(第1の実施形態)
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の例を説明する。図1は、第1の実施形態における部品設備割付装置10の機能ブロック図の一例である。
板金加工等の複数の設備を有する施設では、製品を製造するために、各設備に対して製造を予定する製品を割り当てて、製造計画を行う必要がある。本実施形態の部品設備割付装置10は、複数の設備を用いた製品の製造管理を行う。以下、設備で製造される製品を「部品」として説明する。また以下、設備では部品を製造するものとして説明するが、製造には部品の生産や加工が含まれる。
本実施形態の部品設備割付装置10は、PC(Personal Computer)やタブレット端末等である。部品設備割付装置10は、予め複数の設備に対して、製造する部品を割り付けられた製造計画情報を有する。部品設備割付装置10は、ある設備に課せられた製造計画が製造能力を上回る場合等に、製品の製造を代替させる設備、及び代替させる部品を決定する処理を行う。
部品設備割付装置10は、演算部100と、記憶部200と、入力部300と、出力部400とを備える。演算部100は、本実施形態における部品設備割付処理を制御する。記憶部200は、部品設備割付処理に必要なデータを格納する。入力部300は、ユーザーからの入力操作を受け付ける装置である。出力部400は、部品設備割付装置10に格納されたデータの出力処理を行う装置である。
演算部100は、演算処理部110と、メモリ部120とを備える。演算処理部110は、データ取得部111と、設備負荷算出部112と、設備能力判定部113と、設備負荷移動工数比算出部114と、設備代替割付部115と、表示制御部116とを備える。
データ取得部111は、部品設備割付処理に必要なデータを、メモリ部120、入力部300、又は記憶部200から取得する。
設備負荷算出部112は、記憶部200に格納されている情報又はメモリ部120に格納されている中間情報を用いて、各設備の負荷を算出する。設備の負荷は、例えば所定の日における設備の稼働時間である。設備の負荷の算出方法については、後に詳述する。
設備能力判定部113は、設備負荷算出部112により算出された各設備の負荷と、製造能力情報204との比較を行い、製品の製造が割り付けられた各設備の負荷が、各々の製造能力を超えているか否かを判定する。
設備負荷移動工数比算出部114は、製造が計画されている設備と、代替可能な設備と、製造が予定されている部品との組み合わせ毎に、設備負荷移動工数比を算出する。設備負荷移動工数比とは、所定の設備から他の設備へ部品の製造を代替させる場合の影響を示す指数(パラメータ)である。設備負荷移動工数比算出部114は、製品の複雑さを示す指標である形状要素数と、代替前の設備が製品を製造する際の負荷と、単位CAM(Computer Aided Manufacturing)作成工数とに基づいて設備負荷移動工数比を算出するが、詳しくは後述する。
設備代替割付部115は、設備負荷移動工数比に基づいて、製造を代替させる代替設備と、製造を代替させる部品とを後述の処理に従い特定する。また、設備代替割付部115は、特定した代替設備に対して、特定した部品の製造を割り付けるよう、記憶部200に確報された情報を更新する。
表示制御部116は、部品の代替割付を開始するための画面である設備割付実行画面を表示するための情報を生成する。また、表示制御部116は、代替設備に対して部品の製造が割り付けられた後の割付状況を表示した、割付後表示画面230を表示するための情報を生成する。表示制御部116は、生成した情報を用いて、各画面を出力部400に対して表示させる。
メモリ部120は、演算処理部110によって生成された情報を一時的に格納する。メモリ部120には、後述する部品設備割付処理や代替割付処理が開始してから所定の情報を出力するまでの間に生成される情報である中間情報が、一時的に格納される。メモリ部120には、例えば設備負荷山積み情報207、設備負荷累計情報208、及び設備負荷移動工数比情報209が格納される。
記憶部200は、部品情報201と、製造計画情報202と、設備代替情報203と、製造能力情報204と、部品設備割付情報205と、CAM作成指示情報206とが格納される。記憶部200は、本実施形態における処理が開始される前に、部品情報201と、製造計画情報202と、設備代替情報203と、製造能力情報204とを予め入力情報として格納している。本実施形態における処理が開始されると、記憶部200には、部品設備割付情報205と、CAM作成指示情報206とが出力情報として格納される。
部品情報201は、各設備を有する施設内で製造される部品に関する情報である。部品情報201は、各部品の形状や、工場内の設備で製造される場合の設備毎の所要時間を含む。
図2は、部品情報201の一例を示す図である。部品情報201は、部品を識別するための部品特定情報である部品ID(Identification)201aに対して、部品名201bと、形状要素数201cと、設備201dと、所要時間201eとが関連付けられた情報である。
部品ID201aは、各部品に対して一意に定義付けられた識別情報である。部品名201bは、部品の名称である。
形状要素数201cは、部品の複雑さを示す指標となる数値である。形状要素数201cは、例えばCAD(Computer Aided Design)等から取得するデータであって、部品の形状を特定するための線や孔等の数を示す。形状要素数201cの値が大きいほど、CAMの作成工数が大きい部品となる。
設備201dは、部品の製造が可能な設備である。所要時間201eは、部品が設備201dで製造された場合に所要する時間であって、例えば「分」の単位で示される。
本図は、例えば部品ID201aが「P01」である部品は形状要素数201cが「15」であって、設備201dが「設備A」で製造された場合に、製造に11.7分の時間がかかることを示している。また同様に、同じ部品IDが「P01」である部品が「設備B」で製造された場合、製造に20分の時間がかかることを示している。
説明を図1に戻す。製造計画情報202は、各部品を製造する日付、製造個数、部品の製造が割り付けられた製造予定設備を管理するための情報である。
図3は、製造計画情報202の一例を示す図である。製造計画情報202は、製造される部品を特定する部品ID202a毎に、割付設備202bと、製造個数202cと、投入予定日202dとが関連付けられた情報である。
部品ID202aは、部品を特定する識別情報であって、部品情報201の部品ID201aと対応している。割付設備202bは、部品に対して割り付けられた設備、すなわち部品の製造が予定されている設備を特定する情報である。製造個数202cは、割付設備202bで製造する部品の数である。投入予定日202dは、部品を投入する予定の日付であって、部品がその日付に製造されることを示している。
なお、製造計画情報202は計画段階の情報であって、製造計画情報202で指示されている各部品の割付設備202bは、計画した時点でのCAMデータの有無や製造時間等によって暫定的に定められたものである。そのため、各設備の負荷状況次第では、後述する処理によって他の設備に変更されて割り付けられる。
図1に戻って説明する。設備代替情報203は、設備間の代替可否と、代替時におけるCAMの作成工数を管理するための情報である。
図4は、設備代替情報203の一例を示す図である。設備代替情報203は、各設備の組み合わせ毎に、代替可否と単位CAM作成工数とを関連付けた情報である。設備代替情報203は、変更前設備203aと、変更後設備203bと、代替可否203cと、単位CAM作成工数203dとを有する。
変更前設備203aは、部品設備割付装置10によって管理される1つの設備である。変更後設備203bは、変更前設備203a以外の設備である。なお、設備代替情報203は、変更前設備203aと変更後設備203bが逆である組み合わせであっても、変更前設備203aと変更後設備203bが正である組み合わせとは別のレコードを有している。例えば設備代替情報203は、変更前設備203aが「設備A」、変更後設備203bが「設備B」である情報を有すると共に、変更前設備203aが「設備B」、変更後設備203bが「設備A」である情報も有している。これは、例えば設備Aが設備Bよりも上位機種である場合等であっても同様である。
