JP5666377B2 - Production schedule creation device and production schedule creation method - Google Patents
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Description
本発明は、多品種製品を製造する場合の生産スケジューリング技術に関し、特に、高速に、且つ、より良いスケジューリングを行う技術に関する。 The present invention relates to a production scheduling technique when manufacturing a variety of products, and more particularly to a technique for performing better scheduling at high speed.
複数種類の製品を生産する場合における各設備での生産スケジュールの立案は、納期の遵守、生産性の最大化、下流工程へのタイムリーな供給といった評価項目を満足したスケジュールを立案する必要がある。 When producing multiple types of products, it is necessary to plan a production schedule for each facility that satisfies the evaluation items such as adherence to delivery date, maximization of productivity, and timely supply to downstream processes. .
しかしながら、1つの設備の一日の計画を立案する場合においてさえもスケジューリングの対象は、数十から数百に及ぶため、最適なスケジュールを立案する事は難しく、立案できたとしても時間を要することとなる。ましてや、工場全体の生産スケジュール等、計画を立案すべき設備が複数台ある場合には、計画の質の良さと高速な計画立案とを両立する事は非常に困難となる。 However, even when planning a single facility for a single day, scheduling targets range from tens to hundreds, so it is difficult to formulate an optimal schedule, and even if it can be planned, it takes time. It becomes. In addition, when there are a plurality of facilities that should be planned, such as a production schedule for the whole factory, it is very difficult to achieve both high quality planning and high-speed planning.
また、工場全体のスケジュールではなく、例えば、比較的短時間で最適なスケジューリングが可能である工程ごとにスケジュールを立てたとしても、他の工程とのつながりが悪かったり等すれば、結果として工場全体の生産性は悪化することとなる。 In addition, for example, even if a schedule is set for each process that can be optimally scheduled in a relatively short time instead of the schedule for the entire factory, if the connection with other processes is poor, the result is that the entire factory Productivity will deteriorate.
そこで、全行程のスケジュールを考慮しつつ、各工程のスケジュールを立案する手法が提案されている(特許文献1等参照)。この手法は、製品がグルーピングされたロットを処理単位として、全工程に亘るスケジュールを作成するものであり、ある工程のスケジュールを作成する際には、その前後の工程のスケジュールを参照するものである。このロットは、予めユーザにより設定されたパラメータであるロットサイズの上下限値や、注文情報等から決定される。
In view of this, a method has been proposed in which a schedule for each process is planned in consideration of the schedule for the entire process (see
しかし、このようなスケジューリング方法は、各工程のスケジューリング対象であるロットの数が増えるに従って、計算時間が増えてしまうこととなる。また、計算時間を短縮するためには、スケジューリング対象を減らすことが考えられる。しかし、スケジューリング対象を減らすためには、ロットサイズの上下限値等のパラメータをユーザが再設定して、スケジューリングをし直す必要があり、手間と時間を要することとなる。 However, in such a scheduling method, the calculation time increases as the number of lots to be scheduled in each process increases. In order to shorten the calculation time, it is conceivable to reduce the number of scheduling targets. However, in order to reduce the number of scheduling targets, it is necessary for the user to reset parameters such as the upper and lower limit values of the lot size, and to perform scheduling again, which takes time and effort.
そこで、本発明は、複数種類の製品を生産する場合のスケジュールの作成を、従来に比べてより高速に行い、且つ、より最適なスケジュールの作成を行うことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to create a schedule for producing a plurality of types of products at a higher speed than in the past and to create a more optimal schedule.
本発明にかかる一態様では、複数種類の製品を順番に処理する設備のスケジュールを、予め作成された初期スケジュールから作成する生産スケジュール作成装置であって、複数個の製品から成る第1のグループを処理単位として、候補スケジュールを作成する作成手段と、前記初期スケジュールで処理する製品を第1条件を用いてグループ化して前記第1のグループを生成し、前記作成手段に候補スケジュールを作成させる第1処理と、前記作成手段が候補スケジュールを作成した際に処理単位とした第1のグループを、第2条件を用いて更にグループ化して第2のグループを生成し、当該第2のグループを前記第1のグループとして、前記作成手段に候補スケジュールを作成させることを繰り返す第2処理とを行う制御手段と、前記初期スケジュール及び前記作成手段が作成した候補スケジュールそれぞれを評価する評価手段と、前記評価手段が評価した前記初期スケジュール及び前記候補スケジュールのうち、最も高い評価のスケジュールを最適なスケジュールとして決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
In one aspect according to the present invention, a production schedule creation device for creating a schedule of equipment for sequentially processing a plurality of types of products from an initial schedule created in advance , wherein a first group consisting of a plurality of products is created. A creation unit that creates a candidate schedule as a processing unit; a first unit that groups the products to be processed in the initial schedule using a first condition to generate the first group, and causes the creation unit to create a candidate schedule; and processing the first group were a processing unit when said producing means candidate schedules further grouped by using the second condition to generate a second group, the said second group the as a group, and control means for performing a second process of repeating an thereby creating a candidate schedule to said creation means, the initial scan And evaluating means for evaluating each module and candidate schedules the producing means, out of the initial schedule and the candidate schedule said evaluation means to evaluate, and determining means for determining a highest evaluation schedule as the best schedule It is characterized by providing.
そして、本発明の他の一態様に係る生産スケジュール作成方法は、複数種類の製品を順番に処理する設備のスケジュールを、予め作成された初期スケジュールから作成する生産スケジュール作成装置で用いられる生産スケジュール作成方法であって、複数個の製品から成る第1のグループを処理単位として、候補スケジュールを作成する作成工程と、前記初期スケジュールで処理する製品を第1条件を用いてグループ化して前記第1のグループを生成し、前記作成工程で候補スケジュールを作成する第1処理と、前記作成工程で候補スケジュールを作成した際に処理単位とした第1のグループを、第2条件を用いて更にグループ化して第2のグループを生成し、当該第2のグループを前記第1のグループとして、前記作成工程で候補スケジュールを作成することを繰り返す第2処理とを行う制御工程と、前記初期スケジュール及び前記作成工程で作成した候補スケジュールそれぞれを評価する評価工程と、前記評価工程で評価した前記初期スケジュール及び前記候補スケジュールのうち、最も高い評価のスケジュールを最適なスケジュールとして決定する決定工程とを備えることを特徴とする。
And the production schedule creation method which concerns on the other one aspect | mode of this invention is the production schedule creation used with the production schedule creation apparatus which creates the schedule of the equipment which processes several types of products in order from the initial schedule created beforehand. A method of creating a candidate schedule using a first group of a plurality of products as a processing unit, and grouping products to be processed in the initial schedule using a first condition. A first process for generating a group and creating a candidate schedule in the creation step and a first group as a processing unit when the candidate schedule is created in the creation step are further grouped using a second condition. generating a second group, the second group as the first group, the candidate schedule in the creation step And a control step of performing a second process of repeating the to create a le, the initial scheduling and the evaluation step of evaluating each candidate schedule created by the creating step, the initial schedule and the candidate was evaluated in the evaluation step A determining step of determining a schedule with the highest evaluation as an optimal schedule among the schedules.
このような構成の生産スケジュール作成装置及び生産スケジュール作成方法によれば、スケジューリング対象をグループ化することを繰り返すので、スケジューリング対象が徐々に減り、すなわち、計画を探索する際の探索範囲が徐々に狭まり、効率よく短時間で最適なスケジュールを作成できる可能性が高くなる。尚、複数種類の製品とは、複数製品であって、少なくとも種類の異なる製品が含まれているものをいう。 According to the production schedule creation device and production schedule creation method configured as described above, the scheduling targets are repeatedly grouped, so that the scheduling targets are gradually reduced, that is, the search range when searching for a plan is gradually narrowed. The possibility of creating an optimal schedule efficiently and in a short time increases. The multiple types of products refer to multiple products that include at least different types of products.
