JP4363279B2 - 生産計画立案システム - Google Patents
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Description
また、製品数が多い場合は、人手で後ろずらしし調整することはまず不可能であったが、本発明の生産計画立案システムによれば、製品数が多い場合でも自動的に後ろずらしし調整し実行可能な生産計画案を求めることができるので、生産計画の立案者は生産計画の調整が容易になる。また、生産要求に対して一部製造側が対応できない場合であっても、一つ一つ計画を調整することなく、生産計画案に基づいて全体の生産調整を行うことができ、生産計画立案時間が短縮される。
製品数が多い場合には、生産不能な生産計画を人手で後ろずらしして調整して生産計画案を生成することは困難である。本発明の生産計画立案システムは、コンピューターにより自動的に実行可能な生産計画案を求める機能を提供する。背景技術の欄で述べたような従来のシステムでは、要求数に対してマイナス在庫が発生した場合に、予め設定された製品別の優先順位に基づいてMRP逆展開処理により生産可能数を算定していて、計画を後ろ倒しすることは行わない。このような機能のみでは、販売側からの要求のうち満足できない分については生産を行わないという結果となり販売機会の損失が発生してしまうことを解決するものである。
背景技術の欄で述べたような従来のシステムは、生産要求以上の生産可能数については算出する機能をたない。そのため製造側が生産計画立案時点においていったい最大何台まで生産する余力があるのか知ることはできない。実際の生産ラインでは、生産要求以上の在庫を抱えている可能性がある。そのような場合、製品をなるべく販売するために販売促進策を取ることで売上の向上、在庫の削減を実現できる。そこで本発明の生産計画立案システムには、実行可能計画に対して引き当てされていない部品を使った場合の追加生産可能台数を、製品別に算出する機能を持たせる。この数値を根拠に、製造側は販売側に対して販売促進の要求を行うことが可能になる。
ここで注意すべきは、部品の中には複数の製品に共通に使用される部品もあることである。あらかじめ製品毎に部品を配分しておく方法もあるが、これを行うと追加可能数として算出される値は実際より低い値となってしまう。そこで、本発明の生産計画立案システムは、製品Aと製品Bが部品Cをそれぞれ1個ずつ使用していた場合において、部品Cの余剰が100個あれば、他の部品は全て十分な在庫があるとして製品Aの追加可能数は100台、製品Bの追加可能数も100台と算出するようにする。当然ながら、製品Aを50台追加した後は、ただちに製品Aと製品Bの追加可能数を50台に更新されるようなシステムとする。
(用語の定義)
まず初めに本実施形態の説明で使用するいくつかの用語の定義について述べる。
「部材」 サプライヤーより製造側に対して供給される部品
「部品」 部材および中間品
「中間品」 部材を加工したり、複数の部材を使って組み立てたり、または、部材と中間品または中間品と中間品を組み立てたもの
「製品」 単数または複数の部品により製造されるもの
「品目」 製品、部品の総称
「ショップ」 製造を行う工程、職場、または、倉庫、または、部材を供給するベンダー
「基準日」 生産計画初日
「初期在庫」 基準日における在庫
はじめに、本生産計画立案システムの構成について説明する。
(生産計画立案システムの構成)
本生産計画立案システムのシステム構成について図1を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施形態における生産計画立案システムの構成を示す図である。
図1に示す生産計画立案システムは、入出力部113、メモリ111、CPU等を備えた通常のコンピューター上で実現されるものであり、以下で説明する生産計画立案システムの各処理部110、112、121〜127はメモリに読み込まれたプログラムをCPUが実行することで実現される構成である。
