JP4313652B2 - スケジューリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれに納期が設定された複数のオーダに充当する製品を、それぞれのオーダ毎に１または複数のロットに分け、共通の生産ラインを用いて生産するスケジュールを作成し、最適化するスケジューリング装置に関する。

多品種の製品を共通の生産ラインで生産する工場では、顧客から入ったオーダをロット単位で処理することが多い。例えば、半導体工場では、半導体基板（ウエハ）を複数枚のロット単位で生産ラインに投入し、ロット単位ごとに予め定められた工程順序に従って各工程へ送り、半導体基板上に半導体集積回路に必要な構造を順次に作り込んでいく製造プロセスが採用されている。

この半導体集積回路生産においては、複数のロットを並行して処理しており、ロット単位に処理の優先順位が付与されている。したがって、同じ工程に到着したロットが複数あった場合には優先順位の高いものから処理されていく。優先順位は、納期順や重要顧客順（製品順）等に基づいて付与される（例えば、特許文献１〜４等参照）。工場では、この優先順位に従い生産計画を立案する。ところが、生産ライン中に何らかのトラブルが生じると、納期に対して間に合わないロットが発生する場合がある。この場合、納期遅れを最小限に抑えるため、スケージュリング装置を用いて生産計画の立て直しを行うことが提案されている（例えば、特許文献５参照）。この特許文献５に記載された技術では、スケージュリング装置に優先順位を入力すると、スケージュリング装置の予測部が、入力された優先順位に従ってどの程度の納期遅れが生じるかを予測してくれる。
特開平４−１３５４８号公報 特開平５−１０８１１６号公報 特開平５−１３１３４５号公報 特開２０００−２３７９３８号公報 特開平５−１０１９９９号公報

生産計画の立案もしくは立て直しにおいては、納期順や重要顧客順（製品順）に基づく優先順位に加えて、不可避的に発生する納期遅れの影響を最小限にするための指標を利用することが好ましい。例えば、「納期遅れとなる数量」もしくは「納期遅れとなる数量×納期遅れ日数」を用いることが考えられる。しかしこの指標を用いて優先順位を決定すると、製品数が少ない小オーダに属するロットは優先順位が低くなってしまう可能性がある。小オーダと製品数が多い大オーダとの注文が混在し、大オーダの受注件数よりも小オーダの受注件数の方が多い工場では、上述の指標を用いて生産計画の立案、立て直しを行うと、大オーダに属するロットの納期遅れは許容可能な範囲に抑制されたものの、そのために多数の小オーダに属するロットの納期が犠牲になっているといった事態が生じることが懸念される。大オーダの場合、顧客側でも実際に製品を使用するまでにある程度の期間、製品を在庫として保持していることがあり、オーダの一部の納期遅れは在庫を消費する事により吸収することができる場合が多い。それに対して小オーダの場合、納入後即使用するようなケースが多く、納期遅れが許されない場合が多い。

本発明は上記事情に鑑み、小オーダの納期遅れを解消することができるスケジューリング装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明のスケジューリング装置は、それぞれに納期が設定された複数のオーダに充当する製品を、それぞれのオーダ毎に１または複数のロットに分け、共通の生産ラインを用いて生産するスケジュールを作成し、最適化するスケジューリング装置であって、
上記複数のロットのそれぞれに与えられた優先順に基づいて、上記生産ラインでの生産のスケジュールを作成するスケジュール作成部と、
上記複数のロットのそれぞれに与えられた優先順を変更するプライオリティ変更部と、
上記スケジュール作成部が作成したスケジュールについて、上記複数のオーダのそれぞれ毎に、納期遅れとなるロットの製品数量とそのオーダの全製品数量との比に基づいてオーダ遅れ度合いを計算するとともに、その計算したオーダ遅れ度合いの上記複数のオーダ全てについての平均値であるオーダ遅れ度合い平均値を計算する評価値計算部と、
上記評価値計算部が計算したオーダ遅れ度合いに基づいて、上記プライオリティ変更部に対して上記優先順の変更を指示するとともに、上記スケジュール作成部に対して、その変更した優先順に基づくスケジュールの再作成を指示する制御部と
を有することを特徴とする。

本発明のスケジューリング装置によれば、オーダ遅れ度合いを、納期遅れとなるロットの製品数量とそのオーダの全製品数量との比に基づいて計算する。従って、納期遅れとなるロットの製品数量が同一であっても、全製品数量の少ない小オーダほど、オーダ遅れ度合いが大きくなる。このオーダ遅れ度合いに基づいて優先順の変更を行うことにより、小オーダを優先したスケジュール作成が可能になる。

