JP5775803B2 - 製造ラインシミュレーションモデル構築方法、製造ラインシミュレーションモデル構築装置、及び製造ラインシミュレーションモデル構築プログラム - Google Patents
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Description
また,特許文献2の方式は,稼働率が非ボトルネックの工程の段取,搬送時間を予測しない方式である。
製造ラインシミュレーションモデル構築処理は,工程LT予測式構築処理S100,LT予測誤差算出処理S200,簡略化工程決定処理S300,シミュレーション実行処理S400,シミュレーション精度と計算時間の表示処理S600で構成されている。工程LT予測式構築処理S100は,生産実績から,各工程のリードタイムを近似的に算出する予測式を構築する。例えば,各部品の各工程到着時の仕掛作業量から各工程のリードタイムを算出する予測式を構築する。LT予測誤差算出処理S200では,工程LT予測式構築処理S100で構築した予測式を用いて算出したリードタイムの,リードタイムの実績値に対する誤差を算出する。簡略化工程決定処理S300は,LT予測誤差算出処理S200で算出したリードタイム予測誤差に基づいて,前記予測式を適用する工程を決定する。例えば,誤差が小さい工程に前記予測式を適用する。シミュレーション実行処理S400は,簡略化工程決定処理S300で決定した工程における,各部品のリードタイムを前記予測式で算出し,予測式を適用しない工程に対しては従来のモデルを用いて,シミュレーションを実行する。シミュレーション精度と計算時間の表示処理S600は,シミュレーション実行処理S400の結果を集計する。例えば,各部品のリードタイムの精度と,計算時間を集計する。精度と計算時間が目標値を達成していれば製造ラインシミュレーションモデル構築処理を終了し,達成していなければ簡略化工程決定処理S300に戻る。
ステップS100では,工程LT予測式構築処理を実行する。工程LT予測式構築処理では,利用者が工程LT予測式パラメータ数入力領域131aからパラメータ2入力領域131cに入力したパラメータを用いて,工程LTを近似的に算出する工程LT予測式を構築する。処理の詳細を図14のフローチャートに示す。
ステップS104では,各部品が,各工程で処理完了してから次の工程で処理完了するまでの間の,工程LT予測式パラメータの値を算出し,変数PARAMi,j,kに代入する。ここで,PARAMi,j,kは,工程番号iの工程の,部品番号jの部品の工程LTを算出するための,パラメータ番号kのパラメータの値である。ステップS104では,工程LT予測式パラメータを全て取得し,PARAMi,j,kにそれぞれ代入する。例えば,パラメータ番号1のパラメータが「設備台数」である場合,ステップS104では,工程情報記憶領域1103から工程番号iの工程の設備台数を取得し,PARAMi,j,1にそれぞれ代入する。本発明は,工程LT予測式パラメータを限定するものではない。仕掛作業量や,総作業時間,後工程の仕掛作業量を工程LT予測式パラメータとしてもよい。
ステップS202では,シミュレーション結果記憶領域1104または生産実績記憶領域1105から,各工程を通過する部品数を算出し,変数PARTNUMiにそれぞれ代入する。PARTNUMiは工程番号iの工程を通過する部品数である。
ステップS203では,工程LT予測式構築処理S100で構築した工程LT予測式を用いて,予測LTを全て算出し,変数LT’ i,jにそれぞれ代入する。ここで,LT’ i,jは工程番号iの工程を通過する部品番号jの部品の予測LTである。
ステップS204では,カウンタiの値に1を代入し,以降S204を通るたびに,iに1を追加する。
ステップS302では,ステップS302で取得したレコードの簡略化欄にTRUEを格納する。
ステップS403からステップS412は,イベント管理情報テーブルにレコードがある間,繰り返す。
ステップS404では,イベント管理情報記憶領域1109より,イベント時刻欄の値が最も小さいイベントのレコードを選択する。
ステップS407では,処理済みのイベントをイベント管理情報記憶領域1109から削除する。
ステップS408では,ステップS404で選択したイベントの工程番号欄1109fの値で特定される工程における,部品番号欄1109dの値で特定される部品の予測LTを算出する。ステップS408は,予測LT算出処理ステップS203と同様の処理であるため,説明を省略する。
ステップS412では,イベント管理情報テーブルにレコードがあるかどうか判定する。あるならS403に戻り,ないならS413に進む。
ステップS413では,シミュレーション精度集計処理S413を実行する。シミュレーション精度集計処理S413は,構築パラメータ記憶領域1108に格納された製造ラインシミュレーション精度評価指標に基づいて,シミュレーション精度を算出する。処理の詳細を図24のフローチャートに示す。
