JP4962351B2

JP4962351B2 - 仕掛けパターン生成装置

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Publication number: JP4962351B2
Application number: JP2008047189A
Authority: JP
Inventors: 龍彦高林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: JP2009205452A

Description

本発明は、仕掛けパターン生成装置に係り、特に、複数種類の対象物をロット単位で処理する処理工程における複数種類の対象物の処理に関する仕掛けパターンを生成する仕掛けパターン生成装置に関する。

生産ラインで複数種類の対象物をロット単位で処理するときには、各対象物を処理する時期、処理する順序、一回に処理する個数であるロットサイズ等を定めることが行われる。このように複数種類の対象物の処理に関する手順を定めることを、仕掛けパターンの生成または作成、あるいは仕掛かりパターンの生成または作成等といわれる。

例えば、特許文献１には、所定の判断基準に従って仕掛かりパターンを作成する方法が述べられている。ここでは、仕掛かりパターンを１サイクルとし、予め設定された直の数を最大ロットサイクル、ある対象物の処理を開始してから次の対象物の処理に移るまでの段取りのうち外段取り作業を完了するまでの時間を最小ロット加工時間とし、外段取りによる処理工程の待ち時間のロスが発生しないように、ロットサイクルを決め、ロットサイクルの中で定期不定量型の仕掛かり方法である「後補充かんばん方式」で仕掛かる対象物に対する指定席の数と、定量不定期型の仕掛かり方法である「信号かんばん方式」で仕掛かる対象物に対する自由席の数を決めて、仕掛かりパターンを作成することが開示されている。

特開２００６−２２１２７９号公報

従来、ロット生産工程においては、例えば、全ての部品あるいは製品に対してある一定のロット在庫量を設定し、このロット在庫量以下になったときに仕掛けるという信号かんばん仕掛けが行われている。近年の多品種、小ロット化に伴い、この従来の仕掛け法では、あるタイミングに多くの種類の製品の仕掛けが集中し、生産対応が難しくなる状況が増加しつつある。特許文献１に述べられている方法によれば、仕掛け指示をパターン化して作成することができるが、ここで仕掛けパターンは、基本的に設備等の制約を加味した上で、そのラインが効率的に稼動し、かつ在庫量が最小になるように作成される。

ところで、実際の製造現場では、その部品あるいは製品の必要量、設備、品質、人員等の都合により、非常に少ない量のロット部品の計画を作成しなければならないことがある。このような場合、その小ロット部品を処理するために前もって段取りを行うのに必要な時間をとるために、設備制約から一定時間ラインを停止させることが生じ、これによりラインの生産効率が低下する。また、段取り時間の影響を少なくするために、わざと必要量の２倍量、４倍量等の過大のロットを作って対応することも考えられるが、これによって加工時間が増加し、在庫量が必要以上に大きくなり、スペース、パレット等の面でも非効率的になる。