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記制御手段は、所定の終了条件を満たすまで、前記第2処理を行い、前記所定の終了条件とは、前記作成手段が作成した候補スケジュールの評価が、それ以前に作成した候補スケジュールの評価及び前記初期スケジュールの評価のうち最も高い評価を上回らない連続回数が所定回数を超えたことであることが好ましい。
In the production schedule creation device described above, the control unit performs the second process until a predetermined end condition is satisfied, and the predetermined end condition is an evaluation of the candidate schedule created by the creation unit, it is preferable number of consecutive times not exceeding the highest evaluation among the evaluation of the evaluation of candidate schedules created before that and the initial schedule is to exceed the predetermined number of times.
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記制御手段は、前記所定の終了条件を満たした場合には、現在用いている前記第2条件に代えて新しい所定の条件を前記第2条件として用いてグループ化して第2のグループを生成し、当該第2のグループを前記第1のグループとして、前記作成手段に候補スケジュールを作成させることを繰り返すことが好ましい。
この構成によれば、グループ化する条件を変更することができるので、より良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
また、この構成によれば、現在のグループ化条件では、これ以上良い計画が探索できない場合には、グループ化条件を変えて、再度グルーピングし直し探索を続けることができるので、より良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
In the above production schedule creation device, when the predetermined end condition is satisfied, the control unit uses a new predetermined condition as the second condition instead of the second condition currently used. It is preferable that a second group is generated by grouping, and the creation unit is made to create a candidate schedule with the second group as the first group.
According to this configuration, the conditions for grouping can be changed, so that there is a high possibility that a better production schedule can be created.
Further , according to this configuration, when a better plan cannot be searched with the current grouping condition, the grouping condition can be changed and the grouping can be performed again to continue the search. The possibility that it can be created is increased.
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記製品を処理するためには、前記設備の段取替えが必要であり、前記第1及び第2条件は、同一グループに属する製品を連続して処理した場合に前記段取替えを行う必要があるときは、これら製品は同一グループとしないという条件を含むことが好ましい。
Further, in the above production schedule creation device, in order to process the product, it is necessary to change the setup of the equipment, and the first and second conditions are when the products belonging to the same group are processed continuously. When it is necessary to perform the setup change, it is preferable to include a condition that these products are not in the same group.
この構成によれば、段取替えが発生しないグループを処理単位としてスケジューリングするので、段取替えの回数を減らしたスケジュールを作成することができる可能性が高くなる。 According to this configuration, since a group in which no setup change occurs is scheduled as a processing unit, there is a high possibility that a schedule with a reduced number of setup changes can be created.
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記評価手段は、前記初期スケジュール又は前記候補スケジュールに含まれる前記段取替えの回数が少ないほど、前記初期スケジュール又は前記候補スケジュールの評価を高くすることが好ましい。
In the production schedule creation apparatus described above, it is preferable that the evaluation unit increases the evaluation of the initial schedule or the candidate schedule as the number of times of setup change included in the initial schedule or the candidate schedule is smaller.
この構成によれば、段取替えの回数が少ないスケジュールに高い評価がなされるので、生産性の高いスケジュールが最適なスケジュールとして決定される可能性が高くなる。 According to this configuration, since a high evaluation is made on a schedule with a small number of setup changes, there is a high possibility that a highly productive schedule is determined as an optimal schedule.
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記設備以外の設備を考慮した大日程スケジュールを記憶する記憶手段を備え、前記作成手段は、前記大日程スケジュールに基づいた候補スケジュールであって、前記大日程スケジュールにおける前記製品それぞれの処理を行うときから、所定期間以内に処理を行う候補スケジュールを作成することが好ましい。 In the production schedule creation device described above, the production schedule creation device further includes storage means for storing a large schedule that takes into account equipment other than the equipment, and the creation means is based on the large schedule. a candidate schedules, from the time of performing the product of each process in the atmospheric scheduled dates, it is preferable to create a candidate schedules for performing processing within a predetermined time period.
この構成によれば、他の設備を考慮した大日程スケジュールに基づいてスケジューリングするので、例えば、大日程スケジュールが工場全体の生産性や納期等を考慮したスケジュールであれば工場全体の生産性や納期等を満たしつつ、個々の設備の生産性を考慮したスケジュールを作成することが可能となる。また、大日程スケジュールにおける処理から所定期間内で処理することを条件としてスケジュールの探索範囲を絞るので、より高速にスケジュールを作成することが可能となる。 According to this configuration, scheduling is performed based on a large schedule that takes into account other equipment. For example, if the large schedule is a schedule that takes into consideration the productivity and delivery date of the entire factory, the productivity and delivery date of the entire factory It is possible to create a schedule that takes into account the productivity of individual facilities while satisfying the above. In addition, since the search range of the schedule is narrowed on condition that the process is performed within a predetermined period from the process in the large schedule, the schedule can be created at a higher speed.
本発明にかかる生産スケジュール生産装置は、複数種類の製品を生産する場合のスケジュールの作成を、より高速に行い、且つ、より最適なスケジュールの作成を行うことができる。 The production schedule production apparatus according to the present invention can create a schedule for producing a plurality of types of products at a higher speed and can create a more optimal schedule.
<実施形態>
<概要>
多品種多工程の製品を、複数の生産ラインで製造する工場全体の生産スケジュールは、納期を遵守するのはもちろん、工場全体の生産性を最大化するものであることが望まれ、加えて、このようなスケジュールを、迅速に作成できることが望まれる。このような生産ラインとしては、例えば鉄鋼・銅板・アルミ板等の素材系工場の生産ラインが挙げられる。
<Embodiment>
<Overview>
The production schedule of the whole factory that manufactures multi-product and multi-process products on multiple production lines is expected to maximize the productivity of the whole factory as well as complying with the delivery date. It is desirable that such a schedule can be created quickly. As such a production line, for example, a production line of a material factory such as steel, copper plate, aluminum plate or the like can be cited.
このような多品種多工程の製品を複数の生産ラインで製造する工場全体の生産スケジュールは、多品種の製品を、単独の生産ラインで製造する設備の生産スケジュールの集合体ということができる。従って、全体のスケジュールを考慮しつつ、この単独の生産ラインの生産性を高めることが、工場全体の生産性を高めることにつながる。生産ラインは複数種類の製品を製造するために、段取替えを行う。圧延工程における圧延ロールの交換等である。この段取替えの回数を減らすことが生産性を高める大きな1要因となる。 The production schedule of the whole factory that manufactures such multi-product and multi-process products on a plurality of production lines can be said to be a collection of production schedules for facilities that manufacture multi-product products on a single production line. Therefore, increasing the productivity of this single production line while considering the overall schedule leads to an increase in the productivity of the entire factory. The production line performs setup changes to produce multiple types of products. For example, replacement of a rolling roll in the rolling process. Reducing the number of times of setup change is one major factor that increases productivity.
また、スケジュールを高速に作成するためには、計算量を減らす必要があり、その為には、スケジューリング対象の個数を減らすことが考えられる。 Further, in order to create a schedule at high speed, it is necessary to reduce the amount of calculation. To that end, it is conceivable to reduce the number of scheduling targets.
実施形態の生産スケジュール作成装置は、段取替え等を考慮して製品をグループ化し、グループを処理単位としてスケジュールを作成し、更に、そのグループをグループ化してスケジュールを作成することを繰り返すことで、スケジューリングの対象の数を徐々に減らしながら最適なスケジュールを探索するものである。従って、工場全体の生産性を可能な限り高くしたスケジュールを短時間で作成することが可能となる。 The production schedule creation apparatus according to the embodiment groups products in consideration of setup change, creates a schedule with the group as a processing unit, and further repeats the creation of a schedule by grouping the group. The optimal schedule is searched while gradually reducing the number of subjects. Therefore, it is possible to create a schedule in which the productivity of the entire factory is as high as possible in a short time.
