JP4386456B2 - 工程の処理順序を決定するシステム、プログラムおよび方法 - Google Patents
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Description
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるシステム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
図2aは、製品の設計を決定するために必要な数多くの工程の一部を抽出して例示的に説明するものである。この例示を拡張・一般化して、26の工程について修正処理の発生確率を図式化したものを図2bに示す。
図3aは、製品の設計を決定するために必要な数多くの工程の一部を抽出して例示的に説明するものである。この例示を拡張・一般化して、26の工程について修正の処理時間を図式化したものを図3bに示す。
図5は、本実施の形態に係る期待値データ50のデータ構造の一例を示す。入力部100が算出する修正処理の所要時間の期待値は、工程の組ごとに入力を受け付けた確率および処理時間の積である。図5は、この所要時間の積を示す数値を示している。また、先に処理する工程の識別子を行方向に、後に処理する工程の識別子を列方向に配列した表形式によって表している。一例として、工程cを先に、工程aをその後に処理した場合における所要時間の期待値は1.6時間である。以降、工程aより後に工程bを処理した場合にその工程aの結果を工程bの結果に整合させるための修正処理の所要時間の期待値を、関数tを用いて、t[b][a]と表す。t[b][a]=p[b][a]×w[b][a]である。
以上、第1−第3の何れの条件も満たされなくなった時点において決定済の処理順序は、記憶装置110から読み出され、第2判断部630からスケジュール部650に対し出力される。この処理順序を示すデータを部分順序データ150とする。
図7は、本実施の形態に係る決定システム10の処理段階の概要を示すフローチャートである。入力部100は、確率データ20、処理時間データ30および順序制約データ40の入力を受け付ける(S700)。製品の設計に必要な工程がまだ入力されていない場合には、入力部100は、これらの入力も更に受け付ける。入力部100は、確率データ20および処理時間データ30に基づいて期待値データ50を算出して、順序制約データ40と共に記憶装置110に格納する。これに加えて、入力部100は、決定済みの処理順序を記憶するための領域を記憶装置110内に確保してもよい。
以上の処理により、第1判断部600は、ある工程aが第1条件および第2条件のいずれかを満たすか否か、および、満たすとすればどちらを満たすかを判断することができる。
図17は、本実施の形態に係るスケジュール部650が読み出す未決定データ170の一例を示す。スケジュール部650は、まず、未決定データ170として例示するように、部分順序データ150のうち未決定集合内の工程に対応する部分を選択して記憶装置110から読出し、また、期待値データ50のうち未決定集合内の工程に対応する部分を選択して記憶装置110から読み出す。未決定データ170を参照すると、工程s、t、u、vをこの順に処理することは決定済みであるが、これらの工程を未決定集合の中で最初に処理するのか、最後に処理するのか、あるいは、これらの工程の間に他の工程を処理するのかは決定されていない。また、工程oより工程pを後に処理することは決定済みであるが、これらの工程を未決定集合の中で何番目に処理するのかは決定されていない。
図18は、本実施の形態に係るスケジュール部650の処理の概要を示す。スケジュール部650は、未決定集合{efstuvoxpz}に含まれる各工程について、その工程を未決定集合の中で最初に処理すると仮定し、その各仮定における未決定集合内の最適な処理順序を決定する。即ち例えば、まず、工程eを最初に処理すると仮定して、その残りの工程の最適な処理順序を決定する。次に、工程fを最初に処理すると仮定して、その残りの工程の最適な処理順序を決定する。但し、未決定データ170に従うと工程t、u、v、pは最初に処理しないことが決定済みなので、これらの工程を最初に処理するという仮定は行わない。
図19は、本実施の形態に係るスケジュール部650が出力する部分問題データ175の一例を示す。工程eを最初に処理すると決定した結果、工程eは未決定集合中の他の何れの工程よりも先に処理されることが決定される。即ちdoBefore[e][f]やdoBefore[e][s]などは全て1になる。スケジュール部650は、このような部分問題データ175を生成して記憶装置110に格納する。そして、スケジュール部650は、順序制約データ40に代えて部分問題データ175を参照させるように設定したうえで、第1判断部600、第1決定部610、第3決定部620、第2判断部630および第2決定部640に図1から図16を参照して説明した処理と同様の処理を再帰的に行わせる。この結果、それぞれの仮定に対応して最適な処理順序が決定され得る。スケジュール部650は、このようにして決定された最適な処理順序のそれぞれについて、修正処理の所要時間の期待値を算出する。そして、スケジュール部650は、算出した期待値が最も短い処理順序を選択して出力する。