従来技術の仕掛けパターン生成法では、このような少ロット部品があるときに効果的な仕掛けパターンを生成することができない。

本発明の目的は、仕掛けパターン上で一定量以下の小ロット部品が発生したときに、ラインを停止することを回避できる仕掛けパターン生成装置を提供することである。

本発明に係る仕掛けパターン生成装置は、複数種類の対象物をロット単位で処理する処理工程における複数種類の対象物の処理に関する仕掛けパターンを生成する装置であって、各ロットに対応付けて、そのロットを処理するために要する時間であるロット処理時間と、そのロットを処理するために前もって必要な時間である段取り時間とを記憶する記憶装置と、予め定めた標準的手順で当初仕掛けパターンを生成する手段と、当初仕掛けパターンにおいて、各ロットについてのロット処理時間と段取り時間とを記憶装置から取得し、任意の対象ロットのロット処理時間と、対象ロットの次に仕掛けられる次ロットの段取り時間とを比較し、次ロットの段取り時間が対象ロットのロット処理時間を超えるときにその対象ロットを挟み込みロットとして抽出する挟み込みロット抽出手段と、当初仕掛けパターンにおいて、挟み込みロット以外の各ロットを挟み込まれ対象ロットとして各挟み込まれ対象ロットについてのロット処理時間と段取り時間とを記憶装置から取得し、任意の挟み込まれ対象ロットのロット処理時間と、その挟み込まれ対象ロットの次に仕掛けられる次ロットの段取り時間と挟み込みロットの段取り時間の和である合計段取り時間とを比較し、その挟み込まれ対象ロットの処理時間が合計段取り時間を超えるときにその挟み込まれ対象ロットを挟み込まれロットとして抽出する挟み込まれロット抽出手段と、挟み込まれロットのロット処理時間を２つに分割し、分割された間に挟みこみロットのロット処理時間を挟み込んで挟み込み仕掛けパターンを生成する手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る仕掛けパターン生成装置において、挟み込み仕掛けパターン生成手段は、挟み込みロットを挟み込まれロットの前に仕掛ける先行ロットと、挟み込みロットの後に仕掛ける後行ロットとに分割したときに先行ロットの処理時間と後行ロットの処理時間を配分して挟み込みロットの仕掛け位置を算出する手段であって、挟み込まれロットの次に仕掛けられる後続ロットの段取り時間を記憶装置から取得し、挟み込みロットの段取り時間と後続ロットの段取り時間の和を挟み込まれロットの処理時間から差し引き、残された余裕時間を予め定めた基準で２つに分割してそれぞれ先行ロットと後行ロットとに配分して先行ロットの処理時間を定めて挟み込みロットの仕掛け位置を算出する手段を含むことが好ましい。

また、本発明に係る仕掛けパターン生成装置において、挟み込み仕掛けパターン生成手段は、当初仕掛けパターンの最後のロットについて、その次の後続ロットのための段取り時間をゼロとすることが好ましい。

また、本発明に係る仕掛けパターン生成装置において、挟み込み仕掛けパターン生成手段は、挟み込みロットとして抽出されたロットについて挟み込まれロットの候補が複数ある場合には、挟み込みロットの仕掛け位置を複数の挟み込まれロットの候補についてそれぞれ算出し、算出された複数の挟み込み位置のうち、当初仕掛けパターンの挟み込みロットの仕掛け位置に最も近い方の候補を挟み込まれロットとして特定する手段を含むことが好ましい。

上記構成により、仕掛けパターン生成装置は、予め定めた標準的手順で当初仕掛けパターンを生成し、この当初仕掛けパターンにおいて、任意の対象ロットのロット処理時間と、対象ロットの次に仕掛けられる次ロットの段取り時間とを比較し、次ロットの段取り時間が対象ロットのロット処理時間を超えるロットを挟み込みロットとして抽出する。一方、挟み込みロット以外の挟み込まれ対象ロットについて、任意の挟み込まれ対象ロットのロット処理時間と、次に仕掛けられる次ロットの段取り時間と挟み込みロットの段取り時間の和である合計段取り時間とを比較し、その挟み込まれ対象ロットの処理時間が合計段取り時間を超えるロットを挟み込まれロットとして抽出する。そして、挟み込まれロットのロット処理時間を２つに分割し、分割された間に挟みこみロットのロット処理時間を挟み込んで挟み込み仕掛けパターンを生成する。

対象ロットが処理時間の少ない小ロットであって、その処理時間内で次ロットのための段取りができないときは、そのままでは、次ロットのための段取りをするためラインを停止させることになる。上記構成によれば、そのようなロットを挟み込みロットとして抽出し、一方で、挟み込まれ対象ロットのロット処理時間と、次に仕掛けられる次ロットの段取り時間と挟み込み対象ロットの段取り時間の和である合計段取り時間とを比較し、挟み込まれ対象ロットの処理時間が合計段取り時間を超えるロットを抽出する。このようなロットは、処理時間が十分ある大きなロットであって、その処理時間内で、挟み込みロットの段取りと、次ロットの段取りとを吸収できる。そこで、このようなロットを挟み込まれロットとして抽出し、そのロット処理時間を２つに分割し、分割された間に挟みこみロットのロット処理時間を挟み込んで挟み込み仕掛けパターンを生成する。これによって、一定量以下の小ロット部品が発生したときに、ラインを停止することを回避できる仕掛けパターンを生成することができる。

また、仕掛けパターン生成装置において、挟み込みロットの段取り時間と後続ロットの段取り時間の和を挟み込まれロットの処理時間から差し引き、残された余裕時間を予め定めた基準で２つに分割してそれぞれ先行ロットと後行ロットとに配分して先行ロットの処理時間を定めて挟み込みロットの仕掛け位置を算出する。予め定めた基準の１つとしては、残された余裕時間を均等に２つに分割するものを用いることができる。このように、残された余裕時間を先行ロットと後行ロットとに分配するので、適当な余裕時間を有する仕掛けパターンとすることができる。

