JP5344939B2 - 作業スケジュール計画装置及び作業スケジュール計画方法ならびにそのプログラム - Google Patents
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Description
この図において、符号1は作業スケジュール計画装置である。そして作業スケジュール計画装置1は、装置内の処理部を制御する制御部11、複数の部材を用いて完成品を製造する際の作業スケジュールを作成する処理を行う計画処理部12(配置可否判定手段、スケジュール情報登録手段、スケジュール判定手段、最適スケジュール情報決定手段、作業者確保可否判定手段、設備確保可否判定手段)、各種情報を記憶するデータベース13(作業必要時間記憶手段、部材配置情報記憶手段、作業工程順序記憶手段、作業者数記憶手段、設備記憶手段)を備えている。
図2で示すオーダ情報記憶テーブルは、オーダIDと、製造をオーダされた製品の機種コード、製品の納期、納期のための試運転の運転開始日、試運転の運転終了日、運転場所を対応付けて記憶するテーブルである。
図3で示す工程情報テーブルは、ある製品を製造するために必要な複数の工程それぞれの工程IDと、その工程により製造する製品の機種コード、複数の班それぞれに属する作業者がどの作業区分の作業を行うことができるのかを把握するために利用される番号である作業区分ID、その工程で製造する部品名、その工程で必要な作業人数、設備を利用するかを示す情報、工程で要する作業時間、試運転を行う工程が含まれるかどうかの情報(0;試運転なし,1;試運転有り)、工程の作業終了後に他の移動先へ部品を移動するかどうかを示す情報(0;移動工程なし,1;移動工程あり)、が対応付けて記録されている。
図4で示す工程前後関係記憶テーブルは、製品を製造するための各工程の前後関係を記憶するテーブルである。
図5で示す部品データテーブルは、製品を製造するために必要な各部品の、縦サイズ、横サイズ、高さ、重量、回転可否、定盤を占有するか否か(0;定盤を占有しない,1;定盤を占有する)、部品が必要となる工程を示す部品発生工程ID、部品を移動して他の部品と組み合わせることによりその部品単体が消滅する工程であるかを示す情報、を記憶するテーブルである。
図6で示す棟サイズ記憶テーブルは、製品を製造する場所を有する棟のX方向サイズ、Y方向サイズの情報を記憶するテーブルである。
図7で示す作業場所情報テーブルは、作業場所を識別するID、作業場所(定盤を含む)が存在する工場内の棟の情報、その作業場所のX方向サイズ、Y方向サイズ、高さ(定盤のみ)の情報を記憶するテーブルである。
図8で示すマテハン情報テーブルは、製品を製造する際に用いる作業補助機材(以下、マテハンと呼ぶ)の情報を記憶するテーブルであり、本実施形態においては、マテハンとしてクレーン1〜4それぞれについて、設置される棟のID、揚重能力、クレーン幅、クレーン巻き上げ高さ、上段と下段のどちらに設置されているかを示す情報(高さ位置)、東から西方向にどの位置(東西位置)に設置されているかを示す情報を記憶するテーブルである。
図9で示すマテハン使用時情報テーブルは、部品や製造途中の製品の移動において利用するマテハン(クレーン)の情報と、その利用におけるマテハン(クレーン)稼働時間を示す情報を記憶しており、部品を移動する際の始点となる作業場所から、終点となる作業場所までで利用されるマテハンのIDや、そのマテハンの稼動時間、2つのマテハンを利用する際の一方から他方へ移し変えるまでの作業時間などの情報が格納されている。
図10で示す作業場所優先情報テーブルは、オーダされる製品の機種コードと、その製品を製造する各工程の各作業区分において、部品を優先して配置する作業場所内の位置と、の情報を記憶している。例えば作業区分IDが『1』の各工程であれば、その工程において用いる部品を優先順位1で示される位置または優先順位2で示される位置に配置する。つまり、作業区分ID『1』の工程で部品を作業場所に配置する場合には、まず、優先順位1として、作業場所Aの北西から詰めて配置できるかを検討し、それが難しいと算出された場合には、次の優先順位2として、作業場所Bの北西から詰めて配置できるかを検討することを示す情報が記録されている。