20 確率データ
30 処理時間データ
40 順序制約データ
50 期待値データ
100 入力部
110 記憶装置
120 本体部
150 部分順序データ
160 処理順序データ
170 未決定データ
175 部分問題データ
600 第1判断部
610 第1決定部
620 第3決定部
630 第2判断部
640 第2決定部
650 スケジュール部
Claims (16)
- 複数の工程の処理順序を決定するシステムであって、
工程の組ごとに、一方の工程より後に他方の工程を処理した場合にその一方の工程の結果をその他方の工程の結果に整合させるために生じる修正処理の所要時間の期待値を記憶している記憶装置と、
第1の工程より後に処理し得る第2の工程の何れについても、第1の工程をその第2の工程より先に処理した方がその第2の工程より後に処理するよりも修正処理の所要時間が短いという、第1条件が満たされるか否かを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づき判断する第1判断部と、
第1条件が満たされる場合に、第1の工程をそれぞれの第2の工程より先に処理すると決定する第1決定部と、
第1の工程より後であって第2の工程より先に処理し得る工程、または、第2の工程より後であって第1の工程より先に処理し得る工程の集合Cについて、この集合Cの何れの部分集合についても、第1の工程、当該部分集合内の各工程、および、第2の工程をこの順に処理した方が、第2の工程、当該部分集合内の各工程、および、当該第1の工程をこの順に処理するよりも、設計変更の所要時間を短縮できるという、第3条件が満たされるかを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づいて判断する第2判断部と、
第3条件が満たされる場合に、第1の工程を第2の工程より先に処理すると決定する第2決定部と、
前記第1決定部および前記第2決定部により決定された処理順序に従う範囲内で、他の工程の処理順序を決定して、決定した処理順序を出力するスケジュール部と
を備えるシステム。 - 前記複数の工程は、ある製品を設計するために予め定められたものであり、
それぞれの工程は、その製品の一部分の設計を決定し、または、その製品の生産工程の一部分の設計を決定するものであり、
前記記憶装置は、工程の組ごとに、一方の工程より後の他方の工程を処理した場合にその一方の工程において決定した設計を他方の工程において決定した設計と整合させるために生じる設計変更の所要時間の期待値を記憶している
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1判断部は、さらに、第1の工程より先に処理し得る第2の工程の何れについても、第1の工程をその第2の工程より後に処理した方がその第2の工程より先に処理するよりも修正処理の所要時間が短いという、第2条件が満たされるか否かを判断し、
前記第1決定部は、第2条件が満たされる場合に、第1の工程をそれぞれの第2の工程より後に処理すると決定する
請求項1または請求項2に記載のシステム。 - 前記第1判断部は、他の工程との間の処理順序が未決定の各工程を順次第1の工程とし、その第1の工程が前記第1条件および前記第2条件の何れかを満たすか判断する処理を、前記第1条件および前記第2条件の何れかを満たす第1の工程がなくなるまで繰り返し
前記第1決定部は、前記第1判断部により前記第1条件および前記第2条件のいずれかが満たされると判断されるたびに、第1の工程およびそれぞれの第2の工程の間の処理順序を決定する
請求項3に記載のシステム。 - 前記記憶装置は、さらに、ある工程を他の工程よりも先に処理しなければならないことを示す順序制約を記憶しており、
前記第1判断部は、前記記憶装置から読み出した順序制約に基づき、その順序制約および既に決定した処理順序に従う範囲内で、第1の工程より先または後に処理し得る第2の工程を検索し、第1条件または第2条件を満たすか否かを判断し、
前記第2判断部は、前記記憶装置から読み出した順序制約に基づき、その順序制約および既に決定した処理順序に従う範囲内で、第1の工程より後であって第2の工程より先に処理し得る工程、または、第2の工程より後であって第1の工程より先に処理し得る工程の集合を検索し、第3条件を満たすか判断する
