JP6948271B2 - 生産管理装置、および生産管理方法 - Google Patents

生産管理装置、および生産管理方法 Download PDF

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Description

本発明は、生産管理装置、および生産管理方法に関する。
本技術分野の背景技術として、特開2013−117856号公報(特許文献1)がある。この公報には、「製造現場における作業実績情報を用いて、各作業の作業時間を算出する」と記載されている。
特開2013−117856号公報
前記特許文献1には、製造ラインの生産計画立案に使用する原単位として、作業時間を算出する方法が記載されている。しかし、特許文献1の方法では、生産管理の業務担当者は、いつ、どの値に原単位を変更すべきかを知ることができない。
例えば、原単位が従来の値から変化している場合に、その変化が気候や作業者の体調などの一時的な原因によるものであれば原単位は変更すべきでないが、生産管理の業務担当者はその要否を知ることができない。また、原単位の変化の原因が設備の変更などの明確なものであって、その変化が今後も継続していく場合には、原単位を即座に変更するべきであるが、業務担当者はその判断ができない。その結果として、特許文献1の方法では、実際と異なる原単位で生産計画が立案されることになり、計画と実際の進捗が合わないことによる納期遅れや残業投入が発生する。そのため、早期に原単位の変更指示を出す原単位管理システムの構築が課題となっている。
本発明は、原単位の変更の要否を早期に把握することができ、精度の高い生産計画を立案することが可能な生産管理装置、および生産管理方法を提供することを目的とする。
本発明にかかる生産管理装置は、生産計画を管理する生産管理装置であって、作業実績の統計量を算出することにより、前記生産計画を立案するための原単位の推定値を算出する原単位推定部と、製造の4M情報の変更履歴と、前記推定値を算出したときの推定条件と、前記原単位の現状値とに基づいて、前記原単位の変更要否を判定する変更指示判定部と、前記原単位の変更要否と、変更後の前記原単位の値を提示する変更指示表示部と、を備えることを特徴とする生産管理装置として構成される。
また、本発明は、上記生産管理装置で行われる生産管理方法としても把握される。
本発明によれば、本装置の利用者は、原単位の変更の要否を早期に把握することができ、精度の高い生産計画を立案することができる。
原単位管理システムの概略図である。 原単位管理装置の機能ブロック図である。 原単位テーブルの例を示す図である。 推定条件テーブルの例を示す図である。 推定結果テーブルの例を示す図である。 4M変更履歴テーブルの例を示す図である。 4M状況-推定条件関連情報テーブルの例を示す図である。 判定結果テーブルの例を示す図である。 原単位管理装置の処理フローチャートである。 原単位変更指示の判定処理フローチャートである。 推定値として参照する統計量の判定処理フローチャートである。 原単位変更指示画面の例を示す図である。
図1は、本発明の一実施形態である原単位管理システム1000の概略図である。原単位管理システム1000は、図示するように、原単位管理装置1100、作業実績管理システム1200、工程情報管理システム1300、材料情報管理システム1400、設備情報管理システム1500、作業者情報管理システム1600を備え、ネットワーク1700を介して相互に情報の送受信ができる。
原単位管理装置1100は、作業実績管理システム1200から作業実績を受け取り、工程情報管理システム1300からプロセスの変更日時を受け取り、材料情報管理システム1400から材料の変更日時を受け取り、設備情報管理システム1500から設備の変更日時を受け取り、作業者情報管理システム1600から作業者の変更日時を受け取る。
図2は、原単位管理装置1100の機能ブロック図である。原単位管理装置1100は、制御部1110、表示制御部1120、記憶部1130、入力部1140、通信部1150を備える。
制御部1110は、原単位推定部1111、変更指示判定部1112を備える。
原単位推定部1111は、作業実績管理システム1200から受け取った作業実績を元に、生産計画を立案するための品目、工程、設備ごとの原単位を推定する。変更指示判定部1112は、推定した原単位に対して、工程情報管理システム1300、材料情報管理システム1400、設備情報管理システム1500、作業者情報管理システム1600から受け取ったプロセス、材料、設備、作業者の変更日時の情報から変更要否を判定し、変更が必要であればその指示を出力する。
