JP4845488B2 - Production planning program - Google Patents

Production planning program Download PDF

Info

Publication number
JP4845488B2
JP4845488B2 JP2005334949A JP2005334949A JP4845488B2 JP 4845488 B2 JP4845488 B2 JP 4845488B2 JP 2005334949 A JP2005334949 A JP 2005334949A JP 2005334949 A JP2005334949 A JP 2005334949A JP 4845488 B2 JP4845488 B2 JP 4845488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
box
data
product
process flow
production process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005334949A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007141000A (en
Inventor
知明 宮崎
美恵子 茂木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2005334949A priority Critical patent/JP4845488B2/en
Publication of JP2007141000A publication Critical patent/JP2007141000A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4845488B2 publication Critical patent/JP4845488B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Description

本発明は生産計画プログラムに関し、特に生産プロセスフローを作成し、線形計画法(;Linear Programming 以下、LPとする)を用いて生産プロセスフローを最適化する生産計画を求める生産計画プログラムに関する。 The present invention relates to a production planning program, and more particularly to a production planning program that creates a production process flow and obtains a production plan that optimizes the production process flow using linear programming (hereinafter referred to as Linear Programming ).

従来、一または複数種類の原材料から所定の製品を生成する、たとえば、石油・化学系などのプロセス産業では、原料購入から製品販売までの生産プロセスの計画立案にLPを利用してきた。LPとは、金額の評価にて「ものの流れ」のバランスを最適に決定することができる数理最適化技術であり、LPを利用した生産計画立案では、原料調達から生産、製品販売までの一連の流れを一つの生産プロセスフローで表現し、「金額」の評価が最も高くなるようにそのフロー上の「もの」の流れを決定する。   Conventionally, in a process industry such as a petroleum / chemical system that generates a predetermined product from one or a plurality of types of raw materials, LP has been used for planning a production process from raw material purchase to product sales. LP is a mathematical optimization technology that can optimally determine the balance of “flow of goods” by evaluating the amount of money. In production planning using LP, a series of processes from raw material procurement to production and product sales The flow is expressed by one production process flow, and the flow of “thing” on the flow is determined so that the evaluation of “money” is the highest.

LPを用いた生産計画の立案を支援する計画最適化システムでは、ユーザによるGUI(Graphical User Interface)を用いた生産プロセスフローの作成、フロー上の処理手段に関する情報を設定するテーブルデータの入力をサポートし、作成された生産プロセスフローとテーブルデータから最適化計算処理を行って計算結果をユーザに提示する。   The plan optimization system that supports production planning using LP supports the creation of production process flow using GUI (Graphical User Interface) by the user and the input of table data to set information on processing means on the flow Then, optimization calculation processing is performed from the produced production process flow and table data, and the calculation result is presented to the user.

生産プロセスフローの作成では、生産プロセスの中で処理が行われる時点を表すボックスを組み合わせ、連結線で結ぶことによって、生産プロセスを表現する。図15は、化学プロセスにおける生産プロセスフローの一例を示した図である。   In creation of a production process flow, a production process is expressed by combining boxes representing points in time in the production process and connecting them with a connecting line. FIG. 15 is a diagram showing an example of a production process flow in a chemical process.

各ボックスは化学プロセスの生産プロセスにおける処理手段を表しており、ボックスA(901)は原料購入、ボックスB(902)は分解装置、ボックスC(903)は混合、ボックスD(904)は組立装置およびボックスE(905)は製品販売を表す。また、連結線はものの流れを表しており、ボックスA(901)とボックスB(902)を接続する連結線906は、原料1の流れを示し、ボックスB(902)から出力される連結線907、908、909は、それぞれ中間製品1、2、3の流れを示す。そして、ボックスごとに展開されるテーブルデータに値を入力し、ユーザによる設定が終了する。   Each box represents a processing means in the production process of the chemical process. Box A (901) is a raw material purchase, Box B (902) is a decomposition device, Box C (903) is a mixing device, and Box D (904) is an assembly device. And Box E (905) represents product sales. The connecting line represents the flow of things, and the connecting line 906 connecting the box A (901) and the box B (902) indicates the flow of the raw material 1, and the connecting line 907 output from the box B (902). , 908 and 909 indicate the flows of the intermediate products 1, 2 and 3, respectively. Then, a value is input to the table data developed for each box, and the setting by the user is completed.

次の最適化計算処理では、モデリングシステムが、ボックスの入力と出力の関係式を作成し、全てのボックスの関係式をまとめ、LPモデルを作成する。図16は、従来のLPモデル作成方法を示した図である。   In the next optimization calculation process, the modeling system creates a relational expression between the input and output of the box, summarizes the relational expressions of all the boxes, and creates an LP model. FIG. 16 is a diagram showing a conventional LP model creation method.

LPモデル生成では、各ボックスへの入力がどのように変化して出力となるかといった関係を定式化する。たとえば、ボックスB(902)について入力Xin(原料1)と、出力Xout1(中間製品1)、Xout2(中間製品2)およびXout3(中間製品3)の関係を定式化した関係式911を得る。同様に、次のボックスC(903)について、入力Yin1(中間製品1)およびYin2(中間製品2)と、Yout1(製品1)、Yout2(製品2)およびYout3(製品3)の関係を定式化する。さらに、処理の連続性を表現するため、入力と他のボックス出力との関係を示すYin1=Xout1およびYin2=Xout2を加え、関係式912を得る。このように算出された各処理手段における関係式をまとめ、LPモデルが作成される。   In LP model generation, the relationship of how the input to each box changes to become an output is formulated. For example, a relational expression 911 is obtained that formulates the relation between the input Xin (raw material 1) and the outputs Xout1 (intermediate product 1), Xout2 (intermediate product 2), and Xout3 (intermediate product 3) for the box B (902). Similarly, for the next box C (903), the relationship between inputs Yin1 (intermediate product 1) and Yin2 (intermediate product 2) and Yout1 (product 1), Yout2 (product 2) and Yout3 (product 3) is formulated. To do. Further, in order to express the continuity of processing, Yin1 = Xout1 and Yin2 = Xout2 indicating the relationship between the input and other box outputs are added to obtain a relational expression 912. An LP model is created by putting together the relational expressions in the respective processing means thus calculated.

そして、作成されたLPモデルに基づき、利益を最大とする最適解を算出し、ユーザに計算結果を提示する。
実際の生産プロセスの計画立案では、モデルの作成と修正および最適化計算を繰り返すシミュレーションが行われ、計画の最適化が図られる。しかしながら、シミュレーションでは、モデルを少しでも変更すると、膨大な時間を要する最適化計算を再び行わなければならないという問題点があった。そこで、本願発明者は、最適化計算結果に対して任意の値を変更して他値への影響を求めるようなシミュレーションを行う場合、当初の生産計画モデルを変更することなくシミュレーションを行うことが可能な生産計画システムを提案している(たとえば、特許文献1参照)。
特開2000−254893号公報(図1)
Then, based on the created LP model, an optimal solution that maximizes profit is calculated, and the calculation result is presented to the user.
In actual production process planning, simulation is performed repeatedly to create and modify a model and optimize calculation, thereby optimizing the plan. However, in the simulation, there is a problem that if the model is changed even a little, the optimization calculation which requires a huge amount of time must be performed again. Therefore, the inventor of the present application can perform a simulation without changing the initial production plan model when performing a simulation in which an arbitrary value is changed with respect to the optimization calculation result to determine the influence on other values. A possible production planning system is proposed (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-254893 (FIG. 1)

しかし、従来のLPを利用した生産計画では、最適化計算で生成される計画データ(LPモデル、LP最適化計算結果)から製品別の生産過程を分解することが難しいという問題点があった。   However, the conventional production planning using LP has a problem that it is difficult to disassemble the production process for each product from the plan data (LP model, LP optimization calculation result) generated by the optimization calculation.

生産計画が作成されると、生産計画に基づき、様々な意思決定が行われる。たとえば、販売価格の決定や損益シミュレーションに使用する製品別計画原価は、生産プロセスフローより算出される製品別原料使用量、製品別装置運転量、製品別用役使用量などに基づき計算する。これらの製品別の各種要素の値は、製品ごとに描かれる生産工程をたどり、LP最適化計算結果から逆算しながら求める。たとえば、図15に示した生産プロセスフローにおいて、製品1に含まれる原料1の原料使用量は、ボックスC(903)の「混合」における製品1に含まれる中間製品1と中間製品2の量を算出し、次にボックスB(902)の「分解装置」における中間製品1と中間製品2に含まれる原料1の量を算出し、これらを合算することにより算出される。製品別装置運転量、製品別用役使用量などの算出についても同様であり、製品が生成されるまでの工程を逆にたどって算出する。   When a production plan is created, various decisions are made based on the production plan. For example, the planned cost for each product used for the determination of the sales price and the profit / loss simulation is calculated based on the amount of raw material used for each product, the amount of operating equipment for each product, the amount of utility used for each product, etc. calculated from the production process flow. The values of these various elements for each product are obtained by following the production process drawn for each product and back-calculating from the LP optimization calculation result. For example, in the production process flow shown in FIG. 15, the amount of the raw material 1 contained in the product 1 is the amount of the intermediate product 1 and the intermediate product 2 contained in the product 1 in the “mixing” of the box C (903). Next, the amount of the raw material 1 contained in the intermediate product 1 and the intermediate product 2 in the “decomposing apparatus” in box B (902) is calculated, and the sum is calculated. The same applies to the calculation of the device operation amount for each product, the utility usage amount for each product, and the like, and the process until the product is generated is calculated in reverse.

しかしながら、LPモデルを用いた最適化計算では、プロセス全体に要する原料の使用量などが算出されるが、製品別の原料使用量や、中間製品の使用量などのプロセス情報は生成されない。そこで、最適化計算に使用されたLPモデルを利用して製品別の生成プロセス情報を算出することが望ましいが、図16に示すように、LP式データは、ボックスの入力と出力の関係式の集合であり、ボックス間の関係を表していないため、生産プロセスフローを逆にたどることは難しいという問題がある。たとえば、関係式912によって表されるボックスC(903)の前ボックスはボックスB(902)であるが、関係式912から前ボックスに関する情報を得ることはできない。関係式912のYin1=Xout1からXout1を出力に持つボックスを検索することは不可能ではないが、ボックスが膨大な数となる実際のプロセスにおいてこのような処理を行うことは現実的ではない。   However, in the optimization calculation using the LP model, the amount of raw material used for the entire process is calculated, but process information such as the amount of raw material used for each product and the amount of intermediate product used is not generated. Therefore, it is desirable to calculate the generation process information for each product using the LP model used for the optimization calculation. However, as shown in FIG. 16, the LP formula data is a relational expression between the input and output of the box. Since this is a set and does not represent the relationship between boxes, there is a problem that it is difficult to reversely follow the production process flow. For example, the previous box of the box C (903) represented by the relational expression 912 is the box B (902), but information about the previous box cannot be obtained from the relational expression 912. Although it is not impossible to search for a box having Yin1 = Xout1 to Xout1 in the relational expression 912 as an output, it is not realistic to perform such processing in an actual process with a huge number of boxes.

したがって、従来、このように生産プロセスフローを逆にたどり、LP最適化計算結果から製品別のプロセス情報を逆算する逆展開処理は人手に任されており、人手によって製品ごとに逆生産工程を描き、逆算しながら製品別原料使用量など所望の値を求めていた。このため、算出に膨大な時間と費用が必要となっていた。さらに、逆算するためには、各製品がどのような工程を持ち、どのような関係で処理が行われているのかについての知識など、長年の経験と専門知識が必要であり、算出できる人員が限られてしまったという問題もある。   Therefore, in the past, the reverse process of tracing the production process flow backwards and back-calculating the process information for each product from the LP optimization calculation results has been left to human labor. , While calculating backwards, desired values such as the amount of raw material used for each product were obtained. For this reason, enormous time and expense were required for calculation. Furthermore, in order to perform the reverse calculation, it is necessary to have many years of experience and expertise, such as knowledge of what processes each product has and how it is processed. There is also the problem of being limited.

また、プロセス産業のように、製品ごとの生産プロセスが固定的ではない場合、環境の変化に応じて最適な生産プロセスフローが随時設定され、ボックスの入力と出力の関係式も変化し、結果として製品別の生成プロセス情報も変化する。しかしながら、生産プロセスフローの逆展開を人手に任せていたのでは、環境の変化に応じて瞬時に製品別の生成プロセス情報を算出することは難しかった。   In addition, when the production process for each product is not fixed as in the process industry, the optimal production process flow is set as needed according to changes in the environment, and the relational expression between the input and output of the box also changes. The production process information for each product also changes. However, it was difficult to instantaneously calculate the production process information for each product according to the change in the environment if the reverse development of the production process flow was left manually.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、生産プロセスフローの逆展開が可能な生産計画最適化のための生産計画プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a production plan program for optimizing a production plan that enables reverse development of a production process flow.

