JP5402621B2 - Manufacturing load prediction apparatus, method, computer program, and computer-readable storage medium - Google Patents

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Description

本発明は、製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場において、製品属性の似ている製品同士をグループ化して複数の品種にまとめて定義するとともに、品種毎の製造負荷を予測して、生産計画の良否を判定するために用いて好適な技術である。   In a manufacturing plant that manufactures a plurality of products having different product attributes by processing in a plurality of manufacturing processes, products having similar product attributes are grouped and defined as a plurality of varieties. This technique is suitable for predicting the production load and determining the quality of the production plan.

鉄鋼業を始めとする多くの産業における製造プロセスでは、顧客からの注文内容に応じて適切に製品を製造することが求められる。例えば、鉄鋼製造業における鉄鋼製品は、その材質を規定した規格や客先での用途に応じたサイズなどの製品注文情報が極めて多岐にわたる。このため、鉄鋼製品の製造仕様、例えば化学的な組成や成形方法、熱処理方法などが極めて多岐にわたるという特徴がある。さらに、顧客が要求する製品注文情報をもつ製品を、要求された量だけ、要求された期日に納入することが求められている。   In manufacturing processes in many industries including the steel industry, it is required to manufacture products appropriately according to the contents of orders from customers. For example, steel products in the steel manufacturing industry have a wide variety of product order information such as standards that prescribe the materials and sizes according to customer applications. For this reason, the manufacturing specifications of steel products, for example, the chemical composition, the forming method, the heat treatment method, etc. are extremely diverse. Further, it is required to deliver a product having the product order information requested by the customer in the requested amount on the requested date.

一方、製造工程においては、大量生産による生産性の向上の観点から、同一の製造仕様の注文を複数まとめてロット単位で生産することが求められている。鉄鋼製品の製造工程は、製鋼、圧延、精整、出荷などの複数の製造設備からなり、それぞれの製造設備の最適なロット条件(複数の注文をロットにまとめるための条件)は異なる。従って、ある製造設備に対する"ロットまとめによる生産性の向上の追及"が、他の製造設備の生産性を低下させたり、上流工程でのロットまとめが下流工程での製造負荷の集中につながり仕掛増や製造工期増を引き起こしたりすることがある。そのために、製造設備間でのトレードオフを考慮したロットを作成することが求められる。また、適正な規模のロットを作るための製品の先作りは余分な製品在庫や、それに応じた工期増を引き起こすこととなる。なお、本明細書において製造負荷とは、各製造設備での処理量(製造量)を指すものとする。   On the other hand, in the manufacturing process, from the viewpoint of improving productivity by mass production, it is required to produce a plurality of orders with the same manufacturing specification in batch units. The manufacturing process of steel products includes a plurality of manufacturing facilities such as steel making, rolling, refining, and shipping, and the optimum lot conditions (conditions for combining a plurality of orders into lots) of each manufacturing facility are different. Therefore, “pursuit of productivity improvement by lot sizing” for a certain manufacturing facility reduces the productivity of other manufacturing facilities, or lot sizing in the upstream process leads to concentration of manufacturing load in the downstream process, resulting in an increase in work in progress. Or increase the manufacturing period. Therefore, it is required to create a lot considering the trade-off between manufacturing facilities. In addition, pre-fabrication of a product for producing a proper-sized lot causes extra product inventory and a corresponding increase in work period. In the present specification, the production load refers to a processing amount (production amount) in each production facility.

これに対し鉄鋼業では以下のような生産管理を行っていることが多い。まず、営業部門が顧客から注文の引合いを受け、注文の製造仕様や要望納期などに基づいて、受注可否や必要に応じた納期交渉を行った上で、製鉄所へ注文情報の製造指示を行う。製鉄所では、営業部門から指示のあった注文情報に基づきさらに詳細な製造仕様を検討する。そして、製鉄所では、製造仕様に基づき、納期や製造工期、製造工程での生産性などを考慮しつつ各製造設備の製造ロットとその製造タイミングを計画し、各製造設備へ生産指示を出す。
このように受注段階で大まかな納期交渉を行っているものの、先に述べたような製造工程の複雑さと、多品種かつ小ロットの注文を大量に取り扱う生産管理の規模の大きさと複雑さとが相まって、営業部門において受注段階で各製造設備でのロットのまとまり具合や製造負荷までを考慮した納期交渉を適切に行うことは難しいのが現状である。
In contrast, the steel industry often performs the following production management. First, the sales department receives an order inquiry from a customer and, based on the manufacturing specifications of the order and the requested delivery date, negotiates whether the order is accepted and if necessary, and then instructs the steelworks to produce the order information. . Steelworks will consider more detailed manufacturing specifications based on order information instructed by the sales department. In the steelworks, the production lots and production timings of each production facility are planned based on the production specifications while considering the delivery date, production period, productivity in the production process, and the like, and production instructions are issued to each production facility.
In this way, although rough delivery date negotiations are being conducted at the order receiving stage, the complexity of the manufacturing process as described above, combined with the size and complexity of the production management that handles large quantities of various types and small lot orders, are combined. Currently, it is difficult for the sales department to appropriately negotiate the delivery date in consideration of the grouping of lots at each manufacturing facility and the manufacturing load at the order receiving stage.

また、注文情報が営業部門から製鉄所に指示された後、つまり納期の目標が確定した後においては、製造に着手するタイミングの決定が重要な計画要素となる。例えば、製鋼設備では、生産性や歩留の観点からできるだけ同一成分の注文をまとめて製造することが望まれるが、一方で、製鋼以降の工程での製造負荷を平準化する必要がある。そのため、製鋼設備での大ロット化と下流工程での製造負荷の平準化とが両立するように、製造プロセス全体を一貫工程として最適な計画を立案することが必要である。しかしながら、実際には、多品種であるがゆえに製造フローが多岐に亘ることと、検査設備で見つかった疵などの品質欠陥の手入れなどの精整設備(製造設備の一つ)の製造負荷は製品検査後でないと確定しないこととから、計画段階で製造負荷を精度良く予測して対策を打つことが難しい。そのために、結果として製造後の製造負荷が増大し、仕掛増による工期増となることがあった。   In addition, after order information is instructed from the sales department to the steelworks, that is, after the delivery date target is determined, the determination of the timing for starting production is an important planning factor. For example, in a steelmaking facility, it is desired to produce orders of the same components as much as possible from the viewpoint of productivity and yield, but on the other hand, it is necessary to level the production load in the processes after steelmaking. Therefore, it is necessary to devise an optimal plan with the entire manufacturing process as an integrated process so that a large lot in the steelmaking facility and a leveling of the manufacturing load in the downstream process are compatible. However, in reality, because of the variety of products, the production flow is diversified, and the production load of refining equipment (one of the production equipment), such as the maintenance of quality defects such as defects found in inspection equipment, is the product. It is difficult to predict the manufacturing load accurately at the planning stage and to take countermeasures because it is not determined until after the inspection. For this reason, as a result, the production load after production increases, and the work period may increase due to an increase in work in progress.

このような状況において、現状の生産現場では、製造工程の管理者が、製造プロセスの特性に基づいて製品をおおまかな品種に分類し、品種毎の製造負荷の実績平均値を製造負荷の予測に用いるという方法がよく用いられる。
また、特許文献1では、多品種少量生産の組み立て加工ラインにおいて、製品の部品構成または製造ラインに対する要求量が類似する品種群を同一の品種のグループとして取り扱い、製造ラインの負荷を適切に平準化する生産指示量平準化装置が提案されている。
また、特許文献2では、多品種小ロット製品を大量生産する製造プロセスにおいて、製造実績データに基づき、処理工程が類似している製品同士をグループ化するロジックを決定木により作成し、グループ化された品種毎の製造負荷の平均値を製造負荷予測に用いるという方法が提案されている。
In such a situation, at the current production site, the manufacturing process manager classifies the products into rough varieties based on the characteristics of the manufacturing process, and the actual average value of the manufacturing load for each type is used to predict the manufacturing load. The method of using is often used.
Further, in Patent Document 1, in an assembly processing line for high-mix low-volume production, a group of products with similar requirements for the product component configuration or production line is handled as a group of the same product, and the load on the production line is appropriately leveled. A production instruction quantity leveling device has been proposed.
Further, in Patent Document 2, in a manufacturing process for mass production of a large variety of small lot products, a logic for grouping products having similar processing steps is created by a decision tree based on manufacturing performance data, and is grouped. There has been proposed a method of using the average value of the production load for each product type for the production load prediction.

特開平10−138102号公報JP-A-10-138102 特開2008−27150号公報JP 2008-27150 A

山口和範、外2名、"図解入門よくわかる多変量解析の基本と仕組み"、株式会社秀和システム、2004年5月25日、p.143-168Kazunori Yamaguchi and two others, “Basics and Mechanism of Multivariate Analysis that can be understood well”, Hidekazu System, Inc., May 25, 2004, p.143-168

しかしながら、前述した現状の生産現場における製造負荷の予測方法では、製造プロセスに関する知見から大まかな品種のグループに分類している。このため、同一の品種であっても製品によって製造負荷が異なるなど、製造負荷を予測する精度は必ずしも十分ではないという課題がある。
また、特許文献1に開示された生産指示量平準化装置では、製品の部品構成または製造ラインに対する要求量が類似する複数の品種を一つの品種群として取り扱っているという点で品種のグループの作成の条件が明確である。しかしながら、確率的に発生する作業工程、たとえば検査設備で見つかった疵等の品質欠陥の手入れ等の製造負荷を予測することは困難であり、また、製品属性から品種のグループを作成する際の条件が明確に記載されていない、という課題がある。
However, in the above-described method for predicting the manufacturing load at the current production site, the classification is roughly made into groups of varieties based on the knowledge about the manufacturing process. For this reason, there is a problem that the accuracy of predicting the manufacturing load is not always sufficient, for example, the manufacturing load varies depending on the product even in the same product type.
In addition, the production instruction quantity leveling device disclosed in Patent Document 1 creates a group of varieties in that a plurality of varieties having similar requirements for the product component configuration or production line are handled as one cultivar group. The conditions are clear. However, it is difficult to predict the production load such as the maintenance of stochastic quality defects such as defects found in inspection facilities, such as work processes that occur probabilistically, and the conditions for creating product groups from product attributes There is a problem that is not clearly described.

また、特許文献2に開示された製造負荷予測装置では、全ての製造工程の処理パターンが類似している製品同士をグループ化するロジックに決定木モデルを用いているため、処理設備の数が多い製造プロセスにおいては複数工程の処理パターン数(製造工程の組合せ)が増加する、すなわち決定木の目的変数が増加することにより、モデル構造が大規模となり、管理が難しいモデルとなるという課題がある。さらに、決定木モデルの作成時に、製造工程毎に決定木の説明変数を取捨選択できないため、各製造工程に特化したきめ細かい学習を行うが困難であるという課題がある。   Moreover, in the manufacturing load prediction apparatus disclosed in Patent Document 2, since the decision tree model is used for the logic for grouping products having similar processing patterns in all manufacturing processes, the number of processing facilities is large. In the manufacturing process, there is a problem that the number of processing patterns (combination of manufacturing processes) in a plurality of steps increases, that is, the objective variable of the decision tree increases, resulting in a large model structure and a difficult to manage model. Furthermore, when creating a decision tree model, it is difficult to perform detailed learning specialized for each manufacturing process because it is impossible to select explanatory variables for each manufacturing process.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、複数の種類からなる複数の製品を複数の製造工程での処理を経て製造する製造工場における製品の生産計画であって、各製造設備の能力制約などの製造上の要件を満たした生産計画を作成する際に必須となる品種毎の製造負荷を、迅速かつ高精度に予測するために、品種を作成するための決定木を製造工程別に作成することで、説明変数を製造工程別に取捨選択することを可能として、決定木の大規模化を抑制するとともに、各製造工程に特化したきめ細かなモデル学習を行うことができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is a product production plan in a manufacturing factory that manufactures a plurality of types of products through processing in a plurality of manufacturing steps, each manufacturing facility In order to quickly and accurately predict the production load for each product type, which is essential when creating production plans that meet manufacturing requirements such as capacity constraints, a decision tree for creating product types is manufactured. By creating separately, it is possible to select explanatory variables for each manufacturing process, to suppress the large-scale decision tree, and to perform detailed model learning specialized for each manufacturing process For the purpose.