ここで、最も単純には、オーダ毎に、納期遅れとなるロットの製品数量を合計して納期遅れとなる製品数量を算出し、そのオーダの全製品数量との比を計算してオーダ遅れ度合いとすることが可能である。もしくは、納期遅れとなるロットの製品数量と全製品数量との比そのままではなく、さまざまな補正を行った値をオーダ遅れ度合いとして計算することも可能である。例えば、それぞれのオーダ毎の全製品数量に依存する係数を設定し、この係数を利用した補正を行ってオーダ遅れ度合いを計算することにより、小オーダの優先度合いを調整することが可能である。また例えば、納期遅れとなるロット毎に、納期遅れとなる期間の長短を考慮した補正を行ってオーダ遅れ度合いを計算することにより、小オーダを優先するとともに、納期遅れとなる期間を考慮したスケジュール作成が可能となる。

また、本発明のスケジューリング装置において、上記制御部からの指示を受けたときに、上記プライオリティ変更部が、上記評価値計算部が計算したオーダ遅れ度合いが最大のオーダに紐づけられたロットの中の、納期遅れとなった少なくとも１つのロットの優先順を高める優先順の変更を行うことが好ましい。

こうすることにより、上記オーダ遅れ度合いを最大限尊重した優先順の変更が行なわれる。

また、本発明のスケジューリング装置において、上記制御部が、上記スケジュール作成部に対して所定回数のスケジュール再作成を指示した後、そのスケジュール作成部が作成した複数のスケジュールの中の、上記オーダ遅れ度合い平均値が最小のスケジュールを最適解として選択するものであってもよいし、あるいは
上記制御部が、上記評価値計算部が計算したオーダ遅れ度合い平均値が目標値以下である場合に、そのオーダ遅れ度合い平均値が目標値以下であるスケジュールを最適解として選択するものであってもよい。これによって、小オーダの納期遅れを解消することができる。

本発明のスケジューリング装置によれば、小オーダの納期遅れを解消することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明のスケジューリング装置の一実施形態を示す概略構成図である。

図１に示すスケジューリング装置１は、顧客から入ったオーダをロット単位で処理する際の生産計画（スケジュール）を作成する装置である。ここでは、ロット単位で半導体基板（ウエハ）を生産ラインに投入し、ロット単位ごとに予め定められた工程順序に従って各工程へ送り、半導体基板上に半導体集積回路に必要な構造を順次に作り込んでいく半導体工場においてこのスケジューリング装置１が用いられる例を説明する。半導体工場では、複数のロットが並行して処理される。すなわち、複数のロットは、共通の生産ラインによって処理される。

まず、顧客から納期が設定されたオーダが入ると、そのオーダに充当する製品を、１または複数のロットに分ける。各オーダには納期が付与されているとともに、処理の優先順（オーダプライオリティ）も付与されている。また、各ロットには、そのロットが属するオーダの納期が適用されるとともに、オーダプライオリティに基づくロットプライオリティが付与される。続いて、図１に示すスケジューリング装置１を用いてスケジュールを作成する。このスケジュールの作成は、後述するように何回か繰り返されることが多い。

図１に示すスケジューリング装置１は、記憶部１１と演算部１２と表示部１３を有する。ここではまず、装置の各構成要素を簡単に説明し、詳細な説明は図２以下を用いて行うことにする。

図１に示す記憶部１１には、ロットデータベース１１１とスケジュールデータベース１１２が記憶されている。ロットデータベース１１１には、各ロットについての情報が格納されている。ここにいう情報には、各ロットがどのオーダに紐づけられたものであるかという情報や、各ロットの納期、ロットプライオリティおよび各ロットの製品数量等に関する情報が含まれている。スケジュールデータベース１１２には、このスケジューリング装置１によって作成されたスケジュール等が格納されている。

図１に示す演算部１２は、スケジュール作成部１２１と、評価値計算部１２２と、判定部１２３と、プライオリティ変更部１２４を有する。スケジュール作成部１２１は、各ロットに付与されたロットプライオリティに基づいてスケジュールを作成するものである。評価値計算部１２２は、スケジュール作成部１２１が作成したスケジュールの評価を行うための評価値を求めるものである。判定部１２３は、スケジュール作成部１２１によるスケジュール作成を再度行う必要があるか否かを判定するものである。プライオリティ変更部１２４は、各ロットのロットプライオリティを変更するものである。