ステップS414では,現在時刻を取得し変数TFINISHに代入し,変数TSIMに(TFINISH - TSTART)を代入する。TSIMは,計算時間である。
ステップS4063からステップS4065では,発送イベントを処理する。
ステップS4063では,対象部品発送処理を実行する。対象部品発送処理S4063は,図19における処理(1)に相当する。処理の詳細を図21のフローチャートに示す。
ステップS4065では,前工程発送処理を実行する。前工程発送処理S4065は,図19における処理(3)に相当する。処理の詳細を図23のフローチャートに示す。
ステップS4062aでは,イベント管理情報記憶領域1109に新しいレコードを追加し,イベント種類番号欄1109bの値を2に,イベント種類名称欄1109cの値を「発送」に,部品番号欄1109dの値,品種番号欄1109eの値,工程番号欄1109fの値,時刻欄1109gの値を,ステップS404で選択されたイベントの対応する欄の値にそれぞれ設定する。
ステップS4062bでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,部品番号欄1104a,工程番号欄1104dの値が作業完了イベントと同じで,状態番号欄1104bの値が2(状態名称欄1104cの値が「作業」)であるレコードを検索し,レコード番号を変数iに代入する。
ステップS4063bでは,品種情報記憶領域1102のレコードi+1の工程番号欄1102dの値を取得し変数PROCNEXTに代入し,作業時間欄1102eの値を取得しTIMENEXTに代入する。
ステップS4063cでは,工程情報記憶領域1103から,工程番号欄1103aの値がPROCNEXTのレコードを検索し,変数iにそれぞれ代入する。
ステップS4063dでは,レコードiの工程前バッファ容量欄1103d,設備台数欄1103cの値を取得し,変数BUFLIM’とDEVLIM’にそれぞれ代入する。
ステップS4063eでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,工程番号欄1104dの値がイベントと同じ工程で作業中の部品数を算出し,変数DEVに代入する。
ステップS4063fでは,シミュレーション結果テーブルから,工程番号PROCNEXTの工程の工程前バッファに仕掛っている部品数,工程番号PROCNEXTの工程で作業中の部品数を算出し,変数BUF’,DEV’にそれぞれ代入する。
ステップS4063gでは,変数BUFLIM’が変数BUF’より大きいかどうかを判定する。大きければステップS4063hに進む。大きくなければ対象部品発送処理S4063を終了する。
ステップS4063hでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,部品番号欄1104aの値,工程番号欄1104dの値がイベントと同じで, 状態番号が3のレコードを検索し,レコード番号を変数iに代入する。
ステップS4063iでは,ステップS4063hで検索したレコードiの終了時刻欄1104fの値をステップS404で選択されたイベントの時刻欄1109gの値に設定する。
ステップS6063kでは,シミュレーション結果記憶領域1104に新しいレコードを追加し,部品番号欄1104aの値をステップS404で選択されたイベントの部品番号欄1104aの値と同じに,工程番号欄1104dの値をProNEXTに,状態番号欄1104bの値を1に,状態名称欄1104cの値を「作業前停滞」に,開始時刻欄1104eの値をステップS404で選択されたイベントの時刻欄1109gの値に設定する。
ステップS4063lでは,イベント管理情報記憶領域1109に新しいレコードを追加し,イベント種類番号欄1109bの値を1に,イベント種類名称欄1109cの値を「作業完了」に,部品番号欄1109dの値,品種番号欄1109eの値をステップS404で選択されたイベントと同じに,工程番号欄1109fの値をPROCNEXTに,時刻欄1109gの値を(ステップS404で選択されたイベントの時刻欄1109gの値 + TIMENEXT)に設定する。
ステップS4063mでは,シミュレーション結果記憶領域1104に新しいレコードを追加し,部品番号欄1104aの値をステップS404で選択されたイベントの部品番号欄1109aの値と同じに,工程番号欄1104dの値をPROCNEXTに,状態番号欄1104bの値を2に,状態名称欄1104cの値を「作業」に,開始時刻欄1104eの値をステップS404で選択されたイベントの時刻欄1109gの値に設定する。
ステップS4064aでは,工程情報記憶領域1103から,工程番号欄1103aの値がステップS404で選択されたイベントと同じレコードを検索し,レコード番号を変数iに代入する。
ステップS4064bでは,工程情報記憶領域1103のレコードiの工程前バッファ容量欄1103dの値を取得し変数BUFLIMに代入し,設備台数欄1103cの値を取得し変数DEVLIMに代入する。