代替可否203cは、変更前設備203aから変更後設備203bへの製造の代替が可能か否かを示す情報である。単位CAM作成工数203dは、変更前設備203aから変更後設備203bへの代替の際に生じる、形状要素数1あたりに要するCAMデータの作成工数である。
ここで、CAMの作成工数について説明する。設備に対し部品を製造させるために、工作機械用の加工プログラムであるCAMデータを作成する必要がある。CAMデータは設備と部品との組み合わせに対して必ず必要となるデータである。そのため、部品設備割付装置10により管理されるすべての設備と製品との組み合わせに対して、予めCAMデータを保有しておくことが考えられる。しかしながら、すべての組み合わせに対してCAMデータを作成すると、CAMデータの作成工数が膨大なものとなってしまうため、通常は必要とされるCAMデータに限定してCAMデータを作成することが望ましい。
製造予定設備で所定の部品の製造のためのCAMを有している場合、製造予定設備と代替予定設備との設備能力の共通性や、工具の類似性等の事情によって、代替予定設備において使用されるCAMの作成にかかる工数が軽減される場合がある。このため、設備代替情報203では、各設備間の代替可否に加えて、代替の際に生じるCAMの作成工数を管理している。なお、単位CAM作成工数は、後述する形状要素数1あたりのCAM作成工数である。
例えば図4の場合、変更前設備203aが「設備A」、変更後設備203bが「設備B」である場合は代替が「可」であって、その際の単位CAM作成工数203dが「6」であることを示している。また、変更前設備203aが「設備A」、変更後設備203bが「設備C」である場合も代替が「可」であって、その際の単位CAM作成工数203dは「12」である。従って、「設備A」から「設備B」に代替した場合には、「設備C」に代替した場合に比べて半分のCAM作成工数で代替が可能であることを示している。
製造能力情報204は、各設備の負荷の上限値を示す情報であって、1日当たりの各設備の稼働可能時間を含む。
図5は、製造能力情報204の一例を示す図である。製造能力情報204は、設備204aに対して処理能力204bを関連付けた情報である。
設備204aは、部品設備割付装置10が製造を管理している設備を特定する情報である。処理能力204bは、設備の処理能力を示す値である。処理能力204bは、例えば設備が1日あたりに稼働可能な時間である。なお、処理能力204bは、1日に処理可能な部品の個数等であってもよく、設備の負荷の上限値を示す値であれば種類を問わない。
説明を図1に戻す。部品設備割付情報205は、各設備に割り付ける部品と、その部品を製造する際に設備にかかる負荷を投入予定日毎に管理するための情報である。
図6は、部品設備割付情報205の一例を示す図である。部品設備割付情報205は、製造される部品を特定する部品ID205a毎に、割付設備205bと、設備負荷205cと、投入予定日205dとを関連付けた情報である。
部品ID205aは、製造される部品を特定する識別情報であって、部品情報201の部品ID201aと対応する。割付設備205bは、部品ID201aが製造を割り付けられた設備を特定する情報であって、製造計画情報202の割付設備202bと対応する。設備負荷205cは、部品ID201aが割付設備205bで製造される場合の、割付設備205bにかかる負荷を示す情報である。設備負荷205cは、例えば割付設備205bが部品ID205aを製造する際にかかる時間である。投入予定日205dは、部品ID205aが投入される予定の日付であって、製造計画情報202の投入予定日202dと対応している。
図6は、例えば部品ID205aが「P01」の部品が、投入予定日205d「2013/07/01」に、割付設備205b「設備A」によって製造され、その際に「設備A」で要する時間が「3.5」時間であることを示している。
図1に戻り、CAM作成指示情報206は、製造を代替させる部品と代替設備が特定された場合に、変更前設備と、変更後設備と、製造を代替させる部品と、代替させる投入予定日とを管理するための情報である。CAM作成指示情報206に基づいて、各代替設備に対する製造予定部品のCAMデータの作成が指示される。
図7は、CAM作成指示情報206の一例を示す図である。CAM作成指示情報206は、製造を代替させる部品の部品ID206a毎に、変更前設備206bと、変更後設備206cと、投入予定日206dとが関連付けられた情報である。
部品ID206aは、製造が代替される部品を特定する識別情報であって、部品情報201の部品ID201aと対応している。変更前設備206bは、部品ID206aの製造が予定されていた設備であって、製造を代替させる前の設備を特定する情報である。変更後設備206cは、部品ID206aの製造を変更前設備206bから代替させる代替設備を特定する情報である。投入予定日206dは、部品ID206aが変更後設備206cに投入される予定の日付を示す情報である。
例えば図7では、部品ID206aが「P02」の部品について、変更前設備206b「設備A」から変更後設備206c「設備B」に割付が変更され、投入予定日206d「2013/07/01」に投入が予定されることを示す。そのため、部品ID「P02」を「設備B」で製造するためのCAMデータを追加で作成する必要がある。
次に、本実施形態における処理の中間段階で生成される情報について説明する。中間段階では、設備負荷山積み情報207、設備負荷累計情報208、設備負荷移動工数比情報209が生成され、各々メモリ部120に一時的に格納される。
図8は、設備負荷山積み情報207の一例を示す図である。設備負荷山積み情報207は、部品設備割付処理時に生成される中間情報であって、メモリ部120に一時的に格納される。
設備負荷山積み情報207は、製造計画情報202によって製造計画がなされている部品毎に、割付設備の負荷を対応させた情報である。設備負荷山積み情報207は、部品ID207aに対して、割付設備207bと、設備負荷207cと、投入予定日207dとが関連付けられた情報である。
部品ID207aは、製造計画情報202で製造が計画されている部品を特定する識別情報であって、製造計画情報202の部品ID202aと対応している。割付設備207bは、部品ID207aの製造が予定されている設備を特定する情報であって、製造計画情報202の割付設備202bと対応している。
設備負荷207cは、部品ID207aが割付設備207bによって製造される際に割付設備207bに対してかかる負荷を示す情報である。設備設備207bは、たとえば割付設備207bが部品ID207aにより特定される部品を製造する際の稼働時間である。
投入予定日207dは、部品ID207aが割付設備207bに投入される予定の日付を示す情報である。
図9は、設備負荷累計情報208の一例を示す図である。設備負荷累計情報208は、製造計画情報202で製造が計画されている設備の設備負荷の、投入予定日における累計を示す情報である。設備負荷累計情報208は、設備208a毎に、設備負荷208bと、投入予定日208cとが関連付けられた情報である。
設備208aは、部品を製造する設備を特定する情報であって、製造計画情報202の割付設備202bと対応している。設備負荷208bは、設備208aの投入予定日208cにおける負荷を示す情報である。設備負荷208bは、例えば設備208aの投入予定日208cにおける稼働時間の累計である。投入予定日208cは、設備208aが稼働する予定の日付である。
図10は、設備負荷移動工数比情報209の一例を示す図である。設備負荷移動工数比は、部品と、変更前設備と、変更後設備との組み合わせに対して算出される値である。そのため、設備負荷移動工数比情報209は、部品ID209aと、変更前設備209bと、変更後設備209cとに対して、設備負荷移動工数比209dが関連付けられている。
