JP5134581B2 - 業務支援システム、業務支援プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Description
まず、本発明が適用される原料等から製品および副産物が生成される生産プロセスについて、図1を用いて説明する。図1に示すように、工場Fにおいて、原料Mを投入し、抽出物Eおよび副産物Sを生成する。また、原料M’を投入し、抽出物E’および副産物S’を生成する。そして、抽出物E,E’を組み合わせて、製品Pを生産する。また、副産物S,S’を組み合わせて、副産物製品SPを生産する。その後、製品Pおよび副産物製品SPは、在庫拠点である倉庫Wに移され、保管される。
次に、本実施形態の業務支援システムの機能構成を、図2を用いて説明する。図2に示すように、業務支援システム100は、入力部3と、計画立案処理部4(処理部)と、出力部5と、データ記憶部6とを備える。
計画立案処理部4は、原料から製品と副産物を生成する業務に関する総コストの低減のためのモデルを構築するモデル構築部41と、そのモデルにおける変数を最適化する最適化処理部42とを備える。
データ記憶部6は、原料情報61、抽出レシピ情報62(生成条件情報)、抽出条件情報63(生成条件情報)、生産レシピ情報64、調達コスト情報65、生産コスト情報66、在庫コスト情報67、需要情報68、初期在庫情報69、投入計画情報70、生産計画情報71および調達計画情報72を備える(詳細は後記)。なお、本実施形態において、コストの単位はすべて円であるものとする。
次に、本実施形態の業務支援システムのハードウェア構成を、図3を用いて説明する。図3に示すように、業務支援システム100は、コンピュータおよびその付属装置であり、入力端末81(図2の入力部3に対応)と、表示端末82(図2の出力部5に対応)と、処理装置84(図2の計画立案処理部4に対応)と、表示端末82と処理装置84を接続するネットワーク83と、データ記憶部85(図2のデータ記憶部6に対応)と、プリンタ86(図2の出力部5に対応)と、を備えて構成されている。
次に、本実施形態の業務支援システム100における入力情報について説明する。
図4に示すように、原料情報61は、原料の識別子である原料コード611と、原料の名称である原料名612と、原料の産地や収穫時期等を示す属性613とから構成される。同種の原料でも、その産地や収穫時期によって、得られる抽出物や副産物の量が異なることがある。このような属性の異なる原料は別々の原料コード611として登録する。
なお、所要品コード642に登録した抽出物の代替となりうる外部調達可能な中間製品がある場合には、図7の(b)に示すように、代替所要に関する登録情報646に、その組合せとして、抽出物コード644、および、その中間製品の識別子である代替品調達コード645等を登録する。
業務支援システム100の処理フローを、図13を用いて説明する。
図13に示すように、まず、計画担当者が、業務支援システム100の入力端末81を用いて計画作成作業の開始を指示すると、入力部3(図2参照)がデータ記憶部6(図2参照)に登録された抽出レシピ情報62および生産レシピ情報64を取り込む(ステップ101、102)。次に、入力部3がデータ記憶部6から調達コスト情報65、生産コスト情報66、在庫コスト情報67、需要情報68を取り込む(ステップ103、104)。
次に、最適化処理部42は、取り込まれたデータを、構築したモデルに取り込み、総コスト最小化計算を実施する(ステップ107)。ここでは、線形計画法等の数理最適化ロジックを活用する(詳細は後記)。
次に、業務支援システム100で出力(表示)される情報について説明する。
図14に示すように、抽出プロセスにおける原料の投入計画を示す投入計画情報70は、生産日701と、生産ライン702と、投入原料コード703と、投入数量704と、抽出条件705と、生産コスト706と、を含んで構成される。
図16に示すように、調達計画情報72は、要求日721と、調達品コード722と、要求量723と、調達コスト724と、を含んで構成される。
なお、この画面表示において、最初は計画ごとの合計コストだけを表示しておき、各計画の詳細コストは計画担当者の操作によって表示するようにしてもよい。
次に、計画立案時の制約の定式化について説明する。なお、以下において、各変数における非負条件(例えば、原料の量が負(マイナス)になることはないこと)や大小条件(例えば、原料の量よりも製品の量のほうが大きくなることはないこと)についても考慮する必要があるが、説明を簡潔にするために、それらについては記載を一部省略する。
製品prodの完成品の量をPROD_OUT[prod]、製品prodに含まれる中間製品extの比率(混合率)をMIX[prod][ext]、製品prodのために投入する中間製品extの量をEXT_IN[prod][ext]とすると、完成量に混合率を乗じたものが投入量に等しいので、次の式(3)が成り立つ。
