JP4348333B2 - スケジューリング方法およびスケジューリングプログラム - Google Patents

Description

本発明は、製品を生産する際に、設備の各工程への割付などを行うスケジューリング方法およびスケジューリングプログラムに関し、より詳細には、要員（人的リソース）を最大限に割付可能なスケジューリング方法およびスケジューリングプログラムに関する。

近年、ある最終製品を生産するために、材料、設備および要員に関する種々のデータを記憶装置に蓄積しておき、必要数量の最終製品の納期（最遅仕上日）を入力することにより、設備への工程の割付を含むスケジュールを自動的に生成する生産工程スケジューラが開発され、実用化されている。上述した生産工程スケジューラにおいては、同一の設備の同一時間帯において、複数の製品を製造することや、実際に用意できる要員よりも多数の要員を設備に配置することが無いように、いわゆる平準化（山崩し）を用いてスケジューリングを実行することにより、より適切な生産日程計画を立案できるようになっている。

また、実際の生産現場では、部や課など一定のワークセンタごとに人員が配置され、その要員の人数によって、単位時間に生産可能な中間製品や製品の数量が異なる。したがって、本発明者が考案した特許文献１においては、ワークセンタごとの要員の制約を考慮して、適切なスケジューリングが可能なスケジューラが提案されている。
特許第３５２６５１６号公報

従来のスケジューラにおいては、ワークセンタごとの要員を制約として、これを考慮したスケジューリングを実現できていたが、ある中間製品の生産をある設備に割り付ける際に、その要員は、割付の期間で一定であった。つまり、上記中間製品をある設備で生産する際に、その生産に従事する要員は、生産期間にわたって同じ数量（人数）であるという前提で割付が行われていた。

実際には、要員は、シフトパターンを持ち、日によって変動し、或いは、一日のうちでも通常勤務時間と残業時間とでは変動する。従来のスケジューラはこのような変動をうまく考慮できなかった。このため、実際には、日あるいは時間帯によってより多くの要員が確保されるため、より早くその中間製品を生産することができるにもかかわらず、要員が最も少ない場合の数量で、割付を行わざるを得ないのが実情であった。

本発明は、要員を最大限割付可能なスケジューリング方法およびスケジューリングプログラムを提供することを目的とする。

本発明の目的は、最終製品を生産するために途中で生産される中間製品および中間製品の生産の順序を記憶した部品表と、中間製品を生産するための主資源である設備に関する情報を記憶した主資源マスタと、当該中間製品を生産するための副資源であるワークセンタの要員に関する情報を記憶した副資源マスタと、前記中間製品を生産する際の、設備ごとの要員の数量に応じた生産能力を記憶した生産能力マスタと、設備ごとに、日ごとの所定の時間帯における当該設備の稼動状況を記憶した設備カレンダーと、前記設備のそれぞれに配置される要員について、日ごとに所定の時間帯における要員の配置状況を示す情報を記憶した要員カレンダーと、を記憶装置に記憶したコンピュータにおいて、
最終製品およびその数量を含むオーダを受け入れて、当該オーダに基づいて、前記部品表を参照して、中間製品の生産数量および中間製品の生産順序を特定し、前記中間製品の生産を一定の期間だけ設備に割り付けるための作業情報のレコードを生成して、記憶装置に記憶するステップと、
前記主資源マスタ、生産能力マスタ、設備カレンダー、要員カレンダー、および、前記記憶装置に記憶された、既に割付された割付結果を参照して、前記作業情報のレコードを割り付けるべき設備および期間を決定して、それらの情報を割付結果として前記記憶装置に記憶する割付ステップと、を備え、
前記割付ステップにおいて、前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを有することを特徴とするスケジューリング方法により達成される。たとえば、割付結果は、設備および期間を示す情報を含むレコードの形態をとる。無論、このような形態に限定されるものではない。

好ましい実施態様においては、前記割付ステップにおいて、
前記部品表および生産能力マスタを参照して、前記中間製品が生産可能な設備が複数存在すると判断された場合に、それぞれの設備について、前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行して、中間製品の生産数量の生産が完了する終了日時を算出するステップと、
前記終了日時が最も早いような設備を決定するステップと、を有する。

別の好ましい実施態様においては、前記割付ステップにおいて、前記設備カレンダー中の時間帯において、前記要員が取得されない場合に、前記設備カレンダー中の次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップが実行される。

より好ましい実施態様においては、さらに、前記中間製品を生産する工程ごとに、設備における中間製品の生産を中断できる最大時間を示す情報を、前記記憶装置に記憶し、
前記割付ステップにおいて、前記要員が取得されない場合に、生産が連続して中断された時間が、前記記憶装置に記憶された最大時間より小さいことを条件として、前記次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップが実行される。

また、本発明の目的は、最終製品を生産するために途中で生産される中間製品および中間製品の生産の順序を記憶した部品表と、中間製品を生産するための主資源である設備に関する情報を記憶した主資源マスタと、当該中間製品を生産するための副資源であるワークセンタの要員に関する情報を記憶した副資源マスタと、前記中間製品を生産する際の、設備ごとの要員の数量に応じた生産能力を記憶した生産能力マスタと、設備ごとに、日ごとの所定の時間帯における当該設備の稼動状況を記憶した設備カレンダーと、前記設備のそれぞれに配置される要員について、日ごとに所定の時間帯における要員の配置状況を示す情報を記憶した要員カレンダーと、を記憶装置に記憶したコンピュータにおいて、当該コンピュータにより読み出し可能なスケジューリングプログラムであって、前記コンピュータに、
最終製品およびその数量を含むオーダを受け入れて、当該オーダに基づいて、前記部品表を参照して、中間製品の生産数量および中間製品の生産順序を特定し、前記中間製品の生産を一定の期間だけ設備に割り付けるための作業情報のレコードを生成して、記憶装置に記憶するステップと、
前記主資源マスタ、生産能力マスタ、設備カレンダー、要員カレンダー、および、前記記憶装置に記憶された、既に割付された割付結果を参照して、前記作業情報のレコードを割り付けるべき設備および期間を決定して、それらの情報を割付結果として前記記憶装置に記憶する割付ステップとを実行させ、
前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行させることを特徴とするスケジューリングプログラムによっても達成される。

