JP5998715B2 - 搬送要員数算出プログラム、搬送要員数算出装置、及び搬送要員数算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送要員数の算出プログラム、搬送要員数算出装置、及び搬送要員数算出方法に関する。

工場の生産ラインの設計においては、生産ラインを構成する各工程の作業時間が最短かつ均等になるように設計が行われる。各工程の作業場所には、組立作業員の他、部品棚等が配置される。部品棚には、当該工程において必要な部品が供給される。

部品棚への部品の供給は、「ミズスマシ」と呼ばれる、工場内において物流の役割を担う作業員によって行われる。ミズスマシの要員数の計算は、工場の生産ラインの設計の一部を構成する。コスト削減等の観点より、部品棚に十分な部品を供給可能な範囲で、ミズスマシの要員数ができるだけ少なくなるように生産ラインが設計されるのが望ましい。

従来、ミズスマシの要員数を計算するために、工場内のシミュレーションが実行されていた（例えば、特許文献１、特許文献２）。

特開２００３−１１４７０９号公報 特開２００３−１４１４３６号公報

しかしながら、シミュレーションの場合、１日に１〜２回程度の供給頻度の部品に関しても、１日分のシミュレーションが必要とされる。

また、ミズスマシの要員数ごとに、シミュレーションが行われる必要がある。具体的には、ミズスマシが一人の場合、二人の場合といったように、ミズスマシの要員数を変えながら、シミュレーションを繰り返し、各シミュレーション結果を比較して、最適なミズスマシの要員数が導出される。

したがって、シミュレーションを利用した場合、ミズスマシの要員数の計算が長期化する傾向にある。

そこで、一側面では、より少ない搬送要員数を算出することを目的とする。

一つの案では、部品を搬送する搬送要員の数をコンピュータに算出させる搬送要員数算出プログラムであって、部品を利用する複数の工程を１の工程又は複数の工程に分類する分類処理と、該分類処理によって分類された各工程に対して部品を搬送するために要する搬送要員の数を算出する処理とを前記コンピュータに実行させる。

一態様によれば、より少ない搬送要員数を算出することができる。

本発明の実施の形態における要員数算出装置のハードウェア構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における要員数算出装置の機能構成例を示す図である。 要員数算出装置が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 工程情報記憶部の構成例を示す図である。 計算テーブルの構成例を示す図である。 部品搬送情報記憶部の構成例を示す図である。 部品Ｃの搬送単位及びケース占有率を説明するための図である。 移動時間記憶部の構成例を示す図である。 全工程を担当範囲とする搬送経路の一例を示す図である。 計算テーブルのレコードの一回目の分類結果の例を示す図である。 分割後の各担当範囲の搬送経路を説明するための図である。 計算テーブルのレコードの二回目の分類結果の例を示す図である。 工程２と工程３との順番が入れ替えられた計算テーブルの例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態における要員数算出装置のハードウェア構成例を示す図である。図１の要員数算出装置１０は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１００、補助記憶装置１０２、メモリ装置１０３、ＣＰＵ１０４、インタフェース装置１０５、表示装置１０６、及び入力装置１０７等を有する。

要員数算出装置１０での処理を実現するプログラムは、記録媒体１０１によって提供される。プログラムを記録した記録媒体１０１がドライブ装置１００にセットされると、プログラムが記録媒体１０１からドライブ装置１００を介して補助記憶装置１０２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１０１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１０２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

メモリ装置１０３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１０２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１０４は、メモリ装置１０３に格納されたプログラムに従って要員数算出装置１０に係る機能を実現する。インタフェース装置１０５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１０６はプログラムによるＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。入力装置１０７はキーボード及びマウス等であり、様々な操作指示を入力させるために用いられる。

なお、記録媒体１０１の一例としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、又はＵＳＢメモリ等の可搬型の記録媒体が挙げられる。また、補助記憶装置１０２の一例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリ等が挙げられる。記録媒体１０１及び補助記憶装置１０２のいずれについても、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に相当する。

図２は、本発明の実施の形態における要員数算出装置の機能構成例を示す図である。図２において、要員数算出装置１０は、計算テーブル生成部１１１、搬送負荷算出部１１２、全体周回時間算出部１１３、初期値算出部１１４、分担決定部１１５、部分周回時間算出部１１６、要員数算出部１１７、工程入替部１１８、要員数確定部１１９、及び出力部１２０等を有する。これら各部は、要員数算出装置１０にインストールされたプログラムが、ＣＰＵ１０４に実行させる処理により実現される。

要員数算出装置１０は、また、工程情報記憶部１３１、部品搬送情報記憶部１３２、及び移動時間記憶部１３３等を利用する。これら各記憶部は、例えば、補助記憶装置１０２、又は要員数算出装置１０にネットワークを介して接続される記憶装置等を用いて実現可能である。

以上の機能構成によって、要員数算出装置１０は、或る製品（以下、「製品Ａ」という。）の生産ラインにおいて、当該生産ラインを構成する複数の作業工程（以下、単に「工程」という。）の作業場所に部品の搬送を行う搬送要員（以下、「ミズスマシ」という。）の要員数の算出等を行う。

工程情報記憶部１３１は、製品Ａの各工程に関する情報（以下、「工程情報」という。）を記憶する。工程情報には、各工程において使用される部品の数量等が含まれる。

部品搬送情報記憶部１３２は、部品の種類ごとに、当該種類の部品の搬送に関する情報を記憶する。

移動時間記憶部１３３は、製品Ａの生産ラインにおける、倉庫及び各工程間のミズスマシの移動時間を記憶する。倉庫とは、部品の保管場所をいう。ミズスマシは、例えば、倉庫において部品を台車に積載し、台車によって各工程に部品を搬送する。

