JP6303739B2 - 工場内物流エリアレイアウト作成装置および工場内物流エリアレイアウト作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、工場内物流エリアレイアウト作成装置および工場内物流エリアレイアウト作成方法に関し、例えば車両工場等の工場における物流エリアのレイアウトを自動的に作成する工場内物流エリアレイアウト作成装置および工場内物流エリアレイアウト作成方法に関するものである。

従来から、ＣＡＤ（Computer Aided Design）技術を活用して車両工場等の工場内の生産ラインのレイアウトを設計する技術が知られている。

ところで、上記したレイアウトの設計作業においては、設計者の創意工夫や関係部署との協議などによってその設計段階でレイアウトが頻繁に変更されるため、そのようなレイアウトの変更に柔軟に対応し得ることが望まれている。

このような要請に対し、特許文献１には、ワークの搬送設備を順に連結したレイアウトの変更処理を容易に行うための技術が開示されている。

特許文献１に開示されている生産ラインのレイアウト設計用装置は、ワークの搬送設備が順に連結されている生産ラインのレイアウト設計用装置であり、搬送設備の種類毎に、搬送設備の概略平面形状情報と、搬送設備へのワークの搬入位置と搬入方向の情報と、搬送設備からのワークの搬出位置と搬出方向の情報を記憶している搬送設備データベースと、上流側の搬送設備の種類と下流側の搬送設備の種類を関連付けて記憶している装置と、上流側の搬送設備の搬出位置と搬出方向に、下流側の搬送設備の搬入位置と搬入方向が一致するという条件に従って、搬送設備群が配置されている変更前レイアウトを表示する装置と、関連付けて記憶されている搬送設備の間に追加する搬送設備の種類を指定し、関連付けて記憶されている搬送設備のうちのいずれかを削除する指令を指定し、関連付けて記憶されている搬送設備のうちのいずれかと置換する搬送設備の種類を指定することを許容する変更指定入力手段と、変更指定入力手段で「追加、削除、置換」のいずれかの変更が入力されたときに、変更された搬送設備より下流側にある搬送設備群を、上流側の搬送設備の搬出位置と搬出方向に、下流側の搬送設備の搬入位置と搬入方向が一致するという条件に従って、再配置した変更後レイアウトを表示する装置と、を有するものである。

特許文献１に開示されているレイアウト設計用装置によれば、変更した搬送設備よりも下流側に位置する搬送設備群の配置位置と配置方向を修正する作業が大幅に省略され、レイアウトの修正作業が簡易化されると共に、修正作業が自動で行われることで、従来手動で修正を行っていた際に発生していた配置ミスをなくすことができ、レイアウトの設計作業に要する時間を短縮でき、生産ラインを設置するまでの準備に要する時間を短縮することができる。

特開２００７−３１７０７９号公報

ところで、工場内のレイアウトの設計作業としては、上記したワークの搬送設備のレイアウトの設計作業の他、工場内を流通する部品もしくは製品等が一時的に滞留する物流エリアのレイアウトの設計作業が存在する。この物流エリアを滞留する部品等の滞留量（荷量）は、たとえば車両工場内で生産される車両の種類や各車両の生産台数等に応じて大きく変動することが知られている。そのため、当該車両工場の建設時や車両のモデルチェンジ時、車両工場の生産計画の変更時等において、工場敷地内で上記した物流エリアの大きさを決めてそのレイアウトを設計する作業は、作業者等の作業効率や敷地の有効利用等の観点から極めて重要な作業となり得る。

しかしながら、特許文献１に開示されるような従来技術においては、そのような物流エリアのレイアウトを如何にして効率的にかつ精緻に設計するかについては一切考慮されていない。また、特許文献１に開示されている従来技術においては、配置される搬送装置の大きさ（平面形状）が固定されており、たとえば車両工場内で生産される車両の種類や各車両の生産計画等に応じて必要とされる大きさが変動する物流エリアには対応し得ないのが現状である。

本発明は上記する課題に鑑みてなされたものであり、工場内の物流エリアのレイアウトを効率的にかつ精緻に設計することのできる工場内物流エリアレイアウト作成装置および工場内物流エリアレイアウト作成方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明の工場内物流エリアレイアウト作成装置は、工場内で部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱が一時的に滞留する物流エリアのレイアウトを作成する工場内物流エリアレイアウト作成装置であって、前記部品もしくは製品に関する部品情報に基づき算出される前記物流エリアに滞留する前記部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量に基づいて、前記物流エリアの大きさを特定するようになっているものである。