好ましい実施態様においては、前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
前記部品表および生産能力マスタを参照して、前記中間製品が生産可能な設備が複数存在すると判断された場合に、それぞれの設備について、前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行して、中間製品の生産数量の生産が完了する終了日時を算出するステップと、
前記終了日時が最も早いような設備を決定するステップと、を実行させる。

別の好ましい実施態様においては、前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
前記設備カレンダー中の時間帯において、前記要員が取得されない場合に、前記設備カレンダー中の次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行させる。

より好ましい実施態様においては、さらに、前記コンピュータが、前記中間製品を生産する工程ごとに、設備における中間製品の生産を中断できる最大時間を示す情報を、前記記憶装置に記憶し
前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
前記要員が取得されない場合に、生産が連続して中断された時間が、前記記憶装置に記憶された最大時間より小さいことを条件として、前記次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行させる。

本発明によれば、要員を最大限割付可能なスケジューリング方法およびスケジューリングプログラムを提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるスケジューラの構成を示すブロックダイヤグラムである。
図１に示すように、スケジューラは、種々のデータを記憶する記憶装置１２と、キーボードやマウスなどの入力装置１４と、表示装置１６と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１８と、を備えている。また、Ｉ／Ｆ１８は、ネットワークに接続され、ネットワークを介して接続された他のクライアントマシン（図示せず）からの指示を受け入れ、また、クライアントマシンに向けて、画像などを送信することが可能である。

図１に示すように、スケジューラは、入力装置１４から、或いは、ネットワークを介して他のクライアントマシンからの指示を受け入れて、オーダリスト４２のレコードを生成して、記憶装置１２に記憶するオーダ受信部２０と、オーダリスト４２に基づいて、作業情報リスト４４のレコードを生成して、記憶装置１２に記憶する作業情報生成部２２と、作業情報リスト４４にしたがって、中間製品或いは最終製品を作成する工程を、１以上の設備に割り付けて、その情報を記憶装置１２に記憶する割付処理部２４と、スケジューリング結果に相当する完成した作業情報リスト４４に基づいて、スケジューリング結果を可視化したガントチャート４８を生成する画像生成部２６と、を有している。

本実施の形態にかかるスケジューラは、パーソナルコンピュータを、オーダ受信部、作業情報生成部、割付処理部、画像生成部として機能させるスケジューリングプログラムを、当該パーソナルコンピュータにインストールし、上記プログラムを、パーソナルコンピュータのハードディスクから読み出すことにより実現される。パーソナルコンピュータのハードディスクおよびメモリが、図１の記憶装置１２にほぼ相当する。

記憶装置１２には、スケジューリングを実現するために、最終製品をつくるための中間製品を生産するための種々の情報を含む部品表のマスタ、それぞれの中間製品を作るための設備の生産能力を示す情報を格納した生産能力マスタ３０、資源に関する種々の情報を含む資源マスタが記憶されている。部品表のマスタには、中間製品マスタ３２、生産パターンマスタ３４、製品マスタ３６および工程名称マスタ５０が含まれる。また、資源マスタには、生産設備に関する設備マスタ（主資源マスタ）３８および生産設備の要員に関する要員マスタ（副資源マスタ）４０が含まれる。

記憶装置１２には、処理の進行に伴って、オーダリスト４２、作業情報リスト４４、ガントチャート４８が生成される。また、記憶装置１２には、オペレータによる入力装置１４の操作、或いは、ネットワークを介した他のクライアントマシンからの指示にしたがって、生産設備および要員について、年月日および各年月日に設定された時間帯での稼動やシフトパターンを示すカレンダー４６が格納される。カレンダー４６には、生産設備に関する設備カレンダーおよび要員に関する要員カレンダーが含まれる。

まず、記憶装置１２に記憶された各種マスタのデータ構成についてより詳細に説明する。図２（ａ）は、本実施の形態にかかる中間製品マスタ３２のレコードを構成する項目の例を示す図である。図２（ａ）に示すように、中間製品マスタ３２のレコードは、中間製品名称、工程名称、標準ロットサイズ、所属製品グループ、生産設備情報などの項目を有する。中間製品名称は、生産される中間製品を識別するためのキーデータである。また、工程名称は、中間製品名称が示す中間製品を示す工程の名称に相当する。生産設備情報には、後述する生産能力マスタ３０のレコードが埋め込まれている。図２（ｂ）は、中間製品マスタ３２のレコードの一例を示す図である。図２（ｂ）に示すように、たとえば、レコード番号「１」のレコード（上側に示したレコード）において、中間製品名称が「製品Ａ・工程１」、工程名称が「工程１」であり、生産設備情報として、生産能力マスタ３０が埋め込まれていることを示している。

図２（ｃ）は、本実施の形態にかかる生産能力マスタ３０のレコードを構成する項目の例を示す図である。図２（ｃ）に示すように、生産能力マスタ３０のレコードは、設備名称、生産単位数量、生産単位時間、生産リソースの項目を有する。設備名称は、中間製品を生産する設備を示す。また、生産単位数量は、生産単位時間あたりに生産される中間製品の数量を示す。また、生産リソースの項目には、図２（ｅ）に示す、リソース名称と数量の項目を含むリソーステーブルが埋め込まれている。

