JP5470587B2 - Production plan creation method, production plan creation program, and production plan creation device - Google Patents
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Description
本発明は、種々の納期及び着手可能時期のオーダーを生産対象とする生産工程での負荷の平準化を行う際に、生産対象である複数のオーダーの負荷を割り当てて、生産計画を作成する生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置に関する。
In the present invention, when leveling a load in a production process in which orders with various delivery dates and possible start times are produced, a production plan is created by allocating loads of a plurality of orders to be produced. The present invention relates to a plan creation method, a production plan creation program, and a production plan creation apparatus.
従来から、生産工程の負荷の平準化を行う際に、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了の間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区間に対して割り付けて、生産計画を作成する技術が開発されている。そして、かかる技術として、所定幅で区切られた複数の時間区間に対して、暫定的に負荷を割り付け(山積み)、割り付けられた負荷の高い時間区間において、負荷の一部を隣接する負荷の低い時間区間に逐次移動させる(山崩し)ことで、時間区間ごとの負荷の変動を小さくする方法がある(例えば、特許文献1)。尚、暫定的に負荷を割り付ける手法として、納期を基準に(納期に間に合う限界の時間区間に)割り付ける手法、最早着手可能時期を基準に(最も早く作業を開始できる時間区間に)割り付ける手法などがある。
Conventionally, when leveling the load of a production process, the load of multiple orders to be produced is divided into multiple time intervals on the time axis divided by a predetermined width between the start and end of the production plan. A technology for allocating and producing a production plan has been developed. And as such a technique, loads are temporarily allocated (stacked) to a plurality of time sections divided by a predetermined width, and in a time section where the allocated loads are high, a part of the load is adjacent to a low load. There is a method of reducing the fluctuation of the load for each time section by sequentially moving to the time section (climbing) (for example, Patent Document 1). In addition, as a method of allocating the load provisionally, there are a method of allocating on the basis of the delivery date (in the limit time interval in time for the delivery date), a method of allocating on the basis of the earliest possible start time (in the time interval where work can be started earliest) is there.
暫定的な負荷の割り付け状態では、通常、負荷の高い時間帯と負荷の低い時間帯が混在する。そして、負荷の高い時間帯では、大幅に工程能力を超えてしまい、作成された生産計画をそのまま実行に移すことは不可能な場合が多い。従って、特許文献1のような方法を用いることにより、負荷の高い時間帯は負荷が低くなり、負荷の低い時間帯は負荷が高くなることから、工程能力を有効活用することができるため、設備能力の範囲で納期遅れを最低限にとどめる生産計画を作成することが可能である。 In a provisional load assignment state, a high load time zone and a low load time zone are usually mixed. And in the time zone with a high load, the process capability is greatly exceeded, and it is often impossible to execute the produced production plan as it is. Therefore, by using the method as disclosed in Patent Document 1, the load is low during a high load period, and the load is high during a low load period. It is possible to create a production plan that minimizes delays in delivery within the scope of capacity.
しかしながら、特許文献1に示すような従来技術では、以下の問題がある。
・負荷の高い時間区間の検索と隣接する時間区間への負荷の移動を繰り返して実行する必要があり、最終的に全体の負荷が平準化されるまでに多くの計算時間を要する。
・負荷が工程能力を超えている限り、納期を犠牲にしても時間軸の未来方向に山崩しを行うことで、実行可能な生産計画を作成することができるが、着手可能時期(これ以降でしか生産を開始できない時期)と納期を厳守する条件で、工程能力の超過を許容した負荷の平準化ができない。これは、従来技術が、「負荷が工程能力以下になる」以外に明確な山崩しの終了条件を持たないことに由来する。そのため、多少の工程能力の増強(例えば、残業や増員(極力少ないほうが良い))を投入してでも、納期に間に合わせる生産計画を立案することは困難である。あるいは、どの程度の工程能力の増強策をどの時間区間で講じれば、着手可能時期と納期を遵守できるかの指針が得られない。
However, the conventional technique as shown in Patent Document 1 has the following problems.
-It is necessary to repeatedly execute a search for a time section with a high load and a movement of a load to an adjacent time section, and it takes a lot of calculation time until the overall load is finally leveled.
・ As long as the load exceeds the process capability, it is possible to create an executable production plan by performing a gradual collapse in the future direction of the time axis even at the expense of delivery time. However, it is not possible to level the load that allows the process capacity to be exceeded under the condition that the production can only be started) and the delivery date. This is due to the fact that the prior art does not have a clear landscaping termination condition other than “the load falls below the process capability”. For this reason, it is difficult to formulate a production plan in time for delivery even if a little increase in process capability (for example, overtime or increase in labor (it is better if it is less)). Alternatively, it is not possible to obtain a guideline about how much process capacity enhancement measures should be taken in which time interval, so that the startable time and the delivery date can be observed.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、負荷の平準化を行う際に、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの着手可能時期と納期を遵守した生産計画を作成することができる生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置を提供するものである。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that when leveling the load, it is possible to create a production plan that complies with the time when the order can be started and the delivery date while allowing a slight excess of process capability. A production plan creation method, a production plan creation program, and a production plan creation apparatus are provided.
本発明に係る生産計画作成方法は、種々の納期及び着手可能時期のオーダーを生産対象とする生産工程での負荷の平準化を行う際に、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区間に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画作成方法であって、計算機の演算部により実行される処理が、前記複数のオーダーの着手可能時期、納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区間に山積みして、納期負荷山積み結果として出力する納期負荷山積みステップと、前記納期負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該納期累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、納期負荷累積計算結果として出力する納期負荷累積計算ステップと、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みして、着手負荷山積み結果として出力する着手負荷山積みステップと、前記着手負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該着手累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、着手負荷累積計算結果として出力する着手負荷累積計算ステップと、時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、前記着手負荷累積計算結果で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算する生産量計算ステップと、計算された前記各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、を有することを特徴とする。
The production plan creation method according to the present invention is configured to load loads of a plurality of orders, which are production targets, when leveling the load in a production process in which orders of various delivery dates and possible start dates are produced. A production plan creation method for creating a production plan by allocating to a plurality of time intervals on a time axis divided by a predetermined width from the start to the end of the process, which is executed by a computing unit of the computer The order information storage step for registering the start time , delivery date and load of the plurality of orders as order information, and stacking the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the delivery date of the plurality of orders, A delivery load stacking step to output as a load pile result, and a time interval in which the load is piled up based on the delivery load pile result as a cumulative delivery calculation time interval For each delivery time cumulative calculation time interval, calculate the load accumulation amount of the delivery date cumulative calculation time interval, which is the accumulated load accumulated from the start of production planning to the delivery date cumulative calculation time interval, and A delivery load accumulation calculating step to output, a start load stacking step of stacking the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the start possible times of the plurality of orders, and outputting as a start load stacking result, and the start load Based on the piled up results , the time interval in which the load is piled up is set as the start accumulated calculation time interval, and for each start accumulated calculation time interval, the load accumulated from the start of the production plan to the start accumulated calculation time interval is accumulated. Start load accumulation calculation output that calculates the load accumulation amount in the start accumulation calculation time interval and outputs it as the start load accumulation calculation result. And the accumulated production volume accumulated from the start of the production plan to the delivery date cumulative calculation time interval for each delivery date cumulative calculation time interval excluding the latest delivery date cumulative calculation time interval with respect to the time axis direction as the reference. Accumulated production amount accumulated from the start of production planning to the latest due date cumulative calculation time interval from the start of the production plan, based on the time axis direction from the start of the production plan. Is the earliest start on the basis of the time axis direction from the start of the production plan, and the final delivery date accumulated production quantity equality constraint that is equal to the accumulated load amount of the delivery date accumulation calculation time section obtained from the delivery date load accumulation calculation result The cumulative production volume accumulated up to the time interval before the cumulative calculation time interval is one earlier than the start cumulative calculation time interval obtained from the start load cumulative calculation result. Production calculation that calculates the production volume of each time interval that minimizes the evaluation formula that shows the fluctuation of the production amount of each time interval while satisfying the start cumulative production inequality constraint that is less than the load accumulation amount of the product calculation time interval And a load crushing step of reallocating a load by regarding the calculated production amount of each time section as a process capability.
本発明に係る生産計画作成プログラムは、種々の納期及び着手可能時期のオーダーを生産対象とする生産工程での負荷の平準化を行う際に、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区間に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画作成プログラムであって、前記複数のオーダーの着手可能時期、納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区間に山積みして、納期負荷山積み結果として出力する納期負荷山積みステップと、前記納期負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該納期累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、納期負荷累積計算結果として出力する納期負荷累積計算ステップと、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みして、着手負荷山積み結果として出力する着手負荷山積みステップと、前記着手負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該着手累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、着手負荷累積計算結果として出力する着手負荷累積計算ステップと、時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、前記着手負荷累積計算結果で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算する生産量計算ステップと、計算された前記各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、を有し、計算機において演算部により読み出して各ステップの処理を実行させることを特徴とする。
The production plan creation program according to the present invention, when performing load leveling in a production process in which orders of various delivery dates and possible start times are produced, produces loads of a plurality of orders to be produced. Allocate in between the start to the end for a plurality of time intervals on the separated time axis with a predetermined width, a production plan creation program for creating a production plan, undertake Availability of the plurality of orders, An order information storage step for registering delivery date and load as order information; and a delivery date load stacking step for stacking the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the delivery date of the plurality of orders, and outputting as a result of delivery load stacking; , Based on the delivery load load accumulation result, the time interval in which the load is piled up is defined as the delivery date accumulation calculation time interval. With respect to the delivery date load accumulation calculation step of calculating the load accumulation amount of the delivery date accumulation calculation time section obtained by accumulating the load accumulated from the start of the production plan to the delivery date accumulation calculation time section, and outputting as a delivery date load accumulation calculation result; , The load of the plurality of orders is piled up in a time interval corresponding to the time when the plurality of orders can be started, and a start load pile step of outputting as a start load pile result, and based on the start load pile result , Load accumulation in the start accumulation calculation time interval in which the load accumulated from the start of the production plan to the start accumulation calculation time interval is accumulated for each start accumulation calculation time interval, with the time interval in which the load is piled up as the start accumulation calculation time interval. Start load accumulation calculation step to calculate the amount and output as the start load accumulation calculation result, and the time axis direction as a reference For each delivery date cumulative calculation time interval excluding the latest delivery date cumulative calculation time interval, the cumulative production volume accumulated from the start of the production plan to the relevant delivery date cumulative calculation time interval is the delivery date obtained from the delivery date load cumulative calculation result. Cumulative production amount inequality constraint that is greater than the cumulative amount of load in the cumulative calculation time interval, cumulative production amount accumulated from the start of the production plan to the latest deadline cumulative calculation time interval based on the time axis direction is the result of the above-mentioned due load cumulative calculation result The final delivery time production equality constraint that is equal to the load accumulation amount of the delivery time cumulative calculation time interval obtained in step 1, and the time before the earliest start cumulative calculation time interval with respect to the time axis direction from the start of the production plan Cumulative production amount accumulated in the start cumulative calculation time section that is one earlier than the relevant start cumulative calculation time section obtained by the start load cumulative calculation result is the cumulative production amount accumulated up to the section. A production amount calculation step for calculating a production amount in each time interval in which the evaluation formula indicating a variation in the production amount in each time interval is minimized while satisfying the starting cumulative production amount inequality constraint which is as follows: It is characterized in that the amount of production in the time interval is regarded as a process capability, and a load leveling step for reallocating the load is included, and is read out by a calculation unit in a computer and the processing of each step is executed.