この図が示すように班毎作業者人数テーブルには、X班、Y班、Z班に属する作業者の人数と、それら班の作業者が作業を行うことができる作業区分の数(作業区分数)と、作業を行うことができる各作業区分のID(作業区分ID)とを対応付けて記憶するテーブルである。
図12で示す作業者シフトテーブルでは、シフトID1、シフトID2の2つの作業者の労働シフトについて記録されており、シフトID1で示される労働シフトとして、開始時刻8時30分〜終了時刻12時00分までの午前シフトと、開始時刻13時00分〜終了時刻17時30分までの午後シフトの2つのシフトに分かれることが記録され、またシフトID2で示される労働シフトとして、開始時刻8時30分〜終了時刻12時00分までの午前シフトと、開始時刻13時00分〜終了時刻21時30分までの午後シフトの2つのシフトに分かれることが記録されている。シフトID1の労働シフトまたはシフトID2の労働シフトのいずれのシフトにより作業者が労働することとなるかは、後に説明する作業者シフトカレンダーテーブルに記録されている。
図13で示す作業者シフトカレンダーテーブルは、各年月日における各作業区分に属する工程がどのようなシフトで作業されるのかを記憶するテーブルである。
図14で示す設備治具情報テーブルは、設備や治具を識別する設備ID(設備1,設備2)と、保有する設備数、設備や治具の縦サイズ、横サイズ、高さ、重量などを記憶するテーブルである。
これにより、本実施形態の作業スケジュール計画装置1は、他の製品を製造するためのスケジューリングや、並行して行っている他の製品を製造するためのスケジューリングを考慮して、製品製造のためのスケジュールを作成する。
図16は作業スケジュール計画装置の処理フローを示す第1の図である。
図17は作業スケジュール計画装置の処理フローを示す第2の図である。
次に、図15〜図17を用いて作業スケジュール計画装置の処理フローについて説明する。
まず、作業スケジュール計画装置は、作業スケジュール作成を行う管理者より、製造のオーダを受け付けた製品の機種コードと、納期、試運転を行う運転開始日、試運転を終了する運転終了日、運転場所を、オーダ情報として入力を受け付ける(ステップS101)。これにより、計画処理部12は、図2で示すオーダ情報記憶テーブルを作成してデータベース13へ登録する(ステップS102)。ここで、管理者は2つのオーダそれぞれの情報の入力を受け付けたとする。これにより、図2で示すように、オーダ情報記憶テーブルにオーダID1とオーダID2の2つのオーダ情報が登録される。
次に、計画処理部12は、納期の早いオーダID1を選択し(ステップS105)、オーダ1のオーダが、機種コードF型の製品のオーダであることを検出し(ステップS106)、機種コードF型の工程を工程情報テーブル(図3)から把握する(ステップS107)。ここで、機種コードF型の製品の製造工程は工程ID1〜工程ID31まで存在する。計画処理部は工程ID1〜工程ID31までの工程のうち、工程終了時刻算出処理を行っていない工程があるかを判定する(ステップS108)。そして、工程終了時刻算出処理を行っていない工程がある場合には、計画処理部12は、工程ID1〜工程ID31の中から、直前の工程に関する計算が終っている工程、または前工程がない工程を、工程終了時刻算出処理を行っていない工程として抽出する(ステップS109)。この処理では、初回の処理であるため、直前の工程に関する計算が終っている工程がないため、前工程がない工程を抽出する。ここで、機種コードF型の製品の製造工程は、工程前後関係記憶テーブル(図4)より、工程ID1〜工程ID31のうち、次工程IDの欄に出現しない工程IDで示される工程は、その前段階の工程がない工程であることが分かる。つまり前工程がない工程の工程IDは1,6,11,16,18,22であるため、これらの工程IDを抽出する。