本生産計画立案システムは、複数種類の製品のそれぞれについて、生産計画案の生成や追加生産可能数の算出を行うものである。生産計画案は、各製品について、日付別に生産台数を管理する。生産可能数の算出に必要な情報は、複数のファイルから構成される入力ファイル100に格納されている。生産計画立案システムは、その入力ファイル100から読み込むことで必要な情報を取得する。入力ファイル100には、生産要求数ファイル101、初期在庫ファイル102、部品表ファイル103、入庫予定ファイル104、製造時間ファイル105、供給時間ファイル106が含まれる。
(生産計画案の生成と追加可能数算出処理の概要および各構成間のデータの流れ)
本生産計画立案システムは、販売側や需要に基づく要求数に対して生産計画を立案するだけでなく、要求数に対する生産計画立案時に、さらに、生産計画に引き当てられなかった製品や部品の在庫・入庫予定から各製品について追加生産可能な台数を計算し、立案した生産計画案とともに利用者に提供するようにしたことが特徴である。また、生産計画案、追加生産可能台数を参照した利用者が入力した、製品の追加生産台数や削減台数を受け付け、さらに引当処理や引当開放処理を行う点を特徴とする。
入力データ100の形式としては、ファイル形式、データベース形式などいくつか考えられるが、本実施形態においては、ファイル形式で管理されているものとして説明を行う。
(生産計画案の生成と追加可能数の算出処理)
まず、本生産計画立案システムにおける主要な処理である生産計画案と追加可能数の作成処理の概要および各処理部間のデータの流れについて図2を用いて説明する。
図2は、本生産計画立案システムにおける生産計画案と追加可能数の作成処理時の各構成要素間のデータの流れを示すシーケンス図である。
データ取得部112は、入力ファイル100を読み込み、メモリ111に入力ファイルに含まれた各種データを格納する。生産計画案生成部121はメモリ111に格納されたデータを取得し、在庫引当てを行い、また、計画日に対して製品が部品と引き当てられなかった場合に、引当不能台数分の生産日を要求日より未来にずらすことにより実行可能な生産計画案とした挽回情報も作成し、引当情報、挽回情報を生成しメモリ111に格納する。また、生産計画を立案し生産計画案をメモリ111に保持する。
追加可能数生成部123は、メモリ111に保持している各種データ、生産計画案に対する製品や部品の引当情報、余剰部品データを取得し、余剰部品を使った追加可能数の計算を行い、メモリに格納する。入出力画面生成部121は、メモリ111より生産計画案、追加可能数を取得し、これより入出力画面情報を生成する。生成した画面情報は入出力部113に転送し表示する。
図3は、生産計画案の生成と追加可能数の算出処理をフローチャートで示した図である。図2で説明した内容と重複する部分もあるが、具体例も交えながら処理の内容を説明する。
まずステップ301では、入力ファイル100を読み込み、入力ファイルに含まれる複数のファイルの各種データをメモリに格納する。本実施の形態においては、入力ファイル100には6種類のファイルが含まれる。これらの6つのファイルの構成について図4ないし図9を用いて説明する。
図4は、生産要求数ファイルの構成を示す図である。
図5は、初期在庫ファイルの構成を示す図である。
図6は、入庫予定ファイルの構成を示す図である。
図7は、部品表ファイルの構成を示す図である。
図8は、製造時間ファイルの構成を示す図である。
図9は、供給時間ファイルの構成を示す図である。
初期在庫ファイル102は、図5に示すように各品目(製品や部品)501の基準日における初期在庫数502を管理している。
入庫予定ファイル104はいつ、どの品目が何台入庫予定であるかの情報を有するもので、図6に示すように日付601、品目602、入庫台数603を含む。
部品表ファイル103は図7(a)および(b)に示すような部品の階層構造と構成部品数を表したBOM(Bill of Materials)を表現したファイルで、その構成は(c)に示すように親品目701、子品目702、員数703の項目を持つ。図7において例えば製品Xは中間品A、Bそれぞれ1個から構成され、中間品Aは部材a1個、b1個から、中間品Bは部材c1個、d1個より構成される。
