JP4220007B2 - Production scheduling device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場で多数の製品を製造する場合における生産計画を立てる生産スケジューリング手法に係わり、特に契約電力を考慮した生産スケジューリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数種類の製品を製造する工場においては、各製品を効率的に製造するために実際に各製品に対する製造を開始する前に、どの製品をどのタイミングで製造するかを示す生産計画を作成(スケジューリング)する。
【0003】
複数種類の製品に対する生産計画のスケジューリングにおいては、一般に下記に示すように各製品の製造時間(製造日程)を決める。
(a) 製造着手可能期日、各製品の納期、各製品の製造所要時間等の日程に関する条件に従って各製品の製造時間(製造日程)を割付ける。
【0004】
(b) 工場の製造設備台数、設備の段取り(段替え)効率等の設備資源に関する条件に従って各製品の製造時間(製造日程)を割付ける。
(c) 過去の製品製造実績に基づいて各製品の製造時間(製造日程)を割付ける。
【0005】
例えば、図13に示すように、工場に製造設備が2台設置され、A1〜A3、B1〜B3、C1〜C3、D1〜D3の合計12種類の製品12に対する製造要求があった場合に、各製造設備の段取り(段替え)が円滑に進むように、類似したA1〜A3の製品12を連続して製造するように各製品12の製造時間をスケジューリング期間内に割付ける。
【0006】
また、このような工場における各製造設備の動力源として電力が広く採用されている。
電力需要は季節変動が大きく、特に、冷房需要が大きい夏季昼間に大きな電力需要が発生する。この最大電力需要に合せて発電所を建設することは困難であるので、夏季昼間の電力需要を抑制する種々の対策が講じられている。
【0007】
この対策の一つとして、例えば製造工場における昼間の電力需要を押さえることが実施されている。具体的には、例えば、1日を一つのスケジューリング期間としてこの1日を24等分して、24個の各時間帯毎に、電力会社と製造工場で契約電力を設定する。製造工場としては、該当時間帯における実績使用電力が契約電力を越えないように、各製造設備の運転を調整する。各時間帯毎の契約電力は、図14に示すように、昼間は低く、夜間は高く設定されている。図14に示すように、例えば1日24時間等の一定の期間における各時間帯毎の契約電力を接続した特性を契約電力パターンと称する。
【0008】
そして、製造工場においては、各時間帯毎に実績使用電力が契約電力を越えないように各製造設備の運転を自動的に調整する電力監視装置(デマンド監視装置)が設置されている場合もある。
【0009】
図15(a)(b)は、上述した電力監視装置(デマンド監視装置)の監視動作を示す特性図である。横軸は一つの時間帯における経過時間を示し、縦軸は使用電力を示す。そして、電力計で各時間帯の開始時刻(0分)から終了時刻(60分)までの各時刻における実績使用電力を測定していき、任意の時刻における実績使用電力特性の傾斜から時間帯の終了時刻(60分)における使用電力の予測を行う。
【0010】
そして、図15(a)に示すように、終了時刻(60分)における使用電力の予測値が契約電力以下の場合は正常と判断して、このまま各製品の製造を継続する。
一方、図15(b)に示すように、終了時刻(60分)における使用電力の予測値が契約電力を越える場合は異常と判断して、各製造設備の運転を抑制する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような生産計画のスケジューリング手法や電力監視手法(デマンド監視手法)においては、まだ改良すべき次のような課題があった。
すなわち、上述した生産計画のスケジューリング手法においては、各製品の製造時間は前述した(a)(b)(c) で示されるいずれかの条件に従ってスケジューリング期間内に割付けられる。これらの各条件はいずれも製造側からみて単純に生産性を向上させるためのものである。
【0012】
一般に、各製造設備で製品を製造する場合には、各製品の特性(仕様)に応じて使用電力が異なる場合が多い。また、上述した契約電力が存在する。
このような場合、例えば昼間等のある特定の時間帯に、使用電力が高い製品が重なった場合、図15(b)に示すように、この時間帯内で実績使用電力が契約電力を越えると予測される場合がある。この場合には、該当製品の製造が抑制されるので、生産効率が低下する。
【0013】
逆に、例えば夜間等のある特定の時間帯に、使用電力が低い製品が重なった場合、図15(a)に示すように、たとえ製造設備をフル稼働しても、実績使用電力が契約電力を大きく下回ることになり、工場に供給される電力を有効に使用できない懸念がある。
【0014】
さらに、上述した電力監視手法(デマンド監視手法)においては、デマンド監視する一つの時間帯に1種類の製品の製造時間のみ割付けられており、かつ該当製品を一つ製造する場合の使用電力の変化が少ない場合(例えば工程での使用電力の差が少ない場合)は、図15に示す実績使用電力の特性はほぼ直線と見なすことができる。したがつて、任意の時点で実施した終了時刻(60分)における使用電力の予測値はほぼ正しいと見なせる。
【0015】
しかし、一つの時間帯に複数種類の製品の製造時間が割付けられている場合や1種類の製品を一つ製造する場合にその使用電力が大きく変化する場合は、実績使用電力の特性は図15に示すように、製造製品が変更になった時点で傾斜が変化する折れ線グラフとなる。よって、任意の時点で実施した終了時刻(60分)における使用電力の予測値は正しいとは限らない。その結果、誤った予測値に基づいて各製造設備の運転を抑制する懸念がある。逆に、誤って実績使用電力が契約電力を越える懸念もある。
【0016】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、製造すべき個々の製品の使用電力をスケジューリングに採用することによって、各時間帯毎の契約電力を越えない状態で各製品を効率的に製造でき、生産性を向上できる生産スケジューリング装置及び生産スケジューリング方法並びにプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するために請求項1の生産スケジューリング装置においては、工場で製造すべき各製品毎に該当製品の製造所要時間と該当製品製造に要する使用電力及び製造属性を記憶する製品マスターファイルと、工場における予め定められたスケジュール期間における各時間帯毎に与えられた契約電力からなる契約電力パターンを記憶する契約電力パターンメモリと、製品マスターファイルに記憶された各製品を、仕様及び特性が近似するものどうしの複数の製品グループにグループ分けし、製品グループ毎の使用電力及び製造時間を求める製品グループ分け手段と、契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンの各時間帯における契約電力の高い時間帯から契約電力の低い時間帯にかけて、高い使用電力の製品グループの製造時間から低い使用電力の製品グループの製造時間を順番に割付けていく製造時間割付手段と、この製造時間割付手段にて同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付けられた場合、この時間帯内における各製品グループの製造時間をこの製品グループ相互間の製造順序に関する制約に基づいて割付ける時間帯内割付手段と、各製品グループに所属する各製品の製造時間を、自己が所属する製品グループの割付済みの製造時間内に割付ける製品グループ内割付手段とを備えている。
また、請求項2においては、製造時間割付手段及び時間帯内割付手段にて各時間帯に割付けられた各製品グループの製造時間を、隣接するものどうしで時間的隙間が生じているとき、スケジュール期間内において、各時間帯の境界を超えて詰め合わせる割付調整手段を備えている。
【0019】
このように構成された生産スケジューリング装置においては、製品マスターファイル内には、各製品毎に該当製品の製造所要時間と使用電力とが記憶されている。そして、各製品の製造時間を割付ける場合に、使用電力が高い製品が契約電力パターン内の契約電力の高い時間帯に割付けられる、逆に、使用電力が低い製品が契約電力パターン内の契約電力の低い時間帯に割付けられる。
【0020】
このように契約電力パターンに各製品の使用電力を対応させることによって、各時間帯毎の契約電力を越えない状態で各製品を効率的に製造できる。
【0021】
さらに、同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付けられた場合、この時間帯内における各製品グループの製造時間を各製品グループ相互間の製造順序に関する制約に基づいて割付けている。すなわち、複数の製品を製造する場合、設備の段替え等の製造要因により続けて製造したほうがよい製品がある。このような関係を有した製品が同一時間に割付けられた場合は、この順序に従って製造時間が割付けられる。よって、各製品がより効率的に製造される。