図２（ｄ）は、図２（ｂ）の中間製品「製品Ａ・工程１」に関する生産能力マスタ３０のレコードの一例を示す図である。たとえば、レコード番号「１」のレコードは、設備名称「手動ライン」では、単位時間「１０時間」あたり、単位数量「１００．００」個の製品が作られ、かつ、そのためには、生産リソースの項目に埋め込まれたリソーステーブル（図２（ｆ）参照）に示すような要員が必要であることを示している。

また、レコード番号「２」のレコードは、設備名称「手動ライン」では、単位時間「６時間１０分」あたり、単位数量「１００．００」個の製品が作られ、かつ、そのためには、生産リソースの項目に埋め込まれたリソーステーブル（図２（ｇ）参照）に示すような要員が必要であることを示している。

図２（ｆ）に示す、リソーステーブルでは、要員の数量が「２」、つまり、要員が２名であることが示され、その一方、図２（ｇ）に示す、リソーステーブルでは、要員の数量が「４」、つまり、要員が４名であることが示されている。

したがって、図２（ｄ）に示す生産能力マスタ３０において、レコード番号「１」のレコードは、要員が２名であった場合の能力を示し、レコード番号「２」のレコードは、要員が４名であった場合の能力を示す。また、図２（ｈ）に示すように、工程名称マスタ５０は、工程名称および最大生産中断可能時間という項目を有する。

図３（ａ）は、本実施の形態にかかる製品マスタ３６のレコードを構成する項目の例を示す図である。図３（ａ）に示すように、製品マスタ３６のレコードは、製品名称、生産パターン、所属中間製品などの項目を有する。製品名称は、生産すべき最終製品に名称を示す。生産パターンは、当該最終製品を作るためのパターン（つまり、最終製品が造られるまでに作られる中間製品、および、その中間製品が生産される順序）の名称を示す。生産パターンの名称は、生産パターンマスタのレコードを一意的に特定することができる。

生産パターンマスタのレコードは、図３（ｂ）に示すように、パターン名称、パターンなどの項目を有する。パターンという項目は、中間製品および中間製品の前後関係を示す情報が含まれ、これらにより、生産される中間製品およびその順序が特定される。なお、各工程の数量の関係は、生産パターンの前後関係、および、中間製品マスタの標準ロットサイズなどにより特定される。

図３（ｃ）は、設備マスタ３８のレコードを構成する項目の例を示す図である。図３（ｃ）に示すように設備マスタ３８は、設備名称などの項目を有する。設備は、設備マスタ３８の設備名称により特定される。図３（ｄ）は、要員マスタ４０のレコードを構成する項目の例を示す図である。図３（ｄ）に示すように、要員マスタ４０は、リソース名称という項目を有する。

次に、本実施の形態におけるカレンダー４６について説明する。前述したように、カレンダー４６には、設備カレンダーと要員カレンダーが含まれる。

設備カレンダーにおいては、設備ごとに、年月日と、その年月日における稼動パターンとが関連付けて記憶されている。稼動パターンは、設備の稼動時間帯を示す複数の時間帯の情報を有する。図３（ｅ）は、稼動パターンの一例を示す図である。図３（ｅ）の例においては、設備が、「８：００〜１２：００」、「１３：００〜１７：００」、および、「１７：００〜１９：００」の３つの時間帯で稼動することが示される。稼動パターンは、たとえば、オペレータによる入力装置１４の操作によって、年月日ごとに所望のように設定することが可能である。したがって、設備カレンダーによって、それぞれの設備の毎日の稼動パターン（稼動する時間帯など）を特定することができる。また、オペレータが入力装置１４を操作して、設備名称および年月日を特定すると、図３（ｅ）に示すような稼動パターンを、表示装置１６の画面上に表示させることができる。

要員カレンダーにおいては、各設備を担当するワークグループごとに、年月日と、その年月日におけるシフトパターンとが関連付けて記憶されている。ワークグループは、リソースマスタのリソース名称により特定される。また、シフトパターンは、時間帯ごとの要員の人数を示す情報を有する。図３（ｆ）は、シフトパターンの一例を示す図である。図３（ｆ）の例においては、要員が、「８：００〜１２：００」の時間帯では４人、「１３：００〜１７：００」の時間帯では４人、「１７：００〜１９：００」の時間帯では２人だけ存在していることが示される。シフトパターンは、たとえば、オペレータによる入力装置の操作によって、所望のように設定することが可能である。したがって、要員カレンダーによって、それぞれのワークグループの毎日のシフトパターン（時間帯ごとに何人の要員が存在するかなど）を特定することができる。たとえば、オペレータが入力装置１４を操作して、リソース名称および年月日を特定すると、図３（ｆ）に示すようなシフトパターンを、表示装置１６の画面上に表示させることができる。

図４（ａ）は、入力装置１４の入力、或いは、ネットワークを介した他のクライアントマシンからの指示にしたがって、オーダ受信部２０において生成されるオーダリスト４２のレコードを構成する項目の例を示す図である。図４（ａ）に示すように、オーダリスト４２のレコードは、オーダ名称、製品コード、製品名称、生産数量現在、単位、最遅仕上日などの項目を有する。オーダ名称は、オーダを一意的に特定するための名称である。製品名称は、生産される最終製品の名称であり、製品マスタ３６の何れかのレコード中の、製品名称の何れかに対応する。生産数量現在は、生産すべき最終製品の数量を示し、また、単位は、数量の単位を示す。最遅仕上日は、いわゆる納期に相当し、最終製品がその日までに全て生産できていなければいけないことを示す。図４（ｂ）は、オーダリスト４２のレコードの一例を示す図である。

図５（ａ）は、作業情報生成部２２の処理により生成される作業情報リスト４４のレコードを構成する項目の例を示す図である。図５（ａ）に示すように、作業情報リスト４４のレコードは、オーダ名称、製品名称、工程名称、ロットサイズ、単位、生産ライン、生産時間、開始日、終了日、詳細情報の項目を有する。

