JP5453334B2 - 作業計画作成装置及び作業計画作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、産業機械やモータ、エレベータなどの個別受注製品の生産計画立案業務に関して、現場製造に関する作業者を育成するための計画を含めた作業計画を作成する作業計画作成装置及び作業計画作成方法に関するものである。

従来、作業者による作業を必要とする製造工程において、目標生産量や顧客納期などの生産目標の達成を目的に、各作業への作業者割付を適正化する技術が開発されてきた。また、顧客ニーズの多様化に伴い、複数品種の製品を同一の製造ラインで製造する多品種生産が主流となっている。多品種生産では、品種によって異なる加工方法や利用設備などの作業内容に対応するために、作業者の多能工化が求められ、生産計画を立案する業務に対して、作業者の能力を考慮した上で作業者の割付計画の作成が必要となる。作業者の割付計画では、各作業者が習熟した作業一覧に基づき、作業者を習熟可能な作業に優先的に割付ける。この課題に対し、最近では、生産目標達成と作業者育成目標達成を両立する作業者割付技術が開発されている。

例えば、特許文献1では、多品種生産の製造工程を対象として、品種毎の出荷台数計画から算出したタクトタイムと、要素作業の標準作業時間から、タクトタイムを上回らない範囲で要素作業を統合し、統合した要素作業の合計作業時間がタクトタイム以下且つ最大となる作業者にその作業を割り付けることで、目標生産量達成と未習熟作業への従事時間最大化を両立する作業者割付技術が記載されている。

特開２００７−２９３６９０号公報

加工や溶接などの個別受注生産製品の多くの作業は、長期の教育を必要とするスキルに依存するものが多い。したがって、受注が増加傾向にある場合には、大日程計画を立案する際、必要なスキルを有する作業者が不足する問題がある。例えば、プラント建設や大物機械部品のような個別受注品の場合、製品により、必要な溶接の資格や機械設備の操作などが異なり、半年から数年に及ぶ大日程計画では、作業者の不足と同時にスキルの不足を考慮する必要がある。しかし、従来技術である特許文献１では、作業者の不足は把握できるが、どの作業者にどんな作業を育成する必要があるか定量的に提示できない。

そこで、本発明では、製品個別に仕様や納期が設定されている製造工程を対象として、生産量や納期遵守率などの生産指標を定量的に予測し、生産指標が未達成となった場合の要因となるスキルを特定し、必要な作業技能を有する作業者育成計画案と作業者割付計画を含めた作業計画を同時に作成することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる作業計画作成装置は、製品が納品されるまでの複数の作業工程と、前記作業工程のそれぞれの作業完了時期と、作業者が前記作業工程それぞれの作業を習得するために必要な期間を示す育成期間とを対応付けて記憶する記憶部と、前記作業工程に従って前記製品を生産した場合に、前記作業工程ごとに納期遅れが生じている作業工程を特定する生産能力計算部と、前記納期遅れが生じている作業工程に前記作業者を割り当て、前記育成期間に基づいて割り当てた前記作業者の育成完了時期を求め、前記作業者の育成完了時期を適用した場合における前記作業工程の作業完了時期を前記作業工程ごとに求める人員割付部と、前記人員割付部が求めた前記作業工程ごとの作業完了時期に基づいて、前記製品が納品されるまでの作業工程が納期に間に合っているかシミュレーションする生産シミュレーション部と、前記生産シミュレーション部がシミュレーションした作業工程のうち最適な作業工程を選択する生産計画評価部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、上記作業計画作成装置で行われる作業計画作成方法である。

本発明によれば、作業者のスキル不足が原因で、生産量や納期遵守率などの生産指標が悪化する場合、作業者の育成計画を考慮した上で製品の作業計画を作成することが可能となる。

本発明の一実現形態である作業者育成計画作成システムの概略図を示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画作成装置の概略図を示す図である。 本発明の一実現形態である受注情報を示す図である。 本発明の一実現形態である仕掛り情報を示す図である。 本発明の一実現形態である作業実績情報を示す図である。 本発明の一実現形態である工程経路情報を示す図である。 本発明の一実現形態である設備稼働情報を示す図である。 本発明の一実現形態である作業者別育成情報を示す図である。 本発明の一実現形態である工程別育成情報を示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画情報を示す図である。 本発明の一実現形態であるハードウェア構成を示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画作成装置の動作フローを示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画作成装置の動作フローを示す図である。 図１３Ａに示した動作フローで作成されるデータの例を示す図である。 図１３Ａに示した動作フローで作成されるデータの例を示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画作成装置の動作フローを示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画作成装置の動作フローを示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画作成装置の出力結果を示す図である。 本発明の一実現形態である作業者育成計画作成装置の入力例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる作業計画作成装置及び作業計画作成方法の実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態である本発明の作業計画作成システム１００の概略図である。図示するように、作業計画作成システム１００は、作業計画作成装置１１０と、受注処理装置１２０と、生産ライン管理装置１３０と、生産情報管理装置１４０と、を備え、これらはネットワーク１９０を介して相互に情報の送受信を行うことができる。