本発明に係る生産計画作成装置は、計算機の演算部を用いて、種々の納期及び着手可能時期のオーダーを生産対象とする生産工程での負荷の平準化を行う際に、生産対象である複数のオーダーの負荷を、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られた時間軸上の複数の時間区間に対して割り付けて、生産計画を作成する生産計画装置であって、前記複数のオーダーの着手可能時期、納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶部と、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区間に山積みして、納期負荷山積み結果として出力する納期負荷山積み部と、前記納期負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該納期累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、納期負荷累積計算結果として出力する納期負荷累積計算部と、前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みして、着手負荷山積み結果として出力する着手負荷山積み部と、前記着手負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該着手累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、着手負荷累積計算結果として出力する着手負荷累積計算部と、時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、前記着手負荷累積計算結果で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算する生産量計算部と、計算された前記各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩し部と、を有することを特徴とする。
The production plan creation apparatus according to the present invention uses a computing unit of a computer to perform load leveling in a production process that targets orders of various delivery dates and possible start times. Is a production planning device that creates a production plan by allocating the load of an order to a plurality of time intervals on a time axis divided by a predetermined width from the start to the end of the production plan. The order information storage unit for registering the start time , delivery date and load of the order as order information, and stacking the loads of the plurality of orders in the time interval corresponding to the delivery times of the plurality of orders, Based on the delivery date load pile part to be output and the delivery date load pile result, the time interval in which the load is piled up is defined as the delivery date accumulation calculation time interval. Then, calculate the cumulative amount of load in the due date cumulative calculation time interval, which is the accumulated load from the start of production planning to the relevant due date cumulative calculation time interval, and output it as the due date load cumulative calculation result. And stacking the load of the plurality of orders in a time interval corresponding to the time when the plurality of orders can be started, and starting the load stacking unit to output as a start load stacking result, and based on the start load stacking result , The load of the start cumulative calculation time section in which the load piled up from the start of the production plan to the start cumulative calculation time section for each start cumulative calculation time section is defined as the start cumulative calculation time section using the time section in which the loads are stacked. The starting load accumulation calculation unit that calculates the accumulated amount and outputs it as the starting load accumulation calculation result, and the latest delivery time accumulation based on the time axis direction For each delivery date cumulative calculation time interval excluding the calculation time interval, the cumulative production volume accumulated from the start of the production plan to the delivery date cumulative calculation time interval is the load of the delivery date cumulative calculation time interval obtained from the delivery date load accumulation calculation result. Cumulative production amount inequality constraint that is greater than or equal to the cumulative amount, cumulative production amount accumulated from the start of production plan to the slowest delivery date cumulative calculation time interval based on the time axis direction is the delivery date obtained from the delivery load accumulation calculation result Cumulative production accumulated up to the time interval before the earliest start cumulative calculation time interval with reference to the time axis direction from the start of production planning Start cumulative production in which the amount is equal to or less than the load cumulative amount in the start cumulative calculation time interval one earlier than the start cumulative calculation time interval obtained from the start load cumulative calculation result The production amount calculation unit for calculating the production amount of each time interval that minimizes the evaluation formula indicating the variation in the production amount of each time interval while satisfying the quantity inequality constraint , and the calculated production amount of each time interval Considering the process capability, it has a load crushing portion for reallocating the load.
これによると、まず、オーダー毎の負荷は、納期に間に合う限界の時間区間(納期累積計算時間区間)に山積みされる。そして、この結果をもとに山積みされた負荷の累積が計算されて、納期負荷累積計算結果として出力される。次に、オーダー毎の負荷は、最短で生産できる限界の時間区間である着手可能時期(着手累積計算時間区間)に山積みされる。そして、この結果をもとに山積みされた負荷の累積が計算されて、着手負荷累積計算結果として出力される。納期を基準として計算した負荷の累積結果(納期負荷累積結果)と、着手可能時期を基準として山積みされた負荷の累積結果(着手負荷累積結果)をもとに、各時間区間の生産量の変動が最小になるように、各時間区間の生産量を計算する。ここで、決定した各時間区間の生産量は、(着手累積生産量不等式制約より)オーダーの着手可能時期を厳守し、且つ、(納期累積生産量不等式制約より)オーダーの納期を遵守するための必要最低限の工程能力以上であり、また各時間区間の生産のペースが平準化された生産量となっている。次に、計算した生産量を各時間区間の工程能力と見なして負荷を再割り当てる(山崩しする)。これにより、山崩し操作の前に、着手可能時期と納期を満たすために必要な最低限の工程能力が算定できるため、従来方法のように山崩し操作を繰り返し実行する必要がなく、高速に負荷の平準化が可能となる。さらに、着手可能時期と納期を厳守するために最低限必要な生産能力を見積ることも可能となる。従って、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの着手可能時期と納期を遵守した生産計画を作成することができる。
According to this, first, the load for each order is piled up in a limit time interval (delivery date cumulative calculation time interval) in time for the delivery date. Based on this result, the accumulation of the accumulated loads is calculated and output as a delivery load accumulation calculation result. Next, the load for each order is piled up at the startable period (starting cumulative calculation time section), which is the limit time section that can be produced in the shortest time. Based on this result, the accumulation of the stacked loads is calculated and output as the starting load accumulation calculation result. Changes in production volume in each time interval based on the cumulative load results calculated based on the delivery date (delivery results of cumulative load delivery) and the cumulative load results based on the available time (starting load cumulative result) The production volume for each time interval is calculated so that is minimized. Here, the determined production volume of each time interval is to strictly observe the order startable time (from the start cumulative production volume inequality constraint) and to comply with the order delivery date (from the deadline cumulative production volume inequality constraint). The production capacity is more than the necessary minimum process capacity, and the production pace in each time section is leveled. Next, the calculated production amount is regarded as the process capability of each time interval, and the load is reassigned (climbed). This makes it possible to calculate the minimum process capability required to meet the available time and delivery date before the hill-climbing operation. Can be leveled. In addition, it is possible to estimate the minimum production capacity required to strictly observe the startable time and delivery date. Therefore, it is possible to create a production plan that complies with the time when the order can be started and the delivery date while allowing a slight excess of the process capability.
ここで、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラムは、前記生産量計算ステップが、更に、前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和、または、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和を前記時間区間の数で割った値とし、前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量として良い。 Here, in the production plan creation method and the production plan creation program according to the present invention, the production amount calculation step further includes the evaluation formula, a decision variable meaning a production amount in each time interval, and an average of the decision variables. The sum of absolute values of the differences between the powers of p (where p is an arbitrary natural number), or the absolute value of the difference between the decision variable indicating the production amount of each time interval and the average of the decision variables (p is an arbitrary power) The total number of natural time) divided by the number of time intervals, while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation equality constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint. The decision variable that minimizes the equation is calculated, and the decision variable obtained by the calculation may be used as the production amount of each time interval.
また、本発明に係る生産計画作成装置は、前記生産量計算部が、更に、前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和、または、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和を前記時間区間の数で割った値とし、前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量として良い。 Further, in the production plan creation device according to the present invention, the production amount calculation unit further calculates the evaluation formula using an absolute value of a difference between a decision variable meaning a production amount in each time interval and an average of the decision variable. The sum of p-th power (p is an arbitrary natural number) or the sum of absolute values of the difference between the decision variable meaning the production amount in each time interval and the average of the decision variable (p is an arbitrary natural number) Deciding to minimize the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation equality constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint as a value divided by the number of time intervals The variable is calculated, and the decision variable obtained by the calculation may be used as the production amount in each time interval.
これによると、生産量の変動を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和、または、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和を前記時間区間の数で割った値とすることにより、生産量の決定問題として具体的に計算することができる。なお、評価式を計算する解法として、p=1の場合は、線形計画法を用いて計算し、p=2の場合は、凸二次計画法を用いて計算する。また、p≧3の場合は、ラグランジュの未定乗数法やペナルティ関数など汎用的な解法を用いて計算する(p≧3の場合に限らず、p=1,2でも計算可能)。 According to this, the fluctuation of the production amount is expressed as the sum of the absolute value of the difference between the decision variable meaning the production amount in each time interval and the average of the decision variable (p is an arbitrary natural number), or each time By determining the sum of the absolute value of the difference between the decision variable meaning the production amount of the section and the average of the decision variable to the p-th power (p is an arbitrary natural number) divided by the number of the time sections, the production amount It can be specifically calculated as a decision problem. As a solution for calculating the evaluation formula, when p = 1, calculation is performed using linear programming, and when p = 2, calculation is performed using convex quadratic programming. When p ≧ 3, calculation is performed using a general solution such as Lagrange's undetermined multiplier method or penalty function (it is not limited to p ≧ 3, and p = 1, 2 can also be calculated).
また、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラムは、前記生産量計算ステップが、更に、前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数の分散とし、前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、凸二次計算法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量として良い。 Further, in the production plan creation method and the production plan creation program according to the present invention, the production amount calculation step further includes the evaluation formula as a variance of a decision variable indicating the production amount of each time section, A convex variable is used to calculate a decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the quantity inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint. The decision variable obtained by the above can be used as the production amount in each time interval.
本発明に係る生産計画作成装置は、前記生産量計算部が、更に、前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数の分散とし、前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、凸二次計算法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量として良い。 In the production plan creation device according to the present invention, the production amount calculation unit further sets the evaluation formula as a variance of a decision variable that means a production amount in each time section, the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date. A decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the cumulative production equation constraint and the starting cumulative production inequality constraint is calculated using a convex quadratic calculation method. Good production volume for each time interval.
これによると、生産量の変動を、生産量の分散とすることにより、生産量の決定問題が凸二次計画問題となり、凸二次計画法の適用が可能となる。従って、生産量を決定する日数が多い場合であっても、時間区間の生産量を高速に計算することができる。 According to this, by making the fluctuation of the production amount dispersion of the production amount, the problem of determining the production amount becomes a convex quadratic programming problem, and the convex quadratic programming method can be applied. Therefore, even when the number of days for determining the production amount is large, the production amount in the time section can be calculated at high speed.
また、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラムは、前記生産量計算ステップが、更に、前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値の総和とし、前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、線形計画法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量として良い。 Further, in the production plan creation method and the production plan creation program according to the present invention, the production amount calculation step further includes the evaluation formula: a decision variable that means a production amount in each time interval, and an average of the decision variables. A determination variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation equality constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint as a sum of absolute values of differences, Calculation is performed using linear programming, and the decision variable obtained by the calculation may be used as the production amount of each time interval.