ここで、「部品情報」とは、工場での製造（生産）に使用される部品もしくは製品に関する情報であり、たとえば、部品もしくは製品の「種類（品番）」、部品もしくは製品を収容する箱の「箱サイズ」、各物流エリアにおける部品もしくは製品の箱の「個数」などの情報が含まれる。

上記する工場内物流エリアレイアウト作成装置によれば、部品もしくは製品に関する部品情報に基づき算出される物流エリアに滞留する部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量に基づいて物流エリアの大きさを特定することにより、工場内の物流エリアのレイアウトを効率的にかつ精緻に設計することができる。

また、上記する工場内物流エリアレイアウト作成装置の他の実施の形態では、前記工場内の各物流エリアの工程順序、各物流エリア間の距離、各物流エリア間を流れる前記部品もしくは製品の物流量の少なくとも一つに基づいて、前記工場内で各物流エリアを配置して前記物流エリアのレイアウトを作成するようになっている。

上記する工場内物流エリアレイアウト作成装置によれば、工場内での各物流エリアの工程順序、各物流エリア間の距離、各物流エリア間を流れる部品もしくは製品の物流量の少なくとも一つに基づいて、工場内で各物流エリアを配置することにより、工場内の物流エリアのレイアウトを更に効率的にかつ精緻に設計することができる。

なお、「物流量」とは、各物流エリア間を流れる部品もしくは製品の数量（荷量）であってもよいし、距離や重量等を加味した物流量、すなわち前記数量に距離や重量等を乗算した量であってもよい。

また、上記する工場内物流エリアレイアウト作成装置の別の実施の形態では、前記部品もしくは製品に関する部品情報が欠損している場合に、その部品情報を前記部品もしくは製品に関する過去の部品情報で補完するようになっている。

上記する工場内物流エリアレイアウト作成装置によれば、部品もしくは製品に関する部品情報が欠損している場合に、その部品情報を部品もしくは製品に関する過去の部品情報で補完することにより、部品もしくは製品に関する部品情報が欠損している場合であっても、工場内の物流エリアのレイアウトを確実にかつ精緻に設計することができる。

また、上記する工場内物流エリアレイアウト作成装置の更に他の実施の形態では、前記部品もしくは製品の物流量が多い物流エリア間の動線が前記部品もしくは製品の物流量が少ない物流エリア間の動線よりも短くなるように、前記工場内で各物流エリアを配置して前記物流エリアのレイアウトを作成するようになっている。

上記する工場内物流エリアレイアウト作成装置によれば、部品もしくは製品の物流量が多い物流エリア間の動線が部品もしくは製品の物流量が少ない物流エリア間の動線よりも短くなるように、工場内で各物流エリアを配置することにより、作業者等に対する負荷が低減された工場内の物流エリアのレイアウトを精緻に設計することができる。

また、本発明の工場内物流エリアレイアウト作成方法は、工場内で部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱が一時的に滞留する物流エリアのレイアウトを作成する工場内物流エリアレイアウト作成方法であって、前記部品もしくは製品に関する部品情報に基づき算出される前記物流エリアに滞留する前記部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量に基づいて、前記物流エリアの大きさを特定する方法である。

上記する工場内物流エリアレイアウト作成方法によれば、部品もしくは製品に関する部品情報に基づき算出される物流エリアに滞留する部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量に基づいて物流エリアの大きさを特定することにより、工場内の物流エリアのレイアウトを効率的にかつ精緻に設計することができる。

以上の説明から理解できるように、本発明によれば、部品もしくは製品に関する部品情報に基づいて物流エリアに滞留する部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量を算出すると共に、その滞留量に基づいて工場内での物流エリアの大きさを特定することにより、工場内の物流エリアのレイアウトを効率的にかつ精緻に設計することができ、工場内のレイアウトの設計作業に要する工数や時間を格段に削減することができる。

