JP4631500B2 - 仕掛かりパターンの作成方法およびその作成装置 - Google Patents
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Description
そのため、ほぼ同時期に一台のブランキング装置に複数のプレス装置がそれぞれ異なる形状のブランクを供給するように指示を出した場合には、上記優先度が低いブランクの生産が後回しとなり、状況によっては一部のプレス装置がプレス加工の一時停止を余儀なくされる「待ち状態」が発生する事態も想定される。
本発明は以上の如き状況に鑑み、所定の判断基準に従って容易に自工程の仕掛かりパターンを作成可能であり、後工程の処理能力と自工程の処理能力とが拮抗している場合であっても後工程が「待ち状態」となる事態を回避することが可能な仕掛かりパターンの作成方法およびその作成装置を提供するものである。
複数種類の対象物をロット単位で処理する後工程に該対象物を供給する自工程の仕掛かりパターンをコンピュータからなる仕掛かりパターン作成装置により作成する仕掛かりパターンの作成方法であって、
予め作成された該後工程の仕掛かりパターンを取得する後工程仕掛かりパターン取得工程と、
該後工程仕掛かりパターン取得工程において取得された該後工程の仕掛かりパターンに基づいて、所定の時間帯で区分された自工程において処理される対象物の処理順序を仮決定する処理順序仮決定工程と、
予め設定された該自工程における該対象物の一個あたりの処理時間および段取り替え時間に基づいて、該処理順序仮決定工程において仮決定された処理順序で対象物を処理した場合の該自工程の総処理時間を算出する総処理時間算出工程と、
該処理順序仮決定工程において仮決定された対象物の処理順序および該総処理時間算出工程において算出された総処理時間に基づいて、自工程の仕掛かりパターンを確定する自工程仕掛かりパターン確定工程とを具備し、
前記自工程仕掛かりパターン確定工程は、
前記総処理時間算出工程において算出された総処理時間が前記所定の時間帯で区分された自工程の稼動時間以下であるか否かを判定する総処理時間判定工程と、
該総処理時間判定工程において該総処理時間が該自工程の稼動時間以下であると判定された場合に、前記処理順序仮決定工程において仮決定された対象物の処理順序を、最終的な自工程の仕掛かりパターンにおける対象物の処理順序とする処理順序本決定工程と、
該総処理時間判定工程において該総処理時間が該自工程の稼動時間よりも長いと判定された場合に、該処理順序仮決定工程において仮決定された対象物の処理順序を集約する集約工程とを具備し、
前記集約工程は、
自工程の仕掛かりパターンにおいて前記所定の時間帯で区分された自工程と該自工程に対して時間的に隣り合う所定の時間帯で区分された自工程とに分散されている同一の対象物の処理を、いずれかの所定の時間帯で区分された自工程に対応する処理順序に集中させるものである。
前記処理順序仮決定工程において仮決定される対象物の処理順序を、前記自工程から前記後工程に対象物を搬送するのに要する時間または対象物の在庫数のいずれか一方または両方に基づいて修正するものである。
複数種類の対象物をロット単位で処理する後工程に該対象物を供給する自工程の仕掛かりパターンを作成する仕掛かりパターンの作成装置であって、
予め作成された該後工程の仕掛かりパターンを取得する後工程仕掛かりパターン取得手段と、
該後工程仕掛かりパターン取得手段により取得された該後工程の仕掛かりパターンに基づいて、所定の時間帯で区分された自工程において処理される対象物の処理順序を仮決定する処理順序仮決定手段と、
予め設定された該自工程における該対象物の一個あたりの処理時間および段取り替え時間に基づいて、該処理順序仮決定手段により仮決定された処理順序で対象物を処理した場合の該自工程の総処理時間を算出する総処理時間算出手段と、
該処理順序仮決定手段により仮決定された対象物の処理順序および該総処理時間算出手段により算出された総処理時間に基づいて、自工程の仕掛かりパターンを確定する自工程仕掛かりパターン確定手段とを具備し、
前記自工程仕掛かりパターン確定手段は、
前記総処理時間算出手段により算出された総処理時間が前記所定の時間帯で区分された自工程の稼動時間以下であるか否かを判定する総処理時間判定手段と、
該総処理時間判定手段により該総処理時間が該自工程の稼動時間以下であると判定された場合に、前記処理順序仮決定手段により仮決定された対象物の処理順序を、最終的な自工程の仕掛かりパターンにおける対象物の処理順序とする処理順序本決定手段と、
該総処理時間判定手段により該総処理時間が該自工程の稼動時間よりも長いと判定された場合に、該処理順序仮決定手段により仮決定された対象物の処理順序を集約する集約手段とを具備し、
前記集約手段は、
自工程の仕掛かりパターンにおいて前記所定の時間帯で区分された自工程と該自工程に対して時間的に隣り合う所定の時間帯で区分された自工程とに分散されている同一の対象物の処理を、いずれかの所定の時間帯で区分された自工程に対応する処理順序に集中させるものである。
前記処理順序仮決定手段により仮決定される対象物の処理順序を、前記自工程から前記後工程に対象物を搬送するのに要する時間または対象物の在庫数のいずれか一方または両方に基づいて修正するものである。
また、後工程の処理能力と自工程の処理能力とが拮抗している場合であっても、後工程が「待ち状態」となる事態を回避することが可能である。
また、後工程の処理能力と自工程の処理能力とが拮抗している場合であっても、後工程が「待ち状態」となる事態を回避することが可能である。
ここで、本出願における「仕掛かりパターン」は、所定の処理工程で処理する対象物の処理開始時刻、処理順序、処理個数、等を定めた所定の時間的な長さを有するパターンであり、当該仕掛かりパターンに基づいて当該処理工程の処理が行われる。
また、本出願における「処理工程」は、所定の対象物を処理する工程を指し、「対象物」は、当該処理工程にて処理する対象を指すものとする。
また、本出願における「処理」は、生産、組み立て、加工、熱処理、表面処理、検査その他の種々の作業を含むものとする。