部品ID209aは、製造計画情報202において製造が計画されている部品を特定する識別情報であって、製造計画情報202の部品ID202aと対応している。変更前設備209bは、製造計画情報202において部品ID202aに係る部品が割り付けられた設備を特定する情報であって、製造計画情報202の割付設備202bと対応している。
変更後設備209cは、部品ID202aに係る部品について変更前設備209bから製造を代替する候補となる設備を特定する情報である。設備負荷移動工数比209dは、部品ID209aに係る部品の製造を、変更前設備209bから変更後設備209cへ代替させた場合の移動負荷を示すパラメータである。算出方法等の詳細については後述する。
次に、部品設備割付装置10のハードウェア構成例について説明する。
図11は、部品設備割付装置10のハードウェア構成例を示す図である。部品設備割付装置10は、演算装置131、メモリ132、外部記憶装置133、入力装置134、出力装置135、通信装置136、記憶媒体駆動装置137を備え、各構成要素はバスにより接続されている。
演算装置131はCPU(Central Processing Unit)等の中央演算装置であって、メモリ132又は外部記憶装置133に記録されたプログラムに従って処理を実行する。演算処理部110を構成する各処理部は、演算装置131がプログラムを実行することにより各々の機能を実現する。
メモリ132は、RAM(Random Access Memory)又はフラッシュメモリ等の記憶装置であり、プログラムやデータが一時的に読み出される記憶エリアとして機能する。外部記憶装置133は、例えばHDD(Hard Disk Drive)等の書き込み及び読み出し可能な記憶メディアである。
入力装置134は、ユーザーからの入力操作を受け付ける装置であり、例えばタッチパネル、キーボード、マウス、マイク等である。出力装置135は、部品設備割付装置10に格納されたデータの出力処理を行う装置であって、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置、又はプリンタ等である。なお、入力部300は入力装置134を用いることができ、出力部400は出力装置135を用いることができる。
通信装置136は、部品設備割付装置10をネットワークに接続するための装置であって、例えばLAN(Local Area Network)カード等の通信デバイスである。記憶媒体駆動装置137は、CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)等の可搬性のメディア138から情報を入出力する装置である。
記憶部200は、メモリ132又は外部記憶装置133によりその機能が実現される。また、記憶部200は、ネットワーク上の記憶装置によってその機能が実現されてもよい。
なお、部品設備割付装置10の各構成要素の処理は、1つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、部品設備割付装置10の各構成要素の処理は、1つのプログラムで実現されてもよいし、複数のプログラムで実現されてもよい。
次に、部品設備割付装置10における部品設備割付処理について説明する。
図12は、部品設備割付処理の流れを示すフローチャートである。記憶部200には、本処理が開始される前に、予め部品情報201と、製造計画情報202と、設備代替情報203と、製造能力情報204とが格納されている。
まず、データ取得部111は、設備割付実行画面220において、対象期間を特定した実行指示を受け付ける(ステップS10)。
図15は、設備割付実行画面220の一例を示す図である。設備割付実行画面220は、対象期間入力領域221と、実行ボタン222と、メンテナンスボタン223とを有する。
対象期間入力領域221は、設備割付を実行する期間の指定を受け付ける領域であって、例えば設備割付の実行期間の開始日と終了日の各々についてドロップダウンリストを表示し、ユーザーからの選択を受け付ける。以下、対象期間入力領域221で入力を受け付けた期間の各日について、設備割付の要不要が判断され、要と判断された場合には所定日について代替設備を割り当てる処理が行われる。なお、対象期間入力領域221は、開始日及び終了日からなる期間の指定ではなく、代替設備を割り当てる日の指定を受け付けてもよい。
実行ボタン222は、対象期間入力領域221に入力された対象期間を確定するためのボタンである。メンテナンスボタン223は、記憶部200に格納された部品情報201、製造計画情報202、設備代替情報203、及び製造能力情報204のメンテナンスを行うためのボタンである。メンテナンスボタン223が選択されると、各情報について修正を受け付ける画面に表示画面が遷移する。
図12に説明を戻す。ステップS10において、設備割付実行期間の対象期間入力領域221に対象期間が入力され、実行ボタン222が選択されると、データ取得部111は、部品情報201と、対象期間の製造計画情報202と、設備代替情報203と、製造能力情報204とを記憶部200から呼び出す(ステップS12)。
次に、設備負荷算出部112は、対象期間のうち設備の割付を行う日(算出日)qを特定する(ステップS14)。ここで、対象期間に含まれる算出日の合計をr日とし、算出日qを、例えば日付が若い順に特定する。まずq=1として以下の処理を行う。
次に、設備負荷算出部112は、各部品毎に設備負荷を算出し、設備負荷山積み情報207を生成する(ステップS16)。具体的には、設備負荷算出部112は、ステップS14で特定した算出日と製造計画情報202の投入予定日202dが対応する部品ID202aと割付設備202bとを読み出す。設備負荷算出部112は、読み出した部品ID202aと割付設備202bとを用いて部品情報201を参照し、部品ID202aと部品ID201aが対応し、かつ割付設備202bと設備201dとが対応するレコードの所要時間201eを読み出す。次に設備負荷算出部112は、読み出した所要時間201eと製造計画情報202の製造個数202cとを乗じて設備負荷を算出する。設備負荷算出部112は、ステップS14で特定された算出日に製造される予定である各部品について設備負荷を算出し、設備負荷山積み情報207を生成する。
例えば、ステップS14において算出日として「2013/07/01」が特定された場合、設備負荷算出部112は製造計画情報202を参照し、投入予定日202dが「2013/07/01」であるレコードとして、部品ID202aが「P01」、割付設備202bが「設備A」、製造個数202cが「18」であるレコードを読み出す。次に設備負荷算出部112は、部品情報201を参照し、部品ID201aが「P01」、設備201dが「設備A」であるレコードの所要時間201e「11.7(分)」を読み出す。次に設備負荷算出部112は、所要時間「11.7(分)」と製造個数「18」を乗じて設備負荷「3.51(時間)」を算出する。次に、設備負荷算出部112は、設備負荷山積み情報207の部品ID207aを「P01」とし、割付設備207bを「設備A」、設備負荷207cを「(約)3.5」、投入予定日207dを「2013/07/01」として設備負荷山積み情報207を生成する。
次に、設備負荷算出部112は、各設備毎に算出日における設備負荷を合計し、設備負荷累計情報208を生成する(ステップS18)。具体的には、設備負荷算出部112は設備負荷山積み情報207を参照し、設備負荷山積み情報207の割付設備207b毎に設備負荷207cを合計して、設備負荷累計情報208を生成する。
例えば図8に示す設備負荷山積み情報207のうち、割付設備207bが「設備A」のレコードの設備負荷207cを合計することで、「14(時間)」と算出される。設備負荷算出部112は、各設備毎に設備負荷を合計し、例えば図9に示す設備負荷累計情報208を生成してメモリ部120に格納する。