オーダ名称、製品名称は、それぞれ、オーダリスト４２中のオーダ名称、製品名称に対応する。工程名称は、中間製品マスタ３２の何れかのレコードの工程名称に対応する。ロットサイズは、当該レコードにかかる作業において生産される中間製品の数量を表し、単位は、数量の単位を表す。生産ラインは、処理により割り付けられた生産ラインをあらわす。また生産時間は、このレコードに関する中間製品の生産に要する正味の生産時間を言う。生産開始日、生産終了日は、それぞれ、このレコードに関する中間製品の生産を開始する日時、および、終了する日時を意味する。

図５（ｂ）は、作業情報リスト４４の一例を示す図である。詳細情報は、さらに、図５（ｃ）に示すようなテーブルとなっている。詳細情報は、割付による対象時間帯ごとの開始日時、終了日時、時間、中間製品の生産について、その時点までの累算されたトータル時間、対象時間帯における中間製品の生産数量、その時点までの累算された中間製品の生産数量、および、対象時間帯のリソース情報を含む。対象時間帯のリソース情報には、リソーステーブルが埋め込まれ、対象時間帯における要員の数量を示す。

このように構成されたスケジューラにて実行される処理について以下に説明する。図６は、本実施の形態にかかるスケジューラにて実行される処理の概略を示すフローチャートである。図６に示すように、オーダ受信部２０は、オペレータが入力装置１４を操作することにより入力された、或いは、ネットワークを介して、他のクライアントマシンから送信された指示に基づくオーダを受理し、オーダリスト４２を記憶装置１２に記憶する（ステップ６０１）。これにより、図４（ｂ）に示すような項目を有するオーダリスト４２のレコードが生成され、記憶装置１２中に記憶される。

次いで、作業情報生成部２２が、オーダリスト４２のレコードに基づいて、製品マスタ３６、中間製品マスタ３２および生産パターンマスタ３４を参照して、作業情報リスト４４のレコード（の部分）を生成して、記憶装置１２に記憶する（ステップ６０２）。具体的には、ステップ６０２では、作業情報生成部２２は、オーダリスト４２のレコード中の製品名称にしたがって、当該製品名称を含むような製品マスタ３６のレコードを特定する。次いで、作業情報生成部２２は、製品マスタ３６のレコードから、所属中間製品、および、生産パターンを取り出して、製品名称が示す最終製品を、オーダに示す数量（製品数量現在）だけ生産するために、途中で生産すべき中間製品およびその数量、並びに、中間製品を生産する順序を特定する。なお、中間製品の数量は、前述したように、生産パターンの前後関係、中間製品マスタの標準ロットサイズなどにより決定される。

その後、作業情報生成部２２は、特定された中間製品名称にしたがって、当該中間製品名称を含むような中間製品マスタ３２のレコードを特定し、作業情報リスト４４のレコードにおいて、値を埋められる項目に値を格納する。この段階では、オーダ名称、製品名称、工程名称、ロットサイズ、単位に値を格納することができる。

その後、割付処理部２４は、作業情報リスト４４のどのレコードを割り付けるかを決定する（ステップ６０３）。割付処理部２４が、各種マスタおよびカレンダー４６を参照して、ステップ６０３において決定された作業情報リスト４４のレコードを割り付ける（ステップ６０４）。なお、割付においては、既に割付された割付結果も考慮される。この割付は、レコードが示す中間製品の生産を、特定の設備に算出された期間だけ割付けることにより実現される。割付処理部２４は、割付結果（必要な全ての項目に値が格納された作業情報リスト４４のレコード）を記憶装置１２に記憶する（ステップ６０４）。また、ここで、画像生成部２６は、作業情報リスト４４のレコードを参照して、各工程における中間製品を生産する生産設備を時系列で表示したようなガントチャート４８として生成して、記憶装置１２に記憶する。ステップ６０３およびステップ６０４は、作業情報リスト４４の全てのレコードについて実行される（ステップ６０５参照）。最終的な割付結果は、上述したように、必要な全ての項目に値が格納された作業情報リスト４４の形態、さらに、これに加えて、ガントチャート４８の形態をとる。このようにして、あるオーダに示す所定の数量の最終製品を生産するために、各設備で中間製品を生産する時期（開始日（開始日時）および終了日時（終了日））を含む、完成した作業情報リスト４４を得ることができる。画像生成部２６は、ガントチャート４８を可視化して、表示装置１６の画面上に表示することができる。

次に、ステップ６０４の割付処理についてより詳細に説明する。図７ないし図９は、本実施の形態にかかる割付処理をより詳細に示すフローチャートである。割付処理部２４は、作業情報リスト４４のレコードを読み出す（ステップ７０１）。また、ステップ７０１において、割付処理部２４は、生産能力マスタ３０を検索して、生産可能な設備を見出して、そのリストを作成する。作成されたリストにしたがって、設備ごとに、以下に述べるステップ７０２〜８１０の処理が実行される。

割付処理部２４は、レコード中の中間製品の製品名称、工程名称に基づく、当該中間製品マスタ３２のレコードの生産設備情報に基づいて、生産能力マスタ３０を検索して、生産能力マスタ３０において、当該工程名称に示す中間製品を生産する同一設備の中で、最も生産能力の高いレコードを見出す（ステップ７０２）。

次いで、割付処理部２４は、中間製品の生産数量である作業数量（作業情報リスト４４のレコードにおけるロットサイズ）に基づいて、ステップ７０２で見出された設備の作業能力で、当該作業数量を生産するために要する作業時間を算出する（ステップ７０３）。その後、割付処理部２４は、記憶装置１２に記憶されたガントチャート４８や設備カレンダーを参照して、ステップ７０２で算出された作業時間を連続して割付可能な時間帯を特定する（ステップ７０４）。なお、本実施の形態においては、時間帯の開始日時よりその日を特定し、設備カレンダーを参照することで、その日における稼動パターンを特定することができる。さらに、開始時間から、稼動パターン中のどのレコードから行うかを特定することができる。なお、既に割り付いているオーダがある場合には、稼動パターンの途中からの作業も生じうる。たとえば、稼動パターンのレコードは「８：００〜１２：００」となっているが、既に割り付いている結果から、開始が「９：３０」からとなる場合もある。