また、仕掛けパターン生成装置において、当初仕掛けパターンの最後のロットについて、その次の後続ロットのための段取り時間をゼロとする。これにより、計算が楽になる。

また、仕掛けパターン生成装置において、挟み込まれロットの候補が複数ある場合には、挟み込みロットの仕掛け位置を複数の挟み込まれロットの候補についてそれぞれ算出し、算出された複数の挟み込み位置のうち、当初仕掛けパターンの挟み込みロットの仕掛け位置に最も近い方の候補を挟み込まれロットとして特定する。これにより、挟み込みロットの処理を必要以上に遅らせないようにできる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、仕掛けパターンが適用されるラインをプレスラインとして説明するが、複数種類の対象物をロット単位で処理するラインであれば、プレスライン以外のラインであってもよい。例えば、塗装ライン、組立ライン、熱処理ライン、表面処理ライン、検査ライン等であってもよい。また、以下で説明するロットサイズ、ロット処理時間、段取り時間等の数字は説明のための一例であって、勿論、これ以外の数字であっても構わない。

図１は、仕掛けパターン生成装置１０の構成を示す図である。この仕掛けパターン生成装置１０は、複数のラインを有するプレス工場において、複数種類の部品を生産するときに、各ラインごとに、どの種類の部品の処理をいつ行うか、その処理の時期、順序、一回に処理する個数であるロットサイズ等を定める仕掛けパターンを生成する装置である。すなわち、仕掛けパターン生成装置１０は、複数種類の対象物をロット単位で処理する処理工程における複数種類の対象物の処理に関する仕掛けパターンを生成する機能を有する装置である。特にここでは、仕掛けパターン上で一定量以下の小ロット部品が発生したときに、ラインを停止することを回避できるように、仕掛けパターンを修正して生成する機能を有する。かかる仕掛けパターン生成装置１０は、生産計画等を処理するのに適したコンピュータで構成することができる。

仕掛けパターン生成装置１０は、ＣＰＵ１２と、キーボード等の入力部１４と、ディスプレイあるいはプリンタ等の出力部１６と、プログラムおよび各種データ等を記憶する記憶装置１８とを含んで構成される。また、生産ラインとＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等で接続するための通信制御部を有するものとしてもよい。これらの要素は内部バスで相互に接続される。

記憶装置１８は、上記のように仕掛けパターン生成のためのプログラムを記憶するほか、仕掛けパターン生成に必要な各種データを記憶する機能を有する。特にここでは、各ロットに対応付けて、そのロットを処理するために要する時間であるロット処理時間のデータ２０と、そのロットを処理するために前もって必要な時間である段取り時間のデータ２２を記憶する。このほかに、例えば、ラインが複数あるときに、各ラインに対応づけて、そのラインの稼動時刻データ等を記憶する。なお、これらのデータは、オペレータの手入力等で入力部１４から入力されて、所定の検索キーに関連付けられ、階層構造等を用いて記憶装置１８に記憶される。

図２は、ロット処理時間に関連するデータの１例を示す図である。この図は、後述するように、「ライン１」において４つの種類のロットを処理する場合の当初仕掛けパターンを示す図であるが、ここにロット処理時間のデータが含まれている。ここでは、ロットを区別する番号であるロット品番に対応付けて、それぞれのロット品番について生産開始時刻と生産終了時刻が示され、ロット処理時間＝（生産終了時刻）−（生産開始時刻）である。例えば、ロット品番ａのロット処理時間は６０分、ロット品番ｂのロット処理時間は１０分、ロット品番ｃのロット処理時間は５０分、ロット品番ｄのロット処理時間は８０分である。このように、記憶装置１８には、ロット品番に対応付けて、各ロット品番のロット処理時間に関するデータが記憶される。