図１に示す表示部１３は、スケジュール作成部１２１によって作成されたスケジュールや評価値計算部１２２によって求められた評価値等を表示するものである。

図２は、図１に示す演算部で実行されるスケジュール作成処理のフローチャートである。

この図２に示すスケジュール作成処理は、例えば、図１に示すロットデータベース１１１に新たなロットが追加されるたびに起動する。まず、図１に示すスケジュール作成部１２１が、ロットデータベース１１１を参照し、ロットプライオリティに基づくロット単位でのスケジュールを作成する（ステップＳ１１）。ここで作成されたスケジュールは、図１に示すスケジュールデータベース１１２に記憶される。

次いで、図１に示す評価値計算部１２２が、ステップＳ１１で作成したスケージュルにおける各ロットごとの、納期までの残日数を求める（ステップＳ１２）。ここで求めた残日数は、納期に対して余裕がある場合には＋何日，納期に対して遅れている場合には−何日となる。

続いて、図１に示す評価値計算部１２２が、オーダの遅れ度合いを計算する（ステップＳ１３）。ここでは、まず、図１に示す評価値計算部１２２が、ステップＳ１２で求めた残日数がマイナスになっているロットを総て抽出し、図１に示すロットデータベース１１１を参照して、残日数がマイナスのロットそれぞれに割り当てられている製品数量（納期遅れロット製品数量）を得てから、各オーダごと、オーダ遅れ度合いを以下に示す式（１）を用いて計算する。
オーダ遅れ度合い＝Σ（納期遅れロット製品数量）÷オーダの全製品数量 式（１）
例えば、オーダ遅れ度合いを求めようとするオーダの全製品数量が１万個、そのオーダに属する納期遅れのロットは３ロットであり、それらのロットの製品数量はいずれも２０００個であったとすると、そのオーダのオーダ遅れ度合いは、（２０００＋２０００＋２０００）÷１００００＝０．６になる。

続いて、図１に示す評価値計算部１２２が、ステップＳ１３で求めた各オーダ遅れ度合いを合算し、合算したものを全オーダ数で除することで、ステップＳ１１で作成したスケージュルにおけるオーダ遅れ度合いの平均値を求める（ステップＳ１４）。

次に、図１に示す判定部１２３が、ステップＳ１４で求めた平均値が目標値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。図１に示す記憶部１１には、ロットデータベース１１１やスケジュールデータベース１１２の他、オーダ遅れ度合いの平均値に関する目標値が記憶されており、図１に示す判定部１２３は、この目標値を読み出し、このステップＳ１５における判定を行う。ここで、平均値が目標値を超えていれば、図１に示すプライオリティ変更部１２４が、各オーダのオーダプライオリティおよび各ロットのロットプライオリティの双方を変更し（ステップＳ１６）、ステップＳ１１に戻る。一方、平均値が目標値以下であれば、演算部はこのスケジュール作成処理ルーチンを終了する。

ここで、具体的に表１に示す一つの例を用いて、図２に示すスケジュール作成処理ルーチンを説明する。

この表には、横一列ごとに一つのオーダに関する事項が示されている。また表１には左から順に、各オーダに付与された納期、各オーダの全製品数量、各オーダのオーダプライオリティ（表１では前プライオリティと表示）が示されている。

この例では説明を簡単にするため、ある一つの工程を一回だけ処理するためのスケージュールを作成する例とするが、実際には、多数の工程を複数ラインを用いて処理するためのスケジュールが作成される。また、その一つの工程では、一日に１ロットしか処理できないものとし、いずれのロットも１０００個の製品を得るために必要な枚数の半導体基板からなるものとする。

オーダは、ＡからＤまでの４つのオーダとし、これらのオーダ間のオーダプライオリティは、オーダＡが１番であり、オーダＢが２番であり、オーダＣが３番であり、オーダＤが４番であるものとする。また、この例におけるオーダＡは製品数量が２０００個のオーダとし、オーダＢは１０００個のオーダとし、オーダＣは７０００個のオーダとし、オーダＤは１０００個のオーダとする。各オーダに充当する製品は、１０００個ずつ異なるロットに割り当てられている。すなわち、オーダＡに充当する製品はロットＡ―１とロットＡ―２に割り当てられている。以下の説明では、ロットＡ―１の内の‘Ａ−１’をロット番号と称し、その内の‘１’を枝番号と称することにする。また、オーダＢに充当する製品はロットＢ―１に割り当てられており、オーダＣに充当する製品はロットＣ―１からロットＣ−７までの７つのロットに割り当てられており、オーダＤに充当する製品は、ロットＤ―１に割り当てられている。各ロットのロットプライオリティは、オーダプライオリティに基づいて付与されており、１つのオーダに複数のロットが存在する場合には、ロット番号の枝番号が小さいロットを優先した順位になっているものとする。

