JP4664734B2

JP4664734B2 - 生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラム

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Publication number: JP4664734B2
Application number: JP2005150362A
Authority: JP
Inventors: 豊裕梅田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-05-24
Also published as: JP2006330868A

Description

本発明は、複数工程からなる生産ラインで複数の注文に基づいて複数種類の製品を生産するための生産計画を作成する生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラムに関する。

多品種混合型の生産ラインでは、品種により通過工程や設備負荷が異なる。そのため、どの時期にどの品種を製造するかにより、納期・生産性・製造リードタイムに大きな違いが生じる。従って、従来から、多品種混合型の製造ラインにおいて、納期・生産性・製造リードタイムを考慮して、品種毎の製造時期を適切化する生産計画を作成する技術が開発されている。

従来技術では、多品種を多工程から成る生産ラインで製造する場合の生産計画の作成において、時間軸を所定の離散的な時間区間（セグメント）に区切った上で、工程毎に各セグメントの負荷を調整する技術（負荷山積み・山崩し）が用いられる。例えば、特許文献１では、次のような手順により各工程の負荷を予測する工程負荷予測方法及びそれを実施するための装置が開示されている。
１）注文を製造するのに必要な工程順序と、各工程での負荷時間をもとに、工程×セグメント（１日）別の負荷の山積みを行う。
２）全ての注文について山積みした負荷の合計が、セグメントに設定された時間（能力）を超える場合は、納期の遅い注文から順に直近の日に山崩しを行う。
３）予め、日別に工程で処理可能な処理仕様を設定しておき、その仕様を満足しない場合は、２）と同様に負荷の山崩しを行う。
以上により、工程能力、納期、特定の操業方法を考慮した負荷調整が可能になる。尚、負荷山積みの初期状態は、納期を起点に下工程から作成する場合（バックワード）が一般的であるが、最早投入日を起点に上工程から作成する場合（フォワード）もある。

特開平９−２６９９４号公報

上述の従来技術では、１つの作業（ジョブ）が１つのセグメントに山積みされ、山崩し作業では他の１つのセグメントに負荷を移動させる操作を繰り返す。つまり、生産ラインへの投入から完成までの線を時間軸に対して移動させながら山積みと山崩しを繰り返す。ここで、通常は注文により納期や生産ラインへの最早投入日が異なるため、負荷を移動させることができる範囲（ジョブの可動範囲）は注文により異なる。しかしながら、従来技術では、この可動範囲を負荷山積みの際に考慮していないため、山崩し作業の過程で負荷を移動させられる日がなくなる問題が発生しやすい。即ち、山積み時の負荷が同じでも、可動範囲が小さいジョブが含まれる日から優先的に山崩しを行う仕組みがない。

また、従来技術では生産ライン全体として負荷が高い工程及び時期（セグメント）の把握が難しく、結果として、工程能力の範囲内に納まるが、生産ライン全体としての生産効率を高めるような計画を作成することができない。更に、従来技術では、山積みの初期状態に生産計画が強い影響を受けるため、バックワード型（バックワードにより山積みした場合）では、納期に対してぎりぎりの計画となりやすく、操業の変動により納期遅れが生じる恐れがある。逆に、フォワード型（フォワードにより山積みした場合）では、納期に対して過度に余裕のある生産計画となりやすく、製造リードタイムが長くなるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数工程からなる生産ラインで複数の注文に基づいて複数種類の製品を生産する際、負荷を最適化して、生産ライン全体として生産性を高めることができる生産計画を作成する生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラムを提供するものである。

課題を解決するための手段及び効果

上記課題を解決するために、本発明に係る生産計画作成方法は、ＣＰＵ、ハードディスクなどのハードウェアが収納されており、各種ソフトウェアが記憶されているコンピュータにおいて、当該ハードウェア及び当該ソフトウェアが組み合わされて構築され、複数工程からなる生産ラインで複数の注文に基づいて複数種類の製品を生産するための生産計画を作成する生産計画作成装置を用いた生産計画作成方法であって、前記生産計画作成装置を構成する作業割付可能期間算出手段により、入力された前記各注文の納期と最早投入可能日と工程間リードタイムに基づいて、前記各注文の工程毎に作業を割り付けることが可能な期間を作業割付可能期間として算出する作業割付可能期間算出ステップと、前記生産計画作成装置を構成する負荷配分手段により、前記各注文の工程毎に、前記作業の負荷を前記作業割付可能期間内の所定の時間区分であるセグメントの全てに配分して生産計画を作成する負荷分配ステップと、前記生産計画作成装置を構成する合計負荷算出手段により、前記各注文の全てについて前記セグメント毎に合計して合計負荷を算出する合計負荷算出ステップと、前記生産計画作成装置を構成する最大負荷抽出手段により、前記合計負荷をもとに、前記セグメントの処理能力に対して最も負荷が高いセグメントを抽出する最大負荷抽出ステップと、前記生産計画作成装置を構成する処理作業確定手段により、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、処理をする作業と、処理をしない作業とを確定する処理作業確定ステップと、前記生産計画作成装置を構成する現工程負荷修正手段により、前記処理作業確定ステップで確定された処理をする作業について、当該工程での負荷を前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントに集約すると共に当該工程での前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメント以外のセグメントを割付不可とし、前記処理作業確定ステップで確定された処理をしない作業について、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントを割付不可とすると共に前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントに配分されている作業の負荷を、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出ステップで抽出されたことのあるセグメントを除いた割付可能な他のセグメントに再配分して生産計画を修正する現工程負荷修正ステップと、前記生産計画作成装置を構成する前後工程負荷修正手段により、前記現工程負荷修正ステップにおいて修正した生産計画において割付不可としたセグメントに依存する前後工程のセグメントについて、前記工程間リードタイムの制約に基づいて割付不可となるセグメントの作業の負荷を０とし、当該割付不可となるセグメントの作業の負荷の配分を、残りの割付可能なセグメントに配分して、前記最大負荷抽出ステップで抽出した前記工程の時間区間の前後工程に割り付けられている作業の負荷の配分を修正する前後工程負荷修正ステップと、前記生産計画作成装置を構成する終了判断手段により、各注文の工程毎の作業の全てについて割り付けるセグメントが確定するまで、前記合計負荷算出ステップと前記最大負荷抽出ステップと前記処理作業確定ステップと前記現工程負荷修正ステップと前記前後工程負荷修正ステップを繰り返す終了判断ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る生産計画作成装置は、ＣＰＵ、ハードディスクなどのハードウェアが収納されており、各種ソフトウェアが記憶されているコンピュータにおいて、当該ハードウェア及び当該ソフトウェアが組み合わされて構築され、複数工程からなる生産ラインで複数の注文に基づいて複数種類の製品を生産するための生産計画を作成する生産計画作成装置において、入力された前記各注文の納期と最早投入可能日と工程間リードタイムに基づいて、前記各注文の工程毎に作業を割り付けることが可能な期間を作業割付可能期間として算出する作業割付可能期間算出手段と、前記各注文の工程毎に、前記作業の負荷を前記作業割付可能期間内の所定の時間区分であるセグメントの全てに配分して生産計画を作成する負荷分配手段と、前記各注文の全てについて前記セグメント毎に合計して合計負荷を算出する合計負荷算出手段と、前記合計負荷をもとに、前記セグメントの処理能力に対して最も負荷が高いセグメントを抽出する最大負荷抽出手段と、前記最大負荷抽出手段で抽出した前記セグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、処理をする作業と、処理をしない作業とを確定する処理作業確定手段と、前記処理作業確定手段で確定された処理をする作業について、当該工程での負荷を前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントに集約すると共に当該工程での前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメント以外のセグメントを割付不可とし、前記処理作業確定手段で確定された処理をしない作業について、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントを割付不可とすると共に前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントに配分されている作業の負荷を、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことのあるセグメントを除いた割付可能な他のセグメントに再配分して生産計画を修正する現工程負荷修正手段と、前記現工程負荷修正手段において修正した生産計画において割付不可としたセグメントに依存する前後工程のセグメントについて、前記工程間リードタイムの制約に基づいて割付不可となるセグメントの作業の負荷を０とし、当該割付不可となるセグメントの作業の負荷の配分を、残りの割付可能なセグメントに配分して、前記最大負荷抽出手段で抽出した前記工程の時間区間の前後工程に割り付けられている作業の負荷の配分を修正する前後工程負荷修正手段と、各注文の工程毎の作業の全てについて割り付けるセグメントが確定するまで、前記合計負荷算出手段と前記最大負荷抽出手段と前記処理作業確定手段と前記現工程負荷修正手段と前記前後工程負荷修正手段を繰り返す終了判断手段と、を備えることを特徴とする。