受注処理装置１２０は、顧客からの受注を受け付けて、製品仕様や、顧客情報、納期などの受注情報を管理し、予め定められたとき又は作業計画作成装置１１０からの要求に応じて、受け付けた受注情報を作業計画作成装置１１０に送信する。生産ライン管理装置１３０は、1台で全ての製造ラインの作業実績情報を管理する場合もあり，また生産ラインの数だけ複数設置される場合もある。そして、生産ライン管理装置１３０は、予め定められたとき又は作業計画作成装置１１０からの要求に応じて、作業実績情報を作業計画作成装置１１０に送信する。そして、生産情報管理装置１４０は、各工程の生産能力や、製品毎の工程経路や処理できる設備などの工程経路情報などを管理し、予め定められたとき又は生作業計画作成装置１１０からの要求に応じて、生産能力や工程経路情報を作業計画作成装置１１０に送信する。

図２は、作業計画作成装置１１０の概略図である。図示にするように、作業計画作成装置１１０は、制御部１１１と、入力部１１２、出力部１１３、通信部１１４、記憶部１１５を備える。また、制御部１１１は、情報取得部１１１１と、必要生産能力計算部１１１２と、作業者人員割付部１１１３と、生産シミュレーション部１１１４と、作業者育成計画作成部１１１５と、生産計画評価部１１１６と、作業指示部１１１７とを備える。入力部１１２は、後述する各処理を行うための作業者別育成情報や工程別育成情報等の各種の情報の入力を受け取る。出力部１１３は、後述する各処理のシミュレーション結果等の各種の情報を出力する。通信部１１４は、ネットワーク１９０を介した種々の情報の送受信を行う。記憶部１１５は、受注情報記憶部１１５１と、仕掛り情報記憶部１１５２と、作業実績情報記憶部１１５３と、工程経路情報記憶部１１５４と、設備稼働情報記憶部１１５５と、工程別育成情報記憶部１１５６と、作業者別育成情報記憶部１１５７と、作業者育成計画情報記憶部１１５８を備える。

図１に記載した作業計画作成装置１１０は、例えば、図１１（コンピュータ９００の概略図）に示すような、ＣＰＵ(Central Processing Unit)９０１と、メモリ９０２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の外部記憶装置９０３と、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ(Digital Versatile Disk)等の可搬性を有する記憶媒体９０４に対して情報を読み書きする読取装置９０５と、キーボードやマウスなどの入力装置９０６と、ディスプレイなどの出力装置９０７と、通信ネットワークに接続するためのＮＩＣ(Network Interface Card)等の通信装置９０８と、を備えた一般的なコンピュータ９００で実現できる。

図３は、図２に記載の受注情報記憶部１１５１が記憶する受注情報のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。受注情報は、顧客から受け付けた依頼の内容（例えば、どのような製品が発注されたか）を示す情報である。図３に示すように、受注情報のファイルフォーマット１１５１は、顧客である納め先から受注を受けたときに採番される識別番号である製品番号を登録するためのフィールドと、製品を納め先に出荷する納期を登録するためのフィールドと、顧客の納め先を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図３では、例えば、顧客である「会社Ａ」から依頼を受けた、製品番号が「製品Ａ」である製品の納期は「２月１９日」であることを示している。なお、上述した受注情報は、例えば、図１に示した受注処理装置１２０において製品等の受注時に入力され、ネットワーク１９０を介して送信されたものが記憶されている。

図４は、図２に記載の仕掛り情報記憶部１１５２が記憶する仕掛り情報のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。仕掛かり情報は、受注を受けた製品の製造過程（経過状況）を示す情報である。図４に示すように、仕掛り情報のファイルフォーマット１１５２は、顧客である納め先から受注を受けたときに採番される識別番号である製品番号を登録するためのフィールドと、該当製品が現在仕掛っている工程を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図４では、例えば、製品番号が「製品Ａ」で示される製品は、「工程４」の作業が仕掛中であることを示している。なお、上述した仕掛り情報は、例えば、図１に示した生産管理装置１４０において製品等を製造する工程を開始した際に入力され、ネットワーク１９０を介して送信されたものが記憶されている。