図21に部材の購入から製品X、Yが完成するまでの流れを示す。
部材a、b、c、dはそれぞれ部品メーカ1、2、3、4から納入される。納入された部材は、倉庫1に納品される。組立職場1では倉庫1から部材a、bを引き出して中間品Aを製造し、これを倉庫2に納入する。組立職場2では倉庫1から部材c、dを引き出して中間品Bを製造し、これを倉庫2に納入する。組立職場3では倉庫2から中間品A、Bを引き出し、製品Xを倉庫3に納品する。部品メーカ、倉庫、組立職場がショップに当たる。
製造時間ファイル105は、図8に示すように品目801ごとにその品目の製造に使用するショップ802におけるリードタイム(製造時間)803を記述したものである。
供給時間ファイル106は図9に示すように品目901ごとにその品目の製造に使用するショップ902から製造後品目を次に使用する供給先ショップ903までの移動時間である供給時間904を管理しているファイルである。
ステップ302においては、生産要求に対し、生産要求数ファイル101に記述された優先順位の高い製品順に、入力ファイル100に含まれる各種データに基づき品目の在庫・入庫予定への引当処理をMRPにより行う。MRP処理は、製造時間ファイル、供給時間ファイルからショップ間の移動時間、各製品/部品がショップにおいて製造で要するリードタイムを求め、更に生産要求数ファイル、部品表から、部品所要日(または所要時刻)および所要量を求め、生産要求数から各製品/部品の所要量を在庫/入庫予定へと展開して引当が実行される。
図4の例では優先順位が一番の2004/4/1の製品Xの4台に対して倉庫3より出庫するよう引当処理を行う。引当方法には、前詰め引当処理と後詰め引当処理があるが、ここでは後詰め引当処理で行う。
図10は、前詰め引当と後詰め引当の違いを示す図である。
図10(a)は引当方法の違いを説明するために用いる簡単なBOM構成の製品の例で、製品Xは一つの部品Aからなりその生産リードタイムが1日であることを示している。図10(b)は前詰め引当を説明する図である。前詰引当は、製品Xについて生産計画日がより前の在庫から順に部品の引当を行うものであり、図10(b)に示すように部品Aの在庫が生産計画N日に3、N+1日に3の場合、N+2日におけるXの生産に必要な部品AはN日から2つ、N+3日の生産に必要な部品AはN日から一つ、N+1日から2つというように引き当てていくものである。一方、後詰引当は図10(c)に示すように生産リードタイム分を考慮して生産計画部がより後ろの在庫から順に部品の引当てを行う方法で、白い四角で示した余剰部品がより前の計画日に出る。具体的にはN+2日におけるXの生産に必要な部品AはN+1日から2つ、N+3日の生産に必要な部品AはN+2日から3つというように引き当てていくものである。後詰め引当の場合、一度作成した生産計画案に対して台数を追加するような場合に引当替えが発生しないので、計算速度が速くなるというメリットがある。本実施形態の後詰め引当では、一つでも引当不能な子部品があると引当を中止する。下位の部品に引き当てていく際の順序は、入力ファイルのデータに基づき(1)製品の在庫、(2)中間品の入庫予定、(3)中間品の在庫、(4)部材の発注予定の入庫予定、(5)部材の発注残の入庫予定、(6)部材の在庫、とする。
MRPによる引当て計算の詳細については一般的なMRPを用いるものであり説明を省略する。引当情報とは、生産計画に対してどの部品が引き当てられているかという情報であり、ある生産計画日のある製品(あるいは部品)は部品aを5個使用するといった情報が管理されている。
MRPを実行し、生産要求数の製品を生産可能であった場合には次に優先順位が高い製品についてMRPを実行する。ある製品について生産要求のうち製品や部品に引当不能なものが存在し引当が中止された(生産要求数より実行可能数が少ない)場合には実行可能数と、生産要求数から実行可能数を引いた実行不能数をメモリに保持しステップ304の処理に移行する。