これによると、各注文の各工程での負荷が、生産ラインへの最早投入可能日（例えば、原材料が準備できる日）、納期、及び、工程間リードタイムにより決定する作業の可動範囲である作業割付可能期間内全体の所定の時間区間毎に分配された後、注文全体で合計した合計負荷の大きい工程の時間区間から順に作業が確定される。尚、各注文の各工程での負荷の分配は、所定の時間区間毎に等しく分配しても良いし、所定の時間区間毎に異なって分配しても良い。例えば、納期に対して余裕を持たせたい場合は、作業割付可能期間内全体の所定の時間区間の前半に多目に分配すると良いし、逆に、納期に対して同期して（ＪＩＴ）生産したい場合は、作業割付可能期間内全体の所定の時間区間の後半に多目に分配すると良いし、様々な分配が可能である。また、作業の確定に応じて作業割付可能期間内の負荷の配分が修正される。そして、全てのジョブについて割り付けるセグメントが確定したと判断するまで、注文全体で合計した合計負荷の大きい工程の時間区間から順に処理する作業が確定され、作業の確定に応じて作業割付可能期間内の負荷の配分が修正する処理を繰り返して行う。従って、作業の可動範囲に負荷の期待値を設定し、線の移動ではなく面の変形により山積み、山崩しを行っており、納期に間に合うように製造する場合に負荷が高くなる工程の時間区間を中心に生産計画が作成される。以上により、負荷が適切に分配されて、生産ライン全体としての生産性を高めることができる上に、納期に対して適切な生産計画を作成する、即ち、納期に対してぎりぎりの生産計画であったり、逆に納期に対して過度に余裕の有る（製造リードタイムが長い）生産計画であったりすることを回避することができる。

ここで、本発明に係る生産計画作成方法は、前記処理作業確定ステップでは、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出ステップで抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が小さい順に優先度を高く設定し、各注文の当該工程全体の負荷量の合計が前記セグメントの処理能力を超えない範囲で当該優先度に基づいて前記処理をする作業を確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定して良い。

同様に、本発明に係る生産計画作成装置は、前記処理作業確定手段では、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が最も小さい作業を、小さい順に優先度を高く設定し、各注文の当該工程全体の負荷量の合計が前記セグメントの処理能力を超えない範囲で当該優先度に基づいて前記処理をする作業を確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定して良い。

これによると、同じ時間区間に割り付けられている作業の内、作業割付可能期間で割付可能な残り期間が少ない作業が処理を行う作業として優先的に確定される。従って、作業割付可能期間内に作業が割り付けられないことを防止し、納期遅れや次工程への供給遅れ等の制約違反となる生産計画の作成を防止することができる。また、工程毎の時間区間の処理能力以内で作業が確定される。従って、工程の処理能力を考慮した現実的な生産計画の作成が可能になる。

また、本発明に係る生産計画作成方法は、前記処理作業確定ステップでは、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業の中で、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出ステップで抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントのみである１または複数の作業を、前記セグメントの処理能力を上回る場合であっても、前記処理をする作業として確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定して良い。

同様に、本発明に係る生産計画作成装置は、前記処理作業確定手段では、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業の中で、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントのみである１または複数の作業を、前記セグメントの処理能力を上回る場合であっても、前記処理をする作業として確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定して良い。

これによると、作業割付可能期間内に他に割り付け可能な時間区間がない場合は、例え、当該工程の時間区間の処理能力を超えたとしても、当該工程の時間区間で処理を行う作業として確定される。従って、納期や次工程への供給などの制約条件を満足するために、当該工程の時間区間の処理能力を超えて処理を行う（例えば、早出や残業により処理を行う）生産計画の作成が可能になる。

また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを上述したような操業形態決定装置として機能させることが可能なプログラムであり、上述したような操業形態決定装置と夫々同様の作用効果を奏する。なお、本発明に係るプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＭＯなどのリムーバブル型記録媒体やハードディスクなどの固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。

以下、図面を参照しつつ、本発明である生産計画方法及び生産計画装置、並びにプログラムを実施するための最良の形態について、具体的な一例に即して説明する。

まず、本実施形態に係る生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラムで生産計画を作成する対象とする注文情報について、表１に基づいて説明する。表１は、注文情報を示す表である。表１に示すように、注文された注文１〜１０の内、品種はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５種類あり、品種Ａは２個、品種Ｂは２個、品種Ｃは２個、品種Ｄは３個、品種Ｅは１個製造する必要がある。また、それぞれの注文に対しては、表１に示す原料納入日（最早投入日）と納期が与えられている。

次に、本実施形態に係る生産計画作成方法及び生産計画作成装置、並びにプログラムで生産計画を作成する対象とする品種毎の生産ラインの工程情報について、表２〜表６に基づいて説明する。表２〜表６は、品種毎の工程情報を示す表であり、表２は品種Ａ、表３は品種Ｂ、表４は品種Ｃ、表５は品種Ｄ、表６は品種Ｅの工程情報（通過工程、負荷重量、工程間の標準的なリードタイム）を示している。表２〜表６に示すように品種毎に通過工程や各工程での負荷重量は異なっている。ここで、負荷が×となっている工程は、そこでの処理を行わないことを示している。また、工程間の標準的なリードタイムとしては、次の工程までの標準的なリードタイムを当該工程に設定しており、例えば、品種Ｃの工程３から工程４までのリードタイムは工程３のリードタイムの欄に２日と設定されている。更に、本実施形態では、各工程の処理能力は全て２０トン／日とするが、処理能力は工程毎、日毎に設定しても良い。尚、表２〜表６において、負荷が工程を追う毎に小さくなっているのは、歩留り落ちを考慮しているためである。

まず、本実施形態に係る生産計画作成装置１について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る生産計画作成装置のブロック図である。図１に示すように、生産計画作成装置１は、注文情報記録部２１と、工程情報記録部２２と、ジョブ割付可能期間算出部（作業割付可能期間算出手段）１１と、負荷分配部（負荷分配手段）１２と、合計負荷算出部（合計負荷算出手段）１３と、最大負荷抽出部（最大負荷抽出手段）１４と、処理作業確定部（処理作業確定手段）１５と、現工程負荷修正部（現工程負荷修正手段）１６と、前後工程負荷修正部（前後工程負荷修正手段）１７と、終了判断部（終了判断手段）１８と、結果出力部１９と、から構成される。