本発明では上記課題を解決するために、図1に示すような処理をコンピュータに実行させるための生産計画プログラムが提供される。本発明にかかる生産計画プログラムは、コンピュータをLPモデル作成手段11、最適化計算手段12およびフロー逆展開手段13として機能させることにより、以下の処理を実行させることができる。LPモデル作成手段11は、生産プロセスにおいて原材料から製品が生成されるまでに使用または生成されるものを要素として、要素を処理する処理工程を表すボックスと、ボックスを接続して処理工程を経由する要素の流れを表す連結線とによって生産プロセスを表した生産プロセスフローを記述するプロセスフローデータと、処理工程で行われる処理及び処理の条件やコストを記述した処理データをボックスの入力側連結線が示す要素及びボックスの出力側連結線が示す要素に対応付けたボックス関連データと、を記憶する記憶手段から、プロセスフローデータ及びボックス関連データを読み出し、プロセスフローデータを解析して連結線の起点のボックス及び終点のボックスを特定し、起点のボックス及び終点のボックスを連結線が示す要素に対応付けた変換データを生成して記憶手段に格納し、生産プロセスフローの全ボックスについて、処理データを用いてボックスの処理を該ボックスに接続する入力側連結線及び出力側連結線の示す要素量を決定変数として、入力側連結線の要素に対応する決定変数と出力側連結線の要素に対応する決定変数との関係及びコストを関係式として表し、生成した関係式群及び変換データを生産プロセスフローのLPモデルとする。最適化計算手段12は、線形計画法を用いて関係式群の最適化計算を行って、関係式に基づく利益を最大とする決定変数の値を算出して、連結線が示す要素の最適解とする。フロー逆展開手段13は、生産プロセスの製品ごとに、変換データを検索して製品を示す要素を含む連結線が、出力側連結線として接続するボックスを検出して対象ボックスとするとともに製品に対応する最適解を必要量とし、対象ボックスに接続する入力側連結線を抽出し、ボックスのボックス関連データに基づいて、該ボックスで必要量を生成するために使用する入力側連結線が示す要素の使用量を算出するとともに、入力側連結線に対応する変換データに基づいてボックスの前処理を行う次ボックスを取得し、入力側連結線が示す要素の使用量を必要量、次ボックスを対象ボックスとして対象ボックスに接続する入力側連結線の抽出からの処理を繰り返し、次ボックスが原料購入となるまで生産プロセスフローを逆展開する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a production planning program for causing a computer to execute the process shown in FIG. The production planning program according to the present invention can cause the computer to function as the LP model creation means 11, the optimization calculation means 12, and the flow reverse expansion means 13 to execute the following processing. The LP model creation means 11 uses, as an element, what is used or generated until a product is generated from a raw material in a production process, and a box representing a process step for processing the element, and connects the box and passes through the process step. The input side connection line of the box describes the process flow data describing the production process flow that represents the production process by the connection line that represents the flow of the elements, and the processing data that describes the processing performed in the processing step and the processing conditions and costs. The process flow data and the box related data are read from the storage means for storing the indicated element and the box related data associated with the element indicated by the output connection line of the box, and the process flow data is analyzed to analyze the origin of the connecting line. Identifies the box and end box, and the connecting line shows the start box and end box Conversion data associated with the element is generated and stored in the storage means, and for all boxes in the production process flow, the processing data is used to indicate the input side connection line and the output side connection line that connect the box processing to the box. Using the element amount as a decision variable, the relation and cost between the decision variable corresponding to the input connection line element and the decision variable corresponding to the output connection line element are expressed as a relational expression, and the generated relational expression group and conversion data are expressed as An LP model of the production process flow is assumed. The optimization calculation means 12 performs optimization calculation of the relational expression group using linear programming , calculates the value of the decision variable that maximizes the profit based on the relational expression, and optimizes the element indicated by the connecting line. And The flow reverse expansion means 13 searches the conversion data for each product in the production process and detects the box connected as the output side connecting line, including the element indicating the product, as a target box and corresponds to the product. The input side connection line connected to the target box is extracted as the required amount, and based on the box-related data of the box, the input side connection line used to generate the required amount in the box Calculates the usage amount, obtains the next box to pre-process the box based on the conversion data corresponding to the input side connection line, uses the element usage indicated by the input side connection line as the required amount, and sets the next box as the target box As described above, the process from the extraction of the input side connecting line connected to the target box is repeated, and the production process flow is reversely developed until the next box is the raw material purchase.

本発明の生産計画プログラムにより実行される生産計画の最適化処理では、生産プロセスフロー上の要素の流れを変数とする変換データをLPモデルの情報と同時に持つことができるので、変換データを参照すれば、任意の製品の生成プロセスフローを逆にたどるとともに、LP解データから逆算することによって製品別の生産過程を分解し、製品の生成プロセスフローにおける所望の要素の量を算出することができる。すなわち、変換データに基づいて生産プロセスフローを製品別に逆展開し、製品別の中間製品使用量や原料使用量など、製品別の生成プロセス情報を自動的に算出することができるという利点がある。   In the optimization process of the production plan executed by the production planning program of the present invention, conversion data with the flow of elements in the production process flow as a variable can be held simultaneously with the LP model information, so refer to the conversion data. For example, the production process flow of an arbitrary product is traced in reverse, and the production process for each product is decomposed by calculating backward from the LP solution data, and the amount of a desired element in the product production process flow can be calculated. That is, there is an advantage that the production process flow can be reversely developed for each product based on the conversion data, and the production process information for each product such as the intermediate product usage amount and the raw material usage amount for each product can be automatically calculated.

さらに、このように計画データに基づき製品別原料使用量などの生成プロセス情報を自動算出できることから、計画の変更に際しても、変更後の生成プロセス情報をすぐに取得し、各種意思決定に利用することが可能となる。   In addition, because the generation process information such as raw material usage by product can be automatically calculated based on the plan data as described above, the generation process information after the change can be immediately acquired and used for various decision making even when the plan is changed. Is possible.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、実施の形態に適用される発明の概念について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。
図1は、実施の形態に適用される発明の概念図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the concept of the invention applied to the embodiment will be described, and then the specific contents of the embodiment will be described.
FIG. 1 is a conceptual diagram of the invention applied to the embodiment.

本発明に係る生産計画プログラムは、コンピュータに接続する記憶手段に、プロセスフローデータファイル21、テーブルデータファイル22、LPモデルファイル23、変換データファイル24、LP解ファイル25およびフロー逆展開ファイル26を記憶しておき、コンピュータをLPモデル作成手段11、最適化計算手段12およびフロー逆展開手段13として機能させることにより、ユーザに生産計画の最適化環境を提供する。   The production planning program according to the present invention stores a process flow data file 21, a table data file 22, an LP model file 23, a conversion data file 24, an LP solution file 25, and a flow reverse development file 26 in storage means connected to a computer. In addition, by causing the computer to function as the LP model creation means 11, the optimization calculation means 12, and the flow reverse expansion means 13, an environment for optimizing the production plan is provided to the user.

LPモデル作成手段11は、対象の生産プロセスを、生産プロセス工程を表した生産プロセスフローを記述するプロセスフローデータをプロセスフローデータファイル21から読み出すとともに、ボックス関連データがテーブル形式で格納されるテーブルデータファイル22から、対象生産プロセスフローのボックス関連データを読み出し、変換データとLPモデルを作成する。生産プロセスフローは、生産プロセスにおける処理工程と、処理工程を経由する各種要素の流れ(ものの流れ)によって生産プロセスを表している。ユーザに提供する生産プロセスフローの表示画面では、処理工程はボックス、要素の流れはボックスを連結する連結線で表すので、以下、処理工程をボックス、要素の流れを連結線とよぶ。変換データは、生産プロセスフロー上の各種要素の流れ変数とするデータであって、作成後、変換データファイル24に格納する。LPモデルは、変換データとテーブルデータを用いてLP形式に基づいて生成される式データの集合体であり、作成後、LPモデルファイル23に格納する。   The LP model creating means 11 reads out the process flow data describing the production process flow representing the production process step from the process flow data file 21 and table data in which box-related data is stored in a table format. The box-related data of the target production process flow is read from the file 22, and conversion data and an LP model are created. The production process flow represents a production process by a processing step in the production process and a flow of various elements (flow of things) passing through the processing step. On the display screen of the production process flow provided to the user, the processing steps are represented by boxes and the flow of elements are represented by connecting lines that connect the boxes. Therefore, the processing steps are hereinafter referred to as boxes and the flow of elements is called a connecting line. The conversion data is data used as flow variables of various elements on the production process flow, and is stored in the conversion data file 24 after being created. The LP model is a collection of formula data generated based on the LP format using conversion data and table data, and is stored in the LP model file 23 after being created.

最適化計算手段12は、対象の生産プロセスフローについてLPモデル作成手段11によって作成されたLPモデルに基づき数理最適化計算を行ってLP解データを算出し、LP解ファイル25に格納する。このとき、必要に応じて、プロセスフローデータファイル21やテーブルデータファイル22の該当箇所に最適化計算結果を反映する。   The optimization calculation unit 12 performs mathematical optimization calculation on the target production process flow based on the LP model created by the LP model creation unit 11 to calculate LP solution data, and stores the LP solution data in the LP solution file 25. At this time, the optimization calculation result is reflected in the corresponding portions of the process flow data file 21 and the table data file 22 as necessary.

フロー逆展開手段13は、製品がどの装置を通り中間製品をどれだけ使用しているか、また、その中間製品がどの原料をどれだけ使用しているかなどを、変換データファイル24の関連する変換データ、LP解ファイル25の対象製品のLP解データおよびテーブルデータファイル22の関連処理データを参照して算出する。すなわち、変換データに基づいて、生産プロセスフローを製品から原料まで逆順にたどり、製品別の生成プロセスフローを作成する。これとともに、LP解データとテーブルデータに基づき、製品別の生成プロセスフローの連結線における必要量(マテリアルバランス)を逆計算することによって製品別に各種生成プロセス量を算出する。たとえば、中間製品使用量、原料使用量、在庫使用量、装置使用量、用役使用量などを算出することができる。算出結果は、フロー逆展開ファイル26へ格納する。以下、このように、生産プロセスフローを逆展開し、LP解データから逆算して製品別の各種使用量を算出する処理をマテリアルバランス(以下、マテバラとする)展開と言う。   The flow reverse development means 13 indicates which conversion data file 24 relates to which apparatus the product passes through and how much intermediate product is used, and what raw material is used by the intermediate product. The calculation is performed with reference to the LP solution data of the target product in the LP solution file 25 and the related processing data in the table data file 22. That is, based on the conversion data, the production process flow is traced in reverse order from the product to the raw material, and a production process flow for each product is created. At the same time, based on the LP solution data and the table data, various generation process amounts are calculated for each product by inversely calculating the necessary amount (material balance) in the connection line of the generation process flow for each product. For example, intermediate product usage, raw material usage, inventory usage, device usage, utility usage, and the like can be calculated. The calculation result is stored in the flow reverse expansion file 26. Hereinafter, the process of reversely developing the production process flow and calculating the various usage amounts for each product by back-calculating from the LP solution data is referred to as material balance (hereinafter referred to as “matevala”) development.

次に、記憶手段に格納されるファイルについて説明する。
プロセスフローデータファイル21は、生産プロセスにおける処理手段を示すボックスと、ボックスを連結しボックス間の各種要素の流れを示す連結線とによって生産プロセスを表現した生産プロセスフローを記述するデータで、ボックス情報と連結線情報を有する。ボックス情報として、ボックスごとに定義される生産プロセスフロー内でのユニークな名称と、その属性(用意された処理属性の中から選択)に関する情報を持つ。また、連結線情報として、連結線によって表される要素の名称と、接続元ボックス名と、接続先ボックス名に関する情報を持つ。連結線情報によって、「接続元ボックス名」から「接続先ボックス名」に向かう「要素の名称」の流れが定義される。
Next, files stored in the storage means will be described.
The process flow data file 21 is data describing a production process flow that expresses a production process by a box indicating processing means in the production process and a connection line connecting the boxes and indicating the flow of various elements between the boxes. And connecting line information. As box information, it has information on a unique name in the production process flow defined for each box and its attribute (selected from prepared processing attributes). Further, as connection line information, there is information relating to the name of the element represented by the connection line, the connection source box name, and the connection destination box name. The flow of “element name” from “connection source box name” to “connection destination box name” is defined by the connection line information.

テーブルデータファイル22は、ボックスおいて実行される処理に関連する処理データを含むボックス関連データをテーブル形式で格納する。テーブルは、一般的な表処理ソフトウェアの仕様に基づき、たとえば、表に関するシート情報と、表の項目に関するセル情報とによって設定されるデータを管理する。ボックスごとに別シートを用意し、シートごとにボックスへ入力するボックス入力線(入力側連結線)を列、ボックス出力線(出力側連結線)を行とするマトリックスを形成する。テーブルデータファイル22には、そのシート情報とセル情報が設定される。また、テーブルに設定されるデータ(たとえば、分解装置における収率や購入コスト、販売価格など)は、シート情報、セル情報を設定し、マッピング可能にする。   The table data file 22 stores box-related data including processing data related to processing executed in the box in a table format. The table manages data set by, for example, sheet information related to the table and cell information related to the items of the table based on the specifications of general table processing software. A separate sheet is prepared for each box, and a matrix is formed in which box input lines (input side connecting lines) to be input to the boxes are arranged in columns and box output lines (output side connecting lines) are arranged in rows. In the table data file 22, the sheet information and cell information are set. In addition, data set in the table (for example, yield, purchase cost, sales price, etc. in the disassembling apparatus) can be mapped by setting sheet information and cell information.

LPモデルファイル23には、変換データファイル24とテーブルデータファイル22とに基づいて作成されるLPモデルに関するデータが格納される。LPモデルは、LP形式に基づいた式データとして作成される。   The LP model file 23 stores data related to the LP model created based on the conversion data file 24 and the table data file 22. The LP model is created as formula data based on the LP format.