ステップS4064cでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,工程番号がイベントと同じ工程の工程前バッファに仕掛っている部品数,工程で作業中の部品数を算出し,変数BUF’,DEV’にそれぞれ代入する。
ステップS4064eでは,変数BUFが0より大きいかを判定する。大きければ,ステップS4064fに進む。大きくなければ,工程前バッファ発送処理S4064を終了する。
ステップS4064fでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,イベントと同じ工程の工程前バッファで,作業前停滞状態である部品を検索し,部品番号,品種番号を変数PART,KINDにそれぞれ代入する。
ステップS4064gでは,品種情報記憶領域1102から,品種番号欄1102aの値がKINDであり,工程番号欄1102dの値がステップS404で選択されたイベントと同じレコードを検索し,レコード番号を変数iに代入する。
ステップS4064hでは,ステップS4064gで検索したレコードの作業時間欄1102eの値を取得し,変数TIMEに代入する。
ステップS4064jでは,シミュレーション結果記憶領域1104に新しいレコードを追加し,工程番号欄1104dの値をステップS404で選択されたイベントの工程番号欄1109gの値と同じに,部品番号欄1104aの値をPARTに,状態番号欄1104bの値を2に,状態名称欄1104cの値を「作業」に,開始時刻欄1104eの値をステップS404で選択されたイベントの時刻欄1109gの値に設定する。
ステップS4064kでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,部品番号欄1104aの値,工程番号欄1104dの値がステップS404で選択されたイベントと同じ,状態番号欄1104の値が1であるレコードを検索し,レコード番号を変数iに代入する。
ステップS4064lでは,ステップS4064kで検索したレコードの終了時刻欄1104fの値をステップS404で選択されたイベントの時刻欄1109fの値に設定する。
ステップS4065aでは,品種情報記憶領域1102から,品種番号欄1102a,工程番号欄1102dの値がイベントと同じであるレコードを検索し,レコード番号を変数iに代入する。
ステップS4065bでは,品種情報記憶領域1102のレコードi-1の工程番号欄1102dの値を取得し,変数PROCBEFに代入する。
ステップS4065cでは,工程情報記憶領域1103から,工程番号欄1103aの値がイベントと同じであるレコードを検索し,レコード番号を変数iに代入する。
ステップS4065dでは,シミュレーション結果テーブルから,工程番号PROCBEFの工程で作業中の部品数を算出し,変数DEVに代入する。
ステップS4065eでは,変数DEVの値が0より大きいかを判定する。大きいなら,ステップS4065fに進む。大きくなければ,前工程発送処理S4065を終了する。
ステップS4065fでは,レコードiの工程前バッファ容量を取得し変数BUFLIMに代入する。
ステップS4065gでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,工程番号欄1104dの値がイベントと同じ工程の工程前バッファで作業前停滞状態の部品数を算出し,変数BUFに代入する。
ステップS4065iでは,シミュレーション結果記憶領域1104から,作業前停滞状態であり,次工程がステップS404で選択されたイベントの対象工程と同じである部品を検索し,部品番号,品種番号を変数PART,KINDにそれぞれ代入する。
ステップS413bでは,カウンタiの値に1を代入し,繰り返しの度に1追加する。
ステップS413cではシミュレーション結果記憶領域1104から,部品番号欄1104aの値がPARTi,工程番号欄1104dの値が1であるレコードを検索し,そのレコードの開始時刻欄1104eの値を取得し,変数STARTiに代入する。
ステップS413dではシミュレーション結果記憶領域1104から,部品番号欄1104aの値がPARTiのレコードの中で,工程番号欄1104dの値が最大であるレコードを検索し,そのレコードの終了時刻欄1104fの値を取得し,変数FINISHiに代入する。
ステップS413fでは,LTAVEに(Σi(FINISHi - STARTi)/DATANUM)を代入する。LTAVEは全部品の平均製造LTである。
図26は,シミュレーション精度・計算時間を表示する表示画面例であり,当該表示画面は例えば,シミュレーション精度・時間表示領域141a,LT予測誤差表示ボタン領域142bを有する。LT予測誤差表示ボタン領域141bを選択することで,図27のLT予測誤差および簡略化工程の表示画面が表示される。シミュレーション精度・時間表示領域141aには,シミュレーション精度集計処理S413で算出した平均製造LTであるLTAVE,およびシミュレーション実行処理S400で算出した計算時間TSIMが表示される。利用者は表示された結果から,どの結果がシミュレーション精度および計算時間の目標値を達成したのか確認する。また,LT予測誤差および簡略化工程を確認すべき結果を判断し,LT予測誤差表示ボタン領域141bを選択することで,LT予測誤差および簡略化工程の結果を確認する。