本発明の製造負荷予測装置は、製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場の各製造工程における製造負荷を、過去に製造された製品についての製造実績データに基づいて予測する製造負荷予測装置であって、前記過去に製造された製品についてのサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製品注文実績情報と、当該製品の前記各製造工程での処理の有無の実績を少なくとも含む製造実績情報とを前記製造実績データとして入力する入力手段と、前記製造実績データに基づいて、製品属性が同一又は予め定めた範囲内である製品同士をまとめるための複数の品種を前記製造工程毎に作成し、当該製造工程毎に当該製品を当該複数の品種の何れかに仕分ける決定木を、工程別品種区分ロジックとして作成する工程別品種区分ロジック作成手段と、前記製造実績データに基づいて、前記工程別品種区分ロジックを用いて、前記製造工程毎、前記品種毎に、当該品種に属する製品の総数に対する、当該品種に属する製品の当該製造工程の通過数の割合の期待値を示す発生率を算出するモデルを、製造負荷予測モデルとして作成する製造負荷予測モデル作成手段と、前記工程別品種区分ロジックと、前記製造負荷予測モデルとを用いて、新規の製品の注文に関する生産計画について、前記各製造工程の製造負荷を予測する製造負荷予測手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の製造負荷予測方法は、製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場の各製造工程における製造負荷を、過去に製造された製品についての製造実績データに基づいて予測する製造負荷予測方法であって、前記過去に製造された製品についてのサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製品注文実績情報と、当該製品の前記各製造工程での処理の有無の実績を少なくとも含む製造実績情報とを前記製造実績データとして入力する入力ステップと、前記製造実績データに基づいて、製品属性が同一又は予め定めた範囲内である製品同士をまとめるための複数の品種を前記製造工程毎に作成し、当該製造工程毎に当該製品を当該複数の品種の何れかに仕分ける決定木を、工程別品種区分ロジックとして作成する工程別品種区分ロジック作成ステップと、前記製造実績データに基づいて、前記工程別品種区分ロジックを用いて、前記製造工程毎、前記品種毎に、当該品種に属する製品の総数に対する、当該品種に属する製品の当該製造工程の通過数の割合の期待値を示す発生率を算出するモデルを、製造負荷予測モデルとして作成する製造負荷予測モデル作成ステップと、前記工程別品種区分ロジックと、前記製造負荷予測モデルとを用いて、新規の製品の注文に関する生産計画について、前記各製造工程の製造負荷を予測する製造負荷予測ステップと、を備えることを特徴とする。
さらに、本発明のコンピュータプログラムは、製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場の各製造工程における製造負荷を、過去に製造された製品についての製造実績データに基づいて予測する製造負荷予測装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記過去に製造された製品についてのサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製品注文実績情報と、当該製品の前記各製造工程での処理の有無の実績を少なくとも含む製造実績情報とを前記製造実績データとして入力する入力部と、前記製造実績データに基づいて、製品属性が同一又は予め定めた範囲内である製品同士をまとめるための複数の品種を前記製造工程毎に作成し、当該製造工程毎に当該製品を当該複数の品種の何れかに仕分ける決定木を、工程別品種区分ロジックとして作成する工程別品種区分ロジック作成部と、前記製造実績データに基づいて、前記工程別品種区分ロジックを用いて、前記製造工程毎、前記品種毎に、当該品種に属する製品の総数に対する、当該品種に属する製品の当該製造工程の通過数の割合の期待値を示す発生率を算出するモデルを、製造負荷予測モデルとして作成する製造負荷予測モデル作成部と、前記工程別品種区分ロジックと、前記製造負荷予測モデルとを用いて、新規の製品の注文に関する生産計画について、前記各製造工程の製造負荷を予測する製造負荷予測部と、
を備える製造負荷予測装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
また、当該コンピュータプログラムを記憶した記憶媒体も提供される。
The manufacturing load prediction apparatus of the present invention uses the manufacturing load in each manufacturing process of a manufacturing factory that manufactures a plurality of products having different product attributes by processing in a plurality of manufacturing processes as manufacturing result data for products manufactured in the past. A production load prediction apparatus for predicting based on product order record information including at least the size and weight of a product manufactured in the past as a product attribute, and a record of presence / absence of processing of the product in each manufacturing step And a plurality of varieties for bringing together products having the same or a predetermined range of product attributes based on the manufacturing performance data A decision tree created for each manufacturing process and classifying the product into one of the multiple varieties for each manufacturing process is created as the type classification logic for each process. Based on the production type classification logic creation means and the manufacturing performance data, the production type classification logic is used for each production process, for each type, for the type of product for the total number of products belonging to the type. Manufacturing load prediction model creating means for creating a model for calculating an occurrence rate indicating the expected value of the ratio of the number of passing through the manufacturing process of the product to which the product belongs, as a manufacturing load prediction model, the product type classification logic by process, and the manufacturing load Production load prediction means for predicting the production load of each of the production steps for a production plan related to a new product order using a prediction model is provided.
In addition, the manufacturing load prediction method of the present invention provides the manufacturing load for each product manufactured in the past as the manufacturing load in each manufacturing process of a manufacturing factory that manufactures a plurality of products having different product attributes by processing in a plurality of manufacturing processes. A method for predicting a manufacturing load based on data, which includes product order record information including at least the size and weight of a product manufactured in the past as product attributes, and whether or not the product is processed in each manufacturing process. A plurality of varieties for bringing together products having the same or a predetermined range of product attributes based on the manufacturing result data and an input step of inputting manufacturing result information including at least the actual results as manufacturing result data A decision tree is created for each manufacturing process and the product is classified into one of the plurality of varieties for each manufacturing process. For each manufacturing process, for each product type, for the total number of products belonging to the product type, based on the production result data and the production result data, A production load prediction model creating step of creating a model for calculating an occurrence rate indicating an expected value of the ratio of the number of passing through the production process of the product belonging to the product type as a production load prediction model; A production load prediction step of predicting the production load of each of the production steps for a production plan related to ordering a new product using a production load prediction model is provided.
Furthermore, the computer program according to the present invention converts the manufacturing load in each manufacturing process of a manufacturing factory that manufactures a plurality of products having different product attributes by processing in a plurality of manufacturing processes into manufacturing performance data for products manufactured in the past. A computer program for causing a computer to function as a manufacturing load prediction device for predicting based on product order performance information including at least the size and weight of a product manufactured in the past as product attributes, and each of the products Products that have the same or a predetermined range of product attributes based on the manufacturing result data and an input unit that inputs manufacturing result information including at least the results of presence or absence of processing in the manufacturing process as the manufacturing result data A plurality of varieties are created for each manufacturing process, and the product is assigned to each manufacturing process. The manufacturing process using the process-specific product category logic creation unit for creating a decision tree to be classified into any of a plurality of product types as process-specific product class logic, and the process-specific product class logic based on the manufacturing performance data A model for calculating an occurrence rate indicating an expected value of a ratio of the number of products passing through the manufacturing process to the total number of products belonging to the product for each product is created as a manufacturing load prediction model. A manufacturing load prediction unit that predicts a manufacturing load of each manufacturing process with respect to a production plan related to a new product order using the manufacturing load prediction model creation unit, the product type classification logic according to the process, and the manufacturing load prediction model. When,
A computer is caused to function as a manufacturing load prediction apparatus including:
A storage medium storing the computer program is also provided.

本発明によれば、品種を作成するための決定木を製造工程別に作成するようにしたので、決定木の大規模化を抑制するとともに、決定木の説明変数を製造工程毎に取捨選択することを可能とし、各製造工程に特化したきめ細かい学習を行うことが可能となる。これにより、各製造設備の能力制約等の製造上の要件を満たした生産計画を作成する際に必要となる品種毎の製造負荷を、迅速かつ高精度に予測することができる。   According to the present invention, since decision trees for creating varieties are created for each manufacturing process, it is possible to suppress an increase in the scale of the decision tree and to select explanatory variables for the decision tree for each manufacturing process. It is possible to perform detailed learning specialized for each manufacturing process. Thereby, it is possible to quickly and highly accurately predict the production load for each type required when creating a production plan that satisfies the production requirements such as capacity constraints of each production facility.

鉄鋼業における厚板製造工程の概略の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the outline of the thick plate manufacturing process in the steel industry. 第1の実施形態における製造負荷予測装置の概略構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of schematic structure of the manufacturing load prediction apparatus in 1st Embodiment. 製造負荷予測装置の製造負荷予測手順の概略の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the outline of the manufacturing load prediction procedure of a manufacturing load prediction apparatus. 製品注文情報の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of product order information. 製造実績情報の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of manufacture performance information. 切断工程の決定木の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the decision tree of a cutting process. 手入工程の決定木の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the decision tree of a care process. 矯正工程の決定木の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the decision tree of the correction process. 検査工程の決定木の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the decision tree of an inspection process. 工程別品種の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the kind according to process. 製造実績から求まる工程別リーフIDの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of leaf ID classified by process calculated | required from manufacture performance. 切断工程の品種(リーフID)毎の品種名、処理枚数、合計枚数、発生率(製造負荷予測モデル)の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the kind name for every kind (leaf ID) of a cutting process, the number of processed sheets, a total number of sheets, and a generation rate (manufacturing load prediction model). 手入工程の品種(リーフID)毎の品種名、処理枚数、合計枚数、発生率(製造負荷予測モデル)の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the kind name for every kind (leaf ID) of a maintenance process, the number of processed sheets, a total number of sheets, and an incidence rate (manufacturing load prediction model). 矯正工程の品種(リーフID)毎の品種名、処理枚数、合計枚数、発生率(製造負荷予測モデル)の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the kind name for every kind (leaf ID) of a correction process, the number of processed sheets, a total number of sheets, and an incidence rate (manufacturing load prediction model). 検査工程の品種(リーフID)毎の品種名、処理枚数、合計枚数、発生率の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the kind name for every kind (leaf ID) of an inspection process, the number of processed sheets, a total number of sheets, and an incidence rate. 新規製品注文情報の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of new product order information. 新規の注文に対する工程別リーフIDの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of leaf ID classified by process with respect to a new order. 新規の製品のリーフID、目的変数、発生率の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of leaf ID of a new product, an objective variable, and an incidence rate. 製造日別、手入品種(リーフID)別の生産計画の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the production plan according to manufacture date and each purchase kind (leaf ID). 製造日別、手入品種(リーフID)別の手入工程の製造負荷予測値の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing load prediction value of the care process according to the manufacture date and the purchase type (leaf ID). 検査設備の製造負荷と実績値との比較結果(検査工程の製造負荷の予測精度)の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the comparison result (prediction precision of the manufacturing load of an inspection process) with the manufacturing load of a test | inspection facility, and a track record value. 従来技術により作成した品種区分ロジックの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the kind classification logic produced by the prior art. 第2の実施形態における製造負荷予測装置の概略構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of schematic structure of the manufacturing load prediction apparatus in 2nd Embodiment. 製造負荷予測装置の製造負荷予測手順の概略の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the outline of the manufacturing load prediction procedure of a manufacturing load prediction apparatus. 新規製品注文情報内の各製品に付与される計画立案用品種の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the kind for planning given to each product in new product order information. 計画立案用品種毎の発生率の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the incidence rate for every kind for planning. 製造日別、計画立案用品種別の製品の生産計画量(枚数)の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the production planned quantity (number of sheets) of the product according to manufacture date and the plan article type. 製造日別、製造工程別の製造負荷予測値の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing load estimated value according to manufacture date and manufacturing process. 変更後の生産計画量(枚数)の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the production plan amount (number of sheets) after a change. 変更後の製造負荷予測値の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing load estimated value after a change. 第2の実施形態における検査工程の製造負荷予測精度を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing load prediction precision of the test | inspection process in 2nd Embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
まず、図1を参照して、本発明の適用先の一例であり、鉄鋼業における代表的な製品である厚鋼板(厚板)の製造工場の概略構成の一例を説明する。なお、本発明の適用先は、厚鋼板の製造工場に限定されないことは勿論である。図1において、矢印は製品の流れを示す。
転炉工程1001では、高温溶融状態の鉄鋼中間製品(溶鋼)の化学的成分である出鋼成分を例えば約300[ton]単位で調整し、溶鋼鍋に出鋼する。この転炉1001での出鋼単位をチャージと呼ぶ。
連続鋳造工程1002では、転炉1001で製造された溶鋼を複数チャージ分連続して鋳造し、その後規定の長さに切断することで、例えば約20[ton]単位のスラブと呼ばれる板状の中間製品を製造する。この連続鋳造工程1002での一連の製造単位をキャストと呼ぶ。製造仕様にもよるが概ね8〜12チャージを1キャストとして製造する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, with reference to FIG. 1, an example of a schematic configuration of a manufacturing factory for a thick steel plate (thick plate), which is an example to which the present invention is applied and is a representative product in the steel industry, will be described. It is needless to say that the application destination of the present invention is not limited to a thick steel plate manufacturing factory. In FIG. 1, arrows indicate the product flow.
In the converter process 1001, the steel output component, which is a chemical component of the steel intermediate product (molten steel) in a high-temperature molten state, is adjusted in units of about 300 [tons], for example, and is discharged into a molten steel pan. The steel output unit in the converter 1001 is called charge.
In the continuous casting process 1002, the molten steel produced in the converter 1001 is continuously cast for a plurality of charges, and then cut to a specified length, for example, a plate-shaped intermediate called a slab of about 20 [ton] units. Manufacture products. A series of production units in the continuous casting process 1002 is called casting. Although it depends on the manufacturing specifications, it is generally manufactured as 8 to 12 charges as one cast.