また、本出願における「ロット」は、処理の単位としての、同一種類の対象物(または製品)の集合を指すものとする。
自動車の製造ライン1は、粗材ストア2、ブランキング工程3、プレス工程4、組み立て工程5等を具備する。
ただし、当該金型を交換する際にはいわゆる段取り替えの時間が必要であり、当該段取り替え中は金属材料からなる板材を切断することはできない。
ブランキング仕掛かりパターン作成装置33は、制御部33a、入力部33b、表示部33c等を具備する。
制御部33aは、より具体的にはCPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であっても良い。
また、制御部33aは専用品でも良いが、市販のパソコンやワークステーション等を用いて達成することも可能である。
また、制御部33aは後述するプレス仕掛かりパターン作成装置44の制御部44aに接続され、プレス仕掛かりパターン作成装置44の制御部44aが作成したプレス工程4の仕掛かりパターンに係る情報を取得することが可能である。
さらに、制御部33aは、作成されたブランキング工程3の仕掛かりパターンに基づいて、粗材ストア2に、ブランキング工程3に供給すべきロール材の種類や個数を指示することが可能である。
入力部33bは専用品でも良いが、市販のキーボードやタッチパネル等を用いて達成することも可能である。
表示部33cは専用品でも良いが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いて達成することも可能である。
プレス装置41・42は、いずれもブランキング工程3により供給されたブランクをプレス加工してプレス成形品を生産する装置である。
プレス装置41・42は、いずれも金型を交換することにより、異なる形状のプレス成形品を生産することが可能である。
ただし、当該金型を交換する際にはいわゆる段取り替えの時間が必要であり、当該段取り替え中はプレス加工を行うことはできない。
プレス成形品ストア43は、プレス装置41・42により得られたプレス成形品を種類毎に保管する場所である。
プレス仕掛かりパターン作成装置44は、制御部44a、入力部44b、表示部44c等を具備する。
制御部44aは、より具体的にはCPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であっても良い。
また、制御部44aは専用品でも良いが、市販のパソコンやワークステーション等を用いて達成することも可能である。
また、制御部44aは、作成されたプレス工程4の仕掛かりパターンに基づいて、ブランキング工程3に、プレス工程4に供給すべきブランクの種類や個数、ひいては生産すべきブランクの種類や個数を指示することが可能である。
入力部44bは専用品でも良いが、市販のキーボードやタッチパネル等を用いて達成することも可能である。
表示部44cは専用品でも良いが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いて達成することも可能である。
組み立て工程5は、プレス工程4に、組み立て工程5に供給すべきプレス成形品の種類や個数、ひいては生産すべきプレス成形品の種類や個数を指示することが可能である。
データベース6は専用品でも良いが、市販のパソコン、ワークステーションあるいはサーバー等を用いて達成することも可能である。また、データベース6はブランキング工程3やプレス工程4に種々の情報を提供するだけでなく、ブランキング工程3やプレス工程4から種々の情報を取得することも可能である。
図2に示す如く、本発明に係る仕掛かりパターンの作成方法の実施の一形態は、複数種類のブランク(対象物)をロット単位で処理するプレス工程(後工程)にブランクを供給するブランキング工程(自工程)の仕掛かりパターンを作成する方法であり、後工程仕掛かりパターン取得工程100、処理順序仮決定工程200、総処理時間算出工程300、自工程仕掛かりパターン確定工程400等を具備する。
本実施例の場合、後工程仕掛かりパターン取得工程100において、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、プレス仕掛かりパターン作成装置44の制御部44aが作成したプレス工程4の仕掛かりパターンを取得する。
ここで、プレス仕掛かりパターン作成装置44の制御部44aは、予めプレス工程4の一ヶ月分(30日と仮定する)の仕掛かりパターンを作成しており、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aはこれを取得する。
ここで、本出願における「直」は、処理工程の作業者の勤務を指すものであり、所定の時間帯、または所定の時間帯および作業範囲(本実施例の場合、プレス装置毎)で区分されたものを指すものとする。
本実施例では、ブランキング工程3のブランキング装置31、プレス工程4のプレス装置41・42に設定される直の開始時刻はいずれも8:00であり、終了時刻はいずれも18:00であるものとする。従って、これらの直の稼動時間はいずれも10時間である。
すなわち、プレス装置41に対応するプレスラインNo.1では、8:00から10:00の間に品番1Aのブランクが100個生産され、10:00から11:00の間に品番1Bのブランクが100個生産され、11:00から14:00の間に品番1Cのブランクが100個生産され、14:00から15:30の間に品番1Dのブランクが100個生産され、15:30から18:00の間に品番1Eのブランクが100個生産される。
また、プレス装置42に対応するプレスラインNo.2では、8:00から11:20の間に品番2Aのブランクが100個生産され、11:20から13:00の間に品番2Bのブランクが100個生産され、13:00から15:00の間に品番2Cのブランクが100個生産され、15:00から18:00の間に品番2Dのブランクが100個生産される。
さらに、説明の便宜上、プレス工程4のプレス装置41・42は一ヶ月の間、図4に示す仕掛かりパターンに従って毎日プレス作業を行うものとする。