図３は、図２に示すスケジュール作成処理ルーチンのステップＳ１１において作成されたスケジュールを示す図である。

この図３には、各ロットが何月何日に処理される予定であるかが示されている。すなわち、この図３では、ロットプライオリティが最も高いロットＡ−１は３月５日に処理される予定であり、ロットプライオリティが最も低いオーダＤのロットＤ−１は３月１５日に処理される予定である。この図３に示すスケジュールは、図１に示す表示部１３に表示される。

表１にはまた、この図３に示すスケジュールに対して、図２に示すステップＳ１２以降の処理を実行した結果を示す。

この表１には、各オーダのオーダプライオリティに続いて、各オーダごとのオーダ遅れ度合い、各ロットごとの、納期までの残日数が示されている。すなわち、オーダＡについてみれば、納期が３月１０日、製品数量が２０００個、前プライオリティの優先順位が１位であること示されている。ここで、オーダＡには、ロットＡ―１とロットＡ―２が属しており、表１では、各ロットごとの、納期までの残日数の欄に、ロットＡ―１の残日数が５日であり、ロットＡ―２の残日数が４日であることが示されている。すなわち、この残日数の欄の上方に横一列に記された１から７までの数字はロット番号の内の枝番号を示し、その下の各桝に記された数字は残日数を示す。この表１では、ロットＡ−１やロットＡ−２やロットＢ―１については、残日数はプラス表示であり、納期に対して余裕がある。また、オーダＣに属する７つのロットのうち、ロットＣ−１からロットＣ−５までの各ロット残日数はプラス表示であり納期に対して余裕がある。ロットＣ−６も残回数は０であり、納期遅れにはならない。しかし、ロットＣ−７の残日数は「−１日」であり、図３に示すスケジュールでは、ロットＣ−７は３月１３日の納期に対して１日遅れることになる。さらに、ロットＤ−１の残日数も「−１日」であり、ロットＤ−１も、３月１４日の納期に対して１日遅れることになる。

また、表１では、オーダＡおよびオーダＢいずれのオーダ遅れ度合いも、納期遅れロット製品数量が０であるため式（１）より「０」となっている。しかし、オーダＣのオーダ遅れ度合いは、ロットＣ−７が納期遅れになるため納期遅れロット製品数量は１０００となり、式（１）より１０００÷７０００＝０．１４（小数点以下３桁目を四捨五入，以下同様）となっている。また、オーダＤのオーダ遅れ度合いは、ロットＤ−１が納期遅れになるため納期遅れロット製品数量は１０００となり、式（１）より１０００÷１０００＝１となっている。表１の、オーダ遅れ度合いの欄の一番下には、図２に示すステップＳ１４において算出された、オーダ遅れ度合いの平均値も示されている。ここでは、この平均値は、（０＋０＋０．１４＋１）／４＝０．２９になっている。この例では、オーダ遅れ度合いの平均値に関する目標値は０．１であり、この表１に示す平均値は、目標値を超えている。このため、図２に示すステップＳ１６においてプライオリティの変更が行われる。ここでは、オーダプライオリティについては、オーダ遅れ度合いの値が大きいオーダほど優先順位が高くなるように変更される。オーダ遅れ度合いの値が同じオーダに対しては、納期が早いオーダほど優先順位が高くなるように変更される。こうして変更されたオーダプライオリティが、表１の修正プライオリティの欄に記されている。また、ロットプライオリティについては、残日数が少ないロットほど優先順位が高くなるように変更される。残日数が同じロットに対しては、修正プライオリティが高いオーダに属するロットほど優先順位が高くなるように変更される。表１の右側には、変更されたロットプライオリティが、「次割付時のロットプライオリティ」として各ロットごとに示されている。

図２に示すステップＳ１６においてプライオリティの変更が行われると、スケジュールの作成が再び実行される（ステップＳ１１）。

図４は、表１に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて再作成されたスケジュールを示す図である。

ここでのスケジュール作成では、各ロットの処理予定日を決定するにあたり、図１に示すスケジュール作成部１２１は、まずは、処理予定日を納期の日に設定しようとする。ところが、その納期の日には既に他の処理が予定されていることがあり、この場合には、処理予定日を、納期になるべく近い、納期より前の日に設定しようとする。ここでは、処理予定日を３月５日より前の日には設定することができないものとする。さらに例えば、納期が３月１０日であり、その３月１０日から３月５日まで既に他の処理が予定されている場合は、スケジュール作成部１２１は、空いている日のうちで最先の日を処理予定日として設定する。