本発明の工場内物流エリアレイアウト作成装置の実施の形態の全体構成を示す全体構成図である。 部品情報の一例を表形式で示す図である。 図１で示す工場内物流エリアレイアウト作成装置による処理フローを説明したフロー図である。 図３で示すデータ入力ステップの処理フローを説明したフロー図である。 図３で示す工場内物流エリア図面データ作成ステップの処理フローを説明したフロー図である。 ドックの一例を示す図である。 ドックの図面の一例を概略的に説明した説明図である。 図３で示す工場内物流エリアレイアウト作成ステップの処理フローを説明したフロー図である。 部品の流れ図の一例を概略的に説明した説明図である。 部品の流れ図の他例を示す図である。 図８で示す工場内物流エリアレイアウト自動生成処理の処理フローを説明したフロー図である。 図１１で示すドック配置面の決定処理の一例を概略的に説明した説明図である。 図１１で示すドック位置の決定処理の一例を概略的に説明した説明図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ、図１１で示す工場内物流エリア配置処理の一例を概略的に説明した説明図である。 （ａ）は部品の流れ図の一例を示す図であり、（ｂ）は図１５（ａ）で示す部品の流れ図に従って物流エリアを配置した際の配置図を示す図である。 部品情報の一例を表形式で示す図である。 （ａ）は図１６で示す部品情報に基づいて作成された部品の流れ図を示す図であり、（ｂ）は図１７（ａ）で示す部品の流れ図に従って物流エリアを配置した際の配置図を示す図である。 図１１で示す重なり物流エリア位置補正処理の一例を概略的に説明した説明図であり、（ａ）は位置補正前の配置図を示す図であり、（ｂ）は位置補正後の配置図を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下では、主に車両を製造（生産）する車両工場における物流エリアのレイアウトを設計する場合について説明するが、車両以外の他の製品を製造する工場内の物流エリアのレイアウトを設計する場合についても本発明の工場内物流エリアレイアウト作成装置や工場内物流エリアレイアウト作成方法を適用し得ることは勿論である。

まず、図１および図２を参照して、本発明の工場内物流エリアレイアウト作成装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明の工場内物流エリアレイアウト作成装置の実施の形態の全体構成を示す全体構成図である。

図示する工場内物流エリアレイアウト作成装置５０は、主に、工場レイアウト自動生成装置１とデータベース２とを備え、工場レイアウト自動生成装置１は、主として、データ入力処理部１１と、工場内物流エリア図面データ作成処理部１２と、工場内物流エリアレイアウト作成処理部１３と、ＣＡＤソフト連携処理部１４と、を有している。なお、データベース２には、予め部品情報、原単位情報、工場敷地ＣＡＤ情報等といった各種情報が設計者により入力されて記憶されている。

工場レイアウト自動生成装置１のデータ入力処理部１１は、部品情報、原単位情報、工場敷地ＣＡＤ情報等といった、工場内物流エリアレイアウト自動生成に必要な情報をデータベース２から読み込んで記憶すると共に、その情報を工場内物流エリア図面データ作成処理部１２へ送信する。また、データ入力処理部１１は、データベース２から読み込んだ部品情報が不足している、すなわち部品情報内のデータの一部が欠損している場合には、たとえば部品番号等に基づいてデータベース２に記憶された過去部品情報からその部品に関するデータを抽出して欠損したデータを補完する。

ここで、「部品情報」とは、当該工場での製造（生産）に使用される部品もしくは製品に関する情報であり、たとえば、部品もしくは製品の「品番」、部品もしくは製品の「重量」、部品もしくは製品を収容する箱の「箱サイズ」、各物流エリアにおける部品もしくは製品の箱の「個数（箱数）」、各部品もしくは製品やそれを収容する箱がどの物流エリアを経由するかを示す工場内物流エリアフラグ等の情報が含まれる（図２参照）。また、「過去部品情報」とは、過去の「部品情報」であり、過去（現時点よりも以前）に工場での製造に使用された部品もしくは製品に関する情報である。

また、「原単位情報」には、たとえば、通路幅、作業幅、トレーラーサイズ、荷役作業時間、最大探索回数、最大評価値変化なし回数等の情報が含まれ、「工場敷地ＣＡＤ情報」には、たとえば、工場の敷地枠や柱や壁等の図面作成に関する情報が含まれる。