ステップ303で求めた実行不能数を新規要求数とし、ステップ303で資材所要量計算した生産計画日の翌日にその新規要求数を設定する。
図11を用いてこの処理をもう少し詳しく説明する。
まだ引当処理が完了していない生産要求が存在する場合には、ステップ302に進み、次の優先順位の必要数についてMRP計算を行う。
すべての生産要求に対して引当が完了した場合はステップ306に進む。
ステップ306では追加可能数の計算を行う。
追加可能数の計算は、ステップ302から305までのMRP計算の結果、生産要求に対して引き当てられていない余剰在庫および余剰入庫予定を対象にし、それぞれの製品に対して、仮想的に生産要求を設定し、これらの生産要求に対して、余剰在庫および余剰入庫予定を引き当てた場合に、仮想的な生産要求のうち何台までが実現可能か求めることにより行う。
この追加可能数は、各製品について、日付別に、その日時点で引き当てられていない製品や部品をその製品のみに利用する場合には何台追加生産可能であるかを算出した数値である。追加可能数を計算する場合には、要求数の設定を1台ずつ行い、設定された必要数に対して生産可否を判定する。または、計算時間の短縮のため、例えば1000台、10000台といったように、高めの要求数の設定を行い、生産可否の判定を行ってもよい。この時の設定可能な最大数(つまり、引き当て可能な製品部品が余剰部品数の範囲)を追加可能数とし、追加不能になった時点で計算を終了する。計算した各製品・部品の追加可能数はメモリに格納する。
すべての日付、全ての製品に対して追加可能数の計算を行ったか判定する。すべて完了している場合は、処理を終了する。完了していない場合はステップ306に進む。
生産計画出力部により生産計画を出力する。生産計画には、追加可能数も含む。
以上が生産計画案の生成と追加可能数の生成処理のフローの説明である。
次に、処理結果の画面表示例を示す。
図20に本生産計画立案システムの画面表示例を示す。ステップ301ないしステップ307で説明した処理を行って生産計画案と追加可能数を生成した後、入出力画面生成部123はメモリに保持された生産計画案と追加可能数のデータを取得し、表示画面を生成する。図20に示す例での計算結果の表示は、製品毎に生産必要数(()内には取得したデータに基づき生産必要数の累積値を計算して表示)、確定数(()内には取得したデータに基づき確定数の累積値を計算して表示)、追加可能数を示している。メモリ上には計算結果のデータは日次データとしてもっているが、この画面例ではメモリから取得したデータを週毎で合計し、表示している。実際に利用する場合にはこのような週次での利用が最もよく利用されると思われる。
次に生産計画の確定数の変更に伴う追加可能数変更処理を説明する。追加台数の設定は図1の追加可能数設定部で行い、追加可能数の変更処理を行うのは、図1の追加台数設定部124である。
図16は、確定台数変更による追加可能数計算処理の概要を説明する図である。
図16(a)は追加可能数変更処理の説明に用いる製品の部品構成の例である。製品Aは部品Xと部品Yをそれぞれ1個ずつ使用している。製品Bは部品Yと部品Zをそれぞれ1個ずつ使用している。この例では部品Yは製品Aと製品Bの共通部品になっている。このBOMデータは部品表ファイルを参照することにより得られるデータである。まず、利用可能な部品在庫数を求める。利用可能な部品在庫数は、引き当て結果を格納した引当情報と初期在庫ファイル、入庫予定データより求まり、ここでは部品Xが120個、部品Yが200個、部品Zが140個であったとする。
図12に、台数追加画面の表示例を示す。
生産台数の追加は追加可能数の範囲で設定可能である。週1201、製品1202にはメイン画面で選択した週および製品を表示している。日付1203は週1201に該当する日付を表示し、台数1204および追加可能数1205は、日付ごとの計画確定数、追加可能数を表示している。追加数1206は、利用者が追加数を入力する欄であり、1日単位に設定を行う。