図４に示すスケジュールを作成するにあたり、スケジュール作成部１２１は、まず、変更されたロットプライオリティにおいてもっとも高い優先順位のロットＤ−１について、オーダＤの納期が３月１４日であることから、その処理予定日を３月１４日に設定する。次に、スケジュール作成部１２１は、ロットプライオリティが２番目に高いロットＣ−７について、オーダＣの納期が３月１３日であることから、その処理予定日を３月１３日に設定する。ロットプライオリティがその次の３であるロットＣ−６については、ロットＣ−７の処理予定日を３月１３日にしたことから、納期より一日前の３月１２日に設定する。以下同様に、ロットプライオリティが４，５，６，７であるロットＣ−５，Ｃ−４，Ｃ−３，Ｃ−２を順に、それぞれ３月１１日，１０日，９日，８日に設定する。

次に、ロットプライオリティが８番目のロットＡ−２については、オーダＡの納期は３月１０日であるが、この３月１０日にはロットＣ−４の処理が予定されている。このため、スケジュール作成部１２１は、既に予定されている処理日のうち最も早い日（３月８日）より一日前の日（３月７日）を処理予定日に設定する。そして、ロットプライオリティが９番目のロットＣ−１を３月６日に設定し、ロットプライオリティが１０番目のロットＡ−１については、設定可能な範囲で最先の３月５日を処理予定日に設定する。さらに、スケジュール作成部１２１は、ロットプライオリティが最も低いロットＢ−１については、その予定処理日を、オーダＢの納期である３月１２日にすることもそれより前の日に設定することもできないことから、これまでに予定している処理日のうち最も遅い日（３月１４日）の次の日（３月１５日）を処理予定日として設定する。

図４には、こうして作成されたスケジュールが示されており、表２は、この図４に示すスケジュールに対して、図２に示すステップＳ１２以降の処理を再度実行した結果を示す。

この表２の見方は、表１の見方と同じであり、オーダ遅れ度合いの平均値は０．２５であり、表１に示すものより小さくなっているが、目標値である０．１を超えている。表２には、再度修正されたオーダプライオリティが修正プライオリティの欄に記されており、その右側には、再度変更されたロットプライオリティが示されている。

スケジュール作成部１２１は、図４に示すスケジュールを作成したときと同じように、今度は、表２に示す、再度変更されたロットプライオリティに基づいてスケジュールを作成する。

図５は、表２に示す、再度変更されたロットプライオリティに基づいて再々作成されたスケジュールを示す図であり、表３は、この図５に示すスケジュールに対して、図２に示すステップＳ１２以降の処理を再々度実行した結果を示す。

この表３の見方も、表１の見方と同じであり、この表３では、オーダ遅れ度合いの平均値は０．０４であり、目標値を下回っている。したがって、図５に示すスケジュールが好適なスケジュールになる。

続いて、比較のため、従来のスケジュール作成処理ルーチンによって作成されたスケジュールを検証する。まず、図６を用いて、従来のスケジュール作成処理ルーチンについて簡単に説明する。

図６は、従来のスケジューリング装置の演算部によって実行されるスケジュール作成処理のフローチャートである。

この図６に示す従来のスケジュール作成処理ルーチンでは、図２に示すスケジュール作成処理ルーチンで用いたオーダ遅れ度合いに代え、納期遅れとなる製品数量を用いて処理する。すなわち、図６に示すスケジュール作成処理ルーチンでは、まず、各ロットに付与されたロットプライオリティに基づいてロット単位でのスケジュールを作成し（ステップＳ２１）、次いで、各ロットごとの、納期までの残日数を求め（ステップＳ２２）、その後、納期遅れが生じている全てのロットの製品数量（納期遅れ数量）を求める（ステップＳ２３）。続いて、納期遅れ数量が目標値以下であるか否かを判定し（ステップＳ２４）、納期遅れ数量が目標値以下であれば、このスケジュール作成処理ルーチンを終了し、納期遅れ数量が目標値を超えていれば、各ロットのロットプライオリティを変更し（ステップＳ２５）、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２５では、図２に示すステップＳ１６で行った各オーダのオーダプライオリティの変更は行わず、ロットプライオリティのみ変更する。