変換データファイル24は、ボックスを連結する連結線を示した変換データを格納する。変換データは、連結線ごとに、「接続元ボックス名−(要素の)名称−接続先ボックス名」を含む変数として作成される。   The conversion data file 24 stores conversion data indicating connecting lines connecting boxes. The conversion data is created as a variable including “connection source box name− (element) name−connection destination box name” for each connecting line.

LP解ファイル25は、LPモデルに基づく最適化計算によって求められた最適化計算結果(LP解データ)を格納する。
フロー逆展開ファイル26は、変換データから逆展開して生成した製品別の生成プロセスフローと、最適化結果データから算出された、そのプロセス内の連結線におけるマテバラに関するデータを格納する。以下、フロー逆展開ファイルをマテバラ展開ファイルとも表記する。
The LP solution file 25 stores the optimization calculation result (LP solution data) obtained by the optimization calculation based on the LP model.
The flow reverse expansion file 26 stores a generation process flow for each product generated by reverse expansion from the conversion data, and data related to material ribs in a connection line in the process calculated from the optimization result data. Hereinafter, the flow reverse expansion file is also referred to as a materialized expansion file.

上記の構成による生産計画の最適化処理およびマテバラ展開処理について説明する。図2は、生産計画の最適化処理におけるデータの流れを示した図である。図で、実線は最適化計算処理におけるデータの流れを示しており、破線はマテバラ展開処理におけるデータの流れを示している。   The production plan optimizing process and the materialized process will be described. FIG. 2 is a diagram showing a data flow in the production plan optimization process. In the figure, the solid line shows the data flow in the optimization calculation process, and the broken line shows the data flow in the materialization processing.

プロセスフローデータファイル21およびテーブルデータファイル22には、予めユーザが作成した生産プロセスフローを記述するためのプロセスフローデータ(構成データ)21aと、生産プロセスフロー上のボックスごとに作成されるテーブルデータ22aが格納されている。プロセスフローデータ21aは、全ボックスについて、その名称(NAME(B)と表す)と属性が設定され、全ての連結線について、どのボックスを接続元としているか(FROMと表す)、どのボックスを接続先としているか(TOと表す)および名称(NAME(L)とする)が設定されている。一方、テーブルデータ22aには、入力情報の必要なボックスに対して、セル情報、シート情報および処理情報が設定されている。データシートは、ボックスの属性によって形式が決定し、たとえば、原料購入、製品販売、分解装置、組立装置、混合などがそれぞれ固有の形式のデータシートを持つ。また、ボックスの属性によっては、データシート自体を持たないものもある。たとえば、分岐などは設定データを持たないため、データシートがない。   The process flow data file 21 and the table data file 22 include process flow data (configuration data) 21a for describing a production process flow created in advance by a user, and table data 22a created for each box on the production process flow. Is stored. In the process flow data 21a, the name (represented as NAME (B)) and attributes are set for all boxes, which box is the connection source (represented as FROM), and which box is the connection destination for all connection lines. (Named as TO) and name (named as NAME (L)). On the other hand, cell information, sheet information, and processing information are set in the table data 22a for a box that requires input information. The format of the data sheet is determined according to the attribute of the box. For example, raw material purchase, product sales, disassembling apparatus, assembling apparatus, mixing, etc. have their own specific data sheets. Some box attributes do not have a data sheet itself. For example, a branch or the like does not have setting data and therefore has no data sheet.

LPモデル作成手段11では、プロセスフローデータ21aとテーブルデータ22aから変換データ24aとLPモデルデータ23aを作成する。変換データ24aは、決定変数であるものの流れを、FROM_NAME(L)_TOという形式で表す。LPモデルデータ23aは、変換データ24aとテーブルデータ22aの処理データからLP形式の式データとして作成する。具体例を挙げて説明する。図3は、LPモデルの作成を示した図である。生産プロセスフローは、図15と同じである。   The LP model creation means 11 creates conversion data 24a and LP model data 23a from the process flow data 21a and table data 22a. The conversion data 24a represents the flow of what is a decision variable in the form of FROM_NAME (L) _TO. The LP model data 23a is generated as formula data in the LP format from the processing data of the conversion data 24a and the table data 22a. A specific example will be described. FIG. 3 is a diagram showing creation of an LP model. The production process flow is the same as in FIG.

ボックスB(31)に関する変換データとして、プロセスフローデータから、入力側の連結線を表すFROM(=ボックスA)、TO(=ボックスC)、NAME(L)(=X)の変換データA_X_B(32a)と、同様に出力側の連結線を表すB_Y1_C(32b)、B_Y2_C(32c)およびB_Y3_D(32d)が設定される。また、ボックスC(34)に関する変換データとして、出力側の連結線を表すC_Z1_E(35a)、C_Z2_E(35b)およびC_Z3_E(35c)が設定される。なお、入力側は、ボックスB(31)の出力側と同じになる。   As conversion data regarding the box B (31), conversion data A_X_B (32a) of FROM (= box A), TO (= box C), TO (= box C), and NAME (L) (= X) representing input connection lines is converted from the process flow data. In the same manner, B_Y1_C (32b), B_Y2_C (32c), and B_Y3_D (32d) representing the output connection line are set. Further, C_Z1_E (35a), C_Z2_E (35b), and C_Z3_E (35c) representing the output connection line are set as the conversion data related to the box C (34). The input side is the same as the output side of box B (31).

LPモデル作成では、ボックスB(31)について、変換データ32a、32b、32c、32dと分解装置の処理データ(Y1:Y2:Y3=3A:5A:2A)を定式化し、LPモデルデータ(B_Y1_C=0.3A_X_B, B_Y2_C=0.5A_X_B, B_Y3_D=0.2A_X_B)33を作成する。同様に、ボックスC(34)について、LPモデルデータ(C_Z1_E=0.4B_Y1_C+0.2B_Y2_C, C_Z2_E=0.2B_Y1_C+0.3B_Y2_C, C_Z3_E=0.2B_Y1_C+0.5B_Y2_C)を作成する。   In creating the LP model, the conversion data 32a, 32b, 32c, 32d and the processing data (Y1: Y2: Y3 = 3A: 5A: 2A) of the decomposer are formulated for the box B (31), and the LP model data (B_Y1_C = 0.3A_X_B, B_Y2_C = 0.5A_X_B, B_Y3_D = 0.2A_X_B) 33. Similarly, LP model data (C_Z1_E = 0.4B_Y1_C + 0.2B_Y2_C, C_Z2_E = 0.2B_Y1_C + 0.3B_Y2_C, C_Z3_E = 0.2B_Y1_C + 0.5B_Y2_C) is created for the box C (34).

このようにして作成されたLPモデルデータは、図16のLPモデルデータと比べて、式データの中に「ものの流れ」が含まれており、工程を逆にたどることができることがわかる。   Compared with the LP model data of FIG. 16, the LP model data created in this way includes “flow of things” in the equation data, and it can be seen that the process can be reversed.

図2に戻って説明する。
最適化計算手段12では、LPモデル作成手段11で作成されたLPモデルデータに基づき最適化計算を行って、LP解データ25aを算出する。LP解データは、目的関数値と各決定変数の値を持つ。最適化計算結果を生産プロセスフローおよびテーブルデータに反映させて提示することによって、ユーザに最適解を知らせる。
Returning to FIG.
The optimization calculation means 12 performs optimization calculation based on the LP model data created by the LP model creation means 11 to calculate LP solution data 25a. The LP solution data has an objective function value and a value of each decision variable. By presenting the optimization calculation result in the production process flow and the table data, the optimal solution is notified to the user.

フロー逆展開手段13では、全ての製品のマテバラ展開処理を行う。マテバラ展開処理では、変換データ24aに基づきプロセスフローデータ21aを製品から逆展開して、製品別の生成プロセスフローを作成する。そして、LP解データ25aに基づき、テーブルデータ22aを参照して、製品別の生成プロセスフローにおける連結線の所定の要素の量を算出する。たとえば、図3の例で、製品Z1に含まれる原料Xの原料使用量を求める場合で説明する。変換データ(C_Z1_E、B_Y1_C、B_Y2_C、A_X_B)に基づき、製品Z1については、原料、ボックスB(31)、ボックスC(34)、製品という生成プロセスフローが得られる。この生成プロセスフローに基づき、LP解データを用いて逆算すれば、製品Z1に関する原料Xの原料使用量を算出することができる。同様の手順で、最終製品別の生成プロセス情報、中間製品使用量、在庫使用量、装置使用量、用役使用量を算出することができる。   The flow reverse expansion means 13 performs materialized expansion processing for all products. In the materialize expansion process, the process flow data 21a is reversely expanded from the product based on the conversion data 24a, and a generation process flow for each product is created. Then, based on the LP solution data 25a, the table data 22a is referred to, and the amount of a predetermined element of the connecting line in the generation process flow for each product is calculated. For example, in the example of FIG. 3, the case where the amount of raw material used of the raw material X contained in the product Z1 is obtained will be described. Based on the conversion data (C_Z1_E, B_Y1_C, B_Y2_C, A_X_B), for the product Z1, a generation process flow of raw material, box B (31), box C (34), and product is obtained. Based on this generation process flow, if the back calculation is performed using the LP solution data, the raw material usage amount of the raw material X related to the product Z1 can be calculated. With the same procedure, it is possible to calculate production process information, intermediate product usage, inventory usage, device usage, and utility usage for each final product.

このように、LPモデル作成時に、ものの流れを変数とする変換データをLPモデル情報と同時に持つことにより、変換データに基づき、製品別に製品から原料までの工程を逆にたどって製品別の生成プロセスフローを作成することができる。また、製品別の生成プロセスフローに基づき最適化計算によって得られたLP解データから逆算して中間製品使用量、原料使用量、などの製品別の生成プロセス情報を算出することが可能となる。   In this way, when creating an LP model, by having conversion data with the flow of things as a variable at the same time as the LP model information, the process from product to raw material for each product is reversed based on the conversion data, and the generation process for each product A flow can be created. Further, it is possible to calculate production process information for each product such as an intermediate product usage amount and a raw material usage amount by performing reverse calculation from LP solution data obtained by optimization calculation based on the production process flow for each product.

このようにして算出された製品別の生成プロセス情報を用いて、たとえば、製品別計画原価を自動で算出することが可能となり、容易かつ、専門知識を持たない場合であっても製品計画原価を求めることができるようになる。さらに、自動で行うことができることから、環境の変化にも容易に対応し、製品別計画原価などを正確に把握することが可能となる。   Using the product-specific generation process information calculated in this way, for example, the planned cost for each product can be automatically calculated, and the product planned cost can be easily calculated even when there is no specialized knowledge. It will be possible to ask. Furthermore, since it can be performed automatically, it is possible to easily cope with environmental changes and accurately grasp the planned cost for each product.

以下、実施の形態を、プロセス産業の生産計画を最適化する計画最適化システムに適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。図4は、実施の形態の計画最適化システムの構成例を示した図である。   Hereinafter, an embodiment will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case where the embodiment is applied to a plan optimization system that optimizes a production plan of a process industry. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the plan optimization system according to the embodiment.

実施の形態の計画最適化システムは、生産プロセスフローを作成し、LPを用いた最適化計算を行って、生産計画の最適化を支援する計画最適化装置100に、最適化計算処理を行う数理計画ソルバー150、ユーザ200に計算結果を提示するモニタ108およびユーザ200によるデータ設定や指示などの入力を受け付ける入力装置109が内部バスまたはネットワークを介して接続する。また、ネットワークを介して損益シミュレータや、各部門の担当者の端末装置と接続することもできる。   The plan optimization system according to the embodiment creates a production process flow, performs optimization calculation using LP, and performs a mathematical calculation for performing optimization calculation processing in the plan optimization apparatus 100 that supports optimization of the production plan. The plan solver 150, the monitor 108 that presents the calculation result to the user 200, and the input device 109 that receives inputs such as data settings and instructions by the user 200 are connected via an internal bus or a network. It is also possible to connect to a profit / loss simulator or a terminal device of a person in charge of each department via a network.

計画最適化装置100は、GUI処理部110、計画最適化計算処理部120、記憶装置130およびマテバラ展開処理部140を有する。
GUI処理部110は、GUI機能を用いてモニタ108および入力装置109を制御する。ユーザ200は、GUI処理部110の制御によってモニタ108に表示されるGUIに従って生産プロセスフローおよびテーブルデータの作成と設定を行う。設定データは入力装置109を介してGUI処理部110へ入力され、GUI処理部110は、設定データを表示画面に反映するとともに、プロセスフローデータとテーブルデータを作成し、記憶装置130へ格納する。
The plan optimization apparatus 100 includes a GUI processing unit 110, a plan optimization calculation processing unit 120, a storage device 130, and a materialize expansion processing unit 140.
The GUI processing unit 110 controls the monitor 108 and the input device 109 using a GUI function. The user 200 creates and sets a production process flow and table data according to the GUI displayed on the monitor 108 under the control of the GUI processing unit 110. The setting data is input to the GUI processing unit 110 via the input device 109, and the GUI processing unit 110 reflects the setting data on the display screen, creates process flow data and table data, and stores them in the storage device 130.