【0022】
請求項3においては、各製品を実際に製造した場合において電力計から単位電力を使用する毎に出力されるパルス信号の単位時間当たりのパルス数を計測してこのパルス数に単位電力を乗算することにより各時刻の使用電力を求め、この各時刻における使用電力から製品の製造開始から製造終了までの使用電力パターンを算出し、この算出された使用電力パターンから前記製品マスターファイルに登録する各製品の使用電力を求める。
【0023】
このような計算手法を採用することによって、より正確に各製品の使用電力が求まる。
請求項4においては、上述した生産スケジューリング装置における製品属性は該当製品の製造量を含み、かつ製造時間割付手段は、各製品の製造時間を該当製品の製造量を参照して使用電力に対応した契約電力の時間帯に割付けるようにしている。
【0024】
すなわち、スケジューリングを行う場合には、各製品の製造量を参照してスケジューリング対策を選択することにより、スケジューリングによる手間の効率化を図るものである。
また、請求項5においては、各製品の製造時間が割付けられた契約電力パターンの各時間帯における製品マスターファイルに記憶された各製品の使用電力から各時間帯内の各時刻における計画使用電力を算出する計画使用電力算出手段を備えている。
さらに、請求項6においては、工場における製造開始後の各時刻における製造の進捗状況をチェックし、各時刻からスケジュール期間終了時刻までに製造する各製品の使用電力から各時刻からスケジュール期間終了時刻までの予測の使用電力を算出する予測使用電力算出手段を備えている。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図1は本発明の生産スケジューリング装置及び電力監視装置が組込まれた製造工場の見取り図である。外部から商用電力が入力される受電室1は、受電した電力を受電制御盤3を介して各調整対象設備2a,2bへ供給する。受電電力は受電電力測定用ケーブル4を介して工程管理者事務所5内に設置された入出力ポート6へ入力される。また、各種の製品を製造する各調整対象設備2a,2bで使用される電力は設備電力測定用ケーブル8a,8bを介して同じく工程管理者事務所5内に設置された入出力ポート6へ入力される。
【0033】
工程管理者11が常駐する工程管理者事務所5内には、前述した入出力ポート6と、電力監視装置7と、生産スケジューリング装置としてのスケジューリング装置8と、既設の生産管理システム10とが設けられている。
【0034】
コンピュータで構成された生産管理システム10は、この工場で製造する各製品の生産管理を行う。具体的には、例えば1日等の一定のスケジューリング期間毎に、該当スケジューリング期間内に各調整対象設備2a,2bで製造する必要のある各製品と製造量とを決定して、次のスケジューリング装置9へ送出する。
【0035】
スケジューリング装置9は、コンピュータ等の一種の情報処理装置で構成されており、生産管理システム10から指示された各製品をいずれの調整対象設備2a,2bに割付けるか、また、各製品の製造時間を前記1日等のスケジューリング期間内のどの時間帯に割付けるかを決定するスケジューリング処理を実行する。そして、スケジューリング装置9は、そのスケジューリング結果を各調整対象設備2a,2bへ連絡するとともに各時間帯における計画使用電力を算出して、次の電力監視装置7へ送出する。
【0036】
電力監視装置7は、入出力ポート6を介して入力した受電電力、すなわち工場全体の実績の使用電力が契約電力を越えないようにデマンド電力監視を行う。すなわち、実績の使用電力が契約電力を越えそうになると、各調整対象設備2a,2bへ稼働調整指令を送出して、実績の使用電力が契約電力を越えることを未然に防止する。
【0037】
図2は、前述したスケジューリング装置9及び電力監視装置7の概略動作を示す流れ図である。
スケジューリング装置9内において、最初にマスタデータの準備を行う(S0)。具体的には、この工場で製造する各製品毎の仕様・特性(材質.形状.精度等)、製造製造所要時間等の製品マスタの取込み、図6に示す各製品の電力パターン(使用電力パターン)の設定、この設定された電力パターンから各製品毎の使用電力の算出、段替え等の各調整対象設備2a,2bの設備条件の設定、電力会社との間の契約電力データの取込み等を実施する。
【0038】
そして、最終的に、この工場で製造すべき各製品毎に、該当製品の製造所要時間と使用電力と製造属性とを製品マスターファイルにまとめる。なお、製造属性とは前述した該当製品を製造するに際して、必要とされる設備上の準備作業工程を示す。したがって、製造属性が同一又は近似している製品どうしは各製品の製造時間を隣接して割当てるのが好ましいことを示す。例えば、各製品毎の仕様・特性を比較して同一厚さ,同一材質が近似しているものが製造属性が同一又は近似しているとする。
したがって、後述するように、製品マスターファイルに記憶された各製品を、仕様及び特性が近似するものどうしの複数の製品グループにグループ分けする。
【0039】
さらに、取込まれた契約電力データから図5,図7に示すような、1日等のスケジューリング期間内の1時間等の各時間帯毎に与えられた契約電力からなる契約電力パターンを作成して契約電力パターンメモリへ登録する。
【0040】
以上のマスタデータの準備処理が終了すると、生産管理システム10から1日等の一つのスケジューリング期間内で製造すべき製品と製造量とからなる製造要求を取込んで例えばバッファ等に一時記憶する(S1)。次に、製造要求に含まれる各製品に対する図3,図4に示すスケジューリング処理を実行する(S2)。
【0041】
図3におけるスケジューリング処理において、先ず、バッファに記憶された製造すべき各製品を読出す(Q1)。そして、各製品の仕様・特性(材質.形状.精度等)を比較して(Q2)、前述した製造属性毎にグループ分けする。グループ分けすると同時に、各製品グループに所属する各製品の使用電力から製品グループ全体の使用電力を求めるとともに、各製品グループに所属する各製品の製造時間から製造グループ全体の製造時間を求める(Q3)。
【0042】
そして、グループ分けされた製品グループ相互間に製造順序に対するグループ間条件が存在するか否かを検証する(Q4)。
例えば、製品が鋼材であり圧延して所定形状の鋼材に形成する場合、板幅の広い製品グルーブと板幅の狭い製品グルーブとを比較すると、板幅の広い製品グルーブを板幅の狭い製品グルーブより先に製造した方が圧延機等の製造設備における段替え等の準備作業を短時間で実施できる。
【0043】
グループ間条件が存在すると(Q5)、Q6へ進み、契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンを構成する各時間帯における契約電力のうち、契約電力が最も高い時間帯から最も低い時間帯にかけて、使用電力の最も高い製品グルーブから使用電力の最も低い製品グルーブの各製造時間を順番に割付けていく。
【0044】
そして、同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付られた場合(Q7)、この同一時間帯内の各製品グループの各製造時間を、前述した製造属性で定まるグループ間条件に従って、該当時間帯内に割付け直す(Q8)。
【0045】
また、グループ間条件が存在しない(Q5)、Q9へ進み、契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンを構成する各時間帯における契約電力のうち、契約電力が最も高い時間帯から最も低い時間帯にかけて、使用電力の最も高い製品グルーブから使用電力の最も低い製品グルーブの各製造時間を順番に割付けていく(Q9)。
【0046】
そして、同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付られた場合(Q10)、この同一時間帯内の各製品グループの各製造時間を、時刻の早い順に、該当時間帯内に割付け直す(Q11)。
【0047】
以上で、各製品グルーブの各製造時間を契約電力パターンの各時間帯に対する割付処理が終了したので、図4のQ12以降において、割付済みの各製品グルーブ内の各製品の製造時間の割付け処理を実行する。
【0048】
Q12において、一つの割付済み製品グルーブを読出して、各製品の仕様・特性(材質.形状.精度等)を比較して(Q13)、各製品毎に、製造順序に対するグループ内条件が存在するか否かを検証する(Q14)。
【0049】
グループ内条件が存在すると(Q14)、Q15へ進み、この同一製品グループ内の各製品の製造順序を、前述した製造属性で定まるグループ内条件に従って、並べ替える。
【0050】