表４に、図３に示すスケジュールに対して、図６に示すステップＳ２２以降の処理を実行した結果を示す。

この表４の見方は、表１の見方とほほ同じであるが、この表４には、オーダ遅れ度合いが示されていない。代わりに、残日数がマイナス表示となっている、すなわち納期遅れとなるロット（○で囲んでいる）の製品数量（納期遅れ数量）が示されている。この表４では、ロットＣ−７とロットＤ−１が納期遅れになっている。したがって、納期遅れの製品数量の合計は２０００となる。この例では、納期遅れ数量に関する目標値は１０００であり、この表４における納期遅れ数量は目標値を超えている。このため、図６に示すステップＳ２５においてロットプライオリティの変更が行われる。ここでのロットプライオリティの変更も、残日数が少ないロットほど優先順位が高くなるように変更されるが、残日数が同じロットに対しては、オーダプライオリティが高いオーダに属するロットほど優先順位が高くなるように変更される。ただし、図２に示した本実施形態の場合とは異なり、オーダープライオリティの変更は行わず、初期設定のままである。表４の右側には、変更されたロットプライオリティが、「次割付時のロットプライオリティ」として各ロットごと示されている。

ステップＳ２５におけるプライオリティの変更が行われると、スケジュールの作成が再び実行される（ステップＳ２１）。ここでのスケジュールの再作成は、本実施形態におけるスケジュールの再作成と同じやり方で行われる。

図７は、表４に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて再作成されたスケジュールを示す図であり、表５は、この図７に示すスケジュールに対して、図６に示すステップＳ２２以降の処理を再度実行した結果を示す。

この表５の見方は、表４の見方と同じである。この表５では、納期遅れ数量は１０００になっており、目標値を達成している。したがって、図７に示すスケジュールが従来のスケジュール作成処理ルーチンによって得られた好適なスケジュールになる。このように、この例では、２回目のスケジュール作成で好適なスケジュールを得ることができた。しかし、ここでは、本発明の実施形態との比較のため、さらに続けて、ステップＳ２５におけるプライオリティの変更を行った結果を、表５の右側に示し、この変更後のロットプライオリティに基づいてスケジュールをさらに作成する。

図８は、表５に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて作成されたスケジュールを示す図であり、表６は、この図８に示すスケジュールに対して、図６に示すステップＳ２２以降の処理を実行した結果を示す。

この表６の見方も、表４の見方と同じであり、この表６でも、納期遅れ数量は１０００になっており、目標値を達成している。しかし、さらにもう一度だけステップＳ２５におけるプライオリティの変更を行い（表６の右側参照）、変更後のロットプライオリティに基づいてスケジュールを作成する。

図９は、表６に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて作成されたスケジュールを示す図であり、表７は、この図９に示すスケジュールに対して、図２に示すステップＳ１２以降の処理を実行した結果を示す。

この表７の見方も、表４の見方と同じであり、この表７でも、納期遅れ数量は１０００になっており、目標値を達成している。

続いて、納期遅れ数量に関する目標値をいずれも達成した、図７から図９に示す各スケジュールについて、本実施形態において用いたオーダ遅れ度合いの平均値を求めてみる。図７のスケジュールにおけるオーダ遅れ度合いの平均値と、図９のスケジュールにおけるオーダ遅れ度合いの平均値はいずれも０．０４である。これは、図５に示す、本実施形態のスケジュール作成処理ルーチンによって得られた好適なスケジュールにおける値と同じである。しかし図８のスケジュールにおけるオーダ遅れ度合いの平均値は、本実施形態においてその平均値の目標値とした０．１を上回る０．２５になる。このように、従来のスケジュール作成処理ルーチンによって作成されたスケジュールでは、納期遅れ数量が目標値である１０００になっても、オーダ遅れ度合いの平均値でみると大きな値になっていることがある。

ここで示した具体例においては、２回目のスケジュール作成によって納期遅れ数量についての日標値を達成した段階で、そのスケジュールを最適解として選べば、結果的には、オーダ遅れ度合いの平均値に関しても日標値を達成することができたことになる。しかし現実の生産におけるさまざまな場合について従来の方法でスケジュール作成を行った場合には、納期遅れ数量についての目標値を達成するスケジュールを最適解として選択しても、オーダ遅れ度合いの平均値が大きい、すなわち、小オーダに納期遅れが発生するものである可能性がある。さらに、ここで示した具体例では、単純化のために、全てのロットの製品量が１０００個で一定であると仮定した。しかし現実には、全体の製品数量が小さい小オーダについては、各ロットの製品数量も、大オーダに紐づけられたロットの製品数量に比較して、小さくする場合が多い。このような揚合に従来の方法でスケジュール作成を行うと、大オーダに結びつくロットには遅れが発生しないが、小ロットに結びつくロットに遅れが発生するようなスケジュールが、オーダ遅れとなる製品数量が最も少ない最適解として選択される可能性が高くなる。

このように、従来のオーダ遅れとなる製品数量を指標として行う従来のスケジュール作成方法では、小オーダを犠牲にする、すなわち、小オーダのロットに遅れが発生するスケジュールが最適解として選択される可能性がある。