計算テーブル生成部１１１は、ミズスマシの要員数の計算等に利用される一時的なテーブルを生成する。

搬送負荷算出部１１２は、各工程において使用される各部品の数量について、ミズスマシの１回の可搬量に対する割合を算出する。当該割合は、本実施の形態において「搬送負荷」と呼ばれる。

全体周回時間算出部１１３は、移動時間記憶部１３３が記憶する、工程間の移動時間に基づいて、一人のミズスマシが製品Ａの生産ラインの全工程に対して部品を搬送するための所要時間（以下、「全体周回時間」という。）を算出する。

初期値算出部１１４は、一つの工程の組立時間と、各工程において一つの製品Ａに使用される部品の数量とに基づいて、一人のミズスマシの可搬量に対して、全体周回時間の間に全工程において使用される部品の数量の比率（又は割合）を算出する。当該比率以上の最小の整数値が、ミズスマシの要員数の初期値とされる。

分担決定部１１５は、部品の搬送について、初期値算出部１１４又は要員数算出部１１７によって算出される要員数分の複数のミズスマシによる分担方法を決定する。分担方法の決定により、各工程への部品の搬送作業が、要員数分に分割される。各ミズスマシがいずれの工程のいずれの部品の搬送を担当するかが決定される。

部分周回時間算出部１１６は、移動時間記憶部１３３が記憶する、工程間の移動時間に基づいて、部品の搬送を分担するミズスマシごとに、当該ミズスマシが担当する工程に部品を１回搬送するための所要時間（以下、「部分周回時間」という。）を算出する。

要員数算出部１１７は、部品の搬送を分担するミズスマシごとに、当該ミズスマシの可搬量に対して、当該ミズスマシの部分周回時間の間に当該ミズスマシが担当する工程において使用される部品の数量の比率（又は割合）を算出する。要員数算出部１１７は、ミズスマシごとに算出された比率の合計値を算出し、当該合計値以上の最小の整数値を、ミズスマシの要員数とする。

工程入替部１１８は、作業順番を入替可能な工程に関して、工程の順番が入れ替えられた状態で要員数の算出が実行されるように、計算テーブルを更新する。

要員数確定部１１９は、初期値算出部１１４又は要員数算出部１１７によって算出される要員数のいずれかを、最終的に出力する要員数として確定する。より詳しくは、要員数確定部１１９は、要員数算出部１１７によって算出された要員数の方が、初期値算出部１１４によって算出された初期値より少なければ、分担決定部１１５以降が実行する処理を繰り返させる。当該処理が繰り返された場合、要員数確定部１１９は、新たに要員数算出部１１７によって算出された要員数の方が、前回の処理時に要員数算出部１１７によって算出された要員数よりも少なければ、分担決定部１１５以降が実行する処理を更に繰り返させる。繰り返し条件が満たされなくなったら、要員数確定部１１９は、要員数を確定させる。

出力部１２０は、要員数の確定結果等を出力する。

以下、要員数算出装置１０が実行する処理手順について説明する。図３は、要員数算出装置が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図３の処理は、例えば、入力装置１０７を介してユーザより入力される指示に応じて開始される。

ステップＳ１０１において、計算テーブル生成部１１１は、工程情報記憶部１３１に記憶されている工程情報を読み込み、当該工程情報に基づいて、計算テーブルを生成する。生成された計算テーブルは、例えば、メモリ装置１０３又は補助記憶装置１０２等に記憶される。

図４は、工程情報記憶部の構成例を示す図である。図４において、工程情報記憶部１３１は、組み付け作業ごとにレコードを記憶する。一つのレコードは、ＩＤ、工程名、部品名、数量、及び入替フラグ等の項目を含む。なお、本実施の形態において、組み付け作業とは、一つの工程内において、一種類の部品を使用して行われる作業をいう。したがって、複数種類の部品が使用される工程は、複数の組み付け作業を含む。

ＩＤは、レコード又は組み付け作業の識別子である。工程名は、当該組み付け作業が属する工程の識別名である。部品名は、当該組み付け作業において使用される部品の識別名である。数量は、当該組み付け作業において、部品名に係る部品が使用される数量（例えば、個数）である。入替フラグは、順番を入れ替え可能な工程を識別するための情報である。すなわち、入替フラグに同一の値が記憶されている工程同士は、その順番を入れ替え可能であることを示す。図４では、工程２と工程３との順番が入れ替え可能である例が示されている。

なお、図４に示される工程情報記憶部１３１には、工程順、かつ、組み付け作業順に、レコードが記憶されている。

図５は、計算テーブルの構成例を示す図である。図５において、計算テーブルは、組み付け作業ごとにレコードを含む。一つのレコードは、ＩＤ、工程名、部品名、数量、１回当たりの可搬量（以下、単に「可搬量」という。）、搬送負荷、及びグループＩＤ等を含む。

ＩＤ、工程名、部品名、及び数量の意味は、工程情報記憶部１３１のレコードの同名の項目の意味と同じである。ステップＳ１０１では、工程情報記憶部１３１に記憶されている各レコードのＩＤ、工程名、部品名、及び数量の値が、そのまま計算テーブルに転記される。したがって、計算テーブルには、工程情報記憶部１３１と同じ数のレコードが記憶される。