請求項1から4のいずれかに記載のシステム。 - 前記第2判断部は、それぞれの工程の組を順次第1の工程および第2の工程とし、その第1の工程および第2の工程の組が第3条件を満たすか判断する処理を、第3条件を満たす第1の工程および第2の工程の組がなくなるまで繰り返し、
前記第2決定部は、前記第2判断部により前記第3条件が満たされると判断されるたびに、第1の工程および第2の工程の間の処理順序を決定する
請求項4に記載のシステム。 - 前記第1判断部は、前記第2決定部により処理順序が決定された後に、さらに、他の工程との間で処理順序が未決定の各工程を順次第1の工程とし、その第1の工程が前記第1条件および前記第2条件の何れかを満たすか判断する処理を、前記第1条件および前記第2条件の何れかを満たす第1の工程がなくなるまで繰り返し、
前記第2判断部は、前記第1決定部により処理順序が決定された後に、さらに、相互の処理順序が未決定の工程の各組を順次第1の工程および第2の工程とし、その第1の工程および第2の工程の組が第3条件を満たすか判断する処理を、第3条件を満たす第1の工程および第2の工程の組がなくなるまで繰り返し、
前記スケジュール部は、前記第1判断部および前記第2判断部により繰り返された判断に基づき前記第1決定部および前記第2決定部により処理順序が決定されたことに応じて、決定されたその処理順序に従う範囲内で、他の工程の処理順序を決定する
請求項4または6に記載のシステム。 - 前記第2判断部は、
第2の工程を第1の工程より先に処理する場合と比較して、第1の工程を第2の工程より先に処理することで短縮できる設計変更の所要時間の期待値を算出し、
前記集合Cに含まれる工程のうち、第1の工程より後かつ第2の工程より先に処理する場合と比較して第2の工程より後かつ第1の工程より先に処理することにより、設計変更の所要時間の期待値を増加させる各々の工程について、その期待値の増分を算出し、
前記の短縮できる所要時間の期待値が前記の期待値の増分の合計以上であることを条件に、第3条件を満たすと判断する
請求項1から7のいずれかに記載のシステム。 - 前記第1決定部および前記第2決定部の少なくとも何れかによって第1の工程および第2の工程の間の処理順序が新たに決定されたことに応じ、第1の工程より先に処理することが既に決定されている第3の工程を、第2の工程より先に処理すると決定し、第2の工程より後に処理することが既に決定されている第4の工程を、第1の工程より後に処理すると決定する第3決定部を更に備える、請求項1から8のいずれかに記載のシステム。
- 前記記憶装置は、さらに、第1の工程を第2の工程よりも先に処理しなければならないことを示す順序制約を複数記憶しており、
前記第3決定部は、ある順序制約に規定された前記第1の工程より先に処理することが他の順序制約により規定されている第3の工程を、当該順序制約に規定された前記第2の工程より先に処理すると決定し、当該第2の工程より後に処理することが他の順序制約により規定されている第4の工程を、当該第1の工程より後に処理すると決定する、請求項9に記載のシステム。 - 前記スケジュール部は、
前記第1決定部および前記第2決定部によっては処理順序が決定しなかった工程の集合である未決定集合に含まれる各工程について、その工程を未決定集合の中で最初に処理すると仮定した場合におけるその未決定集合の中における各工程の処理順序を、前記第1決定部および前記第2決定部により決定し、
決定した各処理順序のうち、設計変更による所要時間の期待値が最も小さい処理順序を選択して出力する
請求項1から10のいずれかに記載のシステム。 - 前記複数の工程は、自動車を設計するために予め定められたものであり、
それぞれの工程は、その自動車の部品の形状および材料の少なくとも一部を決定し、または、その自動車の生産工程の少なくとも一部を決定するものであり、
前記記憶装置は、工程の組ごとに、一方の工程より後の他方の工程を処理した場合にその一方の工程において決定した設計を他方の工程において決定した設計と整合させるために生じる設計変更の所要時間の期待値を記憶しており、
前記スケジュール部は、前記第1決定部により決定された処理順序に従う範囲内で、他の工程の処理順序を決定して、決定した処理順序を自動車の設計順序として出力する
請求項1から11のいずれかに記載のシステム。 - 工程の組ごとに、一方の工程より後に他方の工程を処理した場合にその一方の工程の結果をその他方の工程の結果に整合させるために修正処理が生じる確率の入力、および、その一方の工程の結果をその他方の工程の結果に整合させるための処理時間の入力を受け付け、工程の組ごとに受け付けた確率および所要時間の積を算出し、処理時間の期待値として前記記憶装置に格納する、入力部を更に備える請求項1から12のいずれかに記載のシステム。
- 複数の工程の処理順序を決定するシステムであって、
工程の組ごとに、一方の工程より後に他方の工程を処理した場合にその一方の工程の結果をその他方の工程の結果に整合させるために生じる修正処理の所要時間の期待値を記憶している記憶装置と、