これに対して本発明の実施形態のスケジュール作成処理においては、納期遅れとなるロットの製品数量とそのオーダの全製品数量との比に基づいてオーダ遅れ度合いを計算し、このオーダ遅れ度合いに基づいてプライオリティの変更を行うため、小オーダに結びつくロットを優先したスケジュール作成が行われる。そして、このオーダ遅れ度合いの平均値を指標として最適のスケジュールを選択することにより、小オーダの納期遅れを解消することが可能である。

なお、図３〜５および表１〜３を用いて説明した本実施形態のスケジュール作成ルーチンの例においては、単純化のため、納期遅れとなるロットの製品数量とそのオーダの全製品数量との比を、そのまま、オーダ遅れ度合いとした。しかし現実には、これではまだ、小オーダに対する優先の度合いが不足して、小オーダのロットの納期遅れ発生が完全には防止できない場合もある。また逆に、これでは、小オーダの優先度合いが強すぎて、大オーダのロットの遅れが大きくなりすぎる場合もある。このような場合には、納期遅れとなるロットの製品数量とそのオーダの全製品数量との比そのものではなく、全製品数量に依存する係数を設定し、納期遅れとなるロットの製品数量と全製品数量との比にこの係数を乗じることによって補正された値を、オーダ遅れ度合いとして採用することが可能である。

上記の例においてはまた、やはり単純化のため、オーダ遅れ度合いの計算において、納期遅れとなるかどうかのみを考慮し、納期に対する遅れの期間（日数）は考慮しなかった。この点についても、納期遅れとなるロットの製品数量とそのオーダの全製品数量との比そのものではなく、ロット毎の遅れの期間も考慮した補正を行って、オーダ遅れ度合いを計算することが可能である。

このように本発明においては、納期遅れとなるロットの製品数量とそのオーダの全製品数量との比に基づいてオーダ遅れ度合いを計算し、このオーダ遅れ度合いに従ってプライオリティの変更を行うことによって、小オーダを優先するという思想は維持したまま、オーダ遅れ度合いの計算においてさまざまな補正を行うことにより、それぞれの工場毎に異なる実態に適した、最適のスケジュール作成を行うことが可能である。

続いて、本発明のスケジューリング装置の第２実施形態について説明する。

この第２実施形態のスケジューリング装置の構成は、図１に示すスケジューリング装置の構成と同じであり、以下の説明において、上述した構成要素と同一の構成要素には同じ符号を用いることにする。

第２実施形態のスケジューリング装置に備えられた演算部１２は、図１０に示すスケジュール作成処理ルーチンを実行する。

図１０は、第２実施形態のスケジューリング装置において実行されるスケジュール作成処理のフローチャートである。

図１０に示すスケジュール作成処理ルーチンも、図２に示すスケジュール作成処理ルーチンと同じく、まず、スケジュールを作成し（ステップＳ３１）、残日数を求め（ステップＳ３２）、次いで、上記式（１）よりオーダ遅れ度合いを計算し（ステップＳ３３）、その平均値を算出する（ステップＳ３４）。ステップＳ３１からステップＳ３４までの一連の処理は、ステップＳ３４に続いて実行される判定処理であるステップＳ３５の判定結果に基づいて繰り返し実行されるものであり、繰り返し実行されるたびに、ステップＳ３１で作成されたスケジュールとステップＳ３４で算出されたオーダ遅れ度合い平均値は、スケジュールデータベース１１２に、両者を対応付けたかたちで記憶される。スケジュールデータベース１１２には、互いに対応付けられたスケジュールとオーダ遅れ度合い平均値の組合せが、この一連の処理が繰り返し実行された回数分記憶されることになる。

第２実施形態のスケジューリング装置では、この一連の処理の繰り返し実行回数を設定することができ、設定された繰り返し実行回数（設定回数）が、オーダ遅れ度合いの平均値に関する目標値に代えて、記憶部１１に記憶されている。ステップＳ３５では、判定部１２３が、記憶部１１からこの設定回数を読み出し、ステップＳ３１からステップＳ３４までの一連の処理を、この設定回数だけ繰り返したか否かを判定し、繰り返していなければ、プライオリティ変更部１２４が、各オーダのオーダプライオリティおよび各ロットのロットプライオリティの双方を変更し（ステップＳ３６）、ステップＳ３１に戻る。一方、設定回数だけ繰り返していれば、スケジュールデータベース１１２を参照し、記憶されているオーダ遅れ度合いの平均値（ステップＳ３４を実行するたびに算出された平均値）の中から最小の値を検索し、そのオーダ遅れ度合い平均値に対応付けられたスケジュールを表示部１３に表示させる（ステップＳ３７）。すなわち、この第２実施形態のスケジューリング装置では、スケジュール作成部１２１が、スケジュールを設定回数回作成し、作成された複数のスケジュールの中からオーダ遅れ度合い平均値が最小になるスケジュールを好適なスケジュールとして選択する。