可搬量、搬送負荷、及びグループＩＤの値は、後述されるステップの実行に応じて記憶される。可搬量は、部品名に係る部品に関して、ミズスマシ一人が１回の搬送において搬送可能な数量の最大値である。本実施の形態において、一人のミズスマシは、一台の台車を使用して部品の搬送を行うこととする。したがって、ミズスマシ一人が１回の搬送において搬送可能な数量とは、一台の台車で搬送可能な、又は一台の台車に積載可能な数量である。

搬送負荷は、可搬量に対する数量の割合である。グループＩＤは、各組み付け作業に関する部品の搬送を担当するミズスマシの異同を識別する情報である。最初は、全工程に関して部品の搬送を担当するミズスマシは一人であるとして計算が行われるため、グループＩＤの値は空欄となっている。

続いて、搬送負荷算出部１１２は、部品搬送情報記憶部１３２を参照して、計算テーブルに記憶された各レコードに関する搬送負荷を算出する（Ｓ１０２）。

図６は、部品搬送情報記憶部の構成例を示す図である。部品搬送情報記憶部１３２は、部品（部品の種類）ごとに、部品名、搬送単位、ケース占有率、及び可搬量を記憶する。

搬送単位は、部品名に係る部品の１ケースあたりの数量である。ケースとは、部品の搬送時において、部品が格納される容器又は梱包物等をいう。ケースの形状や大きさ等は、部品の種類ごとに異なっていてよい。本実施の形態では、ケース単位で搬送が行われる例を説明する。したがって、搬送単位は、１ケースあたりの数量となる。

ケース占有率は、ミズスマシが部品の搬送に使用する台車におけるケースの占有率である。可搬量は、計算テーブルにおける可搬量と同義である。本実施の形態では、搬送単位÷ケース占有率の演算結果が可搬量となる。

例えば、図６において、部品Ｃについては、搬送単位は「２」であり、ケース占有率は「７０」である。この状態を図に表現すると、図７に示されるようになる。

図７は、部品Ｃの搬送単位及びケース占有率を説明するための図である。図７には、部品Ｃは１ケースあたり２個であり、当該ケースは、台車の７０％を占有する例が示されている。

ステップＳ１０２において、計算テーブル生成部１１１は、計算テーブルの各レコードに、当該レコードの部品名に対応する可搬量を、部品搬送情報記憶部１３２より転記する。また、計算テーブル生成部１１１は、計算テーブルの各レコードに関して、数量÷可搬量を算出し、算出結果を各レコードの搬送負荷に記憶する。その結果、計算テーブルは、図５に示した状態となる。

続いて、全体周回時間算出部１１３は、移動時間記憶部１３３を参照して、一人のミズスマシが製品Ａの生産ラインの全工程を担当範囲とした場合の、当該担当範囲における搬送経路の一周分の所要時間（全体周回時間）を算出する（Ｓ１０３）。担当範囲とは、ミズスマシが部品の搬送を担当する範囲をいい、本実施の形態では、工程と部品との組み合わせが最小単位とされる。したがって、同一工程において担当範囲が分割される場合もある。

図８は、移動時間記憶部の構成例を示す図である。図８において、移動時間記憶部１３３には、行方向に配列された倉庫又は工程と、列方向に配列された倉庫又は工程との組み合わせの区間に関して移動に必要な時間（以下、「移動時間」という。）が記憶されている。なお、移動時間の単位は、秒である。

本実施の形態において、全工程を担当範囲とした場合の搬送経路とは、図９に示されるような搬送経路をいう。

図９は、全工程を担当範囲とする搬送経路の一例を示す図である。図９において、倉庫と工程１との区間ｒ１、工程１と工程２との区間ｒ２、工程２と工程３との区間ｒ３、工程３と工程４との区間ｒ４、及び工程４と倉庫との区間ｒ５を含む搬送経路が、全工程の一周分の搬送経路である。

したがって、ステップＳ１０３において、全体周回時間算出部１１３は、区間ｒ１〜ｒ５の各区間に対応する移動時間を移動時間記憶部１３３より取得し、取得された移動時間の合計値を算出する。図８及び図９の例によれば、算出結果は以下の通りとなる。

４０＋２０＋２０＋２０＋５０＝１５０（秒）
続いて、初期値算出部１１４は、次の式（１）を用いて、ミズスマシの要員数の初期値を算出する（Ｓ１０４）。

｛（担当範囲の周回時間×１２０％）÷組立時間｝×Σ（１製品に必要な部品数÷可搬量）・・・（１）
ここで、組立時間は、タクトタイムともいい、一つの工程の作業時間をいう。生産ラインにおいて、各工程の作業時間は略均一とされるのが一般的であるため、組立時間は、完成品が生産される間隔であるともいえる。なお、組立時間は、例えば、補助記憶装置１０２等に予め記憶されている。

したがって、第一項である｛（担当範囲の周回時間×１．２）÷組立時間｝は、ミズスマシが、担当範囲を一周する間に、何個の製品が生産されるかを示す。一周分の移動時間が１．２倍されるのは、各工程における部品棚への部品の配置又は配列等の作業の所要時間を考慮したものである。したがって、１．２という数値は、適宜変更されてもよい。

また、第二項であるΣ（１製品に必要な部品数÷１回あたりの可搬量）は、１製品あたりに、何回の搬送が必要か、又は可搬量に対して何倍の部品が使用されるかを示す。Σは、括弧内が部品の種類毎に計算され、その計算結果の総和が算出されることを示す。

したがって、式（１）の計算結果は、担当範囲の搬送経路を一周する間に使用される部品の数量の、１回の可搬量に対する比率を示す。すなわち、式（１）の計算結果は、搬送経路を一周する間に、可搬量に対して何倍の部品が必要とされるか、又は使用されるかを示す値であるといえる。又は、式（１）の計算結果は、担当範囲の搬送経路を一周する間に必要な搬送回数を示すともいえる。更に、式（１）の計算結果は、搬送経路の周回時間あたりに、ミズスマシ何人分の作業量が必要とされるかを示す値であるともいえる。ここでいう作業量は、搬送経路の１周分の搬送作業を単位とする。