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<構成>
図1は、生産スケジュール作成装置1000の機能ブロックの構成を示す図である。
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a functional block configuration of the production
生産スケジュール作成装置1000は、生産スケジュール作成制御部1001、入力部1002及び出力部1003を備えて構成される。
The production
入力部1002は、生産スケジュールを作成するプログラム等を起動するコマンド等の各種コマンド、及び、スケジュールの作成等を行う上で必要な各種データを生産スケジュール作成装置1000に入力する機器である。例えば、キーボードやマウス等である。
The
出力部1003は、入力部1002から入力されたコマンドやデータ、及び、生産スケジュール作成装置1000によって作成されたスケジュール等を出力(提示)する機器である。例えばCRTディスプレイ、LCD、有機ELディスプレイ、及び、プラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
The
生産スケジュール作成制御部1001は、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路等を備えて構成され、機能的に、初期計画作成部1100、計画探索部1200、最適計画判定部1300、計画評価部1400、大日程計画記憶部1500、操業条件記憶部1600、グループ化条件記憶部1700、及び、最適計画記憶部1800を備え、制御プログラムに従い入力部1002、及び、出力部1003を当該機能に応じてそれぞれ制御する。尚、生産スケジュール立案処理部1001内の矢印は、機能ブロック間のデータの流れを表す。
The production schedule
初期計画作成部1100は、大日程計画記憶部1500に記憶されている数日〜数か月程度の生産計画である大日程計画を読み出し、最初の生産スケジュールである初期計画を作成する機能を有する。作成された初期計画は、計画探索部1200、及び、最適計画判定部1300に渡される。
The initial plan creation unit 1100 has a function of reading a large schedule plan that is a production plan of several days to several months stored in the large schedule
この初期計画作成部1100は、スケジュール作成の際、操業条件記憶部1600に記憶されている各種情報を読み出し、読み出した情報に基づいて初期計画を作成する。作成する方法は、従来の方法の何れかで作成するものとするが、初期計画は、読み出した大日程計画に矛盾せず、高速に計画立案出来るものが望ましいことから、生産スケジュール作成装置1000では、注文毎に大日程計画において処理予定されている日を変えずに、且つ、段取り替えに係る時間を考慮せずに並べる、といったルールを採用する。
The initial plan creation unit 1100 reads various information stored in the operation
計画探索部1200は、初期計画作成部1100から受け取った初期計画を基に、探索処理を制御し、候補計画を作成する。具体的には、製品をグループ化し、グループを処理単位として候補計画を作成することを繰り返す。作成された候補計画は、最適計画判定部1300に渡される。グループ化に際して、計画探索部1200は、グループ化条件記憶部1700から読み出した条件に応じてグループ化を行う。このグループ化の方法については、後の<グループ化>の項で説明する。また、計画を作成する方法は、従来の方法の何れかで作成するものとする。但し、納期を遵守し、工場全体の生産性を最大化することを目的としてスケジューリングを行う。
The
最適計画判定部1300は、後述する計画評価部1400が算出した計画の評価を基に、最も評価の高い計画を判定し、最適計画記憶部1800に記憶する機能を有する。具体的には、初期計画作成部110又は計画探索部1200から受け取った計画の評価を計画評価部1400に依頼し、計画評価部1400から受け取った評価が最適計画記憶部1800に記憶されている計画の評価よりも高い場合は、受け取った評価の計画で最適計画判定部1300に記憶されている計画を更新する。
The optimal
計画評価部1400は、最適計画判定部1300から受け取った計画の評価を行い、評価結果を最適計画判定部1300に通知する機能を有する。この評価の方法については、後の<評価方法>の項で説明する。
The
大日程計画記憶部1500は、予め、数日〜数か月程度の生産計画である大日程計画を記憶しておく機能を有する。この大日程計画は、工場全体の、生産性や納期等を考慮してスケジューリングした計画である。
The large schedule
操業条件記憶部1600は、初期計画作成部1100での初期計画や、計画探索部1200での候補計画の作成に必要な情報を、予め記憶しておく機能を有する。例えば、注文情報、設備能力の情報、生産ラインの情報等である。また、計画を作成(探索)する際の条件を記憶しておく。実施形態では、大日程計画によって決定されている大まかな処理時間から大きく外れない範囲でスケジュールを探索する事ができるような条件を設定する。例えば、それぞれの注文が大日程計画における処理予定日から1日(この値は任意に設定可能)以上ずれないという制約をユーザが設定して記憶させる。この制約を入れることで、探索範囲が狭まり、さらに効率よくスケジュールの探索が可能となる。更に、大日程計画作成時に考慮した事(工場全体の生産性や納期など)を満たしつつ、個々の設備の生産性を考慮したスケジュールを作成することが可能となる。
The operation
グループ化条件記憶部1700は、製品をグループ化する際のグループ化条件を記憶しておく機能を有する。
The grouping
最適計画記憶部1800は、最適計画を記憶する機能を有する。
The optimum
これらの大日程計画記憶部1500等の記憶部は、その用途に応じて、例えば、生産スケジュール作成装置1000のいわゆるワーキングメモリとなるRAM(Random Access Memory)等の揮発性の記憶素子、ROM(Read Only Memory)や書換え可能なEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性の記憶素子、ハードディスク等により構成される。
These storage units such as the large-scale
また、生産スケジュール作成装置1000は、ユーザから入力部1002を介して入力されたコマンドに応じて、最適計画記憶部1800等の各記憶部の内容を出力部1003に表示させたり、入力部1002を介してグループ化条件記憶部1700等の記憶部の内容を作成、修正等を行う機能も有している。
Further, the production
このような構成の生産スケジュール作成装置1000は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成可能であり、ハードディスク等の記憶部に格納されている計画探索方法をプログラムしたソフトウェアを実行することによって上述の計画探索部1200がコンピュータに機能的に構成される等する。尚、コンピュータには、図1に示す他の機能部のうちの1または複数が構成されてもよい。
The production
スケジュール作成方法等をプログラムしたプログラムが生産スケジュール作成装置1000のハードディスク等の記憶部に格納されていない場合には、これらを記録した記録媒体から外部記憶部を介して生産スケジュール作成装置1000内の記憶部にインストールされるように構成してもよく、また、これらプログラムを管理するサーバ(不図示)からネットワーク及び通信インタフェース部を介して各プログラムがダウンロードされるように構成してもよい。また、大日程計画記憶部1500等に記憶されているデータは、このデータを記憶した記録媒体によって外部記憶部を介して生産スケジュール作成装置1000に入力されるように構成してもよく、また、ユーザからネットワーク及び通信インタフェース部を介して生産スケジュール作成装置1000に入力されるように構成してもよい。
When a program for programming a schedule creation method or the like is not stored in a storage unit such as a hard disk of the production
<生産スケジュールの対象>
ここで、生産スケジュール作成装置1000が、スケジュールを作成する対象例について説明する。以下、この対象例についてスケジュールを作成する場合を説明する。
<Target of production schedule>
Here, an example of an object for which the production
<設備>
対象は、1設備とする。
<Equipment>
The target is one facility.
本設備は、一度に一つの注文しか処理できず、また異なる種類の注文を連続して処理する場合には、段取替えが発生する可能性があるものとする。実施形態では、説明の便宜上、発生する段取りとして、AとBとがあるものとし、その段取替えには、1/5日(5分の1日)、すなわち、4.8時間要するものとする。なお、この段取替えの時間は、後述する注文1本分の処理時間と同じである。 This equipment can only process one order at a time, and if different types of orders are processed in succession, a setup change may occur. In the embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that there are A and B as setups to be generated, and the setup change takes 1/5 day (1/5 day), that is, 4.8 hours. . Note that the time for this setup change is the same as the processing time for one order to be described later.