グループ内条件が存在しないと(Q14)、Q16へ進み、この同一製品グループ内の各製品の製造順序を、使用電力の高い順に並べ替える。
以上で一つの製品グループに所属する各製品の製造時間の割付け処理が終了したので、Q17にて未処理の製品グループの有無を判断して、存在すれば、Q12へ戻り、存在しなければ、Q18へ進み、割付け済みの各製品の製造時間の調整処理を実施する。
【0051】
すなわち、各製品グループの製造時間及び各製品の製造時間の割付けは、図7に示すように、契約電力パターンにおける各時間帯の開始時刻を基準として割付しているので、割付けた製造時間13と製造時間13との間に隙間が生じる可能性がある。そこで、各時間帯の境界線を越えて各製造時間13を詰め合せる。このように、製造時間13の割付位置を調整することよって、余った隙間に、新たな製品グルーブ又は新たな製品の製造時間13aを挿入(割付る)することが可能となる。
【0052】
製造時間の調整処理が終了すると、生産管理システム10から製造要求のあった各製品に対する製造時間の割付け処理(スケジューリング処理)が終了したので、図2のS3へ戻り、作成した各製品の製造時間の割付け(スケジューリング)結果を表示画面に表示出力する。工程担当者11(オペレータ)は、割付け結果の各時間帯における電力負荷が該当時間帯における契約電力を越えていないことを確認する。
【0053】
そして、割付けが不適当な場合は(S4)、S1へ戻る。付けが正常な場合は各時間帯毎の合計の計画使用電力を算出する(S5)。具体的には、割付けられた各時間帯における各製品の使用電力の合計値を求める。
【0054】
作成された計画使用電力は電力監視装置7内へ送出され、デマンド監視処理が実施される。
また、作成された各製品の製造時間の割付け(スケジューリング)結果は、各調整対象設備2a,2bへ送出される。各調整対象設備2a,2bの作業者は、この受領した各製品の製造スケジュールに従って各製品に対する製造を実行していく(S8)。
【0055】
各調整対象設備2a,2bにおける製品の製造進捗状況はスケジューリング装置9がチエックし(S9)、実際の進捗状況が計画より規定以上ずれると(S10)、アラームを発生する(S11)と共に、工程担当者11(オペレータ)が遅れに対する具体的対策を実施する(S12)。
【0056】
電力監視装置7においては、S6にて、契約電力パターンにおける各時間帯が到来する毎にデマンド監視処理を実施する、
すなわち、図10に示すように、例えば1時間等の該当時間帯に設定された契約電力を表示画面に表示出力する。この契約電力は該当時間帯においては一定値である。また、先に算出した合計の計画使用電力から、該当時間帯における各時刻における計画使用電力を算出して、表示画面に表示出力する。この計画使用電力は右上の折線グラフとなる。
【0057】
さらに、各調整対象設備2a,2bから得られる該当時間帯の開始時刻から現在時刻までの実績使用電力を表示画面に表示出力する。
さらに、現在時刻において該当時間帯の終了時刻(60分)までの予測の使用電力を算出して表示画面に表示出力する。すなわち、現在時点の実績使用電力を起点として、現在時点から終了時刻までに製造する各製品の使用電力から予測する。
【0058】
図10においては、計画使用電力を細線で示し、実績使用電力を太線で示し、予測を点線で示す。
そして、各調整対象設備2a,2bから得られる実績の使用電力と計画使用電力との差を算出する。その差が許容値を越えると(S13)、アラームを表示して工程担当者11へ警告する(S14)。
【0059】
アラームを確認した工程担当者11は、異常発生の原因の究明を行う。また、工程担当者11は、図10(b)に示すように、該当時間帯の終了時刻(60分)における予測値が契約電力を越えると、各調整対象設備2a,2bに対する稼働抑制指示を出したり、工場の他の設備に対する節電指示を出す(S15)。
【0060】
次に、各製品の使用電力の算出方法を図8を用いて説明する。
いずれかの調整対象設備2a,2bで電力測定対象の製品を実際に製造する。そして、この調整対象設備2a,2bに設置された電力計から単位電力を使用する毎に出力される図8の上段に示すパルス信号を取込む。そして、このパルス信号の時間軸方向の例えば1分等の各単位時間におけるパルス数を計数する。したがって、各単位時間の使用電力はパルス数に単位電力を乗算した電力となる。
【0061】
そして、図8の下段に示すように、各単位時間の各使用電力の包絡線形状が該当製品の電力パターンとなる。そして、該当製品の製造時間内の各単位時間の使用電力を積算した電力が該当製品の使用電力となる。
【0062】
次に、指示された製造時間でかつ指示された量だけ製品を製造する場合の電力パターンの算出方法を図9を用いて説明する。
一般に、製品の製造時間は該当製品の製造量に依存する。図9(a)は既に図8に示す手法で作成済みの製品を製造量[1]だけ製造した場合における電力パターンである。同様に、図9(b)は既に図8に示す手法で作成済みの同一製品を製造量[2]だけ製造した場合における電力パターンである。
【0063】
そして、同一製品を製造量[1.5]だけ指示された製造時間で製造する場合における電力パターンを算出する場合を示す。
この場合、目的とする製造量は両者の中間値であるので、目的とする電力パターンにおける各単位時間の使用電力は両者の中間値である。そして、片方の使用電力しかない場合は、図示するように、存在する側の使用電力に、両方が存在した場合における今回存在する側と既存の電力パターンのそれとの比[a/b]を乗算した値とする。さらに、参照できる使用電力がない場合は、最後の使用電力を延長する。
【0064】
このように、指定された製造量で指定された製造時間で製品を製造する場合の電力パターンは、同一製品を過去に製造した実績がある場合は、これらの実績データから算出できる。よって、指定された製造量で指定された製造時間で製品を製造する場合の製品全体の使用電力も計算できる。
【0065】
このように構成されたスケジューリング装置9の特徴を図5を用いて説明する。
図5は、図13で説明した工場に製造設備が2台設置され、A1〜A3、B1〜B3、C1〜C3の合計9種類の製品12に対する製造要求があった場合で、かつ図示するように昼間の時間帯の契約電力が低く夜間の契約電力が高い契約電力パターンが設定されている場合を示す。
【0066】
この場合、夜間の契約電力が高い各時間帯に、使用電力が高いA1,B1.A2,A3の各製品12の製造時間が割付けられ、昼間の契約電力が低い各時間帯に、使用電力が低いB2,B3.C2,C3の各製品12の製造時間が割付けられる。
【0067】
したがって、製造設備1及び製造設備2に割付けられ各製品の合成使用電力のパターンは、図示するように、契約電力パターンに近似したパターンとなる。
このように、契約電力パターンに各製品の使用電力を対応させることによって、実際の使用電力が各時間帯毎の契約電力を越えない状態で各製品を効率的に製造できる。
【0068】
また、実施形態のスケジューリング装置9においておいては、一つのスケジューリング期間(契約電力パターンの期間)で製造する複数種類の製品をグループ化して、製品グループ毎に使用電力及び製造時間を算出して、先ず、製品グループ単位で製造時間の割付けを実施して、その後に、同一時間帯に複数の製造グループが割付けられた場合は、製造属性で定まるグループ間条件に基づいて該当時間帯内における製品グループ単位の割付調整を実施している。
【0069】
さらに、一つの製品グループに所属する各製品の製造順序もグループ内条件に基づいて設定している。
したがって、契約電力を越えないように制御しながら、かつそのなかで最大限の生産性を確保している。
【0070】
図11は、複数の製品をグループ分けする場合の一例を示す図である。
この例における製品は鋼板であり、調整対象設備は圧延機である。横軸が製品種別を示し、縦軸に使用電力を示す。板幅が大きくなると使用電力が高くなり、圧縮面積が広くなると使用電力が高くなる傾向にある。しかし、通板時間に対しては相関は少ない。
【0071】
このような製品の場合、同一板幅を有するものどうしで一つの製品グループを構成することによって、一つの製品クループ内における使用電力の分散を最小限に抑制できる。
【0072】
また、グループ間条件として、板幅が広い製品の製造を板幅が狭い製品の製造より先に実施する方が製造設備における段替え作業効率が向上するので、同一時間帯に複数の製品グループが入った場合に、板幅が広い製品から板幅が狭い製品へ順番に製造していく。また、同一時間帯内において、使用電力が高い製品グループから低い製品グルーブへと順番に製造されていく。
【0073】
図12は、それぞれ製造量が異なる複数種類の製品の分布を示す図である。
横軸は各製品の使用電力の平均値を示す。この図ではそれぞれ使用電力が異なる15種類の製品を製造する。縦軸は各製品の製造量を示す。すなわち、製品相互間で使用電力に大きな差が存在するので、先ず、使用電力(電力平均値)が高い製品を例えば夜間等の契約電力が高い時間帯に割付け、使用電力(電力平均値)が低い製品を例えば昼間等の契約電力が低い時間帯に割付ける。