なお、「物流エリア」とは、工場内で部品もしくは製品やその部品もしくは製品を収容するための箱が一時的に滞留する領域であり、たとえば当該工場が車両工場である場合には、「ドック（トラックから荷物を積み下ろしたり積み込む場所）」、「検収場（仕入れ先からの荷物が揃っているか否かの検査を行う場所）」、「進度吸収レーン（荷物を溜めておく場所）」、「コース別出発レーン（ラインに運ぶ荷物を台車に載せて並べておく場所）」などの仕入れから組立ラインまで（組立ラインよりも上流側）の各物流エリア、「空箱仕分け（仕入れ先に返す空箱を仕分ける場所）」、「空箱バッファ（空箱を溜めておく場所）」、「空箱セットレーン（仕入れ先に返す空箱を揃えて置く場所（検査を兼ねる））」などの組立ラインに部品もしくは製品を供給した後の空箱に関する組立ラインよりも下流側の各物流エリアなどが含まれる（図２参照）。

工場内物流エリア図面データ作成処理部１２は、データ入力処理部１１により読み込んだ部品情報に基づいて、各物流エリアに滞留する部品の滞留量（荷量）を計算し、各物流エリアのサイズ（特に、平面視における大きさ）を計算する。また、工場内物流エリア図面データ作成処理部１２は、各物流エリアのサイズの計算結果とデータ入力処理部１１により読み込んだ原単位情報に基づいて、各物流エリアの２次元図面データを作成し、その各物流エリアの図面データを工場内物流エリアレイアウト作成処理部１３へ送信する。

工場内物流エリアレイアウト作成処理部１３は、部品情報に含まれる工場内物流エリアフラグや工場敷地ＣＡＤ情報に基づいて、各物流エリアの工程順序、各物流エリア間の距離、各物流エリア間の物流量を考慮した上で、工場内物流エリア図面データ作成処理部１２により作成された各物流エリアの図面データを、工場敷地ＣＡＤ情報に基づき作成された工場の図面データ上に自動的に配置して工場内の物流エリアのレイアウトを作成し、その図面データをＣＡＤソフト連携処理部１４へ送信する。

ＣＡＤソフト連携処理部１４は、工場内物流エリアレイアウト作成処理部１３により作成された図面データをＣＡＤデータに変換してＣＡＤ装置２０へ出力し、当該ＣＡＤ装置２０では、ＣＡＤソフトを用いてＣＡＤ情報を生成して所定の表示装置等（不図示）へ出力する。

以下、図３〜図１８を参照して、上記した工場内物流エリアレイアウト作成装置５０による工場内物流エリアレイアウト作成処理（本発明の工場内物流エリアレイアウト作成方法）をより具体的に説明する。この工場内物流エリアレイアウト作成装置５０による工場内物流エリアレイアウト作成処理は、図３で示すように、主に、データ入力ステップ（Ｓ１１）と、工場内物流エリア図面データ作成ステップ（Ｓ１２）と、工場内物流エリアレイアウト作成ステップ（Ｓ１３）と、から構成されている。

まず、データ入力ステップ（Ｓ１１）では、データ入力処理部１１によって、予めデータベース２に記憶された部品情報、原単位情報、工場敷地ＣＡＤ情報等の情報を入力すると共に、部品情報が不足している、すなわち部品情報内のデータが欠損している場合には、データベース２に予め記憶された過去部品情報からその部品に関するデータを抽出して欠損しているデータを補完する。

具体的には、図４で示すように、まず、Ｓ１１のＳ１１１で、データベース２に予め記憶された部品情報を入力して記憶し、Ｓ１１２で、データベース２に予め記憶された原単位情報を入力して記憶し、Ｓ１１３で、データベース２に予め記憶された工場敷地ＣＡＤ情報を入力して記憶する。次いで、Ｓ１１４では、Ｓ１１１で記憶した部品情報に含まれるデータを確認し、ある部品に関するデータについてデータの欠損がある場合には、データベース２に予め記憶された過去部品表情報からその部品に関するデータを抽出する。ここで、過去部品情報から抽出可能なデータとしては、たとえば、同一工場で使用されかつ同一の部品番号（部番）を有する部品のデータが挙げられる。このような抽出処理を行うことで、レイアウト設計作業で使用するデータの精度を容易にかつ確実に高めることができる。また、Ｓ１１５では、記憶した部品情報を次回のレイアウト設計作業の際のデータ抽出に利用するために、データベース２上の過去部品情報に出力して登録する。