本発明に係る生産計画作成装置は、前記生産量計算部が、更に、前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値の総和とし、前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、線形計画法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量として良い。 In the production plan creation device according to the present invention, the production amount calculation unit further uses the evaluation formula as a sum of absolute values of differences between a decision variable indicating the production amount of each time interval and an average of the decision variable. A decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint is calculated using linear programming. Then, the decision variable obtained by calculation may be used as the production amount in each time interval.
これによると、生産量の変動を、生産量と平均生産量の差の絶対値の総和とすることにより、生産量の決定問題に線形計画法の適用が可能となる。従って、生産量を決定する日数が多い場合であっても、時間区間の生産量を高速に計算することができる。 According to this, it is possible to apply linear programming to the problem of determining the production amount by making the fluctuation of the production amount the sum of absolute values of the difference between the production amount and the average production amount. Therefore, even when the number of days for determining the production amount is large, the production amount in the time section can be calculated at high speed.
尚、本発明に係る生産計画作成プログラムは、リムーバブル型記録媒体やハードディスクなどの固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。 The production plan creation program according to the present invention can be recorded and distributed on a fixed recording medium such as a removable recording medium or a hard disk, or via a communication network such as the Internet by wired or wireless telecommunication means. It can be distributed.
本発明の生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置は、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの着手可能時期と納期を遵守した生産計画を作成することができる。
The production plan creation method, the production plan creation program, and the production plan creation apparatus of the present invention can create a production plan that complies with the time when the order can be started and the delivery date, while allowing a slight excess of process capability.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置を実施するための形態について、具体的な一例に即して説明する。 Hereinafter, a form for carrying out a production plan creation method, a production plan creation program, and a production plan creation apparatus according to the present invention will be described based on a specific example with reference to the drawings.
尚、以下に説明するものは、例示したものにすぎず、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置の適用限界を示すものではない。すなわち、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置は、下記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。 In addition, what is demonstrated below is only what was illustrated and does not show the application limit of the production plan creation method, the production plan creation program, and the production plan creation device according to the present invention. That is, the production plan creation method, the production plan creation program, and the production plan creation device according to the present invention are not limited to the following embodiments, and various modifications are possible as long as they are described in the claims. Is.
また、以下で説明する本実施形態に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置で用いる時間区間(即ち、生産計画の開始から終了までの間において所定幅で区切られる時間軸上の連続した複数の区間)としては、日単位であっても良いし、月、週、勤、時間などの単位を用いることができる。 In addition, the time interval used in the production plan creation method, the production plan creation program, and the production plan creation apparatus according to the present embodiment described below (that is, the time axis divided by a predetermined width from the start to the end of the production plan). As a plurality of upper continuous sections), a day unit may be used, and a unit such as a month, a week, work, or time may be used.
まず、本実施形態に係る生産計画作成装置について、図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る生産計画作成装置のブロック図である。生産計画作成装置1は、演算部と、記憶部と、入力部と、出力部と、から構成されて、計算機上に実装される。ここで、図1に示されている生産計画作成装置1の各部(演算部、記憶部、入力部、及び、出力部)は、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等の計算機によって構成されている。かかる計算機には、CPU、ROM、RAM、ハードディスク、CD−ROMの駆動装置などのハードウェアが収納されており、ハードディスクには、プログラム(このプログラムは、リムーバブルな記憶媒体に記録しておくことにより、様々なコンピュータにインストールすることが可能である)を含む各種のソフトウェアが記録されている。そして、これらのハードウェアおよびソフトウェアが組み合わされることによって、上述の各部が構築されている。 First, the production plan creation apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a production plan creation apparatus according to the present embodiment. The production plan creation apparatus 1 includes a calculation unit, a storage unit, an input unit, and an output unit, and is mounted on a computer. Here, each part (calculation part, memory | storage part, input part, and output part) of the production plan preparation apparatus 1 shown by FIG. 1 is comprised by computers, such as a general purpose personal computer. Such a computer stores hardware such as a CPU, ROM, RAM, hard disk, and CD-ROM drive, and the hard disk stores a program (this program is recorded on a removable storage medium). Can be installed on a variety of computers). And the above-mentioned each part is constructed | assembled by combining these hardware and software.
図1に示すように、生産計画作成装置1は、オーダー情報記憶部11と、納期負荷山積み部12と、納期負荷累積計算部13と、着手負荷山積み部14と、着手負荷累積計算部15と、生産量決定部16と、負荷山崩し部17とを備える演算部と、オーダー情報21と、納期負荷山積み結果22と、納期負荷累積(納期負荷累積計算結果)23と、着手負荷山積み結果24と、着手負荷累積(着手負荷累積計算結果)25と、山崩し用生産量情報26と、山崩し結果27とを備える記憶部と、から構成される。 As shown in FIG. 1, the production plan creation device 1 includes an order information storage unit 11, a delivery load stacking unit 12, a delivery load accumulation calculation unit 13, a start load accumulation unit 14, and a start load accumulation calculation unit 15. , A calculation unit including a production amount determination unit 16 and a load crushing unit 17, order information 21, a delivery load accumulation result 22, a delivery load accumulation (delivery load accumulation calculation result) 23, and a start load accumulation result 24. And a storage unit including start load accumulation (start load accumulation calculation result) 25, mountain break production amount information 26, and mountain break result 27.
オーダー情報記憶部11は、生産対象となる複数のオーダーの着手可能時期と納期と負荷が外部から登録されて、オーダー情報21として記憶するためのものである。各オーダーの負荷は、重量、数量、個数や時間などを用いることができる。ここで、オーダー情報記憶部11において、外部から登録される情報は、生産計画作成開始時に、図示しない入力部(キーボード等)から入力されたり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えられたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えられたりして、記憶装置や補助記憶装置等に記憶される。そして、オーダー情報21は、負荷山積み部12に入力される。
The order information storage unit 11 is for registering the available start time , delivery date, and load of a plurality of orders to be produced from the outside and storing them as order information 21. As the load of each order, weight, quantity, number, time and the like can be used. Here, in the order information storage unit 11, information registered from the outside is input from an input unit (keyboard or the like) (not shown) at the start of production plan creation, recorded in a removable storage medium, provided, or wired. Alternatively, it is given via a communication network such as the Internet by wireless electric communication means and stored in a storage device, an auxiliary storage device or the like. Then, the order information 21 is input to the load stacking unit 12.
納期負荷山積計算部12は、オーダー情報21として記憶された各オーダーの負荷を各オーダーの納期に対応する時間区間に山積みし、納期負荷山積み結果22として出力するためのものである。そして、納期負荷山積み結果22は、納期負荷累積計算部13に入力される。 The delivery date load pile calculation unit 12 is used to pile up the load of each order stored as the order information 21 in a time section corresponding to the delivery date of each order and to output it as a delivery date load pile result 22. The delivery date load pile result 22 is input to the delivery date load accumulation calculation unit 13.
納期負荷累積計算部13は、納期負荷山積み結果22に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、納期負荷累積23として出力するためのものである。具体的には、納期負荷累積計算部13は、納期負荷山積み結果22で、負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に対して、その時間区間よりも時間軸の過去方向の時間区間において山積みした負荷を累積する、即ち、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした負荷を累積する。そして、その結果を、納期負荷累積23として出力する。尚、累積であるため、時間軸の未来方向、即ち、日の進みに対して、累積値は単調増加となる。そして、納期負荷累積23は、生産量決定部16に入力される。 The delivery date load accumulation calculation unit 13 calculates the accumulation of the load in the future direction of the time axis based on the delivery date load pile result 22 and outputs it as the delivery date load accumulation 23. Specifically, the due date load accumulation calculation unit 13 uses the due date load accumulation result 22 as the due date accumulated calculation time interval, and sets the time interval when the load is accumulated to each accumulated due date calculation time interval. The load piled up in the time interval in the past direction of the axis is accumulated, that is, the load piled up from the start of the production plan to the delivery date accumulation calculation time interval is accumulated. Then, the result is output as a delivery load accumulation 23. In addition, since it is cumulative, the cumulative value increases monotonously with the future direction of the time axis, that is, with the advance of the day. The delivery load accumulation 23 is input to the production amount determination unit 16.
着手負荷山積計算部14は、オーダー情報21として記憶された各オーダーの負荷を各オーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みし、着手負荷山積み結果22として出力するためのものである。そして、着手負荷山積み結果24は、着手負荷累積計算部15に入力される。
The start load pile calculation unit 14 loads the loads of each order stored as the order information 21 in a time section corresponding to the start possible time of each order, and outputs the load as a start load pile result 22. The start load accumulation result 24 is input to the start load accumulation calculation unit 15.
着手負荷累積計算部15は、着手負荷山積み結果24に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、着手負荷累積25として出力するためのものである。具体的には、着手負荷累積計算部15は、着手負荷山積み結果24で、負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に対して、その時間区間よりも時間軸の過去方向の時間区間において山積みした負荷を累積する、即ち、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした負荷を累積する。そして、その結果を、着手負荷累積25として出力する。尚、累積であるため、時間軸の未来方向、即ち、日の進みに対して、累積値は単調増加となる。そして、着手負荷累積25は、生産量決定部16に入力される。 The starting load accumulation calculation unit 15 calculates the accumulation of loads in the future direction of the time axis based on the starting load accumulation result 24 and outputs the accumulation as a starting load accumulation 25. Specifically, the start load accumulation calculation unit 15 sets a time interval in which the loads are stacked as a start accumulation calculation time interval in the start load accumulation result 24, and sets a time for each start accumulation calculation time interval. The load piled up in the time interval in the past direction of the axis is accumulated, that is, the load piled up from the start of the production plan to the start accumulated calculation time interval is accumulated. Then, the result is output as the start load accumulation 25. In addition, since it is cumulative, the cumulative value increases monotonously with the future direction of the time axis, that is, with the advance of the day. Then, the start load accumulation 25 is input to the production amount determination unit 16.
生産量決定部16は、納期負荷累積23及び着手負荷累積25に基づいて、各時間区間の生産量を決定し、山崩し用生産量情報26として出力するためのものである。具体的には、時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、納期負荷累積23で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、納期負荷累積23で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、着手負荷累積25で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算し、山崩し用生産量情報26として出力する。なお、評価式を計算する解法として、p=1の場合は、線形計画法を用いて計算し、p=2の場合は、凸二次計画法を用いて計算する。また、p≧3の場合は、ラグランジュの未定乗数法やペナルティ関数など汎用的な解法を用いて計算する(p≧3の場合に限らず、p=1,2でも計算可能)。
The production amount determination unit 16 determines the production amount of each time interval based on the delivery load accumulation 23 and the start load accumulation 25, and outputs the production amount information 26 for mountain climbing. Specifically, for each delivery date cumulative calculation time interval excluding the latest delivery date cumulative calculation time interval with respect to the time axis direction, the cumulative production amount accumulated from the start of the production plan to the delivery date cumulative calculation time interval is the delivery date load accumulation. The accumulated production amount accumulated from the start of the production plan to the latest accumulated delivery time section on the basis of the time axis direction from the start of the production plan is , Final delivery date accumulated production quantity equality equal to the accumulated load amount of the delivery date accumulated calculation time section obtained in delivery date load accumulation 23, and the earliest start accumulated calculation time based on the time axis direction from the start of the production plan The load of the start accumulated calculation time section in which the accumulated production accumulated up to the time section before the section is one earlier than the start accumulated calculation time section obtained in the start load accumulation 25 Undertaken cumulative production inequality constraints become less tonnage, while satisfying the evaluation equation showing the variation of the production of each time interval to calculate the production of each time period with the minimum, as the mountain break for production information 26 Output. As a solution for calculating the evaluation formula, when p = 1, calculation is performed using linear programming, and when p = 2, calculation is performed using convex quadratic programming. When p ≧ 3, calculation is performed using a general solution such as Lagrange's undetermined multiplier method or penalty function (it is not limited to p ≧ 3, and p = 1, 2 can also be calculated).