ここで、図１に示されている生産計画作成装置１は、例えば汎用のコンピュータ（プロセスコンピュータ等）によって構成されている。かかるコンピュータには、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどのハードウェアが収納されており、ハードディスクには、当該コンピュータを生産計画作成装置１として機能させるためのプログラム（このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＭＯなどのリムーバブル型記録媒体に記録しておくことにより、任意のコンピュータにインストールすることが可能である）を含む各種のソフトウェアが記憶されている。そして、これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、生産計画作成装置１が構築されている。

注文情報記録部２１は、本実施形態に係る生産計画作成装置１で生産計画を作成する対象とする注文情報（本実施形態では、表１に示す注文情報）を記録するためのものであり、生産計画作成者が入力しても良いし、別のコンピュータ等により自動的に入力されるものであっても良い。

工程情報記録部２２は、本実施形態に係る生産計画作成装置１で生産計画を作成する対象とする工程情報（本実施形態では、表２〜表６に示す工程情報）を記録するためのものであり、生産計画作成者が入力しても良いし、別のコンピュータ等により自動的に入力されるものであっても良い。

ジョブ割付可能期間算出部１１は、注文情報記録部２１で記録した注文情報を参照し、注文毎の納期、最早投入日（原料納入日）を得るとともに、工程情報記録部２２で記録した工程情報を参照し、各注文の各工程の作業（以下、「ジョブ」と称する。）を割り付けることが可能な期間であるジョブ割付可能期間（作業割付可能期間）を算出するためのものである。即ち、図３に示すように、各工程での最早開始日を、最早投入日から工程間リードタイムを下って決定し、各工程での最遅開始日を、納期から工程間リードタイムを遡って決定する。そして、各工程での最早開始日から最遅開始日までの間を各工程のジョブ割付可能期間として算出する。本実施形態において、例えば、注文３（品種Ｂ）の場合は、表７に示す網掛けの部分が各工程のジョブ割付可能期間となる。

負荷分配部１２は、各注文の工程毎に、ジョブ割付可能期間算出部１１で算出したジョブ割付可能期間内の全てのセグメント（各工程の所定の時間区間）にジョブの負荷量を配分して生産計画を作成するためのものである。尚、本実施形態における具体例は、後述する本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の手順において詳細に説明する。

合計負荷算出部１３は、負荷分配部１２でセグメントにジョブの負荷量を分配して得られた生産計画、または、現工程負荷修正部１６及び前後工程負荷修正部１７により負荷配分が修正された生産計画について、全ての注文についてセグメント毎に合計するためのものである。尚、本実施形態における具体例は、後述する本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の手順において詳細に説明する。

最大負荷抽出部１４は、合計負荷算出部１３で合計されたセグメント単位の負荷量合計をもとに、セグメント（本実施形態では、１日）の処理能力に対して最も負荷が高いセグメント（最大負荷セグメント）を選択するためのものである。尚、本実施形態における具体例は、後述する本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の手順において詳細に説明する。

処理作業確定部１５は、最大負荷抽出部１４で選択した最大負荷セグメントにおいて、負荷が配分されているジョブを対象に、当該最大負荷セグメントで処理をするジョブと、処理をしないジョブとを確定するためのものである。具体的には、次のように確定する。
１）最大負荷セグメントに負荷が配分されている各注文のジョブを、当該工程でのジョブ割付可能期間の内、割付可能な残りのセグメント数（当該工程でのジョブ割付可能期間のセグメントから既に最大負荷抽出部１４で最大負荷セグメントとして選択されたことのあるセグメントを除いたセグメントの数）が小さい順にソートする。
２）ジョブの当該工程の負荷量合計がセグメントの処理能力を超えない範囲で、ソート順を優先度として、最大負荷セグメントに負荷が配分されている各注文のジョブを選択する。尚、ジョブの当該工程の負荷量合計とは、各注文の当該工程のセグメントに配分されたジョブの負荷量の合計ではなく、各注文の当該工程全体のジョブの負荷量の合計を意味する。ここで、当該工程での割付可能なセグメント数が小さいセグメントを優先するのは、山崩しの自由度が小さいジョブを処理するジョブとしての確定に優先することで、納期遅れや次工程への供給遅れ等の制約違反を回避するためである。
３）２）で選択されたジョブを処理するジョブとして確定し、２）で選択されなかったジョブを処理しないジョブとして確定する。
尚、本実施形態における具体例は、後述する本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の手順において詳細に説明する。

現工程負荷修正部１６は、最大負荷抽出部１４で選択した最大負荷セグメントにおいて、処理作業確定部１５で確定された処理するジョブについて、当該工程での負荷の集約を行うと共に、最大負荷抽出部１４で選択した最大負荷セグメントにおいて、処理作業確定部１５で確定された処理しないジョブについて、当該工程での負荷の再配分を行って生産計画を修正するためのものである。具体的には、処理するジョブとして確定したジョブについては、負荷を最大負荷抽出部１４で選択した最大負荷セグメントに集約する。一方、処理しないジョブとして確定したジョブについては、最大負荷抽出部１４で選択した最大負荷セグメントに配分されていた負荷を割付可能な他のセグメント（但し、既に最大負荷抽出部１４で最大負荷セグメントとして選択されたことのあるセグメントは除く）に再配分する。尚、本実施形態における具体例は、後述する本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の手順において詳細に説明する。

前後工程負荷修正部１７は、現工程負荷修正部１６で負荷の修正を行った生産計画について、最大負荷抽出部１４で選択した最大負荷セグメントの前後工程での負荷の配分を修正するためのものである。これは、負荷が０となったセグメントでは処理が行われる可能性がないため、それに依存する前後工程のセグメントの負荷を０とする必要があるためである。尚、本実施形態における具体例は、後述する本実施形態に係る生産計画装置１を用いた生産計画方法の処理の手順において詳細に説明する。

終了判断部１８は、終了条件である全てのジョブについて処理するセグメントが確定したかどうかを判断するためのものである。処理するセグメントが未確定のジョブが残っている場合は、合計負荷算出部１３に戻り、最大負荷抽出部１４、処理作業確定部１５、現工程負荷修正部１６、前後工程負荷修正部１７を用いて生産計画を作成する。

結果出力部１９は、終了判断部１８において、全てのジョブについて処理するセグメントが確定したかどうかを判断した場合に、作成した生産計画の結果を出力するためのものであり、例えば、プリンタやディスプレイなどの外部出力装置に出力する。

次に、本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の手順について、図２に基づいて説明する。図２は、本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。

まず、ジョブ割付可能期間算出部１１において、注文情報記録部２１で記録した注文情報を参照し、注文毎の納期、最早投入日（原料納入日）を得るとともに、工程情報記録部２２で記録した工程情報を参照し、各注文の各工程の作業（以下、「ジョブ」と称する。）を割り付けることが可能な期間であるジョブ割付可能期間（作業割付可能期間）を算出する（ステップＳ１：作業割付可能期間算出ステップ）。即ち、図３に示すように、各工程での最早開始日を、最早投入日から工程間リードタイムを下って決定し、各工程での最遅開始日を、納期から工程間リードタイムを遡って決定する。そして、各工程での最早開始日から最遅開始日までの間を各工程のジョブ割付可能期間として算出する。本実施形態において、例えば、注文３（品種Ｂ）の場合は、表７に示す網掛けの部分が各工程のジョブ割付可能期間となる。