圧延工程1003では、スラブを加熱した後、所定の厚みや幅まで成形する。精整(切断)工程1004では、注文仕様のサイズまで圧延後のスラブの切断を行う。また、精整(矯正)工程1005では、形状等の品質を確保するために圧延後のスラブの矯正を行う。精整(手入)工程1006では、品質確保のために圧延後のスラブの手入を行う。すべての処理を終えた製品は、倉庫1007に配置される。なお、製品注文情報のサイズまで切断された製品をプレートと呼ぶ。ここで、矯正工程1005や手入工程1006での処理は、圧延工程1003での製造後にその要否が判定されること、また、製品の形状によっては矯正工程1005での処理後に再度矯正工程1005での処理や、手入工程1006での処理などの再処理が必要となる場合もあることなどから、生産計画の立案時に、製品単位で製造負荷を精度よく設定することは難しい。
そこで、以下に説明する第1、第2の実施形態では、製造実態を適切に反映した適切な製造負荷を注文毎に設定し、立案した生産計画の製造負荷を製造着手前に予測することで、生産計画の良否を事前に評価できるようにする。
In the rolling step 1003, the slab is heated and then molded to a predetermined thickness and width. In the refining (cutting) step 1004, the slab after rolling is cut to the size of the order specification. Further, in the refining (correction) step 1005, the slab after rolling is corrected in order to ensure the quality of the shape and the like. In the refining (maintenance) step 1006, the slab after rolling is maintained to ensure quality. The products that have been all processed are placed in the warehouse 1007. A product cut to the size of the product order information is called a plate. Here, in the correction process 1005 and the care process 1006, whether or not it is necessary is determined after manufacturing in the rolling process 1003. Depending on the shape of the product, the correction process 1005 is performed again after the process in the correction process 1005. Therefore, it is difficult to accurately set the manufacturing load for each product at the time of production planning, because reprocessing such as processing in the manufacturing process and processing in the care process 1006 may be necessary.
Therefore, in the first and second embodiments described below, an appropriate manufacturing load that appropriately reflects the actual manufacturing condition is set for each order, and the manufacturing load of the planned production plan is predicted before the start of manufacturing. The quality of the production plan can be evaluated in advance.

<第1の実施形態>
図2に、製品一品単位で製造負荷を予測する製造負荷予測装置100の概略構成の一例を示す。また、図3に、当該製造負荷予測装置100を用いて実施する製造負荷予測方法の各ステップの一例を示す。製造負荷予測装置100のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、通信インターフェース、及びユーザインタフェース等を備えたコンピュータシステム(例えばパーソナルコンピュータ)を用いることにより実現できる。
<First Embodiment>
FIG. 2 shows an example of a schematic configuration of the production load prediction apparatus 100 that predicts the production load for each product. FIG. 3 shows an example of each step of the production load prediction method performed using the production load prediction apparatus 100. The hardware of the manufacturing load prediction apparatus 100 can be realized by using a computer system (for example, a personal computer) including a CPU, ROM, RAM, HDD, communication interface, user interface, and the like.

(入力部1:入力ステップS1)
入力部1は、製品のサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製品注文実績情報と、製品の製造工程での処理有無の実績とを少なくとも含む製造実績情報を入力とする。図4に、製品注文実績情報400の一例を示す。図4において、製品1は、規格が「a」、平坦度が「B」、切断仕様が「有り」、矯正仕様が「有り」、検査仕様が「無し」、製造仕様1が「無し」、製造仕様2が「有り」、需要家が「B3」、製品重量が4[ton]、製品厚が12[mm]、製品巾が1000[mm]、製品長7000[mm]であることを表す。また、図5に、製造実績情報500の一例を示す。図5において、製品1は、精整工程では切断と矯正のみ処理された(切断工程1004と矯正工程1005のみ通過した)ことを表す。
入力部1は、例えば、情報入力手段(キーボード、電子ファイル用ドライブ、及びネットワークI/Oなど)が、ユーザによる入力操作や、外部装置との通信などを行って、製品注文実績情報400と製造実績情報500とを取得し、CPUが、プログラムに従って、製品注文実績情報400と製造実績情報500を、HDD等に記憶することにより実現される。
(Input unit 1: Input step S1)
The input unit 1 receives as input the product order record information including at least the product size and weight as product attributes and the production record information including at least the record of presence or absence of processing in the product manufacturing process. FIG. 4 shows an example of product order record information 400. In FIG. 4, the product 1 has a standard “a”, a flatness “B”, a cutting specification “present”, a correction specification “present”, an inspection specification “none”, and a manufacturing specification 1 “none”. Indicates that production specification 2 is “Yes”, customer is “B3”, product weight is 4 [ton], product thickness is 12 [mm], product width is 1000 [mm], and product length is 7000 [mm]. . FIG. 5 shows an example of the manufacturing performance information 500. In FIG. 5, the product 1 represents that only the cutting and correction are processed in the refining process (only the cutting process 1004 and the correction process 1005 have passed).
In the input unit 1, for example, information input means (keyboard, electronic file drive, network I / O, etc.) performs input operation by a user, communication with an external device, etc. The actual information 500 is acquired, and the CPU stores the product order actual information 400 and the manufacturing actual information 500 in the HDD or the like according to the program.

(説明変数設定部2:説明変数設定ステップS2)
説明変数設定部2は、製品注文実績情報400に含まれる(所定の)一つ又は複数の製品属性を説明変数として設定する。「説明変数」、「目的変数」については後述する。
説明変数設定部2は、例えば、CPUが、プログラムに従って、HDD等に記憶された製品注文実績情報400を読み出し、そこから所定の製品属性の情報を抽出することにより実現される。
(Explanatory variable setting unit 2: explanatory variable setting step S2)
The explanatory variable setting unit 2 sets (predetermined) one or a plurality of product attributes included in the product order record information 400 as explanatory variables. “Explanation variables” and “object variables” will be described later.
The explanatory variable setting unit 2 is realized, for example, when the CPU reads the product order record information 400 stored in the HDD or the like according to the program and extracts information on predetermined product attributes therefrom.

(目的変数設定部3:目的変数設定ステップS3)
目的変数設定部3は、製造実績情報500に基づいて、各製造工程の処理実績の有無を目的変数として設定する。具体的に本実施形態では、精整工程である切断工程1004、手入工程1006、矯正工程1005、及び検査工程の各処理工程の処理有無の実績値を、処理した場合に「1」、処理しなかった場合に「0」と表現したものを各製造工程の目的変数とする。なお、検査工程は、倉庫1007に入庫する直前の工程として実行される。ただし、検査工程は、倉庫1007に入庫した後の所定のタイミングで実行されるようにしてもよい。図5に示す例では、製品1の切断工程1004の目的変数は「1」、手入工程1006の目的変数は「0」、矯正工程1005の目的変数は「1」、検査工程の目的変数は「0」となる。
目的変数設定部3は、例えば、CPUが、プログラムに従って、HDD等に記憶された製造実績情報500を読み出し、その内容から目的変数を導出することにより実現される。
(Objective variable setting unit 3: Objective variable setting step S3)
The objective variable setting unit 3 sets the presence / absence of processing results of each manufacturing process as an objective variable based on the manufacturing results information 500. Specifically, in the present embodiment, the actual value of the presence / absence of processing in each of the processing steps of the cutting step 1004, the care step 1006, the correction step 1005, and the inspection step, which are refining steps, is “1” when processed. If not, the expression “0” is used as the objective variable of each manufacturing process. The inspection process is executed as a process immediately before entering the warehouse 1007. However, the inspection process may be executed at a predetermined timing after entering the warehouse 1007. In the example shown in FIG. 5, the objective variable of the cutting process 1004 of the product 1 is “1”, the objective variable of the care process 1006 is “0”, the objective variable of the correction process 1005 is “1”, and the objective variable of the inspection process is “0”.
The objective variable setting unit 3 is realized, for example, when the CPU reads the manufacturing performance information 500 stored in the HDD or the like according to a program and derives the objective variable from the contents.

(設計パラメータ設定部4:設計パラメータ入力ステップS4)
設計パラメータ設定部4は、工程別品種区分ロジックを作成する際に必要な設計パラメータを設定する。なお、設計パラメータについては後述する。
設計パラメータ設定部4は、例えば、製造負荷予測装置100が備える情報入力手段が、ユーザによる入力操作や、外部装置との通信などを行って設計パラメータを取得し、CPUが、プログラムに従って、設計パラメータを、HDD等に記憶することにより実現される。
(Design parameter setting unit 4: Design parameter input step S4)
The design parameter setting unit 4 sets design parameters required when creating the process-specific product type classification logic. The design parameters will be described later.
In the design parameter setting unit 4, for example, an information input unit included in the manufacturing load prediction device 100 acquires a design parameter by performing an input operation by a user, communication with an external device, and the like. Is stored in an HDD or the like.

ここで、製品の製造工程の通り易さを表す「0」、「1」を、製品の製品属性に従って、通過有無変数として各製品に付与する「製造工程別の工程別品種区分ロジック(決定木)」の構築手法の一例について説明する。なお、或る製造工程の通過有無変数が「1」である製品は当該製造工程を通り易いことを意味し、「0」である製品は当該製造工程を通り難いことを意味する。
決定木とはデータの分析手法の一つであり、データを様々な条件に従って木の枝葉のように分類していく分析手法である。決定木は、製造不良の要因の特定や市場情報の分類などに使われている(例えば非特許文献1を参照)。決定木は、データの固まりである複数のノードから構成されており、データ全体を表すルートノード(根ノード)から始まり、末端のノード(リーフノード、葉ノード)に特定の属性を持つデータの割合が多くなるように、つまり偏りのあるデータが含まれるように、ノードを次々と分岐させながら作成される。得られたリーフノードへの分岐条件やリーフノードに属する過去のデータ(学習用データ)を用いることで決定木を各種の予測に使うことができる。ここで、予測したい属性を「目的変数」、データの分岐条件を記述する属性を「説明変数」と呼ぶ。決定木の作成にあたっては、目的変数や説明変数をどのように定義するか、決定木の大きさ(ノードの数や深さ)をどのように決定するかなどの設計パラメータの設定が、得られた決定木の予測精度や取扱いの容易さなどに深く関係するために極めて重要である。
Here, “0” and “1” representing the ease of the manufacturing process of the product are assigned to each product as a passage presence / absence variable according to the product attribute of the product. ) ”Will be described. It should be noted that a product whose pass / fail variable of a certain manufacturing process is “1” means that it easily passes through the manufacturing process, and a product whose value is “0” means that it is difficult to pass through the manufacturing process.
A decision tree is one of data analysis methods, and is an analysis method for classifying data like branches and leaves of trees according to various conditions. The decision tree is used for identifying the cause of manufacturing defects, classifying market information, and the like (see, for example, Non-Patent Document 1). The decision tree is composed of multiple nodes that are a cluster of data, and starts from the root node (root node) that represents the entire data, and the proportion of data that has specific attributes at the end nodes (leaf nodes, leaf nodes) In order to increase the number of nodes, that is, in order to include biased data, the nodes are created while branching one after another. The decision tree can be used for various predictions by using the obtained branch condition to the leaf node and past data (learning data) belonging to the leaf node. Here, the attribute to be predicted is referred to as “object variable”, and the attribute describing the data branch condition is referred to as “explanatory variable”. When creating a decision tree, design parameter settings such as how to define objective variables and explanatory variables and how to determine the size of the decision tree (number of nodes and depth) are obtained. This is extremely important because it is closely related to the prediction accuracy and ease of handling of the decision tree.