割付処理部２４は、特定された設備の設備カレンダーを参照して、生産能力マスタ３０中、ステップ７０４で特定された設備に関するレコードを取得する（ステップ７０５）。次いで、割付処理部２４は、取得したレコードにおいて設定された稼動パターンを参照して、対象時間帯を特定し、対象時間帯で設備が空き状態であるかを判断する（ステップ７０６）。ここで、対象時間帯とは、設備カレンダーで設定されている日ごとの稼動パターンにおける、開始時間および終了時間の組で特定される時間帯をいう。たとえば、割付処理部２４は、ステップ７０４で特定された設備において、設備カレンダーを参照して、連続して割付可能な日の稼動パターンを調べる。たとえば、２００５年１１月１日の手動設備の稼動パターンが図３（ｅ）に示すものであれば、「８：００〜１２：００」の時間帯、「１３：００〜１７：００」の時間帯、および、「１７：００〜１９：００」の時間帯が、それぞれ、対象時間帯に相当する。

ステップ７０６でノー(No)と判断された場合には、作業数量を元の作業数量に戻した上で（ステップ７０７）、ステップ７０４に戻る。ステップ７０６でイエス(Yes)と判断された場合には、割付処理部２４は、要員カレンダーを参照して、対象時間帯において、要員の確保が可能であるか否かを判断する（ステップ７０８）。たとえば、対象時間帯をある年月日の「８：００〜１２：００」とした場合に、割付処理部２４は、ガントチャートや要員カレンダーを参照して、当該年月日の対象時間帯において、通しで割付可能な要員が何名存在するかを把握する。

割付処理部２４は、生産能力マスタ３０のレコード中のリソース情報に基づいて、リソーステーブルのレコードを参照して、レコード中の要員の数量と、上述した、対象時間帯において割付可能な要員の数量とを比較する。ここで、リソーステーブルの要員の数量が、上記割付可能な要員の数量以下であれば、要員に空きがあると判断する（ステップ７０９でイエス(Yes)）。対象時間帯において割付可能な要員の数量は、割付処理部２４が、ガントチャート４８中の要員のヒストグラム（たとえば、図１０における要員の欄（最下欄）に示すヒストグラム）を参照することにより把握することができる。

要員の空きが無い場合には（ステップ７０９でノー(No)）、割付処理部２４は、次のレコードが存在するかを判断し（ステップ７１０）、存在すれば（ステップ７１０でイエス(Yes)）、生産能力マスタ３０の同一設備に関して次のレコードを取得して（ステップ７１１）、割付処理部２４は、ステップ７０５に戻り同様の処理を繰り返す。ステップ７１０でノー(No)と判断された場合には、ステップ８０４に進む。

ステップ７０９でイエス(Yes)と判断された場合には、割付処理部２４は、確保できる要員の数量（人数）で、対象時間帯に生産できる中間製品の数量を算出する（ステップ８０１）。

より具体的に、たとえば、ある設備についての生産能力マスタ３０が、図２（ｄ）に示すものであった場合、対象時間帯（ある年月日の８：００〜１２：００）において確保できる要員が４名であったと考える。図２（ｄ）に示す、生産能力マスタ３０のレコード番号「２」のレコードについて、８：００〜１２：００の４時間では、約６４．８５６個の数量を、対象時間帯にて生産することができる中間製品の数量として算出することができる。

なお、ステップ８０１の演算において、全ての中間製品の生産される場合（対象時間帯の生産により、生産すべき中間製品の残り数量が「０」となった場合）には、割付処理部２４は、終了日時を算出しておく。

同一設備について、生産能力マスタ３０に複数のレコードが存在する場合には、残りの全てのレコードについて、ステップ７０５〜ステップ８０１の処理を繰り返す。（ステップ８０２およびステップ７１１参照）。

このようにして、同一設備について生産能力マスタ３０のレコードのそれぞれに関して、対象時間帯にて生産することができる中間製品の数量が算出されると、割付処理部２４は、中間製品の数量、或いは、終了日時に基づいて、最も数量が多いレコードを特定する（ステップ８０３）。中間製品の終了日時も算出されていた場合には、割付処理部２４は、終了日時が最も早いようなレコードを特定する。なお、割付可能なものがなかった場合（ステップ８０４でイエス(Yes)の場合）には、割付処理部２４は、工程名称マスタ５０のレコードを参照して、この中間製品を生産する工程における最大生産中断可能時間を取得する。最大生産中断可能時間とは、リソース不足時の、その設備での生産の最大中断可能時間である。したがって、割付不可能であった場合に、その設備での割付状況から、生産中断時間が、最大生産中断可能時間より小さい場合にのみ（ステップ８０５でノー(No)）、割付処理部２４は、開始日時および終了日時を変更して、次の対象時間帯について、ステップ７０５からの処理が繰り返される。その一方、ステップ８０５でイエス(Yes)と判断された場合には、割付処理部２４は、作業数量を元に戻した上で、ステップ７０４に戻る。

ステップ８０４でノー(No)の場合には、割付処理部２４は、選択されたレコードに基づいて、開始日時、終了日時（生産が終了した場合には、生産の終了日時）、時間（対象時間帯：なお、生産が終了した場合には、生産開始から生産終了までの時間）、対象時間帯を累算したトータル時間（生産が終了した場合には、生産終了までの累積時間）、当該対象時間帯における生産数量、生産数量を累算したトータル生産数量を含むレコードを生成して、これを、記憶装置１２に記憶する（ステップ８０８）。