計画最適化計算処理部120は、GUI処理部110を介して設定された生産プロセスフローおよびテーブルデータに基づき、生産プロセスフローに関する変換データおよびLPモデルデータを作成し、最適化計算を行ってLP最適解を算出する。なお、最適化計算は、数理計画ソルバー150に依頼し、最適化計算結果は、GUI処理部110を介してユーザ200に通知する。   The plan optimization calculation processing unit 120 creates conversion data and LP model data related to the production process flow based on the production process flow and table data set via the GUI processing unit 110, performs optimization calculation, and performs LP optimization. Calculate the solution. The optimization calculation is requested to the mathematical programming solver 150, and the optimization calculation result is notified to the user 200 via the GUI processing unit 110.

記憶装置130は、GUI処理部110、計画最適化計算処理部120およびマテバラ展開処理部140からアクセス可能な記憶手段であり、プロセスフローデータファイル、テーブルデータファイル、LPモデルファイル、変換データファイル、LP解ファイル、マテバラ展開ファイルなどが格納される。   The storage device 130 is a storage means that can be accessed from the GUI processing unit 110, the plan optimization calculation processing unit 120, and the materialize development processing unit 140, and includes a process flow data file, a table data file, an LP model file, a conversion data file, an LP A solution file, a materialized file, etc. are stored.

マテバラ展開処理部140は、変換データ、テーブルデータおよびLP解データに基づき製品別のマテバラ展開を行って、原料使用量、在庫使用量、装置使用量、用役使用量などのマテバラ展開データを生成する。マテバラ展開データは、GUI処理部110を介してユーザ200に通知する。算出されたマテバラ展開データは、たとえば、製品計画原価算出などに用いることができる。   The materialize expansion processing unit 140 performs materialized material expansion by product based on the conversion data, table data, and LP solution data, and generates material material expansion data such as raw material usage, inventory usage, equipment usage, utility usage, etc. To do. The materialized expansion data is notified to the user 200 via the GUI processing unit 110. The calculated materialized development data can be used, for example, for product plan cost calculation.

数理計画ソルバー150は、LPモデルデータに基づき、最適化計算を行う。
ここで、計画最適化装置100のハードウェア構成について説明する。図5は、本実施の形態の計画最適化装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
The mathematical programming solver 150 performs optimization calculation based on the LP model data.
Here, the hardware configuration of the plan optimization apparatus 100 will be described. FIG. 5 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the plan optimization apparatus according to the present embodiment.

計画最適化装置100は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス107を介してRAM(Random Access Memory)102、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105、通信インタフェース106が接続されている。   The plan optimization apparatus 100 is controlled by a CPU (Central Processing Unit) 101 as a whole. A random access memory (RAM) 102, a hard disk drive (HDD) 103, a graphic processing device 104, an input interface 105, and a communication interface 106 are connected to the CPU 101 via a bus 107.

RAM102には、CPU101に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM102には、CPU101による処理に必要な各種データが格納される。HDD103には、OSやアプリケーションのプログラムが格納される。グラフィック処理装置104には、モニタ108が接続されており、CPU101からの命令に従って画像をモニタ108の画面に表示させる。入力インタフェース105には、キーボード109aやマウス109bが接続されており、キーボード109aやマウス109bから送られてくる信号を、バス107を介してCPU101に送信する。通信インタフェース106は、ネットワークに接続されており、ネットワークを介して端末装置との間でデータの送受信を行う。   The RAM 102 temporarily stores at least part of an OS (Operating System) program and application programs to be executed by the CPU 101. The RAM 102 stores various data necessary for processing by the CPU 101. The HDD 103 stores the OS and application programs. A monitor 108 is connected to the graphic processing device 104, and an image is displayed on the screen of the monitor 108 in accordance with a command from the CPU 101. A keyboard 109 a and a mouse 109 b are connected to the input interface 105, and signals transmitted from the keyboard 109 a and the mouse 109 b are transmitted to the CPU 101 via the bus 107. The communication interface 106 is connected to a network and transmits / receives data to / from a terminal device via the network.

このようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
次に、計画最適化計算処理部120とマテバラ展開処理部140の処理について、詳細に説明する。
With such a hardware configuration, the processing functions of the present embodiment can be realized.
Next, the processes of the plan optimization calculation processing unit 120 and the materialize expansion processing unit 140 will be described in detail.

(1)計画最適化計算処理
まず、計画最適化計算処理部120の処理について説明する。図6は、本実施の形態のLP計算処理手順を示したフローチャートである。図では、GUI処理部110による生産プロセスフローとテーブルデータ作成処理からの手順を示している。
(1) Plan Optimization Calculation Processing First, the processing of the plan optimization calculation processing unit 120 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the LP calculation processing procedure of the present embodiment. In the figure, the production process flow by the GUI processing unit 110 and the procedure from the table data creation process are shown.

[ステップS11] 開始指示によって、初期設定プログラムを起動し、データ入力環境を準備する。モニタ108には、生産プロセスフローの作成画面が表示され、ユーザ200の設定情報の入力待ち状態になる。   [Step S11] In response to the start instruction, the initial setting program is activated to prepare the data input environment. On the monitor 108, a production process flow creation screen is displayed, and the user 200 waits for input of setting information of the user 200.

[ステップS12] ユーザ200によって生産プロセスフローのボックスと連結線(以下、ラインとする)の設定情報が入力されると、これに基づき、モニタ108に設定情報に基づく生産プロセスフローを表示し、プロセスフローデータを作成する。プロセスフローデータは、プロセスフローデータファイル131に格納する。   [Step S12] When the setting information of the production process flow box and the connecting line (hereinafter referred to as a line) is input by the user 200, the production process flow based on the setting information is displayed on the monitor 108 based on the setting information. Create flow data. The process flow data is stored in the process flow data file 131.

[ステップS13] ユーザ200によってボックスが指示されると、このボックスの属性に応じてデータシートを作成する。データシートは、ボックスの属性(原料購入、製品販売、分解装置、組立装置、混合)ごとに形式が決められており、これをモニタ108に表示し、ユーザ200の設定情報を待つ。なお、テーブルのセルには、ボックス名称NAME(B)、入力線FROM_NAME(L)、出力線NAME(L)_TOを用いたアドレスを付加する。   [Step S13] When a box is designated by the user 200, a data sheet is created according to the attribute of the box. The format of the data sheet is determined for each attribute of the box (raw material purchase, product sales, disassembly device, assembly device, mixing), which is displayed on the monitor 108 and waits for setting information of the user 200. An address using the box name NAME (B), the input line FROM_NAME (L), and the output line NAME (L) _TO is added to the table cell.

[ステップS14] ユーザ200によって各データシートのテーブルにデータが設定されると、これをモニタ108に表示するとともに、テーブルデータを作成し、テーブルデータファイル132に設定する。   [Step S14] When data is set in the table of each data sheet by the user 200, this is displayed on the monitor 108, table data is created, and set in the table data file 132.

以上の処理手順が実行されることにより、プロセスフローデータファイル131とテーブルデータファイル132が設定される。続いて、これらを用いた最適化計算が開始される。   By executing the above processing procedure, the process flow data file 131 and the table data file 132 are set. Subsequently, optimization calculation using these is started.

[ステップS15] ステップS12で作成されたプロセスフローデータに基づき、全てのボックスに対して変換データの元となるFROM_NAME(L)_TO情報を作成し、かつ対応するボックスのデータシート内の該当する処理データ(数値)を取り出して、LP式の元となる情報を作成する。   [Step S15] Based on the process flow data created in step S12, FROM_NAME (L) _TO information that is the source of conversion data is created for all boxes, and the corresponding processing in the data sheet of the corresponding box Data (numerical value) is taken out and information that is the basis of the LP formula is created.

[ステップS16] ステップS15によって作成されたLP式の元となる情報を用いて、FROM_NAME(L)_TOに対応するLP式用の内部変数を生成し、変換データを作成し、変換データファイル133に設定するとともに、内部変数によるLP式データを作成し、LPモデルファイル134に設定する。   [Step S16] Using the information based on the LP expression created in step S15, an internal variable for LP expression corresponding to FROM_NAME (L) _TO is generated, converted data is generated, and the converted data file 133 is stored. In addition to setting, LP type data by internal variables is created and set in the LP model file 134.

[ステップS17] 数理計画ソルバー150を呼び出し、最適化計算を行う。最適化計算結果として、LP解ファイル135が設定される。
[ステップS18] ステップS16で設定された変換データファイル133と、ステップS17で作成されたLP解ファイル135を用いて、ステップS12でモニタ108に表示された生産プロセスフロー上に、最適計算結果を表示させる。同時に、該当するボックスのデータシート内に最適化計算結果を表示させる。
[Step S17] The mathematical programming solver 150 is called to perform optimization calculation. An LP solution file 135 is set as an optimization calculation result.
[Step S18] Using the converted data file 133 set in Step S16 and the LP solution file 135 created in Step S17, the optimum calculation result is displayed on the production process flow displayed on the monitor 108 in Step S12. Let At the same time, the optimization calculation result is displayed in the data sheet of the corresponding box.

以上の処理手順が実行されることにより、LP最適化計算が行われ、結果がユーザに提供される。
ここで、具体例を挙げて計画最適化計算処理について説明する。図7は、2種類の原料を混合する生産プロセスの生産プロセスフローを示した図である。
By executing the above processing procedure, LP optimization calculation is performed and the result is provided to the user.
Here, the plan optimization calculation process will be described with a specific example. FIG. 7 is a diagram showing a production process flow of a production process in which two kinds of raw materials are mixed.

この生産プロセスの生産プロセスフローは、2種類の原料(コーヒーと牛乳)を混ぜ合わせて2種類の製品レギュラーとカフェオレを製造する工程を示しており、原料購入(コーヒーエキス)41、原料購入(牛乳)42、混合装置45、製品(レギュラー)47および製品(カフェオレ)49のボックスと、原料購入(コーヒーエキス)41と混合装置45を接続するコーヒー43、原料購入(牛乳)42と混合装置45を接続する牛乳44、混合装置45と製品(レギュラー)47を接続するレギュラー46および混合装置45と製品(カフェオレ)49を接続するカフェオレ48のラインによって表現されている。   The production process flow of this production process shows the process of producing two types of regular products and café au lait by mixing two types of raw materials (coffee and milk). Raw material purchase (coffee extract) 41, raw material purchase ( Milk) 42, mixing device 45, product (regular) 47 and box of product (cafe au lait) 49, coffee 43 connecting raw material purchase (coffee extract) 41 and mixing device 45, raw material purchase (milk) 42 and mixing device It is expressed by the lines of milk 44 that connects 45, regular 46 that connects the mixing device 45 and the product (regular) 47, and cafe au lait 48 that connects the mixing device 45 and the product (cafe au lait) 49.

このような生産プロセスフローが作成されると、生産プロセスフローのボックス情報、ライン情報から、ボックスの属性に応じたテーブルシートが自動作成される。
図8は、2種類の原料を混合するボックスのテーブルシートを示した図である。図は、混合装置45のテーブルシート例を示している。
When such a production process flow is created, a table sheet corresponding to the box attribute is automatically created from the box information and line information of the production process flow.
FIG. 8 is a view showing a table sheet of a box in which two kinds of raw materials are mixed. The figure shows an example of a table sheet of the mixing device 45.

生産プロセスフローのボックス属性(組立装置)から、混合装置用のテーブル50が自動作成され、ライン情報からテーブルの行に出力側にレギュラー51aとカフェオレ51bが設定され、テーブルの列に入力側のコーヒー52と牛乳53が自動設定される。この状態から、ユーザが処理データ、たとえば、混合のバランス情報54として、レギュラーは、コーヒーと牛乳が0.9と0.1、カフェオレは、コーヒーと牛乳が0.6と0.4の割合で混合されることを設定する。また、必要であれば、下限55や上限56なども設定する。ここでは、カフェオレの下限55として、150が設定され、カフェオレは最低でも150は生産しなければならないことが設定されている。また、用役57として、原料であるコーヒーエキスと牛乳それぞれのコスト4円と6円が設定され、牛乳は購入上限58として、最高でも100しか買うことができないことが設定されている。さらに、図の例では、LP最適解(コーヒー解、牛乳解)もテーブルに設定できるようにテーブルが作成されている。   A table 50 for the mixing device is automatically created from the box attribute (assembly device) of the production process flow, the regular 51a and cafe au lait 51b are set on the output side in the table row from the line information, and the input side is set in the table column. Coffee 52 and milk 53 are automatically set. From this state, the user is processing data, for example, the balance information 54 of mixing, the regular is a ratio of coffee and milk 0.9 and 0.1, the cafe au lait is a ratio of coffee and milk 0.6 and 0.4 Set to be mixed in. If necessary, a lower limit 55, an upper limit 56, and the like are also set. Here, 150 is set as the lower limit 55 of café au lait, and it is set that at least 150 must be produced. In addition, as the utility 57, the costs of 4 yen and 6 yen for the coffee extract and the milk, which are the raw materials, are set, and it is set that the milk can be purchased only 100 at the maximum as the purchase upper limit 58. Furthermore, in the example of the figure, the table is created so that the LP optimum solution (coffee solution, milk solution) can also be set in the table.

このように設定が終了し、LP計算処理が開始されると、全てのボックスに対し、FROM_NAME(L)_TO情報が作成され、かつ対応するボックスのテーブル内の該当する処理データと併せて、LP式の元となる情報を作成する。たとえば、原料購入41であれば、
NAME:コーヒーエキス
属性:原料購入
出力:コーヒーエキス_コーヒー_混合装置
コスト:4
といった情報が作成される。
When the setting is completed and the LP calculation process is started, FROM_NAME (L) _TO information is created for all boxes, and the corresponding process data in the corresponding box table is combined with the LP data. Create the information that is the basis of the expression. For example, if raw material purchase 41,
NAME: Coffee extract Attribute: Raw material purchase Output: Coffee extract_Coffee_Mixing device Cost: 4
Such information is created.