納期累積生産量不等式制約は、次式(式(1)〜(4))で表わされる。 The delivery date cumulative production inequality constraint is expressed by the following formulas (formulas (1) to (4)).
また、納期最終累積生産量不等式制約は、次式(式(5))で表わされる。 Further, the delivery date final cumulative production inequality constraint is expressed by the following equation (Equation (5)).
また、着手累積生産量不等式制約は、次式(式(6)〜(9))で表わされる。
In addition, the start accumulated production inequality constraint is expressed by the following equations (Equations (6) to (9)).
各時間区間の生産量の変動は、決定変数をxi(i番目の時間区間の生産量)として、例えば、下記の2つの式(式(10)または式(11))で表わされる。 The fluctuation of the production amount in each time interval is represented by, for example, the following two equations (Equation (10) or Equation (11)), where x i is the decision variable (production amount in the i-th time interval).
負荷山崩し部17は、山崩し用生産量情報26に基づいて、計算された各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てするためのものである。そして、負荷を再割り当てした負荷山崩しの結果を、山崩し結果27として記憶する。尚、山崩し結果27は、生産計画作成装置1における計算結果として、図示しない結果出力部を介して、図示しないディスプレイ、プリンタ等の出力部に出力しても良い。 The load crushing unit 17 is for reallocating the load by regarding the calculated production volume in each time interval as the process capability based on the production data 26 for mountain climbing. Then, the load collapse result obtained by reallocating the load is stored as a collapse result 27. Note that the mountain break result 27 may be output as a calculation result in the production plan creation apparatus 1 to an output unit such as a display or printer (not shown) via a result output unit (not shown).
次に、本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について、図2に基づいて、説明する。図2は、本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。
尚、以下で説明する本実施形態に係る生産計画作成方法の処理は、計算機において処理される。同様に、生産計画作成プログラムとしても、計算機においてCPUにより読み出して実行することができる。また、この生産計画作成プログラムは、リムーバブルな記憶媒体に記録しておくことにより、様々な計算機の記憶装置にインストールすることが可能である。
Next, the processing procedure of the production plan creation method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart illustrating the processing procedure of the production plan creation method according to the present embodiment.
The processing of the production plan creation method according to the present embodiment described below is processed by a computer. Similarly, the production plan creation program can be read and executed by the CPU in the computer. Further, the production plan creation program can be installed in storage devices of various computers by recording it in a removable storage medium.
図2に示すように、計算機において、オーダー情報として、生産対象となる複数のオーダーの着手可能時期と納期と負荷を、事前に、入力部から入力されたり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えられたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えられたりして、記憶部に登録する(STEP1:オーダー情報記憶ステップ)。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置1のオーダー情報記憶部11及びオーダ情報21の記載内容と同様であり、その説明を省略する。
As shown in FIG. 2, in the computer, as the order information, the start time , delivery date and load of a plurality of orders to be produced are input in advance from the input unit or recorded in a removable storage medium. Or provided via a communication network such as the Internet by wired or wireless telecommunication means and registered in the storage unit (STEP 1: order information storage step). The details of this step are the same as the description contents of the order information storage unit 11 and the order information 21 of the production plan creation apparatus 1 described above, and the description thereof is omitted.
そして、STEP1で登録された各オーダーの負荷を各オーダーの納期に対応する時間区間に山積みし、納期負荷山積み結果として出力する(STEP2:納期負荷山積ステップ)。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置1の納期負荷山積み部12及び納期負荷山積み結果22の記載内容と同様であり、その説明を省略する。 Then, the load of each order registered in STEP 1 is piled up in a time interval corresponding to the delivery date of each order, and output as a delivery load pile result (STEP 2: delivery load pile step). The details of this step are the same as those described in the delivery date load stacking unit 12 and the delivery date load stacking result 22 of the production plan creation device 1 described above, and the description thereof is omitted.
次に、STEP2で出力された納期負荷山積み結果に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、納期負荷累積として出力する(STEP3:納期負荷累積計算ステップ)。具体的には、納期負荷山積み結果で、負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に対して、その時間区間よりも時間軸の過去方向の時間区間において山積みした負荷を累積する、即ち、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした負荷を累積する。そして、その結果を、納期負荷累積として出力する。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置1の納期負荷累積計算部13及び納期負荷累積23の記載内容と同様であり、その説明を省略する。 Next, the accumulation of the load in the future direction of the time axis is calculated on the basis of the delivery load pile result output in STEP 2 and output as the delivery load accumulation (STEP 3: delivery load accumulation calculation step). Specifically, in the delivery time load pile result, the time interval in which the load is piled up is defined as the delivery date cumulative calculation time interval, and for each delivery date cumulative calculation time interval, the load is piled up in the time interval in the past direction of the time axis from that time interval. In other words, the accumulated load is accumulated from the start of the production plan to the delivery time accumulation calculation time section. And the result is output as delivery load accumulation. Note that the details of this step are the same as those described in the delivery date load accumulation calculation unit 13 and the delivery date load accumulation 23 of the production plan creation apparatus 1 described above, and a description thereof will be omitted.
そして、STEP1で登録された各オーダーの負荷を各オーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みし、着手負荷山積み結果として出力する(STEP4:着手負荷山積ステップ)。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置1の着手負荷山積み部14及び着手負荷山積み結果24の記載内容と同様であり、その説明を省略する。
Then, the load of each order registered in STEP 1 is piled up in a time section corresponding to the start possible time of each order, and output as a start load pile result (STEP 4: Start load pile step). The details of this step are the same as those described in the start load stacking unit 14 and the start load stacking result 24 of the production plan creation apparatus 1 described above, and the description thereof is omitted.
次に、STEP4で出力された着手負荷山積み結果に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、着手負荷累積として出力する(STEP5:着手負荷累積計算ステップ)。具体的には、着手負荷山積み結果で、負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に対して、その時間区間よりも時間軸の過去方向の時間区間において山積みした負荷を累積する、即ち、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした負荷を累積する。そして、その結果を、着手負荷累積として出力する。尚、本ステップの詳細については、上述した生産計画作成装置1の着手負荷累積計算部15及び着手負荷累積25の記載内容と同様であり、その説明を省略する。 Next, based on the starting load accumulation result output in STEP 4, the accumulation of loads in the future direction of the time axis is calculated and output as the starting load accumulation (STEP 5: starting load accumulation calculating step). Specifically, in the start load accumulation result, the time interval in which the load is accumulated is set as the start accumulated calculation time interval, and for each start accumulated calculation time interval, the accumulation is performed in the time interval in the past direction of the time axis from the time interval. That is, the accumulated load is accumulated from the start of the production plan to the start accumulation calculation time section. And the result is output as start load accumulation. The details of this step are the same as those described in the start load accumulation calculation unit 15 and the start load accumulation 25 of the production plan creation apparatus 1 described above, and a description thereof will be omitted.
そして、STEP3で計算された納期負荷累積及びSTEP5で計算された着手負荷累積に基づいて、各時間区間の生産量を決定し、山崩し用生産量情報として出力する(STEP6:生産量決定ステップ)。具体的には、時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、納期負荷累積で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、納期負荷累積で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、着手負荷累積で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算し、山崩し用生産量情報として出力する。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置1の生産量決定部16及び山崩し用生産量情報26の記載内容と同じであり、その説明を省略する。
Then, based on the delivery load accumulation calculated in STEP 3 and the start load accumulation calculated in STEP 5, the production amount of each time section is determined and output as hill-climbing production amount information (STEP 6: production amount determination step). . Specifically, for each delivery date cumulative calculation time interval excluding the latest delivery date cumulative calculation time interval with respect to the time axis direction, the cumulative production amount accumulated from the start of the production plan to the delivery date cumulative calculation time interval is the delivery date load accumulation. The accumulated production amount accumulated from the start of the production plan to the latest accumulated delivery time section on the basis of the time axis direction from the start of the production plan, From the earliest start cumulative calculation time interval based on the time axis direction from the start of the production plan, and the final delivery cumulative production volume equality constraint that is equal to the load cumulative amount of the delivery time cumulative calculation time interval obtained by the due date load accumulation The accumulated production amount accumulated up to the previous time interval is equal to or less than the load accumulation amount of the start accumulation calculation time interval one earlier than the start accumulation calculation time interval obtained by the start load accumulation. That undertake accumulated production volume inequality constraints, while satisfying the evaluation equation showing the variation of the production of each time interval to calculate the production of each time period as a minimum, and outputs as the production information for mountain break. In addition, this step is the same as the description content of the production amount determination unit 16 and the mountain break production amount information 26 of the production plan creation apparatus 1 described above, and the description thereof is omitted.
STEP7では、STEP6で計算された山崩し用生産量情報に基づいて、計算された各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てし、負荷を再割り当てした負荷山崩しの結果を山崩し結果として記憶して、生産計画作成方法の処理を終了する(STEP7:負荷山崩しステップ)。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置1の負荷山崩し部17及び山崩し結果27の記載内容と同じであり、その説明を省略する。 In STEP7, based on the production information for mountain breaks calculated in STEP6, the calculated production amount in each time section is regarded as the process capability, the load is reassigned, and the result of the load breakage in which the load is reassigned. Is stored as a result of the mountain break, and the process of the production plan creation method is terminated (STEP 7: load mountain break step). In addition, this step is the same as the description content of the load crushing unit 17 and the crushing result 27 of the production plan creation apparatus 1 described above, and the description thereof is omitted.