表示制御部1120は、変更指示表示部1121を備える。
変更指示表示部1121は、変更指示判定部1112の判定結果に応じて、原単位推定部1111が推定した原単位の値を表示する。
記憶部1130は、原単位テーブル1131、推定条件テーブル1132、推定結果テーブル1133、4M変更履歴テーブル1134、4M状況-推定条件関連情報テーブル1135、判定結果テーブル1136を備える。
原単位テーブル1131は、品目、工程、設備ごとの原単位の種類と値に関する情報を記憶する。例えば、図3に示すように、原単位テーブル1131は、品目欄1131a、工程欄1131b、設備欄1131c、原単位名称欄1131d、原単位値欄1131eを有する。品目欄1131aには、対象の品目の名称を格納する。工程欄1131bには、対象の工程の名称を格納する。設備欄1131cには、対象の設備の名称を格納する。原単位名称欄dには、対象の原単位の名称を格納する。原単位値欄1131eには、原単位の値を格納する。図3では、例えば、「品目1」で識別される品目は、「工程A」の作業および「工程B」の作業を経て得られることを示している。さらに、「工程A」は「設備a」を使用する工程と「設備b」を使用する工程とがあり、前者の作業時間は600秒であり、後者の作業時間は500秒であることを示している。また、「工程B」は、「設備c」を使用する工程があり、その作業時間は700秒であることを示している。
図2に戻り、推定条件テーブル1132は、原単位推定部1111の処理条件に関する情報を記憶する。例えば、図4に示すように、推定条件テーブル1132は、条件番号欄1132a、推定期間欄1132b、分布欄1132c、統計量欄1132dを有する。条件番号欄1132aには、条件を特定するための情報を格納する。推定期間欄1132bは、原単位推定部1111が用いる作業実績の範囲に関する情報を格納する。作業実績の範囲は、原単位推定部1111の処理開始日時から推定期間欄1132bの日数分だけ遡った日時から原単位推定部1111の処理開始日時までの直近の期間とする。分布欄1132cには、作業実績を回帰させる分布曲線に関する情報を格納する。統計量欄1132bには、作業実績から算出すべき統計量の名称を格納する。図4では、例えば、原単位推定部1111が、条件番号「1」で識別される条件により原単位を推定する場合、30日間の作業実績(時間)をアーラン分布で表現したときの1/10位値を作業時間として推定することを示している。
なお、原単位推定部1111は、例えば、作業実績における作業の開始日時と完了日時から作業時間を計算し、アーラン分布に回帰させた後に1/10分位点を作業時間の推定値として算出してもよいし、作業時間の平均値を推定値として算出してもよい。
図2に戻り、推定結果テーブル1133は、原単位推定部1111の処理結果に関する情報を記憶する。例えば、図5に示すように、推定結果テーブル1133は、品目欄1133a、工程欄1133b、設備欄1133c、原単位欄1133d、推定条件欄1133e、推定値欄1133fを有する。品目欄1133aには、品目の名称を格納する。工程欄1133bには、工程の名称を格納する。設備欄1133cには、設備の名称を格納する。原単位欄1133dには、原単位の名称を格納する。推定条件欄1133eには、推定に用いた条件について、推定条件テーブル1132の条件番号欄1132aの対応する値を格納する。推定値欄1133fには、品目欄1133aの品目、工程欄1133bの工程、設備欄1133cの設備において必要となる原単位欄1133dの原単位の値として、原単位推定部1111が算出した推定値を格納する。
図5では、例えば、品目「1」で識別される品目について、設備aを使用する工程Aの作業時間は、図4に示した条件番号「1」〜「3」の条件を推定条件として原単位を推定した場合、その推定値は600秒であったことを示している。同様に、推定条件を条件番号「4」の条件を推定条件として原単位を推定した場合、その推定値は450秒であったことを示している。