同様に、混合装置45であれば、
NAME:混合装置
属性:組立装置
出力:混合装置_レギュラー_レギュラー_製品(レギュラー),
混合装置_カフェオレ_製品(カフェオレ)
入力1:コーヒーエキス_コーヒー_混合装置_1,0.9,0.6
入力2:牛乳_牛乳_混合装置0.1,0.4
入力上限:なし、100
入力下限:なし、なし
出力上限:なし、なし
出力下限:なし、150
という情報が作成される。
Similarly, if the mixing device 45,
NAME: Mixing device Attribute: Assembly device Output: Mixing device_Regular_Regular_Product (Regular),
Mixing device_cafe au lait_product (cafe au lait)
Input 1: Coffee extract_Coffee_Mixing device_1, 0.9, 0.6
Input 2: Milk_milk_mixing device 0.1, 0.4
Input limit: None, 100
Input lower limit: None, None Output upper limit: None, None Output lower limit: None, 150
Is created.

続いて、抽出された情報に基づき、LP式用の内部変数を生成して変数データファイルとLP式ファイルを作成する。
この例では、変換データとして、内部変数X1、X2、X3およびX4をそれぞれ、ライン(レギュラー)48、ライン(カフェオレ)46、ライン(コーヒー)43、ライン(牛乳)44に対応させ、
X1,混合装置_レギュラー_レギュラー
X2,混合装置_カフェオレ_製品(カフェオレ)
X3,原料購入(コーヒーエキス)_コーヒー_混合装置
X4,原料購入(牛乳)_牛乳_混合装置 ・・・(1)
と作成する。
Subsequently, based on the extracted information, an internal variable for the LP equation is generated to create a variable data file and an LP equation file.
In this example, internal variables X1, X2, X3, and X4 are respectively associated with line (regular) 48, line (cafe au lait) 46, line (coffee) 43, and line (milk) 44 as conversion data.
X1, Mixing device_Regular_Regular X2, Mixing device_Cafe au lait_Product (Cafe au lait)
X3, raw material purchase (coffee extract) _coffee_mixing device X4, raw material purchase (milk) _milk_mixing device (1)
And create.

LPモデルは、これらの内部変数とテーブルデータ51の処理データを用いて、
Maximize
100X1+120X2−6X4−4X3
Subject To
s1:0.9X1 +0.6X2 −X3 = 0
s2:0.1X1 +0.4X2 −X4 = 0
Bounds
150<=X2
X4<=100
End ・・・(2)
と作成される。
The LP model uses these internal variables and the processing data of the table data 51,
Maximize
100X1 + 120X2-6X4-4X3
Subject To
s1: 0.9X1 + 0.6X2-X3 = 0
s2: 0.1X1 + 0.4X2-X4 = 0
Bounds
150 <= X2
X4 <= 100
End (2)
And created.

このようなLPモデルに基づき最適化演算が行われ、LP解データが設定される。この場合、LP解データとして、X1=400.00、X2=150.00、X3=450.00、X4=100.00が算出される。   An optimization calculation is performed based on such an LP model, and LP solution data is set. In this case, X1 = 400.00, X2 = 150.00, X3 = 450.00, and X4 = 100.00 are calculated as LP solution data.

算出されたLP解データを図7に示した生産プロセスフローのラインに重ねて表示する。図9は、2種類の原料を混合する生産プロセスの生産プロセスフローに最適化計算結果を付加した表示例を示した図である。   The calculated LP solution data is displayed superimposed on the production process flow line shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing a display example in which an optimization calculation result is added to a production process flow of a production process in which two kinds of raw materials are mixed.

最適化計算結果により得られたLP解データは、対応するライン上に表示される。図の例では、レギュラー46のLP解(X1=400.00)、カフェオレ48のLP解(X2=150.00)、コーヒー43のLP解(X3=450.00)および牛乳44のLP解(X4=100.00)が表示されている。   The LP solution data obtained from the optimization calculation result is displayed on the corresponding line. In the example of the figure, LP solution of regular 46 (X1 = 400.00), LP solution of cafe au lait 48 (X2 = 150.00), LP solution of coffee 43 (X3 = 450.00) and LP solution of milk 44 (X4 = 100.00) is displayed.

(2)マテバラ展開処理
次に、マテバラ展開処理部140の処理について説明する。図10は、本実施の形態のマテバラ展開処理手順を示したフローチャートである。
(2) Matebara Development Processing Next, the processing of the materialization processing unit 140 will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the materialization processing procedure of the present embodiment.

マテバラ展開指示により、処理が開始される。
[ステップS21] 対象生産プロセスフローの製品ボックスに入力される要素、すなわち、変換データファイル内のFROM_NAME(L)_TOを検索し、TOに製品販売ボックスの名称を持つ入力要素を検索する。そして、全ての入力要素に対し、順に以下の処理を行う。
Processing is started in response to the materialization deployment instruction.
[Step S21] An element input to the product box of the target production process flow, that is, FROM_NAME (L) _TO in the converted data file is searched, and an input element having the name of the product sales box in TO is searched. Then, the following processing is sequentially performed on all input elements.

[ステップS22] ステップS21によって検索された入力要素のうちの1つを生産プロセスフローの逆展開を行うための引当要素とし、LP解データよりその引当値を設定する。   [Step S22] One of the input elements retrieved in step S21 is set as an allocation element for reverse development of the production process flow, and the allocation value is set from the LP solution data.

[ステップS23] 変換データファイル133から引当要素に対応する変換データ(引当要素をNAME(L)とし、TOに現ボックスが設定される変換データ)を読み出し、変換データFROM_NAME(L)_TOより、FROMに設定される次のボックスの名称を取得する。FROMに設定されるボックスは、生産プロセスフローの前工程を示すボックスであり、逆展開時には、次のボックスになる。   [Step S23] The conversion data corresponding to the allocation element (conversion data in which the allocation element is NAME (L) and the current box is set in TO) is read from the conversion data file 133, and FROM is converted from the conversion data FROM_NAME (L) _TO. Gets the name of the next box set to. The box set in the FROM is a box indicating the previous process of the production process flow, and becomes the next box at the time of reverse development.

[ステップS24] ステップS23で取得した次のボックスの名称に基づき、プロセスフローデータを検索し、その属性情報を取得する。
[ステップS25] ボックスの属性に応じて処理を分岐させる。ボックスの属性が分解装置、組立装置、混合など、データシートを持つ属性である場合には、処理をステップS26へ進める。ボックスの属性が分岐など、データシートを持たない属性である場合には、処理をステップS27へ進める。ボックスの属性が原料購入である場合には、処理をステップS28へ進める。
[Step S24] Based on the name of the next box acquired in step S23, the process flow data is searched and its attribute information is acquired.
[Step S25] The process is branched according to the attribute of the box. If the box attribute is an attribute having a data sheet, such as a disassembling device, an assembling device, or a mixing device, the process proceeds to step S26. If the box attribute is an attribute that does not have a data sheet, such as a branch, the process proceeds to step S27. If the box attribute is raw material purchase, the process proceeds to step S28.

[ステップS26] ボックスの属性がデータシートを持つ(データシート有)の場合のマテバラ演算処理を行い、当該ボックスに関するマテバラ展開データを算出し、マテバラ展開ファイルに設定する。そして、ステップS23に戻り、引当要素に関する逆展開時の次のボックスを検索する手順からの処理を行う。   [Step S26] When the box attribute has a data sheet (with a data sheet), a materialized processing is performed to calculate materialized expansion data related to the box and set it in the materialized expansion file. Then, the process returns to step S23, and the processing from the procedure for searching for the next box at the time of reverse expansion related to the allocation element is performed.

[ステップS27] ボックスの属性がデータシートを持たない(データシート無)の場合のマテバラ演算処理を行い、当該ボックスに関するマテバラ展開データを算出し、マテバラ展開ファイルに設定する。そして、ステップS23に戻り、引当要素に関する逆展開時の次のボックスを検索する手順からの処理を行う。   [Step S27] When the attribute of the box does not have a data sheet (no data sheet), a materialized calculation process is performed to calculate materialized expansion data related to the box and set it in the materialized expansion file. Then, the process returns to step S23, and the processing from the procedure for searching for the next box at the time of reverse expansion related to the allocation element is performed.

[ステップS28] ボックスの属性が原料購入である場合、このボックスが逆展開における最終のボックスであるので、この引当要素に関するマテバラ展開終了と判断する。そして、他の製品ボックス入力要素があるかどうかを判定する。ある場合には、ステップS22に戻って、まだマテバラ展開が行われていない引当要素のマテバラ展開を行う。ない場合には、マテバラ展開を終了する。   [Step S28] If the attribute of the box is purchase of raw materials, this box is the final box in the reverse development, so it is determined that the materialization expansion for this allocation element has ended. Then, it is determined whether there is another product box input element. If there is, the process returns to step S22, and materialization of the allocation element that has not yet been materialized is performed. If not, the materialized deployment is terminated.

以上の処理手順が実行されることにより、製品ボックスの入力要素ごと(製品別)に、次ボックスが「原料購入」に到達するまで、変換データに基づいてステップS23からステップS27までの処理が繰り返され、生産プロセスフローが逆展開される。同時に、ステップS26およびステップS27のマテバラ演算処理によって、ボックスごとにマテバラ計算が行われ、製品を構成する中間製品の必要量が算出される。   By executing the above processing procedure, the processing from step S23 to step S27 is repeated for each input element of the product box (by product) until the next box reaches “raw material purchase”. This reverses the production process flow. At the same time, the materialized calculation is performed for each box by the materialized material calculation processing in step S26 and step S27, and the necessary amount of intermediate products constituting the product is calculated.

ここで、ステップS26およびステップS27のマテバラ演算について説明する。
図11は、本実施の形態のデータシート有のマテバラ演算処理の処理手順を示したフローチャートである。
Here, the materialized calculation in step S26 and step S27 will be described.
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of the materialized arithmetic processing with a data sheet according to the present embodiment.

[ステップS261] 前処理で指定されたボックス(引当要素に関する逆展開における次のボックス)の名称に基づき、ボックスに入力される全ての入力要素を検索する。すなわち、変換データファイルを検索し、FROM_NAME(L)_TOにおいて、TOに指定されたボックス名称が設定される入力要素を検索する。そして、全ての入力要素に対し、順に以下の処理を行う。   [Step S261] Based on the name of the box specified in the preprocessing (the next box in the reverse expansion related to the allocation element), all input elements input to the box are searched. That is, the conversion data file is searched, and an input element in which the box name designated by TO is set is searched in FROM_NAME (L) _TO. Then, the following processing is sequentially performed on all input elements.

[ステップS262] ステップS261によって検索された入力要素のうちの1つを引当要素によって引き当てられる被引当要素とし、LP解データよりその引当基礎値を設定する。   [Step S262] One of the input elements searched in Step S261 is set as an allocated element to be allocated by the allocation element, and the allocation basic value is set from the LP solution data.

[ステップS263] 当該ボックスのデータシートより、要素に対する処理データを取得する。
[ステップS264] 被引当要素に関するマテバラ計算処理を行う。すなわち、引当要素の引当値、ステップS262で設定された引当基礎値およびステップS263で読み出した処理データを用いて、被引当要素の被引当値を算出する。算出結果は、マテバラ展開データに設定する。
[Step S263] The processing data for the element is acquired from the data sheet of the box.
[Step S264] A materialization calculation process for the allocated element is performed. That is, the provision value of the provisioned element is calculated using the provision value of the provision element, the provision basic value set in step S262 and the processing data read in step S263. The calculation result is set in the materialized development data.

[ステップS265] ステップS262で設定された被引当要素を次回逆展開における引当要素、ステップS264で算出した被引当要素の被引当値を引当要素の引当値に設定する。   [Step S265] The allocated element set in step S262 is set as the allocated element in the next reverse expansion, and the allocated value of the allocated element calculated in step S264 is set as the allocated value of the allocated element.

[ステップS266] 他のボックス入力要素があるかどうかを調べる。ある場合には、ステップS262に戻って、マテバラ演算が行われていない次のボックス入力要素のマテバラ演算処理を行う。ない場合には、このボックスに関するマテバラ演算を終了する。   [Step S266] It is checked whether there is another box input element. If there is, the process returns to step S262, and the material box calculation process of the next box input element that has not been processed is performed. If not, the materialized operation for this box is terminated.

図12は、本実施の形態のデータシート無のマテバラ演算処理の処理手順を示したフローチャートである。
[ステップS271] 前処理で指定されたボックスの名称に基づき、ボックスに入力される全ての入力要素を検索する。すなわち、変換データファイルを検索し、FROM_NAME(L)_TOにおいて、TOに指定されたボックス名称が設定される入力要素を検索する。そして、全ての入力要素に対し、順に以下の処理を行う。
FIG. 12 is a flowchart showing the processing procedure of the materialized calculation process without a data sheet according to the present embodiment.
[Step S271] Based on the name of the box specified in the preprocessing, all input elements input to the box are searched. That is, the conversion data file is searched, and an input element in which the box name designated by TO is set is searched in FROM_NAME (L) _TO. Then, the following processing is sequentially performed on all input elements.