以下、式（１）の計算結果として得られる値を、「必要作業量」という。

ステップＳ１０４において、担当範囲は全工程であり、全工程の周回時間、すなわち、全体周回時間は、上記したように１５０秒である。したがって、タクトタイムが６０秒だとすると、本実施の形態において、必要作業量は、以下の通りとなる。

（１５０×１．２÷６０）×０．９０５＝２．７１５
なお、０．９０５は、式（１）の第二項の計算結果である。第二項の計算結果は、計算テーブルにおいて、担当範囲に対応するレコードの搬送負荷の合計値に一致する。ステップＳ１０４では、計算テーブルにおける全レコードの搬送負荷の合計値である。

続いて、初期値算出部１１４は、演算結果の値以上の最小の整数値を、ミズスマシの要員数の初期値とし、当該初期値を変数Ｎに代入する（Ｓ１０５）。変数Ｎは、ミズスマシの要員数の最低値を記憶するための変数である。ステップＳ１０５の時点では、ステップＳ１０４において算出された初期値が最低値となるため、当該初期値が変数Ｎに代入される。

すなわち、上記の演算結果は、全体周回時間の間に、１回あたりの可搬量に対して２．７１５倍の数量の部品が必要であること、２．７１５回の部品の搬送が必要であること、又は２．７１５人分の作業量が必要であることを示す。したがって、３人によって搬送が行われれば、いずれかの工程における部品切れの発生が回避されると考えられる。そこで、２．７１５以上の最小の整数値である３が、ミズスマシの要員数の初期値とされる。

続いて、分担決定部１１５は、担当範囲を、変数Ｎの値の数に分割する（Ｓ１０６）。担当範囲の分割は、部品の搬送について複数のミズスマシによる分担を意味する。担当範囲の分割は、計算テーブルに記憶されているレコード群の分類によって実現される。すなわち、分担決定部１１５は、計算テーブルに記憶されているレコード群を変数Ｎの値の数分のグループに分類する。この際、分担決定部１１５は、各グループに属するレコードの搬送負荷の合計値が略均等となるように、レコード群のグループ分けを行う。略均等の一形態として、各グループの搬送負荷の合計値の差が出来るだけ小さくなることが挙げられる。例えば、グループＡとグループＢとの二つのグループに分類される場合、グループＡに対する搬送負荷の合計値と、グループＢに対する搬送負荷の合計値との差が最小となるように、レコード群のグループ分けが行われてもよい。また、三つ以上のグループに分類される場合、搬送負荷の合計値が最小となるグループと、搬送負荷の合計値が最大となるグループとの搬送負荷の合計値の差が最小となるように、グループ分けが行われてもよい。

なお、本実の形態において、分担決定部１１５は、一人のミズスマシに複数の工程を担当させる場合、一人のミズスマシが担当する当該複数の工程は連続するようにグループ分けをする。

続いて、分担決定部１１５は、グループ分けの結果を計算テーブルに記憶する（Ｓ１０７）。具体的には、同一グループに分類されたレコードのグループＩＤには、同一の値が記憶される。異なるグループに分類されたレコードのグループＩＤには、異なる値が記憶される。

図１０は、計算テーブルのレコードの一回目の分類結果の例を示す図である。本実施の形態では、変数Ｎの値は３であるため、図１０では、計算テーブルのレコードが、グループＡ、Ｂ、及びＣの三つのグループに分類された結果が示されている。各グループに属するレコードのグループＩＤには、当該レコードが属するグループを識別するアルファベットが記録されている。その結果、３人のミズスマシによって、部品の搬送が分担されること、及びそれぞれが分担する担当範囲が計算テーブルに記録されたことになる。

なお、グループＡに属するレコードの搬送負荷の合計値は、０．２６６である。グループＢに属するレコードの搬送負荷の合計値は、０．３５０である。グループＢに属するレコードの搬送負荷の合計値は、０．２８９である。

以下、グループＡ、Ｂ、Ｃに係るそれぞれの担当範囲を、担当範囲Ａ、Ｂ、Ｃという。

なお、図１０において、担当範囲Ｂと担当範囲Ｃとは、工程Ｃに関して重複している。但し、工程Ｃにおいて、担当範囲Ｂに含まれる部品と、担当範囲Ｃに含まれる部品とは異なる。本実施の形態では、工程と部品との組み合わせが最小単位とされるからである。

仮に、工程を最小単位としたい場合は、そのような制限が設けられてもよい。この場合、同一工程が２以上の担当範囲に含まれないように、分類が行われればよい。

また、一つの担当範囲に含まれる工程数の上限値が設定されてもよい。この場合、一つの担当範囲に含まれる工程数が上限値以下となるように、分類が行われればよい。

なお、計算テーブルの分類において、必ずしも計算テーブルのレコード順に分類が行われなくてもよい。より搬送負荷の合計が均一に近くなる組み合わせが存在するのであれば、同一工程に属する組み付け作業同士に関しては、順番に関係なく担当範囲が入れ替えられてもよい。具体的には、仮に、ＩＤが５のレコードを担当範囲Ｃに含め、ＩＤが６、７、及び８のレコードを担当範囲Ｂにした方が、３つの担当範囲の搬送負荷の差が小さくなるのであれば、そのように分類が行われてもよい。