次に、工場内物流エリア図面データ作成ステップ（Ｓ１２）では、工場内物流エリア図面データ作成処理部１２によって、Ｓ１１１とＳ１１２で記憶した部品情報と原単位情報に基づいて、工場内の各物流エリアに滞留する部品の滞留量を計算した上で、各物流エリアの最適なサイズを計算し、各物流エリアのサイズの計算結果と原単位情報に基づいて、各物流エリアの２次元図面データを作成する。

具体的には、図５で示すように、まず、Ｓ１２のＳ１２１で、各物流エリア内に滞留する部品の荷量（各物流エリアを経由する部品の荷量）に相当する工場内物流エリア内部品滞留量を計算する。ここで、工場内物流エリア内部品滞留量の計算は、物流エリア単位で実施されると共に、その計算は、Ｓ１１１で記憶した部品情報に含まれる部品を収容する箱の「箱サイズ」や各物流エリアにおける部品の箱の「個数（箱数）」等を用いて実施される。なお、各物流エリアの判別は、部品情報に含まれる工場内物流エリアフラグを用いて行われる。

より詳細には、部品は、樹脂製、紙製、金属製、木製等の梱包用の箱に収容されると共に、部品が収容される箱は、「スキッド」と呼ばれる箱の塊として工場内の各物流エリアに輸送される。そのため、このＳ１２１では、以下の式（１）を用いて各物流エリアに滞留する「日当たりスキッド数」を計算する。

また、Ｓ１２１では、以下の式（２）を用いて各物流エリアに滞留する在庫箱数を計算する。ここで、在庫箱数は、全オーダー数のうち日当たり箱数を何オーダー分保持しておくかという観点で計算される。

次いで、Ｓ１２２では、Ｓ１２１で計算した工場内物流エリア内部品滞留量に基づいて各物流エリアのサイズを計算する。

物流エリアのサイズの計算方法は、物流エリア毎に異なるため、ここでは、図６で示すようなドックのサイズの計算方法について詳述する。図６で示す物流エリアであるドックのサイズは、工場に荷物を運搬するトレーラーが停車するプラットの個数を算出することにより導出される。このプラット個数の計算は、以下の式（３）で示すように、日当たりスキッド数から作業量を算出し、その作業量から作業時間を算出した上で、その作業時間を稼働時間内で賄うために何本のプラットが必要となるかという観点で計算される。

次に、Ｓ１２３では、Ｓ１２２で計算した物流エリアのサイズに基づいて、各物流工程単位で図面データを生成する。より詳細には、図７で示すように、ドックの図面を作図する際には、プラット長さやトレーラー外寸サイズ等をＳ１１２で記憶した原単位情報から取得して図面に適用すると共に、Ｓ１２２で得られたプラットの個数だけ当該プラットを図面に適用して、ドックの図面データを作成する。

次に、工場内物流エリアレイアウト作成ステップ（Ｓ１３）では、工場内物流エリアレイアウト作成処理部１３によって、Ｓ１１１で記憶した部品情報に含まれる工場内物流エリアフラグに基づいて部品の流れ図を作成すると共に、その部品の流れ図に従って、Ｓ１１３で記憶した工場敷地ＣＡＤ情報に基づいて作成した工場の図面データ上に、Ｓ１２３で作成された各物流エリアの図面データを自動的に配置して、工場内の物流エリアのレイアウトを作成する。その際、部品の流れ図から各物流エリア間の部品の物流量を計算し、物流量が多い物流エリア間の動線が最短になるように各物流エリアの図面データを配置する。また、物流エリアが工場の柱等と干渉するか否かを確認し、干渉する場合には干渉しないように各物流エリアの図面データを再配置する。

具体的には、図８で示すように、まず、Ｓ１３のＳ１３１で、Ｓ１１１で記憶した部品情報に含まれる工場内物流エリアフラグに基づいて、各部品等がどの物流エリアを経由するかを判断して「部品の流れ図」を作成する。図９は、木構造のデータ形式に変換した「部品の流れ図」の一例を概略的に説明したものであり、この「部品の流れ図」では、物流エリア間での図面の作成順序が示され、親子関係にある物流エリアは隣接して配置される。また、この「部品の流れ図」では、各物流エリアが在庫箱数に関する情報を有し、親の物流エリア（親物流エリア）から子供の物流エリア（子物流エリア）への各リンクが、流通部品荷量、物流部品重量、流通部品比率（親物流エリアにある部品の子物流エリアへ搬送される割合）に関する情報を有している。これにより、各物流エリア間で流れる部品の量（物流量）を精緻に判別できるため、たとえば、流通部品比率が大きい子物流エリアを、後述するＳ１３２において優先的に親物流エリアの近傍に配置することができる。なお、図１０は、車両工場における「部品の流れ図」の一例をより具体的に示したものである。