[ステップS272] ステップS271によって検索された入力要素のうちの1つを引当要素によって引き当てられる被引当要素とし、LP解データよりその引当基礎値を設定する。   [Step S272] One of the input elements searched in step S271 is set as an allocated element to be allocated by the allocation element, and the allocation basic value is set from the LP solution data.

[ステップS273] 被引当要素に関するマテバラ計算処理を行う。すなわち、引当要素の引当値と、ステップS272で設定された引当基礎値を用いて、被引当要素の被引当値を算出する。算出結果は、マテバラ展開データに設定する。   [Step S273] A materialized calculation process related to the allocated element is performed. That is, the provision value of the provisioned element is calculated using the provision value of the provision element and the provision basic value set in step S272. The calculation result is set in the materialized development data.

[ステップS274] ステップS272で設定された被引当要素を次回逆展開における引当要素、ステップS273で算出した被引当要素の被引当値を引当要素の引当値に設定する。   [Step S274] The allocation element set in step S272 is set as the allocation element in the next reverse expansion, and the allocation value of the allocation element calculated in step S273 is set as the allocation value of the allocation element.

[ステップS275] 他のボックス入力要素があるかどうかを調べる。ある場合には、ステップS272に戻って、次のボックス入力要素のマテバラ演算処理を行う。ない場合には、このボックスに関するマテバラ演算を終了する。   [Step S275] Check whether there is another box input element. If there is, the process returns to step S272 and the material box calculation process of the next box input element is performed. If not, the materialized operation for this box is terminated.

以上の処理手順が実行されることにより、マテバラ展開によって検索されたボックスに対するマテバラ計算が行われ、製品を構成する被引当要素の量が算出される。
さらに、マテバラ展開によって、原料から製品までの工程途中で生成され、製品を構成する中間製品の必要量から中間製品を構成する中間製品原料の必要量を求めることができる。
By executing the above processing procedure, the materialized calculation is performed on the box searched by the materialized expansion, and the amount of allocated elements constituting the product is calculated.
Furthermore, the necessary amount of the intermediate product raw material that constitutes the intermediate product can be obtained from the necessary amount of the intermediate product that is generated during the process from the raw material to the product by the materialized development.

ここで、具体例を挙げて計画最適化計算処理について説明する。
図9に示した2種類の原料(コーヒーと牛乳)を混合する生産プロセスフローの最適化計算結果表示では、それぞれの原料の総使用量と、生成される製品の量は表示される。しかしながら、各製品別の原料使用量は算出されない。そこで、マテバラ展開を行って、製品別の生成プロセスフローを作成し、LP解データから逆算すれば、レギュラーとカフェオレのそれぞれの原料使用量を算出することができる。
Here, the plan optimization calculation process will be described with a specific example.
In the optimization calculation result display of the production process flow for mixing two kinds of raw materials (coffee and milk) shown in FIG. 9, the total usage amount of each raw material and the amount of products to be generated are displayed. However, the amount of raw material used for each product is not calculated. Therefore, if the material flow is developed to create a production process flow for each product and back-calculate from the LP solution data, the raw material usage amounts for regular and cafe au lait can be calculated.

たとえば、製品(カフェオレ)49からマテバラ展開を行うと、前のブロックは混合装置45が検索される。混合装置45から出力されるカフェオレ(48)の必要量は、150.00であることから、混合装置45に入力するコーヒー43と牛乳44の総使用量150.00が算出される。混合装置45のカフェオレの混合割合は、テーブル50を参照するとコーヒー0.6に対し牛乳0.4であることから、原料使用量は、コーヒー90.00、牛乳60.00であることが算出される。レギュラーについても同様に算出することができる。   For example, when the product (cafe au lait) 49 is expanded, the mixing device 45 is searched for the previous block. Since the required amount of café au lait (48) output from the mixing device 45 is 150.00, the total usage amount 150.00 of the coffee 43 and milk 44 input to the mixing device 45 is calculated. Since the mixing ratio of the café au lait of the mixing device 45 is 0.4 for milk with respect to 0.6 for coffee with reference to the table 50, the raw material usage is calculated to be 90.00 for coffee and 60.00 for milk. Is done. The same calculation can be made for regular.

この例は簡単なので、混合装置45のテーブル50から容易に算出することができるが、モデルが大きくなると算出することは困難である。
以下、実際の適用例に近い生産プロセスフローの例で説明する。
Since this example is simple, it can be easily calculated from the table 50 of the mixing device 45, but it is difficult to calculate when the model becomes large.
Hereinafter, an example of a production process flow close to an actual application example will be described.

図13は、石油精製の生産プロセスフローの一例を示した図である。説明に関係するブロックおよびラインにのみ番号を付し、説明を行う。
原材料ブロックである原油201と、製品ブロックである製品207と、装置ブロックであるTOP202、PLAT206と、分岐ブロックであるTOPNB203、TOPSW204、TOPLPG205がラインによって接続されている。なお、図のラインの名称の前の数値は、LP解データである。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a production process flow for petroleum refining. Only the blocks and lines related to the explanation will be numbered and explained.
Crude oil 201 as a raw material block, product 207 as a product block, TOP202 and PLAT 206 as device blocks, and TOPNB 203, TOPSW 204, and TOPLPG 205 as branch blocks are connected by lines. In addition, the numerical value before the name of the line of a figure is LP solution data.

各ラインの変換データは、それぞれ、ライン210が「X1=原油_CR1_TOP、原油_CR2_TOP、原油_CR3_TOP」になる。同様に、ライン211は「X2=TOP_SW_TOPSW」、ライン212は「X3=TOP_TNAP_TOPNB」、ライン213は「X4=TOPSW_SN_TOPNB」、ライン214は「X5=TOPNB_PNAP_PLAT」、ライン215は「X6=TOP_TLPG_TOPLPG」、ライン216は「X7=PLAT_PLPG_TOPLPG」、ライン217は「X8=TOPLPG_LPG_製品」、ライン218は「X9=TOPNB_NAP_製品」、ライン219は「X10=MIXG_GASO_製品」、ライン220は「X11=UNIF_KERO_製品」、ライン221は「X12=BLF_FUEL_製品」と表記される。   In the converted data of each line, the line 210 becomes “X1 = crude oil_CR1_TOP, crude oil_CR2_TOP, crude oil_CR3_TOP”. Similarly, the line 211 is “X2 = TOP_SW_TOPSW”, the line 212 is “X3 = TOP_TNAP_TOPNB”, the line 213 is “X4 = TOPSW_SN_TOPNB”, the line 214 is “X5 = TOPNB_PNAP_PLAT”, the line 215 is “X6 = TOP_TLPG_TOPLPG”, the line 2 Is “X7 = PLAT_PLPG_TOPLPG”, line 217 is “X8 = TOPLPG_LPG_product”, line 218 is “X9 = TOPNB_NAP_product”, line 219 is “X10 = MIXG_GASO_product”, line 220 is “X11 = UNIF_KERO_product”, and line 221 is “X12 = BLF_FUEL_product” is written.

この生産プロセスフローについて、製品別に原料使用量を算出する場合について説明する。
まず、製品207の入力要素を検索する。変換データのTOが製品の変換データを検索すると、「X1=TOPLPG_LPG_製品」、「X2=TOPNB_NAP_製品」、「X3=MIXG_GASO_製品」、「X4=UNIF_KERO_製品」、「X5=BLF_FUEL_製品」が検索される。すなわち、入力要素として製品LPG、NAP、GASO、KEROおよびFUELがある。
Regarding this production process flow, the case where the amount of raw material used is calculated for each product will be described.
First, the input element of the product 207 is searched. When the conversion data TO searches for the conversion data of the product, “X1 = TOPLPG_LPG_product”, “X2 = TOPNB_NAP_product”, “X3 = MIXG_GASO_product”, “X4 = UNIF_KERO_product”, “X5 = BLF_FUEL_product” are searched. The That is, there are products LPG, NAP, GASO, KERO, and FUEL as input elements.

以下、製品LPGに関するマテバラ展開を行うとして説明する。
入力要素(X1=TOPLPG_LPG=製品)を生産プロセスフローの逆展開を行う引当要素とし、LP解データ(X1=34.61)よりその引当値を設定すると、引当要素とその値は、
TOPLPG_LPG_製品=34.61 ・・・(3)
となる。
In the following, description will be made assuming that materialized development relating to the product LPG is performed.
When an input element (X1 = TOPLPG_LPG = product) is an allocation element for reverse development of the production process flow, and the allocation value is set from the LP solution data (X1 = 34.61), the allocation element and its value are
TOPLPG_LPG_product = 34.61 (3)
It becomes.

次に、引当要素から逆展開における次のボックス(変換データのFROM)の名称「TOP_LPG」を取得し、プロセスフローデータより属性情報(分岐)を取得する。属性が分岐であるので、ボックス「TOPLPG」はデータシートを持たない。   Next, the name “TOP_LPG” of the next box (FROM of conversion data) in the reverse expansion is acquired from the allocation element, and attribute information (branch) is acquired from the process flow data. Since the attribute is a branch, the box “TOPLPG” does not have a data sheet.

続いて、ボックス「TOPLPG」205の入力要素を検索する。TOに設定する変換データを検索すると、「X6=TOP_TLPG_TOPLPG」、「X7=PLAT_PLPG_TOPLPG」が抽出される。抽出された、「TOP_TLPG_TOPLPG」および「PLAT_PLPG_TOPLPG」が被引当要素になり、そのLP解データが被引当基礎値になる。ここでは、被引当要素「TOP_TLPG_TOPLPG」について被引当基礎値として、TOP_TLPG_TOPLPG=23.84が得られる。TOPLPGでは、被引当値は、被引当基礎値と同じになることから、被引当値は、TOP_TLPG_TOPLPG=23.84になる。   Subsequently, the input element of the box “TOPLPG” 205 is searched. When conversion data to be set in TO is searched, “X6 = TOP_TLPG_TOPLPG” and “X7 = PLAT_PLPG_TOPLPG” are extracted. The extracted “TOP_TLPG_TOPLPG” and “PLAT_PLPG_TOPLPG” are the allocated elements, and the LP solution data is the allocated basic value. Here, TOP_TLPG_TOPLPG = 23.84 is obtained as the provisioned basic value for the provisioned element “TOP_TLPG_TOPLPG”. In TOPLPG, the provisioned value is the same as the provisioned basic value, so the provisioned value is TOP_TLPG_TOPLPG = 23.84.

以降、TOP_TLPG_TOPLPGを引当要素、23.84を引当値として次ブロックを検索し、同様の処理を行う。
以上の処理を繰り返すことによって、最終の製品LPGが生成されるまでに生成される中間製品の必要量と、原料から中間製品を経て製品LPGまでの生成プロセスフローを得ることができる。また、生成プロセスフローのラインを生産プロセスフロー上にハイライト表示することにより、所定の製品が生成されるまでのプロセスが容易にわかるようになる。さらに、このとき、中間製品の必要量などを表示することにより、ユーザに詳細な生成プロセス情報を提供することができる。
Thereafter, the next block is searched using TOP_TLPG_TOPLPG as an allocation element and 23.84 as an allocation value, and the same processing is performed.
By repeating the above processing, it is possible to obtain a necessary amount of intermediate product generated until the final product LPG is generated and a generation process flow from the raw material through the intermediate product to the product LPG. In addition, by highlighting the production process flow line on the production process flow, the process until a predetermined product is produced can be easily understood. Further, at this time, detailed generation process information can be provided to the user by displaying the necessary amount of the intermediate product.

このように変換データに基づき、中間製品をたどりマテバラ展開を行うと、製品LPGのマテバラ構成図が作成できる。マテバラ構成図を用いて、さらに中間製品における原料の必要量を算出することができる。   As described above, when the intermediate product is traced and developed based on the conversion data, the material LPG configuration diagram of the product LPG can be created. The required amount of raw material in the intermediate product can be further calculated using the materialized block diagram.

図14は、本実施の形態のマテバラ構成図の一例を示した図である。なお、図で()内の数値はLP計算結果、<>はLP計算時のテーブルデータ(収率)を示す。
変換データを逆にたどっていくことにより、製品LPGの生成プロセスにおいて生成される中間製品が逆展開される。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a materialized configuration diagram of the present embodiment. In the figure, numerical values in parentheses indicate LP calculation results, and <> indicates table data (yield) at the time of LP calculation.
By tracing the conversion data in reverse, the intermediate product generated in the product LPG generation process is reversely developed.

TOP装置を例にとってみると、TLPGは、原料C1、C2、C3がTOP装置を経由してできる。TOP装置におけるTLPGの収率は、0.03、0.02、0(C1、C2、C3)であり、TOP装置への入力量は、583.7、316.3、100(C1、C2、C3)になる。   Taking a TOP device as an example, TLPG is made from raw materials C1, C2, and C3 via the TOP device. The yield of TLPG in the TOP device is 0.03, 0.02, 0 (C1, C2, C3), and the input amount to the TOP device is 583.7, 316.3, 100 (C1, C2, C3).

ここで、TOP装置で生成されたTLPGは、全てが製品LPGになるので、TLPG23.84を生成するために使用したCR1、CR2、CR3の使用量CR1’、CR2’、CR3’は、
CR1’=583.7*0.03 = 17.51
CR2’=316.3*0.02 = 6.33
CR3’=100*0 = 0
になる。
Here, since the TLPG generated by the TOP device is all the product LPG, the usage amounts CR1 ′, CR2 ′, CR3 ′ of CR1, CR2, and CR3 used to generate TLPG23.84 are:
CR1 ′ = 583.7 * 0.03 = 17.51
CR2 ′ = 316.3 * 0.02 = 6.33
CR3 ′ = 100 * 0 = 0
become.