図５は、図２に記載の作業実績情報記憶部１１５３が記憶する作業実績情報のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。作業実績情報は、受注を受けた製品を製造するための工程が完了した日程や設備を示す情報である。図５に示すように、作業実績情報のファイルフォーマット１１５３は、顧客である納め先から受注を受けたときに採番される識別番号である製品番号を登録するためのフィールドと、該当製品が製造処理を終えた工程を登録するためのフィールドと、該当製品が製造処理を終えた工程の設備名を登録するためのフィールドと、該当製品が製造処理を終えた時間を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図５では、例えば、製品番号が「製品Ａ」で示される製品は、「工程１」の作業は「設備１０１」により「１月２９日」に完了し、「工程２」の作業は「設備２０２」により「１月２９日」に完了したことを示しており、以下同様に、「工程７」までの「設備」および「完了日」が対応付けて記憶されている。なお、上述した作業実績情報は、例えば、図１に示した生産ライン管理装置１３０において製品等を製造する工程が終了した際に入力され、ネットワーク１９０を介して送信されたものが記憶されている。

図６は、図２に記載の工程経路情報記憶部１１５４が記憶する工程経路情報のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。工程経路情報は、受注を受けた製品が完成するまでに必要な工程や設備、作業時間を示す情報である。図６に示すように、工程経路情報のファイルフォーマット１１５４は、顧客である納め先から受注を受けたときに採番される識別番号である製品番号を登録するためのフィールドと、該当製品が製造処理を必要とする工程を登録するためのフィールドと、該当製品が製造処理する工程の設備名を登録するためのフィールドと、該当製品が製造処理する工程の該当設備で処理に要する時間を登録するためのフィールドと、該当製品が製造処理する工程の設備数を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図６では、例えば、製品番号が「製品Ａ」で示される製品が製造される工程のうち、「工程１」は、「設備１０１」または「設備１０２」で行われ、その作業時間は、「設備１０１」、「設備１０２」のいずれも２時間であることを示している。さらに、「工程１」を行う設備は「設備１０１」および「設備１０２」であるため、設備数には「２」が記憶されている。

これと同様に、「工程２」は、「設備２０１」〜「設備２０４」のいずれかで行われ、その作業時間は、「設備２０１」および「設備２０３」が８時間、「設備２０２」が９時間、「設備２０４」が１０時間であることを示している。さらに、「工程２」を行う設備は「設備２０１」〜「設備２０４」であるため、設備数には「４」が記憶されている。「工程３」についてもこれらと同様に記憶されている。なお、上述した工程経路情報は、例えば、図１に示した生産管理装置１４０においてあらかじめ入力され、ネットワーク１９０を介して送信されたものが記憶されている。

図７は、図２に記載の設備稼働情報記憶部１１５５が記憶する設備稼働情報のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。設備稼働情報は、製品を製造するための設備の稼働時間を示す情報である。図７に示すように、設備稼働情報のファイルフォーマット１１５５は、設備を登録するためのフィールドと、該当設備が稼働する日付を登録するためのフィールドと、該当設備が稼働を開始する時間を登録するためのフィールドと、該当設備が稼働を終了する時間を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図７では、例えば、設備名が「設備１０１」で示される設備は、「２月１日」は「９：００」〜「１７：００」まで稼動し、「２月３日」は「９：００」〜「１９：００」まで稼動していることを示している。なお、上述した設備稼働情報は、例えば、図１に示した生産管理装置１４０においてあらかじめ入力され、ネットワーク１９０を介して送信されたものが記憶されている。

図８は、図２に記載の作業者別育成情報記憶部１１５６が記憶する作業者別育成情報（スキルマップ）のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。作業者別育成情報は、製品を製造する作業者が作業可能な工程とその際の作業時間を示す情報である。図８に示すように、作業者別育成情報のファイルフォーマット１１５６は、作業者を登録するためのフィールドと、工程を登録するためのフィールドと、作業者が該当工程を習熟するために必要な標準期間を登録するためのフィールドと、作業者が該当工程を習熟した時に要した習熟時間を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図８では、例えば、「作業者Ａ」で示される作業者は、標準期間が「２ヶ月」である「工程２」を、「３．５ヶ月」かかって完了したことを示し、「作業者Ｃ」で示される作業者は、標準期間が「３ヶ月」である「工程１」を、「４ヶ月」かかって完了したことを示している。なお、上述した作業者別育成情報は、図１に示した作業計画作成装置１１０においてあらかじめ入力されたものが記憶されている。