なお、移動工程は「あり」の場合には、工程で必要なマテハンが使用可能かどうかは、そのマテハンの情報に対応付けられて使用終了時間がメモリに登録されているかどうかで判断する。工程で必要なマテハンが使用可能であると判定した場合には、その工程が終了する時刻(工程終了時刻)を算出して、その必要なマテハンの情報に対応付けてメモリなどで保持する。また、その工程終了時刻になった場合にはこのメモリで保持している情報を削除する。
また、複数のマテハンの動作が干渉しないかどうかの判定は、例えば、干渉し合う対象のマテハンが、他の作業工程の同一時間帯に利用されているかの情報がメモリに登録されているかどうかの判定などにより行う。
オーダ1の工程ID1の所要時間算出の処理が終了すると、計画処理部12は、工程終了時刻算出処理を行っていない工程があるかを判定し(ステップS108)、既に抽出した、前工程がない工程ID6、11,16,18,22の各工程を、工程終了時刻算出処理を行っていない工程として抽出する。そして計画処理部12は、既に抽出した前工程がない工程ID6、11,16,18,22のうち、最も番号が若い、工程ID6の処理を開始する工程として抽出する(ステップS109)。
なお、移動工程は「あり」の場合には、工程で必要なマテハンが使用可能かどうかは、そのマテハンの情報に対応付けられて使用終了日時がメモリに登録されているかどうかで判断する。工程で必要なマテハンが使用可能であると判定した場合には、その工程が終了する時刻(工程終了時刻)を算出して、その必要なマテハンの情報に対応付けてメモリなどで保持する。また、その工程終了時刻になった場合にはこのメモリで保持している情報を削除する。
また、複数のマテハンの動作が干渉しないかどうかの判定は、例えば、干渉し合う対象のマテハンが、他の作業工程の同一時間帯に利用されているかの情報がメモリに登録されているかどうかの判定などにより行う。
11・・・制御部
12・・・計画処理部
13・・・データベース
Claims (7)
- 複数の部材を用いて完成品を製造する際の作業スケジュールを作成する作業スケジュール計画装置であって、
前記完成品を製造する際の複数の作業工程それぞれの作業に要する時間を記憶する作業必要時間記憶手段と、
前記作業工程の作業に用いる前記部材の大きさと、その部材を用いた作業時に当該部材を配置する配置場所の優先配置位置とを記憶する部材配置情報記憶手段と、
前記複数の作業工程それぞれの作業順序を記憶する作業工程順序記憶手段と、
前記作業順序の順に前記作業工程を特定し、当該作業工程の作業に用いる前記部材の大きさと、その部材の配置場所の前記優先配置位置と、前記特定した作業工程の作業開始可能時間および作業時間とに基づいて、当該配置場所の優先配置位置における前記特定した作業工程で用いる部材を配置できるかの判定を、当該優先配置位置に、他の作業工程の作業に用いる部材が同一の作業時間帯に既に配置されているか否かによって行う配置可否判定手段と、
前記特定した作業工程の作業に用いる前記部材が、その優先配置位置に配置できると判定した場合には、前記特定した作業工程の前記作業可能開始時刻にその作業工程の前記作業に要する時間を加えた工程終了時刻と、前記配置できると判定した優先配置位置と、その位置に配置する前記部材の識別情報と、を少なくとも有するスケジュール情報を登録するスケジュール情報登録手段と、
前記完成品を製造する際の複数の作業工程全てにおいて、それら工程で用いる部材がその優先配置位置に配置できると判定できた場合に、前記複数の作業工程のうちの最終の作業工程の工程終了時刻に基づいて、前記スケジュール情報の良・不良を判定するスケジュール判定手段と、
前記スケジュール情報が良と判定された場合に、そのスケジュール情報を最適スケジュール情報と決定する最適スケジュール情報決定手段と、
を備え、
前記最適スケジュール情報決定手段は、所定の回数または所定計算時間が満了するまで前記複数の作業工程の何れかの作業工程の作業開始可能時間をずらして前記配置可否判定手段、前記スケジュール情報登録手段、前記スケジュール判定手段の処理を繰り返すことにより得られた結果、または、所定の回数または所定計算時間が満了するまで前記特定した作業工程の作業に用いる前記部材の優先配置位置を変更して前記配置可否判定手段、前記スケジュール情報登録手段、前記スケジュール判定手段の処理を繰り返すことにより得られた結果による、前記良と判定された複数のスケジュール情報のうち、最も工程終了時刻の早いスケジュール情報を最適スケジュール情報と決定する