続いて、部分周回時間算出部１１６は、分割後の担当範囲ごとに、当該担当範囲に係る担当範囲の部分周回時間を算出する（Ｓ１０８）。担当範囲が、図１０に示されるように分割された場合、各担当範囲の搬送経路は、例えば、図１１に示されるようになる。

図１１は、分割後の各担当範囲の搬送経路を説明するための図である。図１１中、図９と同一区間には同一符号を付し、その説明は省略する。

担当範囲が分割されることにより、区間ｒ６及び区間ｒ７が、いずれかの担当範囲において搬送経路として利用されるようになる。すなわち、工程１及び工程２を含む担当範囲Ａの搬送経路は、区間ｒ１、区間ｒ２、及び区間ｒ６を含む。工程３を含む担当範囲Ｂの搬送経路は、区間ｒ７の往復となる。工程３及び工程４を含む担当範囲Ｃの搬送経路は、区間ｒ７、区間ｒ４、及び区間ｒ５を含む。

したがって、移動時間記憶部１３３に記憶されている各区間の移動時間に基づいて、担当範囲Ａに関しては、４０＋２０＋３０＝９０秒が、部分周回時間として算出される。また、担当範囲Ｂに関しては、３０＋３０＝６０秒が、部分周回時間として算出される。更に、担当範囲Ｃに関しては、３０＋２０＋５０＝１００秒が、部分周回時間として算出される。

続いて、要員数算出部１１７は、担当範囲ごとに、式（１）を用いて、当該担当範囲に関する必要作業量を算出する（Ｓ１０９）。この際、担当範囲の周回時間には、当該担当範囲の搬送経路の部分周回時間が代入される。組立時間は、全ての担当範囲に関して６０秒で共通である。式（１）の第二項の値は、計算テーブルにおいて、当該担当範囲に属するレコードの搬送負荷の合計値となる。

したがって、担当範囲Ａの必要作業量は、次の通りとなる。

（９０×１．２÷６０）×０．２６６＝０．４７８８
担当範囲Ｂの必要作業量は、次の通りとなる。

（６０×１．２÷６０）×０．３５０＝０．４２
担当範囲Ｃの必要作業量は、次の通りとなる。

（１００×１．２÷６０）×０．２８９＝０．５７８
続いて、要員数算出部１１７は、全ての担当範囲の必要作業量は１以下であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。すなわち、各担当範囲に関して、一人で搬送可能か否かが判定される。上記の例では、全ての担当範囲の必要作業量は１以下である。

全ての担当範囲の必要作業量が１以下である場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、要員数算出部１１７は、担当範囲ごとに算出された必要作業量の合計値を算出する（Ｓ１１１）。この際、小数点以下は切り上げられて、整数化される。すなわち、算出結果以上の最終の整数値が求められる。

本実施の形態では、０．４７８８＋０．４２＋０．５７８＝１．４７６８≒２となる。すなわち、担当範囲が、図１０に示されるように３分割された場合、全体で二人分の作業量が必要となることになる。

続いて、要員数確定部１１９は、ステップＳ１１１において算出された合計値を変数Ｎの値と比較する（Ｓ１１２）。当該合計値が、変数Ｎの値未満である場合（Ｓ１１２でＹｅｓ）、要員数確定部１１９は、変数Ｎに当該合計値を代入する（Ｓ１１３）。本実施の形態では、合計値は２であり、変数Ｎの値は３であるため、変数Ｎに２が代入される。すなわち、当該合計値と変数Ｎの値との中の最小値が変数Ｎの値となる。

続いて、要員数確定部１１９は、現在の計算テーブルの内容を退避しておく（Ｓ１１４）。例えば、計算テーブルの内容を退避しておくテーブル（以下、「退避テーブル」という。）が生成され、計算テーブルの内容が退避テーブルにコピーされる。したがって、退避テーブルは、計算テーブルと同じ構成を有する。本実施の形態では、図１０に示される内容が退避テーブルにコピーされる。なお、退避テーブルは、メモリ装置１０３又は補助記憶装置１０２等に記憶される。

退避テーブルは、ミズスマシの要員数の計算処理の確定結果の候補を記憶しておくためのテーブルである。

続いて、要員数算出装置１０は、ステップＳ１０６以降を繰り返す。２回目に実行されるステップＳ１０６においては、変数Ｎの値は２であるため、全工程の担当範囲が２分割される。すなわち、計算テーブルの全レコードが二つのグループに分類される。この際、各グループに属するレコードの搬送負荷の合計値が略均等となるように、レコード群のグループ分けが行われる。続くステップＳ１０７では、グループ分けの結果が、計算テーブルに記憶される。

図１２は、計算テーブルのレコードの二回目の分類結果の例を示す図である。図１２では、計算テーブルのレコードが、グループＡ及びグループＢの二つのグループに分類された結果が示されている。各グループに属するグループのグループＩＤには、当該レコードが属するグループを識別するアルファベットが記録されている。その結果、２人のミズスマシによって、部品の搬送が分担されること、及びそれぞれが分担する担当範囲が計算テーブルに記録されたことになる。

なお、グループＡ（担当範囲Ａ）に属するレコードの搬送負荷の合計値は、０．６１６である。グループＢ（担当範囲Ｂ）に属するレコードの搬送負荷の合計値は、０．２８９である。