図９は、図２に記載の工程別育成情報記憶部１１５７が記憶する工程別育成情報のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。工程別育成情報は、製品を製造するための工程を作業者に習得させるために必要となる教育期間や教育項目を示す情報である。図９に示すように、工程別育成情報のファイルフォーマット１１５７は、工程を登録するためのフィールドと、該当工程と類似した工程を登録するためのフィールドと、類似工程を習熟した作業者が該当工程を習熟する時に要する習熟時間を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図９では、例えば、「工程３」で示される工程は、初心者が他の類似する工程を経ないで行う場合には、習熟するための育成期間は「４ヶ月」であり、その教育項目は「４０」項目あることを示している。また、初心者が類似する「工程１」を経て行う場合には、習熟するための育成期間は「３ヶ月」であり、その教育項目は「３０」項目ある（すなわち、重複する項目が１０項目あり、省略可能である）ことを示している。なお、上述した工程別育成情報は、例えば、図１に示した作業計画作成装置１１０においてあらかじめ入力されたものが記憶されている。

図１０は、図２に記載の作業者育成計画情報記憶部１１５８が記憶する作業者育成計画情報のファイルフォーマットの一実施形態を表す図である。作業者育成計画情報は、ある製品の工程を習得させるための作業者に対する育成計画（期間）を示す情報である。図１０に示すように、作業者育成計画情報のファイルフォーマット１１５８は、工程を登録するためのフィールドと、作業者を登録するためのフィールドと、作業者を育成する期間を登録するためのフィールドと、育成した作業者が量産に適用開始できる期間を登録するためのフィールドと、を対応付けて備えている。

図１０では、例えば、「作業者Ｃ」で示された作業者に、「工程３」の作業を行えるように育成するための期間は「４／１〜７／３１」であり、「作業者Ｃ」を「工程１」の作業に適用できるのは１０／１以降であることを示している。なお、上述した作業者育成計画情報は、例えば、図１に示した作業計画作成装置１１０においてあらかじめ入力されたものが記憶されている。

次に、本実施の形態における作業計画作成装置１１０が実行する処理プログラムについて、図１２を用いて順に説明する。図１２は、本発明に関わる作業計画作成装置１１０が実行する生産計画を作成する処理を示すフローチャートである。

まず、情報取得部１１１１は、記憶部１１５より、受注した各製品（以下、計画対象製品、対象製品とも呼ぶ。）、設備情報、生産能力情報、工程経路情報、設備稼働時間情報を入力データとして読み込む（Ｓ１０）。次に、必要生産能力計算部１１１２は、現在から将来への生産シミュレーションを実施し、各製品の納期が間に合うか評価する（Ｓ２０）。次に、作業人員割付部１１１３では、作業者別育成情報と工程別育成情報から、作業人員割付案を作成する（Ｓ３０）。生産シミュレーション部１１１４は、複数の作業計画案で、現在から将来への生産シミュレーションを実施し、各製品の納期が間に合うか評価する（Ｓ４０）。次に、作業者育成計画部１１１５は、ステップＳ４０のシミュレーション結果を出力する（Ｓ５０）。なお、ステップＳ２０〜Ｓ４０の詳細は、図１３Ａ〜１５を用いて説明する。また、ステップＳ５０の出力結果は、図１６を用いて詳細に説明する。

そして、生産計画評価部１１１６は、ステップＳ５０の出力結果に対して、あらかじめ設定していた納期遵守率や総残業時間などのしきい値により、最適な作業者育成計画を選択する（Ｓ６０）。作業指示部１１１７は、ステップＳ６０で選択した作業者育成計画を、ネットワーク１９０を通じて、生産ライン管理装置１３０へ送信し、すべての装置に対して、今回選択した作業者育成計画を採用させる（Ｓ７０）。このステップＳ７０の処理が終了すると、図１２に示した全ての処理が終了する。このように、顧客からの納期を遵守しつつ、作業者の育成計画を加味して変更された作業計画に従って、製品の生産計画が作成されることとなる。

図１３Ａは、図１２におけるステップＳ２０における必要生産能力を計算する処理を示すフローチャートである。

まず、必要生産能力計算部１１１２は、記憶部１１５に格納されている図３に示した受注情報を参照して計画対象製品（製品番号）、および図５に示した工程経路情報を参照してその製品に必要な工程の情報を取り込む（Ｓ２０１）。

次に、必要生産能力計算部１１１２は、あらかじめ定められた製品の作業計画情報（不図示）に基づき、対象製品を完成させるまでの作業の割付計画を決定する（Ｓ２０２）。必要生産能力計算部１１１２は、受注情報記憶部１１５１に格納されている全ての製品に対する作業の割付計画を立案するために、全製品の数だけ処理ステップＳ２０４〜Ｓ２０９を繰り返す（Ｓ２０３）。さらに、必要生産能力計算部１１１２は、対象製品の割付計画を立案するために全工程の数だけ処理ステップＳ２０５〜Ｓ２０７を繰り返す（Ｓ２０４）。