次いで、Ｓ１３２では、ドックの位置をランダムに変更しながら、Ｓ１３１で作成した部品の流れ図に従って、各物流エリアの図面データを工場の図面データ上に配置し、各物流エリア（工程）間の動線が最短になる工場レイアウトを探索して、工場内の物流エリアのレイアウトを自動作成する。

より詳細には、図１１で示すように、まず、Ｓ１４１で、ドックを配置する工場建屋の面を決定する。たとえば、図１２で示すように、工場建屋が４つの壁面を有している場合、その工場建屋のそれぞれの壁面に１から４の番号を適宜に付加した上で、ドック単位で当該ドックを配置する面を１から４のうちからランダムに指定する。なお、たとえば、１つの壁面に対して３つ以上のドックは多すぎるため、そのような指定を禁止してもよい。

次いで、Ｓ１４２では、Ｓ１４１で決定した工場建屋の壁面に対して、ドックを配置する座標（位置）を指定する。たとえば、図１３で示すように、工場建屋が平面視で略矩形状である場合、水平面に対しては左端からの距離を指定し、垂直面に対しては上端からの距離を指定して座標とする。なお、前記距離は乱数で指定し、ドック同士が重なった場合には、再度、乱数で距離を指定する。

次いで、Ｓ１４３では、Ｓ１３１で作成した部品の流れ図に従って、工場敷地内に各物流エリアを配置する。ここで、各物流エリアの配置は、ドック単位で実施され、たとえば在庫荷量が多いドックから順次配置を行うものとする。

ここで、各物流エリアを自動配置する際には、たとえば図１４（ａ）で示すように、各物流エリアを、入口側情報と出口側情報を有する矩形状のモデルで定義し、部品の流れ図に従って親物流エリアの出口側と子物流エリアの入口側が対向するように各物流エリアを順次配置する。また、物流エリア同士が重ならないように、モデル間に通路幅に相当するクリアランスを設けて（すなわち、最配置間隔を通路幅として）各物流エリアを配置する。また、たとえば親物流エリアと子物流エリアの関係が２対１である、すなわち部品の流れが多数の物流エリアから１つの物流エリアに集約される場合には、図１４（ｂ）で示すように、両方の親物流エリアの出口と子物流エリアの入口との距離（物流エリア間の動線）が最短となるように各物流エリアを順次配置する。なお、物流エリア間の距離（動線）は、たとえば、親物流エリアの出口側の面と子物流エリアの入口側の面の中央同士を結ぶ線分の長さで表すことができる。なお、たとえば親物流エリアと子物流エリアの関係が多数対１等である場合には、図１４（ｂ）で示すように、必ずしも親物流エリアの出口側と子物流エリアの入口側が対向しなくてもよい。

図１５（ａ）は、Ｓ１３１で作成した部品の流れ図の一例を示す図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）で示す部品の流れ図に従って物流エリアを配置した際の配置図を示す図である。

また、図１６は、２つの異なる部品が１つのコース別出発レーン（Ｂ１）に集約される場合の部品情報の一例を表形式で示す図であり、図１７（ａ）は、図１６で示す部品情報に基づいて作成された部品の流れ図を示す図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）で示す部品の流れ図に従って物流エリアを配置した際の配置図を示す図である。

次に、Ｓ１４４では、Ｓ１４３で配置した物流エリアが、工場建屋の柱や壁あるいは他の物流エリアと重なる（干渉する）か否かを判断し、重なる場合には、工場建屋の柱や壁あるいは他の物流エリアと重ならない位置であって親物流エリアからの距離（動線）が最短となる位置に当該物流エリアを移動して補正する（図１８参照）。ここで、工場建屋の柱や壁の位置は、上記したＳ１１３で記憶した工場敷地ＣＡＤ情報に基づいて把握することができる。なお、当該物流エリアをどの方向に移動させても工場建屋の柱や壁あるいは他の物流エリアと重なる場合には、当該物流エリアを「配置不能エリア（配置不能な物流エリア）」として記憶すると共に、配置不能物流エリア数としてカウントしておく。