【0074】
しかしながら、たとえ使用電力(電力平均値)が低い製品と高い製品とを製造する場合でも、使用電力が低い製品の量又は高い製品の量のどちかに偏りがある場合は、たとえスケジューリングしても使用電力の高い製品を昼間に割付けなければならない場合等が生じるため、スケジューリングする対象としては不適切となることがある。一方、図13の例にあるように使用電力の高い製品の量と低い製品の量との釣り合いが取れている場合には、スケジューリングにより上述のような割付けを行う。
【0075】
よって、実施形態のスケジューリング装置9においては、各製品の製造時間を契約電力パターンの各時間帯に割付ける場合に、各製品の製造量も参照して、使用電力が低い製品の量又は高い製品の量のどちらかに偏りがある場合にはスケジューリングせず、低い製品の量又は高い製品の量の釣り合いが取れている場合にスケジューリングすることにより、スケジューリング対象のうち、スケジューリングによる効果があるもののみについて行うことによりスケジューリングによる手間の効率化を図ることができる。
【0076】
よって、実施形態のスケジューリング装置9においては、各製品の製造時間を契約電力パターンの各時間帯に割付ける場合に、各製品の製造量も参照している。具体的には、製品1個の使用電力に該当製品の製造量を乗算した値を該当製品の新たな使用電力として、他の製品の使用電力と比較して、製造時間を割付ける。
【0077】
次に、電力監視装置7のデマンド監視動作を図10を用いて説明する。
前述したように、この電力監視装置7の表示画面には、契約電力と計画使用電力と実績使用電力と予測使用電力とが表示される。
【0078】
パターンCにおいては、現在時点の実績使用電力の値と傾きは大きいが、この後、使用電力の小さい製品を製造するので、予測使用電力が計画使用電力にほぼ一致し、正常と判断する。ちなみに、従来の電力監視装置においては、現在時点の実績使用電力の値と傾きで最終の使用電力を予測するために、該当時間帯の終了時点には、実績使用電力が契約電力を越えると判定していた。
【0079】
パターンDにおいては、現在時点aで予定と異なる製品の製造を開始し、かつその製品の使用電力が大きい場合、予測使用電力が大きくなり、該当時間帯の終了時点には、実績使用電力が契約電力を越えると判断できる。この場合、契約電力を越えるので何等かの対策を講ずる必要がある。
【0080】
パターンEにおいては、現在時点において、計画使用電力より実績使用電力が小さい。この場合、過去のある時点で、例えば製造設備に異常が生じて、製造が円滑に進んでいないことを示す。この場合、予測使用電力は計画使用電力より大幅に小さくなる。
【0081】
このように、実施形態の電力監視装置7における予測使用電力は図15の従来の電力監視装置における予測使用電力に比較して大幅に予測精度を向上できるので、より精度の高いデマンド電力制御を実施できる。
【0082】
なお、上述した実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク(フロッピーディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリなどの記録媒体に書込んで各種装置に適用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読込み、プログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の生産スケジューリング装置及び生産スケジューリング方法においては、製造すべき個々の製品の使用電力を採用して、契約電力パターンにおける高い契約電力の時間帯に対して高い使用電力の製品の製造時間を割付けている。
【0084】
したがって、各時間帯毎の契約電力を超えない状態で各製品を効率的に製造でき生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の生産スケジューリング装置及び電力監視装置が組込まれた製造工場の見取り図
【図2】 実施形態のスケジューリング装置及び電力監視装置の概略動作を示す流れ図
【図3】 同スケジューリング装置のスケジューリング処理動作を示す流れ図
【図4】 同じく同スケジューリング装置のスケジューリング処理動作を示す流れ図
【図5】 同スケジューリング装置の動作説明図
【図6】 一つの製品の電力パターンを示す図
【図7】 製品グループの割付済み製造時間に対する調整動作を示す図
【図8】 電力パターンの算出方法を示す図
【図9】 測定済み電力パターンから異なる条件の電力パターンを作成する手順を示す図
【図10】 実施形態の電力監視装置におけるデマンド電力制御を示す特性図
【図11】 製造される各製品の特性と使用電力との関係を示す図
【図12】 製造される各製品の使用電力と製造量との関係を示す図
【図13】 従来のスケジューリング手法を説明するための図
【図14】 一般的な契約電力パターンを示す図
【図15】 従来の電力監視装置におけるデマンド電力制御を示す特性図
【符号の説明】
1…受電室
2a,2b…調整対象装置
5…工程担当者事務所
7…電力監視装置
9…スケジューリング装置
10…生産管理システム
11…工程担当者[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a production scheduling method for making a production plan when a large number of products are manufactured in a factory, and in particular, production scheduling in consideration of contract power.Regarding the device.
[0002]
[Prior art]
In factories that manufacture multiple types of products, create a production plan (scheduling) that indicates which products are manufactured at what timing before actually starting manufacturing for each product in order to efficiently manufacture each product. )
[0003]
In the scheduling of production plans for a plurality of types of products, the manufacturing time (manufacturing schedule) of each product is generally determined as shown below.
(a) Allocate the production time (manufacturing schedule) of each product according to the schedule conditions such as the date when production can be started, the delivery date of each product, and the time required to manufacture each product.
[0004]
(b) Allocate the production time (production schedule) of each product according to the conditions related to equipment resources such as the number of production equipment in the factory and the efficiency of setup (replacement) of equipment.
(c) Allocate the production time (production schedule) of each product based on the past production results.
[0005]
For example, as shown in FIG. 13, when two manufacturing facilities are installed in a factory and there are manufacturing requests for a total of 12 types of
[0006]
In addition, electric power is widely adopted as a power source for each manufacturing facility in such factories.