ここでは、設計パラメータ設定部4は、設計パラメータとして、作成する決定木のリーフノードの数や木構造の深さなどを決定木の構造に関するパラメータを設定する。具体的に設計パラメータ設定部4は、一つのリーフノードが保有するデータ数の上限値を与えるものとする。この上限値を小さくするとリーフノードの数が増える、つまり決定木が大きく、深くなることとなる。より具体的には、データ数の上限値を100以上に増やしても予測精度が向上しなかったため、データ数の上限値を100とした。   Here, the design parameter setting unit 4 sets the parameters related to the structure of the decision tree, such as the number of leaf nodes of the decision tree to be created and the depth of the tree structure, as the design parameters. Specifically, the design parameter setting unit 4 gives an upper limit value of the number of data held by one leaf node. If this upper limit value is reduced, the number of leaf nodes increases, that is, the decision tree becomes larger and deeper. More specifically, since the prediction accuracy was not improved even when the upper limit value of the number of data was increased to 100 or more, the upper limit value of the number of data was set to 100.

(工程別品種区分ロジック作成部5:工程別品種区分ロジック作成ステップS5)
工程別品種区分ロジック作成部5は、製造実績情報500、前記説明変数、前記目的変数及び前記設計パラメータに基づいて、決定木構築手法に従って決定木を作成する。作成された決定木が工程別品種区分ロジックとなる。
工程別品種区分ロジック作成部5は、例えば、CPUが、プログラムに従って、HDD等に記憶された、前記説明変数、前記目的変数及び前記設計パラメータを読み出し、それらの情報を用いて決定木構築手法に従った処理を行い、決定木を作成することにより実現される。
(工程別品種区分ロジック格納部6、工程別品種区分ロジック格納ステップS6)
工程別品種区分ロジック格納部6は、工程別品種区分ロジック作成部5で作成された工程別品種区分ロジックを、データベース、ファイル等の形式で格納する。
工程別品種区分ロジック格納部6は、例えば、CPUが、プログラムに従って、工程別品種区分ロジック作成部5で作成された工程別品種区分ロジックをHDD等に記憶することにより実現される。
(Process-specific product category logic creation unit 5: Process-specific product category logic creation step S5)
The process-specific product category logic creation unit 5 creates a decision tree according to the decision tree construction method based on the manufacturing performance information 500, the explanatory variable, the objective variable, and the design parameter. The created decision tree becomes the process-specific kind classification logic.
In the process-specific product type classification logic creation unit 5, for example, the CPU reads the explanatory variables, the objective variables, and the design parameters stored in the HDD or the like in accordance with a program, and uses them as a decision tree construction method. This is realized by performing a process according to the above and creating a decision tree.
(Process-specific product category logic storage unit 6, process-specific product category logic storage step S6)
The process-specific product category logic storage unit 6 stores the process-specific product category logic generated by the process-specific product category logic generation unit 5 in the form of a database, a file, or the like.
The process-specific product category logic storage unit 6 is realized, for example, when the CPU stores the process-specific product category logic generated by the process-specific product category logic generation unit 5 in an HDD or the like according to a program.

図6〜図9に、決定木構築手法により構築された決定木の一例を示す。具体的に、図6に、切断工程1004の決定木600の一例を、図7に、手入工程1006の決定木700の一例を、図8に、矯正工程1005の決定木800の一例を、図9に、検査工程の決定木900の一例を、それぞれ示す。
例えば、図8において、矯正仕様が「無し」、製品長が4500[mm]超、製品巾が800[mm]以下、製品重量が4[ton]超、製品厚が8[mm]以下の製品は、リーフID5に分類され、目的変数が「0」、すなわち矯正処理が発生しにくい製品であることを示す。なお、リーフIDとは、リーフノード毎に割り当てられるユニークな番号を意味し、品種と定義する。
6 to 9 show an example of a decision tree constructed by the decision tree construction method. Specifically, FIG. 6 shows an example of the decision tree 600 of the cutting step 1004, FIG. 7 shows an example of the decision tree 700 of the maintenance step 1006, FIG. 8 shows an example of the decision tree 800 of the correction step 1005, FIG. 9 shows an example of a decision tree 900 for the inspection process.
For example, in Fig. 8, the product with a correction specification of “None”, a product length of over 4500 [mm], a product width of 800 [mm] or less, a product weight of over 4 [ton], and a product thickness of 8 [mm] or less Indicates that the product is classified as leaf ID 5 and the objective variable is “0”, that is, the product is difficult to be corrected. The leaf ID means a unique number assigned to each leaf node and is defined as a product type.

(工程別品種分類部7:工程別品種分類ステップS7)
工程別品種分類部7は、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)に従って、製品注文実績情報400に通過有無変数(目的変数)と品種(リーフID)とを付与する。図10に、製品毎に通過有無変数を付与した結果(工程別通過有無変数(目的変数))の一例を示す。また、図11に、品種(リーフID)を付与した結果(製造実績から求まる工程別品種)の一例を示す。例えば、図4に示した製品実績情報400に含まれる製品1は、規格が「a」、平坦度が「B」、切断仕様が「有り」、矯正仕様が「有り」、検査仕様が「無し」、製造仕様1が「無し」、製造仕様2が「有り」、需要家が「B3」、製品重量が4[ton]、製品厚が12[mm]、製品巾が1,000[mm]、製品長が7,000[mm]であるため、図6〜図10に示した決定木600、700、800、900に従い、切断工程1004の通過有無変数は「1」、品種は「1」、手入工程1006の通過有無変数は「0」、品種は「2」、矯正工程1005の通過有無変数は「1」、品種は「1」、検査工程の通過有無変数は「0」、品種は「4」となる。
工程別品種分類部7は、例えば、CPUが、プログラムに従って、製品注文実績情報400と、決定木600、700、800、900とをHDD等から読み出し、各製品の製品属性を決定木600、700、800、900に適用して、各製品の各製造工程における通過有無変数及び品種を決定することにより実現される。
(Process-specific product classifying unit 7: Process-specific product classifying step S7)
The process-specific product classifying unit 7 assigns a pass / fail variable (object variable) and a product (leaf ID) to the product order record information 400 according to the process-specific product classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900). FIG. 10 shows an example of the result (passage presence / absence variable for each process (objective variable)) given to each product. FIG. 11 shows an example of the result of assigning the product type (leaf ID) (process-specific product type obtained from the manufacturing results). For example, the product 1 included in the product performance information 400 shown in FIG. 4 has the standard “a”, the flatness “B”, the cutting specification “present”, the correction specification “present”, and the inspection specification “none”. "Production specification 1 is" None ", Production specification 2 is" Yes ", Consumer is" B3 ", Product weight is 4 [ton], Product thickness is 12 [mm], Product width is 1,000 [mm], Product Since the length is 7,000 [mm], according to the decision trees 600, 700, 800, and 900 shown in FIGS. 6 to 10, the passage presence / absence variable of the cutting step 1004 is “1”, the type is “1”, and the maintenance step The passage presence / absence variable of 1006 is “0”, the product type is “2”, the passage presence / absence variable of the correction step 1005 is “1”, the product type is “1”, the inspection process pass / fail variable is “0”, and the product type is “4”. It becomes.
In the process-specific product classifying unit 7, for example, the CPU reads the product order record information 400 and the decision trees 600, 700, 800, 900 from the HDD or the like according to the program, and determines the product attributes of each product in the decision trees 600, 700. , 800, 900, and by determining a passing variable and a product type in each manufacturing process of each product.

(製造負荷予測モデル作成部8:製造負荷予測モデル作成ステップS8)
製造負荷予測モデル作成部8は、品種毎に、当該品種に属する製品1枚当たりの「当該品種に対応する製造工程の処理枚数」の期待値である発生率を算出する。具体的に製造負荷予測モデル作成部8は、品種毎に、当該品種に対応する製造工程の処理枚数と合計枚数とを集計し、以下の(1)式から品種毎の発生率load_rate[i][j]を算出する。ただし、iは製造工程に関するインデックスでありi=0は切断、i=1は手入、i=2は矯正、i=3は検査を意味し、j(j=0,1,2,・・・)は品種を意味する。
(Production load prediction model creation unit 8: Production load prediction model creation step S8)
The production load prediction model creation unit 8 calculates, for each product type, an occurrence rate that is an expected value of “the number of processed processes corresponding to the product type” per product belonging to the product type. Specifically, the production load prediction model creation unit 8 totals the number of processed processes and the total number of production processes corresponding to the product type for each product type, and the occurrence rate load_rate [i] for each product type from the following equation (1). [j] is calculated. However, i is an index related to the manufacturing process, i = 0 is cutting, i = 1 is care, i = 2 is correction, i = 3 is inspection, j (j = 0,1,2, ...・) Means variety.

Figure 0005402621
Figure 0005402621

ここで、sum_plate[i][j]は、製造工程i(i=0,1,2,3)、品種j(j=0,1,2,・・・)に属する製品の合計枚数である。sum_load[i][j]は、製造工程i(i=0,1,2,3)、品種j(j=0,1,2,・・・)に属する製品のうち、当該製造工程で処理された製品の処理枚数の実績値である。
図12〜図15に、処理枚数sum_load[i][j]、合計枚数sum_plate[i][j]、発生率load_rate [i][j]を品種毎に集計又は算出した結果を、製造工程毎に示す。
例えば、図13において、手入工程1006の品種(リーフID)「3」は、通過有無変数が「1」であり、品種(リーフID)「3」に属する製品の合計枚数が「500枚」であり、そのうち手入工程1006で処理された枚数が「450枚」であり、発生率が「0.90」(=450/500)であることを意味する。ここで、図12〜図15に一例として示すように、品種から発生率が求まるモデルを製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500という。例えば、図13に示す手入工程の製造負荷予測モデル1300おいて、或る製品の品種が「3」の場合、品種「3」を入力として得られる出力(発生率)0.90が当該製品の発生率となる。
製造負荷予測モデル作成部8は、例えば、CPUが、プログラムに従って、工程別品種(図11を参照)及び製造実績情報500をHDD等から読み出して、(1)式の演算を行うことにより実現される。
Here, sum_plate [i] [j] is the total number of products belonging to the manufacturing process i (i = 0,1,2,3) and product type j (j = 0,1,2,...). . sum_load [i] [j] is processed in the manufacturing process among products belonging to manufacturing process i (i = 0,1,2,3) and product type j (j = 0,1,2, ...) This is the actual value of the number of processed products.
12 to 15, the results of totaling or calculating the number of processed sheets sum_load [i] [j], the total number of sheets sum_plate [i] [j], and the incidence rate load_rate [i] [j] for each type are shown for each manufacturing process. Shown in
For example, in FIG. 13, the product (leaf ID) “3” in the maintenance process 1006 has a passage presence variable “1”, and the total number of products belonging to the product (leaf ID) “3” is “500”. This means that the number of sheets processed in the maintenance process 1006 is “450 sheets” and the occurrence rate is “0.90” (= 450/500). Here, as shown as an example in FIGS. 12 to 15, models in which the occurrence rate is obtained from the product type are referred to as manufacturing load prediction models 1200, 1300, 1400, and 1500. For example, in the production load prediction model 1300 in the care process shown in FIG. 13, when the type of a certain product is “3”, the output (occurrence rate) 0.90 obtained with the type “3” as an input is the occurrence of the product. Become a rate.
The manufacturing load prediction model creation unit 8 is realized, for example, by the CPU reading the product by process (see FIG. 11) and the manufacturing performance information 500 from the HDD or the like according to the program and performing the calculation of the formula (1). The

(製造負荷予測モデル格納部9:製造負荷予測モデル格納ステップS9)
製造負荷予測モデル格納部9は、製造負荷予測モデル作成部8で作成された製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500を、データベース、ファイル等の形式で製造負荷予測モデルを格納する。
製造負荷予測モデル格納部9は、例えば、CPUが、プログラムに従って、製造負荷予測モデル作成部8で作成された製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500をHDD等に記憶することにより実現される。
(Production load prediction model storage unit 9: Production load prediction model storage step S9)
The production load prediction model storage unit 9 stores the production load prediction model 1200, 1300, 1400, 1500 created by the production load prediction model creation unit 8 in the form of a database, a file, or the like.
The production load prediction model storage unit 9 is realized, for example, by the CPU storing the production load prediction models 1200, 1300, 1400, and 1500 created by the production load prediction model creation unit 8 in an HDD or the like according to a program. .