一方、TOP装置におけるTNAPの収率は、0.19、0.25、0.13(C1、C2、C3)であり、TOP装置への入力量は、583.7、316.3、100(C1、C2、C3)になる。   On the other hand, the yield of TNAP in the TOP device is 0.19, 0.25, 0.13 (C1, C2, C3), and the input amount to the TOP device is 583.7, 316.3, 100 ( C1, C2, C3).

ここで、TOP装置で生成されたTNAPは、一部が製品LPGになるので、TNAP10.42を生成するために使用したCR1、CR2、CR3の使用量CR1’、CR2’、CR3’は、
CR1’=(583.7*0.19)*10.42/(583.7*0.19+316*0.25+100*0.13) = 5.89
CR2’=(316.3*0.25)*10.42/(583.7*0.19+316*0.25+100*0.13) = 4.05
CR3’=(100*0.13)*10.42/(583.7*0.19+316*0.25+100*0.13) = 5.89
になる。
Here, since the TNAP generated by the TOP device partially becomes a product LPG, the usage amounts CR1 ′, CR2 ′, CR3 ′ of CR1, CR2, CR3 used to generate TNAP 10.42 are:
CR1 ′ = (583.7 * 0.19) * 10.42 / (583.7 * 0.19 + 316 * 0.25 + 100 * 0.13) = 5.89
CR2 ′ = (316.3 * 0.25) * 10.42 / (583.7 * 0.19 + 316 * 0.25 + 100 * 0.13) = 4.05
CR3 ′ = (100 * 0.13) * 10.42 / (583.7 * 0.19 + 316 * 0.25 + 100 * 0.13) = 5.89
become.

このように、マテバラ計算は、構成図とそれぞれ経由する装置の収率データを用いてLP計算結果である製品の生成量から、製品を構成する中間製品の必要量を求め、そこで求められた中間製品の必要量から、中間製品を構成する中間製品・原料の必要量を求めるといった、再帰的な計算を繰り返すことによって行われる。   In this way, in the materialization calculation, the required amount of the intermediate product constituting the product is obtained from the production amount of the product that is the LP calculation result using the configuration diagram and the yield data of the device via each, and the intermediate value obtained there This is done by repeating recursive calculations, such as determining the required amount of intermediate products and raw materials that make up the intermediate product from the required amount of product.

上記の説明では、プロセス産業への適用例を示したが、本発明の適用はプロセス産業に限定されない。たとえば、加工系の生産計画最適化にも適用することができる。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、計画最適化装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなどがある。光ディスクには、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)などがある。
In the above description, the application example to the process industry is shown, but the application of the present invention is not limited to the process industry. For example, the present invention can be applied to optimization of a production system production plan.
The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program describing the processing contents of the functions that the plan optimization apparatus should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Examples of the magnetic recording device include a hard disk device (HDD), a flexible disk (FD), and a magnetic tape. Examples of the optical disc include a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), and a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable). Magneto-optical recording media include MO (Magneto-Optical disk).

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROMなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。   When distributing the program, for example, portable recording media such as a DVD and a CD-ROM in which the program is recorded are sold. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。   The computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. Further, each time the program is transferred from the server computer, the computer can sequentially execute processing according to the received program.

(付記1) 生産プロセスフローを作成し、線形計画法を用いて前記生産プロセスフローを最適化する生産計画を求める生産計画プログラムにおいて、
コンピュータを、
生産プロセスにおける各種要素を処理する処理工程と、前記処理工程を経由する前記各種要素の流れとによって前記生産プロセスを表した生産プロセスフローを記述するプロセスフローデータと、前記処理工程で行われる処理に関連する処理データとを用いて、前記生産プロセスフロー上の前記要素の流れを変数とする変換データとともに前記生産プロセスフローのLPモデルを作成するLPモデル作成手段、
前記LPモデルに基づいて最適化計算を行ってLP解データを算出する最適化計算手段、
前記生産プロセスフローにおける所定の要素の流れを前記変換データに基づいて製品から逆展開して製品別の生成プロセスフローを作成するとともに、前記LP解データから逆算して前記所定の要素の量を算出するフロー逆展開手段、
として機能させることを特徴とする生産計画プログラム。
(Supplementary Note 1) In a production planning program that creates a production process flow and obtains a production plan that optimizes the production process flow using linear programming,
Computer
Process flow data describing a production process flow representing the production process by processing steps for processing various elements in the production process, and flows of the various elements passing through the processing steps, and processing performed in the processing steps LP model creating means for creating an LP model of the production process flow together with conversion data using the flow of the element on the production process flow as a variable using related processing data;
Optimization calculation means for calculating LP solution data by performing optimization calculation based on the LP model;
The flow of a predetermined element in the production process flow is reversely developed from a product based on the conversion data to create a production process flow for each product, and the amount of the predetermined element is calculated by back calculating from the LP solution data Flow reverse expansion means,
Production planning program characterized by functioning as

(付記2) 前記LPモデル作成手段において、
前記変換データとして、前記プロセスフローデータに基づき、全ての前記要素の流れを、該要素の流れの起点となる処理工程の識別情報、前記要素の流れの識別情報および該要素の流れの終点となる処理工程の識別情報を持つ変数に変換して生成する、
処理を実行させることを特徴とする付記1記載の生産計画プログラム。
(Supplementary Note 2) In the LP model creating means,
As the conversion data, based on the process flow data, all the element flows become the processing step identification information, the element flow identification information, and the element flow end point. Generated by converting to a variable with processing process identification information,
The production planning program according to appendix 1, wherein the process is executed.

(付記3) 前記LPモデル作成手段において、
前記変換データと前記処理データとを用いてLP形式に基づく式データを生成し、前記要素の流れを変数に含むLPモデルを作成する、
処理を実行させることを特徴とする付記1記載の生産計画プログラム。
(Supplementary Note 3) In the LP model creating means,
Generate formula data based on LP format using the conversion data and the processing data, and create an LP model including the flow of the elements as variables.
The production planning program according to appendix 1, wherein the process is executed.

(付記4) 前記フロー逆展開手段において、
最終段の製品を示す前記処理工程を検索対象の処理工程とし、
前記検索対象の処理工程を終点側に設定する前記変換データを検索し、
検索された前記変換データから逆展開における次処理工程を特定し、
特定された前記次処理工程を前記検索対象の処理工程として前記変換データの検索からの処理を前記次処理工程が検索されなくなるまで繰り返す、
処理を実行させることを特徴とする付記1記載の生産計画プログラム。
(Supplementary Note 4) In the flow reverse expansion means,
The processing process indicating the final product is the processing process to be searched,
Search the conversion data for setting the processing step to be searched on the end point side,
Identify the next processing step in the reverse expansion from the converted data searched,
Repeat the processing from the search of the conversion data as the processing step to be searched for the specified next processing step until the next processing step is not searched,
The production planning program according to appendix 1, wherein the process is executed.

(付記5) 前記フロー逆展開手段において、
前記生産プロセスフローを前記製品から逆展開する際に、前記処理工程ごとに、前記処理工程の出力要素の必要量を生成するために必要な前記処理工程の入力要素の量を順次逆算することにより、前記製品を構成するために必要な前記処理工程の入力要素の必要量を算出する、
処理を実行させることを特徴とする付記1記載の生産計画プログラム。
(Supplementary Note 5) In the flow reverse expansion means,
When reversely developing the production process flow from the product, for each processing step, by sequentially calculating back the amount of input elements of the processing step necessary to generate the required amount of output elements of the processing step Calculating the required amount of input elements of the processing steps necessary to configure the product;
The production planning program according to appendix 1, wherein the process is executed.

(付記6) 前記フロー逆展開手段において、
前記製品別の生成プロセスフローに基づき、前記処理工程ごとに算出される前記処理工程の入力要素の必要量に含まれる原料の量を算出する、
処理を実行させることを特徴とする付記1記載の生産計画プログラム。
(Supplementary Note 6) In the flow reverse expansion means,
Based on the production process flow for each product, to calculate the amount of raw materials included in the required amount of input elements of the processing step calculated for each processing step,
The production planning program according to appendix 1, wherein the process is executed.

(付記7) 前記コンピュータを、
前記処理工程をブロック、および前記要素の流れを前記ブロックを連結する連結線として、前記生産プロセスフローの表示画面を作成するGUI処理手段、
として機能させることを特徴とする付記1記載の生産計画プログラム。
(Supplementary note 7)
GUI processing means for creating a display screen of the production process flow using the processing step as a block and the element flow as a connecting line connecting the blocks;
The production planning program according to appendix 1, wherein

(付記8) 前記GUI処理手段において、
前記フロー逆展開手段によって作成された前記任意の製品に関する前記製品別の生成プロセスフローに基づき、前記製品別の生成プロセスフローに含まれる前記要素の流れに対応する前記生産プロセスフロー表示画面上の前記連結線をハイライト表示する、
処理を実行させることを特徴とする付記7記載の生産計画プログラム。
(Supplementary Note 8) In the GUI processing means,
On the production process flow display screen corresponding to the flow of the elements included in the generation process flow for each product based on the generation process flow for each product related to the arbitrary product created by the flow reverse development means Highlight connecting lines,
The production planning program according to appendix 7, wherein the process is executed.

(付記9) 前記GUI処理手段において、
前記フロー逆展開手段によって前記LP解データから逆算された前記製品別の生成プロセスフローの前記処理工程ごとの前記入力要素の必要量を、前記生産プロセスフローの表示画面上に重ねて表示する、
処理を実行させることを特徴とする付記8記載の生産計画プログラム。
(Supplementary Note 9) In the GUI processing means,
The necessary amount of the input element for each processing step of the production process flow for each product, which is calculated backward from the LP solution data by the flow reverse development means, is displayed on the display screen of the production process flow.
The production planning program according to appendix 8, wherein the process is executed.

(付記10) 生産プロセスフローを作成し、線形計画法を用いて前記生産プロセスフローを最適化する生産計画を求める生産計画方法において、
LPモデル作成手段が、生産プロセスにおける各種要素を処理する処理工程と、前記処理工程を経由する前記各種要素の流れとによって前記生産プロセスを表した生産プロセスフローを記述するプロセスフローデータと、前記処理工程で行われる処理に関連する処理データとを用いて、前記生産プロセスフロー上の前記要素の流れを変数とする変換データとともに前記生産プロセスフローのLPモデルを作成し、
最適化計算手段が、前記LPモデルに基づいて最適化計算を行ってLP解データを算出し、
フロー逆展開手段が、前記生産プロセスフローにおける所定の要素の流れを前記変換データに基づいて製品から逆展開して製品別の生成プロセスフローを作成するとともに、前記LP解データから逆算して前記所定の要素の量を算出する、
手順を有することを特徴とする生産計画方法。
(Supplementary Note 10) In a production planning method for creating a production process flow and obtaining a production plan that optimizes the production process flow using linear programming,
LP model creation means, process flow data describing a production process flow representing the production process by a processing step of processing various elements in the production process, and a flow of the various elements passing through the processing step, and the processing Using the processing data related to the processing performed in the process, and creating the LP model of the production process flow together with the conversion data having the flow of the element on the production process flow as a variable,
The optimization calculation means calculates the LP solution data by performing optimization calculation based on the LP model,
A flow reverse expansion means reversely expands a flow of a predetermined element in the production process flow from a product based on the conversion data to create a production process flow for each product, and reversely calculates from the LP solution data to perform the predetermined flow Calculate the amount of elements of
A production planning method comprising a procedure.