Electric power demand is subject to large seasonal fluctuations, and in particular, large electric power demand is generated during the summertime when the cooling demand is large. Since it is difficult to construct a power plant to meet this maximum power demand, various measures have been taken to suppress the power demand during the summer daytime.
[0007]
As one of countermeasures, for example, daytime power demand in a manufacturing plant is suppressed. Specifically, for example, one day is set as one scheduling period, and the day is divided into 24 equal parts, and contract power is set at the power company and the manufacturing factory for each of the 24 time zones. As a manufacturing factory, the operation of each manufacturing facility is adjusted so that the actual power used in the corresponding time zone does not exceed the contract power. As shown in FIG. 14, the contract power for each time zone is set to be low during the day and high during the night. As shown in FIG. 14, for example, a characteristic in which contract power for each time period in a certain period such as 24 hours a day is connected is referred to as a contract power pattern.
[0008]
In the manufacturing factory, there is a case where a power monitoring device (demand monitoring device) that automatically adjusts the operation of each manufacturing facility is installed so that the actual power usage does not exceed the contract power for each time zone. .
[0009]
FIGS. 15A and 15B are characteristic diagrams showing the monitoring operation of the power monitoring apparatus (demand monitoring apparatus) described above. The horizontal axis indicates the elapsed time in one time zone, and the vertical axis indicates the power used. Then, the actual power usage at each time from the start time (0 minutes) to the end time (60 minutes) of each time zone is measured with a power meter, and the time zone is determined from the slope of the actual power usage characteristics at an arbitrary time. The power consumption at the end time (60 minutes) is predicted.
[0010]
And as shown to Fig.15 (a), when the predicted value of the electric power used in end time (60 minutes) is below contract electric power, it judges that it is normal and continues manufacture of each product as it is.
On the other hand, as shown in FIG. 15B, when the predicted value of the power used at the end time (60 minutes) exceeds the contract power, it is determined as abnormal, and the operation of each manufacturing facility is suppressed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the production planning scheduling method and the power monitoring method (demand monitoring method) as described above still have the following problems to be improved.
That is, in the above-described production plan scheduling method, the manufacturing time of each product is allocated within the scheduling period according to any of the conditions indicated by (a), (b), and (c) described above. Each of these conditions is merely for improving productivity as viewed from the manufacturing side.
[0012]
In general, when a product is manufactured at each manufacturing facility, the power used is often different depending on the characteristics (specifications) of each product. Moreover, the contract electric power mentioned above exists.
In such a case, for example, when products with high power consumption overlap in a specific time zone such as daytime, as shown in FIG. 15B, if the actual power usage exceeds the contract power within this time zone. May be predicted. In this case, since the production of the corresponding product is suppressed, the production efficiency is lowered.
[0013]
Conversely, if products with low power consumption overlap at a specific time, such as at night, for example, as shown in FIG. There is a concern that the power supplied to the factory cannot be used effectively.