ことを特徴とする作業スケジュール計画装置。 - 前記スケジュール判定手段は、前記スケジュール情報の工程終了時刻が、前記完成品の納期より前である場合に、当該スケジュール情報を良と判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の作業スケジュール計画装置。 - 前記配置可否判定手段は、前記特定した作業工程で用いる部材の優先配置位置に、他の作業工程の作業に用いる部材が同一の作業時間帯に既に配置されていると判定した場合には、当該他の作業工程の工程終了時刻に続く新たな作業開始可能時刻からの作業時間帯において、前記特定した作業工程で用いる部材を配置できるかの判定を行う
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の作業スケジュール計画装置。 - 前記複数の作業工程それぞれについて作業することのできる作業者のうちの該作業工程の作業開始可能時間以降の残りの作業者数を記憶する作業者数記憶手段と、
前記特定した作業工程で必要な作業者数と、前記作業者数記憶手段で記憶する、前記特定した作業工程を作業することのできる作業者のうちの該作業工程の作業開始可能時間以降の残りの作業者数とを比較して、前記特定した作業工程で必要な作業者数が確保できるかを判定する作業者確保可否判定手段と、を備え、
前記スケジュール情報登録手段は、前記特定した作業工程で必要な作業者数が確保できると判定された場合には、さらに前記確保できた作業者数を有する前記スケジュール情報を登録し、
前記スケジュール判定手段は、前記複数の作業工程全てにおいて作業者数が確保できると判定された場合に、前記スケジュール情報の良・不良を判定する
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の作業スケジュール計画装置。 - 前記複数の作業工程それぞれにおいて必要な設備のうち利用されていない設備を記憶する設備記憶手段と、
前記特定した作業工程で必要な設備と、前記設備記憶手段で記憶する、前記特定した作業工程の作業において必要な設備のうちの利用されていない設備とを比較して、前記特定した作業工程で必要な設備が確保できるかを判定する設備確保可否判定手段と、を備え、
前記スケジュール情報登録手段は、前記特定した作業工程で必要な設備が確保できると判定された場合には、さらに前記確保できた設備を有する前記スケジュール情報を登録し、
前記スケジュール判定手段は、前記複数の作業工程全てにおいて必要となる設備が確保できると判定された場合に、前記スケジュール情報の良・不良を判定する
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の作業スケジュール計画装置。 - 複数の部材を用いて完成品を製造する際の作業スケジュールを作成する作業スケジュール計画装置の作業スケジュール計画方法であって、
前記作業スケジュール計画装置の作業必要時間記憶手段が、前記完成品を製造する際の複数の作業工程それぞれの作業に要する時間を記憶し、
前記作業スケジュール計画装置の部材配置情報記憶手段が、前記作業工程の作業に用いる前記部材の大きさと、その部材を用いた作業時に当該部材を配置する配置場所の優先配置位置とを記憶し、
前記作業スケジュール計画装置の作業工程順序記憶手段が、前記複数の作業工程それぞれの作業順序を記憶し、
前記作業スケジュール計画装置の配置可否判定手段が、前記作業順序の順に前記作業工程を特定し、当該作業工程の作業に用いる前記部材の大きさと、その部材の配置場所の前記優先配置位置と、前記特定した作業工程の作業開始可能時間および作業時間とに基づいて、当該配置場所の優先配置位置における前記特定した作業工程で用いる部材を配置できるかの判定を、当該優先配置位置に、他の作業工程の作業に用いる部材が同一の作業時間帯に既に配置されているか否かによって行い、