図３は、段取り時間に関連するデータの１例を示す図である。ここでは、各ロット品番に対応付けて、各ロット品番の外段取り時間と、内段取り時間とが示されている。ここで、段取り時間とは、あるロット品番の処理に移行するために必要な時間のことで、図３のように、内段取り時間と外段取り時間とに区別できる。内段取り時間は、そのロット品番の処理が開始してからその処理の中で吸収できる段取り時間をいい、外段取り時間とは、そのロット品番の処理が開始する際に、前もって必要となる段取り時間である。したがって、あるロット品番の外段取り時間が、そのロット品番の処理の前に仕掛かっているロット品番の処理時間内で行うことができれば、ラインの稼働時間においてその外段取り時間の影響が現れてこない。一方、あるロット品番の外段取り時間が、そのロット品番の処理の前に仕掛かっているロット品番の処理時間内で行うことができないときは、そのロット品番の処理の前に、そのロット品番の外段取り処理が終わるまで、ラインを一旦停止することになり、その分の時間がライン稼働時間に影響してくる。

図３の例では、ロット品番ａ，ｂ，ｃ，ｄの各ロットの内段取り時間はそれぞれ５分であり、ロット品番ａ，ｂ，ｃの各ロットの外段取り時間はそれぞれ２５分であり、ロット品番ｄの外段取り時間が３５分であることが示されている。このように、記憶装置１８には、ロット品番に対応付けて、各ロット品番の段取り時間に関するデータが記憶される。

図４は、プレス工場における各ラインの稼動時間に関するデータの１例を示す図である。ここでは、ライン１は８：００から１８：００まで稼動し、ライン２は、８：００から１２：００まで稼動する直と、１３：００から１８：００まで稼動する直の２つの直で構成されている様子が示されている。このように、記憶装置１８には、ラインに対応付けて、各ラインの稼動時間に関するデータが記憶される。

再び図１に戻り、ＣＰＵ１２は、予め定めた標準的手順で当初仕掛けパターンを生成する当初仕掛けパターン生成部２４と、当初仕掛けパターンを構成する各ロットの中の小さなロットで、次ロットの段取り時間をそのロットのロット処理時間内で処理できないロットを挟み込みロットとして抽出する挟み込みロット抽出部２６と、当初仕掛けパターンを構成する各ロットの中の大きなロットで、挟み込みロットを挟み込んだとき、挟み込みロットの段取り時間と次ロットの段取り時間とを合わせてもそのロットのロット処理時間内で処理できるロットを挟み込まれロットとして抽出する挟み込まれロット抽出部２８と、挟み込まれロットのロット処理時間を２つに分割し、分割された間に挟みこみロットのロット処理時間を挟み込んで仕掛けパターンを生成する挟み込み仕掛けパターン生成部３０とを含んで構成される。

また、挟み込み仕掛けパターン生成部３０は、挟み込まれロットを２つに分割したときに所定の基準に従って挟み込みロットの仕掛け位置を算出する仕掛け位置算出モジュール３２と、挟み込まれロットの候補が複数ある場合に所定の基準により挟み込まれロットを特定する挟み込まれロット特定モジュール３４を含んで構成される。

かかる機能はソフトウェアによって実現でき、具体的には、対応する仕掛けパターン生成プログラムを実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアによって実現するものとしてもよい。

上記構成の作用、特にＣＰＵ１２の各機能について、図５のフローチャートと、仕掛けパターンの具体例を示す図６から図１０を用いて詳細に説明する。図５は、小さいロットの処理時間を大きいロットの処理時間に挟み込む挟み込み仕掛けパターン生成の手順を示すフローチャートである。ここでの各手順は、対応する仕掛けパターン生成プログラムの各処理手順に対応する。また、図６から図１０は、図５のフローチャートの各手順について、仕掛けパターンの具体例を用いて説明する図である。ここでは、図２で説明した当初仕掛けパターンと各ロットの処理時間、図３で説明した各ロットの外段取り時間を用いて説明する。

プレス工場において、ある日の各ロット品番の生産計画が立てられると、そのデータが仕掛けパターン生成装置１０の入力部１４からの入力によって取得され、記憶装置１８に各種データとして記憶される。そして、予め定めた標準的手順で当初仕掛けパターンが生成される（Ｓ１０）。この工程は、ＣＰＵ１２の当初仕掛けパターン生成部２４の機能によって実行される。標準的手順としては、プレス工場の各ラインの設備能力、素材の在庫状況、各ロット品番の出荷日程等に基き、特に支障がなければ、例えば、生産計画の順序に従って仕掛け順序を定めるものとできる。