(製造負荷予測部10:製造負荷予測ステップS10)
製造負荷予測部10は、新規の製品の注文に対して、その新規の製品の注文情報(新規製品注文情報)に含まれる注文属性と、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)とから求まる品種を当該新規の製品毎に付与する。そして、製品負荷予測部10は、当該品種と、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500とから求まる製造工程毎の発生率を新規の製品毎に付与する。
図16は、新規製品注文情報1600の一例を示した図である。また、図17は、品種を新規の製品毎に付与した結果(新規の注文に対する工程別品種)の一例を示した図である。
図16において、例えば、製品101は、規格が「d」、平坦度が「B」、切断仕様が「無し」、矯正仕様が「無し」、検査仕様が「有り」、製造仕様1が「無し」、製造仕様2が「無し」、需要家が「A2」、製品重量が5[ton]、製品厚が20[mm]、製品巾が900[mm]、製品長が3,000[mm]である。したがって、図6〜図9に示した決定木600、700、800、900に従い、切断工程1004の品種は「2」、手入工程1006の品種は「5」、矯正工程1005の品種は「2」、検査工程の品種は「1」となる。
(Production load prediction unit 10: Production load prediction step S10)
For a new product order, the production load predicting unit 10 includes an order attribute included in the order information (new product order information) of the new product and a process-specific product type classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900) is given to each new product. Then, the product load prediction unit 10 assigns, for each new product, an occurrence rate for each manufacturing process obtained from the product type and the manufacturing load prediction models 1200, 1300, 1400, and 1500.
FIG. 16 is a diagram showing an example of new product order information 1600. FIG. 17 is a diagram showing an example of a result of assigning a product type to each new product (product type for each new order).
In FIG. 16, for example, the product 101 has a standard “d”, a flatness “B”, a cutting specification “none”, a correction specification “none”, an inspection specification “present”, and a manufacturing specification 1 “none”. "Production specification 2 is" None ", Customer is" A2 ", Product weight is 5 [ton], Product thickness is 20 [mm], Product width is 900 [mm], Product length is 3,000 [mm] . Therefore, according to the decision trees 600, 700, 800, and 900 shown in FIGS. 6 to 9, the type of the cutting step 1004 is “2”, the type of the maintenance step 1006 is “5”, and the type of the correction step 1005 is “2”. "The type of inspection process is" 1 ".

また、図18は、製造工程毎の発生率を新規の製品毎に付与した結果である。この結果は、新規の製品毎に付与された品種(図17を参照)と、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500(図12〜15を参照)とから求めたものである。
図18において、例えば、製品101における、切断工程1004の品種は「2」、手入工程1006の品種は「5」、矯正工程1005の品種は「2」、検査工程の品種は「1」である。したがって、図12〜図15に示した製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500に従い、切断工程1004の通過有無変数(目的変数)は「0」、発生率は「0.02」となり、手入工程1006の通過有無変数(目的変数)は「1」、発生率は「0.90」となり、矯正工程1005の通過有無変数(目的変数)は「1」、発生率は「0.90」となり、検査工程の通過有無変数(目的変数)は「1」、発生率は「1.00」となる。
Moreover, FIG. 18 is the result of giving the incidence rate for every manufacturing process for every new product. This result is obtained from the type (see FIG. 17) assigned to each new product and the production load prediction models 1200, 1300, 1400, 1500 (see FIGS. 12 to 15).
In FIG. 18, for example, in the product 101, the type of the cutting process 1004 is “2”, the type of the maintenance process 1006 is “5”, the type of the correction process 1005 is “2”, and the type of the inspection process is “1”. is there. Therefore, according to the manufacturing load prediction models 1200, 1300, 1400, and 1500 shown in FIGS. 12 to 15, the passage presence / absence variable (object variable) of the cutting step 1004 is “0”, and the occurrence rate is “0.02”, which is the maintenance step. The passage presence / absence variable (objective variable) of 1006 is “1” and the occurrence rate is “0.90”, the passage presence / absence variable (objective variable) of the correction process 1005 is “1”, and the occurrence rate is “0.90”. The presence / absence variable (objective variable) is “1” and the occurrence rate is “1.00”.

さらに、製造負荷予測部10は、新規製品注文情報1600に含まれる一部或いは全ての新規の製品の製造日を決定した生産計画に対して、製造日毎の製造負荷を予測することも可能である。以下、具体例として、手入工程1006に着目して説明する。
図19は、製造日別、手入工程1006の品種(手入リーフID)別に新規の製品を集約した生産計画1900の一例を示した図である。図19において、例えば、製造日1には、品種「1」の製品が200枚含まれていることを示している。図20に、図13に示した製造負荷予測モデル1300を用いて、製造日別、手入リーフID別の手入工程1006の製造負荷予測値2000を計算した結果を示す。例えば、図19に示した生産計画1900において、品種「3」、製造日1の製品枚数は800枚であり、図13に示した製造負荷予測モデル1300において、品種「3」の発生率は0.9であるので、図20に示すように、品種「3」、製造日1の製造負荷予測値は800×0.9=720枚となる。他の品種についても同様に製造負荷予測値を算出し、製造日毎に集計することで製造日毎の製造負荷予測値を算出することができる。
Furthermore, the manufacturing load prediction unit 10 can also predict the manufacturing load for each manufacturing date with respect to the production plan in which the manufacturing date of some or all new products included in the new product order information 1600 is determined. . Hereinafter, as a specific example, description will be given focusing on the care process 1006.
FIG. 19 is a diagram showing an example of a production plan 1900 in which new products are aggregated for each production date and for each type of product (procurement leaf ID) 1006. In FIG. 19, for example, the production date 1 indicates that 200 products of the product type “1” are included. FIG. 20 shows a result of calculating the manufacturing load prediction value 2000 of the care process 1006 for each production date and each care leaf ID using the production load prediction model 1300 shown in FIG. For example, in the production plan 1900 shown in FIG. 19, the type “3” and the number of products on the manufacturing date 1 are 800. In the production load prediction model 1300 shown in FIG. 13, the occurrence rate of the type “3” is 0.9. Therefore, as shown in FIG. 20, the predicted production load for the product type “3” and production date 1 is 800 × 0.9 = 720. For other varieties, the predicted production load value can be calculated in the same manner, and the estimated production load value for each production date can be calculated by summing up for each production date.

製造負荷予測部10は、例えば、ハードウェアによる以下の処理により実現される。即ち、まず、製造負荷予測装置100が備える情報入力手段が、ユーザによる入力操作や、外部装置との通信などを行って新規製品注文情報1600及び生産計画1900を取得すると共に、CPUが、プログラムに従って、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)と、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500とをHDD等から読み出す。そして、CPUが、プログラムに従って、新規製品注文情報1600と工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)とを用いて品種を新規の製品毎に付与し、当該品種と、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500とから求まる製造工程毎の発生率を新規の製品毎に付与する。さらに、CPUが、プログラムに従って、新規の製品の製造日を決定した生産計画1900と、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500とを用いて、製造工程別、製造日別の製造負荷予測値2000を算出する。   The manufacturing load prediction unit 10 is realized by the following processing by hardware, for example. That is, first, the information input means included in the manufacturing load prediction apparatus 100 acquires the new product order information 1600 and the production plan 1900 by performing an input operation by the user, communication with an external apparatus, etc., and the CPU according to the program. The process-specific product type classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900) and the production load prediction models 1200, 1300, 1400, 1500 are read from the HDD or the like. Then, according to the program, the CPU assigns a product type to each new product using the new product order information 1600 and the process-specific product type classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900), the product type, and the production load. An occurrence rate for each manufacturing process obtained from the prediction models 1200, 1300, 1400, and 1500 is assigned to each new product. Further, the CPU uses the production plan 1900 in which the production date of the new product is determined according to the program and the production load prediction models 1200, 1300, 1400, 1500, and the production load prediction value for each production process and each production date. 2000 is calculated.

次に、前記のようにして導出された新規の製品毎の発生率を生産計画立案業務に用いる場合について説明する。生産計画の立案にあたっては、連続鋳造工程1002における生産性や納期などを考慮するが、合わせて連続鋳造設備以降の下工程での製造負荷を考慮することが重要である。そこで、一旦立案された生産計画に含まれる製品毎の発生率に基づいて、各製造設備の製造負荷を予測し、各製造設備の能力や稼動スケジュールと対比することにより生産計画の妥当性を評価し、問題があれば製品の出鋼タイミングを変更するなどのアクションを製造前に取ることができる。   Next, the case where the occurrence rate for each new product derived as described above is used for production planning work will be described. In planning a production plan, the productivity and delivery date in the continuous casting process 1002 are taken into consideration, but it is also important to consider the manufacturing load in the subsequent process after the continuous casting facility. Therefore, based on the occurrence rate of each product included in the production plan once formulated, the production load of each production facility is predicted, and the validity of the production plan is evaluated by comparing with the capacity and operation schedule of each production facility. If there is a problem, actions such as changing the timing of steel production can be taken before production.

なお、生産計画の妥当性を評価するために製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500を用いる場合には、その精度が重要となる。図21に、本実施形態で用いた製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500を用いて予測した検査設備の製造負荷と実績値との比較結果の一例を示す。なお、本評価には10ヶ月の製品注文実績情報と製造実績情報とを使用し、前半7ヶ月のデータを用いて品種区分ロジックと製造負荷予測モデルとを作成し、後半3ヶ月のデータを用いて精度の評価を行った。図21の横軸は、5日単位を1旬としたときの期間を表し、縦軸は、検査設備での処理発生枚数の実績と予測値とを表す。図21に示す結果から、誤差の標準偏差である標準誤差は約188[枚/5日]であり、これは、平均の実績処理枚数2200枚に対して約8.5[%]の標準誤差であることから、精度良く予測できていることが分かる。   In addition, when using the manufacturing load prediction models 1200, 1300, 1400, and 1500 to evaluate the validity of the production plan, the accuracy is important. FIG. 21 shows an example of a comparison result between the manufacturing load of the inspection equipment predicted using the manufacturing load prediction models 1200, 1300, 1400, and 1500 used in the present embodiment and the actual value. In this evaluation, product order record information and manufacturing record information for 10 months are used, and product category logic and production load prediction model are created using the data for the first half 7 months, and the data for the latter half 3 months are used. The accuracy was evaluated. The horizontal axis of FIG. 21 represents the period when the unit of 5 days is set to the first season, and the vertical axis represents the actual number of processed sheets generated at the inspection facility and the predicted value. From the results shown in FIG. 21, the standard error, which is the standard deviation of the error, is about 188 [sheets / 5 days], which is about 8.5 [%] standard error with respect to the average processed number of 2200 sheets. Therefore, it can be seen that the prediction can be made with high accuracy.