従って、当該後工程仕掛かりパターン取得プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、後工程仕掛かりパターン取得手段としての機能を果たす。
本実施例の場合、処理順序仮決定工程200において、図5に示す如く、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、後工程仕掛かりパターン取得工程100において取得されたプレス工程4の仕掛かりパターンに基づいて、プレス装置41においてプレス加工されるブランク(品番1A、1B、1C、1D、1E)およびプレス装置42においてプレス加工されるブランク(品番2A、2B、2C、2D)を、処理開始時刻が早い順に配列し、当該配列されたブランクの順序をブランキング工程3における仮の処理順序とする(すなわち、ブランキング工程3における処理順序を仮決定する)。
なお、本実施例ではプレス装置41がプレス加工するブランクの処理開始時刻とプレス装置42がプレス加工するブランクの処理開始時刻とが同時刻である場合には、プレス装置41がプレス加工するブランクの順序を先としているが、プレス装置42がプレス加工するブランクの順序を先としても良い。
従って、当該処理順序仮決定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、処理順序仮決定手段としての機能を果たす。
ここで、本出願における「段取り替え時間」は、段取り替えに要する時間を指し、より厳密には外段取り替え時間、すなわち段取り替え作業のうち当該処理工程による処理作業を中断して行われる作業に要する時間を指すものとする。
本実施例の場合、総処理時間算出工程300において、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、データベース6に予め設定され、格納されているブランキング工程3における各種のブランクの一個あたりの処理時間および段取り替え時間に係る情報を取得する。
そして、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、該情報に基づいて、処理順序仮決定工程200において仮決定された処理順序で各ブランクを処理した場合のブランキング工程3の総処理時間を算出する。
当該総処理時間Tは、以下の(式1)の如く、各ブランクの一個あたりの処理時間と処理個数の積および各ブランクの段取り替え時間の和、の総和で表される。
T=Σ{(ブランクの一個当たりの処理時間×処理個数)+段取り替え時間} (式1)
従って、当該総処理時間算出プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、総処理時間算出手段としての機能を果たす。
総処理時間判定工程410において、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、総処理時間算出工程300において算出された総処理時間がブランキング工程3の稼動時間(本実施例の場合、10時間)以下であるか否かを判定する。
その結果、図6の(a)に示す如く総処理時間が稼動時間以下であると判定された場合には処理順序本決定工程420に移行し、図6の(b)に示す如く総処理時間が稼動時間よりも長いと判定された場合には集約工程430に移行する。
従って、当該総処理時間判定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、総処理時間判定手段としての機能を果たす。
処理順序本決定工程420において、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、処理順序仮決定工程200において仮決定されたブランクの処理順序を最終的なブランキング工程3の仕掛かりパターンにおけるブランクの処理順序とする。
その結果、ブランキング工程3におけるブランクの種類、処理順序、処理個数、および処理開始時間、すなわちブランキング工程3の仕掛かりパターンが決定される。
従って、当該処理順序本決定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、処理順序本決定手段としての機能を果たす。
ここで、本出願における「集約(する)」とは、処理順序仮決定工程200において仮決定された対象物の処理順序のうち、時間的に隣り合う複数の直に対応する処理順序に分散している同一の対象物を、いずれかの直に対応する処理順序に集中させることを指すものとする。
図6の(b)に示す如く、総処理時間判定工程410において総処理時間がブランキング工程3の稼動時間よりも長いと判定された場合には、処理順序仮決定工程200において仮決定した処理順序でブランクの処理を行うとブランキング工程3の稼動時間内に所望のブランクを所望数生産することができないので、ブランキングストア32のブランクの在庫状況によってはプレス工程4に「待ち状態」が発生する虞がある。
よって、集約工程430においては、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、図7に示す如く、処理順序仮決定工程200において仮決定したブランキング工程3の一ヶ月分の処理順序のうち、一日目の処理順序と二日目の処理順序について、品番が2Cのブランクを一日目の処理順序に集中させ、品番が2Bのブランクを二日目の処理順序に集中させる。同様にして、三日目の処理順序と四日目の処理順序、五日目の処理順序と六日目の処理順序、・・・についても集約する。
なお、集約工程430においてどの品番のブランクを集約するかは、当該ブランクの単価、体積、重量、段取り替え時間、ブランクストア32の在庫量等の種々の情報に基づいて定められる。例えば、ブランクストア32の在庫量が少ないものから優先的に集約の対象としたり、段取り替え時間が長いものから優先的に集約の対象としたりすることも可能である。
従って、当該集約プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、集約手段としての機能を果たす。