更に、設備能力として、通常であれば、注文毎に処理能力が異なる場合があるが、本実施形態では、注文5本/日を処理能力とする。もちろん、注文毎に処理能力を変更してもよい。例えば、注文Aについては、1時間で1注文を処理し、注文Bについては、2時間
で1注文を処理する等である。
Further, as the equipment capacity, the processing capacity may be different for each order if it is normal, but in this embodiment, the processing capacity is set to 5 orders / day. Of course, the processing capacity may be changed for each order. For example, for order A, one order is processed in one hour, for order B, one order is processed in two hours, and so on.
尚、実施形態では、説明の便宜上、1設備を対象としているが、複数の設備を対象としてもよい。 In the embodiment, for convenience of explanation, one facility is targeted, but a plurality of facilities may be targeted.
<注文>
受注した注文の状況を図3に示す。
<Order>
FIG. 3 shows the status of the received order.
図3は、注文情報テーブル1610の構成及び内容の例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration and contents of the order information table 1610.
注文情報テーブル1610は、操業条件記憶部1600に予め記憶され、初期計画作成部1100等によって参照される。
The order information table 1610 is stored in advance in the operation
注文情報テーブル1610は、注文名1611、段取条件1612、注文量1613、及び、納期1614で構成される。
The order information table 1610 includes an
注文名1611は、ある注文を特定し区別するための名前を示す。実施形態では、注文名1611が「注文A−1」、「注文A−2」〜「注文F−2」の16個の注文を想定する。以下、「注文名1611が「注文A−1」の注文」等を、単に、「注文「A−1」」等というものとする。
The
また、この注文名のアルファベットが同じ注文は、同種類の注文であるとする。例えば、製品が同種類であるなどである。例えば、注文「A−1」と注文「A−2」は、異なる注文であるが、同種の製品の注文である。 Also, it is assumed that orders with the same alphabet in the order name are of the same type. For example, the product is the same type. For example, the order “A-1” and the order “A-2” are different orders but are orders of the same type of product.
段取条件1612は、注文名1611が示す注文を処理する場合に、必要な段取条件を示す。実施形態では、「A」又は「B」である。また、段取条件が同じ注文を連続して処理する場合は、段取替えは不要となる。例えば、注文「A−2」の処理を開始しようとする場合、その前に処理していた注文が注文「A−1」であったとする。この場合は、注文名1611が「注文A−1」であるレコードに段取条件1612として設定されている段取条件が「A」であり、注文名1611が「注文A−2」であるレコードに段取条件1612として設定されている段取条件が「A」であるので、段取替えは行わない。また、その前に処理していた注文が注文「B−1」であった場合は、注文名1611が「注文B−1」であるレコードに段取条件1612として設定されている段取条件は「B」であり、注文「A−2」の段取条件「A」と異なるので、段取替えが必要となる。以下、「注文名1611が「注文A−1」であるレコードに段取条件1612として設定されている段取条件「A」」等を、単に、「注文「A−1」の段取条件「A」」等というものとする。
The
注文量1613は、注文名1611で示される注文における必要量を示す。以下、「注文名1611が「注文A−1」であるレコードに注文量1613として設定されている必要量」等を、単に、「注文「A−1」の注文量」等というものとする。
The
実施形態では、量「1」を最小単位としてスケジューリングを行う。例えば、注文「A−1」の注文量が「3」であるので、注文「A−1」に追番を振って、「A−1−01」、「A−1−02」、「A−1−03」の3つの注文としてスケジューリングを行う。この「A−1−01」等を注文1本というものとし、上記<設備>の項で説明したように、この注文1本を設備で処理する場合、1/5日(5分の1日)、すなわち、4.8時間要するものとする。 In the embodiment, scheduling is performed with the quantity “1” as a minimum unit. For example, since the order quantity of the order “A-1” is “3”, an order number is assigned to the order “A-1”, and “A-1-01”, “A-1-02”, “A-1” Scheduling is performed as three orders “−1-03”. Assuming that this “A-1-01” etc. is one order, and as explained in the section <Equipment> above, when processing this one order by equipment, 1/5 day (1/5 day) ), That is, 4.8 hours.
納期1614は、注文名1611で示される注文を処理する設備における納期を示す。ここでは、納期を年月日ではなく、ある日から何日目として示す。以下、「注文名1611が「注文A−1」であるレコードに納期1614として設定されている納期」等を、単に、「注文「A−1」の納期」等というものとする。
The
<大日程計画>
大日程計画の内容を図4に示す。生産スケジュール作成装置1000は、この大日程計画に基づいて、最適なスケジュールを作成する。
<Large schedule plan>
The contents of the large schedule are shown in FIG. The production
図4は、大日程計画1510の構成及び内容の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration and contents of the
大日程計画1510は、大日程計画記憶部1500に予め記憶され、初期計画作成部1100等によって参照される。
The
大日程計画1510は、注文名&追番1511、及び、処理日1512で構成される。
The
注文名&追番1511は、1本の注文を特定し区別するための識別子(以下、「注文番号」という。)を示す。
The order name &
処理日1512は、注文名&追番1511で示される注文を、設備で処理する日を示す。実施形態では、年月日ではなく、計画における1日目、2日目というように表すものとする。また、処理日1512は、処理する日を示すのみで、処理する順番を示してはいない。
The
上述の<注文>の項で説明したように、注文番号で示される注文は、スケジューリングの最小単位の注文であり、注文名とその追番で表す。注文1本に4.8時間要するので、大日程計画1510では、1日あたり5本の注文を処理し、納期が守られるように54本の注文のスケジューリングがなされている。
As described above in the section <Order>, the order indicated by the order number is an order of the minimum unit of scheduling and is represented by the order name and its serial number. Since one order takes 4.8 hours, the
<最適計画(最適解)の探索方法>
本実施形態では、最適解の探索、すなわち、候補計画の作成、及び、暫定解(最適解)の更新については、公知の技術である局所探索法を用いるものとする。本手法は、計算時間は早いものの、局所最適解に陥るという問題がある。生産スケジュール作成装置1000では、この問題を解決するため、スケジューリング対象のグループを探索毎に、すなわち、候補計画を作成する毎に変更する事で局所最適解の脱出が可能となっている。
<Search method for optimal plan (optimal solution)>
In the present embodiment, a local search method that is a known technique is used for searching for an optimal solution, that is, for creating a candidate plan and updating a provisional solution (optimal solution). This method has a problem that it falls into a local optimal solution although the calculation time is fast. In order to solve this problem, the production
更に、本実施形態では、あるグループ化条件で最適解を見つけたとしても、そのグループ化の条件を変えて探索を行うことで、より最適な計画を立案することとしている。 Furthermore, in this embodiment, even if an optimal solution is found under a certain grouping condition, a more optimal plan is made by performing a search while changing the grouping condition.
<評価方法>
初期計画作成部1100で作成した初期計画、及び、計画探索部1200で作成した候補計画の評価の方法を説明する。この処理は、計画評価部1400が行う処理である。
<Evaluation method>
A method for evaluating the initial plan created by the initial plan creation unit 1100 and the candidate plan created by the
生産スケジュール作成装置1000における計画の評価では、納期遅れ量と生産性とについて評価する。そして、これらの評価値に基づいて計画の評価値を算出する。
In the evaluation of the plan in the production
まず、納期遅れ量については、注文毎の納期遅れ日数の合計値を納期遅れ量の評価値とする。尚、注文毎に優先度を変えても良く、納期遅れ日数が一定値を超えると、納期遅れ量が増大する等、遅れ日数と遅れ量の関係を指数的に表現することとしてもよい。 First, regarding the delivery delay amount, the total value of the delivery delay days for each order is used as the evaluation value of the delivery delay amount. The priority may be changed for each order, and the relationship between the number of days delayed and the amount of delay may be expressed exponentially, for example, when the number of days delayed in delivery exceeds a certain value, the amount of delay in delivery is increased.