このように、本実施形態の生産計画作成装置及び生産計画作成方法、並びに生産計画作成プログラムによれば、まず、オーダー毎の負荷は、納期に間に合う限界の時間区間(納期累積計算時間区間)に山積みされる。そして、この結果をもとに山積みされた負荷の累積が計算されて、納期負荷累積計算結果として出力される。次に、オーダー毎の負荷は、最短で生産できる限界の時間区間である着手可能時期(着手累積計算時間区間)に山積みされる。そして、この結果をもとに山積みされた負荷の累積が計算されて、着手負荷累積計算結果として出力される。納期を基準として計算した負荷の累積結果(納期負荷累積結果)と、着手可能時期を基準として山積みされた負荷の累積結果(着手負荷累積結果)をもとに、各時間区間の生産量の変動が最小になるように、各時間区間の生産量を計算する。ここで、決定した各時間区間の生産量は、(着手累積生産量不等式制約より)オーダーの着手可能時期を厳守し、且つ、(納期累積生産量不等式制約より)オーダーの納期を遵守するための必要最低限の工程能力以上であり、また各時間区間の生産のペースが平準化された生産量となっている。次に、計算した生産量を各時間区間の工程能力と見なして負荷を再割り当てる(山崩しする)。これにより、山崩し操作の前に、着手可能時期と納期を満たすために必要な最低限の工程能力が算定できるため、従来方法のように山崩し操作を繰り返し実行する必要がなく、高速に負荷の平準化が可能となる。さらに、着手可能時期と納期を厳守するために最低限必要な生産能力を見積ることも可能となる。従って、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの着手可能時期と納期を遵守した生産計画を作成することができる。
As described above, according to the production plan creation device, the production plan creation method, and the production plan creation program of the present embodiment, first, the load for each order is in the limit time interval (delivery time cumulative calculation time interval) in time for the delivery date. Piled up. Based on this result, the accumulation of the accumulated loads is calculated and output as a delivery load accumulation calculation result. Next, the load for each order is piled up at the startable period (starting cumulative calculation time section), which is the limit time section that can be produced in the shortest time. Based on this result, the accumulation of the stacked loads is calculated and output as the starting load accumulation calculation result. Changes in production volume in each time interval based on the cumulative load results calculated based on the delivery date (delivery results of cumulative load delivery) and the cumulative load results based on the available time (starting load cumulative result) The production volume for each time interval is calculated so that is minimized. Here, the determined production volume of each time interval is to strictly observe the order startable time (from the start cumulative production volume inequality constraint) and to comply with the order delivery date (from the deadline cumulative production volume inequality constraint). The production capacity is more than the necessary minimum process capacity, and the production pace in each time section is leveled. Next, the calculated production amount is regarded as the process capability of each time interval, and the load is reassigned (climbed). This makes it possible to calculate the minimum process capability required to meet the available time and delivery date before the hill-climbing operation. Can be leveled. In addition, it is possible to estimate the minimum production capacity required to strictly observe the startable time and delivery date. Therefore, it is possible to create a production plan that complies with the time when the order can be started and the delivery date while allowing a slight excess of the process capability.
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.
次に、本実施形態の生産計画作成装置及び生産計画作成方法、並びに生産計画作成プログラムの具体例として、以下で示す実施例に基づいて説明する。 Next, specific examples of the production plan creation device, the production plan creation method, and the production plan creation program of this embodiment will be described based on the following examples.
本実施例に係る生産計画で対象とするオーダーの生産工程は、図3に示すように、1台の加工機械と出荷バッファの工程を持ち、オーダー単位に原料を投入して製品を製造する。そして、図4に示すように、本実施例では、4月3日から18日までの納期を持ち、また、4月1日から15日までの着手可能日を持つオーダー1〜18の18個のオーダーに対して、4月1日以降の生産計画を行うものとする。また、各オーダーの重量(負荷)は、それぞれ、1トンとする。また、本実施例では、時間区間を1日として、生産計画の開始時間区間(本実施例では時間区間が1日であり、開始日となる。)を4月1日、生産計画の終了時間区間(本実施例では時間区間が1日であり、終了日となる。)を4月18日とする。また、本実施例では、納期は出荷納期とみなし、納期前に製造完了した場合は、納期日に出荷するものとする。
As shown in FIG. 3, the production process of an order targeted in the production plan according to the present embodiment has a process of one processing machine and a shipment buffer, and manufactures a product by inputting raw materials in order units. Then, as shown in FIG. 4, in this embodiment, has a delivery from 3 April to 18, also 18 orders 18 having begun availability date from April 1 to 15 days A production plan for April 1 and after will be made for this order. The weight (load) of each order is 1 ton. Further, in this embodiment, the time interval is 1 day, and the start time interval of the production plan (in this embodiment, the time interval is 1 day, which is the start date) is April 1 and the end time of the production plan The section (in this embodiment, the time section is one day, which is the end date) is April 18. Further, in this embodiment, the delivery date is regarded as a delivery date, and if the manufacturing is completed before the delivery date, the product is shipped on the delivery date.
[実施例1]
まず、実施例1について、図1,2に基づいて説明する。本実施例では、オーダー情報記憶部11により、図4に示すオーダー1からオーダー18まで18個のオーダー情報21として、注文量(負荷:本実施例では重量)、着手可能日(着手可能時期)、納期日(納期)が登録される(STEP1)。図4に示すように、オーダー1、2の着手可能日は4月1日、オーダー3〜5の着手可能日は4月2日、オーダー6〜9の着手可能日は4月6日、オーダー10〜14の着手可能日は4月9日、オーダー15〜17の着手可能日は4月10日、オーダー18の着手可能日は4月15日である。また、オーダー1〜3の納期は4月3日、オーダー4〜7の納期は4月7日、オーダー8、9の納期は4月8日、オーダー10〜15の納期は4月14日、オーダー16〜18の納期は4月18日である。また、オーダー1〜18の各オーダーの注文量は、それぞれ、1トンである。
[Example 1]
First, Example 1 is demonstrated based on FIG. In this embodiment, the order information storage unit 11 stores 18 pieces of order information 21 from order 1 to order 18 shown in FIG. 4 as an order quantity (load: weight in this embodiment), start date ( startable time ). The delivery date (delivery date) is registered (STEP 1). As shown in FIG. 4, the start date for orders 1 and 2 is April 1, the start date for orders 3 to 5 is April 2, and the start date for orders 6 to 9 is April 6. The start date of 10-14 is April 9, the start date of orders 15-17 is April 10, and the start date of order 18 is April 15. The delivery date for orders 1 to 3 is April 3, the delivery date for orders 4 to 7 is April 7, the delivery date for orders 8 and 9 is April 8, and the delivery date for orders 10 to 15 is April 14. The delivery date for orders 16-18 is April 18. The order quantity of each order of orders 1 to 18 is 1 ton.
まず、納期負荷山積み部12は、オーダー情報21として登録された各オーダーの負荷を各オーダーの納期に対応する時間区間に山積みし、納期負荷山積み結果22として出力する(STEP2)。本実施例では、時間区間が1日であるため、納期負荷山積み部12により、オーダー1〜18の負荷が、それぞれの納期日に山積みされ、納期負荷山積み結果22は、図5に示すように、4月3日:3トン、4月7日:4トン、4月8日:2トン、4月14日:6トン、4月18日:3トンとなる。 First, the delivery load pile unit 12 piles up the load of each order registered as the order information 21 in a time section corresponding to the delivery date of each order, and outputs it as a delivery load pile result 22 (STEP 2). In this embodiment, since the time interval is one day, the load of the orders 1 to 18 is piled up on the respective due dates by the due date load pile unit 12, and the due date load pile result 22 is as shown in FIG. April 3: 3 tons, April 7: 4 tons, April 8: 2 tons, April 14: 6 tons, April 18: 3 tons.
そして、納期負荷累積計算部13は、納期負荷山積み結果22に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、納期負荷累積23として出力する(STEP3)。本実施例では、納期日が納期累積計算日(納期累積計算時間区間)となり、図6に示すように、各納期累積計算日における負荷累積量は、4月3日:3トン、4月7日:3+4=7トン、4月8日:3+4+2=9トン、4月14日:3+4+2+6=15トン、4月18日:3+4+2+6+3=18トンとなる。 Then, the due date load accumulation calculation unit 13 calculates the accumulation of the load in the future direction of the time axis based on the due date load pile result 22 and outputs it as the due date load accumulation 23 (STEP 3). In this embodiment, the delivery date is the delivery date cumulative calculation date (delivery date cumulative calculation time section), and as shown in FIG. Sun: 3 + 4 = 7 tons, April 8: 3 + 4 + 2 = 9 tons, April 14: 3 + 4 + 2 + 6 = 15 tons, April 18: 3 + 4 + 2 + 6 + 3 = 18 tons.
次に、着手負荷山積み部14は、オーダー情報21として登録された各オーダーの負荷を各オーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みし、着手負荷山積み結果24として出力する(STEP4)。本実施例では、時間区間が1日であるため、着手負荷山積み部14により、オーダー1〜18の負荷が、それぞれの着手可能日に山積みされ、着手負荷山積み結果24は、図7に示すように、4月1日:2トン、4月2日:3トン、4月6日:4トン、4月9日:5トン、4月10日:3トン、4月15日:1トンとなる。
Next, the start load stacking unit 14 stacks the loads of each order registered as the order information 21 in a time section corresponding to the start possible time of each order, and outputs the start load stacking result 24 (STEP 4). In the present embodiment, since the time interval is one day, loads of orders 1 to 18 are piled up on the respective available days by the starting load stacking unit 14, and the starting load stacking result 24 is as shown in FIG. April 1st: 2 tons April 2nd: 3 tons April 6th: 4 tons April 9th: 5 tons April 10th: 3 tons April 15th: 1 ton Become.
そして、着手負荷累積計算部15は、着手負荷山積み結果24に基づいて、時間軸の未来方向の負荷の累積を計算し、着手負荷累積25として出力する(STEP5)。本実施例では、着手可能日が着手累積計算日(着手累積計算時間区間)となり、図8に示すように、各着手累積計算日における負荷累積量は、4月1日:2トン、4月2日:2+3=5トン、4月6日:2+3+4=9トン、4月9日:2+3+4+5=14トン、4月10日:2+3+4+5+3=17トン、4月15日:2+3+4+5+3+1=18トンとなる。
Then, the starting load accumulation calculation unit 15 calculates the accumulation of loads in the future direction of the time axis based on the starting load accumulation result 24, and outputs it as the starting load accumulation 25 (STEP 5). In this embodiment, the available start date is the start accumulated calculation date (start accumulated calculation time section), and as shown in FIG. 8, the load accumulated amount at each start accumulated calculation date is April 1: 2 tons, April 2nd: 2 + 3 = 5 tons, 6th April: 2 + 3 + 4 = 9 tons, 9th April: 2 + 3 + 4 + 5 = 14 tons, 10th April: 2 + 3 + 4 + 5 + 3 = 17 tons, 15th April: 2 + 3 + 4 + 5 + 3 + 1 = 18 tons.