次に、必要生産能力計算部１１１２は、対象製品、対象工程の該当日時に使用可能な設備が存在しているか確認する（Ｓ２０５）。

具体的には、図３に示した受注情報に記憶された製品番号の製品が、図５に示した作業実績情報に記憶された工程を行った後、図６に示した工程経路情報に記憶された工程を行う場合に、図７に示した設備稼働情報に記憶された設備のうち使用可能な設備があるか否かを判定する。

例えば、図３に示した受注情報の製品番号「製品Ａ」の製品は、図５に示した作業実績情報において、「工程２」が「１月２９日」に完了し、次に「工程３」が行われて「１月３０日」に完了している。このとき、必要生産能力計算部１１１２は、「工程３」の作業を行うにあたって、「工程３」をキーとして図６に示した工程経路情報を参照し、「工程３」を行うことができる設備は「２」台の「設備３０２」であり、作業時間が「７」時間であることがわかる。必要生産能力計算部１１１２は、これらの情報を参照して、図７に示した設備稼働情報を参照し、「工程３」を行うために必要な「設備３０２」が使用可能か否かを判定する。

そして、必要生産能力計算部１１１２は、使用可能な設備が存在していなければ（Ｓ２０５；Ｎｏ）、ステップＳ２０６へ進み、該当日時を単位時間分、先に進め（Ｓ２０６）、ステップＳ２０５に戻って、使用可能な設備があるか否かを判定する処理を繰り返し行う。一方、必要生産能力計算部１１１２は、使用可能な設備が存在していれば（Ｓ２０５；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７へ進み、使用可能な設備に該当製品を割付け、該当日時を作業時間分（例えば、「工程３」の場合には作業時間が「７」時間であるため、その時間分）だけ先に進める（Ｓ２０７）。

必要生産能力計算部１１１２は、このようにして、対象製品の計画を立案するために全工程の数だけ処理ステップＳ２０５〜Ｓ２０７を繰り返し（Ｓ２０８）、最後に、対象製品が納期に対して、遅れているか確認する（Ｓ２０９）。そして、必要生産能力計算部１１１２が、対象製品についての遅れの有無を確認すると、納期遅れ検知シミュレーション部１１１２は、全ての対象製品の計画を立案するために、図３の受注情報に記憶された他の全ての製品について全工程の数だけ処理ステップＳ２０４〜Ｓ２０９を繰り返す（Ｓ２１０）。このステップＳ２１０の処理が終了すると、図１３Ａに示した全ての処理が終了する。

図１３Ａに示した処理が終了すると、図１３Ｂに示すように、各製品ごとに、各工程が完了するタイミングがわかり、各製品の納期（例えば、製品Ａの場合には、最終工程である「工程ｎ」が納期となり、「２月１９日」に製品Ａの製造が完了する予定であること）がわかる。また、図１３Ｃに示すように、例えば、製品Ａの場合には、各工程がどの設備でいつ完了するのかを知ることができ、納期に対して遅れが生じているかを確認することができる。なお、図１３Ｃに示した例では、製品Ａについてのみ図示しているが、受注情報に記憶されている全ての製品について、これと同様の情報を得ることができる。

図１４は、図１２におけるステップＳ３０における作業者人員割付部を計算する処理を示すフローチャートである。

まず、作業者人員割付部１１１３は、記憶部１１５に格納されている図８に示した作業者別育成情報１１５６、図９に示した工程別育成情報１１５７を取り込む（Ｓ３０１）。

次に、作業者人員割付部１１１３は、ステップＳ２０で納期遅れとなった対象製品に関して、記憶部１１５に格納されている情報を取り込む（Ｓ３０２）。作業者人員割付部１１１３は、ステップＳ２０で納期遅れとなった全対象工程の数だけ処理ステップＳ３０４〜Ｓ３１１を繰り返し（Ｓ３０３）、さらに、図８の作業者別育成情報に記憶された作業者の数だけ処理ステップＳ３０５〜３１０を繰り返す（Ｓ３０４）。

そして、作業者人員割付部１１１３は、作業者別育成情報から、作業者育成の対象となる作業者を抽出する（Ｓ３０５）。具体的には、図８に示した作業者別育成情報の「工程」をキーとして、対象となる作業者を抽出する。例えば、納期遅れとなっている工程が「工程３」である場合、図８に示した作業者別育成情報を参照し、「工程３」をまだ担当できない作業者（すなわち、「工程３」以外の工程を担当可能な作業者）である「作業者Ａ」「作業者Ｃ」を含むレコードを抽出する。