前記作業スケジュール計画装置のスケジュール情報登録手段が、前記特定した作業工程の作業に用いる前記部材が、その優先配置位置に配置できると判定した場合には、前記特定した作業工程の前記作業可能開始時刻にその作業工程の前記作業に要する時間を加えた工程終了時刻と、前記配置できると判定した優先配置位置と、その位置に配置する前記部材の識別情報と、を少なくとも有するスケジュール情報を登録し、
前記作業スケジュール計画装置のスケジュール判定手段が、前記完成品を製造する際の複数の作業工程全てにおいて、それら工程で用いる部材がその優先配置位置に配置できると判定できた場合に、前記複数の作業工程のうちの最終の作業工程の工程終了時刻に基づいて、前記スケジュール情報の良・不良を判定し、
前記作業スケジュール計画装置の最適スケジュール情報決定手段が、所定の回数または所定計算時間が満了するまで前記複数の作業工程の何れかの作業工程の作業開始可能時間をずらして前記配置可否判定手段、前記スケジュール情報登録手段、前記スケジュール判定手段の処理を繰り返すことにより得られた結果、または、所定の回数または所定計算時間が満了するまで前記特定した作業工程の作業に用いる前記部材の優先配置位置を変更して前記配置可否判定手段、前記スケジュール情報登録手段、前記スケジュール判定手段の処理を繰り返すことにより得られた結果による、良と判定された複数のスケジュール情報のうち、最も工程終了時刻の早いスケジュール情報を最適スケジュール情報と決定する
ことを特徴とする作業スケジュール計画方法。 - 完成品を製造する際の複数の作業工程それぞれの作業に要する時間を記憶する作業必要時間記憶手段と、
前記作業工程の作業に用いる前記部材の大きさと、その部材を用いた作業時に当該部材を配置する配置場所の優先配置位置とを記憶する部材配置情報記憶手段と、
前記複数の作業工程それぞれの作業順序を記憶する作業工程順序記憶手段と、
を備え、複数の部材を用いて前記完成品を製造する際の作業スケジュールを作成する作業スケジュール計画装置のコンピュータを、
前記作業順序の順に前記作業工程を特定し、当該作業工程の作業に用いる前記部材の大きさと、その部材の配置場所の前記優先配置位置と、前記特定した作業工程の作業開始可能時間および作業時間とに基づいて、当該配置場所の優先配置位置における前記特定した作業工程で用いる部材を配置できるかの判定を、当該優先配置位置に、他の作業工程の作業に用いる部材が同一の作業時間帯に既に配置されているか否かによって行う配置可否判定手段、
前記特定した作業工程の作業に用いる前記部材が、その優先配置位置に配置できると判定した場合には、前記特定した作業工程の前記作業可能開始時刻にその作業工程の前記作業に要する時間を加えた工程終了時刻と、前記配置できると判定した優先配置位置と、その位置に配置する前記部材の識別情報と、を少なくとも有するスケジュール情報を登録するスケジュール情報登録手段、
前記完成品を製造する際の複数の作業工程全てにおいて、それら工程で用いる部材がその優先配置位置に配置できると判定できた場合に、前記複数の作業工程のうちの最終の作業工程の工程終了時刻に基づいて、前記スケジュール情報の良・不良を判定するスケジュール判定手段、
所定の回数または所定計算時間が満了するまで前記複数の作業工程の何れかの作業工程の作業開始可能時間をずらして前記配置可否判定手段、前記スケジュール情報登録手段、前記スケジュール判定手段の処理を繰り返すことにより得られた結果、または、所定の回数または所定計算時間が満了するまで前記特定した作業工程の作業に用いる前記部材の優先配置位置を変更して前記配置可否判定手段、前記スケジュール情報登録手段、前記スケジュール判定手段の処理を繰り返すことにより得られた結果による、良と判定された複数のスケジュール情報のうち、最も工程終了時刻の早いスケジュール情報を最適スケジュール情報と決定する最適スケジュール情報決定手段、
として機能させるためのプログラム。
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