さらに、図22に、特許文献2で開示されている方法で作成した品種区分ロジックを示す。特許文献2で開示されている方法では、全工程(切断、手入、矯正、検査)について各製造工程の通過の有無に対応する「1」,「0」の組合せの通過工程パターンを目的変数としている。例えば、目的変数「1000」は、切断でのみ処理されることを意味する。本実施形態の手法(図6〜図9)と、特許文献2で開示されている従来の手法(図22)とを比較すると、本実施形態の手法の品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)の分岐の数は、各製造工程で1〜6個であるのに対し、従来の手法の品種区分ブロックの分岐の数は11以上である。したがって、本実施形態の手法の方が、小規模かつ単純な品種区分ロジックを作成できていることが分かる。   Further, FIG. 22 shows a product type classification logic created by the method disclosed in Patent Document 2. In the method disclosed in Patent Document 2, a passing process pattern of a combination of “1” and “0” corresponding to the presence / absence of passing of each manufacturing process for all processes (cutting, care, correction, inspection) is an objective variable. It is said. For example, the objective variable “1000” means that it is processed only by cutting. Comparing the method of this embodiment (FIGS. 6 to 9) and the conventional method disclosed in Patent Document 2 (FIG. 22), the kind classification logic (decision trees 600, 700, The number of branches of 800, 900) is 1 to 6 in each manufacturing process, whereas the number of branches of the type division block of the conventional method is 11 or more. Therefore, it can be seen that the method of the present embodiment can create a small and simple kind classification logic.

また、従来の手法では、特定の製造工程の予測精度を改善したい場合には、品種区分ロジック全体を作り直す必要があり、予測精度を改善する必要の無い他の製造工程に悪影響を与える可能性があった。これに対し、本実施形態の手法では、製造工程毎に品種区分ロジックを作成しているため、他の製造工程に影響を与えることなく、着目した製造工程のみの品種区分ロジックを作り直すことが可能である。さらに、製造工程毎に品種区分ロジックを作成しているため、製造工程毎に説明変数や設計パラメータを設定することが可能であり、各製造工程に特化したきめ細かい学習が可能である。例えば、手入工程1006の予測精度のみを改善したい場合には、手入工程1006に特化して、説明変数を増やす、リーフノードが保有するデータ数上限値を減らす、などといったアクションを行うことが可能となる。また、これらにより、生産計画の良否を事前に評価できるようになり、生産性や納期、コスト等を勘定した生産計画の立案が可能となる。   In addition, in the conventional method, when it is desired to improve the prediction accuracy of a specific manufacturing process, it is necessary to recreate the entire product category logic, which may adversely affect other manufacturing processes that do not need to improve the prediction accuracy. there were. On the other hand, in the method of this embodiment, since the kind classification logic is created for each manufacturing process, it is possible to recreate the kind classification logic only for the focused manufacturing process without affecting other manufacturing processes. It is. Furthermore, since the kind classification logic is created for each manufacturing process, it is possible to set explanatory variables and design parameters for each manufacturing process, and fine learning specialized for each manufacturing process is possible. For example, when it is desired to improve only the prediction accuracy of the maintenance process 1006, an action such as increasing the explanatory variable or reducing the upper limit value of the number of data held by the leaf node may be performed by specializing in the maintenance process 1006. It becomes possible. In addition, it is possible to evaluate the quality of the production plan in advance, and it is possible to make a production plan that accounts for productivity, delivery date, cost, and the like.

以上のように本実施形態では、製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場における各製造工程での製品を製造する枚数である製造負荷を予測するに際し、以下の処理を行う。まず、製品の各製造工程での処理有無の実績を少なくとも含む製造実績情報500と、過去に製造された製品についてのサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製造実績注文情報400とを入力する。そして、製造実績注文情報400と製造実績情報500とに基づいて、製品属性が同一又は予め定めた範囲内である製品同士を同一の品種として仕分けるための工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)を製造工程毎に作成する。また、製造実績注文情報400と製造実績情報500とに基づいて、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)を用いて、製造工程別、品種別に、当該品種に属する製品の総数に対する、当該品種に属する製品の当該製造工程の通過数の割合の期待値を示す発生率を算出するモデルを、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500として算出する。そして、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)と、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500とを用いて、新規の製品の注文に関する生産計画1900について、各製造工程の製造負荷を予測する。従って、製造実態を反映した適切な製造負荷を予測することができる。   As described above, in the present embodiment, when predicting a manufacturing load that is the number of products manufactured in each manufacturing process in a manufacturing factory that manufactures a plurality of products having different product attributes by processing in a plurality of manufacturing processes, Perform the process. First, the manufacturing result information 500 including at least the results of the presence or absence of processing in each manufacturing process of the product and the manufacturing result order information 400 including at least the size and weight of the product manufactured in the past as product attributes are input. Then, based on the manufacturing result order information 400 and the manufacturing result information 500, the product type classification logic for each process (decision trees 600 and 700 for classifying products having the same product attributes or within a predetermined range as the same product type. , 800, 900) for each manufacturing process. In addition, based on the manufacturing result order information 400 and the manufacturing result information 500, using the process-specific product type classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900), the product belonging to the product type for each manufacturing process and product type. A model for calculating an occurrence rate indicating an expected value of the ratio of the number of passages of the manufacturing process of the product belonging to the product to the total number is calculated as a manufacturing load prediction model 1200, 1300, 1400, 1500. Then, each production process is performed for the production plan 1900 related to the order of a new product by using the type-by-process classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900) and the production load prediction models 1200, 1300, 1400, 1500. Predict the production load. Accordingly, it is possible to predict an appropriate manufacturing load reflecting the actual manufacturing status.

<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態では、前述した第1の実施形態に対し、製造負荷予測部(製造負荷予測ステップ)の内容が異なる。すなわち、本実施形態は、入力ステップS1〜製造負荷予測モデル格納ステップS9までは、第1の実施形態と同一である。したがって、本実施形態の説明において、前述した第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図22に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the content of the manufacturing load prediction unit (manufacturing load prediction step) is different from that of the first embodiment described above. That is, this embodiment is the same as the first embodiment from the input step S1 to the production load prediction model storage step S9. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

図23に、計画立案用品種単位に製造負荷を予測する製造負荷予測装置2300の概略構成の一例を示す。また、図24に、当該製造負荷予測装置を用いて実施する製造負荷予測方法の各ステップの一例を示す。ここで、計画立案用品種とは、各製造工程の製造負荷が類似した製品をグループ化した品種であり、計画立案用品種単位に、製造日別の製造枚数をコントロールすることで、製造負荷を考慮した生産計画を容易に作成することができる。
(計画立案用品種作成部101:計画立案用品種作成ステップS101)
計画立案用品種作成部101は、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)に従って、新規製品注文情報1600に対して、新規の製品毎に製造工程毎の通過有無変数(目的変数)を付与し、製造工程毎に付与された通過有無変数の全工程に関する組合せパターンを計画立案用品種として作成し、新規製品注文情報1600に対して製品毎に計画立案用品種を付与する。
FIG. 23 shows an example of a schematic configuration of a manufacturing load prediction apparatus 2300 that predicts a manufacturing load for each type of product for planning. FIG. 24 shows an example of each step of the manufacturing load prediction method performed using the manufacturing load prediction apparatus. Here, the product for planning is a product that groups products with similar manufacturing load in each manufacturing process, and the manufacturing load is controlled by controlling the number of products manufactured by production date for each product type for planning. It is possible to easily create a production plan in consideration.
(Planning Variety Creation Unit 101: Planning Variety Creation Step S101)
In accordance with the process-specific product category logic (decision trees 600, 700, 800, 900), the planning product creation unit 101 determines whether a new product order information 1600 has a pass / fail variable for each manufacturing process (objective). Variable), a combination pattern for all processes of the pass / fail variable assigned for each manufacturing process is created as a planning type, and a planning type is assigned to each new product order information 1600 for each product.

図25は、新規製品注文情報1600に対して、新規の製品毎に計画立案用品種を付与した結果の一例を示す図である。
図25において、製品101の各製造工程の通過有無変数は、切断工程1004が「0」、手入工程1006が「1」、矯正工程1005が「1」、検査工程が「1」である(図18を参照)。したがって、計画立案用品種は「0111」となる。
計画立案用品種作成部101は、例えば、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)及び新規製品注文情報1600を、HDD等から読み出して、各新規の製品に対して、当該製品の製造工程毎に付与された通過有無変数の組合せである計画立案用品種を生成することにより実現される。
FIG. 25 is a diagram showing an example of a result of assigning a planning product type for each new product to the new product order information 1600.
In FIG. 25, the passage presence / absence variable of each manufacturing process of the product 101 is “0” for the cutting process 1004, “1” for the care process 1006, “1” for the correction process 1005, and “1” for the inspection process ( (See FIG. 18). Therefore, the planning variety is “0111”.
The planning type creation unit 101 reads, for example, the process-specific type classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900) and the new product order information 1600 from the HDD or the like, and for each new product, This is realized by generating a variety for planning which is a combination of passage presence / absence variables given for each product manufacturing process.

(計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成部102:計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成ステップS102)
計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成部102は、計画立案用品種別、製造工程別に、当該計画立案用品種に含まれる複数の品種に属する製品の、当該製造工程における発生率の平均値を算出し、算出した平均値を、当該計画立案用品種、当該製造工程の発生率とする。この発生率は、製造工程毎、計画立案用品種毎に、当該計画立案用品種に属する新規の製品の総数に対する、当該計画立案用品種に属する新規の製品の当該製造工程の通過数の割合を示す発生率の期待値の一例であり、以降では、この発生率を計画立案用品種別発生率と呼ぶ。すなわち、計画立案用品種k(k=0,1,2,・・・)、製造工程i(i=0,1,2,3)の計画立案用品種別発生率plan_load_rate[i][k]は、以下の(2)式のように求まる。
(Planned product type production load prediction model creation unit 102: Planned product type production load prediction model creation step S102)
The planned product type production load prediction model creation unit 102 calculates, for each planned product type and production process, an average value of the occurrence rate in the production process of products belonging to a plurality of product types included in the planned product type. The calculated average value is used as the planning type and the production rate of the manufacturing process. This occurrence rate is the ratio of the number of new products belonging to the planning product to the number of passing through the manufacturing process with respect to the total number of new products belonging to the planning product for each manufacturing process and planning product. This is an example of the expected value of the occurrence rate, and hereinafter, this occurrence rate is referred to as the planned product type occurrence rate. That is, the planned product type occurrence rate plan_load_rate [i] [k] for the planning variety k (k = 0, 1, 2,...) And the manufacturing process i (i = 0, 1, 2, 3) is The following equation (2) is obtained.

Figure 0005402621
Figure 0005402621

図26に、計画立案用品種別製造負荷予測モデル2600の一例を示す。計画立案用品種別製造負荷予測モデル2600は、計画立案用品種から各製造工程の計画立案用品種別発生率が求まるモデルである。例えば、計画立案用品種「1000」に属する製品の手入工程1006の品種の構成枚数は、品種「1」が3枚、品種「2」が5枚、品種「4」が10枚、品種「7」が6枚であったので、計画立案用品種「1000」の手入工程106の計画立案用品種別発生率は、0.07(=(3×0.08+5×0.05+10×0.05+6×0.13)/(3+5+10+6))となる。
計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成部102は、例えば、ハードウェアによる以下の処理により実現される。即ち、まず、製造負荷予測装置100が備える情報入力手段が、ユーザによる入力操作や、外部装置との通信などを行って新規製品注文情報1600を取得すると共に、CPUが、プログラムに従って、工程別品種区分ロジック(決定木600、700、800、900)と、製造負荷予測モデル1200、1300、1400、1500とを読み出す。そして、CPUが、プログラムに従って、新規の製品についての品種を求めると共に(2)式の計算を行う。
FIG. 26 shows an example of the planned product type production load prediction model 2600. The planned product type production load prediction model 2600 is a model in which the planned product type occurrence rate of each production process is obtained from the planned product type. For example, the composition number of the product maintenance process 1006 belonging to the planning variety “1000” is 3 for the variety “1”, 5 for the variety “2”, 10 for the variety “4”, and “ Since “7” was 6 sheets, the planned product type occurrence rate in the maintenance process 106 for the planning variety “1000” is 0.07 (= (3 × 0.08 + 5 × 0.05 + 10 × 0.05 + 6 × 0.13) / (3 + 5 + 10 + 6)).
The planned product type production load prediction model creation unit 102 is realized by, for example, the following processing by hardware. That is, first, the information input means included in the manufacturing load prediction device 100 acquires new product order information 1600 by performing an input operation by a user, communication with an external device, and the like, and the CPU performs a product by process according to the program. The classification logic (decision trees 600, 700, 800, 900) and the production load prediction models 1200, 1300, 1400, 1500 are read out. Then, the CPU obtains the product type for the new product according to the program and calculates the equation (2).