また、割付処理部２４は、作業数量から、当該対象時間帯で生産される数量を減じて、新たな作業数量を算出する（ステップ８０９）。次の対象時間帯に関する処理では、算出された新たな作業数量が用いられる。作業数量に残りがある場合、つまり、算出された新たな作業数量が「０」でない場合（ステップ８１０でイエス(Yes)）には、ステップ８０７に進み、開始日時および終了日時を変更して、次の対象時間帯について、ステップ７０５からの処理が繰り返される。

中間製品を生産することができる設備が複数存在する場合には、複数の設備のうち、処理対象となっていない設備があるかを判断し（ステップ９０１）、ステップ９０１でイエス(Yes)であれば、割付処理部２４は、ステップ７０１で作成したリストにより次の設備のレコードを特定し、作業数量を元に戻して（ステップ９０２）、ステップ７０２に戻る。ステップ９０１でノー(No)と判断された場合には、割付処理部２４は、設備ごとに、記憶装置１２に記憶しておいたレコード中、中間製品の生産の終了日時を比較して、割付が最も早く終了する設備を決定する（ステップ９０３）。次いで、割付処理部２４は、決定した設備について、ステップ７０３〜８１０の処理を再度実行して、開始日時、終了日時（生産が終了した場合には、生産の終了日時）、時間（対象時間帯：なお、生産が終了した場合には、資産開始から終了までの時間）、対象時間帯を累算したトータル時間（生産が終了した場合には、生産終了までの累積時間）、当該対象時間帯における生産数量、生産数量を累算したトータル生産数量を含むレコード群を取得する（ステップ９０４）。

ステップ７０３〜８１０の処理が繰り返され、それぞれの対象時間帯について実行されることにより、図５（ｃ）に示すような、作業情報リスト４４のレコードの、詳細情報を構成するレコード、つまり、開始日時、終了日時、時間、トータル時間、生産数量、トータル生産数量、この対象時間帯におけるリソース（要員）を示すリソーステーブルが順次生成され、記憶装置１２中に記憶される（ステップ９０５）。また、中間製品の生産の終了日時は、作業情報リスト４４のレコード中、終了日の項目に、格納される。

以上、詳細に説明したように、本実施の形態においては、対象時間帯において、生産能力マスタ３０のレコードを参照して、対象時間帯で要員が確保できる場合には、作業能力マスタのレコードが示す生産能力で、対象時間帯で生産される中間製品の数量を算出し、もっとも生産される中間製品の数量の大きなレコードが選択され、当該対象時間帯は、その生産能力で中間製品を生産すると決定される。したがって、対象時間帯ごとに、要員が確保できる限り、最も生産能力の大きな状態での割付を実現することが可能となる。

図１０は、本実施の形態に従った処理による割付の例を示すガントチャートである。要員については、要員ヒストグラム（符号１００１参照）に示すように、１１月１日、２日、３日、４日とも、要員の数量（人数）は、「８：００〜１２：００」までの対象時間帯で「４」、「１２：００〜１７：００」までの対象時間帯で「４」、「１７：００〜１９：００」の時間帯で「２」となっている。本実施の形態にしたがえば、１１月１日の「８：００〜１２：００」までの対象時間帯、および、「１２：００〜１７：００」の対象時間帯では、確保できる要員の数量（人数）を「４」とした割付ができ、その一方、１１月１日の「１７：００〜１９：００」の対象時間帯では、確保できる要員の数量（人数）を「２」とした割付ができる（符号１００２参照）。１１月２日についても同様である（同じく符号１００２参照）。その結果、「製品Ａ」という中間製品を、「３００」個生産するための手動ラインの割付は、符号１００３に示すようなものとなる。

図１１は、同様な要員の配置（符号１１０１参照）である場合に、「製品Ａ」という中間製品を「３００」個生産するための従来のスケジューラによる割付の例を示すガントチャートである。従来のスケジューラにおいては、１つの作業の間では要員は固定的であるため、時間帯ごとに要員の数が違うにもかかわらず、全体の期間で確保できる要員の数である「２」名の要員で作業することを前提として割付が行われる（符号１１０２参照）。その結果、割付結果は、符号１１０３に示すように、本発明よりも多くの時間を要することを示すものとなる。

図１２は、本実施の形態に従った割付の他の例を示すガントチャートである。要員については、図１０の例と同様になっている（符号１２０１参照）。また、この例では、既に優先度の高い中間製品である製品Ｘの生産が、自動ラインに割付けられ（符号１２０５参照）、製品Ｘの生産のために、１１月１日の「８：００〜１２：００」、「１２：００〜１７：００」および「１７：００〜１９：００」の対象時間帯においては、それぞれ、２名の要員が既に使用されてしまっている（符号１２０４参照）。

このような状況においても、本実施の形態によれば、１１月１日の「８；００〜１２：００」および「１２：００〜１７：００」の対象時間帯では、確保できる要員の数量（人数）を「２」とした割付ができ（符号１２０２参照）、「１７；００〜１９：００」の対象時間帯では、確保できる要員の数量（人数）が「０」であるため、割付できないが、１１月２日の「８：００〜１２：００」の対象時間帯以降で、また、確保できる要員の数量（人数）にしたがった割付ができる（符号１２０３、１２０６参照）。特に、本実施の、割付形態においては処理（図７〜図９）において、まず、設備が連続的に使用可能かを判断し（ステップ７０４）、その後、対象時間帯ごとに、要員が確保できるかどうかを判断している（ステップ７０９参照）。そして、要員が確保できず、その対象時間帯で割付ができなかった場合には（ステップ８０４でイエス(Yes)）、次の対象時間帯の処理に進むようになっている。このような処理を実行することで、要員が確保できない時間帯があっても、その部分は設備を稼動させないような割付（図１２の符号１２０６）を可能としている。