第1の工程より先に処理し得る第2の工程の何れについても、第1の工程をその第2の工程より後に処理した方がその第2の工程より先に処理するよりも修正処理の所要時間の期待値が短縮できるという、第2条件を満たすか否かを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づき判断する第1判断部と、
第2条件を満たす場合に、第1の工程をそれぞれの第2の工程より後に処理すると決定する第1決定部と、
第1の工程より後であって第2の工程より先に処理し得る工程、または、第2の工程より後であって第1の工程より先に処理し得る工程の集合Cについて、集合Cの何れの部分集合についても、第1の工程、当該部分集合内の各工程、および、第2の工程をこの順に処理した方が、第2の工程、当該部分集合内の各工程、および、当該第1の工程をこの順に処理するよりも、設計変更の所要時間の期待値を短縮できるという、第3条件を満たすかを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づいて判断する第2判断部と、
第3条件を満たす場合に、第1の工程を第2の工程より先に処理すると決定する第2決定部と、
前記第1決定部および前記第2決定部により決定された処理順序に従う範囲内で、他の工程の処理順序を決定して、決定した処理順序を出力するスケジュール部と
を備えるシステム。 - 複数の工程の処理順序を決定するシステムとしてコンピュータを機能させるプログラムであって、
工程の組ごとに、一方の工程より後に他方の工程を処理した場合にその一方の工程の結果をその他方の工程の結果に整合させるために生じる修正処理の所要時間の期待値を記憶している記憶装置を有するコンピュータを、
第1の工程より後に処理し得る第2の工程の何れについても、第1の工程をその第2の工程より先に処理した方がその第2の工程より後に処理するよりも修正処理の所要時間が短いという、第1条件が満たされるか否かを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づき判断する第1判断部と、
第1条件が満たされる場合に、第1の工程をそれぞれの第2の工程より先に処理すると決定する第1決定部と、
第1の工程より後であって第2の工程より先に処理し得る工程、または、第2の工程より後であって第1の工程より先に処理し得る工程の集合Cについて、集合Cの何れの部分集合についても、第1の工程、当該部分集合内の各工程、および、第2の工程をこの順に処理した方が、第2の工程、当該部分集合内の各工程、および、当該第1の工程をこの順に処理するよりも、設計変更の所要時間の期待値を短縮できるという、第3条件を満たすかを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づいて判断する第2判断部と、
第3条件を満たす場合に、第1の工程を第2の工程より先に処理すると決定する第2決定部と、
前記第1決定部および前記第2決定部により決定された処理順序に従う範囲内で、他の工程の処理順序を決定して、決定した処理順序を出力するスケジュール部と
して機能させるプログラム。 - 複数の工程の処理順序をコンピュータにより決定する方法であって、
前記コンピュータは、工程の組ごとに、一方の工程より後に他方の工程を処理した場合にその一方の工程の結果をその他方の工程の結果に整合させるために生じる修正処理の所要時間の期待値を記憶している記憶装置を有し、
第1の工程より後に処理し得る第2の工程の何れについても、第1の工程をその第2の工程より先に処理した方がその第2の工程より後に処理するよりも修正処理の所要時間が短いという、第1条件が満たされるか否かを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づき判断するステップと、
第1条件が満たされる場合に、第1の工程をそれぞれの第2の工程より先に処理すると決定するステップと、
第1の工程より後であって第2の工程より先に処理し得る工程、または、第2の工程より後であって第1の工程より先に処理し得る工程の集合Cについて、集合Cの何れの部分集合についても、第1の工程、当該部分集合内の各工程、および、第2の工程をこの順に処理した方が、第2の工程、当該部分集合内の各工程、および、当該第1の工程をこの順に処理するよりも、設計変更の所要時間の期待値を短縮できるという、第3条件を満たすかを、前記記憶装置から読み出した各期待値に基づいて判断するステップと、
第3条件を満たす場合に、第1の工程を第2の工程より先に処理すると決定するステップと、
これらのステップにより決定された処理順序に従う範囲内で、他の工程の処理順序を決定して、決定した処理順序を出力するステップと
を備える方法。
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