次に、Ｓ１４５では、物流エリアの配置状態を数値化して評価する。たとえば、「配置不能エリアの数」と「物流エリア間の総重量」を数値化の対象とし、２つの数値が最も少ない配置構成を最良の配置であると判断することができる。その際、評価の優先順位として、「配置不能エリアの数」を最初に（優先して）評価し、「配置不能エリアの数」が同じである場合に「物流エリア間の総重量」を評価してもよい。なお、「物流エリア間の総重量」は、物流エリア（工程）間の動線長さと物流エリア間を流れる部品の総重量（流通部品重量）（物流量）に基づいて、以下の式（４）を用いて算出される。

次に、Ｓ１４６では、Ｓ１４５における評価結果が向上したか否かを判断し、評価結果が向上したと判断した場合にはＳ１４７へ進み、評価結果が向上していないと判断した場合にはＳ１４８へ進む。

Ｓ１４６で評価結果が向上したと判断した場合には、Ｓ１４７で、Ｓ１４５で数値化された「評価値（「配置不能エリアの数」と「物流エリア間の総重量」）」と「各物流エリアのＸ座標及びＹ座標」を記憶する。これにより、最良の配置であると判断される配置構成についての各物流エリアのＸ座標及びＹ座標を記憶できると共に、記憶した各物流エリアの座標（位置）を次回以降の工場レイアウトの設計作業に利用することができる。ここで、記憶する各物流エリアのＸ座標及びＹ座標は、たとえば、図面データ上での物流エリアの左上の座標とすることができる。

次に、Ｓ１４８では、探索回数が、Ｓ１１２で記憶した原単位情報に含まれたパラメータ値である「最大探索回数」以上であるか否か、及び、探索しても評価値の最良値が変わらない回数が、Ｓ１１２で記憶した原単位情報に含まれたパラメータ値である「最大評価値変化なし回数」以上であるか否かを判断する。「最大探索回数」以上でない、あるいは、「最大評価値変化なし回数」以上でないと判断した場合には、Ｓ１４２に戻って再び各物流エリア（工程）間の動線が最短になる工場レイアウトを探索して工場内の物流エリアのレイアウトを作成する。一方、「最大探索回数」以上である、かつ、「最大評価値変化なし回数」以上であると判断した場合には、Ｓ１４９に進んで処理を終了する。

なお、Ｓ１３２で配置不能エリアとして記憶されて図面上に配置されなかった物流エリアは、たとえば設計者が表示画面等を介して任意の位置に配置することができる。

このように、本実施の形態では、部品もしくは製品に関する部品情報に基づいて各物流エリアに滞留する部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量を算出すると共に、その滞留量に基づいて工場内の物流エリアの大きさ（特に、平面視における大きさ）を特定して各物流エリアの図面データを作成することにより、工場内の物流エリアのレイアウトを効率的にかつ精緻に設計することができ、工場内のレイアウトの設計作業に要する工数や時間を格段に削減することができる。

また、部品情報等に含まれる工場内の各物流エリアの工程順序や、各物流エリア間の距離、各物流エリア間を流れる部品もしくは製品の物流量に基づいて、工場内で各物流エリアの図面データを適切に配置して物流エリアのレイアウトを作成することにより、工場内の物流エリアのレイアウトを更に効率的にかつ精緻に設計することができる。

また、部品もしくは製品に関する部品情報の一部が欠損している場合であっても、その部品情報を部品もしくは製品に関する過去の部品情報で補完することにより、工場内の物流エリアのレイアウトを確実にかつ精緻に設計することができる。

なお、上記した工場内物流エリア内部品滞留量の算出方法や物流エリアのサイズの算出方法、各物流エリアの配置方法、物流エリアの配置状態の評価方法等は一例であり、上記した方法に限定されないことは勿論である。

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

１…工場レイアウト自動生成装置、２…データベース、１１…データ入力処理部、１２…工場内物流エリア図面データ作成処理部、１３…工場内物流エリアレイアウト作成処理部、１４…ＣＡＤソフト連携処理部、２０…ＣＡＤ装置、５０…工場内物流エリアレイアウト作成装置

Claims (12)