そして、生産量決定部16が、納期負荷累積23及び着手負荷累積25に基づいて、時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算日を除く各納期累積計算日に関して、生産計画の開始日から当該納期累積計算日まで累積した累積生産量が、納期負荷累積23で得られた当該納期累積計算日の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始日から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算日まで累積した累積生産量が、納期負荷累積23で得られた当該納期累積計算日の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算日の前日まで累積した累積生産量が、着手負荷累積25で得られた当該着手累積計算日より1つ早い着手累積計算日の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各日の生産量の変動を示す評価式が最小となる各日の生産量を計算し、山崩し用生産量情報26として出力する。(STEP6)。本実施例では、上述の数4に示す式(10)において、p=2として、各時間区間(日)の生産量を意味する決定変数xiの分散を評価式として、凸二次計画法を用いて計算した。また、本実施例における着手累積生産量不等式制約の1つとして、例えば、4月2日(2番目に早い「着手累積計算日」の前日である4月1日までの累積生産量が、2番目に早い「着手累積計算日」より1つ早い(1番目に早い)「着手累積計算日」である4月1日の累積負荷量2トン以下となる制約を満たす必要がある。
Then, the production amount determination unit 16 applies the delivery date accumulation calculation date from the start date of the production plan for each delivery date accumulation calculation date excluding the latest delivery date accumulation calculation date based on the time axis direction based on the delivery date load accumulation 23 and the start load accumulation 25. Based on the time axis direction from the start date of the production plan, the accumulated production amount inequality constraint that the accumulated production amount accumulated until the delivery date accumulation calculation date is equal to or greater than the load accumulation amount on the delivery date accumulation calculation date obtained in the delivery date load accumulation 23 As a result, the accumulated production amount accumulated up to the latest delivery date accumulation calculation date is equal to the load accumulation amount on the delivery date accumulation calculation date obtained in the delivery date load accumulation 23, and the final delivery date accumulation production equation constraint, and the start of the production plan The cumulative production volume accumulated from the start date to the day before the earliest start cumulative calculation date with reference to the time axis direction is one start cumulative calculation date earlier than the start cumulative calculation date obtained in the start load cumulative 25 The following cargo cumulative amount undertaken accumulated production volume inequality constraints, while satisfying the evaluation equation showing the variation of each day of production is calculated each day of production with the minimum output as mountain break for production information 26 To do. (STEP 6). In the present embodiment, in Equation (10) shown in Equation 4 above, with p = 2, the variance of the decision variable xi, which means the production amount of each time interval (day), is used as the evaluation equation, and the convex quadratic programming is performed. Used to calculate. In addition, as one of the starting cumulative production volume inequality constraints in this embodiment, for example, April 2 (the cumulative production volume up to April 1 that is the day before the second earliest “starting cumulative calculation date” is 2 It is necessary to satisfy the constraint that the cumulative load amount is 2 tons or less on April 1, which is the “first start cumulative calculation date” that is one earlier than the first “start start cumulative calculation date”.
本実施例における評価式は、次式(式(12))のようになる。式(12)は、各日(4月1日〜18日)の生産量の分散を意味する式である。 The evaluation formula in the present embodiment is as shown in the following formula (Formula (12)). Formula (12) is a formula which means dispersion | distribution of the production amount of each day (April 1st-18th).
また、納期累積生産量不等式制約は、次式(式(13)〜(16))のようになる。式(13)は、1番目に早い納期累積計算日(4月3日)までの累積生産量が、同じく1番目に早い納期累積計算日(4月3日)までの累積負荷量(3トン)以上であるという制約を表わしている。また、式(14)は、2番目に早い納期累積計算日(4月7日)までの累積生産量が、同じく2番目に早い納期累積計算日(4月7日)までの累積負荷量(7トン)以上であるという制約を表わしている。また、式(15)は、3番目に早い納期累積計算日(4月8日)までの累積生産量が、同じく3番目に早い納期累積計算日(4月8日)までの累積負荷量(9トン)以上であるという制約を表わしている。また、式(16)は、4番目に早い納期累積計算日(4月14日)までの累積生産量が、同じく4番目に早い納期累積計算日(4月14日)までの累積負荷量(15トン)以上であるという制約を表わしている。 Further, the delivery date cumulative production inequality constraint is expressed by the following equations (Equations (13) to (16)). Equation (13) shows that the cumulative production volume up to the first earliest delivery date calculation date (April 3) is the cumulative load amount up to the first earliest delivery date calculation date (April 3) (3 tons). ) Expresses the constraint that it is above. Further, the expression (14) indicates that the cumulative production amount up to the second earliest delivery date accumulation calculation date (April 7) is the same as the cumulative load amount up to the second earliest delivery date accumulation calculation date (April 7) ( 7 tons) or more. Further, the expression (15) shows that the cumulative production amount up to the third earliest delivery date accumulation calculation date (April 8) is the same as the cumulative load amount up to the third earliest delivery date accumulation computation date (April 8) ( 9 tons) or more. Further, the expression (16) shows that the cumulative production amount up to the fourth earliest delivery date cumulative calculation date (April 14) is the same as the cumulative load amount up to the fourth earliest delivery date cumulative computation date (April 14). 15 tons) or more.
また、最終累積生産量等式制約は、次式の式(17)のようになる。式(17)は、最も遅い納期累積計算日(4月18日)までの累積生産量が、同じく最も遅い納期累積計算日(4月18日)までの累積負荷量(18トン)と等しくなるという制約を表わしている。 Further, the final cumulative production equation equality constraint is expressed by the following equation (17). In Expression (17), the cumulative production amount until the latest delivery date cumulative calculation date (April 18) is equal to the cumulative load amount (18 tons) until the latest delivery date cumulative calculation date (April 18). This represents the constraint.
また、着手累積生産量不等式制約は、次式(式(18)〜(22))のようになる。式(18)は、2番目に早い着手累積計算日(4月2日)の前日である4月1日までの累積生産量が、1つ早い着手累積計算日(4月1日)までの累積負荷量(2トン)以上であるという制約を表わしている。また、式(19)は、3番目に早い着手累積計算日(4月6日)の前日である4月5日までの累積生産量が、1つ早い着手累積計算日(4月2日)までの累積負荷量(5トン)以上であるという制約を表わしている。また、式(20)は、4番目に早い着手累積計算日(4月9日)の前日である4月8日までの累積生産量が、1つ早い着手累積計算日(4月6日)までの累積負荷量(9トン)以上であるという制約を表わしている。また、式(21)は、5番目に早い着手累積計算日(4月10日)の前日である4月9日までの累積生産量が、1つ早い着手累積計算日(4月9日)までの累積負荷量(14トン)以上であるという制約を表わしている。また、式(22)は、6番目に早い(最も遅い)着手累積計算日(4月15日)の前日である4月14日までの累積生産量が、1つ早い着手累積計算日(4月10日)までの累積負荷量(17トン)以上であるという制約を表わしている。
In addition, the start accumulated production inequality constraint is expressed by the following equations (Equations (18) to (22)). Equation (18) shows that the cumulative production up to April 1st, which is the day before the second earliest start cumulative calculation date (April 2), is up to the first start cumulative calculation date (April 1). This represents a constraint that the accumulated load amount is 2 tons or more. In addition, Expression (19) indicates that the accumulated production amount until April 5th, which is the day before the third earliest start cumulative calculation date (April 6), is one earliest start cumulative calculation date (April 2). This represents the constraint that the accumulated load amount is 5 tons or more. In addition, the expression (20) indicates that the accumulated production amount until April 8th, which is the day before the fourth earliest start cumulative calculation date (April 9), is one earlier start cumulative calculation date (April 6). This represents a constraint that the accumulated load amount is up to 9 tons. In addition, Equation (21) indicates that the cumulative production amount until April 9 that is the day before the fifth earliest start cumulative calculation date (April 10) is one earliest start cumulative calculation date (April 9). This represents a constraint that the accumulated load amount is 14 tons or more. Further, the expression (22) indicates that the accumulated production amount up to April 14 which is the day before the sixth earliest (latest) start accumulation calculation date (April 15) is one earlier start accumulation calculation date (4 This represents a constraint that the accumulated load amount (17 tons) or more until (Monday 10th).
本実施例において、計算された各時間区間の生産量は表1のようになる。 In this embodiment, the calculated production volume for each time section is as shown in Table 1.
また、図9に計算した時間区間の生産量の累積量のイメージ図を示す。図7に示すように、下記の4つの期間ごとに、生産のペースが平準化されている。尚、図7において、太線の直線は、負荷の累積線を示している。
・4月1日から4月5日にかけて、1[トン/日]の生産ペースに平準化されている。
・4月6日から4月8日にかけて、4/3[トン/日]の生産ペースに平準化されている。
・4月9日から4月14日にかけて、1[トン/日]の生産ペースに平準化されている。
・4月15日から4月18日にかけて、3/4[トン/日]の生産ペースに平準化されている。
In addition, FIG. 9 shows an image diagram of the cumulative amount of production in the time interval calculated. As shown in FIG. 7, the pace of production is leveled for each of the following four periods. In FIG. 7, a thick straight line indicates a cumulative load line.
-From April 1st to April 5th, the production pace is leveled to 1 [ton / day].
・ From April 6th to April 8th, the production pace is leveled to 4/3 [tons / day].
-From 9 April to 14 April, the production pace is leveled at 1 [ton / day].
-From April 15th to April 18th, the production pace is leveled to 3/4 [ton / day].
そして、負荷山崩し部17は、山崩し用生産量情報26に基づいて、計算された各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てし、負荷を再割り当てした負荷山崩しの結果を、山崩し結果27として出力する(ステップS7)。図10に、表1に示す各時間区間の生産量の結果をイメージ図にしたものを示す。そして、図10に示された生産量を工程の生産能力とみなすことにより、負荷の再割り当てをし、負荷を再割り当てした山崩し結果27を図11に示す。図11から、例えば、以下のことが分かる。 Then, the load crushing unit 17 considers the calculated production volume of each time section based on the production information 26 for mountain crushing as the process capability, reallocates the load, and reallocates the load. The result is output as a mountain break result 27 (step S7). FIG. 10 shows an image of the production results for each time interval shown in Table 1. Then, by regarding the production amount shown in FIG. 10 as the production capacity of the process, the load is reassigned, and the mountain break result 27 in which the load is reassigned is shown in FIG. From FIG. 11, for example, the following can be understood.
4月1日〜5日では、1[トン/日]を生産能力として、オーダー1からオーダー5の負荷が均等に割り付けられている。ここで、
□オーダー1と2は、着手可能日が4月1日で、納期が4月2日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
□オーダー3は、着手可能日が4月2日で、納期が4月3日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
□オーダー4と5は、着手可能日が4月2日で、納期が4月7日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
From April 1st to 5th, the load of order 1 to order 5 is equally allocated with 1 [ton / day] as the production capacity. here,
□ Orders 1 and 2 are available on April 1 and have a delivery date of April 2, so they are produced after the availability date and there is no delay in delivery.
□ Order 3 has an available date of April 2 and a delivery date of April 3, so it has been produced after the available date and no delivery delay has occurred.
□ Orders 4 and 5 are available on the 2nd of April and the delivery date is 7th of April, so they are produced after the available date and there is no delay in delivery.
4月6日〜8日では、4/3[トン/日]を生産能力として、オーダー6からオーダー9の負荷が均等に割り付けられている。ここで、
□オーダー6と7は、着手可能日が4月6日で、納期が4月7日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
□オーダー8と9は、着手可能日が4月6日で、納期が4月8日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
From April 6th to 8th, the load of order 6 to order 9 is equally allocated with 4/3 [ton / day] as the production capacity. here,
□ Orders 6 and 7 have an available date of April 6 and a delivery date of April 7, so they are produced after the available date and no delivery delay has occurred.