次に、作業者人員割付部１１１３は、工程別育成情報の「類似工程」から、育成期間を決定する（Ｓ３０６）。例えば、納期遅れとなっている工程が「工程３」である場合、作業者人員割付部１１１３は、その「工程３」をキーとして、図９に示した工程別育成情報の「類似工程」から、「なし」「工程１」の２種類を選定する。作業者人員割付部１１１３は、この情報と、Ｓ３０４で抽出した「作業者Ａ」「作業者Ｃ」の作業者別育成情報の工程を組み合わせて、育成期間を決定する。図８および図９に示した例では、「作業者Ａ」は「工程２」の作業経験を有し、「作業者Ｃ」は「工程１」の作業経験を有しているが、「作業者Ａ」は、納期遅れとなっている「工程３」に類似する「工程１」の経験がないので、作業者人員割付部１１１３は、図９に示した工程別育成情報の「類似工程」の「なし」に対応する育成期間「４ヶ月」を選択する。また、「作業者Ｃ」については、納期遅れとなっている「工程３」に類似する「工程１」の作業経験があるので、作業者人員割付部１１１３は、図９に示した工程別育成情報の「類似工程」の「工程１」に対応する育成期間「３ヶ月」を選択する。

次に、作業者人員割付部１１１３は、対象製品の計画を立案するために、育成期間が選択された全作業者の数だけ処理ステップＳ３０８〜Ｓ３０９を繰り返す（Ｓ３０７）。

次に、作業者人員割付部１１１３は、納期遅れが発生している対象工程に対して、育成した作業者を割り当てた場合の計画案（作業人員割付案）を作成する（Ｓ３０８）。具体的には、作業者人員割付部１１１３は、例えば、「工程３」が納期遅れとなっている場合には、その「工程３」に対して、ステップＳ３０５で抽出された作業者である「作業者Ａ」に対して、「工程３」の納期遅れが発生している開始時期（例えば、４／１）から、ステップＳ３０６で選択された「４ヶ月間」後の育成期間の終了時期（例えば、９／３０）を設定する。これと同様に、作業者人員割付部１１１３は、「作業者Ｃ」に対しても、「工程３」の納期遅れが発生している開始時期からに対して、ステップＳ３０６で選択された「３ヶ月間」の育成期間を設定する。

その後、作業者人員割付部１１１３は、図１０に示した作業者育成計画情報を、ステップＳ３０８で設定した育成期間に設定したうえで出力する（Ｓ３０９）。そして、作業者人員割付部１１１３は、育成期間が選択された全作業者の数だけ処理ステップＳ３０７を繰り返し（Ｓ３１０）、さらに、対象製品の計画を立案するために全工程の数だけ処理ステップＳ３０５〜Ｓ３１０を繰り返し（Ｓ３１１）、さらに、全ての対象製品の計画を立案するために全工程の数だけ処理ステップＳ３０４〜Ｓ３１１を繰り返す（Ｓ３１２）。このステップＳ３１２の処理が終了すると、図１４に示した全ての処理が終了する。

図１５は、図１２におけるステップＳ４０における複数の作業計画案で、現在から将来への生産シミュレーションを実施し、各製品の納期が間に合うか評価する処理を示すフローチャートである。

まず、生産シミュレーション部１１１４は、ステップＳ２０で納期遅れとなった対象製品に関して、記憶部１１５に格納されている情報を取り込む（Ｓ４０１）。

次に、生産シミュレーション部１１１４は、Ｓ３０で計算した作業者育成計画案の数に基づき、処理ステップＳ４０３〜Ｓ４０９を繰り返し（Ｓ４０２）、さらに、ステップＳ２０で納期遅れとなった全対象製品の数だけ処理ステップＳ３０４〜Ｓ３０８を繰り返し（Ｓ４０３）、対象製品の計画を立案するために全工程の数だけ処理ステップＳ４０５〜Ｓ４０７を繰り返す（Ｓ４０４）。

そして、生産シミュレーション部１１１４は、対象製品、対象工程の稼働時間を単位時間分、増加させる（Ｓ４０５）。次に、生産シミュレーション部１１１４は、生産シミュレーションを実行する（Ｓ４０６）。このステップＳ４０６は、例えば、図１２に示したステップＳ２０に示す納期遅れを検知する処理と同様の処理であるため、ここではその説明を省略する。