[0014]
Furthermore, in the power monitoring method (demand monitoring method) described above, only the manufacturing time of one type of product is allocated to one time zone for demand monitoring, and the change in power used when one corresponding product is manufactured. When there is little (for example, when there is little difference in the used electric power in a process), the characteristic of the actual used electric power shown in FIG. 15 can be regarded as a substantially straight line. Therefore, it can be considered that the predicted value of the power used at the end time (60 minutes) performed at an arbitrary time is almost correct.
[0015]
However, when the manufacturing time of a plurality of types of products is assigned in one time zone, or when one type of product is manufactured and its power consumption changes greatly, the actual power usage characteristics are shown in FIG. As shown in FIG. 4, a line graph in which the slope changes when the manufactured product is changed is obtained. Therefore, the predicted value of the power used at the end time (60 minutes) performed at an arbitrary time is not always correct. As a result, there is a concern of suppressing the operation of each manufacturing facility based on an erroneous prediction value. On the other hand, there is a concern that the actual used power may exceed the contracted power by mistake.
[0016]
The present invention has been made in view of such circumstances, and by adopting the power used for each product to be manufactured for scheduling, each product can be efficiently used without exceeding the contract power for each time zone. It is an object of the present invention to provide a production scheduling apparatus, a production scheduling method, and a recording medium on which a program can be recorded.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the production scheduling apparatus according to
Moreover, in
[0019]
In the production scheduling apparatus configured as described above, the product master file stores the time required for manufacturing the product and the power used for each product. And when allocating the manufacturing time of each product, products with high power consumption are allocated to the high hours of contract power within the contract power pattern. Conversely, products with low power consumption are contract power within the contract power pattern. Assigned to a low time zone.
[0020]
In this way, by making the power consumption of each product correspond to the contract power pattern, it is possible to efficiently manufacture each product without exceeding the contract power for each time zone.
[0021]
further,Multiple in the same time zoneofProductgroupIf the production time is assigned, each product within this time zonegroupThe production time of each productAllocation based on manufacturing order constraints between groupsing. That is, when manufacturing a plurality of products, there are products that should be manufactured continuously due to manufacturing factors such as equipment changeover. When products having such a relationship are assigned to the same time, manufacturing time is assigned according to this order. Therefore, each product is manufactured more efficiently.
[0022]
In
[0023]
By adopting such a calculation method, the power consumption of each product can be obtained more accurately.
According to a fourth aspect of the present invention, the product attribute in the above-described production scheduling apparatus includes the production amount of the corresponding product, and the production time allocation means corresponds to the power used by referring to the production amount of each product with respect to the production time of each product. They are assigned to the contract power hours.
[0024]
That is, when scheduling is performed, the efficiency of scheduling is improved by referring to the production amount of each product and selecting a scheduling measure.
Moreover, in
Furthermore, in
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sketch of a manufacturing factory in which the production scheduling device and the power monitoring device of the present invention are incorporated. The
[0033]
In the
[0034]
A
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
FIG. 2 is a flowchart showing a schematic operation of the
First, master data is prepared in the scheduling device 9 (S0). Specifically, the specification / characteristics (material, shape, accuracy, etc.) of each product manufactured at this factory, the acquisition of the product master such as the time required for manufacturing, etc., the power pattern of each product shown in FIG. ) Setting, calculation of power consumption for each product from this set power pattern, setting of equipment conditions for each adjustment target equipment 2a, 2b such as changeover, taking in of contract power data with electric power company, etc. carry out.
[0038]
Finally, for each product to be manufactured in this factory, the required time for manufacturing the product, power consumption, and manufacturing attributes are collected in a product master file. The manufacturing attribute indicates a preparatory work process on equipment required for manufacturing the corresponding product described above. Therefore, it is indicated that it is preferable to allocate the manufacturing time of each product adjacent to each other for products having the same or similar manufacturing attributes. For example, when the specifications and characteristics of each product are compared and the same thickness and the same material are approximate, the manufacturing attributes are the same or similar.
Therefore, as will be described later, the products stored in the product master file are grouped into a plurality of product groups having similar specifications and characteristics.
[0039]
Further, a contract power pattern including contract power given for each time period such as one hour in a scheduling period such as one day as shown in FIGS. 5 and 7 is created from the acquired contract power data. To the contract power pattern memory.
[0040]
When the master data preparation process is completed, a production request including a product and a production amount to be produced within one scheduling period such as one day is taken from the
[0041]
In the scheduling process in FIG. 3, first, each product to be manufactured stored in the buffer is read (Q1). Then, the specifications / characteristics (material, shape, accuracy, etc.) of each product are compared (Q2), and are grouped for each manufacturing attribute described above. At the same time as groupingProductFrom the power consumption of each product belonging to the groupProductIn addition to obtaining power consumption for the entire group, eachProductThe manufacturing time of the entire manufacturing group is obtained from the manufacturing time of each product belonging to the group (Q3).
[0042]
And groupedProductIt is verified whether there is an inter-group condition for the manufacturing order between the groups (Q4).
For example, when the product is a steel material and rolled to form a steel material having a predetermined shape, the plate width is wide.ProductNarrow groove and plate widthProductCompared with the groove, the plate width is wideProductGroove is narrowProductIf the product is manufactured before the groove, preparation work such as changeover in a production facility such as a rolling mill can be performed in a short time.
[0043]
When there is an inter-group condition (Q5), the process proceeds to Q6, and the contract power in each time zone constituting the contract power pattern stored in the contract power pattern memory is from the highest to lowest time of the contract power. The highest power consumptionProductThe lowest power consumption from the grooveProductAssign each groove production time in turn.
[0044]
And several in the same time zoneProductWhen the manufacturing time of a group is assigned (Q7), each within the same time zoneProductEach manufacturing time of the group is reassigned within the corresponding time zone according to the inter-group condition determined by the manufacturing attribute described above (Q8).
[0045]
Further, when there is no inter-group condition (Q5), the process proceeds to Q9, and the contract power in each time zone constituting the contract power pattern stored in the contract power pattern memory is the lowest time from the time zone with the highest contract power. The highest power consumption over the beltProductThe lowest power consumption from the grooveProductEach manufacturing time of the groove is assigned in order (Q9).
[0046]
And several in the same time zoneProductWhen the manufacturing time of a group is assigned (Q10), each within the same time zoneProductEach manufacturing time of the group is reassigned within the corresponding time zone in the order of early time (Q11).
[0047]
Now, eachProductSince the allocation process for each time zone of the contract power pattern is completed for each manufacturing time of the groove, the allocation process of the manufacturing time of each product in each allocated product groove is executed after Q12 in FIG.