図7では、一日目および二日目の処理順序のいずれも総処理時間がいずれも稼動時間以下であるため、処理順序本決定工程420に移行する。そして、ブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、処理順序本決定工程420において、当該一日目および二日目の処理順序をそれぞれ最終的なブランキング工程3の仕掛かりパターンにおけるブランクの処理順序とする。三日目以降の処理順序についても同様である。
一方、一日目および二日目の処理順序についての総処理時間のいずれか一方または両方が稼動時間よりも長いと判定された場合には集約工程430に移行し、更に集約が行われる。
このようにして、最終的には、総処理時間が全て稼動時間以下となるブランキング工程3の仕掛かりパターンが一ヶ月分作成される。すなわち、一ヶ月分のブランキング工程3の仕掛かりパターンが確定する。
従って、当該自工程仕掛かりパターン確定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33aは、自工程仕掛かりパターン確定手段としての機能を果たす。
複数種類のブランクをロット単位でプレス加工するプレス工程4にブランクを供給するブランキング工程3の仕掛かりパターンをコンピュータからなる仕掛かりパターン作成装置により作成する仕掛かりパターンの作成方法であって、
プレス仕掛かりパターン作成装置44の制御部44aにより予め作成されたプレス工程4の仕掛かりパターンを取得する後工程仕掛かりパターン取得工程100と、
後工程仕掛かりパターン取得工程100において取得されたプレス工程4の仕掛かりパターンに基づいて、ブランキング工程3において生産されるブランクの処理順序を仮決定する処理順序仮決定工程200と、
予め設定されたブランキング工程3におけるブランクの一個あたりの処理時間および段取り替え時間に基づいて、処理順序仮決定工程200において仮決定された処理順序でブランクを生産した場合のブランキング工程3の総処理時間を算出する総処理時間算出工程300と、
処理順序仮決定工程200において仮決定されたブランクの処理順序および総処理時間算出工程300において算出された総処理時間に基づいて、ブランキング工程3の仕掛かりパターンを確定する自工程仕掛かりパターン確定工程400と、
を具備するものである。
総処理時間算出工程300において算出された総処理時間がブランキング工程3の稼動時間以下であるか否かを判定する総処理時間判定工程410と、
総処理時間判定工程410において総処理時間がブランキング工程3の稼動時間以下であると判定された場合に、処理順序仮決定工程200において仮決定されたブランクの処理順序を、最終的なブランキング工程3の仕掛かりパターンにおけるブランクの処理順序とする処理順序本決定工程420と、
総処理時間判定工程410において総処理時間がブランキング工程3の稼動時間よりも長いと判定された場合に、処理順序仮決定工程200において仮決定されたブランクの処理順序を集約する集約工程430と、
を具備するものである。
例えば、ブランキング工程3の一日目の開始時点において、図5に示す処理順序が早い品番1Aおよび2Aのブランクの在庫量が十分にあり(プレス工程4が一日目に処理する個数よりも在庫量が多く)、それ以降の処理順序のブランクについては在庫量が十分でない場合には、図8に示す如く、品番1Aおよび2Aのブランクの順序を下げることが可能である。
このように構成することにより、対象物の在庫量の不均衡を防止し、最小限の在庫量でプレス工程4が「待ち状態」となる事態を回避することが可能である。
複数種類のブランクをロット単位でプレス加工するプレス工程4にブランクを供給するブランキング工程3の仕掛かりパターンを作成する仕掛かりパターンの作成装置であって、
プレス仕掛かりパターン作成装置44の制御部44aにより予め作成されたプレス工程4の仕掛かりパターンを取得する後工程仕掛かりパターン取得手段(後工程仕掛かりパターン取得プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33a)と、
後工程仕掛かりパターン取得手段により取得されたプレス工程4の仕掛かりパターンに基づいて、ブランキング工程3において生産されるブランクの処理順序を仮決定する処理順序仮決定手段(処理順序仮決定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33a)と、
予め設定されたブランキング工程3におけるブランクの一個あたりの処理時間および段取り替え時間に基づいて、処理順序仮決定手段により仮決定された処理順序でブランクを生産した場合のブランキング工程3の総処理時間を算出する総処理時間算出手段(総処理時間算出プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33a)と、
処理順序仮決定手段により仮決定されたブランクの処理順序および総処理時間算出手段により算出された総処理時間に基づいて、ブランキング工程3の仕掛かりパターンを確定する自工程仕掛かりパターン確定手段(自工程仕掛かりパターン確定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33a)と、
を具備するものである。
総処理時間算出手段により算出された総処理時間がブランキング工程3の稼動時間以下であるか否かを判定する総処理時間判定手段(総処理時間判定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33a)と、
総処理時間判定手段により総処理時間がブランキング工程3の稼動時間以下であると判定された場合に、処理順序仮決定手段により仮決定されたブランクの処理順序を、最終的なブランキング工程3の仕掛かりパターンにおけるブランクの処理順序とする処理順序本決定手段(処理順序本決定プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33a)と、