図１３は、図１２に示すように、優先度の高い他の製品Ｘの生産が自動ラインに割付けられた場合に（符号１３０４参照）、従来のスケジューラによる割付の例である。要員の配置は図１２の例と同様である（符号１３０１参照）。従来のスケジューラでは割付において要員が固定的であるため、１１月１日に、２名の要員が製品Ｘの生産のために確保されてしまうと（符号１３０２参照）、製品Ａの製品の生産のための要員は確保できず、したがって、製品Ａの生産は、製品Ｘの生産以降となるように割付されてしまう（符号１３０３、１３０５参照）。したがって、図１２の例と比較して、製品Ａの生産にかかる期間が著しく長くなるような割付結果となってしまう。

本実施の形態においては、まず、設備（主資源）のみが連続的に使用可能な時間帯を見出す。この時点では、副資源を含めた連続的に使用可能な場所ではありません。ただし、最低限、その空きがなければ、作業情報リストのレコードを割付けることはできないので、まずは、その場所を探索することになる。この調査をしておかないと、割付の途中で、すでに割り付いている他のオーダの時間帯にぶつかってしまい、途中までの割付をキャンセルして再度割付し直す必要があり、非常に効率が悪い。このため、上述した設備が連続的に使用可能な時間帯を見出すという前処理を、予め実行している。

従来のスケジューラでは、１つの作業で、設備（主資源）が稼動可能（稼動時間で、且つ、空き）なのに、要員（副資源）がいない為に、作業の途中でその部分（ガントチャートの１つのバーの途中の部分）を生産中止にするということは一切できない。設備（主資源）が連続的に割付可能な場所で、且つ、要員（副資源）も同様に連続的に割付可能な場所を再度探索します。

本実施の形態においても、設備（主資源）の確保（稼動可能、且つ、空き）は前提となります。しかしながら、本実施の形態においては、要員（副資源）の空き状況によっては、途中で中断できるということができる。これは画期的なものである。生産能力マスタに設備の情報が１件しかない場合（ただし、要員（副資源）の設定は必須）であっても有効である。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

たとえば、前記実施の形態において、設備カレンダーの年月日ごとに、稼動パターンが関連付けられて記憶されており、オペレータは、設備カレンダーで稼動パターンから所望のものを選択する。この場合、オペレータによる選択に応答して、スケジューラは、稼動パターンをコピーして、設備カレンダー中の年月日に関連付けて記憶する。このときに、設備カレンダーには、どの稼動パターンをコピーしたかを示す情報を付加する。このような構成を採用すると、オペレータが、稼動パターンの時間帯を変更することに伴って、当該稼動パターンをコピーして使用されている、設備カレンダー中の稼動パターンも、その時間帯を変更することが可能となる。要員カレンダーについても同様の構成を採用することができる。

また、前記実施の形態において、図７〜図９のフローチャートに示す処理例では、分かり易いようにフォーワード割付の場合の例で説明をしたが、本発明は、勿論、バックワード割付でも対応可能であることはいうまでも無い。

さらに、前記実施の形態において、図７〜図９のフローチャートに示す処理例では、分かり易いよう副資源の取得については、「要員」という１種類のみで説明を行ったが、このような構成に限定されるものではない。本発明においては、複数の種類（オペレータ担当、ライン担当）等の要員を同時に取得すること、別の種類の要員（熟練者、通常、初心者）を取得することもでき、様々な応用が可能である。

図１は、本発明の実施の形態にかかるスケジューラの構成を示すブロックダイヤグラムである。 図２（ａ）は、本実施の形態にかかる中間製品マスタのレコードを構成する項目の例、図２（ｂ）は、上記中間製品マスタのレコードの一例、図２（ｃ）は、生産能力マスタ３０のレコードを構成する項目の例、図２（ｄ）は、図２（ｂ）の中間製品「製品Ａ・工程１」に関する生産能力マスタ３０のレコードの一例、図２（ｅ）は、リソーステーブルを構成する項目の例、図２（ｆ）、（ｇ）は、リソーステーブルのレコードの例を示す図、図２（ｈ）は、工程名称マスタのレコードを構成する項目の例を示す図である。 図３（ａ）は、本実施の形態にかかる製品マスタ３６のレコードを構成する項目の例、図３（ｂ）は、生産パターンマスタのレコードを構成する項目の例、図３（ｃ）は、設備マスタ３８のレコードを構成する項目の例、図３（ｄ）は、リソースマスタのレコードを構成する項目の例、図３（ｅ）は、稼動パターンの一例を示す図、図３（ｆ）はシフトパターンの一例を示す図である。 図４（ａ）は、本実施の形態にかかるオーダリスト４２のレコードを構成する項目の例、図４（ｂ）は、オーダリスト４２のレコードの一例を示す図である。 図５（ａ）は、本実施の形態にかかる作業情報リスト４４のレコードを構成する項目の例、図５（ｂ）は、作業情報リスト４４の一例、図５（ｃ）は、作業情報リスト４４の詳細情報の例を示す図である。 図６は、本実施の形態にかかるスケジューラにて実行される処理の概略を示すフローチャートである。 図７は、本実施の形態にかかる割付処理をより詳細に示すフローチャートである。 図８は、本実施の形態にかかる割付処理をより詳細に示すフローチャートである。 図９は、本実施の形態にかかる割付処理をより詳細に示すフローチャートである。 図１０は、本実施の形態に従った処理による割付の例を示すガントチャートである。 図１１は、従来の処理による割付の他の例を示すガントチャートである。 図１２は、本実施の形態に従った処理による割付の例を示すガントチャートである。 図１３は、従来の処理による割付の他の例を示すガントチャートである。