次に、設備能力判定部113は、設備負荷累計情報208と製造能力情報204とを比較し、能力超過設備があるか否かを判定する(ステップS20)。具体的には、設備能力判定部113は、設備負荷累計情報208に格納された各設備208aについて、設備負荷208bが製造能力情報204の処理能力204bを超えるか否かを判定する。
設備能力判定部113が、設備負荷208bが製造能力情報204の処理能力204bを超える設備があると判定した場合(ステップS20において「YES」の場合)、設備能力判定部113は、能力超過設備に対して割り付けられた部品を抽出する(ステップS22)。具体的には、設備能力判定部113は、設備負荷208bが処理能力204bを超える設備について、製造計画情報202を参照して、割り当てられた部品を抽出する。
例えば図9の設備負荷累計情報208において、設備208aが「設備A」「設備D」の設備が、処理能力である「8(時間)」を超えている。設備能力判定部113は、製造計画情報202を参照して、「設備A」及び「設備D」に対して割り付けられた全部品の部品ID202aを抽出する。
次に、演算処理部110は、ステップS22で抽出された部品うち1つの部品について、製造を代替させる設備を特定し、割付処理を行う(ステップS24)。
図13は、代替割付処理の流れを示すフローチャートである。本処理が開始される前に、所定の投入予定日に処理能力を超過している1又は複数の設備と、その設備に割り付けられた部品とが抽出されている。
まず、設備代替割付部115は、能力超過設備のうち1つの設備を特定する(ステップS241)。特定した能力超過設備をmとし、mが能力超過設備の総数nに至るまで、順に能力超過設備を特定し、以下の処理を行う。なお、以下「設備A」が特定されたものとして説明する。
次に、設備負荷移動工数比算出部114は、ステップS241で特定した設備について、代替可能設備と単位CAM作成工数とを抽出する(ステップS243)。具体的には、設備負荷移動工数比算出部114は、能力超過設備を特定する情報を用いて設備代替情報203を参照し、能力超過設備を変更前設備203aとした場合に代替可否203cが「可」である変更後設備203bと、単位CAM作成工数203dとを抽出する。なお、代替可否203cが「可」である変更後設備203bが複数である場合には、当該変更後設備203bのすべてを、単位CAM作成工数203dと関連付けて抽出する。以下、抽出された変更後設備を、代替可能設備として説明する。
上述の例で説明すると、設備負荷移動工数比算出部114は、設備代替情報203において「設備A」と対応し、代替可否203cが「可」である変更可能設備「設備B」と単位CAM作成工数203d「6」、「設備C」と「12」、「設備D」と「15」を各々関連付けて抽出する。
次に、設備負荷移動工数比算出部114は、ステップS241で特定した設備に割り付けられた部品毎に、設備負荷移動工数比を算出する(ステップS245)。設備負荷移動工数比は、製造が予定された設備と、代替可能設備と、製造予定設備に割り当てられた部品との組み合わせ毎に算出される指数である。設備負荷移動工数比算出部114は、能力超過設備に割り当てられた部品毎に、ステップS243で抽出した代替可能設備の各々に対して製造が割り当てられた場合の設備負荷移動工数比を算出する。
設備負荷移動工数比は、能力超過設備から代替可能設備に部品の製造を代替した場合の影響、つまり移動負荷を示す指数(パラメータ)であって、代替される部品の形状要素数と、代替の際に発生する単位CAM作成工数と、変更前設備が該部品を製造する場合の設備負荷とに基づいて算出される。設備負荷移動工数比を算出するための算出式は以下の通りである。
上記(数1)で算出される設備負荷移動工数比Ei,j,kは、部品iの製造を設備jから代替可能設備kに代替させた場合の移動負荷を示す。設備負荷移動工数比が大きい値であるほど、移動に伴う負荷が大きいことを意味している。
(数1)の各パラメータについて説明する。Piは、部品iの形状要素数である。Mj,kは、設備jから設備kへ割付変更を行う際の単位CAM作成工数である。hは部品1個を示しており、Ti,j,hは、部品i1個当たりの設備jにおける所要時間(負荷)を示している。
(数1)の分母は、設備jにおいて部品iを製造する際の、設備jにかかる負荷を示す。分母が大きいほど、代替前の設備において製品の製造負荷が大きいことを示しており、製造負荷が大きい部品について他の設備に製造を代替させる方が、代替に際して効率がよい。
(数1)の分子は、部品iを設備jから設備kに割り付ける際に要するCAM作成工数を示すパラメータであり、部品iの形状の複雑さを示す形状要素数と、代替前後の設備が有する工具などの違いによって発生する、単位要素当たりのCAM作成工数の積により算出される。なお、(数1)の分子は、部品形状が複雑かつ代替前後の設備が持つ工具に共通性がない場合に、より多くのCAM作成工数が発生することを示している。
図14は、設備負荷移動工数比の概念を示した図である。設備Aにおいて、部品「P01」を製造する際の設備負荷は「210(分)」であって、部品「P01」の形状要素数は「15」である。また、図4の設備代替情報203より、設備Aから設備Bへ製造を代替させる場合の単位CAM作成工数は「6」である。従って、部品「P01」を設備Aから設備Bへ代替させる場合の設備負荷移動工数比は、「15×6/210」から、「約0.43」である。
同様に、部品「P01」を設備Aから設備Cへ代替させる場合の設備負荷移動工数比は、「15×12/210」から、「約0.86」であり、部品「P02」を設備Aから設備Bへ代替させる場合の設備負荷移動工数比は、「10×6/150=0.4」となる。
本実施形態では、設備負荷移動工数比が小さい能力超過設備(製造予定設備)・代替可能設備・部品の組み合わせについて優先的に製造を代替させることにより、CAM作成工数を含む代替に伴う負荷をより低く抑えている。
なお、上述の例では、能力超過設備「設備A」について、部品「P01」「P02」「P03」「P04」「P05」「P06」が割り付けられている(製造計画情報202より)。設備負荷移動工数比算出部は、部品「P01」「P02」「P03」「P04」「P05」「P06」の各々について、ステップS243で抽出した代替可能設備「設備B」「設備C」「設備D」の各々との設備負荷移動工数比を算出する。
設備負荷移動工数比算出部114は、算出した設備負荷移動工数比をメモリ部120に格納する。メモリ部120には、例えば図10に示す設備負荷移動工数比情報209として、設備負荷移動工数比算出の基となる部品の部品IDと、変更前設備と、変更後設備と、算出した設備負荷移動工数比とを関連付けたレコードを生成する。
説明を図13に戻す。次に、設備負荷移動工数比算出部114は、m=nであるか否かを判定する(ステップS247)。m=nであるということは、ステップS18において処理能力を超過していると判定されたすべての能力超過設備について、割り付けられた部品と代替可能設備との設備負荷移動工数比が算出されたことを示している。
設備負荷移動工数比算出部114が、m=nと判定しない場合(ステップS247において「NO」の場合)、設備負荷移動工数比算出部114は、mをインクリメントする(ステップS249)。その後、設備負荷移動工数比算出部114は、処理をステップS243に戻す。
設備負荷移動工数比算出部114が、m=nであると判定した場合(ステップS247において「YES」の場合)、設備代替割付部115は、設備負荷移動工数比が最も小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、抽出した代替可能設備を代替候補設備、抽出した部品を代替候補部品として特定する(ステップS251)。
例えば、図10の例において、設備負荷移動工数比209dを参照すると、部品「P02」の製造を「設備A」から「設備B」に代替させる場合の設備負荷移動工数比「0.4」が最小である。そのため、設備代替割付部115は、代替可能設備である「設備B」を代替候補設備、部品「P02」を代替候補部品として特定する。