総処理時間判定手段により総処理時間がブランキング工程3の稼動時間よりも長いと判定された場合に、処理順序仮決定手段により仮決定されたブランクの処理順序を集約する集約手段(集約プログラムが格納されたブランキング仕掛かりパターン作成装置33の制御部33a)と、
を具備するものである。
例えば、ブランキング工程3の一日目の開始時点において、図5に示す処理順序が早い品番1Aおよび2Aのブランクの在庫量が十分にあり(プレス工程4が一日目に処理する個数よりも在庫量が多く)、それ以降の処理順序のブランクについては在庫量が十分でない場合には、図8に示す如く、品番1Aおよび2Aのブランクの順序を下げることが可能である。
このように構成することにより、対象物の在庫量の不均衡を防止し、最小限の在庫量でプレス工程4が「待ち状態」となる事態を回避することが可能である。
図9および図10に示す如く、後工程の仕掛かりパターンの作成方法は、複数種類の対象物をロット単位で処理する処理工程に複数の直を設定し、該複数の直のそれぞれについて複数の座席を設定し、該複数の座席に該複数種類の対象物のいずれかをロット単位で配置する。
言い換えれば、本実施例の後工程の仕掛かりパターンの作成方法により作成される仕掛かりパターンは、複数の直を具備し、該複数の直はそれぞれ複数の座席を具備し、該座席にはそれぞれ該複数種類の対象物のいずれかがロット単位で配置される。
図9は、処理工程が金型を用いてプレス加工を行うプレス工程であって、該プレス工程が8:00から22:00まで稼動し、8:00から14:00までを「一直」、14:00から22:00までを「二直」と設定し、次の日の8:00から14:00までを「三直」、14:00から22:00までを「四直」と設定し、次の日に再び「一直」、「二直」を設定する・・・というように、2日で1サイクルの仕掛かりパターンであって、1サイクルの仕掛かりパターン内に4つの直を設定したものである。
なお、本実施例では処理工程が一つの工場内の一箇所に集中している場合を想定しているが、本発明は処理工程が同一工場内の複数の場所、または複数の工場に分散している場合にも適用可能である。この場合、同一工場内の場所毎または工場毎に、単数または複数の直を設定することが可能である。
る。
図10は図9に示す計4つの直を予め設定した処理工程の各直に4つの座席を設定したものである。従って、本実施例の場合、仕掛かりパターンに設定される総座席数は計16席となる。
なお、各直に設定される座席の数は、各直の時間を後述する「最小ロット加工時間」で割った値から小数点以下を切り下げした値で表される。
図12に示す如く、作成装置501は主に制御部502、入力部503、表示部504等を具備する。
制御部502は、具体的にはCPU、ROM、及びRAM等がバスで接続される構成であっても良く、あるいは、ワンチップのLSI等からなる構成であっても良い。また、制御部502は専用品でも良いが、市販のパソコンやワークステーション等を用いて達成することも可能である
入力部503は専用品でも良いが、市販のキーボードやタッチパネル等を用いて達成することも可能である。
また、該処理工程の制約条件に係る情報には、「最小ロット加工時間」、「最大ロットサイクル」、「直当たり最大段取り回数」等が含まれる。
なお、1サイクルの仕掛かりパターンに設定される直の数は、処理工程で処理される対象物の種類の数や前記「最小ロット加工時間」(すなわち、外段取りに要する時間)に基づいて適宜定めることが望ましい。
一般に、処理工程の待ち時間のロスを小さくし、処理工程の稼動効率を向上させる観点からは、処理工程で処理される対象物の種類の数が多くなるほど、あるいは「最小ロット加工時間」が大きくなるほど、最大ロットサイクルも大きくする必要がある。
「直当たり最大段取り回数」は、一つの直の間に最大で何種類の対象物を処理可能であるかを示す指標であり、いわゆる外段取りによる処理工程の待ち時間のロスを発生させないという条件を満たしつつ、一つの直に設定し得る最大の座席数を示すものである。
なお、本実施例では該基本情報を外部のデータベース等に格納し、作成装置501が該データベース等から該基本情報を取得する構成としたが、該基本情報を作成装置501自身に格納する構成としても良い。
ここで、本出願における「必要数」は、組み立て工程5からプレス工程4に発注された対象物の個数(より厳密には製品の個数)またはプレス工程4からブランキング工程3に発注した対象物の個数を指すものとする。
必要数取得工程200において、作成装置501は、外部のデータベース等に格納された各対象物の必要数に係る情報を取得する。
また、該必要数該に係る情報を格納する外部のデータベースは、前記基本情報を格納する外部のデータベースと一体でも別体でも良い。
なお、本実施例の仕掛かりパターンの作成方法は、基本情報取得工程1100が終了したら必要数取得工程1200に移行し、必要数取得工程1200が終了したらロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300に移行する構成であるが、必要数取得工程1200が終了したら基本情報取得工程1100に移行し、基本情報取得工程1100が終了したらロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300に移行する構成としても同様の効果を奏する。
ここで、本出願における「ロットサイクル」は、いわゆる外段取りによる処理工程の待ち時間のロスを発生させないという条件下で、対象物を何直に一回の割合で処理すればよいかを示す指標(単位:1/直)である。
また、本出願における「ロットサイズ」は当該対象物を処理すべき直においてまとめて処理する個数、すなわち当該対象物の一ロット当たりの個数を示し、必要数から求められる直当たり必要数と前記ロットサイクルの積で表される(単位:個)。
さらに、「直当たり必要数」は、ある対象物が発注されてから発注期限までの期間に含まれる実際に対象物を処理する直および実際には処理しない直の総和で必要数を割ったものを指すものとする。すなわち、「直当たり必要数」は、直当たりの平均の対象物の処理個数を示す指標である(単位:個/直)。