符号の説明

１２ 記憶装置
１４ 入力装置
１６ 表示装置
１８ Ｉ／Ｆ
２０ オーダ受信部
２２ 作業情報生成部
２４ 割付処理部
２６ 画像生成部
３０ 生産能力マスタ
３２ 中間製品マスタ
３４ 生産パターンマスタ
３６ 製品マスタ
３８ 設備マスタ
４０ 要員マスタ
４２ オーダリスト
４４ 作業情報リスト
４６ カレンダー
４８ ガントチャート
５０ 工程名称マスタ

Claims (8)

1. 最終製品を生産するために途中で生産される中間製品および中間製品の生産の順序を記憶した部品表と、中間製品を生産するための主資源である設備に関する情報を記憶した主資源マスタと、当該中間製品を生産するための副資源であるワークセンタの要員に関する情報を記憶した副資源マスタと、前記中間製品を生産する際の、設備ごとの要員の数量に応じた生産能力を記憶した生産能力マスタと、設備ごとに、日ごとの所定の時間帯における当該設備の稼動状況を記憶した設備カレンダーと、前記設備のそれぞれに配置される要員について、日ごとに所定の時間帯における要員の配置状況を示す情報を記憶した要員カレンダーと、を記憶装置に記憶したコンピュータにおいて、
   最終製品およびその数量を含むオーダを受け入れて、当該オーダに基づいて、前記部品表を参照して、中間製品の生産数量および中間製品の生産順序を特定し、前記中間製品の生産を一定の期間だけ設備に割り付けるための作業情報のレコードを生成して、記憶装置に記憶するステップと、
   前記主資源マスタ、生産能力マスタ、設備カレンダー、要員カレンダー、および、前記記憶装置に記憶された、既に割付された割付結果を参照して、前記作業情報のレコードを割り付けるべき設備および期間を決定して、それらの情報を割付結果として前記記憶装置に記憶する割付ステップと、を備え、
   前記割付ステップにおいて、前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを有することを特徴とするスケジューリング方法。
2. 前記割付ステップにおいて、
   前記部品表および生産能力マスタを参照して、前記中間製品が生産可能な設備が複数存在すると判断された場合に、それぞれの設備について、前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行して、中間製品の生産数量の生産が完了する終了日時を算出するステップと、
   前記終了日時が最も早いような設備を決定するステップと、を有することを特徴とする請求項１に記載のスケジューリング方法。
3. 前記割付ステップにおいて、前記設備カレンダー中の時間帯において、前記要員が取得されない場合に、前記設備カレンダー中の次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップが実行されることを特徴とする請求項１または２に記載のスケジューリング方法。
4. さらに、前記中間製品を生産する工程ごとに、設備における中間製品の生産を中断できる最大時間を示す情報を、前記記憶装置に記憶し、
   前記割付ステップにおいて、前記要員が取得されない場合に、生産が連続して中断された時間が、前記記憶装置に記憶された最大時間より小さいことを条件として、前記次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップが実行されることを特徴とする請求項３に記載のスケジューリング方法。
5. 最終製品を生産するために途中で生産される中間製品および中間製品の生産の順序を記憶した部品表と、中間製品を生産するための主資源である設備に関する情報を記憶した主資源マスタと、当該中間製品を生産するための副資源であるワークセンタの要員に関する情報を記憶した副資源マスタと、前記中間製品を生産する際の、設備ごとの要員の数量に応じた生産能力を記憶した生産能力マスタと、設備ごとに、日ごとの所定の時間帯における当該設備の稼動状況を記憶した設備カレンダーと、前記設備のそれぞれに配置される要員について、日ごとに所定の時間帯における要員の配置状況を示す情報を記憶した要員カレンダーと、を記憶装置に記憶したコンピュータにおいて、当該コンピュータにより読み出し可能なスケジューリングプログラムであって、前記コンピュータに、
   最終製品およびその数量を含むオーダを受け入れて、当該オーダに基づいて、前記部品表を参照して、中間製品の生産数量および中間製品の生産順序を特定し、前記中間製品の生産を一定の期間だけ設備に割り付けるための作業情報のレコードを生成して、記憶装置に記憶するステップと、
   前記主資源マスタ、生産能力マスタ、設備カレンダー、要員カレンダー、および、前記記憶装置に記憶された、既に割付された割付結果を参照して、前記作業情報のレコードを割り付けるべき設備および期間を決定して、それらの情報を割付結果として前記記憶装置に記憶する割付ステップとを実行させ、
   前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
   前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行させることを特徴とするスケジューリングプログラム。
6. 前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
   前記部品表および生産能力マスタを参照して、前記中間製品が生産可能な設備が複数存在すると判断された場合に、それぞれの設備について、前記設備カレンダー中の時間帯ごとに、前記要員カレンダーおよび前記既に割付された割付結果を参照して取得される最大限の要員にて、前記中間製品が生産されるように、前記生産能力マスタを参照して、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行して、中間製品の生産数量の生産が完了する終了日時を算出するステップと、
   前記終了日時が最も早いような設備を決定するステップと、を実行させることを特徴とする請求項５に記載のスケジューリングプログラム。
7. 前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
   前記設備カレンダー中の時間帯において、前記要員が取得されない場合に、前記設備カレンダー中の次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行させることを特徴とする請求項５または６に記載のスケジューリングプログラム。
8. さらに、前記コンピュータが、前記中間製品を生産する工程ごとに、設備における中間製品の生産を中断できる最大時間を示す情報を、前記記憶装置に記憶し
   前記割付ステップにおいて、前記コンピュータに、
   前記要員が取得されない場合に、生産が連続して中断された時間が、前記記憶装置に記憶された最大時間より小さいことを条件として、前記次の時間帯について、当該時間帯における中間製品の生産数量を算出するステップを実行させることを特徴とする請求項７に記載のスケジューリングプログラム。

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