続くステップＳ１０８では、担当範囲Ａの搬送経路と、担当範囲Ｂの搬送経路とのそれぞれについて部分周回時間が以下のように算出される。

担当範囲Ａの搬送経路の部分周回時間＝区間ｒ１＋区間ｒ２＋区間ｒ３＋区間ｒ７＝４０＋２０＋２０＋３０＝１１０秒
担当範囲Ｂの搬送経路の部分周回時間＝区間ｒ７＋区間ｒ４＋区間ｒ５＝３０＋２０＋５０＝１００秒
続くステップＳ１０９において、各担当範囲の必要作業量は次のように算出される。

担当範囲Ａの必要作業量＝（１１０×１．２÷６０）×０．６１６＝１．３５５２
担当範囲Ｂの必要作業量＝（１００×１．２÷６０）×０．２８９＝０．５７８
ここで、担当範囲Ａの必要作業量は、１を超える（Ｓ１１０でＮｏ）。この場合、ステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５において、要員数確定部１１９は、退避テーブルの存否を判定する。本実施の形態では、図１０に示される内容の退避テーブルが生成されている（Ｓ１１５でＹｅｓ）。すなわち、確定結果の候補は既に得られている。この場合、工程入替部１１８は、順番を入れ替え可能であって、未だ入れ替えが行われていない工程の有無を判定する（Ｓ１１６）。当該判定は、工程情報記憶部１３１の入替フラグを参照することにより行われる。

該当する工程が無い場合（Ｓ１１６でＮｏ）、出力部１２０は、変数Ｎの値及び退避テーブルの内容を処理結果として出力する（Ｓ１１７）。変数Ｎの値は、ミズスマシの要員数として出力される。退避テーブルの内容は、各ミズスマシの担当範囲及び搬送経路を示す情報として出力される。なお、出力の形態は、表示装置１０６への表示、補助記憶装置１０２への記憶、又は非図示のプリンタへの印刷等、所定のものに限定されない。

一方、図４に示されるように、工程２と工程３とが入替可能であり、当該工程に関して入れ替えが行われていない場合（Ｓ１１６でＹｅｓ）、工程入替部１１８は、計算テーブルにおいて工程２と工程３との順番を入れ替える（Ｓ１１８）。続いて、ステップＳ１０６以降を繰り返される。なお、順番の入れ替えに伴って、各レコードのグループＩＤは、クリアされる。

図１３は、工程２と工程３との順番が入れ替えられた計算テーブルの例を示す図である。図１３と図５とを比較すると、図５において工程３のレコードであった、ＩＤの値が５、６、７、又は８のレコードの工程名は「工程２」となっている。また、図５において工程２のレコードであった、ＩＤの値が３又は４のレコードの工程名は「工程３」となっている。また、新たな工程２のレコードと、新たな工程３のレコードとの順番が入れ替えられている。

なお、入れ替え対象となるレコードに関して、工程名の値が入れ替えられるのは、本実施の形態では、工程名によって工程の場所も識別されているからである。すなわち、工程の順番の入れ替えは、工程の作業場所の入れ替えをも意味する。すなわち、これまでの工程３の作業場所は、これまでの工程２の作業場所となり、これまでの工程２の作業場所は、これまでの工程３の作業場所となる。したがって、工程２と工程３とが入れ替えられたとしても、続いて実行されるステップＳ１０６以降において、図８に示した移動時間情報記憶部が使用されてよい。

工程の順番が入れ替えられた結果、ステップＳ１１２において担当範囲ごとの作業量の合計値が、変数Ｎ未満であれば、変数Ｎの値は、当該合計値によって更新される（Ｓ１１３）。また、図１３に示される計算テーブルの内容が退避テーブルにコピーされる（Ｓ１１４）。

このまま、計算結果が確定した場合、ユーザは、工程の順番を入れ替えることにより、ミズスマシの要員数を削減可能であることを認識することができる。

一方、ステップＳ１１５において、退避テーブルが存在しない場合（Ｓ１１５でＮｏ）、要員数算出部１１７は、変数Ｎに１を加算して、ステップＳ１０６以降を繰り返す。退避テーブルが存在しない場合の一例として、例えば、図１０の状態において、いずれかの担当範囲の必要作業量が１を超えている場合が挙げられる。この場合、変数Ｎに１が加算されることにより、変数Ｎの値は４となる。したがって、ステップＳ１０６以降では、４人で分担した場合について、計算が行われる。

また、仮に、計算テーブルが図１２に示される状態において、全ての担当範囲の必要作業量が１以下であった場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、要員数算出部１１７は、当該必要作業量の合計値を算出し、当該合計値を整数化する（Ｓ１１１）。続いて、要員数確定部１１９は、当該合計値がＮ未満であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。当該合計値がＮ以上である場合（Ｓ１１２でＮｏ）、現在の工程の順番では、既に計算されている要員数を削減できないため、ステップＳ１１５以降が実行される。一方、当該合計値がＮ未満である場合（Ｓ１１２でＹｅｓ）、要員数を更に削減できることが判明したため、ステップＳ１１３以降が実行される。

上述したように、本実施の形態によれば、工場内のシミュレーションを実行することなく、ミズスマシの要員数を算出することができる。したがって、より少ないミズスマシの要員数の算出時間を短縮することができる。

また、複数のミズスマシによって分担する場合に、搬送負荷に基づいて、各ミズスマシの担当範囲が決定される。例えば、各ミズスマシの搬送負荷が略均等となるように担当範囲が決定される。したがって、各担当範囲を担当するミズスマシの作業負荷を平準化することができる。

なお、本実施の形態では、製品Ａの全工程に関して要員数の算出等を行う例を説明したが、製品Ａの一部の工程に関して要員数の算出が行われてよい。この場合、当該一部の工程に関する情報が、工程情報記憶部１３１に記憶されていればよい。