次に、負荷分配部１２において、各注文の工程毎に、ステップＳ１で算出したジョブ割付可能期間内の全てのセグメント（各工程の所定の時間区間）にジョブの負荷量を配分して生産計画を作成する（ステップＳ２：負荷分配ステップ）。本実施形態では、セグメントは１日と設定し、各ジョブの負荷量をジョブ割付可能期間内の日に均等に配分する。ステップＳ２でジョブ割付可能期間内の全てのセグメントにジョブの負荷量を配分した結果を表８〜表１７に示す。表８〜表１７は、注文毎の生産計画を示す表であり、表８は注文１、表９は注文２、表１０は注文３、表１１は注文４、表１２は注文５、表１３は注文６、表１４は注文７、表１５は注文８、表１６は注文９、表１７は注文１０の生産計画（各工程でのジョブのセグメントへの割り付けとジョブの負荷量（トン）の分配）を示している。例えば、注文３の場合は、表１０に示すように、工程１、工程２、工程４、及び、工程６についてジョブ割付可能期間内の各日に均等に負荷が配分される。尚、本実施形態において、各ジョブの負荷量をジョブ割付可能期間内の各日に均等に分配したが、それに限らない。即ち、各ジョブの負荷量を、ジョブ割付可能期間内の各日に異なって分配しても良い。例えば、納期に対して余裕を持たせたい場合は、各ジョブの負荷量をジョブ割付可能期間内の前半の日に多目に分配すると良いし、逆に、納期に対して同期して（ＪＩＴ）生産したい場合は、各ジョブの負荷量をジョブ割付可能期間内の後半の日に多目に分配すると良いし、様々な分配が可能である。

そして、合計負荷算出部１３において、ステップＳ２でセグメントにジョブの負荷量を分配して得られた生産計画（表８〜表１７の生産計画）を、全ての注文についてセグメント毎に合計する（ステップＳ３：合計負荷算出ステップ）。全ての注文についてステップＳ３でセグメント毎に合計した負荷量合計（トン）を表１８に示す。

表１８に示すように、工程６の９／１４と９／１５のセグメントにおいて、双方とも負荷量合計が２０．６３トンであり、セグメント（１日）の処理能力（２０トン／日）を超えているが、他のセグメントでは1日の処理能力を超えていない。また、工程１の９／１０と９／１１は、双方とも負荷量合計が１９．５１トンであり、１日の処理能力に近い値になっており、負荷が高いことがわかる。

次に、最大負荷抽出部１４において、ステップＳ３で合計されたセグメント単位の負荷量合計をもとに、セグメント（１日）の処理能力に対して最も負荷が高いセグメント（最大負荷セグメント）を選択する（ステップＳ４：最大負荷抽出部）。本実施形態では、全セグメントの処理能力が２０トン／日であるため、最も負荷量合計が大きいセグメントを選択する。例えば、表１８では、網掛けで表示した工程６の９／１４と９／１５のセグメントがともに負荷量合計が最大であり、ここでは時間的に早い９／１４を最大負荷セグメントとして選択するものとする。

そして、処理作業確定部１５において、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、負荷が配分されているジョブを対象に、当該最大負荷セグメントで処理をするジョブと、処理をしないジョブとを確定する（ステップＳ５：処理作業確定ステップ）。具体的には、次のように確定する。
１）最大負荷セグメントに負荷が配分されている各注文のジョブを、当該工程でのジョブ割付可能期間の内、割付可能な残りのセグメント数（当該工程でのジョブ割付可能期間のセグメントから既にステップＳ４で最大負荷セグメントとして選択されたことのあるセグメントを除いたセグメントの数）が小さい順にソートする。
２）ジョブの当該工程の負荷量合計がセグメントの処理能力を超えない範囲で、ソート順を優先度として、最大負荷セグメントに負荷が配分されている各注文のジョブを選択する。尚、ジョブの当該工程の負荷量合計とは、各注文の当該工程のセグメントに配分されたジョブの負荷量の合計ではなく、各注文の当該工程全体のジョブの負荷量の合計を意味する。例えば、表８に示す注文１において、工程１は１０トンとなる。ここで、当該工程での割付可能なセグメント数が小さいセグメントを優先するのは、山崩しの自由度が小さいジョブを処理するジョブとしての確定に優先することで、納期遅れや次工程への供給遅れ等の制約違反を回避するためである。
３）２）で選択されたジョブを処理するジョブとして確定し、２）で選択されなかったジョブを処理しないジョブとして確定する。

本実施形態では、例えば、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程６の９／１４のセグメントでは、注文４の割付可能なセグメント数が２で最も少ないため、まず注文４のジョブが選択される。そして、注文４の工程６の負荷量＝１８がジョブの工程６における負荷量合計となる。尚、注文４の次にはどの注文を選択してもセグメントの処理能力である２０トン／日を超えるので、このセグメント（工程６の９／１４）では、注文４の工程６のジョブのみが処理するジョブとして確定される。その結果、残りの注文1，２，３，５，６，７，８，１０の工程６のジョブは、当該セグメント（工程６の９／１４）では処理しないジョブとして確定される。

次に、現工程負荷修正部１６において、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、ステップＳ５で確定された処理するジョブについて、当該工程での負荷の集約を行うと共に、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、ステップＳ５で確定された処理しないジョブについて、当該工程での負荷の再配分を行って生産計画を修正する（ステップＳ６：現工程負荷修正ステップ）。具体的には、処理するジョブとして確定したジョブについては、負荷をステップＳ４で選択した最大負荷セグメントに集約する。一方、処理しないジョブとして確定したジョブについては、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントに配分されていた負荷を割付可能な他のセグメント（但し、既に最大負荷抽出部１４で最大負荷セグメントとして選択されたことのあるセグメントは除く）に再配分する。

本実施形態の具体例を、表１９〜表２８に示す。表１９〜表２８は、最大負荷セグメントである工程６の９／１４のセグメントについてステップＳ６及び後述するステップＳ７において現工程と前後工程の負荷配分の修正を行った注文毎の生産計画の結果を示す表であり、表１９は注文１、表２０は注文２、表２１は注文３、表２２は注文４、表２３は注文５、表２４は注文６、表２５は注文７、表２６は注文８、表２７は注文９、表２８は注文１０の生産計画（各工程でのジョブのセグメントへの割り付けとジョブの負荷量（トン）の分配）を示している。尚、表１９〜２８中、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程６の９／１４のセグメントを網掛け及び太枠で表示している。

表１９〜２８に示すように、例えば、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程６の９／１４のセグメントでは、注文４の工程６のジョブが処理するジョブとして確定されたので、注文４については、工程６の負荷１８トンを９／１４に集約し、９／１５の負荷を０とする。以上により、工程６の９／１４のセグメントの負荷合計量は１８トンとなる。そして、注文４以外の注文の工程６のジョブが処理しないジョブとして確定されたので、注文５を例にとると、工程６の９／１４のセグメントに割り当てられていた負荷３トンを、割付可能な残りの９／１２、９／１３、９／１５の３セグメントに１トンずつ分配し、９／１４の負荷を０とする。