そこで、図２は、生産計画に従って、ロット品番ａ，ｂ，ｃ，ｄをこの順序で仕掛けるものとして、当初仕掛けパターンとした様子を示す図である。この段階では、各ロット品番の段取り時間のことを考慮しない。なお、図４を参照することで、この処理は、ライン１でも、ライン２の前半の直でも、処理が可能であることが分かる。どのラインを用いるかは、ラインの設備能力等で決めることができ、いずれのラインでも可能なときは、予め定めたラインの稼動優先順位に従って決めることができる。ここでは、ライン１を用いることに決定されたものとする。

図６は、図２の当初仕掛けパターンを時間経過に従って示す図である。ここでは、横軸に時刻が取られている。当初仕掛けパターンは次のようになっている。すなわち、ライン１の稼動開始時刻である８：００からロット品番ａの生産が開始され、そのロット処理時間は６０分であるので、９：００にその生産が終了する。続いてロット品番ｂが９：００から生産が開始し、そのロット処理時間は１０分であるので、９：１０に生産が終了する。そして、ロット品番ｃが９：１０から生産開始し、そのロット処理時間は５０分であるので、１０：００にその生産が終了する。その次に、ロット品番ｄの生産が１０：００に開始し、そのロット処理時間は８０分であるので、１１：２０にその生産が終了する。このように、当初仕掛けパターンは、生産計画の順に、各ロット品番のロット処理時間を、生産終了から次の生産開始まで隙間時間を置かずに配置したものとして生成されている。

ところで、図３によれば、ロット品番ｃの外段取り時間は２５分である。ロット品番ｃはロット品番ｂの後に仕掛けられるが、ロット品番ｂのロット処理時間は上記のように１０分である。したがって、当初仕掛けパターンでは、ロット品番ｃの外段取り時間である２５分をロット品番ｂのロット処理時間の中で終えることができず、１５分はみ出すことになる。つまり、このままでは、当初仕掛けパターンのまま生産を仕掛けると、ロット品番ｂの生産が終了した９：１０から、少なくとも９：２５まで、ロット品番ｃの外段取り時間のためにラインが停止することになる。

これを避けるため、次のような処理が行われる。なお、以下では、内段取り時間は、各ロットの処理時間内で十分処理できる内容であるものとする。したがって、以下では、段取り時間としては、外段取り時間のみを考慮するものとする。

図５に戻り、当初仕掛けパターンが生成されると、次に挟み込みロットの抽出が行われる（Ｓ１２）。この工程は、ＣＰＵ１２の挟み込みロット抽出部２６の機能によって実行される。挟み込みロットとは、上記のロット品番ｂのように、そのロットのロット処理時間よりも次ロットの段取り時間が長いロットである。つまり、任意の対象ロットについて、その対象ロットの次に処理される次ロットの段取り時間が対象ロットのロット処理時間を超えるときに、その対象ロットが挟み込みロットとして抽出される。

具体的には、各ロット品番について、［（それぞれのロットの加工時間であるロット処理時間）−（そのロットの次加工ロット品番の外段取り時間）］を計算し、その値がマイナスとなるロット品番を抽出する。

図２、図３のデータを用いると、各ロット品番についての計算結果は以下のようになる。ロット品番ａ：６０分−２５分＝＋３５分。ロット品番ｂ：１０分−２５分＝−１５分。ロット品番ｃ：５０分−３５分＝＋１５分。ロット品番ｄ：８０分−０分＝＋８０分。ここでは、ロット品番ｄが最後のロット品番で、次のロット品番がないものとしてある。

この計算結果によれば、ロット品番ｂのみが、マイナスの値となる。したがって、ロット品番ｂが、挟み込みロットとして抽出される。

次に、挟み込まれロットの抽出が行われる（Ｓ１４）。この工程は、ＣＰＵ１２の挟み込まれロット抽出部２８の機能によって実行される。挟み込まれロットとは、そのロットの次ロットのための外段取り時間と、挟み込みロットの外段取り時間とを合わせても、そのロットのロット処理時間内で吸収できる大きなロットである。このようにロット処理時間に十分余裕があるロットであれば、そのロットのロット処理時間を分割して、その間に挟み込みロットを挟みこみ、外段取り時間の影響をラインの稼働時間に影響を与えないようにできる。