次に、生産性については、次の2つの項目について評価する。設備での段取替えの回数と、処理している注文の種類が変わった回数とである。処理している注文の種類が変わった回数とは、例えば、注文「A−1」の次に注文「D−1」を処理した場合である(図3参照)。注文「A−1」の段取条件は「A」であり、注文「D−1」の段取条件は「A」であるので、段取替えは発生しない。しかし、注文の種類が「A」と「D」であるので、処理している注文の種類が変わった回数がカウントされる。この回数を生産性の評価に用いるのは、段取替えが発生せずとも、同種の注文を連続して処理する場合の方が、種類が異なる注文を連続して処理するよりも作業性は良いという観点からである。尚、段取替え回数ではなく、段取替えに要した時間等を基に評価値を算出してもよい。段取替えの種類によって要する時間が異なる場合に、特に有効である。 Next, regarding the productivity, the following two items are evaluated. These are the number of setup changes at the facility and the number of changes in the type of order being processed. The number of times the type of the order being processed is changed is, for example, the case where the order “D-1” is processed after the order “A-1” (see FIG. 3). Since the setup condition of the order “A-1” is “A” and the setup condition of the order “D-1” is “A”, no setup change occurs. However, since the types of orders are “A” and “D”, the number of changes in the type of order being processed is counted. The number of times used for productivity evaluation is better when processing the same type of orders consecutively than when processing different types of orders, even if there is no setup change. From this point of view. Note that the evaluation value may be calculated not based on the number of times of setup change but based on the time required for the setup change. This is particularly effective when the time required varies depending on the type of setup change.
ここで、評価値の算出例を、初期計画を用いて説明する。 Here, an example of calculating the evaluation value will be described using an initial plan.
図5に、初期計画作成部1100が作成した初期計画1810を示す。初期計画1810は、順序1811、注文名&追番1812、段取条件1813、処理開始時刻1814、処理終了時刻1815、及び、グループ名1816で構成される。但し、初期計画作成部1100が作成するのは、順序1811〜処理終了時刻1815である。グループ名1816は、後述する計画探索部1200が作成する。
FIG. 5 shows an
順序1811は、設備で処理する注文の順番を示す。段取替えの時間は、注文を処理していないので順番は設定しない。
The
注文名&追番1812は、順序1811で示される順番で処理する注文を示す。この注文名&追番1812には、大日程計画1510の注文名&追番1511に設定されている54個の注文番号が設定される。この設定順序は、初期計画作成部1100が注文名&追番1511で示される1本の注文を処理単位としてスケジューリングを行った結果である。
The order name &
段取条件1813は、注文名&追番1812で示される注文番号の注文を処理するのに必要な段取条件を示す。この段取条件には、注文番号の注文名が注文名1611として設定されている、注文情報テーブル1610のレコードに段取条件1612として設定されている段取条件が設定される。例えば、注文名&追番1812が「注文A−1−01」のレコードの段取条件1813として、注文名1611が「注文A−1」のレコードに段取条件1612として設定されている「A」が設定される。段取条件1813に設定される段取が変わる場合は、段取替えの時間が設けられる。例えば、順序1811が「11」と「12」の間である。
The
処理開始時刻1814は、注文名&追番1812で示される注文番号の注文の処理を開始する日時を示し、処理終了時刻1815は、処理を終了する日時を示す。処理開始時刻1814から処理終了時刻1815までの時間は、4.8時間、すなわち4時間48分である。
The
グループ名1816は、注文名&追番1812で示される注文が属するグループの名称を示す。このグループ化は、計画探索部1200が行う。グループ化については、<グループ化>の項で説明する。
The
初期計画1810の評価値は、上述した3つの項目の評価値、すなわち、納期遅れ量、段取替え回数、及び、注文の種類が変わった回数を用いて、以下のように算出する。
The evaluation value of the
納期遅れは発生していないため納期遅れ量は“0”、段取替え回数は、“9”、注文の種類が変わった回数(矢印1〜12参照)は、“12”である。
Since no delivery delay has occurred, the delivery delay amount is “0”, the number of setup changes is “9”, and the number of orders changed (see
次に、各評価項目に重みを設け、各項目の評価値の合計を評価値とする。例えば、納期遅れ量の重みを「10」、段取替え回数の重みを「1」、注文の種類が変わった回数の重みを「0.1」とすると、初期計画1810の評価値は10×0+1×9+0.1×12=10.2となる。この評価方法の場合、評価値が小さいほど、計画の評価が高いことになる。
Next, a weight is provided for each evaluation item, and the sum of the evaluation values of each item is used as the evaluation value. For example, if the weight of the delivery delay amount is “10”, the weight of the number of setup changes is “1”, and the weight of the number of times the order is changed is “0.1”, the evaluation value of the
尚、重みづけを用いる他に、優先順位を設けてもよい。例えば、優先順位を、納期遅れ量、段取替え回数、注文の種類が変わった回数の順とし、納期遅れ量が最も優先順位が高いとする。この場合は、仮に、段取替え回数が9回から0回に減ったとしても、納期遅れが発生している場合には、その計画の評価は低くするなどである。 In addition to using weights, priorities may be provided. For example, the priority is set in the order of the delivery delay amount, the number of setup changes, and the number of orders changed, and the delivery delay amount has the highest priority. In this case, even if the number of setup changes is reduced from 9 to 0, if the delivery date is delayed, the evaluation of the plan is lowered.
<グループ化>
次に、注文をグループ化する際の条件について説明する。計画探索部1200は、このグループ化条件に則ってグループ化を行う。グループ化条件は、グループ化条件記憶部1700に記憶されている。また、このクループ化条件は、複数記憶されているものとし、計画探索部1200は、新たな条件で探索を開始する場合には、予め決められた順序で条件を選択して探索を行う。
<Grouping>
Next, conditions for grouping orders will be described. The
このグループ化は、最初に注文をグループ化する場合、すなわち、初期計画をグループ化する場合と、グループ化されたグループを更にグループ化する場合、すなわち、候補計画をグループ化する場合との2つがある。 This grouping is divided into two cases: grouping orders first, i.e. grouping initial plans, and grouping grouped groups further, i.e. grouping candidate plans. is there.
以下、あるグループ化条件を例にとって説明する。 Hereinafter, a description will be given taking a grouping condition as an example.
まず、初期計画をグループ化する場合のグループ化条件を説明する。 First, grouping conditions for grouping initial plans will be described.
グループ化条件は、「同一日に実施される同種の注文を1グループとする。但し、段取替えを含まないものとする」とする。例えば、注文情報テーブル1610の注文「D−1」の段取条件は「A」であり、注文「D−2」の段取条件は「B」であるので、注文「D−1」と注文「D−2」とが連続して同じ日に処理されたとしても、注文「D−1」が処理された後に段取替えが行われるため、注文「D−1」と注文「D−2」とは同じグループとはならない。 The grouping condition is “same order executed on the same day as one group, but not including setup change”. For example, since the setup condition of the order “D-1” in the order information table 1610 is “A” and the setup condition of the order “D-2” is “B”, the order “D-1” is ordered. Even if “D-2” is processed consecutively on the same day, the order change is performed after the order “D-1” is processed, so the order “D-1” and the order “D-2” are processed. Are not in the same group.
初期計画1810(図5参照)を例にとると、グループ名1816に示すようなグループ分けがなされる。グループ名は、注文の種類を示すアルファベットと追番で示される。注文の種類を示すアルファベットは、注文名のアルファベットと同じものが振られる。例えば、順序1811が「1」〜「11」の注文は、注文の種類は「A」であるが、処理開始時刻1814の日が異なるので、処理開始時刻1814の日が同日の順序1811が「1」〜「5」の注文が、グループ名1816「グループA−1」として1つのグループとなる。
Taking the initial plan 1810 (see FIG. 5) as an example, grouping as shown by a
初期計画1810から更に最適解を探索する場合に、通常であれば、注文名&追番1812で示される注文、すなわち、54個の注文がスケジューリング対象となる。しかし、生産スケジュール作成装置1000では、21個のグループをスケジューリング対象として最適解を探索する。従って、計算量を大幅に減らすことができ、より短時間で最適解を求めることが可能となる。
When further searching for an optimal solution from the
次に、候補計画をグループ化する場合のグループ化条件を説明する。 Next, grouping conditions for grouping candidate plans will be described.