そして、前後工程負荷修正部１７において、ステップＳ６で負荷の修正を行った生産計画について、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントの前後工程での負荷の配分を修正する（ステップＳ７：前後工程負荷修正ステップ）。これは、負荷が０となったセグメントでは処理が行われる可能性がないため、それに依存する前後工程のセグメントの負荷を０とする必要があるためである。

本実施形態では、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程６の９／１４のセグメントの前後工程の負荷配分の修正をする。本実施形態の具体例は、上述の表１９〜表２８に示した通りであり、表１９〜表２８に示すように、まず、ステップＳ５で処理するジョブとして確定された注文４の工程６のジョブについては、ステップＳ６で工程６の９／１５のセグメントが０に修正されて割付不可となっている。９／１６以降には割付可能なセグメントがないため、工程間リードタイムの制約から、工程６の上の工程である工程４の９／１４のセグメントは割付不可となる（工程６に９／１４までに供給することができないため）。更に、その上の工程である工程２の９／１２のセグメントと工程１の９／１１のセグメントも割付不可となる。そのため、割付不可となったセグメントの負荷量を残りの割付可能なセグメントに配分する。例えば、注文４の工程１では、９／１１の負荷１０トンが９／１０に配分され、工程２では、９／１２の負荷１０トンが９／１１に配分され、工程４では、９／１４の負荷９トンが９／１３に配分されている。一方、ステップＳ５で処理しないジョブとして確定された注文４以外の各注文（１，２，３，５，６，７，８，１０）の工程６のジョブについては、工程６における割付可能なセグメントの両端に変化がないため、ここでは、注文４以外の各注文（１，２，３，５，６，７，８，１０）の工程６の９／１４のセグメントの前後工程の負荷配分の修正を行う必要がない。

そして、終了判断部１８において、終了条件である全てのジョブについて処理するセグメントが確定したかどうかを判断する（ステップＳ８：終了判断ステップ）。処理するセグメントが未確定のジョブが残っている場合は（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップ３に戻る。一方、処理するセグメントが未確定のジョブが残っておらず、全てのジョブについて処理するセグメントが確定した場合は（ステップＳ８：ＹＥＳ）、結果出力部１９において、作成した生産計画の結果を、例えば、プリンタやディスプレイなどの外部出力装置に出力する。

本実施形態では、まだ終了条件を満たさないため、ステップＳ３に戻り、以降の処理を引き続き行う。

まず、合計負荷算出部１３において、上述のステップＳ７までの処理で得られた生産計画（表１９〜表２８の生産計画）に基づいて、ジョブの負荷量を全ての注文についてセグメント毎に合計する（ステップＳ３）。全ての注文についてステップＳ３でセグメント毎に合計した負荷量合計（トン）を表２９に示す。尚、表２９中、既に最大負荷セグメントとして選択されたことのある工程６の９／１４のセグメント（即ち、既にジョブが確定されたセグメント）を網掛け及び太枠で表示している。

次に、最大負荷抽出部１４において、ステップＳ３で合計されたセグメント単位の負荷量合計をもとに、セグメント（１日）の処理能力に対して最も負荷が高いセグメント（最大負荷セグメント）を選択する（ステップＳ４）。本実施形態では、表２９から、工程１の９／１０のセグメントの負荷量合計が２９．５１トンと最大であり、工程１の９／１０のセグメントを最大負荷セグメントとして選択する。尚、表２９中、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程１の９／１０のセグメントを網掛けで表示している。

そして、処理作業確定部１５において、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、負荷が配分されているジョブを対象に、当該最大負荷セグメントで処理をするジョブと、処理をしないジョブとを確定する（ステップＳ５）。本実施形態では、工程１の９／１０のセグメントに含まれるジョブの中では、注文４の工程１のジョブの割付可能セグメント数が１と最小であるため、注文４の工程１のジョブが処理するジョブとして確定される。この注文４の工程１のジョブの負荷量は２０トンであるため、セグメントの処理能力（２０トン／日）と等しくなる。従って、工程１の９／１０のセグメントでは、注文４以外の注文（１，２，３，５，６，７，８，１０）の工程１のジョブは、処理しないジョブとして確定される。

次に、現工程負荷修正部１６において、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、ステップＳ５で確定された処理するジョブについて、当該工程での負荷の集約を行うと共に、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、ステップＳ５で確定された処理しないジョブについて、当該工程での負荷の再配分を行って生産計画を修正する（ステップＳ６）。本実施形態の具体例を、表３０〜表３９に示す。表３０〜表３９は、最大負荷セグメントである工程１の９／１０のセグメントについてステップＳ６及び後述するステップＳ７において現工程と前後工程の負荷配分の修正を行った注文毎の生産計画の結果を示す表であり、表３０は注文１、表３１は注文２、表３２は注文３、表３３は注文４、表３４は注文５、表３５は注文６、表３６は注文７、表３７は注文８、表３８は注文９、表３９は注文１０の生産計画（各工程でのジョブのセグメントへの割り付けとジョブの負荷量（トン）の分配）を示している。尚、表３０〜３９中、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程１の９／１０のセグメントを網掛け及び太枠で表示し、既に最大負荷セグメントとして選択されたことのある工程６の９／１４のセグメント（即ち、既にジョブが確定されたセグメント）を網掛けで表示している。

表３０〜３９に示すように、例えば、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程１の９／１０のセグメントでは、処理するジョブとして確定された注文４の工程１のジョブは、他のセグメントに負荷が割り付けられていないので、負荷配分は修正する必要がない。そして、処理しないジョブとして確定された注文４以外の注文の工程１のジョブは、９／１０に割り付けられている負荷を割付可能な残りのセグメント（日）に分配する。注文９を例にとると、工程１の９／１０のセグメントに割り当てられていた負荷４トンを、割付可能な残りの９／１１、９／１２の２セグメントに２トンずつ分配し、９／１０の負荷を０とする。

そして、前後工程負荷修正部１７において、ステップＳ６で負荷の修正を行った生産計画について、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントの前後工程での負荷の配分を修正する（ステップＳ７）。本実施形態では、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程１の９／１０のセグメントの前後工程の負荷配分の修正をする。本実施形態の具体例は、上述の表３０〜表３９に示した通りであり、表３０〜表３９に示すように、まず、ステップＳ５で処理するジョブとして確定された注文４の工程１のジョブについては、ステップＳ６で負荷配分の修正がなかったので、前後工程での負荷配分を修正する必要はない。従って、ステップＳ５で処理しないジョブとして確定された注文４以外の各注文（１，２，３，５，６，７，８，１０）の工程１のジョブについて、前後工程での負荷配分を修正する。注文９を例にとると、注文９では、工程１の９／１０のセグメントが割付不可となったため、工程間リードタイムの制約から、供給が間に合わない工程１の下の工程である工程２の９／１１、工程３の９／１３、工程５の９／１５、工程６の９／１８の各セグメントは割付不可となり、そのセグメントの負荷量を残りの割付可能なセグメントに配分する。

そして、終了判断部１８において、全てのジョブについて処理するセグメントが確定したかどうかを判断する（ステップＳ８）。本実施形態では、まだ終了条件を満たさないため、ステップＳ３に戻り、以降の処理を引き続き行う。