□ Orders 8 and 9 have an available date of April 6 and a delivery date of April 8, so they are produced after the available date and no delivery delay has occurred.
4月9日〜14日では、1[トン/日]を生産能力として、オーダー10からオーダー15の負荷が均等に割り付けられている。ここで、
□オーダー10からオーダー14は、着手可能日が4月9日で、納期は4月14日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
□オーダー15は、着手可能日が4月10日で、納期が4月14日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
From April 9th to 14th, the load of order 10 to order 15 is equally allocated with 1 [ton / day] as the production capacity. here,
□ Order 10 to Order 14 are available on April 9 and the delivery date is April 14, so they are produced after the available date and no delivery delay has occurred.
□ Order 15, at start possible date is April 10, for delivery time is April 14, it has been produced since the start possible date, and, delay in delivery has not occurred.
4月15日〜18日では、3/4[トン/日]を生産能力として、オーダー16からオーダー18の負荷が均等に割り付けられている。ここで、
□オーダー16とオーダー17は、着手可能日が4月10日で、納期は4月18日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
□オーダー18は、着手可能日が4月15日で、納期が4月18日であるため、着手可能日以降に生産しており、且つ、納期遅れは発生していない。
From April 15th to 18th, the load from order 16 to order 18 is evenly assigned with 3/4 [ton / day] as the production capacity. here,
□ Order 16 and Order 17 have an available start date of April 10 and a delivery date of April 18, so they are produced after the available date and no delivery delay has occurred.
□ Order 18 has an available date of April 15 and a delivery date of April 18, so it has been produced after the available date and no delivery delay has occurred.
このように、本実施例1から、納期を遵守した上で、負荷を極力平準化する山崩しを負荷の選択と移動を繰り返すことなく高速かつ容易に実行できることが分かる。また、図12に示すように、納期を遵守するために必要な最低限の能力向上率と期間を簡単に確認することができる。この実施例では、標準の能力を1トン/日と設定しており、4月6日から4月8日にかけて4/3倍の能力向上が必要であることが分かる。 As described above, it can be seen from the first embodiment that the landslide for leveling the load as much as possible can be executed at high speed and easily without repeating the selection and movement of the load while complying with the delivery date. Moreover, as shown in FIG. 12, the minimum capability improvement rate and period required in order to observe a delivery date can be confirmed easily. In this embodiment, the standard capacity is set to 1 ton / day, and it can be seen that the capacity improvement of 4/3 times is required from April 6 to April 8.
[実施例2]
次に、実施例2について説明する。実施例2では、実施例1の評価式を、生産量と平均生産量の差の絶対値の総和にした例について説明する。ここで、実施例2では、オーダー情報や工程能力など、他の条件は実施例1と同じである。また、処理の流れも実施例1と同じであるため、実施例1と異なる点のみを以下に説明する。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. In the second embodiment, an example in which the evaluation formula of the first embodiment is the sum of absolute values of the difference between the production amount and the average production amount will be described. Here, in the second embodiment, other conditions such as order information and process capability are the same as those in the first embodiment. Further, since the processing flow is the same as that of the first embodiment, only the points different from the first embodiment will be described below.
STEP1〜5及びSTEP7は、実施例1と同じである。 STEP 1 to 5 and STEP 7 are the same as those in the first embodiment.
STEP6において、本実施例では、上述の数4に示す式(10)において、p=1として、各時間区分の生産量を意味する決定変数xiと当該決定変数xiの平均との差の絶対値の総和を評価式として、線形計画法を用いて計算した。 In STEP 6, in the present embodiment, in Equation (10) shown in Equation 4 above, p = 1 and the difference between the decision variable x i meaning the production amount of each time segment and the average of the decision variable x i is The total sum of absolute values was used as an evaluation formula, and calculation was performed using linear programming.
評価式が実施例1と異なり、本実施例における評価式は、次式(式(23))のようになる。定式化した問題(評価式は、式(23)、評価式以外の式は実施例1と同じ)は、線形計画問題となるため、線形計画法を用いて解き、各日の生産量を計算する。 Unlike the first embodiment, the evaluation formula is the following formula (formula (23)). The formulated problem (evaluation formula is formula (23), and the formulas other than the evaluation formula are the same as those in the first embodiment) is a linear programming problem, so it is solved using linear programming to calculate the production volume for each day. To do.
本実施例2において、計算された各日の生産量は実施例1と同じであり、表1で示すとおりである。各日の生産量が実施例1と実施例2で同じになったのは偶然であり、実施例1と実施例2とは評価式が異なるため、一般的には各日の生産量は異なる。 In the present Example 2, the calculated production amount for each day is the same as that in Example 1, and is as shown in Table 1. It is a coincidence that the production amount of each day is the same in Example 1 and Example 2, and since the evaluation formula is different between Example 1 and Example 2, the production amount of each day is generally different. .
従って、本実施形態の生産計画作成装置及び生産計画作成方法、並びに生産計画作成プログラムで、多少の工程能力の超過を許容しつつ、オーダーの納期を遵守した生産計画を作成することができていることが分かる。 Therefore, with the production plan creation device, production plan creation method, and production plan creation program of this embodiment, it is possible to create a production plan that complies with the delivery date of the order while allowing a slight excess of process capability. I understand that.
1 生産計画作成装置
11 オーダー情報記憶部
12 納期負荷山積み部
13 納期負荷累積計算部
14 着手負荷山積み部
15 着手負荷累積計算部
16 生産量決定部
17 負荷山崩し部
21 オーダー情報
22 納期負荷山積み結果
23 納期負荷累積
24 着手負荷山積み結果
25 山崩し用生産量情報
26 山崩し結果
STEP1 オーダー情報記憶ステップ
STEP2 納期負荷山積みステップ
STEP3 納期負荷累積計算ステップ
STEP4 着手負荷山積みステップ
STEP5 着手負荷累積計算ステップ
STEP6 生産量決定ステップ
STEP7 負荷山崩しステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Production plan preparation apparatus 11 Order information storage part 12 Delivery load pile part 13 Delivery load accumulation calculation part 14 Start load pile part 15 Start load accumulation calculation part 16 Production amount determination part 17 Load crush part 21 Order information 22 Delivery load pile result 23 Cumulative delivery load accumulation 24 Launch load piled up result 25 Production information for mountain climbing 26 Piled down result STEP1 Order information storage step STEP2 Delivery load pileup step STEP3 Delivery load cumulative calculation step STEP4 Launched load pileup step STEP5 Production load cumulative calculation step STEP6 Production volume Decision step STEP7 Load crushing step
Claims (12)
計算機の演算部により実行される処理が、
前記複数のオーダーの着手可能時期、納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、
前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区間に山積みして、納期負荷山積み結果として出力する納期負荷山積みステップと、
前記納期負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該納期累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、納期負荷累積計算結果として出力する納期負荷累積計算ステップと、
前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みして、着手負荷山積み結果として出力する着手負荷山積みステップと、
前記着手負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該着手累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、着手負荷累積計算結果として出力する着手負荷累積計算ステップと、
時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、前記着手負荷累積計算結果で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算する生産量計算ステップと、
計算された前記各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、
を有することを特徴とする生産計画作成方法。
When leveling the load in the production process that targets orders with various delivery dates and ready-to-start times , the load of multiple orders that are production targets can be set within a predetermined range from the start to the end of the production plan. A production plan creation method for creating a production plan by allocating to a plurality of time intervals on the time axis separated by
The processing executed by the computing unit of the computer is
An order information storage step of registering the start time , delivery date and load of the plurality of orders as order information;
A delivery time load stacking step of stacking the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the delivery times of the plurality of orders, and outputting as a result of the delivery date load stacking;
Based on the delivery date load accumulation result, the time interval in which the load is accumulated is defined as the delivery date accumulation calculation time interval, and for each delivery date accumulation calculation time interval, the load accumulated from the start of the production plan to the delivery date accumulation calculation time interval is calculated. A deadline load accumulation calculation step of calculating a cumulative load amount of the delivery date cumulative calculation time section, and outputting as a delivery date load accumulation calculation result;
A start load stacking step of stacking the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the start possible times of the plurality of orders, and outputting as a start load stacking result;
Based on the starting load accumulation result , the load accumulated time from the start of the production plan to the start accumulated calculation time interval for each start accumulated calculation time interval is defined as the accumulated accumulation calculation time interval. A start load accumulation calculation step of calculating the accumulated load accumulation amount of the start accumulation calculation time section and outputting as a start load accumulation calculation result;
The cumulative production volume accumulated from the start of the production plan to the relevant delivery date cumulative calculation time interval for each delivery date cumulative calculation time interval excluding the latest delivery date cumulative calculation time interval with respect to the time axis direction is obtained as the delivery date load cumulative calculation result. The accumulated production quantity accumulated from the start of the production plan to the latest delivery date cumulative calculation time section with reference to the time axis direction from the start of the production plan is the delivery date. Final delivery time cumulative production equation equality that is equal to the load delivery amount of the delivery date cumulative calculation time interval obtained from the load accumulation calculation result, and the earliest start cumulative calculation time interval from the start of the production plan based on the time axis direction At the time of starting cumulative calculation, the cumulative production amount accumulated up to the previous time interval is one earlier than the relevant starting cumulative calculation time interval obtained from the start load cumulative calculation result Load the cumulative amount less become undertaken cumulative production inequality constraints of the section, while satisfying the production amount calculation step of evaluation formula to calculate the production of each time interval the minimum indicating the variation in the production of each time period,
Considering the calculated production volume of each time interval as a process capability, a load escaping step for reallocating the load,
A production plan creation method characterized by comprising:
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和、または、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和を前記時間区間の数で割った値とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項1に記載の生産計画作成方法。 The production amount calculating step further includes:
The evaluation formula is expressed as the sum of absolute values of the difference between the decision variable meaning the production amount in each time interval and the average of the decision variable (p is an arbitrary natural number), or the production amount in each time interval. The sum of the absolute value of the difference between the meaning of the decision variable and the average of the decision variable and the power of p (p is an arbitrary natural number) divided by the number of time intervals,
A decision variable obtained by calculating the decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the cumulative delivery date inequality constraint, the final delivery cumulative production equation constraint, and the starting cumulative production inequality constraint. The production plan creation method according to claim 1, wherein the variable is a production amount in each time section.
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数の分散とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、凸二次計算法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項1に記載の生産計画作成方法。 The production amount calculating step further includes:
The evaluation formula is the variance of the decision variable that means the production volume of each time interval,
Using the convex quadratic calculation method, a decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint The production plan creation method according to claim 1, wherein the production variable of each time interval is calculated and the decision variable obtained by the calculation is used.
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値の総和とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、線形計画法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項1に記載の生産計画作成方法。 The production amount calculating step further includes:
The evaluation formula is defined as the sum of absolute values of differences between the decision variable meaning the production amount of each time interval and the average of the decision variable,
A decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production volume inequality constraint is calculated using linear programming. 2. The production plan creation method according to claim 1, wherein a decision variable obtained by the calculation is used as a production amount in each time section.