(計画立案用品種別製造負荷予測部103:計画立案用品種別製造負荷予測ステップS103)
計画立案用品種別製造負荷予測部103は、新規製品注文情報1600に含まれる一部或いは全ての製品の製造日を決定した生産計画1900に対して、製造日毎の製造負荷の予測を行う。
図27は、或る生産計画に対して、計画立案用品種別、製造日別に製品枚数を集約した結果(生産計画量2700)の一例を示す図である。図27において、例えば、製造日1(第1日目)は、計画立案用品種「0000」を450枚製造することを表す。
製造工程i(i=0,1,2,3)、計画立案用品種k(k=0,1,2,・・・)の計画立案用品種別発生率plan_load_rate[i][k]と、計画立案用品種k(k=0,1,2,・・・)、製造日t(t=1,2,・・・)の生産計画量plan_amount[k][t]とを用いて、製造日t(t=1,2,・・・)、製造工程i(i=0,1,2,3)の製造負荷予測量load[i][t]は、以下の(3)式のようにして求まる。
(Planned product type production load prediction unit 103: Planned product type production load prediction step S103)
The planned product type production load prediction unit 103 predicts the production load for each production date for the production plan 1900 in which the production date of some or all products included in the new product order information 1600 is determined.
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a result (production planned amount 2700) of the number of products collected for each production plan by planned product type and production date. In FIG. 27, for example, production date 1 (first day) represents that 450 types of planning variety “0000” are produced.
Planned product type generation rate plan_load_rate [i] [k] of production process i (i = 0,1,2,3), planning variety k (k = 0,1,2,...) The production date using the production plan quantity plan_amount [k] [t] of the planning variety k (k = 0,1,2, ...) and the production date t (t = 1,2, ...) The estimated production load load [i] [t] for t (t = 1,2,...) and manufacturing process i (i = 0,1,2,3) is expressed by the following equation (3). Find it.

Figure 0005402621
Figure 0005402621

図28は、図27に示した計画立案用品種別、製造日別の生産計画量2700(=plan_amount[k][t])と、図26に示した計画立案用品種別製造負荷予測モデル2600の計画立案用品種別発生率(=plan_load_rate[i][k])とを用いて(3)式により求まる製造負荷予測量2800(=load[i][t])を表す。図28において、例えば、製造日1(第1日目)の切断工程の製造負荷予測値は724枚であることを意味する。
次に、各製造工程の一日当たりの処理能力が800枚であると仮定した場合について考察する。図28から分かるように、製造日2(第2日目)の矯正工程1005、製造日3(第3日目)の手入工程1006はともに処理能力が800枚を超過していることが分かる。図27に示す生産計画量2700より、第2日目は、矯正工程1005の計画立案用品種別発生率の高い計画立案用品種「0010」が多く含まれ、第3日目は手入工程1006の計画立案用品種別発生率の高い計画立案用品種「0100」が多く含まれていることが分かる。そこで、例えば、第3日目の計画立案用品種「0100」を600枚ほど第2日目に移動し、第2日目の計画立案用品種「0010」を600[枚]ほど第3日目に移動した場合の生産計画量2900のを図29に、その際の製造負荷予測値3000を図30にそれぞれ示す。図30に示す製造負荷予測値3000から分かるように、製造日2(第2日目)の矯正工程1005、製造日3(第3日目)の手入工程1006が処理能力以下になっていることが分かる。このように製品を計画立案用品種に纏めて、生産計画立案用品種単位に生産計画の作成や修正を行うことで、製造負荷のコントロールを容易に行うことが可能となる。
計画立案用品種別製造負荷予測部103は、例えば、HDD等から生産計画を読み出して計画立案用品種別、製造日別の生産計画量2700を作成すると共に、計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成部102で作成された計画立案用品種別製造負荷予測モデル2600を読み出して(3)式の計算を行うことにより実現される。
FIG. 28 shows the plan of the production plan quantity 2700 (= plan_amount [k] [t]) for each planned product type and production date shown in FIG. 27 and the planned product type production load prediction model 2600 shown in FIG. The production load predicted amount 2800 (= load [i] [t]) obtained by the expression (3) using the planned product type occurrence rate (= plan_load_rate [i] [k]) is represented. In FIG. 28, for example, it means that the manufacturing load predicted value of the cutting process on the manufacturing date 1 (first day) is 724 sheets.
Next, the case where it is assumed that the daily processing capacity of each manufacturing process is 800 sheets will be considered. As can be seen from FIG. 28, both the correction process 1005 on the manufacturing date 2 (second day) and the care process 1006 on the manufacturing date 3 (third day) both have a processing capacity exceeding 800 sheets. . From the production plan amount 2700 shown in FIG. 27, the second day includes a large number of planning varieties “0010” having a high occurrence rate of the planned product type in the correction process 1005, and the third day of the maintenance process 1006. It can be seen that there are many types of planning products “0100” having a high incidence of planned product type. Therefore, for example, the planning variety “0100” on the third day is moved about 600 sheets on the second day, and the planning variety “0010” on the second day is moved about 600 [sheets] on the third day. FIG. 29 shows the production plan amount 2900 when moved to FIG. 29, and FIG. 30 shows the predicted production load value 3000 at that time. As can be seen from the predicted production load value 3000 shown in FIG. 30, the correction process 1005 on the manufacturing date 2 (second day) and the care process 1006 on the manufacturing date 3 (third day) are below the processing capacity. I understand that. In this way, it is possible to easily control the manufacturing load by collecting the products into planning varieties and creating or correcting the production plan for each production planning varieties.
The planned product type production load prediction unit 103 reads out the production plan from, for example, an HDD and creates a production plan quantity 2700 for each planned product type and production date, and at the same time, the planned product type production load prediction model creation unit 102 This is realized by reading the planned product type production load prediction model 2600 created in step (3) and calculating the equation (3).

なお、生産計画の妥当性を評価するために製造負荷予測モデル2600を用いる場合には、その精度が重要となる。図31に、本実施形態で用いた製造負荷予測モデル2600を用いて予測した検査設備の製造負荷と実績値との比較結果の一例を示す。なお、本評価には10ヶ月の製品注文実績情報と製造実績情報とを使用し、前半7ヶ月のデータを用いて品種区分ロジックと製造負荷予測モデルを作成し、後半3ヶ月のデータを用いて精度の評価を行った。図31の横軸は、5日単位を1旬としたときの期間を表し、縦軸は、検査設備での処理発生枚数の実績と予測値とを表す。図31に示す結果から、標準誤差は約189[枚/5日]であり、図21に示した第1の実施形態の精度評価結果と比較しても、計画立案用品種に製品を纏めたことによる予測精度の劣化がほとんどないことが分かる。即ち、本実施形態では、製品を計画立案用品種に纏めて、生産計画立案用品種単位で生産計画の作成や修正を行うようにしたので、製造負荷のコントロールを容易に行うことができる。   In addition, when using the manufacturing load prediction model 2600 in order to evaluate the validity of a production plan, the precision becomes important. FIG. 31 shows an example of a comparison result between the production load of the inspection facility predicted using the production load prediction model 2600 used in the present embodiment and the actual value. In this evaluation, product order record information and manufacturing record information for 10 months are used, and product category logic and production load prediction models are created using the data for the first seven months, and data for the latter three months are used. The accuracy was evaluated. The horizontal axis in FIG. 31 represents a period when the unit of 5 days is set to the first season, and the vertical axis represents the actual number of processed sheets generated in the inspection facility and the predicted value. From the results shown in FIG. 31, the standard error is about 189 [5 days / day], and even when compared with the accuracy evaluation results of the first embodiment shown in FIG. It can be seen that there is almost no deterioration of the prediction accuracy due to this. In other words, in the present embodiment, the products are grouped into the planning varieties, and the production plan is created and corrected in units of the production planning varieties, so that the manufacturing load can be easily controlled.

尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。前記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
The embodiment of the present invention described above can be realized by a computer executing a program. Further, a means for supplying the program to the computer, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM recording such a program, or a transmission medium for transmitting such a program may be applied as an embodiment of the present invention. it can. A program product such as a computer-readable recording medium that records the program can also be applied as an embodiment of the present invention. The programs, computer-readable recording media, transmission media, and program products are included in the scope of the present invention.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

1 入力部
2 説明変数設定部
3 目的変数設定部
4 設計パラメータ入力部
5 工程別品種区分ロジック作成部
6 工程別品種区分ロジック格納部
7 工程別品種分類部
8 製造負荷予測モデル作成部
9 製造負荷予測モデル格納部
10 製造負荷予測部
101 計画立案用品種作成部
102 計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成部
103 製造負荷予測部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input part 2 Explanation variable setting part 3 Objective variable setting part 4 Design parameter input part 5 Process type classification logic creation part 6 Process type classification logic storage part 7 Process type classification part 8 Production load prediction model creation part 9 Production load Prediction model storage unit 10 Manufacturing load prediction unit 101 Planning product type creation unit 102 Planning product type production load prediction model creation unit 103 Production load prediction unit

Claims (8)