また、工場内における部品の搬送は、無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）によって行われる場合もある。このような場合は、無人搬送車の台数の算出に、本実施の形態が適用されてもよい。すなわち、本実施の形態における「要員数」には、無人搬送車の台数も含まれる。

なお、本実施の形態において、ミズスマシ又は無人搬送車等は、搬送要員の一例である。初期値算出部１１４は、第一の算出部の一例である。要員数算出部１１７は、第二の算出部の一例である。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定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された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
部品を搬送する搬送要員の数をコンピュータに算出させる搬送要員数算出プログラムであって、
部品を利用する複数の工程を１の工程又は複数の工程に分類する分類処理と、
該分類処理によって分類された各工程に対して部品を搬送するために要する搬送要員の数を算出する処理と、
を前記コンピュータに実行させる搬送要員数算出プログラム。
（付記２）
複数の工程に対して部品を搬送する搬送要員の数をコンピュータに算出させる搬送要員数算出プログラムであって、
各工程の組立時間と各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員が複数の工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第一の所要時間の間に前記複数の工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記搬送要員の可搬量に対する第一の比率を算出し、
前記第一の比率以上の最小の整数値分の数の前記搬送要員によって前記複数の工程に対する部品の搬送を分担する場合について、前記組立時間と、前記各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員ごとに、当該搬送要員が担当する工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第二の所要時間の間に当該搬送要員が担当する工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記可搬量に対する第二の比率を算出し、
前記第一の比率以上の最小の整数値と前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値のうちの最小値を前記搬送要員の数を示す値として出力する処理を前記コンピュータに実行させる搬送要員数算出プログラム。
（付記３）
前記工程及び部品ごとに、一製品に使用される数量について、前記搬送要員の可搬量に対する割合を算出し、
前記工程及び部品ごとに算出された前記割合に基づいて、前記複数の工程を分担する各搬送要員が担当する工程を決定する処理を前記コンピュータに実行させる付記２記載の搬送要員数算出プログラム。
（付記４）
記憶部が記憶する、順番の入れ替えが可能な工程を示す情報に基づいて、当該工程の順番が入れ替えられた場合について、前記各搬送要員が担当する工程を決定する処理を前記コンピュータに実行させる付記３記載の搬送要員数算出プログラム。
（付記５）
前記コンピュータに、前記第二の比率を算出する処理において算出された前記第二の比率によって前記第一の比率を置き換えて、前記第二の比率を算出する処理を繰り返させ、
前記出力する処理は、最後に算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値が、一回前の前記第二の比率を算出する処理において算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値と一致した場合に、当該整数値を前記搬送要員の数を示す値として出力する付記２乃至４いずれか一項記載の搬送要員数算出プログラム。
（付記６）
複数の工程に対して部品を搬送する搬送要員の数を算出する搬送要員数算出装置であって、
各工程の組立時間と各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員が複数の工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第一の所要時間の間に前記複数の工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記搬送要員の可搬量に対する第一の比率を算出する第一の算出部と、
前記第一の比率以上の最小の整数値分の数の前記搬送要員によって前記複数の工程に対する部品の搬送を分担する場合について、前記組立時間と、前記各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員ごとに、当該搬送要員が担当する工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第二の所要時間の間に当該搬送要員が担当する工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記可搬量に対する第二の比率を算出する第二の算出部と、
前記第一の比率以上の最小の整数値と前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値のうちの最小値を前記搬送要員の数を示す値として出力する出力部とを有する搬送要員数算出装置。
（付記７）
前記工程及び部品ごとに、一製品に使用される数量について、前記搬送要員の可搬量に対する割合を算出する第三の算出部と、
前記工程及び部品ごとに算出された前記割合に基づいて、前記複数の工程を分担する各搬送要員が担当する工程を決定する決定部とを有する付記６記載の搬送要員数算出装置。
（付記８）
前記分担決定部は、記憶部が記憶する、順番の入れ替えが可能な工程を示す情報に基づいて、当該工程の順番が入れ替えられた場合について、前記各搬送要員が担当する工程を決定する付記７記載の搬送要員数算出装置。
（付記９）
前記第二の算出部は、算出された前記第二の比率によって前記第一の比率を置き換えて、前記第二の比率を算出する処理を繰り返し、
前記出力部は、最後に算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値が、一回前の前記第二の比率を算出する処理において算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値と一致した場合に、当該整数値を前記搬送要員の数を示す値として出力する付記６乃至８いずれか一項記載の搬送要員数算出装置。
（付記１０）
複数の工程に対して部品を搬送する搬送要員の数をコンピュータが算出する搬送要員数算出方法であって、
各工程の組立時間と各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員が複数の工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第一の所要時間の間に前記複数の工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記搬送要員の可搬量に対する第一の比率を算出し、
前記第一の比率以上の最小の整数値分の数の前記搬送要員によって前記複数の工程に対する部品の搬送を分担する場合について、前記組立時間と、前記各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員ごとに、当該搬送要員が担当する工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第二の所要時間の間に当該搬送要員が担当する工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記可搬量に対する第二の比率を算出し、
前記第一の比率以上の最小の整数値と前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値のうちの最小値を前記搬送要員の数を示す値として出力する処理を前記コンピュータが実行する搬送要員数算出方法。
（付記１１）
前記工程及び部品ごとに、一製品に使用される数量について、前記搬送体の可搬量に対する割合を算出し、
前記工程及び部品ごとに算出された前記割合に基づいて、前記複数の工程を分担する各搬送要員が担当する工程を決定する処理を前記コンピュータが実行する付記１０記載の搬送要員数算出方法。
（付記１２）
記憶部が記憶する、順番の入れ替えが可能な工程を示す情報に基づいて、当該工程の順番が入れ替えられた場合について、前記各搬送要員が担当する工程を決定する処理を前記コンピュータが実行する付記１１記載の搬送要員数算出方法。
（付記１３）
前記コンピュータが、前記第二の比率を算出する処理において算出された前記第二の比率によって前記第一の比率を置き換えて、前記第二の比率を算出する処理を繰り返し、
前記出力する処理は、最後に算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値が、一回前の前記第二の比率を算出する処理において算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値と一致した場合に、当該整数値を前記搬送要員の数を示す値として出力する付記１０乃至１２いずれか一項記載の搬送要員数算出方法。