この場合のグループ化条件は、「同種の注文を1グループとする。但し、段取替えを含まないものとする」とする。初期計画をグループ化する場合のグループ化条件と比べて、「同一日に実施される」という条件がはずされる。 The grouping condition in this case is “the same kind of orders is one group, but no setup change is included”. Compared to the grouping condition for grouping the initial plan, the condition “Implemented on the same day” is removed.
ここで、候補計画のグループ化例を、図6を用いて説明する。 Here, an example of grouping candidate plans will be described with reference to FIG.
図6に、初期計画1810を基に、計画探索部1200が、初期計画1810のグループ名1816で示されるグループを処理単位として作成した候補計画1820を示す。ここでは、段取替えの回数が、9回から5回に減り、生産性が上がるようなスケジューリングとなっている。
FIG. 6 shows a
候補計画1820は、順序1821、グループ名1822、段取条件1823、処理開始時刻1824、処理終了時刻1825、対応注文1(1826)、対応注文2(1827)、対応注文3(1828)、対応注文4(1829)、対応注文5(1830)、及び、新グループ名1831で構成される。但し、計画探索部1200は、候補計画として、順序1821〜対応注文5(1830)を作成し、更に候補計画を探索する前に新グループ名1831を作成する。
順序1821は、初期計画1810の順序1811と同様であり、設備で処理する注文の順番を示す。段取替えの時間は、注文を処理していないので順番は設定しない。
The
グループ名1822は、順序1821で示される順番で処理するグループのグループ名を示す。このグループ名1822には、初期計画1810のグループ名1816に設定されていた21個のグループ名が設定される。この設定順序は、計画探索部1200がグループ名1816で示されるグループを処理単位としてスケジューリングを行った結果である。
The
段取条件1823は、グループ名1822で示されるグループの注文を処理するのに必要な段取条件を示す。すなわち、グループ名1822で示されるグループに属する注文の段取条件が設定される。例えば、グループ名1822が「グループA−1」のグループには、初期計画1810のグループ名1816が「グループA−1」のレコードに注文名&追番1812として設定されている注文「A−1−01」〜「A−2−02」が属することになる。従って、注文情報テーブル1610の注文「A−1」の段取条件「A」が設定されることになる。グループ化の条件に、同種の注文であり、段取替えが発生しないことが含まれているため、同じグループに属する注文の段取条件は同じである。
The
処理開始時刻1824は、グループ名1822で示されるグループに属する注文の処理を開始する日時を示し、処理終了時刻1825は、処理を終了する日時を示す。処理開始時刻1824から処理終了時刻1825までの時間は、グループに属する注文の本数に応じて異なる。
The process start time 1824 indicates the date and time when processing of an order belonging to the group indicated by the
対応注文1(1826)〜対応注文5(1830)は、グループ名1822で示すグループに属する注文の注文番号を示す。具体的には、グループ名1822で示すグループ名が、1つ前の計画、すなわち、初期計画1810のグループ名1816として設定されているレコードに、注文名&追番1812として設定されている注文番号を設定する。この例では、各グループに属している注文の最大値が5個である。
Corresponding order 1 (1826) to corresponding order 5 (1830) indicate the order numbers of orders belonging to the group indicated by the
新グループ名1831は、グループ名1822で示されるグループが属するグループの名称を示す。
The
候補計画1820(図6参照)を例にとると、新グループ名1831に示すようなグループ分けがなされる。このグループ化は、計画探索部1200が、更に最適解の検索を行う前に行う。
Taking the candidate plan 1820 (see FIG. 6) as an example, grouping as shown by the
グループ名は、注文の種類を示すアルファベットと追番で示され、アルファベットの前には、何回目のグループ化であるかが示される。図6では、初期計画1810をグループ化したグループ(初期計画1810のグループ名1816参照)に対するグループ化であるので、アルファベットの前に「2」が付される。
The group name is indicated by an alphabet indicating the type of order and a serial number, and the number of times of grouping is indicated before the alphabet. In FIG. 6, since it is grouping with respect to a group obtained by grouping the initial plan 1810 (see the
例えば、順序1821が「1」〜「3」の注文は、処理開始時刻1824の日は異なっているが、注文の種類は「A」であるので、新グループ名1831「グループ2A−1」として1つのグループとなる。
For example, orders with the
候補計画1820から更に最適解を探索する場合に、更にグループ化することで、10個のグループをスケジューリング対象として最適解を探索することになる。
When further searching for an optimal solution from the
ここで、図7に、図6の候補計画1820の新グループ名1831で示される10個のグループをスケジューリング対象として、計画探索部1200がスケジューリングした結果である候補計画1840を示す。
Here, FIG. 7 shows a
候補計画1840では、段取替えの回数が、候補計画1820の5回から3回に減り、生産性が上がるようなスケジューリングとなっている。
In the
候補計画1840は、順序1841、グループ名1842、段取条件1843、処理開始時刻1844、処理終了時刻1845、対応グループ1(1846)、対応グループ2(1847)及び対応グループ3(1848)で構成される。但し、更に候補計画を探索する前には、候補計画1820の新グループ名1831に相当する欄を作成し追加する。
The
順序1841、グループ名1842、段取条件1843、処理開始時刻1844及び処理終了時刻1845は、それぞれ、候補計画1820の順序1821、グループ名1822、段取条件1823及び処理終了時刻1825と同様の内容を示す。但し、グループ名1842には、候補計画1820の新グループ名1831に設定されていた10個のグループ名が設定され、その順序は、計画探索部1200が新グループ名1831で示されるグループを処理単位としてスケジューリングを行った結果である。
The order 1841,
対応グループ1(1846)、対応グループ2(1847)及び対応グループ3(1848)は、グループ名1842で示すグループに属するグループ名を示す。具体的には、グループ名1842で示すグループ名が、1つ前の計画、すなわち、候補計画1820の新グループ名1831として設定されているレコードに、グループ名1822として設定されているグループ名を設定する。この例では、各グループに属しているグループの最大値が3個である。
Corresponding group 1 (1846), corresponding group 2 (1847), and corresponding group 3 (1848) indicate group names belonging to the group indicated by
候補計画1840以降に作成される候補計画は、候補計画1840と同様の構成となる。
Candidate plans created after
ここで、候補計画1820と候補計画1840との評価値を算出してみる。
Here, the evaluation values of the
候補計画1820の評価値は、納期遅れは発生していないため納期遅れ量は“0”、段取替え回数は、“5”、注文の種類が変わった回数は、“9”であるので、納期遅れ量の重みを「10」、段取替え回数の重みを「1」、注文の種類が変わった回数の重みを「0.1」とすると、候補計画1820の評価値は10×0+1×5+0.1×9=5.9となる。
The evaluation value of the
候補計画1840の評価値は、納期遅れは発生していないため納期遅れ量は“0”、段取替え回数は、“3”、注文の種類が変わった回数は、“8”であるので、候補計画1840の評価値は10×0+1×3+0.1×8=3.8となる。
The
このように、グループ化を繰り返していくことでスケジューリング対象の個数を減らしていくので、計算量を大幅に減らすことができ、より短時間で最適解を求めることが可能となる。また、1つ前の探索において、陥っていた局所最適解から脱出でき、より良いスケジュールを立案可能となっている。すなわち、初期計画1810、候補計画1820、候補計画1840と計画の探索を行う毎に、「10.2」、「5.9」、「3.8」と評価が上がっていき、より良いスケジュールの立案がなされていることが確認できる。
In this way, the number of scheduling objects is reduced by repeating grouping, so that the amount of calculation can be greatly reduced, and an optimal solution can be obtained in a shorter time. Further, in the previous search, it is possible to escape from the local optimal solution that has fallen, and it is possible to plan a better schedule. That is, every time the
ここでは、あるグループ化条件、すなわち、初期計画をグループ化する場合のグループ化条件が「同一日に実施される同種の注文を1グループとする。但し、段取替えを含まないものとする」で、候補計画をグループ化する場合のグループ化条件が「同種の注文を1グループとする。但し、段取替えを含まないものとする」であるグループ化条件を説明した。他のグループ化条件としては、例えば、「1グループに属する注文の本数の上限」の条件や「段取条件で処理できる時間の上限」の条件を加える等したものとする。 Here, a certain grouping condition, that is, a grouping condition in the case of grouping the initial plan is “one order of the same kind executed on the same day as one group. However, it is assumed that no setup change is included”. In the case of grouping candidate plans, the grouping condition is described as “the same kind of orders are set as one group, but no setup change is included”. As other grouping conditions, for example, a condition of “upper limit of the number of orders belonging to one group” or “upper limit of time that can be processed by the setup condition” is added.