説明を図13に戻す。次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の総設備負荷を算出する(ステップS253)。具体的には、設備代替割付部115は、代替候補設備に対して代替候補部品が割り付けられた場合の総設備負荷を算出する。
上述の例を用いて説明すると、代替候補設備の「設備B」について、代替候補部品「P02」が割り当てられる前の設備負荷は、図9の設備負荷累計情報208によると「2」である。設備代替割付部115は、部品「P02」が「設備B」で製造される場合の設備負荷を算出する。ここで算出される値は、部品「P02」の製造個数「25」(製造計画情報202の製造個数202cより抽出)に、「設備B」で部品「P02」が製造される場合の所要時間「9.0(分)」(部品情報201の所要時間201eより抽出)を乗じることにより求められる「3.75(時間)」である。設備代替割付部115は、当初の設備負荷「2」に代替候補部品を製造する際の負荷「3.75」を加算して、総設備負荷「5.75」を求める。
次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の総設備負荷が処理能力内であるか否かを判定する(ステップS255)。具体的には、設備代替割付部115は、ステップS253で算出した総設備負荷と、製造能力情報204の処理能力とを比較し、総設備負荷が処理能力以内であるか否かを判定する。
なお、上述の例において、設備代替割付部115は、代替候補設備の「設備B」における総設備負荷「5.75」が、製造能力情報204の「設備B」の処理能力「8」以内であると判定する。
設備代替割付部115が、代替候補設備の総設備負荷が処理能力内であると判定した場合(ステップS255において「YES」の場合)、設備代替割付部115は、製造計画情報202を変更する(ステップS257)。具体的には、設備代替割付部115は代替候補設備を代替設備として特定し、製造計画情報202のうち代替候補部品と対応する部品ID202aと関連付けられた割付設備202bを代替設備に書き換える。これにより、代替設備に対して代替候補部品の製造が割り付けられる。
次に、設備代替割付部115は、CAM作成指示情報206を生成する(ステップS259)。具体的には、設備代替割付部115は、CAM作成情報の部品ID206aに代替候補部品を、変更前設備206bに当初代替候補部品が割り付けられていた変更前設備を、変更後設備206cに代替候補設備を、投入予定日206dに製造計画情報202において部品が投入される予定の投入予定日を関連付けた情報を生成する。その後、設備代替割付部115は処理をステップS16へ進める。なお、その後のステップS16では、ステップS257で変更された製造計画情報202に基づいて、設備負荷山積み情報207が生成される。
設備代替割付部115が、代替候補設備の総設備負荷が処理能力内であると判定しない場合(ステップS255において「NO」の場合)、設備代替割付部115は、次に設備負荷移動工数比が小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、代替可能設備を代替候補設備、部品を代替候補部品として特定する(ステップS261)。
上述の例において、仮に部品「P02」を「設備B」に代替させた場合に、「設備B」の総設備負荷が処理能力「8」を上回る場合、設備代替割付部115は次に設備負荷移動工数比が小さい組み合わせを抽出する。図10において、次に設備負荷移動工数比が小さいのは、部品「P09」を「設備D」から「設備E」に代替させた場合の値「0.42」であるため、設備代替割付部115は、「設備E」を代替候補設備、部品「P09」を代替候補部品として特定する。
その後、設備代替割付部115は、処理をステップS253に戻す。
説明を図12に戻す。ステップS20において、設備能力判定部113が、設備負荷208bが製造能力情報204の処理能力204bを超える設備があると判定しない場合(ステップS20において「NO」の場合)、設備能力判定部113は、算出日qがrと等しいか否かを判定する(ステップS26)。算出日qがrと等しい場合とは、設備割付実行画面220において指定を受け付けた対象期間に含まれるすべての日程について、処理能力内に収まるよう各設備に部品が割り付けられている場合である。
設備能力判定部113が、算出日qがrと等しいと判定しない場合(ステップS26で「NO」の場合)、設備能力判定部113は、qをインクリメントする(ステップS28)。その後、設備能力判定部113は、処理をステップS14に戻す。
設備能力判定部113が、算出日qがrと等しいと判定した場合(ステップS26で「YES」の場合)、設備負荷算出部112は、製造計画情報202と部品情報201とに基づいて、部品設備割付情報205を生成する(ステップS30)。具体的には、設備負荷算出部112は、製造計画情報202の部品ID202a毎に、製造個数202cと部品情報201における所要時間201eとを乗じて設備負荷を算出する。設備負荷算出部112は、製造計画情報202の部品ID202aを部品ID205aに、割付設備202bを割付設備205bに、算出した設備負荷を設備負荷205cに、製造計画情報202の投入予定日202dを投入予定日205dに各々対応させたレコードを生成し、部品設備割付情報205を生成する。
なお、ステップS20において「NO」であると判定される直前にステップS16で生成された設備負荷山積み情報207は、ステップS28で生成される部品設備割付情報と共通している。
次に、表示制御部116は、割付後表示画面230を出力する(ステップS32)。ステップS24の代替設備割付処理で、製造を代替させる部品と、変更前の設備と、変更後の代替設備とを対応させたCAM作成指示情報206が生成されている。表示制御部116は、CAM作成指示情報206に基づいて、変更後の代替設備と代替される部品とを割付後表示画面230に表示するための表示情報を生成し、表示部を介して出力する。その後、本フローチャートの処理を終了する。
図16は、割付後表示画面230の一例を示す図である。割付後表示画面230は、投入予定日入力領域231と、部品設備割付表示領域232と、CAM作成指示表示領域233と、設備負荷表示領域234とを含む。割付後表示画面230に表示される情報は、変更前設備から代替設備に対して部品の割付が変更された後の情報である。なお、割付後表示画面230に表示される情報は、部品設備割付表示領域232、CAM作成指示表示領域233、又は設備負荷表示領域234に表示される情報のいずれか1つであってもよく、またこれらのうち2つを組み合わせたものであってもよい。
投入予定日入力領域231は、部品が投入される予定の日付を入力する領域である。投入予定日表示領域は、例えばドロップダウンリストによって投入予定日を選択することができる。投入予定日入力領域231に投入予定日が入力されると、表示制御部116は、入力された投入予定日における部品設備割付情報と、CAM作成指示情報と、設備負荷情報とを各々の領域に表示させる。
部品設備割付表示領域232には、投入予定日に投入される部品と、部品が割り付けられた割付設備とが対応付けられて表示される。表示制御部116は製造計画情報202を参照し、投入予定日入力領域231に入力された投入予定日と投入予定日202dが対応するレコードについて、部品ID202aと割付設備202bとを特定する。表示制御部116は、特定した部品ID202aと割付設備202bとを関連付けて、部品設備割付表示領域232に表示させる表示情報を生成する。
CAM作成指示表示領域233には、製造が代替された部品と、代替後に製造を請け負う設備とが対応付けられて表示される。表示制御部116は、CAM作成指示情報206を参照し、投入予定日入力領域に入力された投入予定日と投入予定日206dが対応するレコードについて、部品ID206aと変更後設備206cを特定する。表示制御部116は、特定した部品ID206aと変更後設備206cとを関連付けて、CAM作成指示表示領域に表示させる表示情報を生成する。CAM作成指示表示領域233を閲覧することで、製造予定の部品について、どの設備に対応させたCAMデータを生成すればよいかが一覧で把握できる。