合計負荷算出部１３において、上述のステップＳ７までの処理で得られた生産計画（表３０〜表３９の生産計画）に基づいて、ジョブの負荷量を全ての注文についてセグメント毎に合計する（ステップＳ３）。全ての注文についてステップＳ３でセグメント毎に合計した負荷量合計（トン）を表４０に示す。尚、表４０中、既に最大負荷セグメントとして選択されたことのある工程６の９／１４及び工程１の９／１０のセグメント（即ち、既にジョブが確定されたセグメント）を網掛けで表示している。

更に、同様の処理を繰り返し、本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の途中で表４１〜表５０に示す生産計画が得られたとする。表４１〜表５０は、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程１の９／５のセグメントについてステップＳ６及びステップＳ７において現工程と前後工程の負荷配分の修正を行った本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理の途中の注文毎の生産計画の結果を示す表であり、表４１は注文１、表４２は注文２、表４３は注文３、表４４は注文４、表４５は注文５、表４６は注文６、表４７は注文７、表４８は注文８、表４９は注文９、表５０は注文１０の生産計画（各工程でのジョブのセグメントへの割り付けとジョブの負荷量（トン）の分配）を示している。尚、表４１〜５０中、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程１の９／５のセグメントを網掛け及び太枠で表示し、既に最大負荷セグメントとして選択されたことのあるセグメント（即ち、既にジョブが確定されたセグメント）を網掛けで表示している。

まず、合計負荷算出部１３において、得られた生産計画（表４１〜表５０の生産計画）に基づいて、ジョブの負荷量を全ての注文についてセグメント毎に合計する（ステップＳ３）。全ての注文についてステップＳ３でセグメント毎に合計した負荷量合計（トン）を表５１に示す。尚、表５１において、網掛けされたセグメントは、既にジョブが確定されたセグメントである。

次に、最大負荷抽出部１４において、ステップＳ３で合計されたセグメント単位の負荷量合計をもとに、セグメント（１日）の処理能力に対して最も負荷が高いセグメント（最大負荷セグメント）を選択する（ステップＳ４）。本実施形態では、表５１から、工程３の９／７のセグメントの負荷量合計が１５．１１トンと最大であり、工程３の９／７のセグメントを最大負荷セグメントとして選択する。

そして、処理作業確定部１５において、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、負荷が配分されているジョブを対象に、当該最大負荷セグメントで処理をするジョブと、処理をしないジョブとを確定する（ステップＳ５）。本実施形態では、工程３の９／７のセグメントに含まれるジョブの中では、注文５の工程３のジョブの割付可能セグメント数が２であり最小であるため、まず、注文５の工程３のジョブが処理するジョブとして選択される。この注文５の工程３のジョブの負荷量は１３トンであるため、注文５以外の注文を選択してもセグメントの処理能力（２０トン／日）を超えるので、注文５の工程３のジョブのみが処理するジョブとして確定される。従って、工程３の９／７のセグメントでは、注文５以外の注文（１，２，６，７，８，１０）の工程３のジョブは、処理しないジョブとして確定される。

次に、現工程負荷修正部１６において、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、ステップＳ５で確定された処理するジョブについて、当該工程での負荷の集約を行うと共に、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントにおいて、ステップＳ５で確定された処理しないジョブについて、当該工程での負荷の再配分を行って生産計画を修正する（ステップＳ６）。本実施形態の具体例を、表５２〜表６１に示す。表５２〜表６１は、最大負荷セグメントである工程３の９／７のセグメントについてステップＳ６及び後述するステップＳ７において現工程と前後工程の負荷配分の修正を行った注文毎の生産計画の結果を示す表であり、表５２は注文１、表５３は注文２、表５４は注文３、表５５は注文４、表５６は注文５、表５７は注文６、表５８は注文７、表５９は注文８、表６０は注文９、表６１は注文１０の生産計画（各工程でのジョブのセグメントへの割り付けとジョブの負荷量（トン）の分配）を示している。尚、表５２〜６１中、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程３の９／７のセグメントを網掛け及び太枠で表示し、既に最大負荷セグメントとして選択されたことのあるセグメント（即ち、既にジョブが確定されたセグメント）を網掛けで表示している。

表５２〜６１に示すように、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程３の９／７のセグメントでは、処理するジョブとして確定された注文５の工程３のジョブが、工程３の負荷１３トンを９／７に集約する（９／６は０となる）。そして、処理しないジョブとして確定された注文５以外の注文の工程３のジョブは、９／７に割り付けられている負荷を割付可能な残りのセグメント（日）に分配する。注文１０を例にとると、工程３の９／７のセグメントに割り当てられていた負荷２トンを、割付可能な残りの９／８、９／９、９／１０、９／１２の４セグメントに０．５トンずつ分配し、９／７の負荷を０とする。尚、９／１１は既にステップＳ４で最大負荷セグメントとして選択されたことがあり、既に処理するジョブが確定しているため配分しない。

そして、前後工程負荷修正部１７において、ステップＳ６で負荷の修正を行った生産計画について、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントの前後工程での負荷の配分を修正する（ステップＳ７）。本実施形態では、ステップＳ４で選択した最大負荷セグメントである工程３の９／７のセグメントの前後工程の負荷配分の修正をする。本実施形態の具体例は、上述の表５２〜表６１に示した通りであり、表５２〜表６１に示すように、まず、ステップＳ５で処理するジョブとして確定された注文５の工程３のジョブについては、工程３の９／６のセグメントが割付不可となったため、工程間リードタイムの制約から、工程３の下工程の工程４の９／８と工程５の９／９の各セグメントには供給が間に合わない。尚、工程６の９／１２のセグメントは既に割付不可となっている。そのため、これらのセグメントに割り付けられていた負荷量を残りの割付可能なセグメントに配分する。次に、ステップＳ５で処理しないジョブとして確定された注文５以外の各注文（１，２，６，７，８，１０）の工程３のジョブについて、前後工程での負荷配分を修正する。ここでは、工程間リードタイムの制約から、注文１については工程１の９／４及び工程２の９／５の各セグメント、注文６については工程４の９／９及び工程５の９／１０の各セグメント、注文１０については工程４の９／９及び工程５の９／１０の各セグメントは割付不可となり、そのセグメントの負荷量を残りの割付可能なセグメントに配分する。

合計負荷算出部１３において、上述のステップＳ７までの処理で得られた生産計画（表５２〜表６１の生産計画）に基づいて、ジョブの負荷量を全ての注文についてセグメント毎に合計する（ステップＳ３）。全ての注文についてステップＳ３でセグメント毎に合計した負荷量合計（トン）を表６２に示す。

更に、同様の処理を繰り返していき、終了判断部１８において、全てのジョブについて処理するセグメントが確定したと判断した段階で（ステップＳ８：ＹＥＳ）、結果出力部１９に処理を出力して終了する。本実施形態において、最終的に得られた生産計画を表６３〜表７２に示す。表６３〜表７２は、本実施形態に係る生産計画作成装置１を用いた生産計画作成方法の処理で最終的に得られた注文毎の生産計画の結果を示す表であり、表６３は注文１、表６４は注文２、表６５は注文３、表６６は注文４、表６７は注文５、表６８は注文６、表６９は注文７、表７０は注文８、表７１は注文９、表６２は注文１０の生産計画（各工程でのジョブのセグメントへの割り付けとジョブの負荷量（トン）の分配）を示している。

更に、最終的に得られた生産計画についてのジョブの負荷量を全ての注文についてセグメント毎に合計した負荷量合計を、合計負荷算出部１３において算出して結果出力部１９に出力する。尚、本実施形態において、最終的に得られた生産計画（表６３〜表７２の生産計画）についてのジョブの負荷量を全ての注文についてセグメント毎に合計した負荷量合計（トン）を表７３に示す。