[0048]
In Q12, read one assigned product groove and compare the specifications / characteristics (material, shape, accuracy, etc.) of each product (Q13), and whether there is an in-group condition for the manufacturing order for each product. It is verified whether or not (Q14).
[0049]
If an intra-group condition exists (Q14), proceed to Q15ProductThe manufacturing order of each product in the group is rearranged according to the intra-group condition determined by the manufacturing attribute described above.
[0050]
If there is no in-group condition (Q14), proceed to Q16ProductRearrange the manufacturing order of each product in the group in descending order of power consumption.
Since the production time allocation process for each product belonging to one product group has been completed, the presence / absence of an unprocessed product group is determined in Q17, and if it exists, the process returns to Q12. Proceed to Q18, and adjust the manufacturing time of each assigned product.
[0051]
That is, the production time of each product group and the assignment of the production time of each product are assigned with reference to the start time of each time zone in the contract power pattern as shown in FIG. There may be a gap between the
[0052]
When the manufacturing time adjustment process is completed, the manufacturing time allocation process (scheduling process) for each product requested by the
[0053]
If the assignment is inappropriate (S4), the process returns to S1. If the attachment is normal, the total planned power usage for each time zone is calculated (S5). Specifically, the total value of power used by each product in each assigned time zone is obtained.
[0054]
The created planned power usage is sent into the
The created manufacturing time allocation (scheduling) result of each product is sent to each of the adjustment target facilities 2a and 2b. The workers of the respective adjustment target facilities 2a and 2b execute manufacturing for each product according to the received manufacturing schedule for each product (S8).
[0055]
The
[0056]
In the
That is, as shown in FIG. 10, for example, the contract power set in the corresponding time zone such as one hour is displayed and output on the display screen. This contract power is a constant value in the corresponding time zone. Further, the planned power consumption at each time in the corresponding time zone is calculated from the total planned power consumption calculated earlier, and displayed on the display screen. This planned power usage is a line graph in the upper right.
[0057]
Furthermore, the actual used power from the start time of the corresponding time zone obtained from each of the adjustment target facilities 2a and 2b to the current time is displayed on the display screen.
Furthermore, the predicted power consumption up to the end time (60 minutes) of the corresponding time zone at the current time is calculated and displayed on the display screen. In other words, the actual power consumption at the current time is used as a starting point, and prediction is made from the power consumption of each product manufactured from the current time to the end time.
[0058]
In FIG. 10, the planned power usage is indicated by a thin line, the actual power usage is indicated by a thick line, and the prediction is indicated by a dotted line.
And the difference of the actual used electric power obtained from each adjustment object installation 2a, 2b and plan electric power used is calculated. When the difference exceeds the allowable value (S13), an alarm is displayed to warn the process person 11 (S14).
[0059]
The
[0060]
Next, a method for calculating the power consumption of each product will be described with reference to FIG.
A power measurement target product is actually manufactured in any of the adjustment target facilities 2a and 2b. And the pulse signal shown in the upper stage of FIG. 8 output whenever it uses unit electric power from the wattmeter installed in this adjustment object installation 2a, 2b is taken in. Then, the number of pulses in each unit time such as 1 minute in the time axis direction of the pulse signal is counted. Therefore, the power used for each unit time is the power obtained by multiplying the number of pulses by the unit power.
[0061]
And as shown in the lower stage of FIG. 8, the envelope shape of each electric power used for each unit time becomes the electric power pattern of the corresponding product. Then, the power obtained by integrating the power used for each unit time within the manufacturing time of the corresponding product becomes the power used for the corresponding product.
[0062]
Next, a method for calculating a power pattern in the case where a product is manufactured for the specified amount at the specified manufacturing time will be described with reference to FIG.
In general, the production time of a product depends on the production amount of the corresponding product. FIG. 9A shows a power pattern in the case where the product already produced by the method shown in FIG. 8 is produced by the production amount [1]. Similarly, FIG. 9B shows a power pattern when the same product already produced by the method shown in FIG.
[0063]
And the case where the power pattern in the case of manufacturing the same product in the manufacturing time instructed by the manufacturing amount [1.5] is shown.
In this case, since the target production amount is an intermediate value between the two, the power used for each unit time in the target power pattern is an intermediate value between the two. Then, when there is only one of the used power, as shown in the figure, the used power on the existing side is multiplied by the ratio [a / b] between the currently existing side and that of the existing power pattern when both are present. Value. Further, if there is no usable power that can be referred to, the last used power is extended.
[0064]
As described above, the power pattern in the case where the product is manufactured with the specified manufacturing amount in the specified manufacturing time can be calculated from the actual data when there is a track record of manufacturing the same product in the past. Therefore, it is possible to calculate the power consumption of the entire product when the product is manufactured with the specified manufacturing amount and with the specified manufacturing time.
[0065]
The characteristics of the
FIG. 5 shows a case where two manufacturing facilities are installed in the factory described with reference to FIG. 13 and there are manufacturing requests for a total of nine types of
[0066]
In this case, A1, B1,. The production time of each
[0067]
Therefore, the combined power consumption pattern of each product assigned to the
In this way, by making the power consumption of each product correspond to the contract power pattern, each product can be efficiently manufactured in a state where the actual power consumption does not exceed the contract power for each time zone.
[0068]
Further, in the
[0069]
Furthermore, the manufacturing order of each product belonging to one product group is also set based on the in-group conditions.
Therefore, the maximum productivity is secured while controlling so as not to exceed the contract power.
[0070]
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of grouping a plurality of products.
The product in this example is a steel plate, and the adjustment target equipment is a rolling mill. The horizontal axis indicates the product type, and the vertical axis indicates the power used. When the plate width increases, the power consumption increases, and when the compression area increases, the power consumption tends to increase. However, there is little correlation with the passing time.
[0071]
In the case of such a product, it is possible to minimize the distribution of power used in one product group by forming one product group with the same plate width.
[0072]
In addition, as an inter-group condition, if the manufacture of products with a wide plate width is performed prior to the manufacture of products with a narrow plate width, the changeover work efficiency in the manufacturing facility is improved. When entering, products are manufactured in order from products with a wide plate width to products with a narrow plate width. Further, in the same time zone, the products are manufactured in order from a product group with high power consumption to a product group with low power consumption.
[0073]
FIG. 12 is a diagram showing the distribution of a plurality of types of products having different production quantities.
The horizontal axis shows the average power used by each product. In this figure, 15 types of products with different power consumption are manufactured. The vertical axis shows the production amount of each product. In other words, there is a large difference in power consumption between products. First, products with high power consumption (average power value) are allocated to high-contract time periods such as nighttime, and the power consumption (average power value) is Allocate low products, for example, during the daytime when the contract power is low.