(S1301)
まず、システムの利用者が入力した追加数を受け付け、その値を上記のようにして求めた追加可能数と比較し、追加可能数以下であるか判定する。利用者が追加可能数を超えた台数を設定した場合は、処理を終了する。
(S1302)
追加台数をメモリに格納する。
(S1303)
追加台数分に対して後詰め引当を行い、追加台数と製品や部品との引当情報をメモリに格納する。
(S1304)
部品表データを上位にさかのぼることにより、S1303で新たに引き当てた部品を使用している製品を抽出する。
(S1305)
抽出した製品について、追加可能数を再計算する。
(S1306)
追加可能数の再計算結果をメモリに格納する。
(S1307)
入出力画面の追加可能数欄に表示する情報を更新する。
(S1308)
画面表示する。
この処理は、図1の削除台数設定部125が行う処理である。
図14に、削除台数の設定画面の例を示す。
週1401、製品1402にはメイン画面で選択した週および製品を表示している。日付1403は週1401に該当する日付を表示し、確定数1404は、日付ごとの計画確定数を表示している。削除数1405は、利用者が削除後の台数を入力する欄であり、1日単位に設定を行う。削除に伴いこれまで引当されていた製品や部品の引当を解除する引当替えを行うだけでなく、追加可能数の再計算を行ってもよい。
(S1501)
まず、利用者により入力部より入力された削除数が確定数以下かどうか判定する。確定数が大きい場合は処理を終了する。
(S1502)
削除分に対して、引当情報、在庫情報を参照し、これまで引当されていた製品や部品の引当を解除し、引当情報、在庫情報を更新する。
(S1503)
確定分に対して引当替えを行う場合は、S1504へ進む。行わない場合はS1505へ進む。
引当替えを行う理由は、確定している台数を削除することにより、後詰めで引当直すことによって、余剰部品を(時間的に)前に求めることが可能だからである。
(S1504)
引当替えを行う。
(S1505)
S1502で引当が解除された製品や部品を使用する製品について追加可能数を再計算する。
(S1506)
S1505の結果をメモリに格納する。
(S1507)
入出力画面の追加可能数欄に表示する情報を更新する。
(S1508)
画面表示する。
図17は、不足部品の算出処理の概要を説明する図である。
図17(a)に、不足部品の算出処理の説明に用いる製品の部品構成例を示す。製品Xは部品Aと部品Bをそれぞれ1個ずつ使用している。製品Yは部品Bと部品Cをそれぞれ1個ずつ使用している。この例では部品Bは製品Xと製品Yの共通部品になっている。この部品構成データは部品表ファイルを参照することにより得られるデータである。
ツリー1801には部品表データに基づき製品Xの部品構成を示している。
括弧の中には、(生産要求数、生産可能数、不足数、所要日)を表示している。生産要求数、生産可能数は、計画基準日からの累積数であっても、選択した日における生産要求数、生産可能数であってもよい。例えば、部材b1802は、生産要求数100台に対して生産可能数50台、不足数50台、所要日(その部品が必要とされる日)2004/04/18ということを示している。不足部品は、色を変える等し、一目で分かるようにするとよい。部材bを選択して製品ボタン1803をクリックすると、部材bを共有する製品を一覧表示する。追加台数の設定処理のステップ1304で述べたように部品表データを上位にさかのぼることにより、部材bを使用している製品を抽出する。この処理は、図1の関連形名抽出部127が行う。
不足部品を共有する製品の画面表示例を図19に示す。
図18に示した画面において部材bを選択して追加ボタン1804をクリックすると、部材bの入庫台数を追加画面が表示される。システムは、利用者が入庫台数の追加画面上に入力した追加台数を受け付け、部材bの入庫予定ファイルにその台数を追加するとともに連動している他のシステム等に、追加発注手続の依頼を行う。