製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場の各製造工程における製造負荷を、過去に製造された製品についての製造実績データに基づいて予測する製造負荷予測装置であって、
前記過去に製造された製品についてのサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製品注文実績情報と、当該製品の前記各製造工程での処理の有無の実績を少なくとも含む製造実績情報とを前記製造実績データとして入力する入力手段と、
前記製造実績データに基づいて、製品属性が同一又は予め定めた範囲内である製品同士をまとめるための複数の品種を前記製造工程毎に作成し、当該製造工程毎に当該製品を当該複数の品種の何れかに仕分ける決定木を、工程別品種区分ロジックとして作成する工程別品種区分ロジック作成手段と、
前記製造実績データに基づいて、前記工程別品種区分ロジックを用いて、前記製造工程毎、前記品種毎に、当該品種に属する製品の総数に対する、当該品種に属する製品の当該製造工程の通過数の割合の期待値を示す発生率を算出するモデルを、製造負荷予測モデルとして作成する製造負荷予測モデル作成手段と、
前記工程別品種区分ロジックと、前記製造負荷予測モデルとを用いて、新規の製品の注文に関する生産計画について、前記各製造工程の製造負荷を予測する製造負荷予測手段と、
を備えることを特徴とする製造負荷予測装置。
A manufacturing load prediction device that predicts the manufacturing load in each manufacturing process of a manufacturing plant that manufactures multiple products with different product attributes by processing in multiple manufacturing processes, based on manufacturing performance data for products manufactured in the past. There,
The production performance data includes product order performance information including at least the size and weight of the product manufactured in the past as product attributes, and production performance information including at least the performance of presence or absence of processing in the manufacturing process of the product. As input means,
Based on the manufacturing performance data, a plurality of varieties for collecting products having the same product attribute or within a predetermined range are created for each manufacturing process, and the products are classified into the plurality of varieties for each manufacturing process. Process-specific product category logic creation means for creating a decision tree to be classified into any of the above as product-specific product category logic;
Based on the manufacturing performance data, the number of passing of the manufacturing process of the product belonging to the product type with respect to the total number of products belonging to the product type for each manufacturing process and for each product type using the process type classification logic. A production load prediction model creating means for creating a model for calculating an occurrence rate indicating an expected value of a ratio as a production load prediction model;
Production load prediction means for predicting the production load of each of the production steps for a production plan related to the order of a new product, using the type-by-process classification logic and the production load prediction model,
A manufacturing load prediction apparatus comprising:
前記製造負荷予測手段は、前記新規の製品の製品属性を前記工程別品種区分ロジックに適用して、前記製造工程毎、前記品種毎の生産計画量を求め、当該生産計画量に、前記製造負荷予測モデルから算出される、当該生産計画量と前記製造工程及び前記品種が一致する発生率を乗算して、前記各製造工程の製造負荷を予測することを特徴とする請求項1に記載の製造負荷予測装置。   The manufacturing load predicting means applies the product attribute of the new product to the type-specific logic for each process, obtains a production plan amount for each manufacturing process and for each type, and sets the production load to the production plan amount. The manufacturing load according to claim 1, wherein the manufacturing load of each manufacturing process is predicted by multiplying the production plan amount calculated from a prediction model by the occurrence rate at which the manufacturing process and the product match. Load prediction device. 前記製造負荷予測手段は、前記新規の製品の製品属性を、前記各製造工程についての前記工程別品種区分ロジックのそれぞれに適用して、当該新規の製品の品種を前記各製造工程のそれぞれについて求め、求めた品種に対応して決定される、当該新規の製品の当該製造工程の通過し易さを示す変数である通過有無変数の組合せパターンである計画立案用品種を、前記新規の製品のそれぞれについて作成する計画立案用品種作成手段と、
前記製造負荷予測モデルに含まれる、前記製造工程毎、前記品種毎の発生率を用いて、前記製造工程毎、前記計画立案用品種毎に、当該計画立案用品種に属する新規の製品の総数に対する、当該計画立案用品種に属する新規の製品の当該製造工程の通過数の割合を示す発生率の期待値である計画立案用品種別発生率を算出するモデルを、計画立案用品種別製造負荷予測モデルとして作成する計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成手段と、
前記新規の製品の製品属性を前記工程別品種区分ロジックに適用した結果を用いて、前記製造工程毎、前記計画立案用品種毎の生産計画量を求め、当該生産計画量に、前記計画立案用品種別製造負荷予測モデルから算出される、当該生産計画量と前記製造工程及び前記計画立案用品種が一致する計画立案用品種別発生率を乗算して、前記各製造工程の製造負荷を予測する計画立案用品種別製造負荷予測手段と、
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の製造負荷予測装置。
The manufacturing load predicting means applies the product attribute of the new product to each of the process type classification logics for each manufacturing process, and obtains the type of the new product for each of the manufacturing processes. Each of the new products is determined as a planning pattern which is a combination pattern of passage presence / absence variables, which is a variable indicating the ease of passing through the manufacturing process of the new product, which is determined according to the obtained product type. Varieties creation means for planning to create about,
With respect to the total number of new products belonging to the planning product type for each manufacturing process and each planning product type, using the occurrence rate for each manufacturing process and each product type included in the manufacturing load prediction model A model for calculating the planned product type occurrence rate, which is an expected value of the rate of occurrence of the new product belonging to the planning product, is shown as the planned product type production load prediction model. Production load prediction model creation means for each type of planned product to be created,
Using the result of applying the product attribute of the new product to the product type classification logic for each process, the production plan amount for each production process and each product type for planning is obtained, and the production plan amount A plan that predicts the production load of each production process by multiplying the production plan quantity calculated from the type production load prediction model and the planned product type occurrence rate in which the production process and the product for planning coincide. Product type production load prediction means,
The manufacturing load prediction apparatus according to claim 1, further comprising:
製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場の各製造工程における製造負荷を、過去に製造された製品についての製造実績データに基づいて予測する製造負荷予測方法であって、
前記過去に製造された製品についてのサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製品注文実績情報と、当該製品の前記各製造工程での処理の有無の実績を少なくとも含む製造実績情報とを前記製造実績データとして入力する入力ステップと、
前記製造実績データに基づいて、製品属性が同一又は予め定めた範囲内である製品同士をまとめるための複数の品種を前記製造工程毎に作成し、当該製造工程毎に当該製品を当該複数の品種の何れかに仕分ける決定木を、工程別品種区分ロジックとして作成する工程別品種区分ロジック作成ステップと、
前記製造実績データに基づいて、前記工程別品種区分ロジックを用いて、前記製造工程毎、前記品種毎に、当該品種に属する製品の総数に対する、当該品種に属する製品の当該製造工程の通過数の割合の期待値を示す発生率を算出するモデルを、製造負荷予測モデルとして作成する製造負荷予測モデル作成ステップと、
前記工程別品種区分ロジックと、前記製造負荷予測モデルとを用いて、新規の製品の注文に関する生産計画について、前記各製造工程の製造負荷を予測する製造負荷予測ステップと、
を備えることを特徴とする製造負荷予測方法。
A manufacturing load prediction method that predicts the manufacturing load in each manufacturing process of a manufacturing plant that manufactures multiple products with different product attributes by processing in multiple manufacturing processes, based on manufacturing performance data for products manufactured in the past. There,
The production performance data includes product order performance information including at least the size and weight of the product manufactured in the past as product attributes, and production performance information including at least the performance of presence or absence of processing in the manufacturing process of the product. An input step to enter as
Based on the manufacturing performance data, a plurality of varieties for collecting products having the same product attribute or within a predetermined range are created for each manufacturing process, and the products are classified into the plurality of varieties for each manufacturing process. A process-specific product category logic creation step for creating a decision tree to be classified into any of the above as product-specific product class logic,
Based on the manufacturing performance data, the number of passing of the manufacturing process of the product belonging to the product type with respect to the total number of products belonging to the product type for each manufacturing process and for each product type using the process type classification logic. A production load prediction model creating step for creating a model for calculating an occurrence rate indicating an expected value of the ratio as a production load prediction model;
A production load prediction step for predicting a production load of each of the production steps for a production plan related to an order for a new product using the type-by-process classification logic and the production load prediction model;
A manufacturing load prediction method comprising:
前記製造負荷予測ステップは、前記新規の製品の製品属性を前記工程別品種区分ロジックに適用して、前記製造工程毎、前記品種毎の生産計画量を求め、当該生産計画量に、前記製造負荷予測モデルから算出される、当該生産計画量と前記製造工程及び前記品種が一致する発生率を乗算して、前記各製造工程の製造負荷を予測することを特徴とする請求項4に記載の製造負荷予測方法。   The manufacturing load prediction step applies a product attribute of the new product to the process-specific product type classification logic to determine a production plan amount for each manufacturing process and each product type, The manufacturing load according to claim 4, wherein the production load of each manufacturing process is predicted by multiplying the production plan amount calculated from a prediction model by the occurrence rate at which the manufacturing process and the product type match. Load prediction method. 前記製造負荷予測ステップは、前記新規の製品の製品属性を、前記各製造工程についての前記工程別品種区分ロジックのそれぞれに適用して、当該新規の製品の品種を前記各製造工程のそれぞれについて求め、求めた品種に対応して決定される、当該新規の製品の当該製造工程の通過し易さを示す変数である通過有無変数の組合せパターンである計画立案用品種を、前記新規の製品のそれぞれについて作成する計画立案用品種作成ステップと、
前記製造負荷予測モデルに含まれる、前記製造工程毎、前記品種毎の発生率を用いて、前記製造工程毎、前記計画立案用品種毎に、当該計画立案用品種に属する新規の製品の総数に対する、当該計画立案用品種に属する新規の製品の当該製造工程の通過数の割合を示す発生率の期待値である計画立案用品種別発生率を算出するモデルを、計画立案用品種別製造負荷予測モデルとして作成する計画立案用品種別製造負荷予測モデル作成ステップと、
前記新規の製品の製品属性を前記工程別品種区分ロジックに適用した結果を用いて、前記製造工程毎、前記計画立案用品種毎の生産計画量を求め、当該生産計画量に、前記計画立案用品種別製造負荷予測モデルから算出される、当該生産計画量と前記製造工程及び前記計画立案用品種が一致する計画立案用品種別発生率を乗算して、前記各製造工程の製造負荷を予測する計画立案用品種別製造負荷予測ステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項4に記載の製造負荷予測方法。
In the manufacturing load prediction step, the product attribute of the new product is applied to each of the product type classification logics for each manufacturing process, and the product type of the new product is obtained for each of the manufacturing processes. Each of the new products is determined as a planning pattern which is a combination pattern of passage presence / absence variables, which is a variable indicating the ease of passing through the manufacturing process of the new product, which is determined according to the obtained product type. Varieties creation step for planning to create about,
With respect to the total number of new products belonging to the planning product type for each manufacturing process and each planning product type, using the occurrence rate for each manufacturing process and each product type included in the manufacturing load prediction model A model for calculating the planned product type occurrence rate, which is an expected value of the rate of occurrence of the new product belonging to the planning product, is shown as the planned product type production load prediction model. A step of creating a production load prediction model for each type of planned product to be created;
Using the result of applying the product attribute of the new product to the product type classification logic for each process, the production plan amount for each production process and each product type for planning is obtained, and the production plan amount A plan that predicts the production load of each production process by multiplying the production plan quantity calculated from the type production load prediction model and the planned product type occurrence rate in which the production process and the product for planning coincide. Product type production load prediction step,
The manufacturing load prediction method according to claim 4, further comprising:
製品属性が異なる複数の製品を複数の製造工程での処理により製造する製造工場の各製造工程における製造負荷を、過去に製造された製品についての製造実績データに基づいて予測する製造負荷予測装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記過去に製造された製品についてのサイズ及び重量を少なくとも製品属性として含む製品注文実績情報と、当該製品の前記各製造工程での処理の有無の実績を少なくとも含む製造実績情報とを前記製造実績データとして入力する入力部と、
前記製造実績データに基づいて、製品属性が同一又は予め定めた範囲内である製品同士をまとめるための複数の品種を前記製造工程毎に作成し、当該製造工程毎に当該製品を当該複数の品種の何れかに仕分ける決定木を、工程別品種区分ロジックとして作成する工程別品種区分ロジック作成部と、
前記製造実績データに基づいて、前記工程別品種区分ロジックを用いて、前記製造工程毎、前記品種毎に、当該品種に属する製品の総数に対する、当該品種に属する製品の当該製造工程の通過数の割合の期待値を示す発生率を算出するモデルを、製造負荷予測モデルとして作成する製造負荷予測モデル作成部と、
前記工程別品種区分ロジックと、前記製造負荷予測モデルとを用いて、新規の製品の注文に関する生産計画について、前記各製造工程の製造負荷を予測する製造負荷予測部と、
を備える製造負荷予測装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
As a manufacturing load prediction device that predicts the manufacturing load in each manufacturing process of a manufacturing plant that manufactures a plurality of products with different product attributes by processing in a plurality of manufacturing processes based on manufacturing result data of products manufactured in the past A computer program for causing a computer to function,
The production performance data includes product order performance information including at least the size and weight of the product manufactured in the past as product attributes, and production performance information including at least the performance of presence or absence of processing in the manufacturing process of the product. An input unit to input as,
Based on the manufacturing performance data, a plurality of varieties for collecting products having the same product attribute or within a predetermined range are created for each manufacturing process, and the products are classified into the plurality of varieties for each manufacturing process. A process-specific product category logic creation unit that creates a decision tree to be classified into any of the above as product-specific product category logic,
Based on the manufacturing performance data, the number of passing of the manufacturing process of the product belonging to the product type with respect to the total number of products belonging to the product type for each manufacturing process and for each product type using the process type classification logic. A production load prediction model creation unit for creating a model for calculating an occurrence rate indicating an expected value of a ratio as a production load prediction model;
A production load prediction unit that predicts a production load of each of the production steps for a production plan related to a new product order using the type-by-process classification logic and the production load prediction model;
A computer program that causes a computer to function as a manufacturing load prediction apparatus.
請求項7に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium having recorded thereon the computer program according to claim 7.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5673567B2 (en) * 2012-01-16 2015-02-18 新日鐵住金株式会社 Manufacturing process efficiency prediction method, apparatus and program
JP6167816B2 (en) * 2013-09-30 2017-07-26 新日鐵住金株式会社 Manufacturing load / timing prediction apparatus, manufacturing load / timing prediction method, and computer program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002073146A (en) * 2000-08-29 2002-03-12 Kobe Steel Ltd Facility load simulation device
JP2005228128A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Jfe Steel Kk Production scheduling method, device and computer program
JP2006351003A (en) * 2005-05-19 2006-12-28 Jfe Steel Kk Production simulation device and method
JP5000369B2 (en) * 2006-04-13 2012-08-15 新日本製鐵株式会社 Delivery date adjustment support device, delivery date negotiation support device, method, computer program, and computer-readable storage medium
JP4757729B2 (en) * 2006-07-20 2011-08-24 新日本製鐵株式会社 Manufacturing load prediction apparatus, manufacturing load prediction method, computer program, and computer-readable storage medium
JP5114673B2 (en) * 2008-04-21 2013-01-09 新日鐵住金株式会社 Processing time prediction apparatus, method, program, and computer-readable storage medium

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