Claims (15)
- 記憶部と、制御部と、入力部とを備えた処理装置において実行される、複数の工程を有する製造ラインにおけるシミュレーションモデルを構築する製造ラインシミュレーションモデル構築方法であって、
過去に実施されたシミュレーションの結果または生産実績から、各工程のリードタイムを近似的に予測する予測式を構築するステップと、
前記予測式と過去に実施したシミュレーションとの誤差、または、前記予測式と生産実績との誤差を、各工程別に算出するステップと、
算出された工程別の誤差の情報に基づき、いずれの工程において、前記予測式を使用した簡略化シミュレーションを適用するかを決定するステップと、
前記簡略化シミュレーションを適用することを決定した工程においては、前記予測式を使用した工程リードタイムを適用した製造ラインシミュレーションを実行するステップと、
を備えることを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築方法。 - 請求項1に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築方法において、
前記製造ラインシミュレーションを実行した結果のシミュレーション時間及びシミュレーション精度を表示するステップと、をさらに備えることを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築方法。 - 請求項1に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築方法において、
前記簡略化シミュレーションを適用することを決定した工程においては、前記予測式を使用した工程リードタイムを適用した製造ラインシミュレーションを実行し、前記簡略化シミュレーションを選択しない工程では前記簡易化シミュレーションよりもシミュレーション時間が長く、シミュレーション精度の高い詳細シミュレーションを実行することにより、全工程の計算時間及びシミュレーション精度を算出することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築方法。 - 請求項3に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築方法において、
全工程の計算時間及びシミュレーション精度が目標の計算時間及びシミュレーション精度を達成していない場合は、前記工程別の誤差の情報に基づき、いずれの工程において、前記予測式を使用した簡略化シミュレーションを適用するかを再度決定することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築方法。 - 請求項1に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築方法において、
前記予測式は、パラメータを設定し、前記パラメータを説明変数として、重回帰分析または単回帰分析により構築されることを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築方法。 - 複数の工程を有する製造ラインにおけるシミュレーションモデルを構築する製造ラインシミュレーションモデル構築装置であって、
過去に実施されたシミュレーションの結果または生産実績を記憶する記憶部と、
利用者からの入力を受け付ける入力部と、
前記記憶部に記憶された情報を用いて情報処理を行う制御部とを備え、
前記制御部は、
前記記憶部に記憶された過去に実施されたシミュレーションの結果または生産実績から、各工程のリードタイムを近似的に予測する予測式を構築する処理と、
前記予測式と過去に実施したシミュレーションとの誤差、または、前記予測式と生産実績との誤差を、各工程別に算出する処理と、
算出された工程別の誤差の情報に基づき、いずれの工程において、前記予測式を使用した簡略化シミュレーションを適用するかを決定する処理と、
前記簡略化シミュレーションを適用することを決定した工程においては、前記予測式を使用した工程リードタイムを適用した製造ラインシミュレーションを実行する処理と、
を実行することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築装置。 - 請求項6に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築装置において、