ここで、挟み込まれの対象となるロットとは、挟み込みロット以外のロットであるので、これを挟み込まれ対象ロットと呼ぶことにする。この挟み込まれ対象ロットの中で、そのロット処理時間が、その挟み込まれ対象ロットの次に仕掛けられる次ロットの段取り時間と、すでに抽出された挟み込みロットの段取り時間との和である合計段取り時間を超えるときに、その挟み込まれ対象ロットが挟み込まれロットとなる。

具体的には、挟み込みロット以外の各ロット品番について、［（それぞれのロット品番のロット処理時間）−｛（挟み込みロット品番の外段取り時間）＋（そのロット品番の次加工ロット品番の外段取り時間）｝］を計算し、その値がプラスとなるロット品番を抽出する。

図２、図３のデータを用いると、各ロット品番についての計算結果は以下のようになる。ロット品番ａ：６０分−（２５分＋２５分）＝＋１０分。ロット品番ｃ：５０分−（２５分＋３５分）＝−１０分。ロット品番ｄ：８０分−（２５分＋０分）＝＋５５分。上記のように、ここでは、ロット品番ｄが最後のロット品番で、次のロット品番がないものとしてある。

この計算結果によれば、ロット品番ａとロット品番ｄが、プラスの値となる。したがって、ロット品番ａとロット品番ｄが、挟み込まれロットとして抽出される。

このようにして、挟み込みロットと挟み込まれロットとが抽出されると、挟み込まれロットのロット処理時間を２つに分割して、挟み込みロットをその間に挟み込んで、挟み込み仕掛けパターンが生成される。挟み込み仕掛けパターンの生成は、挟み込み位置の算出と、挟み込まれロットが複数あるときに、挟み込み位置に基づいて具体的な挟み込まれロットを１つに特定することによって行われる。

すなわち、図５において、Ｓ１２，Ｓ１４によって挟み込みロットと挟み込まれロットとが抽出されると、挟み込みロットの仕掛け位置が算出される（Ｓ１６）。この工程は、ＣＰＵ１２の仕掛け位置算出モジュール３２の機能によって実行される。挟み込みロットの仕掛け位置の算出とは、挟み込まれロットのロット処理時間の中のどの時刻に挟み込みロットを配置するかの計算である。

上記のように、挟み込まれロットは、そのロット処理時間の中に挟みこみロットのロット処理時間を組み込むので、２つのロットに分割される。そこで、挟み込みロットの前に仕掛ける部分を先行ロットとし、挟み込みロットの後に仕掛ける部分を後行ロットとする。挟み込みロットの仕掛け位置とは、先行ロットのロット処理時間と後行ロットのロット処理時間の分配問題でもある。

この分配は、次のようにして行うことができる。すなわち、挟み込まれロットの次に仕掛けられる後続ロットの段取り時間と、挟み込みロットの段取り時間との和を計算し、これを挟み込まれロットの処理時間から差し引く。その結果を残された余裕時間として、均等に１／２に分けて、先行ロットと後行ロットに配分する。つまり、先行ロットのロット処理時間は、（挟み込みロットの外段取り時間）＋（余裕時間の１／２）となり、後行ロットのロット処理時間は、（後続ロットの外段取り時間）＋（余裕時間の１／２）となる。

上記のように、挟み込まれロットとしては、ロット品番ａとロット品番ｄとがあるので、それぞれについて、挟み込みロットの仕掛け位置の算出が行われる。図７は、挟み込まれロットがロット品番ａの場合の挟み込みロットの仕掛け位置の様子を示す図で、図８は、挟み込まれロットがロット品番ｄの場合の挟み込みロットの仕掛け位置の様子を示す図である。

挟み込まれロットがロット品番ａの場合、そのロット処理時間は６０分である。そして、挟み込みロットであるロット品番ｂの外段取り時間は２５分、挟み込まれロットの次に仕掛けられる後続ロットであるロット品番ｃの外段取り時間は２５分である。したがって、残された余裕時間は、６０分−（２５分＋２５分）＝＋１０分となる。これを１／２として５分ずつ配分すると、ロット品番ａが２分割されたときの先行ロット（ａ−１）のロット処理時間は、２５分＋５分＝３０分となり、後行ロット（ａ−２）のロット処理時間も、２５分＋５分＝３０分となる。したがって、図７に示されるように、挟み込みロットｂの仕掛け位置は、生産開始が８：３０、生産終了が８：４０となる。