また、実施形態では、新たな探索条件として新たなグループ化条件を用いることとしているが、他の探索条件を付加、削除、変更等してもよい。 In the embodiment, a new grouping condition is used as a new search condition. However, other search conditions may be added, deleted, changed, or the like.
<動作>
以下、生産スケジュール作成装置1000の動作について、図2、及び、図5〜図7を用いて説明する。適時、図3の注文情報テーブル1610、及び、図4の大日程計画1510を参照する。
<Operation>
Hereinafter, the operation of the production
図2は、生産スケジュール作成装置1000の最適計画作成処理を説明するためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the optimum plan creation process of the production
まず、ユーザは、スケジュールを作成するために必要な情報をマスタファイル(不図示)から読み出して作成する。具体的には、スケジューリング対象の大日程計画1510を読み出して大日程計画記憶部1500に記憶させる。また、スケジューリングに必要な情報を読み出して、必要に応じて注文情報テーブル1610等を作成して操業条件記憶部1600に記憶させる。また、グループ化条件を作成して、グループ化条件記憶部1700に記憶させる。尚、マスタファイルには、生産スケジュール作成装置1000において生産スケジュールの作成を行う際に必要な、さまざまな情報が記憶されているものとする。
First, a user reads and creates information necessary for creating a schedule from a master file (not shown). Specifically, the
次に、ユーザは、入力部1002を介してスケジュールの作成を指示するコマンドを入力する。
Next, the user inputs a command for instructing creation of a schedule via the
生産スケジュール作成制御部1001は、スケジュールの作成を指示するコマンドが入力された旨の通知を受けると、初期計画作成部1100に初期計画の作成を指示する。
When the production schedule
指示を受けた初期計画作成部1100は、注文情報テーブル1610、及び、生産スケジュール立案処理に必要な各種情報を操業条件記憶部1600から読み出し、また、大日程計画1510を大日程計画記憶部1500から読み出す(ステップS10)。
Upon receiving the instruction, the initial plan creation unit 1100 reads out the order information table 1610 and various information necessary for the production schedule planning process from the operation
大日程計画1510等を読み出した初期計画作成部1100は、大日程計画1510を基に初期計画1810を作成し(ステップS11)、作成した初期計画1810を最適計画判定部1300及び計画探索部1200に渡す。
The initial plan creation unit 1100 that has read the
初期計画1810を受け取った最適計画判定部1300は、受け取った初期計画1810(図5参照)を計画評価部1400に渡して、評価を依頼する。
Receiving the
依頼を受けた計画評価部1400は、上述の<評価の方法>の項で説明したように評価を行い(ステップS12)、評価値を最適計画判定部1300に返す。初期計画1810の評価値は、「10.2」である。
Upon receiving the request, the
評価値を渡された最適計画判定部1300は、初期計画1810を評価値と対応付けて最適計画記憶部1800に記憶させる(ステップS13)。
The optimum
また、初期計画作成部1100から初期計画1810を受け取った計画探索部1200は、グループ化条件記憶部1700からグループ化条件を読み出し(ステップS14)、上述の<グループ化>の項で説明したように、読み出したグループ化条件に則って初期計画1810をグループ化する(ステップS15)。具体的には、グループ名1816に示すようにグループ化する。
In addition, the
グループ化を行った計画探索部1200は、グループを処理単位として候補計画1820(図6参照)を作成し(ステップS16)、作成した候補計画1820を最適計画判定部1300に渡す。
The
候補計画1820を受け取った最適計画判定部1300は、受け取った候補計画1820を計画評価部1400に渡して、評価を依頼する。
The optimal
依頼を受けた計画評価部1400は、上述の<評価の方法>の項で説明したように評価を行い(ステップS17)、評価値を最適計画判定部1300に返す。具体的には、評価値「5.9」を返す。
Upon receiving the request, the
評価値を渡された最適計画判定部1300は、最適計画記憶部1800に記憶されている初期計画1810と対応付けて記憶されている評価値と、計画評価部1400から渡された評価値とを比べて、計画評価部1400から渡された評価値の方が評価が高い場合(ステップ18:Yes)、候補計画1820をその評価値と対応付けて最適計画記憶部1800に記憶させる(ステップS19)。この際、初期計画1810とその評価値とを消去する。尚、消去せずに、最も評価が高い計画(最適解)がわかるようにして記憶しておいてもよい。
The optimum
具体的には、初期計画1810の評価値は「10.2」、候補計画1820の評価値は「5.9」であり、候補計画1820の評価の方が高いので、初期計画1810に代えて候補計画1820をその評価値と対応付けて最適計画記憶部1800に記憶させる。
Specifically, the evaluation value of the
一方、計画評価部1400から渡された評価値の方が評価が低い場合(ステップ18:No)は、最適計画記憶部1800に記憶されている計画を書き換えないので、最適計画記憶部1800には、その時点までの最も評価が高い計画(最適解)が記憶されていることになる。
On the other hand, if the evaluation value passed from the
次に、計画探索部1200は、現在のグループ化条件(探索条件)での探索を終了するか否かを判断する(ステップS20)。具体的には、探索を行って候補計画を作成したにも関わらず最適計画記憶部1800に記憶されている計画(最適解)が更新されないことが一定回数続いた場合、もしくは、探索処理の時間が一定時間を経過した場合に終了すると判断する。この一定回数、もしくは一定時間は、許容できる計算時間、及び、利用する計算機の性能等によって利用者で設定する。
Next, the
探索を終了しないと判断した場合(ステップS20:No)、計画探索部1200は、ステップS15から処理を行う。
When it is determined that the search is not terminated (step S20: No), the
具体的には、計画探索部1200は、候補計画1820をグループ化し(ステップS15、新グループ名1831参照)、この10個のグループをスケジューリング対象として候補計画1840(図7参照)を作成する(ステップS16)。そして、作成した候補計画1820を最適計画判定部1300に渡す。最適計画判定部1300は、受け取った候補計画1840を計画評価部1400に渡して、評価を依頼し、依頼を受けた計画評価部1400は、上述の<評価の方法>の項で説明したように評価を行い(ステップS17)、評価値「3.8」を最適計画判定部1300に返す。評価値を渡された最適計画判定部1300は、最適計画記憶部1800に記憶されている候補計画1820の評価値が「5.9」であるので(ステップ18:Yes)、候補計画1840をその評価値「3.8」と対応付けて最適計画記憶部1800に記憶させる(ステップS19)。この際、候補計画1820を消去する。
Specifically, the
一方、ステップS20において、探索を終了すると判断した場合(ステップS20:Yes)、計画探索部1200は、計画の探索を終了するか否かを判断する(ステップS21)。具体的には、異なるグループ化条件(探索条件)を設定した探索(ステップS15〜ステップS20)を所定回数行ったこと、または、新たなグループ化条件における探索で、一度も最適計画記憶部1800に記憶されている最適解が更新されない場合に、終了と判断する。
On the other hand, when it is determined in step S20 that the search is to be ended (step S20: Yes), the
計画の探索を終了すると判断した場合(ステップS21:Yes)、計画探索部1200は、出力部1003に最適計画記憶部1800に記憶されている計画を表示させる(ステップS22)。例えば、候補計画1840(図7参照)を基にグループ化を行い、計画の探索を行ったが、最適計画記憶部1800に記憶されている最適解が更新されなかった場合は、候補計画1840が最適解として表示される。
When it is determined that the plan search is to be ended (step S21: Yes), the
一方、計画の探索を終了しないと判断した場合(ステップS21:No)、計画探索部1200は、ステップS14から処理を開始する。具体的には、グループ化条件記憶部1700に記憶されているグループ化条件のうち、新しいグループ化条件を用いて、最適計画記憶部1800に記憶されている計画のスケジューリング対象であったグループ(初期計画1810が記憶されている場合は、注文)をグループ化して、探索を続行する。尚、初期計画1810をメモリに記憶しておき、初期計画1810のスケジューリング対象をグループ化するところから開始してもよい。また、最適計画記憶部1800に記憶されている計画ではなく、計画探索部1200が作成した最も新しい計画のスケジューリング対象をグループ化するところから開始してもよい。
On the other hand, when it is determined that the plan search is not finished (step S21: No), the
以上により、高速に、大日程計画を考慮する事で工場全体の生産性や納期を考慮し、かつ各工程においても生産性の高いスケジュールが立案可能となる。 As described above, it is possible to take into consideration the productivity and delivery date of the entire factory by considering a large schedule at high speed, and to make a highly productive schedule in each process.