1. 工場内で部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱が一時的に滞留する物流エリアのレイアウトを作成する工場内物流エリアレイアウト作成装置であって、
   前記部品もしくは製品に関する部品情報に基づき算出される前記物流エリアに滞留する前記部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量に基づいて、前記物流エリアの大きさを特定するとともに、
   前記工場内で配置不能な物流エリアの数、および各物流エリア間の距離と各物流エリア間を流れる前記部品もしくは製品の重量に基づき算出される物流エリア間の総重量に基づいて、前記物流エリアの配置状態を評価するようになっている、工場内物流エリアレイアウト作成装置。
2. 前記工場内物流エリアレイアウト作成装置は、前記物流エリア間の総重量より前記配置不能な物流エリアの数を優先して評価するようになっている、請求項１に記載の工場内物流エリアレイアウト作成装置。
3. 前記工場内物流エリアレイアウト作成装置は、前記物流エリアの配置状態の評価結果が向上したか否かを判断し、評価結果が向上したと判断した場合には、その際の前記配置不能な物流エリアの数と前記物流エリア間の総重量と前記工場内の各物流エリアの位置を記憶するようになっている、請求項１に記載の工場内物流エリアレイアウト作成装置。
4. 前記工場内物流エリアレイアウト作成装置は、前記工場内の各物流エリアの工程順序、各物流エリア間の距離、および各物流エリア間を流れる前記部品もしくは製品の物流量に基づいて、前記工場内で各物流エリアを配置して前記物流エリアのレイアウトを作成するようになっている、請求項１から３のいずれか一項に記載の工場内物流エリアレイアウト作成装置。
5. 前記工場内物流エリアレイアウト作成装置は、前記部品もしくは製品に関する部品情報が欠損している場合に、その部品情報を前記部品もしくは製品に関する過去の部品情報で補完するようになっている、請求項１から４のいずれか一項に記載の工場内物流エリアレイアウト作成装置。
6. 前記工場内物流エリアレイアウト作成装置は、前記部品もしくは製品の物流量が多い物流エリア間の動線が前記部品もしくは製品の物流量が少ない物流エリア間の動線よりも短くなるように、前記工場内で各物流エリアを配置して前記物流エリアのレイアウトを作成するようになっている、請求項１から５のいずれか一項に記載の工場内物流エリアレイアウト作成装置。
7. 工場内で部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱が一時的に滞留する物流エリアのレイアウトを作成する工場内物流エリアレイアウト作成方法であって、
   前記部品もしくは製品に関する部品情報に基づき算出される前記物流エリアに滞留する前記部品もしくは製品または該部品もしくは製品を収容する箱の滞留量に基づいて、前記物流エリアの大きさを特定するとともに、
   前記工場内で配置不能な物流エリアの数、および各物流エリア間の距離と各物流エリア間を流れる前記部品もしくは製品の重量に基づき算出される物流エリア間の総重量に基づいて、前記物流エリアの配置状態を評価する、工場内物流エリアレイアウト作成方法。
8. 前記物流エリア間の総重量より前記配置不能な物流エリアの数を優先して評価する、請求項７に記載の工場内物流エリアレイアウト作成方法。
9. 前記物流エリアの配置状態の評価結果が向上したか否かを判断し、評価結果が向上したと判断した場合には、その際の前記配置不能な物流エリアの数と前記物流エリア間の総重量と前記工場内の各物流エリアの位置を記憶する、請求項７に記載の工場内物流エリアレイアウト作成方法。
10. 前記工場内の各物流エリアの工程順序、各物流エリア間の距離、および各物流エリア間を流れる前記部品もしくは製品の物流量に基づいて、前記工場内で各物流エリアを配置して前記物流エリアのレイアウトを作成する、請求項７から９のいずれか一項に記載の工場内物流エリアレイアウト作成方法。
11. 前記部品もしくは製品に関する部品情報が欠損している場合に、その部品情報を前記部品もしくは製品に関する過去の部品情報で補完する、請求項７から１０のいずれか一項に記載の工場内物流エリアレイアウト作成方法。
12. 前記部品もしくは製品の物流量が多い物流エリア間の動線が前記部品もしくは製品の物流量が少ない物流エリア間の動線よりも短くなるように、前記工場内で各物流エリアを配置して前記物流エリアのレイアウトを作成する、請求項７から１１のいずれか一項に記載の工場内物流エリアレイアウト作成方法。

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