設備負荷表示領域234は、部品設備割付装置10が製造を管理する各々の設備について、投入予定日に課される負荷を表示する領域である。表示制御部116は、設備負荷累計情報208を参照し、投入予定日入力領域に入力された投入予定日における各設備の設備負荷を用いて、設備負荷表示領域234に表示する画面の表示情報を生成する。
設備負荷表示領域234は、例えば横軸に各々の設備を配置し、縦軸を各々の設備の負荷とする棒グラフで表示されてもよい。これにより、各々の設備に課せられた負荷を一覧で把握することができる。また、各々の設備の処理能力の上限値を太線で表示することにより、各設備が処理能力を超過せずに製造を割り付けられている状況を把握することができる。
本実施形態により、処理能力を超過した設備から他の設備へ製造を代替させる場合において、より代替に伴う影響が少ない代替設備及び部品を特定することができる。これにより、部品の製造をより効率的に他の設備に代替させることができる。
(第1の変形例)
次に、第1の変形例について説明する。上述の実施形態では、能力超過設備に割り当てられた部品すべてについて、設備負荷移動工数比を算出して代替設備を決定した。第1の変形例では、能力超過設備のうち代替設備の少ない設備から優先的に他の設備に部品の製造を代替させる。以下、上述の実施形態と異なる点について説明し、重複する点については説明を省略する。
図17は、第1の変形例における部品設備割付処理の流れを示すフローチャートである。ステップS10からステップS20までの処理については、上述の実施形態と同様である。まず、データ取得部111は、対象期間を特定した実行指示を受け付ける(ステップS10)。次に、データ取得部111は、部品情報201、製造計画情報202、設備代替情報203、製造能力情報204を呼び出す(ステップS12)。次に、設備負荷算出部112は、対象期間中の算出日を特定する(ステップS14)。次に、設備負荷算出部112は、各部品毎に設備負荷を算出し、設備負荷山積み情報207を生成する(ステップS16)。次に、設備負荷算出部112は、各部品毎に設備負荷を合計し、設備負荷累計情報208を生成する(ステップS18)。次に、設備能力判定部113は、設備負荷累計情報208と製造能力情報204とを比較し、能力超過設備があるか否かを判定する(ステップS20)。
ステップS20において、設備能力判定部113が、設備負荷208bが製造能力情報204の処理能力204bを超える設備があると判定した場合(ステップS20において「YES」の場合)、設備能力判定部113は設備代替情報203を参照し、能力超過設備のうち最も代替可能設備の少ない設備を特定する(ステップS21)。
具体的には、設備能力判定部113は、能力超過設備の各々について、能力超過設備と対応する変更前設備203aと関連付けられた代替可否203cを参照し、代替可否203cが「可」であるレコードの数をカウントする。設備能力判定部113は、代替可否203cが「可」であるレコードが最も少ない能力超過設備を特定する。なお、「可」であるレコードの数が同じ能力超過設備が複数ある場合は、そのうち任意の能力超過設備を特定することとしてもよい。
ステップS22からステップS32までに行われる処理は、上述の実施形態と同様である。設備能力判定部113は、能力超過設備に割りつけられた部品を抽出する(ステップS22)。次に、演算処理部110内の各処理部が代替設備への割り付けを実行する(ステップS24)。ステップS20において、設備能力判定部113が、設備負荷累計情報と製造能力情報とを比較し、能力超過設備がないと判定した場合(ステップS20において「NO」の場合)、設備能力判定部113は、算出日qがrと等しいか否かを判定する(ステップS26)。設備能力判定部113が、算出日qがrと等しいと判定しない場合(ステップS26において「NO」の場合)、設備能力判定部113はqをインクリメントする(ステップS28)。設備能力判定部113が、算出日qがrと等しいと判定した場合(ステップS26で「YES」の場合)、設備負荷算出部112は、部品設備割付情報205を生成する(ステップS30)。次に、表示制御部116は、割付後表示画面230を出力する。その後、本フローチャートの処理を終了する。
図18は、第1の変形例における代替割付処理の流れを示すフローチャートである。第1の変形例では、すでに能力超過設備のうちの1つが特定されているため、ステップS241の処理を要しない。なお、ステップS243からステップS245までに行われる処理については、上述の実施形態と同様である。
なお、ステップS243では、設備負荷移動工数比算出部114は、ステップS19において特定された能力超過設備に割り付けられた部品毎に、代替可能設備と単位CAM作成工数とを抽出する。
また、ステップS245では、設備負荷移動工数比算出部114は、ステップS19において特定された能力超過設備に割りつけられた各部品毎に、設備負荷移動工数比を算出する。
第1の変形例では、特定した能力超過設備から他の設備への製造の代替を行うため、この段階で能力超過設備のすべてについて設備負荷移動工数比を算出する必要がない。そのため、第1の変形例では、上述の実施形態におけるステップS247及びS249の処理を必要としない。
ステップS251からステップS261までの間に行われる処理は、上述の実施形態と同様である。設備代替割付部115は、設備負荷移動工数比が最も小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、代替候補設備と代替候補部品とを特定する(ステップS251)。次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷を算出する(ステップS253)。次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であるか否かを判定する(ステップS225)。設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であると判定した場合(ステップS225で「YES」の場合)、設備代替割付部115は、製造計画情報202を変更する(ステップS257)。次に、設備代替割付部115は、CAM作成指示情報106を生成する(ステップS259)。設備代替割付部115は、その後本フローチャートの処理を終了する。設備代替割付部115が、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であると判定しない場合(ステップS225で「NO」の場合)、設備代替割付部115は、次に設備負荷移動工数比が小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、代替候補設備と代替候補部品とを特定する(ステップS261)。
設備負荷移動工数比は、能力超過設備における代替可能設備の多寡を考慮しないため、設備負荷移動工数比の小さい順に代替設備への割り当てを行った結果、代替先がない能力超過設備が代替されずに残る可能性がある。このため、第1の変形例では、代替可能設備が少ない能力超過設備から優先的に他の設備への製造の代替を行う。これにより、設備負荷をより平準化させて代替設備への製造の割付を行うことができる。
(第2の変形例)
次に、第2の変形例について説明する。第2の変形例では、部品情報201はCAMの有無を示す情報を含む。設備負荷移動工数比算出部114は、代替可能設備が部品に対するCAMを有する場合には、所定の係数を用いて設備負荷移動工数比を算出する。
図19は、第2の変形例における部品情報201の一例を示す図である。部品情報201は、部品ID、部品名、形状要素数、設備、所要時間の他、CAM有無201fを含む。