前記複数のオーダーの着手可能時期、納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶ステップと、
前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区間に山積みして、納期負荷山積み結果として出力する納期負荷山積みステップと、
前記納期負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該納期累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、納期負荷累積計算結果として出力する納期負荷累積計算ステップと、
前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みして、着手負荷山積み結果として出力する着手負荷山積みステップと、
前記着手負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該着手累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、着手負荷累積計算結果として出力する着手負荷累積計算ステップと、
時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、前記着手負荷累積計算結果で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算する生産量計算ステップと、
計算された前記各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩しステップと、
を有し、計算機において演算部により読み出して各ステップの処理を実行させることを特徴とする生産計画作成プログラム。
When leveling the load in the production process that targets orders with various delivery dates and ready-to-start times , the load of multiple orders that are production targets can be set within a predetermined range from the start to the end of the production plan. A production plan creation program for creating a production plan by allocating to a plurality of time intervals on the time axis separated by
An order information storage step of registering the start time , delivery date and load of the plurality of orders as order information;
A delivery time load stacking step of stacking the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the delivery times of the plurality of orders, and outputting as a result of the delivery date load stacking;
Based on the delivery date load accumulation result, the time interval in which the load is accumulated is defined as the delivery date accumulation calculation time interval, and for each delivery date accumulation calculation time interval, the load accumulated from the start of the production plan to the delivery date accumulation calculation time interval is calculated. A deadline load accumulation calculation step of calculating a cumulative load amount of the delivery date cumulative calculation time section, and outputting as a delivery date load accumulation calculation result;
A start load stacking step of stacking the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the start possible times of the plurality of orders, and outputting as a start load stacking result;
Based on the starting load accumulation result , the load accumulated time from the start of the production plan to the start accumulated calculation time interval for each start accumulated calculation time interval is defined as the accumulated accumulation calculation time interval. A start load accumulation calculation step of calculating the accumulated load accumulation amount of the start accumulation calculation time section and outputting as a start load accumulation calculation result;
The cumulative production volume accumulated from the start of the production plan to the relevant delivery date cumulative calculation time interval for each delivery date cumulative calculation time interval excluding the latest delivery date cumulative calculation time interval with respect to the time axis direction is obtained as the delivery date load cumulative calculation result. The accumulated production quantity accumulated from the start of the production plan to the latest delivery date cumulative calculation time section with reference to the time axis direction from the start of the production plan is the delivery date. Final delivery time cumulative production equation equality that is equal to the load delivery amount of the delivery date cumulative calculation time interval obtained from the load accumulation calculation result, and the earliest start cumulative calculation time interval from the start of the production plan based on the time axis direction At the time of starting cumulative calculation, the cumulative production amount accumulated up to the previous time interval is one earlier than the relevant starting cumulative calculation time interval obtained from the start load cumulative calculation result Load the cumulative amount less become undertaken cumulative production inequality constraints of the section, while satisfying the production amount calculation step of evaluation formula to calculate the production of each time interval the minimum indicating the variation in the production of each time period,
Considering the calculated production volume of each time interval as a process capability, a load escaping step for reallocating the load,
A production plan creation program characterized by having a computer read out by a calculation unit and executing processing of each step.
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和、または、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和を前記時間区間の数で割った値とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項5に記載の生産計画作成プログラム。 The production amount calculating step further includes:
The evaluation formula is expressed as the sum of absolute values of the difference between the decision variable meaning the production amount in each time interval and the average of the decision variable (p is an arbitrary natural number), or the production amount in each time interval. The sum of the absolute value of the difference between the meaning of the decision variable and the average of the decision variable and the power of p (p is an arbitrary natural number) divided by the number of time intervals,
A decision variable obtained by calculating the decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the cumulative delivery date inequality constraint, the final delivery cumulative production equation constraint, and the starting cumulative production inequality constraint. 6. The production plan creation program according to claim 5, wherein the variable is a production amount of each time section.
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数の分散とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、凸二次計算法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項5に記載の生産計画作成プログラム。 The production amount calculating step further includes:
The evaluation formula is the variance of the decision variable that means the production volume of each time interval,
Using the convex quadratic calculation method, a decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint 6. The production plan creation program according to claim 5, wherein a decision variable obtained by calculation is used as a production amount in each time section.
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値の総和とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、線形計画法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項5に記載の生産計画作成プログラム。 The production amount calculating step further includes:
The evaluation formula is defined as the sum of absolute values of differences between the decision variable meaning the production amount of each time interval and the average of the decision variable,
A decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production volume inequality constraint is calculated using linear programming. 6. The production plan creation program according to claim 5, wherein a decision variable obtained by the calculation is a production amount in each time section.
前記複数のオーダーの着手可能時期、納期及び負荷をオーダー情報として登録するオーダー情報記憶部と、
前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの納期に対応する時間区間に山積みして、納期負荷山積み結果として出力する納期負荷山積み部と、
前記納期負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を納期累積計算時間区間として、各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該納期累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、納期負荷累積計算結果として出力する納期負荷累積計算部と、
前記複数のオーダーの負荷を前記複数のオーダーの着手可能時期に対応する時間区間に山積みして、着手負荷山積み結果として出力する着手負荷山積み部と、
前記着手負荷山積み結果をもとに、前記負荷を山積みした時間区間を着手累積計算時間区間として、各着手累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該着手累積計算時間区間まで山積みした前記負荷を累積した当該着手累積計算時間区間の負荷累積量を計算して、着手負荷累積計算結果として出力する着手負荷累積計算部と、
時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間を除く各納期累積計算時間区間に関して、生産計画の開始から当該納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量以上となる納期累積生産量不等式制約、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も遅い納期累積計算時間区間まで累積した累積生産量が、前記納期負荷累積計算結果で得られた当該納期累積計算時間区間の負荷累積量と等しくなる最終納期累積生産量等式制約、及び、生産計画の開始から時間軸方向を基準として最も早い着手累積計算時間区間より前の時間区間まで累積した累積生産量が、前記着手負荷累積計算結果で得られた当該着手累積計算時間区間より1つ早い着手累積計算時間区間の負荷累積量以下となる着手累積生産量不等式制約、を満たしつつ、各時間区間の生産量の変動を示す評価式が最小となる各時間区間の生産量を計算する生産量計算部と、
計算された前記各時間区間の生産量を工程能力とみなして、負荷を再割り当てする負荷山崩し部と、
を有することを特徴とする生産計画作成装置。
Using the computer's operation unit, when leveling the load in the production process that targets orders with various delivery dates and possible start times , start the production plan for the loads of multiple orders that are production targets A production planning device that creates a production plan by allocating to a plurality of time intervals on a time axis divided by a predetermined width from the end to the end,
An order information storage unit for registering the startable time , delivery date and load of the plurality of orders as order information;
A delivery date load stacking unit that piles up the load of the plurality of orders in a time interval corresponding to the delivery date of the plurality of orders, and outputs the result as a delivery date load pile;
Based on the delivery date load accumulation result, the time interval in which the load is accumulated is defined as the delivery date accumulation calculation time interval, and for each delivery date accumulation calculation time interval, the load accumulated from the start of the production plan to the delivery date accumulation calculation time interval is calculated. Calculate the accumulated load amount for the accumulated due date calculation time section, and output the due date load accumulation calculation result as the due date load accumulation calculation result,
A start load stacking unit that stacks the loads of the plurality of orders in a time interval corresponding to the start possible times of the plurality of orders, and outputs a start load stacking result;
Based on the starting load accumulation result , the load accumulated time from the start of the production plan to the start accumulated calculation time interval for each start accumulated calculation time interval is defined as the accumulated accumulation calculation time interval. A start load accumulation calculation unit that calculates the accumulated load accumulation amount of the accumulated start accumulation calculation time section and outputs the start load accumulation calculation result;
The cumulative production volume accumulated from the start of the production plan to the relevant delivery date cumulative calculation time interval for each delivery date cumulative calculation time interval excluding the latest delivery date cumulative calculation time interval with respect to the time axis direction is obtained as the delivery date load cumulative calculation result. The accumulated production quantity accumulated from the start of the production plan to the latest delivery date cumulative calculation time section with reference to the time axis direction from the start of the production plan is the delivery date. Final delivery time cumulative production equation equality that is equal to the load delivery amount of the delivery date cumulative calculation time interval obtained from the load accumulation calculation result, and the earliest start cumulative calculation time interval from the start of the production plan based on the time axis direction At the time of starting cumulative calculation, the cumulative production amount accumulated up to the previous time interval is one earlier than the relevant starting cumulative calculation time interval obtained from the start load cumulative calculation result Load the cumulative amount less become undertaken cumulative production inequality constraints of the section, while satisfying, and production volume calculation unit evaluation equation showing the variation of the production of each time interval to calculate the production of each time interval the minimum,
Considering the calculated production volume of each time interval as a process capability, a load crushing unit for reallocating the load,
A production plan creation device characterized by comprising:
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和、または、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値のp乗(pは任意の自然数)の総和を前記時間区間の数で割った値とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項9に記載の生産計画作成装置。 The production amount calculation unit further includes:
The evaluation formula is expressed as the sum of absolute values of the difference between the decision variable meaning the production amount in each time interval and the average of the decision variable (p is an arbitrary natural number), or the production amount in each time interval. The sum of the absolute value of the difference between the meaning of the decision variable and the average of the decision variable and the power of p (p is an arbitrary natural number) divided by the number of time intervals,
A decision variable obtained by calculating the decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the cumulative delivery date inequality constraint, the final delivery cumulative production equation constraint, and the starting cumulative production inequality constraint. The production plan creation device according to claim 9, wherein the variable is a production amount of each time section.
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数の分散とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、凸二次計算法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項9に記載の生産計画作成装置。 The production amount calculation unit further includes:
The evaluation formula is the variance of the decision variable that means the production volume of each time interval,
Using the convex quadratic calculation method, a decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production amount inequality constraint The production plan creation apparatus according to claim 9, wherein the production variable is calculated and the decision variable obtained by the calculation is used as the production amount of each time section.
前記評価式を、各時間区間の生産量を意味する決定変数と当該決定変数の平均との差の絶対値の総和とし、
前記納期累積生産量不等式制約、前記最終納期累積生産量等式制約、及び、前記着手累積生産量不等式制約を満たしつつ、当該評価式を最小にする決定変数を、線形計画法を用いて計算し、計算により得られた決定変数を各時間区間の生産量とすることを特徴とする請求項9に記載の生産計画作成装置。 The production amount calculation unit further includes:
The evaluation formula is defined as the sum of absolute values of differences between the decision variable meaning the production amount of each time interval and the average of the decision variable,
A decision variable that minimizes the evaluation formula while satisfying the delivery date cumulative production inequality constraint, the final delivery date cumulative production equation constraint, and the start cumulative production volume inequality constraint is calculated using linear programming. 10. The production plan creation apparatus according to claim 9, wherein a decision variable obtained by calculation is used as a production amount in each time section.
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