表６３〜表７２及び表７３からわいあるように、いずれの注文も原料納入日と納期、及び工程間リードタイムで決まる範囲内で生産計画が作成されていることがわかる。

このように、本実施形態の生産計画作成方法（図２に示すフローチャート）及び生産計画作成装置１、並びにプログラムによれば、各注文の各工程での負荷が、生産ラインへの最早投入可能日（例えば、原材料が準備できる日）、納期、及び、工程間リードタイムにより決定する作業の可動範囲であるジョブ割付可能期間がジョブ割付可能期間算出部１１で算出され、負荷分配部１２においてジョブ割付可能期間内全体のセグメント毎に分配された後、最大負荷抽出部１４及び処理作業確定部１５において、合計負荷算出部１３で注文全体を合計した合計負荷の大きい工程のセグメントから順にジョブが確定される（図２に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ５）。また、現工程負荷修正部１６及び前後工程負荷修正部１７において、ジョブの確定に応じてジョブ割付可能期間内の負荷の配分が修正される（図２に示すフローチャートのステップＳ６、Ｓ７）。そして、終了判断部１８において全てのジョブについて割り付けるセグメントが確定すると判断するまで、合計負荷算出部１３、最大負荷抽出部１４、処理作業確定部１５、現工程負荷修正部１６、前後工程負荷修正部１７の処理を繰り返して行う（図２に示すフローチャートのステップＳ８）。その結果、作業の可動範囲に負荷の期待値を設定し、線の移動ではなく面の変形により山積み、山崩しを行っており、納期に間に合うように製造する場合に負荷が高くなる工程の時間区間を中心に生産計画が作成される。従って、負荷が適切に分配されて、生産ライン全体としての生産性を高めることができる上に、納期に対して適切な生産計画を作成する、即ち、納期に対してぎりぎりの生産計画であったり、逆に納期に対して過度に余裕の有る（製造リードタイムが長い）生産計画であったりすることを回避することができる。

また、処理作業確定部１５において、同じセグメントに割り付けられているジョブの内、ジョブ割付可能期間で割付可能な残り期間が少ないジョブが処理を行う作業として優先的に確定される（図２に示すフローチャートのステップＳ５）。その結果、ジョブ割付可能期間内に作業が割り付けられないことを防止し、納期遅れや次工程への供給遅れ等の制約違反となる生産計画の作成を防止することができる。

更に、処理作業確定部１５において、工程毎のセグメントの処理能力以内で作業が確定される（図２に示すフローチャートのステップＳ５）。その結果、工程の処理能力を考慮した現実的な生産計画の作成が可能になる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。

上述の実施形態においては、セグメントの処理能力を超えずに全てのジョブを割り付けることができたが、納期・原料納入日・工程間リードタイム・工程の処理能力の関係により、セグメントの処理能力の範囲で全てのジョブを割りつけることができない場合についても本発明を適用することができる。例えば、あるセグメントにおいて、
注文Ａ：負荷＝８トン、割付可能セグメント数＝１
注文Ｂ：負荷＝４トン、割付可能セグメント数＝２
注文Ｃ：負荷＝４トン、割付可能セグメント数＝１
注文Ｄ：負荷＝６トン、割付可能セグメント数＝１
セグメントの処理能力＝１６トン／日
の場合、他に負荷を配分できるセグメントがない注文Ａ，Ｃ，Ｄは、このセグメントで処理するジョブとして確定する。この場合、負荷の合計は１８トンとなり、セグメントの処理能力を上回る。かかる場合の運用上の対応としては、例えば、当該セグメントにおいて２トン分の処理能力オーバーを生じている旨をアラームとして出力することにより、早出や残業、あるいは外注に回すことによる対応を促す方法が考えられる。従って、納期や次工程への供給などの制約条件を満足するために、当該セグメントの処理能力を超えて処理を行う生産計画の作成が可能になる。

また、上述の実施形態においては、１つのジョブの処理を異なるセグメントで実施しないという前提で、１つのジョブの負荷を１つのセグメントのみに分配しているが、それに限らない。即ち、１つのジョブの処理を異なるセグメントで実施してもよいという前提で、１つのジョブの負荷を複数のセグメントに分配しても良い。

本実施形態に係る生産計画作成装置のブロック図である。本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。ジョブ割付可能期間の設定の具体例を示す図である。

符号の説明

１生産計画作成装置
１１ジョブ割付可能期間算出部（作業割付可能期間算出手段）
１２負荷配分部（負荷配分手段）
１３合計負荷算出部（合計負荷算出手段）
１４最大負荷抽出部（最大負荷抽出手段）
１５処理作業確定部（処理作業確定手段）
１６現工程負荷修正部（現工程負荷修正手段）
１７前後工程負荷修正部（前後工程負荷修正手段）
１８終了判断部（終了判断手段）
Ｓ１作業割付可能期間算出ステップ
Ｓ２負荷配分ステップ
Ｓ３合計負荷算出ステップ
Ｓ４最大負荷抽出ステップ
Ｓ５処理作業確定ステップ
Ｓ６現工程負荷修正ステップ
Ｓ７前後工程負荷修正ステップ
Ｓ８終了判断ステップ