目的関数は、調達コスト、生産コストおよび在庫コストの合計である総コストを最小化するための関数である。原料matの単位あたりの調達コストをPR_COST[mat]、原料matの単位あたりの在庫コストをST_COST[mat]、抽出物extの投入量をEXT_IN[ext]、抽出物extの単位あたりの在庫コストをST_COST[ext]、抽出物extの単位あたりの生産コストをPD_COST1[ext]、製品prodの単位あたりの生産コストをPD_COST2[prod]とすると、総コストは以下の式(5)にて表すことができる。この式(5)の右辺の値の最小化が目的関数の役割である。
例えば、本実施形態では製油の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、原料から製品と副産物が生成される別の多様な生産プロセス(例えば製粉等)に適用することができる。
また、在庫コストの時間単位は1ヶ月でなくても1日等、別の時間長であってもよい。
また、歩留まり、製品の保管期限(消費期限)等も考慮してモデル化を行ってもよい。
その他、ハードウェア、プログラム等の具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
61…原料情報、62…抽出レシピ情報、63…抽出条件情報、
64…生産レシピ情報、65…調達コスト情報、66…生産コスト情報、
67…在庫コスト情報、68…需要情報、69…初期在庫情報、
70…投入計画情報、71…生産計画情報、72…調達計画情報、
100…業務支援システム
Claims (7)
- 原料からそれぞれに独立した需要がある製品および副産物を生成する業務を支援する業務支援システムであって、
前記原料の調達コスト、前記製品と前記副産物の生産コスト、および、前記製品と前記副産物の在庫コストの合計である総コストを最小化するための目的関数と、前記原料から生成される前記製品および前記副産物の生成比率を定義した生成条件情報と、を記憶する記憶部と、
前記製品と前記副産物の需要量、前記製品と前記副産物の在庫量、および、前記原料から前記副産物が生成される比率である生成比率、が与えられたときに、前記記憶部に記憶された生成条件情報と目的関数とを用いて、前記総コストを最小化する前記原料の投入量を決定し、
前記原料、前記製品、前記副産物それぞれの在庫量、前記原料の投入量、完成した前記製品および生成される前記副産物の量を一覧で表示する出力部の画面において、複数の前記生成条件に基づいて作成した複数の業務計画案について、前記原料および前記中間製品に関するコストを比較表示する処理部と、
を備えることを特徴とする業務支援システム。 - 請求項1に記載の業務支援システムであって、
前記業務では、前記原料と別に、前記副産物を生成した段階で得られる、前記製品の元となる中間製品が調達され、
前記処理部は、前記記憶部に記憶された目的関数を用いて、前記総コストを最小化する前記原料と前記中間製品それぞれの投入量を決定し、前記出力部に表示する
ことを特徴とした業務支援システム。 - 請求項1に記載の業務支援システムであって、
前記処理部は、前記記憶部に記憶された生成条件情報を参照し、ユーザによって入力された生成条件に基づいて、前記総コストを最小化する前記原料の投入量を決定し、前記出力部に表示する
ことを特徴とした業務支援システム。 - 請求項1に記載の業務支援システムであって、
前記処理部は、前記生産コストを算出するとき、予め与えられた、少なくとも、過去にその製品を生産するのに要した要員数、および、今後の前記原料の価格変動のいずれかに関する情報に基づいて前記生産コストを算出し、過去の情報に基づいて前記生産コストを算出できない新製品に関しては、予め与えられた類似製品や使用原料に関する情報に基づいて近似的に前記生産コストを算出し、これらの算出した情報を用いて前記総コストを最小化する前記原料の投入量を決定し、前記出力部に表示する
ことを特徴とした業務支援システム。 - 請求項4に記載の業務支援システムであって、
前記処理部は、前記業務計画案について、前記原料に関する投入日、投入対象原料、投入量を指定した投入指示書、および、前記原料と前記中間製品の調達に関する調達リードタイムと納期とを考慮して、前記原料と前記中間製品の調達期限、調達対象品目、調達量を指定した原料・中間製品調達指示書を作成し、前記出力部に出力する
ことを特徴とする業務支援システム。 - コンピュータを請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の業務支援システムとして機能させるための業務支援プログラム。
- 請求項6に記載の業務支援プログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
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