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.
1000 生産スケジュール作成装置
1001 生産スケジュール作成制御部
1002 入力部
1003 出力部
1100 初期計画作成部
1200 計画探索部
1300 最適計画判定部
1400 計画評価部
1500 大日程計画記憶部
1600 操業条件記憶部
1700 グループ化条件記憶部
1800 最適計画記憶部
1510 大日程計画
1610 注文情報テーブル
1810 初期計画
1820 1840 候補計画
1000 Production
Claims (7)
複数個の製品から成る第1のグループを処理単位として、候補スケジュールを作成する作成手段と、
前記初期スケジュールで処理する製品を第1条件を用いてグループ化して前記第1のグループを生成し、前記作成手段に候補スケジュールを作成させる第1処理と、前記作成手段が候補スケジュールを作成した際に処理単位とした第1のグループを、第2条件を用いて更にグループ化して第2のグループを生成し、当該第2のグループを前記第1のグループとして、前記作成手段に候補スケジュールを作成させることを繰り返す第2処理とを行う制御手段と、
前記初期スケジュール及び前記作成手段が作成した候補スケジュールそれぞれを評価する評価手段と、
前記評価手段が評価した前記初期スケジュール及び前記候補スケジュールのうち、最も高い評価のスケジュールを最適なスケジュールとして決定する決定手段と
を備えることを特徴とする生産スケジュール作成装置。 A production schedule creation device for creating a schedule of equipment for sequentially processing a plurality of types of products from an initial schedule created in advance ,
Creating means for creating a candidate schedule using a first group of a plurality of products as a processing unit;
Wherein the product to be processed in the initial schedule groups using a first condition to generate the first group, a first process for creating a candidate schedule to said creation means, when said producing means a candidate schedule the first group was treated units, and further grouped by using the second condition to generate a second group, the second group as the first group, to create a candidate schedule to said creating means Control means for performing a second process of repeating the process ;
Evaluation means for evaluating each of the initial schedule and the candidate schedule created by the creation means;
A production schedule creation device comprising: a determination unit that determines a schedule with the highest evaluation among the initial schedule and the candidate schedule evaluated by the evaluation unit as an optimal schedule.
前記所定の終了条件とは、前記作成手段が作成した候補スケジュールの評価が、それ以前に作成した候補スケジュールの評価及び前記初期スケジュールの評価のうち最も高い評価を上回らない連続回数が所定回数を超えたことであること
を特徴とする請求項1に記載の生産スケジュール作成装置。 The control means performs the second process until a predetermined end condition is satisfied,
The predetermined end condition is that the number of consecutive times that the evaluation of the candidate schedule created by the creation unit does not exceed the highest evaluation among the evaluation of the candidate schedule created earlier and the evaluation of the initial schedule exceeds the predetermined number of times. production schedule creation device according to claim 1, characterized in that it has.
を特徴とする請求項2に記載の生産スケジュール作成装置。 When the predetermined end condition is satisfied, the control unit generates a second group by grouping using a new predetermined condition as the second condition instead of the second condition currently used. , the second group as the first group, the production schedule creation device according to claim 2, characterized in that repeated thereby creating a candidate schedule to the creating means.
前記第1及び第2条件は、同一グループに属する製品を連続して処理した場合に前記段取替えを行う必要があるときは、これら製品は同一グループとしないという条件を含むこと
を特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の生産スケジュール作成装置。 In order to process the product, it is necessary to change the equipment.
The first and second conditions include a condition that, when products belonging to the same group are successively processed, the products need not be in the same group when the setup change is required. The production schedule creation device according to any one of claims 1 to 3.
を特徴とする請求項4に記載の生産スケジュール作成装置。 5. The production schedule creation according to claim 4, wherein the evaluation unit increases the evaluation of the initial schedule or the candidate schedule as the number of times of the setup change included in the initial schedule or the candidate schedule decreases. apparatus.
前記作成手段は、前記大日程スケジュールに基づいた候補スケジュールであって、前記大日程スケジュールにおける前記製品それぞれの処理を行うときから、所定期間以内に処理を行う候補スケジュールを作成すること
を特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の生産スケジュール作成装置。 The production schedule creation device further includes storage means for storing a large schedule that takes into account equipment other than the equipment,
The creation means is a candidate schedule based on the large schedule, and creates a candidate schedule that performs processing within a predetermined period from when each of the products in the large schedule is processed. The production schedule creation device according to claim 1.
複数個の製品から成る第1のグループを処理単位として、候補スケジュールを作成する作成工程と、
前記初期スケジュールで処理する製品を第1条件を用いてグループ化して前記第1のグループを生成し、前記作成工程で候補スケジュールを作成する第1処理と、前記作成工程で候補スケジュールを作成した際に処理単位とした第1のグループを、第2条件を用いて更にグループ化して第2のグループを生成し、当該第2のグループを前記第1のグループとして、前記作成工程で候補スケジュールを作成することを繰り返す第2処理とを行う制御工程と、
前記初期スケジュール及び前記作成工程で作成した候補スケジュールそれぞれを評価する評価工程と、
前記評価工程で評価した前記初期スケジュール及び前記候補スケジュールのうち、最も高い評価のスケジュールを最適なスケジュールとして決定する決定工程と
を備えることを特徴とする生産スケジュール作成方法。
A production schedule creation method used in a production schedule creation device that creates a schedule of equipment that sequentially processes a plurality of types of products from an initial schedule created in advance ,
A creation process for creating a candidate schedule using a first group of a plurality of products as a processing unit;
When the products to be processed in the initial schedule are grouped using a first condition to generate the first group, and the candidate schedule is created in the creation step, and the candidate schedule is created in the creation step the first group was treated units, and further grouped by using the second condition to generate a second group, the second group as the first group, to create a candidate schedules the generation step and a control step of performing a second process of repeating the you,
An evaluation step for evaluating each of the candidate schedules created in the initial schedule and the creation step;
A determination process for determining a schedule with the highest evaluation among the initial schedule and the candidate schedule evaluated in the evaluation process as an optimal schedule.
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