Claims

ＣＰＵ、ハードディスクなどのハードウェアが収納されており、各種ソフトウェアが記憶されているコンピュータにおいて、当該ハードウェア及び当該ソフトウェアが組み合わされて構築され、複数工程からなる生産ラインで複数の注文に基づいて複数種類の製品を生産するための生産計画を作成する生産計画作成装置を用いた生産計画作成方法であって、
前記生産計画作成装置を構成する作業割付可能期間算出手段により、入力された前記各注文の納期と最早投入可能日と工程間リードタイムに基づいて、前記各注文の工程毎に作業を割り付けることが可能な期間を作業割付可能期間として算出する作業割付可能期間算出ステップと、
前記生産計画作成装置を構成する負荷配分手段により、前記各注文の工程毎に、前記作業の負荷を前記作業割付可能期間内の所定の時間区分であるセグメントの全てに配分して生産計画を作成する負荷分配ステップと、
前記生産計画作成装置を構成する合計負荷算出手段により、前記各注文の全てについて前記セグメント毎に合計して合計負荷を算出する合計負荷算出ステップと、
前記生産計画作成装置を構成する最大負荷抽出手段により、前記合計負荷をもとに、前記セグメントの処理能力に対して最も負荷が高いセグメントを抽出する最大負荷抽出ステップと、
前記生産計画作成装置を構成する処理作業確定手段により、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、処理をする作業と、処理をしない作業とを確定する処理作業確定ステップと、
前記生産計画作成装置を構成する現工程負荷修正手段により、前記処理作業確定ステップで確定された処理をする作業について、当該工程での負荷を前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントに集約すると共に当該工程での前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメント以外のセグメントを割付不可とし、前記処理作業確定ステップで確定された処理をしない作業について、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントを割付不可とすると共に前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントに配分されている作業の負荷を、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出ステップで抽出されたことのあるセグメントを除いた割付可能な他のセグメントに再配分して生産計画を修正する現工程負荷修正ステップと、
前記生産計画作成装置を構成する前後工程負荷修正手段により、前記現工程負荷修正ステップにおいて修正した生産計画において割付不可としたセグメントに依存する前後工程のセグメントについて、前記工程間リードタイムの制約に基づいて割付不可となるセグメントの作業の負荷を０とし、当該割付不可となるセグメントの作業の負荷の配分を、残りの割付可能なセグメントに配分して、前記最大負荷抽出ステップで抽出した前記工程の時間区間の前後工程に割り付けられている作業の負荷の配分を修正する前後工程負荷修正ステップと、
前記生産計画作成装置を構成する終了判断手段により、各注文の工程毎の作業の全てについて割り付けるセグメントが確定するまで、前記合計負荷算出ステップと前記最大負荷抽出ステップと前記処理作業確定ステップと前記現工程負荷修正ステップと前記前後工程負荷修正ステップを繰り返す終了判断ステップと、
を備えることを特徴とする生産計画作成方法。
前記処理作業確定ステップでは、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出ステップで抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が小さい順に優先度を高く設定し、各注文の当該工程全体の負荷量の合計が前記セグメントの処理能力を超えない範囲で当該優先度に基づいて前記処理をする作業を確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定することを特徴とする請求項１に記載の生産計画作成方法。
前記処理作業確定ステップでは、前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業の中で、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出ステップで抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が前記最大負荷抽出ステップで抽出したセグメントのみである１または複数の作業を、前記セグメントの処理能力を上回る場合であっても、前記処理をする作業として確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定することを特徴とする請求項２に記載の生産計画作成方法。
ＣＰＵ、ハードディスクなどのハードウェアが収納されており、各種ソフトウェアが記憶されているコンピュータにおいて、当該ハードウェア及び当該ソフトウェアが組み合わされて構築され、複数工程からなる生産ラインで複数の注文に基づいて複数種類の製品を生産するための生産計画を作成する生産計画作成装置において、
入力された前記各注文の納期と最早投入可能日と工程間リードタイムに基づいて、前記各注文の工程毎に作業を割り付けることが可能な期間を作業割付可能期間として算出する作業割付可能期間算出手段と、
前記各注文の工程毎に、前記作業の負荷を前記作業割付可能期間内の所定の時間区分であるセグメントの全てに配分して生産計画を作成する負荷分配手段と、
前記各注文の全てについて前記セグメント毎に合計して合計負荷を算出する合計負荷算出手段と、
前記合計負荷をもとに、前記セグメントの処理能力に対して最も負荷が高いセグメントを抽出する最大負荷抽出手段と、
前記最大負荷抽出手段で抽出した前記セグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、処理をする作業と、処理をしない作業とを確定する処理作業確定手段と、
前記処理作業確定手段で確定された処理をする作業について、当該工程での負荷を前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントに集約すると共に当該工程での前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメント以外のセグメントを割付不可とし、前記処理作業確定手段で確定された処理をしない作業について、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントを割付不可とすると共に前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントに配分されている作業の負荷を、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことのあるセグメントを除いた割付可能な他のセグメントに再配分して生産計画を修正する現工程負荷修正手段と、
前記現工程負荷修正手段において修正した生産計画において割付不可としたセグメントに依存する前後工程のセグメントについて、前記工程間リードタイムの制約に基づいて割付不可となるセグメントの作業の負荷を０とし、当該割付不可となるセグメントの作業の負荷の配分を、残りの割付可能なセグメントに配分して、前記最大負荷抽出手段で抽出した前記工程の時間区間の前後工程に割り付けられている作業の負荷の配分を修正する前後工程負荷修正手段と、
各注文の工程毎の作業の全てについて割り付けるセグメントが確定するまで、前記合計負荷算出手段と前記最大負荷抽出手段と前記処理作業確定手段と前記現工程負荷修正手段と前記前後工程負荷修正手段を繰り返す終了判断手段と、
を備えることを特徴とする生産計画作成装置。
前記処理作業確定手段では、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が最も小さい作業を、小さい順に優先度を高く設定し、各注文の当該工程全体の負荷量の合計が前記セグメントの処理能力を超えない範囲で当該優先度に基づいて前記処理をする作業を確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定することを特徴とする請求項４に記載の生産計画作成装置。
前記処理作業確定手段では、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業の中で、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントのみである１または複数の作業を、前記セグメントの処理能力を上回る場合であっても、前記処理をする作業として確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定することを特徴とする請求項５に記載の生産計画作成装置。
入力された前記各注文の納期と最早投入可能日と工程間リードタイムに基づいて、前記各注文の工程毎に作業を割り付けることが可能な期間を作業割付可能期間として算出する作業割付可能期間算出手段、
前記各注文の工程毎の前記作業割付可能期間全体に作業を割り付け、前記作業前記各注文の工程毎に、前記作業の負荷を前記作業割付可能期間内の所定の時間区分であるセグメントの全てに配分して生産計画を作成する負荷分配手段、
前記各注文の全てについて前記セグメント毎に合計して合計負荷を算出する合計負荷算出手段、
前記合計負荷をもとに、前記セグメントの処理能力に対して最も負荷が高いセグメントを抽出する最大負荷抽出手段、
前記最大負荷抽出手段で抽出した前記セグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、処理をする作業と、処理をしない作業とを確定する処理作業確定手段、
前記処理作業確定手段で確定された処理をする作業について、当該工程での負荷を前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントに集約すると共に当該工程での前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメント以外のセグメントを割付不可とし、前記処理作業確定手段で確定された処理をしない作業について、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントを割付不可とすると共に前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントに配分されている作業の負荷を、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことのあるセグメントを除いた割付可能な他のセグメントに再配分して生産計画を修正する現工程負荷修正手段、
前記現工程負荷修正手段において修正した生産計画において割付不可としたセグメントに依存する前後工程のセグメントについて、前記工程間リードタイムの制約に基づいて割付不可となるセグメントの作業の負荷を０とし、当該割付不可となるセグメントの作業の負荷の配分を、残りの割付可能なセグメントに配分して、前記最大負荷抽出手段で抽出した前記工程の時間区間の前後工程に割り付けられている作業の負荷の配分を修正する前後工程負荷修正手段、
各注文の工程毎の作業の全てについて割り付けるセグメントが確定するまで、前記合計負荷算出手段と前記最大負荷抽出手段と前記処理作業確定手段と前記現工程負荷修正手段と前記前後工程負荷修正手段を繰り返す終了判断手段、
から構成され、ＣＰＵ、ハードディスクなどのハードウェアが収納されているコンピュータにソフトウェアとして記憶されて、複数工程からなる生産ラインで複数の注文に基づいて複数種類の製品を生産するための生産計画を作成する生産計画作成装置として機能させることを特徴とするプログラム。
前記処理作業確定手段では、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業を対象に、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が最も小さい作業を、小さい順に優先度を高く設定し、各注文の当該工程全体の負荷量の合計が前記セグメントの処理能力を超えない範囲で当該優先度に基づいて前記処理をする作業を確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定することを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
前記処理作業確定手段では、前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントにおいて、負荷が配分されている各注文の作業の中で、当該工程における前記作業割付可能期間から既に前記最大負荷抽出手段で抽出されたことの有るセグメントを除いた割付可能な残りセグメント数が前記最大負荷抽出手段で抽出したセグメントのみである１または複数の作業を、前記セグメントの処理能力を上回る場合であっても、前記処理をする作業として確定し、前記処理をする作業として確定しなかった作業を前記処理をしない作業として確定することを特徴とする請求項８に記載のプログラム。