１０ 要員数算出装置
１１１ 計算テーブル生成部
１１２ 搬送負荷算出部
１１３ 全体周回時間算出部
１１４ 初期値算出部
１１５ 分担決定部
１１６ 部分周回時間算出部
１１７ 要員数算出部
１１８ 工程入替部
１１９ 要員数確定部
１２０ 出力部
１３１ 工程情報記憶部
１３２ 部品搬送情報記憶部
１３３ 移動時間記憶部
１００ ドライブ装置
１０１ 記録媒体
１０２ 補助記憶装置
１０３ メモリ装置
１０４ ＣＰＵ
１０５ インタフェース装置
１０６ 表示装置
１０７ 入力装置
Ｂ バス

Claims (7)

1. 部品を搬送する搬送要員の数をコンピュータに算出させる搬送要員数算出プログラムであって、
   部品を利用する複数の工程を、前記複数の工程のそれぞれにおいて利用される部品の可搬量と、前記複数の工程のそれぞれにおいて利用される部品の数量とに基づいて、１以上のグループに分類する分類処理と、
   前記分類処理によって分類された前記１以上のグループに対して部品を搬送するために要する搬送要員の数を算出する処理と、
   を前記コンピュータに実行させる搬送要員数算出プログラム。
2. 複数の工程に対して部品を搬送する搬送要員の数をコンピュータに算出させる搬送要員数算出プログラムであって、
   各工程の組立時間と各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員が複数の工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第一の所要時間の間に前記複数の工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記搬送要員の可搬量に対する第一の比率を算出し、
   前記第一の比率以上の最小の整数値分の数の前記搬送要員によって前記複数の工程に対する部品の搬送を分担する場合について、前記組立時間と、前記各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員ごとに、当該搬送要員が担当する工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第二の所要時間の間に当該搬送要員が担当する工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記可搬量に対する第二の比率を算出し、
   前記第一の比率以上の最小の整数値と前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値のうちの最小値を前記搬送要員の数を示す値として出力する処理を前記コンピュータに実行させる搬送要員数算出プログラム。
3. 前記工程及び部品ごとに、一製品に使用される数量について、前記搬送要員の可搬量に対する割合を算出し、
   前記工程及び部品ごとに算出された前記割合に基づいて、前記複数の工程を分担する各搬送要員が担当する工程を決定する処理を前記コンピュータに実行させる請求項２記載の搬送要員数算出プログラム。
4. 記憶部が記憶する、順番の入れ替えが可能な工程を示す情報に基づいて、当該工程の順番が入れ替えられた場合について、前記各搬送要員が担当する工程を決定する処理を前記コンピュータに実行させる請求項３記載の搬送要員数算出プログラム。
5. 前記コンピュータに、前記第二の比率を算出する処理において算出された前記第二の比率によって前記第一の比率を置き換えて、前記第二の比率を算出する処理を繰り返させ、
   前記出力する処理は、最後に算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値が、一回前の前記第二の比率を算出する処理において算出された前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値と一致した場合に、当該整数値を前記搬送要員の数を示す値として出力する請求項２乃至４いずれか一項記載の搬送要員数算出プログラム。
6. 複数の工程に対して部品を搬送する搬送要員の数を算出する搬送要員数算出装置であって、
   各工程の組立時間と各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員が複数の工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第一の所要時間の間に前記複数の工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記搬送要員の可搬量に対する第一の比率を算出する第一の算出部と、
   前記第一の比率以上の最小の整数値分の数の前記搬送要員によって前記複数の工程に対する部品の搬送を分担する場合について、前記組立時間と、前記各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員ごとに、当該搬送要員が担当する工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第二の所要時間の間に当該搬送要員が担当する工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記可搬量に対する第二の比率を算出する第二の算出部と、
   前記第一の比率以上の最小の整数値と前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値のうちの最小値を前記搬送要員の数を示す値として出力する出力部とを有する搬送要員数算出装置。
7. 複数の工程に対して部品を搬送する搬送要員の数をコンピュータが算出する搬送要員数算出方法であって、
   各工程の組立時間と各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員が複数の工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第一の所要時間の間に前記複数の工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記搬送要員の可搬量に対する第一の比率を算出し、
   前記第一の比率以上の最小の整数値分の数の前記搬送要員によって前記複数の工程に対する部品の搬送を分担する場合について、前記組立時間と、前記各工程において一製品に使用される部品の数量とに基づいて、前記搬送要員ごとに、当該搬送要員が担当する工程に部品を搬送するための搬送路を周回するのに要する第二の所要時間の間に当該搬送要員が担当する工程のそれぞれにおいて使用されるそれぞれの部品の数量を合計した合計数量の、前記可搬量に対する第二の比率を算出し、
   前記第一の比率以上の最小の整数値と前記第二の比率の合計値以上の最小の整数値のうちの最小値を前記搬送要員の数を示す値として出力する処理を前記コンピュータが実行する搬送要員数算出方法。

Images