前記制御部は、前記製造ラインシミュレーションを実行した結果のシミュレーション時間及びシミュレーション精度を表示する処理をさらに実行することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築装置。 - 請求項6に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築装置において、
前記制御部は、前記簡略化シミュレーションを適用することを決定した工程においては、前記予測式を使用した工程リードタイムを適用した製造ラインシミュレーションを実行し、前記簡略化シミュレーションを選択しない工程では前記簡易化シミュレーションよりもシミュレーション時間が長く、シミュレーション精度の高い詳細シミュレーションを実行することにより、全工程の計算時間及びシミュレーション精度を算出することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築装置。 - 請求項8に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築装置において、
前記制御部は、全工程の計算時間及びシミュレーション精度が目標の計算時間及びシミュレーション精度を達成していない場合は、前記工程別の誤差の情報に基づき、いずれの工程において、前記予測式を使用した簡略化シミュレーションを適用するかを再度決定することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築装置。 - 請求項6に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築装置において、
前記予測式は、パラメータを設定し、前記パラメータを説明変数として、重回帰分析または単回帰分析により構築されることを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築装置。 - 記憶部と、制御部と、入力部とを備えた処理装置において実行される、複数の工程を有する製造ラインにおけるシミュレーションモデルを構築する製造ラインシミュレーションモデル構築プログラムであって、
前記記憶部に記憶された過去に実施されたシミュレーションの結果または生産実績から、各工程のリードタイムを近似的に予測する予測式を構築する処理と、
前記予測式と過去に実施したシミュレーションの誤差、または、前記予測式と生産実績との誤差を、各工程別に算出する処理と、
算出された工程別の誤差の情報に基づき、いずれの工程において、前記予測式を使用した簡略化シミュレーションを適用するかを決定する処理と、
前記簡略化シミュレーションを適用することを決定した工程においては、前記予測式を使用した工程リードタイムを適用した製造ラインシミュレーションを実行する処理と、
を前記処理装置に実行させることを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築プログラム。 - 請求項11に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築プログラムにおいて、
前記製造ラインシミュレーションを実行した結果のシミュレーション時間及びシミュレーション精度を表示する処理と、をさらに前記処理装置に実行させることを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築プログラム。 - 請求項11に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築プログラムにおいて、
前記簡略化シミュレーションを適用することを決定した工程においては、前記予測式を使用した工程リードタイムを適用した製造ラインシミュレーションを実行し、前記簡略化シミュレーションを選択しない工程では前記簡易化シミュレーションよりもシミュレーション時間が長く、シミュレーション精度の高い詳細シミュレーションを実行することにより、全工程の計算時間及びシミュレーション精度を算出することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築プログラム。 - 請求項13に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築プログラムにおいて、
全工程の計算時間及びシミュレーション精度が目標の計算時間及びシミュレーション精度を達成していない場合は、前記工程別の誤差の情報に基づき、いずれの工程において、前記予測式を使用した簡略化シミュレーションを適用するかを再度決定することを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築プログラム。 - 請求項11に記載の製造ラインシミュレーションモデル構築プログラムにおいて、
前記予測式は、パラメータを設定し、前記パラメータを説明変数として、重回帰分析または単回帰分析により構築されることを特徴とする製造ラインシミュレーションモデル構築プログラム。
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