図13に示す如く、ロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300において、作成装置501は、基本情報として取得した各対象物の一個あたりの処理時間(単位:sec/個)と各対象物の直当たり必要数との積(単位:sec/直)を算出する。このようにして求められた各対象物の一個あたりの処理時間と各対象物の直当たり必要数との積は、各対象物についての「直当たりの平均の処理時間」(図13において、太い実線で表される)を示す。
このとき、「直当たりの平均の処理時間」が「最小ロット加工時間」よりも長い対象物は、必要数取得工程1200において取得された必要数分の当該対象物を、納入期限までの全ての直で同じ個数ずつ平均的に処理した場合に、いわゆる外段取りによる処理工程の待ち時間のロスが発生しないことを示している。
一方、「直当たりの平均の処理時間」が「最小ロット加工時間」よりも短い対象物は、必要数取得工程1200において取得された必要数分の当該対象物を、納入期限までの全ての直で同じ個数ずつ平均的に処理した場合に、いわゆる外段取りによる処理工程の待ち時間のロスが発生することを示している。従って、このような対象物については、各直で平均して処理せず、何直かに一回の割合でまとめて処理することによりいわゆる外段取りによる処理工程の待ち時間のロスが発生しない。
(N−1)×(直当たりの平均の処理時間)<(最小ロット加工時間)≦N×(直当たりの平均の処理時間) (式2)
指定席・自由席仮決定工程1400において、作成装置501は、基本情報取得工程1100において取得された基本情報に含まれる「最大ロットサイクル」と、ロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300において仮決定された各対象物のロットサイクルと、に基づいて各対象物を指定席または自由席のいずれに配置するかを仮決定する。
また、作成装置501は、前記ロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300において仮決定されたロットサイクルの値が、「最大ロットサイクル」よりも大きい対象物を、「自由席」に配置するものと仮決定する。
「自由席」に配置されることが仮決定された対象物は、直当たり必要数が小さい、または一個当たりの処理時間が短いために、「直当たり必要数」に直の数を掛けた値、すなわち、「仕掛かりパターンの1サイクル当たり必要数」個分の対象物を一回にまとめて処理しても、当該処理に要する時間(図13において斜線で表される)が「最小ロット加工時間」よりも短く、当該処理工程の最大ロットサイクル(直の数)を4とした場合には必ず外段取りによる処理工程の待ち時間のロスが発生する対象物である。
ここで、自由席出現率は、指定席・自由席仮決定工程1400において自由席に配置されることが仮決定された対象物のロットサイクルの逆数で表される。
自由席席数仮決定工程1500において、作成装置501は、指定席・自由席仮決定工程1400において自由席に配置されることが仮決定された各対象物の自由席出現率を算出し、該自由席出現率の総和を算出する。
次に、作成装置501は、該自由席出現率の総和に基づいて、以下の(式3)を満たす整数Mfを算出し、当該Mfの値を「仮決定された自由席の座席数」とする。
(Mf−1)/(最大ロットサイクル)<(自由席出現率の総和)≦Mf/(最大ロットサイクル) (式3)
ここで、指定席出現率は、指定席・自由席仮決定工程1400において指定席に配置されることが仮決定された対象物のロットサイクルの逆数で表される。
指定席席数仮決定工程1600において、作成装置501は、指定席・自由席仮決定工程1400において指定席に配置されることが仮決定された各対象物の指定席出現率を算出し、該指定席出現率の総和を算出する。
次に、作成装置501は、該指定席出現率の総和に基づいて、以下の(式4)を満たす整数Mrを算出し、当該Mrの値を「仮決定された指定席の座席数」とする。
(Mr−1)/(最大ロットサイクル)<(指定席出現率の総和)≦Mr/(最大ロットサイクル) (式4)
ここで、「仕掛かりパターンの1サイクルの総座席数」は各直に設定される座席数の総和である。また、各直に設定される座席の数は、各直の時間を「最小ロット加工時間」で割った値から小数点以下を切り下げした値で表される。
以下、当該調整後のロットサイズを「調整ロットサイズ」、当該調整後のロットサイクルを「調整ロットサイクル」と呼ぶこととする。
この条件では、指定席に配置されることが仮決定されている対象物Aから対象物Hまでの指定席出現率の総和は3.5(=0.50+5×0.50+2×0.25)である。
よって、調整後の指定席の座席数は自由席出現率の総和は14(13/4<3.5≦14/4)となる。そして、調整後の自由席の座席数は2のままであるため、(γ)自由席席数仮決定工程1500において仮決定された自由席の座席数と「調整指定座席数」との和は16(=2+14)となる。
また、(β)仕掛かりパターンの1サイクルの総座席数は16(=4×4)である。
従って、「対象物Aのロットサイズおよびロットサイクルを2倍にする調整」を行ったものは、(γ)≦(β)の条件を満たす「候補」である。
ここで、「評価関数」は、(γ)≦(β)の条件を満たす「候補」の種々のパラメータ(各対象物の仮決定または調整されたロットサイクル・ロットサイズ)および前記基本情報の一部または全部を変数として入力することにより、所定の評価値を算出する関数である。そして、「評価値」とは、評価関数により求められる値であって、(γ)≦(β)の条件を満たす「候補」に基づいて作成される仕掛かりパターンの良否を所定の判断基準に従って判断するための指標となる値である。
ここで、「評価関数」の例としては、各対象物のロットサイズの和、各対象物の処理時間の和、処理後の対象物の在庫の合計金額、処理後の対象物の在庫の体積の和、処理後の対象物の在庫の重量の和、を表すものが挙げられる。
この場合、各対象物の最終的なロットサイクル、最終的な指定席または自由席の区分および出現率は図14の如くとなる。
