み出さ
れた他の条件J(i)とに基づいて当該段階の実行時間
tpを算出して出力装置に出力する実行時間算出手段と、
中央演算処理装置において終了予定時刻設定手段で設定
された当該段階の終了予定時刻tcおよび実行時間算出手
段で算出された当該段階の実行時間tpとに基づいて当該
段階の開始予定時刻tsを算出して出力装置に出力する開
始予定時刻算出手段と、を具備する。
〔作 用〕
第1および第2の発明に係る生産管理システムにあっ
ては、多段階から構成される生産ラインであっても、各
段階毎にその段階で必要な部品の種類、個数の準備状況
を表す部品準備状況確認関数、その段階が完了するため
の遷移条件を設定し、遷移条件が満足されるべき時刻に
基づいて遷移条件の逆関数を演算して部品準備状況確認
関数が満足されるべき時刻を決定することにより、各段
階毎を実行するために必要な所定個数の部品が所定場所
に納入されるべき時刻を決定する。
〔実施例〕 第6図は本発明に係る生産計画システムに適用される
ハードウエア構成図であって、中央演算処理装置61を中
心として入力装置(例えばキーボード)62、出力装置
(例えばCRT)63、ならびに部品マスタ64および遷移条
件マスタ65からなるファイルを具備する。
第7図は本発明に係る生産計画システムの機能構成図
であって、部品マスタ64には各工程で使用される部品の
種類および個数が記憶されており、段階に応じた部品の
種類および個数が読み出される。
遷移条件マスタ65には各工程が完了するための条件が
記憶されており、段階に応じた遷移条件が読み出され
る。
部品マスタ64から読み出された段階において必要な部
品の種類および個数ならびに遷移条件マスタ65から読み
出された段階の完了条件は段階モデル72に入力される。
最初の実行においては入力装置62から入力された最終
製品出荷時刻、それ以後の実行においては前の実行で算
出された次段階開始時刻がその段階の遷移時刻として段
階モデル72に入力される。
これらの入力情報に基づいて段階モデル72ではその段
階の開始時刻が逆算される。
開始時刻の演算が終了すると、段階を1つ前の段階に
進めるとともに、開始時刻を遷移時刻に置き換える。
第2図は自動車の主要部品の1つであるエンジンの生
産ラインを示す図であって、エンジン組立工場21におい
ては内製ライン212で内製される1種類のシリンダブロ
ック211と、外注先11から受入場所213に納入される外注
品である2種類のファン111aあるいは111b(2種類のフ
ァンをまとめて参照番号111で示す)とを、組立ライン2
14で組み合わせて2種類のエンジン215aおよび215b(2
種類のエンジンをまとめて参照番号215で示す)が生産
され、出荷場所216に置かれる。
2種類のファンは外注先11から第1の運搬手段4によ
ってエンジン組立工場21の受入場所213に納入される。
一方完成して出荷場所216に置かれたエンジン215は第
2の運搬手段5によって、車両組立工場31のエンジン受
入場所311に運搬されるものとする。
第3図は上記のエンジン組立ラインに対する生産計画
を立案するための模式図であって、ファン111を受入る
第1段階、ファン111とシリンダブロック211を組立る第
2段階および完成したエンジン215を搬出する第3段階
の3段階からなる。
第1段階である受入は、外注先11に納入されるべき2
種類のファン111aあるいは111bがそれぞれ必要個数(図
はそれぞれ2個ずつ必要である場合を示す)が存在し、
その他の条件である第1の運搬手段4が一度に運搬でき
る個数が満たされることにより遷移条件T1が成立し、エ
ンジン組立工場21の受入場所213にファン111が納入され
る。
なお、部品準備状況確認関数C(i)とは、第i段階
で必要な種類の部品がそれぞれ必要個数準備できたとき
に、例えば論理値“1"となる関数として定義できる。
即ち、実施例においては2種類のファン111aおよび11
1bが各2個ずつ存在することにより部品準備状況確認関
数C(i)は論理値“1"をとり、4個のファンを一度に
運搬可能な運搬手段が準備できたときに遷移条件T1が成
立する。
組立工場21の納入場所213に2種類のファン111aおよ
び111bがそれぞれ2個ずつ存在し、内製ライン212で内
製された4個のシリンダブロック211と組み合わされる
ことにより遷移条件T2が成立し、エンジン組立工場21の
出荷場所216に2種類のエンジンが各2個ずつ置かれ
る。
次に第3段階である出荷は、エンジン組立工場21の出
荷場所に2種類のエンジン215aおよび215bが各2個ずつ
存在し、その他の条件である輸送ダイヤにより定められ
た時刻となれば遷移条件T3が成立し、第2の運搬手段5
によりエンジン組立工場から車両工場の受入場所311に
運搬される。
第4図は第3図に示す模式図から車両工場31にエンジ
ン215が納入されるべき時刻Tmを指定して、外注先11か
らファン111が出荷されるべき時刻Toを決定するための
演算のフローチャートである。
ステップ401で車両工場31にエンジン215が納入される
べき時刻Tmを設定する。
ステップ402では遷移条件T3に組み込まれた輸送ダイ
ヤを逆算し、ステップ403でエンジン組立工場21の出荷
場所216にエンジン215が置かれるべき時刻Teが決定され
る。
続いてステップ404においてエンジンの組立ラインが
逆算されて、ステップ405においてエンジン組立工場21
のファン受入場所213にファン111が納入されるべき時刻
Tfが決定される。
そしてステップ406においてファンの輸送工程が逆算
されてステップ407において外注先11からファン111が出
荷されるべき時刻Toが決定される。
以上説明したように本発明によれば、複数の段階から
構成される生産ラインの各段階が同一形式のモデルで表
され、前生産ラインはこのモデルを組み合わせることに
よってモデル化可能である。
さらに、各段階の完了時刻を設定することにより遷移