CAM有無201fは、CAMの有無を特定する情報である。CAM有無201fが「有」の場合、CAM有無201fと関連付けられた設備で部品IDに係る部品を製造するためのCAMデータが既に存在することを示す。
前述したように、CAMデータとは、ある設備に対し部品を製造させるための加工プログラムである。そのため、設備と製品とに対応付けられたCAMデータが既に存在する場合、その設備に当該製品の製造を代替させる際には、CAMデータの生成は不要である。
設備負荷移動工数比算出部114は、設備負荷移動工数比を算出する際、算出の基となる代替可能設備と部品との組み合わせに対応するCAMデータが存在する場合には、単位CAM作成工数に所定の係数を乗じる。例えば、設備負荷移動工数比算出部114は、単位CAM作成工数に係数「0」を乗じて設備負荷移動工数比を算出する。これにより、CAMデータが存在する部品及び代替可能設備の組み合わせに対して、優先的に製造を代替させることができる。
(第3の変形例)
次に、第3の変形例について説明する。第3の変形例では、能力超過設備に対して代替可能な設備を特定する際に、部品の材質及び板厚を考慮する。
図20は、第3の変形例における部品情報201の一例を示す図である。本変形例における部品情報201は、材質201g及び板厚201hを含む。材質201gは、部品IDにより特定される部品の材質を示す情報である。板厚201hは、当該部品の厚みを示す情報である。
図21は、第3の変形例における設備代替情報203の一例を示す図である。本変形例における設備代替情報203は、材質条件203e及び板厚条件203fを含む。材質条件203eは、変更後設備において製造が可能な部品又は素材の材質を示す情報である。板厚条件203fは、変更後設備において製造可能な部品又は素材の厚みを示す情報である。板厚条件203fは、例えば製造が可能な部品の厚みの上限である。
図22は、第3の変形例における代替割付処理の流れを示すフローチャートである。ステップS241からステップS243までに行われる処理は、上述の実施形態と同様である。まず、設備代替割付部115は、能力超過設備のうち1つを特定する(ステップS241)。次に、設備負荷移動工数比算出部114は、特定した能力超過設備について代替可能設備と単位CAM作成工数とを特定する(ステップS243)。
次に、設備負荷移動工数比算出部114は、能力超過設備に割り付けられた部品について部品情報201を参照し、対応する材質及び板厚を特定する(ステップS2451)。具体的には、設備負荷移動工数比算出部114は、ステップS22において特定された、能力超過設備に割りつけられた部品を特定する情報を用いて部品情報201を参照し、対応する材質201g及び板厚201hを特定し、メモリ部120に格納する。
次に、設備負荷移動工数比算出部114は、能力超過設備に割り付けられた部品について代替可能な変更後設備との設備負荷移動工数比を算出する(ステップS2452)。上述したように、設備負荷移動工数比は、製造が予定された設備と、代替可能設備と、製造予定設備に割り当てられた部品との組み合わせ毎に算出される指数である。設備負荷移動工数比算出部114は、ステップS243で抽出した代替可能設備について設備代替情報203を参照し、代替可能設備の材質条件203e及び板厚条件203fと、ステップS2451でメモリ部に格納された材質及び板厚とを比較する。設備負荷移動工数比算出部114は、材質及び板厚の条件を満たす代替可能設備を特定し、能力超過設備に割り付けられた部品毎に、特定した代替可能設備の各々に対して製造が割り付けられた場合の設備負荷移動工数比を算出する。
ステップS247からステップS261までに行われる処理は、上述の実施形態と同様である。設備負荷移動工数比算出部114は、m=nであるか否かを判定する(ステップS247)。設備負荷移動工数比算出部114が、m=nであると判定しない場合(ステップS247で「NO」の場合)、設備負荷移動工数比算出部114は、mをインクリメントする(ステップS249)。設備負荷移動工数比算出部114が、m=nであると判定した場合(ステップS247で「YES」の場合)、設備代替割付部115は、設備負荷移動工数比が最も小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、代替候補設備と代替候補部品とを特定する(ステップS251)。次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷を算出する(ステップS253)。次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であるか否かを判定する(ステップS225)。設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であると判定した場合(ステップS225で「YES」の場合)、設備代替割付部115は、製造計画情報202を変更する(ステップS257)。次に、設備代替割付部115は、CAM作成指示情報106を生成する(ステップS259)。設備代替割付部115は、その後本フローチャートの処理を終了する。設備代替割付部115が、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であると判定しない場合(ステップS225で「NO」の場合)、設備代替割付部115は、次に設備負荷移動工数比が小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、代替候補設備と代替候補部品とを特定する(ステップS261)。
これにより、部品に関する設備の製造条件を考慮して、代替設備への割付を行うことができる。
(第4の変形例)
次に、第4の変形例について説明する。第4の変形例では、例えば本実施形態による処理が開始される前に、設備割付実行画面220において、製造の割り付けを固定させる設備の選択を受け付ける。設備代替割付部115は、能力超過設備に対して代替可能設備を特定する際(上述のステップS243)に、選択された設備は代替不可であるとして取り扱う。これにより、任意の設備に対して代替をさせないという選択をすることができ、例えば所定の設備に対し負荷をかけたくない場合等に、割り付けを固定させる設備の入力を受け付けることで、代替先の決定に対しニーズを考慮した柔軟性を持たせることができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、代替設備を決定する際に、設備が部品を製造する際の工具の類似性が考慮される。以下、第1の実施形態と異なる点について説明し、重複する点については説明を省略する。
図23は、第2の実施形態における部品設備割付装置10の機能ブロックの一例を示す図である。演算処理部110は、さらに単位CAM作成工数算出部117を備える。記憶部200は、上述の情報の他、さらにCAM情報210と、工具情報211とを備える。
単位CAM作成工数算出部117は、CAM情報210及び工具情報211に基づいて、単位CAM作成工数を算出する。CAM情報210は、設備毎に部品を製造する際に使用する工具等を管理するための情報である。工具情報211は、各設備が保有する工具を管理するための情報である。
図24は、CAM情報210の一例を示す図である。CAM情報210は、部品ID210aと設備210bとの組み合わせに対して、製造に必要な工具210cが関連付けられている。
部品ID210aは、部品を特定する識別情報であって、部品情報201の部品ID201aと対応する。設備210bは、設備を特定する情報であって、部品情報201の設備201dと対応する。
工具210cは、部品ID210aを設備210bで製造する際に使用される工具を特定する情報である。工具210cは、関連付けられた設備210bが有する工具である。