(直当たりの自由席処理時間)={Σ(W×X×Y/Z)}/S (式5)
ここで、Wは各対象物の一個あたりの処理時間であり、基本情報取得工程1100において取得された基本情報に含まれる。
また、Xは最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において自由席に配置されることが決定された対象物の最終ロットサイズである。
また、Yは最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において自由席に配置されることが決定された対象物の最終ロットサイクルである。
また、Zは最大ロットサイクルであり、基本情報取得工程1100において取得された基本情報に含まれる。
また、Sは最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において決定された自由席の座席数である。
直配置工程1900において、作成装置501は、最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において決定された自由席の座席数に基づいて、該自由席を複数の直のいずれかに設定するかを決定する。
また、どの自由席にどの対象物を配置するかを決定する。このとき、各自由席に配置される対象物の最終ロットサイズ分の処理時間の和と自由席処理時間決定工程1800において決定された直当たりの自由席処理時間との差が極力小さくなるように配置する。
ここで、「均等に」とは、特定の直に自由席を多数設定し、他の直には全く自由席を多数設定しないといった設定をしないこと、および、自由席が設定される直が連続し、次に自由席が設定されない直が連続するといった設定をしないこと、を指す。
例えば、図15に示す如く、一直と三直にそれぞれ自由席を一つ配置する。また、自由席に配置されることが決定された対象物I、対象物J、対象物Kのうち、最終ロットサイズが最も大きい対象物Iを一直の自由席に配置し、残りの対象物Jおよび対象物Kを産直の自由席に配置する。
そして、当該処理時間に基づいて、一つの直に配置される対象物の最終ロットサイズ分の処理時間の和が各直でほぼ「均等に」なるように、指定席に配置されることが決定された対象物を各直に配置していく。
このとき、最終ロットサイクルの値が小さい(出現率が大きい)対象物から順に配置するとともに、各対象物を複数の直に均等に配置する。
例えば、図15に示す如く、最終ロットサイクルが1(1/直)の対象物Aを一直から四直まで全てに配置し、最終ロットサイクルが2(1/直)の対象物Bを一直および三直に配置し、最終ロットサイクルが2(1/直)の対象物Cを二直および四直に配置し、最終ロットサイクルが2(1/直)の対象物Dを二直および四直に配置し、最終ロットサイクルが4(1/直)の対象物Eを一直に配置し、最終ロットサイクルが4(1/直)の対象物Fを三直に配置し、最終ロットサイクルが4(1/直)の対象物Gを四直に配置し、最終ロットサイクルが4(1/直)の対象物Hを二直に配置する。
このとき、指定席に配置される対象物を最終ロットサイクルが小さい順に並べ、自由席に配置される対象物を最後に並べる。このようにして、仕掛かりパターンが作成される。例えば、図16に示す如くである。
複数種類の対象物をロット単位で処理する処理工程に複数の直を設定し、該複数の直のそれぞれについて複数の座席を設定し、該複数の座席に該複数種類の対象物のいずれかをロット単位で配置する仕掛かりパターンの作成方法であって、
該処理工程の基本情報を取得する基本情報取得工程1100と、
各対象物の必要数を取得する必要数取得工程1200と、
該基本情報取得工程1100において取得された基本情報と、必要数取得工程1200において取得された各対象物の必要数と、に基づいて、各対象物のロットサイクルおよびロットサイズを仮決定するロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300と、
該基本情報取得工程1100において取得された基本情報と、ロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300において仮決定された各対象物のロットサイクルと、に基づいて各対象物の指定席または自由席の区分を仮決定する指定席・自由席仮決定工程1400と、
該指定席・自由席仮決定工程1400において自由席に配置されることが仮決定された対象物の自由席出現率に基づいて、自由席の座席数を仮決定する自由席席数仮決定工程1500と、
該指定席・自由席仮決定工程1400において指定席に配置されることが仮決定された対象物の指定席出現率に基づいて、指定席の座席数を仮決定する指定席席数仮決定工程1600と、
該自由席席数仮決定工程1500において仮決定された自由席の座席数と、該指定席席数仮決定工程1600において仮決定された指定席の座席数と、該ロットサイクル・ロットサイズ仮決定工程1300において仮決定された各対象物のロットサイクルおよびロットサイズと、所定の評価関数と、に基づいて、各対象物の最終ロットサイクルおよび最終ロットサイズ、最終的な指定席および自由席の座席数、および各対象物の最終的な指定席または自由席の区分を決定する最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700と、
該最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において自由席に配置されることが決定された対象物の最終ロットサイクルおよび最終ロットサイズと、該最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において決定された自由席の座席数と、該基本情報取得工程1100において取得された基本情報と、に基づいて、自由席処理時間を決定する自由席処理時間決定工程1800と、