挟み込まれロットがロット品番ｄの場合、そのロット処理時間は８０分である。そして、挟み込みロットであるロット品番ｂの外段取り時間は２５分であるが、挟み込まれロットの次に仕掛けられる後続ロットはないので、その外段取り時間は０分である。したがって、残された余裕時間は、８０分−（２５分＋０分）＝＋５５分となる。これを１／２として２７．５分ずつ配分すると、ロット品番ｄが２分割されたときの先行ロット（ｄ−１）のロット処理時間は、２５分＋２７．５分＝５２．５分となり、後行ロット（ｄ−２）のロット処理時間は、２７．５分＋０分＝２７．５分となる。したがって、図８に示されるように、挟み込みロットｂの仕掛け位置は、生産開始が１０：４２．５、生産終了が１０：５２．５となる。

なお、上記では、先行ロットと後行ロットについての余裕時間の配分を均等に１／２ずつとしたが、事情によっては、予め定めた基準に従って重み付けを行ってもよい。例えば、挟み込みロットと後続ロットの外段取り時間の相違に応じた重み付けを行って余裕時間を配分してもよい。場合によっては、挟み込みロットと後続ロットの内段取り時間に応じた重み付けを行って余裕時間を配分してもよい。

再び図５に戻り、このようにして挟み込みロットの仕掛け位置が算出されると、次に挟み込まれロットの特定が行われる（Ｓ１８）。この工程は、ＣＰＵ１２の挟み込まれロット特定モジュール３４の機能によって実行される。Ｓ１４において抽出された挟み込まれロットが１つの場合には、そのロットが挟み込みロットとされるのはいうまでもない。Ｓ１４において抽出された挟み込まれロットが複数の場合には、候補となる複数の挟み込まれロットの候補についてＳ１６において算出された挟み込みロットの仕掛け位置を比較し、当初仕掛けパターンの挟み込みロットの仕掛け位置に最も近い方の候補を挟み込まれロットとして特定する。

上記の例では、Ｓ１４において抽出された挟み込まれロットは、ロット品番ａとロット品番ｄである。ここで、当初仕掛けパターンにおける挟み込みロットであるロット品番ｂの仕掛け位置と、図７、図８で算出された仕掛け位置とを比較した結果を図９に示す。図９に示されるように、挟み込まれロットをロット品番ａとするとき、当初のロット品番ｂの仕掛け位置と、ロット品番ａに挟み込まれたときのロット品番ｂの仕掛け位置との時間差Ｌ１は、３０分＋１０分＝４０分である。これに対し、挟み込まれロットをロット品番ｄとするとき、当初のロット品番ｂの仕掛け位置と、ロット品番ｄに挟み込まれたときのロット品番ｂの仕掛け位置との時間差Ｌ２は、５０分＋５２．５分＋１０分＝１１２．５分である。したがって、Ｌ１の方がＬ２より短く、これにより、挟み込まれロットは、ロット品番ａに特定される。

このようにして、挟み込まれロットが特定されると、その挟み込まれロットにおいて挟み込みロットの仕掛け位置が特定されて、挟み込み仕掛けパターンが生成される（Ｓ２０）。図１０は、生成された挟み込み仕掛けパターンの様子を示す図である。ここでは、最後のロット品番ｄの生産終了が１１：２０で、図６に示される当初仕掛けパターンと同じである。このように、当初仕掛けパターンでは、小さいロットであるロット品番ｂのロット処理時間の中でロット品番ｃの外段取り時間を吸収できなかったが、挟み込み仕掛けパターンによれば、いずれのロット品番の外段取り時間をその前に処理されるロット品番のロット処理時間の中で吸収することができる。これによって、仕掛けパターン上で一定量以下の小ロット部品が発生したときでも、ラインを停止することなく、処理を行うことができる。