なお、図24に示すCAM情報210は、部品ID210aが「P01」の部品を、設備210bが「設備A」である設備で製造するために、工具210cが「工具a」、「工具b」、「工具c」、「工具d」の工具が使用されることを示す。同様に、部品ID210aが「P01」である同じ部品について、設備210bが「設備B」である設備で製造するためには、工具210cが「工具a」、「工具b」、「工具c」、「工具e」の工具が使用されることを示している。
図25は、工具情報211の一例を示す図である。工具情報211は、設備211aと当該設備が有する工具211bを関連付けた情報である。
設備211aは、設備を特定する情報であって、部品情報201の設備201dと対応する。工具211bは、設備211aが有する工具である。例えば、図25に示す工具情報211は、設備211aが「設備A」である設備が、工具211bが「工具a」、「工具b」、「工具c」、「工具d」を有することを示している。
図26は、第2の実施形態における代替割付処理の流れを示すフローチャートである。ステップS241において行われる処理は、第1の実施形態における処理と同様である。まず、設備代替割付部115は、能力超過設備のうち1つの設備を特定する(ステップS241)。
次に、設備負荷移動工数比算出部114は、設備代替情報203を参照し、ステップS241で特定した設備に対する代替可能設備を抽出する(ステップS242)。具体的には、設備負荷移動工数比算出部114は、特定した設備と対応する設備ID203a、及び代替可否203cが「可」であるレコードの変更後設備203bを抽出する。
次に、単位CAM作成工数算出部117は、特定した能力超過設備と代替可能設備間の単位CAM作成工数を算出する(ステップS244)。単位CAM作成工数算出部117は、CAM情報210と工具情報211とを用いて、ステップS241で特定された能力超過設備に割りつけられた各部品毎に、単位CAM作成工数を算出する。
下記の(数2)は、単位CAM作成工数を算出するための式である。
M´i,j,kは、部品i、変更前設備j、変更後設備kに対する単位CAM作成工数である。Xi,j,kは、部品iを製造するために変更前設備jで用いられる工具と、変更後設備kで用いられる工具との共通性を示す指標である工具適合率である。工具適合率は、例えば(変更前設備と変更後設備とで一致する工具の数/変更前設備で用いる工具の数)により算出される。
変数aは、設備間の工具非適合率である(1−Xi,j,k)に比例してかかる工数である。変数aは、例えば形状要素数1当たりのCAMデータ作成時間である。変数bは、設備の代替に伴いCAMデータを置き換える際に定常的に発生する工数である。変数bは、例えばデータの移し替えに伴う時間である。なお、変数a、bの値は、過去のCAM作成時間の統計値等により予め定められている。
上述の実施例において、「設備A」から「設備B」へ部品「P01」の製造を代替させる場合の単位CAM作成工数の算出について説明する。まず、単位CAM作成工数算出部117は、CAM情報210を参照し、変更前設備である「設備A」が部品「P01」を製造する場合の工具210cである「工具a」、「工具b」、「工具c」、及び「工具d」を特定する。また、単位CAM作成工数算出部117は、CAM情報210を参照し、変更後設備である「設備B」が部品「P01」を製造する場合の工具210cである「工具a」、「工具b」、「工具c」及び「工具e」を特定する。工具適合率は、75%(3/4×100)となる。
a=12、b=3であるとすると、M´1,A,B=6と算出される。
次に、設備負荷移動工数比算出部114は、ステップS244で算出された単位CAM作成工数を用いて、設備負荷移動工数比を算出する。算出には以下の(数3)が用いられる。
上述の実施形態との相違点は、変更前設備、変更後設備、及び部品の組み合わせ毎に固定値であった単位CAM作成工数Mj,kの代わりに、CAM情報210、工具情報211、及び過去のCAMデータ作成時間に用いられた時間等から導かれたパラメータに基づいて算出された単位CAM作成工数であるM´i,j,kを用いる点である。
なお、ステップS247以降の処理については、上述の実施形態と同様である。設備負荷移動工数比算出部114は、m=nであるか否かを判定する(ステップS247)。設備負荷移動工数比算出部114が、m=nであると判定しない場合(ステップS247で「NO」の場合)、設備負荷移動工数比算出部114は、mをインクリメントする(ステップS249)。設備負荷移動工数比算出部114が、m=nであると判定した場合(ステップS247で「YES」の場合)、設備代替割付部115は、設備負荷移動工数比が最も小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、代替候補設備と代替候補部品とを特定する(ステップS251)。次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷を算出する(ステップS253)。次に、設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であるか否かを判定する(ステップS255)。設備代替割付部115は、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であると判定した場合(ステップS255で「YES」の場合)、設備代替割付部115は、製造計画情報202を変更する(ステップS257)。次に、設備代替割付部115は、CAM作成指示情報106を生成する(ステップS259)。設備代替割付部115は、その後本フローチャートの処理を終了する。設備代替割付部115が、代替候補設備の設備負荷が処理能力以内であると判定しない場合(ステップS255で「NO」の場合)、設備代替割付部115は、次に設備負荷移動工数比が小さい部品・能力超過設備・代替可能設備の組み合わせを抽出し、代替候補設備と代替候補部品とを特定する(ステップS261)。
本変形例により、設備移動工数比の算出に用いる単位CAM作成工数を、過去のCAMデータ作成時間の実績や設備毎の工具の特徴に基づいて自動で生成することができる。このため、CAM作成工数が実状と異なる場合等であっても、設備代替情報203等の元データのメンテナンス工数を削減することができ、かつより精度の高い設備負荷移動工数比に基づいた代替設備への製造割り付けを立案することが可能となる。
以上、本発明に係る各実施形態及び変形例の説明を行ってきたが、本発明は、上記した実施形態の一例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態の一例は、本発明を分かり易くするために詳細に説明したものであり、本発明は、ここで説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ある実施形態の一例の構成の一部を他の一例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の一例の構成に他の一例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の一例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることもできる。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、図中の制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、全てを示しているとは限らない。ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
また、上記の部品設備割付装置10の機能構成は、理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。部品設備割付装置10の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、1つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。