該最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において決定された各対象物の最終ロットサイクルおよび最終ロットサイズ、最終的な指定席および自由席の座席数、および各対象物の最終的な指定席または自由席の区分と、自由席処理時間決定工程1800において決定された直当たりの自由席加工時間と、に基づいて、各対象物を該複数の直に配置する直配置工程1900と、
該最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において決定された各対象物の最終ロットサイクルと、該最終ロットサイクル・ロットサイズ・指定席・自由席決定工程1700において決定された各対象物の最終的な指定席または自由席の区分と、に基づいて、該直配置工程1900において各直に配置された対象物の座席順を決定する座席順決定工程2000と、
を具備する。
このように構成することにより、所定の判断基準に従って容易に後工程の仕掛かりパターンを作成することが可能である。
各対象物のロットサイズの和、各対象物の処理時間の和、処理後の対象物の在庫の合計金額、処理後の対象物の在庫の体積の和、処理後の対象物の在庫の重量の和、の少なくとも一つを変数とするものである。
このように構成することにより、処理工程の実情に合わせて好適な後工程の仕掛かりパターンを容易に作成することが可能である。
4 プレス工程(後工程)
100 後工程仕掛かりパターン取得工程
200 処理順序仮決定工程
300 総処理時間算出工程
400 自工程仕掛かりパターン確定工程
Claims (4)
- 複数種類の対象物をロット単位で処理する後工程に該対象物を供給する自工程の仕掛かりパターンをコンピュータからなる仕掛かりパターン作成装置により作成する仕掛かりパターンの作成方法であって、
予め作成された該後工程の仕掛かりパターンを取得する後工程仕掛かりパターン取得工程と、
該後工程仕掛かりパターン取得工程において取得された該後工程の仕掛かりパターンに基づいて、所定の時間帯で区分された自工程において処理される対象物の処理順序を仮決定する処理順序仮決定工程と、
予め設定された該自工程における該対象物の一個あたりの処理時間および段取り替え時間に基づいて、該処理順序仮決定工程において仮決定された処理順序で対象物を処理した場合の該自工程の総処理時間を算出する総処理時間算出工程と、
該処理順序仮決定工程において仮決定された対象物の処理順序および該総処理時間算出工程において算出された総処理時間に基づいて、自工程の仕掛かりパターンを確定する自工程仕掛かりパターン確定工程とを具備し、
前記自工程仕掛かりパターン確定工程は、
前記総処理時間算出工程において算出された総処理時間が前記所定の時間帯で区分された自工程の稼動時間以下であるか否かを判定する総処理時間判定工程と、
該総処理時間判定工程において該総処理時間が該自工程の稼動時間以下であると判定された場合に、前記処理順序仮決定工程において仮決定された対象物の処理順序を、最終的な自工程の仕掛かりパターンにおける対象物の処理順序とする処理順序本決定工程と、
該総処理時間判定工程において該総処理時間が該自工程の稼動時間よりも長いと判定された場合に、該処理順序仮決定工程において仮決定された対象物の処理順序を集約する集約工程とを具備し、
前記集約工程は、
自工程の仕掛かりパターンにおいて前記所定の時間帯で区分された自工程と該自工程に対して時間的に隣り合う所定の時間帯で区分された自工程とに分散されている同一の対象物の処理を、いずれかの所定の時間帯で区分された自工程に対応する処理順序に集中させる、
ことを特徴とする仕掛かりパターンの作成方法。 - 前記処理順序仮決定工程において仮決定される対象物の処理順序を、前記自工程から前記後工程に対象物を搬送するのに要する時間または対象物の在庫数のいずれか一方または両方に基づいて修正することを特徴とする請求項1に記載の仕掛かりパターンの作成方法。
- 複数種類の対象物をロット単位で処理する後工程に該対象物を供給する自工程の仕掛かりパターンを作成する仕掛かりパターンの作成装置であって、
予め作成された該後工程の仕掛かりパターンを取得する後工程仕掛かりパターン取得手段と、
該後工程仕掛かりパターン取得手段により取得された該後工程の仕掛かりパターンに基づいて、所定の時間帯で区分された自工程において処理される対象物の処理順序を仮決定する処理順序仮決定手段と、
予め設定された該自工程における該対象物の一個あたりの処理時間および段取り替え時間に基づいて、該処理順序仮決定手段により仮決定された処理順序で対象物を処理した場合の該自工程の総処理時間を算出する総処理時間算出手段と、
該処理順序仮決定手段により仮決定された対象物の処理順序および該総処理時間算出手段により算出された総処理時間に基づいて、自工程の仕掛かりパターンを確定する自工程仕掛かりパターン確定手段とを具備し、
前記自工程仕掛かりパターン確定手段は、
前記総処理時間算出手段により算出された総処理時間が前記所定の時間帯で区分された自工程の稼動時間以下であるか否かを判定する総処理時間判定手段と、
該総処理時間判定手段により該総処理時間が該自工程の稼動時間以下であると判定された場合に、前記処理順序仮決定手段により仮決定された対象物の処理順序を、最終的な自工程の仕掛かりパターンにおける対象物の処理順序とする処理順序本決定手段と、
該総処理時間判定手段により該総処理時間が該自工程の稼動時間よりも長いと判定された場合に、該処理順序仮決定手段により仮決定された対象物の処理順序を集約する集約手段とを具備し、
前記集約手段は、
自工程の仕掛かりパターンにおいて前記所定の時間帯で区分された自工程と該自工程に対して時間的に隣り合う所定の時間帯で区分された自工程とに分散されている同一の対象物の処理を、いずれかの所定の時間帯で区分された自工程に対応する処理順序に集中させる、
ことを特徴とする仕掛かりパターンの作成装置。 - 前記処理順序仮決定手段により仮決定される対象物の処理順序を、前記自工程から前記後工程に対象物を搬送するのに要する時間または対象物の在庫数のいずれか一方または両方に基づいて修正することを特徴とする請求項3に記載の仕掛かりパターンの作成装置。
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