(付記11) 生産プロセスフローを作成し、線形計画法を用いて前記生産プロセスフローを最適化する生産計画を求める生産計画装置において、
生産プロセスにおける各種要素を処理する処理工程と、前記処理工程を経由する前記各種要素の流れとによって前記生産プロセスを表した生産プロセスフローを記述するプロセスフローデータと、前記処理工程で行われる処理に関連する処理データとを用いて、前記生産プロセスフロー上の前記要素の流れを変数とする変換データとともに前記生産プロセスフローのLPモデルを作成するLPモデル作成手段と、
前記LPモデルに基づいて最適化計算を行ってLP解データを算出する最適化計算手段と、
前記生産プロセスフローにおける所定の要素の流れを前記変換データに基づいて製品から逆展開して製品別の生成プロセスフローを作成するとともに、前記LP解データから逆算して前記所定の要素の量を算出するマテリアルバランス展開手段と、
を有することを特徴とする生産計画装置。
(Supplementary Note 11) In a production planning apparatus that creates a production process flow and obtains a production plan that optimizes the production process flow using linear programming,
Process flow data describing a production process flow representing the production process by processing steps for processing various elements in the production process, and flows of the various elements passing through the processing steps, and processing performed in the processing steps LP model creation means for creating an LP model of the production process flow together with conversion data using the flow of the element on the production process flow as a variable using related processing data;
Optimization calculation means for performing optimization calculation based on the LP model to calculate LP solution data;
The flow of a predetermined element in the production process flow is reversely developed from a product based on the conversion data to create a production process flow for each product, and the amount of the predetermined element is calculated by back calculating from the LP solution data Material balance development means to
A production planning apparatus characterized by comprising:

実施の形態に適用される発明の概念図である。It is a conceptual diagram of the invention applied to embodiment. 生産計画の最適化処理におけるデータの流れを示した図である。It is the figure which showed the flow of the data in the optimization process of a production plan. LPモデルの作成を示した図である。It is the figure which showed creation of LP model. 実施の形態の計画最適化システムの構成例を示した図である。It is a figure showing an example of composition of a plan optimization system of an embodiment. 本実施の形態の計画最適化装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware structural example of the plan optimization apparatus of this Embodiment. 本実施の形態のLP計算処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the LP calculation processing procedure of this Embodiment. 2種類の原料を混合する生産プロセスの生産プロセスフローを示した図である。It is the figure which showed the production process flow of the production process which mixes two types of raw materials. 2種類の原料を混合するボックスのテーブルシートを示した図である。It is the figure which showed the table sheet | seat of the box which mixes two types of raw materials. 2種類の原料を混合する生産プロセスの生産プロセスフローに最適化計算結果を付加した表示例を示した図である。It is the figure which showed the example of a display which added the optimization calculation result to the production process flow of the production process which mixes two types of raw materials. 本実施の形態のマテバラ展開処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the materialize expansion | deployment processing procedure of this Embodiment. 本実施の形態のデータシート有のマテバラ演算処理の処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence of the materialized calculation process with a data sheet of this Embodiment. 本実施の形態のデータシート無のマテバラ演算処理の処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence of the materialize calculation process without the data sheet of this Embodiment. 石油精製の生産プロセスフローの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the production process flow of oil refining. 本実施の形態のマテバラ構成図の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the materialized block diagram of this Embodiment. 化学プロセスにおける生産プロセスフローの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the production process flow in a chemical process. 従来のLPモデル作成方法を示した図である。It is the figure which showed the conventional LP model creation method.

符号の説明Explanation of symbols

11 LPモデル作成手段
12 最適化計算手段
13 フロー逆展開手段
21 プロセスフローデータファイル
22 テーブルデータファイル
23 LPモデルファイル
24 変換データファイル
25 LP解ファイル
26 フロー逆展開ファイル
11 LP model creation means 12 Optimization calculation means 13 Flow reverse expansion means 21 Process flow data file 22 Table data file 23 LP model file 24 Conversion data file 25 LP solution file 26 Flow reverse expansion file

Claims (5)

生産プロセスフローを作成し、線形計画法(LP;Linear Programming )を用いて生産計画を求める生産計画プログラムにおいて、
コンピュータを、
生産プロセスにおいて原材料から製品が生成されるまでに使用または生成されるものを要素として、前記要素を処理する処理工程を表すボックスと、前記ボックスを接続して前記処理工程を経由する前記要素の流れを表す連結線とによって前記生産プロセスを表した生産プロセスフローを記述するプロセスフローデータと、前記処理工程で行われる処理及び処理の条件やコストを記述した処理データを前記ボックスの入力側連結線が示す要素及び前記ボックスの出力側連結線が示す要素に対応付けたボックス関連データ、を記憶する記憶手段から、前記プロセスフローデータ及び前記ボックス関連データを読み出し、前記プロセスフローデータを解析して前記連結線の起点のボックス及び終点のボックスを特定し、前記起点のボックス及び前記終点のボックスを前記連結線が示す要素に対応付けた変換データを生成して前記記憶手段に格納し、前記生産プロセスフローの全ボックスについて、前記処理データを用いて前記ボックスの処理を該ボックスに接続する前記入力側連結線及び前記出力側連結線の示す要素量を決定変数として、前記入力側連結線の要素に対応する決定変数と前記出力側連結線の要素に対応する決定変数との関係及びコストを関係式として表し、生成した関係式群及び前記変換データを前記生産プロセスフローのLPモデルするLPモデル作成手段、
前記線形計画法を用いて前記関係式群の最適化計算を行って、前記関係式に基づく利益を最大とする前記決定変数の値を算出して、前記連結線が示す要素の最適解とする最適化計算手段、
前記生産プロセスの製品ごとに、前記変換データを検索して前記製品を示す要素を含む連結線が、前記出力側連結線として接続するボックスを検出して対象ボックスとするとともに前記製品に対応する最適解を必要量とし、前記対象ボックスに接続する前記入力側連結線を抽出し、前記ボックスの前記ボックス関連データに基づいて、該ボックスで前記必要量を生成するために使用する前記入力側連結線が示す要素の使用量を算出するとともに、前記入力側連結線に対応する前記変換データに基づいて前記ボックスの前処理を行う次ボックスを取得し、前記入力側連結線が示す要素の使用量を前記必要量、前記次ボックスを前記対象ボックスとして前記対象ボックスに接続する前記入力側連結線の抽出からの処理を繰り返し、前記次ボックスが原料購入となるまで前記生産プロセスフローを逆展開するフロー逆展開手段、
として機能させることを特徴とする生産計画プログラム。
Create a production process flow, linear programming; in the production planning program to determine the production plan with (LP Linear Programming),
Computer
As elements that used or generated until the product is produced from Oite raw materials in the production process, and a box representing the process step of treating said element, prior to passing through the processing steps to connect the box Symbol and process flow data describing a manufacturing process flow showing the manufacturing process by the connection lines representing the flow of elements, the input of the processing data describing conditions and cost of processing and processing performed in the processing step the box The process flow data and the box related data are read out from storage means for storing the element indicated by the side connection line and the box related data associated with the element indicated by the output side connection line of the box , and the process flow data is read out. Analyzing to identify a starting box and an ending box of the connecting line; And it generates a conversion data that associates box serial endpoint element indicated by the connection line stored in the storage means, for all the boxes of the production process flow, the box processing of the box by using the process data The amount of elements indicated by the input-side connection line and the output-side connection line connected to the input-side connection line is used as a decision variable, and a decision variable corresponding to an element of the input-side connection line and a decision variable corresponding to an element of the output-side connection line LP model creating means that expresses relations and costs as relational expressions, and uses the generated relational expression group and the converted data as an LP model of the production process flow,
An optimization calculation of the relational expression group is performed using the linear programming method, and a value of the decision variable that maximizes the profit based on the relational expression is calculated to obtain an optimal solution of an element indicated by the connection line Optimization calculation means,
For each product of the production process, the connection line including the element indicating the product by searching the conversion data is detected as a box connected as the output side connection line, and is an optimum corresponding to the product. The input-side connection line used to generate the required amount in the box based on the box-related data of the box, extracting the input-side connection line connected to the target box as a required amount And calculating the amount of use of the element indicated by the second box, obtaining the next box for preprocessing the box based on the conversion data corresponding to the input side connection line, and obtaining the amount of use of the element indicated by the input side connection line. Repeat the process from the extraction of the input side connecting line connecting the required amount, the next box as the target box to the target box, and the next box Flow reverse developing means for reverse developing the manufacturing process flow until a raw material purchases,
Production planning program characterized by functioning as
前記フロー逆展開手段は、The flow reverse expansion means includes
前記生産プロセスフローにおいて製品販売を示すボックスを検索対象として前記プロセスデータを検索し、前記変換データを検索して抽出した前記ボックスを前記終点ボックスに設定する前記変換データを抽出し、  The process data is searched for a box indicating product sales in the production process flow, the conversion data for searching the conversion data and setting the extracted box as the end point box is extracted,
抽出した前記変換データに設定されている前記起点のボックスを前記対象ボックスと特定する、  The starting box set in the extracted conversion data is identified as the target box;
ことを特徴とする請求項1記載の生産計画プログラム。  The production planning program according to claim 1, wherein:
前記フロー逆展開手段は、The flow reverse expansion means includes
前記生産プロセスフローを前記製品から逆展開する際に、前記対象ボックスごとに、前記必要量を前記対象ボックスにおける引当値、前記必要量に対応する要素を引当要素とし、前記変換データを検索して前記対象ボックスを前記終点のボックスに設定している前記変換データを抽出し、  When the production process flow is reversely developed from the product, for each target box, the necessary amount is an allocation value in the target box, and an element corresponding to the necessary amount is an allocation element, and the conversion data is searched. Extracting the conversion data in which the target box is set as the end point box;
抽出した前記変換データに基づき、前記変換データに対応する前記要素を前記引当値によって引当られる被引当要素として前記要素の最適解から引当可能な引当基礎値を算出し、  Based on the extracted conversion data, calculate an allocation basic value that can be allocated from an optimal solution of the element as an allocated element allocated by the allocation value for the element corresponding to the conversion data,
前記対象ボックスの前記処理データに基づく前記関係式を逆算して前記引当基礎値から前記引当要素へ引当られる被引当値を算出して前記使用量とする、  Back-calculating the relational expression based on the processing data of the target box to calculate a provisioned value to be allocated to the allocation element from the allocation basic value as the usage amount,
ことを特徴とする請求項1記載の生産計画プログラム。  The production planning program according to claim 1, wherein:
前記フロー逆展開手段は、The flow reverse expansion means includes
前記次ボックスが原料購入を示すボックスであったときは、前記次ボックスと前記対象ボックスとを接続する前記対象ボックスの前記入力側連結線の示す要素が原材料であると判断し、該対象ボックスについて算出された前記入力側連結線が示す要素の使用量を前記製品が使用する前記原材料の使用量とする、  When the next box is a box indicating raw material purchase, it is determined that the element indicated by the input side connecting line of the target box connecting the next box and the target box is a raw material, The usage amount of the element indicated by the calculated input side connecting line is used as the usage amount of the raw material used by the product.
ことを特徴とする請求項1記載の生産計画プログラム。  The production planning program according to claim 1, wherein:
前記フロー逆展開手段において前記変換データに基づいて前記製品に対応する前記ボックスから前記原料購入を示すボックスまでに辿った前記連結線が示す要素のうち、前記製品及び前記原材料を除いた要素を中間製品とし、前記フロー逆展開手段によって算出された前記要素の使用量を前記中間製品の使用量として、Among the elements indicated by the connecting line traced from the box corresponding to the product to the box indicating the raw material purchase based on the conversion data in the flow reverse development means, the elements excluding the product and the raw material are intermediate. As a product, the usage amount of the element calculated by the flow reverse development means as the usage amount of the intermediate product,
前記製品が生成されるまでの間に前記原材料から生成した前記中間製品と中間要素の使用量、及び前記原材料と前記原材料の使用量を前記製品から逆順に並べてマテリアルバランス構成図を生成する、  The material balance configuration diagram is generated by arranging the use amount of the intermediate product and the intermediate element generated from the raw material and the use amount of the raw material and the raw material in reverse order from the product until the product is generated.
ことを特徴とする請求項1記載の生産計画プログラム。  The production planning program according to claim 1, wherein:
JP2005334949A 2005-11-18 2005-11-18 Production planning program Active JP4845488B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005334949A JP4845488B2 (en) 2005-11-18 2005-11-18 Production planning program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005334949A JP4845488B2 (en) 2005-11-18 2005-11-18 Production planning program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007141000A JP2007141000A (en) 2007-06-07
JP4845488B2 true JP4845488B2 (en) 2011-12-28

Family

ID=38203766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005334949A Active JP4845488B2 (en) 2005-11-18 2005-11-18 Production planning program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4845488B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110852504A (en) * 2019-11-07 2020-02-28 成都北方石油勘探开发技术有限公司 Method for establishing oil field fixed cost yield composition optimization model
CN111860978A (en) * 2020-06-30 2020-10-30 苏州宏软信息技术有限公司 Design method and design device for flow engine of MES execution system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007141000A (en) 2007-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6856768B2 (en) Autonomous generation design synthesis system using data from design tools and knowledge from digital twin graphs
CN100573509C (en) Associating information display packing and device
Winkler et al. A controlling system based on cause–effect relationships for the ramp-up of production systems
US20090070158A1 (en) Method apparatus and system for visualization of probabilistic models
JP2006318448A (en) Method for automating software manufacturing process based on user interface form design, and computer readable medium recording computer executable instruction for performing the same
Pokojski et al. Knowledge based processes in the context of conceptual design
Emmer et al. A neutral approach for interoperability in the field of 3D measurement data management
US8275780B2 (en) Rule discovery program, rule discovery process, and rule discovery apparatus
JP5898584B2 (en) Hexahedral mesh generator
Yassine et al. Architecture, performance, and investment in product development networks
Duda et al. Product lifecycle management (PLM) in the context of industry 4.0
JP4845488B2 (en) Production planning program
US20060282241A1 (en) System modeling facilitating method and apparatus
US20200380437A1 (en) Business process design support method and business process design support apparatus
Yin et al. Engineering change management of product design using model-based definition technology
Yun et al. Applying balanced scordcard strategic performance management to CRISP-DM
JP5321286B2 (en) Program model checking method, program model checking program
Mustafa et al. MLProvCodeGen: A Tool for Provenance Data Input and Capture of Customizable Machine Learning Scripts
JP2002259463A (en) Analyzing device, method and program thereof
JP2006331390A (en) Model construction and solution implementation method for conducting optimal campaign for large-scale one-to-one marketing
Bisson et al. Proposal of a Conceptual Framework for Collaborative Design of Immersive Professional Training: Application to the Textile Industry
JP5600826B1 (en) Unstructured data processing system, unstructured data processing method and program
Narayanan et al. Model-based approach towards integrating manufacturing design and analysis
JP7185888B1 (en) Information processing system, information processing method and information processing program
WO2023153148A1 (en) Membrane reactor development assistance system and development assistance device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090623

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090824

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111011

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4845488

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150