部品メーカも本実施例の生産計画立案システムのようなシステムを有する場合には、本実施例の生産計画立案システムは、入力ファイル100の入庫予定ファイルにはネットワーク等を介して部品メーカの供給上限情報を取得して、これをその部品の入庫予定数として管理するようにしてもよい。
101 生産要求数ファイル
102 初期在庫ファイル
103 部品表ファイル
104 入庫予定ファイル
105 製造時間ファイル
106 供給時間ファイル
107 生産計画
110 生産計画出力部
111 メモリ
112 データ取得部
113 入出力部
121 入力画面生成部
122 生産計画案生成部
123 追加可能数生成部
124 追加台数設定部
125 削除台数設定部
126 不足部品抽出部
127 関連形名抽出部
Claims (3)
- 1つ以上の製品について、製品の生産要求数と日付を含む生産要求情報と製品の部品表情報と各部品の在庫および入庫予定に関する情報と製造時間情報と供給時間情報に基づき資材所要量計算を行って前記製品の生産計画を立案する生産計画立案システムであって、
前記生産計画立案システムは、入力部と出力部と記憶部と計算処理部とを少なくとも有し、
前記入力部は前記1つ以上の製品の生産要求情報と部品表情報と各部品の在庫および入庫予定に関する情報と製造時間情報と供給時間情報を受け付け、
前記記憶部は、前記受け付けた情報を格納し、
前記計算処理部は、
前記記憶部に格納された情報に基づき資材所要量計算を行って前記製品の生産計画を立案する際、
前記生産要求情報の生産要求数に対し生産不可能分がある場合には、前記生産要求情報で指定された日付以降の日付に前記生産不可能分を新規生産要求数として設定して資材所要量計算を行い、全ての生産要求数に対して部品の引き当てが完了するまで、新たな生産不可能分を前記設定された生産計画日より後日に新規生産要求数として設定して資材所要量計算を繰り返して、生産計画を立案し、
さらに前記資材所要量計算の結果の在庫の引き当て情報および在庫および入庫予定に関する情報に基づいて生産計画の引き当てのない余剰部品情報を作成して、前記余剰部品情報に基づいて、製品毎に追加生産可能数を算出し、
前記出力部は、各製品の生産要求数のうち引き当てが完了した日付けと生産計画数とを対応付けて、および前記製品毎の追加生産可能数を出力する
ことを特徴とする生産計画立案システム。 - 前記入力部より、製品の追加生産要求数が入力されると、
前記計算処理部は、該入力された追加生産要求数が前記追加生産可能数以下であるかどうか判定し、前記追加生産可能数以下である場合には、入力された追加生産要求数および部品表情報、在庫および入庫予定に関する情報、製造時間情報、供給時間情報に基づいて資材所要量計算により在庫の引き当てを行って新しく生産計画を立案し、前記出力部に出力するよう制御するとともに、追加生産要求数に基づく引き当て結果と在庫および入庫予定に関する情報、部品表情報から生産計画の引き当てのない余剰部品情報を作成し、前記余剰部品情報に基づいて、製品毎に追加生産可能数を算出し直し、該製品毎の追加生産可能数を前記出力部に出力するよう制御することを特徴とする請求項1に記載の生産計画立案システム。 - 前記入力部より、製品の生産台数の削除数が入力されると、
前記計算処理部は、該入力された生産台数の削除数が生産計画数以下であるかどうか判定し、生産計画数以下である場合には、入力された削除数および部品表情報、在庫および入庫予定に関する情報、製造時間情報、供給時間情報に基づいて在庫の引き当ての解除を行って新しく生産計画を立案し、前記出力部に出力するよう制御するとともに、生産台数の削除に基づく引き当て解除結果と在庫および入庫予定に関する情報、部品表情報から生産計画の引き当てのない余剰部品情報を作成し、前記余剰部品情報に基づいて、製品毎に追加生産可能数を算出し直し、該製品毎の追加生産可能数を前記出力部に出力するよう制御することを特徴とする請求項1に記載の生産計画立案システム。
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