条件を逆算して各段階が開始されるべき時刻を決定する
ことができるため、この手法を繰り返し用いることによ
り所定の数量の最終製品が完成するべき時刻を設定する
ことにより、最も上流の部品あるいは材料に対する手配
指示を的確に行うことが可能となる。
なお、実施例においては直列に接続された1本の生産
ラインについて説明したが、並列に接続された生産ライ
ンに対しても本発明を適用することが可能であることは
明らかである。
さらに生産ラインで生産される製品も特に限定される
ものではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、各段階を当該段
階が開始されるべき前提および当該段階が完了するため
のその他の条件を含む統一されたモデルで表現でき、生
産ライン全体をこのモデルを階層的に接続することによ
り表現することができるため、1つの情報を重複して記
憶する必要がなくなり、記憶容量の減少、データの検索
時間および情報保守時間の短縮、誤操作の低減が可能と
なる。
また、モデルの構造が簡易であるため、モデル作成に
要する時間が短縮されるばかりでなく、正確にモデル化
することが可能となり、修正を要する場合が大幅に減少
する。
さらに、各段階ごとに準備状況を確認し、また時刻そ
の他の条件を組み込むことができるためモデルの精度が
向上し、過剰在庫あるいは欠品の生じる機会を減少する
ことも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で使用する生産計画方法の原理図、 第2図は実施例を説明するためのエンジン組立工場の概
要図、 第3図はエンジン組立工場もモデル図、 第4図はファン出荷時刻を決定するための演算のフロー
チャート、 第5図は従来の生産計画システムの1例の構成図、 第6図は本発明に係る生産計画システムに適用されるハ
ードウエア構成図、 第7図は本発明に係る生産計画システムの機能構成図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/60 G06F 19/00 B23Q 41/08 G05B 15/02 JICSTファイル(JOIS)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央演算処理装置と、 該中央演算処理装置に対して操作命令を入力する入力装
    置と、 該中央演算処理装置の演算結果を出力する出力装置と、 少なくとも1個のファイルと、で構成される生産計画シ
    ステムであって、 複数の段階から生産ラインの各段階ごとに、 少なくとも2種類以上であるN(i)種類の部品{P
    (i,n):ただし1≦n≦N(i)}がk(i,n)個存在
    している状態にあることを前記ファイルから読み出し、
    前記中央演算処理装置において部品状況確認関数C
    (i)に対応せしめる部品状況確認手段と、 前記中央演算処理装置において、当該段階が完了するこ
    とを該部品状況確認関数C(i)および当該段階を完了
    させるためのその他の条件Jの関数である遷移条件T
    {C(i),J}が満足されることに対応せしめる遷移条
    件確認手段と、 前記中央演算処理装置において、当該段階を完了させる
    ためのその他の条件Jを設定した後に前記遷移条件T
    {C(i),J}の逆関数T{C(i),J}-1から当該段
    階を実行するに要する時間tpを演算する実行時間演算手
    段と、 前記中央演算処理装置において、前記実行時間演算手段
    で算出された時間tpと遷移条件が満足されるべき時刻tc
    から当該段階が開始されるべき時刻tsを演算して、前記
    出力装置に出力する開始時刻演算手段と、を具備する生
    産計画システム。
  2. 【請求項2】中央演算処理装置と、 該中央演算処理装置に対して操作命令を入力する入力装
    置と、 該中央演算処理装置の演算結果を出力する出力装置と、 少なくとも1個のファイルと、で構成される生産計画シ
    ステムであって、 生産ラインの各段階で必要な部品の種類および個数を前
    記ファイルに記憶する部品明細記憶手段と、 生産ラインの各段階が次段階に遷移するための他の条件
    を前記ファイルに記憶する遷移条件記憶手段と、 前記中央演算処理装置において、複数の段階からなる生
    産ラインの各段階ごとに前記部品明細記憶手段から当該
    段階で必要なN(i)種類の部品P(i,n){1≦n≦
    N(i)}の個数k(i,n)を読み出す部品明細読み出
    し手段と、 前記中央演算処理装置において、前記遷移条件記憶手段
    から当該段階から次段階に遷移するための他の条件J
    (i)を読み出す他条件読み出し手段と、 前記中央演算処理装置において、当該段階の終了予定時
    刻tcを設定して、前記出力手段に出力する終了予定時刻
    設定手段と、 前記中央演算処理装置において、前記部品明細読み出し
    手段により読み出された当該段階で必要な部品の種類お
    よび個数に基づいて算出される部品P(i,n)がk(i,
    n)個存在することを表す部品準備状況確認関数C
    (i)の値ならびに前記他条件読み出し手段により読み
    出された他の条件J(i)とに基づいて当該段階の実行
    時間tpを算出して、前記出力手段に出力する実行時間算
    出手段と、 前記中央演算処理装置において、前記終了予定時刻設定
    手段で設定された当該段階の終了予定時刻tcおよび前記
    実行時間算出手段で算出された当該段階の実行時間tp
    に基づいて当該段階の開始予定時刻tsを算出して、前記
    出力手段に出力する開始予定時刻算出手段と、を具備す
    る生産計画システム。
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