[0074]
However, even if a product with a low power consumption (average power value) and a product with a high power consumption are manufactured, if there is a bias in either the amount of products with low power consumption or the amount of products with high power consumption, even if scheduling is used In some cases, a product with high power needs to be allocated in the daytime, which may be inappropriate for scheduling. On the other hand, as shown in the example of FIG. 13, when the amount of products with high power consumption is balanced with the amount of low products, the above-described allocation is performed by scheduling.
[0075]
Therefore, in the
[0076]
Therefore, in the
[0077]
Next, the demand monitoring operation of the
As described above, the contract power, the planned power consumption, the actual power usage, and the predicted power usage are displayed on the display screen of the
[0078]
In the pattern C, the value and slope of the actual used power at the current time point are large, but since a product with small used power is manufactured thereafter, the predicted used power substantially matches the planned used power and is determined to be normal. By the way, in the conventional power monitoring device, it is determined that the actual power consumption exceeds the contract power at the end of the corresponding time period in order to predict the final power consumption based on the value and slope of the actual power consumption at the current time. Was.
[0079]
In pattern D, if the manufacture of a product different from the schedule is started at the current time point a and the power consumption of the product is large, the predicted power consumption increases, and the actual power consumption is contracted at the end of the corresponding time zone. It can be determined that power will be exceeded. In this case, it is necessary to take some measures since it exceeds the contract power.
[0080]
In the pattern E, the actual used power is smaller than the planned used power at the current time point. In this case, at a certain point in the past, for example, an abnormality has occurred in the manufacturing facility, indicating that the manufacturing has not proceeded smoothly. In this case, the predicted power usage is significantly smaller than the planned power usage.
[0081]
As described above, the predicted power consumption in the
[0082]
The method described in the above-described embodiment is a program that can be executed by a computer, for example, on a recording medium such as a magnetic disk (floppy disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), and a semiconductor memory. It can be written and applied to various devices, or transmitted by a communication medium and applied to various devices. A computer that implements this apparatus reads the program recorded on the recording medium and executes the above-described processing by controlling the operation by the program.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, in the production scheduling apparatus and production scheduling method of the present invention, the power consumption of each product to be manufactured is adopted, and the product with high power consumption for the high contract power time zone in the contract power pattern. Allotted manufacturing time.
[0084]
Therefore, each product can be efficiently manufactured without exceeding the contract power for each time zone, and productivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sketch of a manufacturing factory in which a production scheduling device and a power monitoring device according to an embodiment of the present invention are incorporated.
FIG. 2 is a flowchart showing a schematic operation of the scheduling device and the power monitoring device of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a scheduling processing operation of the scheduling apparatus.
FIG. 4 is a flowchart showing the scheduling processing operation of the scheduling apparatus.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the scheduling apparatus.
FIG. 6 shows the power pattern of one product
FIG. 7 is a diagram showing an adjustment operation for the assigned manufacturing time of the product group.
FIG. 8 is a diagram showing a method for calculating a power pattern
FIG. 9 is a diagram showing a procedure for creating a power pattern under different conditions from a measured power pattern
FIG. 10 is a characteristic diagram illustrating demand power control in the power monitoring apparatus according to the embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the characteristics of each manufactured product and the power used
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the electric power used and the production amount of each manufactured product
FIG. 13 is a diagram for explaining a conventional scheduling method;
FIG. 14 is a diagram showing a general contract power pattern
FIG. 15 is a characteristic diagram showing demand power control in a conventional power monitoring apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ... Receiving room
2a, 2b ... adjustment target device
5 ... Process person in charge
7. Power monitoring device
9 ... Scheduling device
10 ... Production management system
11 ... Process person in charge
Claims (6)
前記工場における予め定められたスケジュール期間における各時間帯毎に与えられた契約電力からなる契約電力パターンを記憶する契約電力パターンメモリと、
前記製品マスターファイルに記憶された各製品を、仕様及び特性が近似するものどうしの複数の製品グループにグループ分けし、製品グループ毎の使用電力及び製造時間を求める製品グループ分け手段と、
前記契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンの各時間帯における契約電力の高い時間帯から契約電力の低い時間帯にかけて、高い使用電力の製品グループの製造時間から低い使用電力の製品グループの製造時間を順番に割付けていく製造時間割付手段と、
この製造時間割付手段にて同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付けられた場合、この時間帯内における各製品グループの製造時間をこの製品グループ相互間の製造順序に関する制約に基づいて割付ける時間帯内割付手段と、
各製品グループに所属する各製品の製造時間を、自己が所属する製品グループの前記割付済みの製造時間内に割付ける製品グループ内割付手段と
を備えた生産スケジューリング装置。For each product to be manufactured in the factory, a product master file that stores the required time for manufacturing the product, the power used for manufacturing the product, and the manufacturing attributes;
A contract power pattern memory for storing a contract power pattern composed of contract power given for each time period in a predetermined schedule period in the factory;
Product grouping means for grouping each product stored in the product master file into a plurality of product groups having similar specifications and characteristics, and obtaining power consumption and manufacturing time for each product group;
Production of a product group with a low power consumption from a production time of a product group with a high power consumption from a time zone with a high contract power to a time zone with a low contract power in each time zone of the contract power pattern stored in the contract power pattern memory Production time allocation means for allocating time in order;
When manufacturing time is assigned to multiple product groups in the same time zone by this manufacturing time allocation means, the manufacturing time of each product group within this time zone is allocated based on the constraints on the manufacturing order between the product groups. Time zone allocation means to attach,
A production scheduling apparatus comprising: product group assignment means for assigning the production time of each product belonging to each product group within the assigned production time of the product group to which the product group belongs.
この各時刻における使用電力から前記製品の製造開始から製造終了までの使用電力パターンを算出し、
この算出された使用電力パターンから前記製品マスターファイルに登録する各製品の使用電力を求める
ことを特徴とする請求項1又は2記載の生産スケジューリング装置。When each product is actually manufactured, the number of pulses per unit time of the pulse signal output each time the unit power is used from the power meter is measured, and the number of pulses is multiplied by the unit power. Seeking power,
Calculate the power consumption pattern from the start of production to the end of production of the product from the power consumption at each time,
3. The production scheduling apparatus according to claim 1, wherein the power consumption of each product registered in the product master file is obtained from the calculated power consumption pattern.
前記製造時間割付手段は、前記各製品の製造時間を該当製品の製造量を参照して使用電力に対応した契約電力の時間帯に割付ける
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の生産スケジューリング装置。The product attribute includes the production amount of the corresponding product,
The manufacturing time allocating means allocates the manufacturing time of each product to a contract power time zone corresponding to the power used with reference to the manufacturing amount of the corresponding product. The production scheduling apparatus according to item.
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