本発明に係る実施の形態における仕掛けパターン生成装置の構成を示す図である。本発明に係る実施の形態において、ロット処理時間に関連するデータの１例を示す図である。本発明に係る実施の形態において、段取り時間に関連するデータの１例を示す図である。本発明に係る実施の形態において、プレス工場における各ラインの稼動時間に関するデータの１例を示す図である。本発明に係る実施の形態において、挟み込み仕掛けパターン生成の手順を示すフローチャートである。本発明に係る実施の形態において、当初仕掛けパターンを説明する図である。本発明に係る実施の形態において、挟み込みロットの仕掛け位置を算出する様子を説明する図である。本発明に係る実施の形態において、挟み込みロットの仕掛け位置を算出する別の例を説明する図である。本発明に係る実施の形態において、挟み込まれロットの特定の様子を説明する図である。本発明に係る実施の形態において、生成された挟み込み仕掛けパターンの様子を示す図である。

符号の説明

１０パターン生成装置、１２ＣＰＵ、１４入力部、１６出力部、１８記憶装置、２０ロット処理時間のデータ、２２段取り時間のデータ、２４当初仕掛けパターン生成部、２６挟み込みロット抽出部、２８挟み込まれロット抽出部、３０挟み込み仕掛けパターン生成部、３２仕掛け位置算出モジュール、３４挟み込まれロット特定モジュール。

Claims

複数種類の対象物をロット単位で処理する処理工程における複数種類の対象物の処理に関する仕掛けパターンを生成する装置であって、
各ロットに対応付けて、そのロットを処理するために要する時間であるロット処理時間と、そのロットを処理するために前もって必要な時間である段取り時間とを記憶する記憶装置と、
予め定めた標準的手順で当初仕掛けパターンを生成する手段と、
当初仕掛けパターンにおいて、各ロットについてのロット処理時間と段取り時間とを記憶装置から取得し、任意の対象ロットのロット処理時間と、対象ロットの次に仕掛けられる次ロットの段取り時間とを比較し、次ロットの段取り時間が対象ロットのロット処理時間を超えるときにその対象ロットを挟み込みロットとして抽出する挟み込みロット抽出手段と、
当初仕掛けパターンにおいて、挟み込みロット以外の各ロットを挟み込まれ対象ロットとして各挟み込まれ対象ロットについてのロット処理時間と段取り時間とを記憶装置から取得し、任意の挟み込まれ対象ロットのロット処理時間と、その挟み込まれ対象ロットの次に仕掛けられる次ロットの段取り時間と挟み込みロットの段取り時間の和である合計段取り時間とを比較し、その挟み込まれ対象ロットの処理時間が合計段取り時間を超えるときにその挟み込まれ対象ロットを挟み込まれロットとして抽出する挟み込まれロット抽出手段と、
挟み込まれロットのロット処理時間を２つに分割し、分割された間に挟みこみロットのロット処理時間を挟み込んで挟み込み仕掛けパターンを生成する手段と、
を備えることを特徴とする仕掛けパターン生成装置。
請求項１に記載の仕掛けパターン生成装置において、
挟み込み仕掛けパターン生成手段は、
挟み込まれロットを、挟み込みロットの前に仕掛ける先行ロットと、挟み込みロットの後に仕掛ける後行ロットとに分割したときに先行ロットの処理時間と後行ロットの処理時間を配分して挟み込みロットの仕掛け位置を算出する手段であって、
挟み込まれロットの次に仕掛けられる後続ロットの段取り時間を記憶装置から取得し、挟み込みロットの段取り時間と後続ロットの段取り時間の和を挟み込まれロットの処理時間から差し引き、残された余裕時間を予め定めた基準で２つに分割してそれぞれ先行ロットと後行ロットとに配分して先行ロットの処理時間を定めて挟み込みロットの仕掛け位置を算出する手段を含むことを特徴とする仕掛けパターン生成装置。
請求項１または２に記載の仕掛けパターン生成装置において、
挟み込み仕掛けパターン生成手段は、
当初仕掛けパターンの最後のロットについて、その次の後続ロットのための段取り時間をゼロとすることを特徴とする仕掛けパターン生成装置。
請求項２に記載の仕掛けパターン生成装置において、
挟み込み仕掛けパターン生成手段は、
挟み込みロットとして抽出されたロットについて挟み込まれロットの候補が複数ある場合には、挟み込みロットの仕掛け位置を複数の挟み込まれロットの候補についてそれぞれ算出し、算出された複数の挟み込み位置のうち、当初仕掛けパターンの挟み込みロットの仕掛け位置に最も近い方の候補を挟み込まれロットとして特定する手段を含むことを特徴とする仕掛けパターン生成装置。