その後、生産シミュレーション部１１１４は、納期遅れの解消を確認し、納期遅れが解消されていれば、ステップＳ４０９へ進み、納期遅れが解消されていなければ、ステップＳ４０８へ進む（Ｓ４０７）。そして、納期遅れが解消されていない場合、生産シミュレーション部１１１４は、対象製品の計画を立案するために全工程の数だけ処理ステップＳ４０５〜Ｓ４０７を繰り返し（Ｓ４０８）、ステップＳ４０９に進む。

生産シミュレーション部１１１４は、ステップＳ４０７またはＳ４０８が終了すると、全ての対象製品の計画を立案するために全工程の数だけ処理ステップＳ４０４〜Ｓ４０８を繰り返し（Ｓ４０９）、さらに、全ての作業者育成計画案で処理ステップＳ４０３〜Ｓ４０９を繰り返す（Ｓ４１０）。このステップＳ４１０の処理が終了すると、図１５に示した全ての処理が終了する。

最後に、図１２に示したステップＳ５０における出力結果について説明する。上述したステップＳ４０までの各処理が行われると、出力部１１３は、図１０に示した作業者育成計画や、作業者育成計画に従って変更した作業計画のシミュレーション結果を出力する（Ｓ５０）。

図１６Ａは、出力部１１３が出力する出力画面１０００Ａの一例を示す概略図である。図１６Ａに示すように、出力部１１３が出力する出力画面１０００Ａは、図１０に示した作業者育成計画を画面左側に表示し、シミュレーション結果を画面右側に表示している。作業者育成計画では、育成期間を経過し、作業者が製品の量産に適用可能となる開始時期が設定（例えば、作業者Ｃの場合には育成期間が６／３０までであるため、適用開始時期７／１が設定）されている。また、シミュレーション結果は、顧客から指定された納期の遵守率を縦軸とし、上述した各処理で実行された作業者育成後の作業計画のパターン（Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３）を横軸としたものである。図１６Ａに示した例では、Ｃａｓｅ１およびＣａｓｅ３のパターンでは顧客から指定された納期Ｔを越えているため、Ｃａｓｅ２のパターンの作業計画が採用されることとなる。

なお、顧客からの納期を満たすパターンが複数ある場合には、これらの中から最も納期が短い効果的なパターンを採用することとしてもよい。さらに、あらかじめ記憶部１１５に製品の納期を遵守した割合を示す納期遵守率や生産量などの生産管理指標の閾値を記憶しておき、これらの閾値を満たすもののうち最も適切なもの（例えば、生産量が最多となるもの、あるいは作業人員が最も効率的な配置となるもの）を採用することも可能である。この場合、その閾値とシミュレーション結果とを対応付けて表示させ、どの程度効率的かを判断することを可能としてもよい。

このように、上述した各処理を行うことにより、作業者のスキル不足が原因で、生産量や納期遵守率などの生産指標が悪化する場合、作業者の育成計画を考慮した上で製品の作業計画を作成することが可能となる。例えば、作業者のスキル不足が原因で、生産量や納期遵守率などの生産指標が悪化する場合、どれだけ生産指標が悪化するかの定量的な予測値とともに提示し、作業者の勤務計画や配置計画を含めた作業計画の作成を支援することが可能となる。

なお、図１６Ｂに示すように、出力部１１３は、例えば、図８に示した作業者別育成情報、図９に示した工程別育成情報を画面１０００Ｂに表示させ、入力部１１２が利用者からこれらの各項目の指定や入力を受け付けることとしても良い。図１６Ｂに示した例では、図８に示した作業者別育成情報の標準期間と実績期間を比較し、その割合を習熟時間として求めた結果を表示し、図９に示した工程別育成情報のうち、教育項目以外の各項目を表示した場合の画面を示している。これらの各項目の値は、図示した編集ボタン等を押下することによって編集可能となっている。

本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

１００…作業計画作成システム
１１０…作業計画作成装置
１２０…受注処理装置
１３０…生産ライン管理装置
１４０…生産情報管理装置
１９０…ネットワーク
１１１…制御部
１１２…入力部
１１３…出力部
１１４…通信部
１１５…記憶部
１１１１…情報取得部
１１１２…必要生産能力計算部
１１１３…作業者人員割付部
１１１４…生産シミュレーション部
１１１５…作業者育成計画作成部
１１１６…生産計画評価部
１１１７…作業指示部
１１５１…受注情報記憶部
１１５２…仕掛り情報記憶部
１１５３…作業実績情報記憶部
１１５４…工程経路情報記憶部
１１５５…設備稼働情報記憶部
１１５６…工程別育成情報記憶部
１１５７…作業者別育成情報記憶部
１１５８…作業者育成計画情報記憶部。

Claims (10)