以上説明したように、本発明の実施形態に相当する２つのスケジューリング装置によれば、納期遅れとなるロットの製品数量と、その納期遅れとなるロットが属するオーダの全製品数量との比に基づいてオーダ遅れ度合いが計算される。そして、このオーダ遅れ度合いに従って優先順の変更を行うことにより、小オーダを優先したスケジュール作成が可能である。そして、オーダ遅れ度合いの平均値を指標として最適解を選択することにより、小オーダの納期遅れを解消することができる。

なお、ここで実施形態として説明した２つのスケジューリング装置に備えられた記憶部１１には、ロットデータベース１１１とスケジュールデータベース１１２との２つのデータベースが記憶されているが、記憶部１１に、この他のデータベースを記憶させておいてもよい。例えば、工場内の装置の稼働状況をデータベース化した装置カレンダデータベースや、工場内の装置能力をデータベース化した装置能力データベースや，予め定められた一連の工程におけるそれぞれの前工程と後工程の関係をデータベース化した工程フローデータベースや、各ロットが各処理を、実際にはいつ終えたかをデータベース化したロット実績データベースを記憶させておいてもよい。

本発明のスケジューリング装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図１に示す演算部で実行されるスケジュール作成処理のフローチャートである。 図２に示すスケジュール作成処理ルーチンのステップＳ１１において作成されたスケジュールを示す図である。 表１に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて再作成されたスケジュールを示す図である。 表２に示す、再度変更されたロットプライオリティに基づいて再々作成されたスケジュールを示す図である。 従来のスケジューリング装置の演算部によって実行されるスケジュール作成処理のフローチャートである。 表４に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて再作成されたスケジュールを示す図である。 表５に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて作成されたスケジュールを示す図である。 表６に示す、変更後のロットプライオリティに基づいて作成されたスケジュールを示す図である。 第２実施形態のスケジューリング装置において実行されるスケジュール作成処理のフローチャートである。

符号の説明

１ スケジューリング装置
１１ 記憶部
１１１ ロットデータベース
１１２ スケジュールデータベース
１２ 演算部
１２１ スケジュール作成部
１２２ 評価値計算部
１２３ 判定部
１２４ プライオリティ変更部
１３ 表示部

Claims (4)

1. それぞれに納期が設定された複数のオーダに充当する製品を、それぞれのオーダ毎に１または複数のロットに分け、共通の生産ラインを用いて生産するスケジュールを作成し、最適化するスケジューリング装置であって、
   前記複数のロットのそれぞれに与えられた優先順に基づいて、前記生産ラインでの生産のスケジュールを作成するスケジュール作成部と、
   前記複数のロットのそれぞれに与えられた優先順を変更するプライオリティ変更部と、
   前記スケジュール作成部が作成したスケジュールについて、前記複数のオーダのそれぞれ毎に、納期遅れとなるロットの製品数量と該オーダの全製品数量との比に基づいてオーダ遅れ度合いを計算するとともに、該計算したオーダ遅れ度合いの前記複数のオーダ全てについての平均値であるオーダ遅れ度合い平均値を計算する評価値計算部と、
   前記評価値計算部が計算したオーダ遅れ度合いに基づいて、前記プライオリティ変更部に対して前記優先順の変更を指示するとともに、前記スケジュール作成部に対して、該変更した優先順に基づくスケジュールの再作成を指示する制御部と
   を有することを特徴とするスケジューリング装置。
2. 前記制御部からの指示を受けたときに、前記プライオリティ変更部が、前記評価値計算部が計算したオーダ遅れ度合いが最大のオーダに紐づけられたロットの中の、納期遅れとなった少なくとも１つのロットの優先順を高める優先順の変更を行うことを特徴とする請求項１記載のスケジューリング装置。
3. 前記制御部が、前記スケジュール作成部に対して所定回数のスケジュール再作成を指示した後、該スケジュール作成部が作成した複数のスケジュールの中の、前記オーダ遅れ度合い平均値が最小のスケジュールを最適解として選択することを特徴とする請求項１または２記載のスケジューリング装置。
4. 前記制御部が、前記評価値計算部が計算したオーダ遅れ度合い平均値が目標値以下である場合に、該オーダ遅れ度合い平均値が目標値以下であるスケジュールを最適解として選択することを特徴とする請求項１または２記載のスケジューリング装置。

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