1. 製品が納品されるまでの複数の作業工程と、前記作業工程のそれぞれの作業完了時期と、作業者が前記作業工程それぞれの作業を習得するために必要な期間を示す育成期間とを対応付けて記憶する記憶部と、
   前記作業工程に従って前記製品を生産した場合に、前記作業工程ごとに納期遅れが生じている作業工程を特定する生産能力計算部と、
   前記納期遅れが生じている作業工程に前記作業者を割り当て、前記育成期間に基づいて割り当てた前記作業者の育成完了時期を求め、前記作業者の育成完了時期を適用した場合における前記作業工程の作業完了時期を前記作業工程ごとに求める人員割付部と、
   前記人員割付部が求めた前記作業工程ごとの作業完了時期に基づいて、前記製品が納品されるまでの作業工程が納期に間に合っているかシミュレーションする生産シミュレーション部と、
   前記生産シミュレーション部がシミュレーションした作業工程のうち最適な作業工程を選択する生産計画評価部と、
   を備えることを特徴とする作業計画作成装置。
2. 前記記憶部は、さらに、前記作業工程に類似する作業工程と、前記作業者が前記類似作業工程を習得した場合における前記類似する作業工程を習得するために必要な期間を示す類似育成期間とを対応付けて記憶し、
   前記人員割付部は、前記納期遅れが生じている作業工程に前記類似する作業工程を習得した作業者を割り当て、前記類似育成期間に基づいて割り当てた前記作業者の育成完了時期を求め、前記作業者の育成完了時期を適用した場合における前記作業工程の作業完了時期を前記作業工程ごとに求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業計画作成装置。
3. 前記記憶部は、あらかじめ設定された前記製品の納期遵守率や前記製品の生産量などの生産管理指標についての閾値を記憶し、
   前記生産シミュレーション部は、前記閾値のうち前記作業人員が最も効率的となる作業計画を選択する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業計画作成装置。
4. 前記生産シミュレーション部は、現在から将来について前記シミュレーションを実施し、前記製品の納期が間に合うか否か評価する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業計画作成装置。
5. 前記生産シミュレーション部がシミュレーションした結果と前記閾値と対応付けて出力画面に表示する出力部、
   をさらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載の作業計画作成装置。
6. 製品が納品されるまでの複数の作業工程と、前記作業工程のそれぞれの作業完了時期と、作業者が前記作業工程それぞれの作業を習得するために必要な期間を示す育成期間とを対応付けて記憶する記憶部を備えた作業計画作成装置で行われる作業計画作成方法であって、
   前記作業工程に従って前記製品を生産した場合に、前記作業工程ごとに納期遅れが生じている作業工程を特定する生産能力計算ステップと、
   前記納期遅れが生じている作業工程に前記作業者を割り当て、前記育成期間に基づいて割り当てた前記作業者の育成完了時期を求め、前記作業者の育成完了時期を適用した場合における前記作業工程の作業完了時期を前記作業工程ごとに求める人員割付ステップと、
   前記人員割付ステップにおいて求めた前記作業工程ごとの作業完了時期に基づいて、前記製品が納品されるまでの作業工程が納期に間に合っているかシミュレーションする生産シミュレーションステップと、
   前記生産シミュレーションステップにおいてシミュレーションした作業工程のうち最適な作業工程を選択する生産計画評価ステップと、
   を含むことを特徴とする作業計画作成方法。
7. 前記記憶部は、さらに、前記作業工程に類似する作業工程と、前記作業者が前記類似作業工程を習得した場合における前記類似する作業工程を習得するために必要な期間を示す類似育成期間とを対応付けて記憶し、
   前記人員割付ステップでは、前記納期遅れが生じている作業工程に前記類似する作業工程を習得した作業者を割り当て、前記類似育成期間に基づいて割り当てた前記作業者の育成完了時期を求め、前記作業者の育成完了時期を適用した場合における前記作業工程の作業完了時期を前記作業工程ごとに求める、
   ことを特徴とする請求項６に記載の作業計画作成方法。
8. 前記記憶部は、あらかじめ設定された前記製品の納期遵守率や前記製品の生産量などの生産管理指標についての閾値を記憶し、
   前記生産シミュレーションステップでは、前記閾値のうち前記作業人員が最も効率的となる作業計画を選択する、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の作業計画作成方法。
9. 前記生産シミュレーションステップでは、現在から将来について前記シミュレーションを実施し、前記製品の納期が間に合うか否か評価する、
   ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の作業計画作成方法。
10. 前記生産シミュレーションステップでシミュレーションした結果と前記閾値と対応付けて出力画面に表示する出力ステップ、
    をさらに含むことを特徴とする請求項８または９に記載の作業計画作成方法。

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