図2に戻り、4M変更履歴テーブル1134は、4M情報が更新された日時に関する情報を記憶する。4M情報は、いわゆる生産の4つの要素である人(Man)、機械(Machine)、材料(Material)、方法(Method)を表す情報である。ここでは、製造の4M情報として、作業者、設備、材料、プロセスと表現し、以下に例示している。例えば、図6に示すように、4M変更履歴テーブル1134は、品目欄1134a、工程欄1134b、設備欄1134c、4M分類欄1134d、4M項目欄1134e、更新日時欄1134fを有する。品目欄1134aには、品目の名称を格納する。工程欄1134bには、工程の名称を格納する。設備欄1134cには、設備の名称を格納する。4M分類欄1134dには、品目欄1134aの品目、工程欄1134bの工程、設備欄1134cの設備における4M情報の分類として、作業者、プロセス、材料、設備のいずれかの名称を格納する。4M項目欄1134eには、4M分類欄1134dの項目を細分化した項目の名称を格納する。例えば、プロセスに類する項目として、切削時間や送り速度などの情報を格納する。更新日時欄1134fには、4M項目欄1134eの項目が更新された日時を格納する。例えば、プロセスに類する項目として、切削時間の規定値が更新された日時を格納する。図6では、例えば、品目「1」で識別される品目の工程Aで使用される設備aの作業者である担当者が、4/20に更新されたことを示している。
図2に戻り、4M状況-推定条件関連情報テーブル1135は、4M項目ごとに、複数の推定条件の中での優先すべき条件や、各推定結果が有効であるか判定した結果に関する情報を記憶する。例えば、図7に示すように、4M状況-推定条件関連情報テーブル1135は、4M分類欄1135a、4M項目欄1135b、推定条件欄1135c、優先度欄1135d、推定条件有効性欄1135eを有する。4M分類欄1135aには、4M情報の分類として、作業者、プロセス、材料、設備のいずれかの名称を格納する。4M項目欄1135bには、4M分類欄1135aの項目を細分化した項目の名称を格納する。推定条件欄1135cには、推定条件テーブル1132の条件番号欄1132aの値を格納する。優先度欄1135dには、4M項目欄1135bの4M項目に対する原単位推定部1111の処理結果が異なる場合に、どの結果を採用するかの優先度に関する情報を格納する。例えば、優先度として数値を格納し、数値の小さい推定条件の結果を採用する。推定条件有効性欄1135eには、4M変更履歴テーブル1134の更新日時欄1134fに格納された4Mの更新日時と推定条件テーブル1132の推定期間欄1132bの値から、各推定条件による推定結果が有効であるかを特定する情報を格納する。例えば、図7では、原単位推定部1111が、4M分類が「プロセス」であり4M項目が「切削時間」に対する原単位を、推定条件「1」および「4」を用いてそれぞれ推定した場合、優先度の値が小さい前者の推定結果が採用することを示している。
図2に戻り、判定結果テーブル1136は、各原単位に対する変更要否に関する情報を記憶する。例えば、図8に示すように、判定結果テーブル1136は、品目欄1136a、工程欄1136b、設備欄1136c、原単位欄1136d、原単位変更要否欄1136eを有する。品目欄1136aには、品目の名称を格納する。工程欄1136bには、工程の名称を格納する。設備欄1136cには、設備の名称を格納する。原単位欄1136dには、原単位の名称を格納する。原単位変更要否欄1136eには、各原単位の変更の要否を格納する。例えば、図8では、原単位推定部1111は、品目「1」で識別される品目の工程Aで使用される設備aの作業時間を変更する必要があると判定したことを示している。
入力部1140は、生産管理担当者による原単位変更指示の確認結果を受け付けて原単位管理装置の処理を終了する。
通信部1150は、ネットワーク1700を介した情報の送受信を行う。
なお、原単位管理装置1100は、ハードウェアとしては、PC(Personal Computer)等の一般的なコンピュータにより構成され、制御部1110であるCPU(Central Processing Unit)、記憶部1130であるメモリや外部記憶装置、通信部1150である通信I/F(インタフェース)、LCD(Liquid Crystal Display)といった出力装置、その他キーボードやマウスといった入力装置等の各部を備えている。原単位管理装置1100を構成するこれらの各部は、内部バス等の内部通信線により電気的に接続されている。
CPUは、外部記憶装置に記憶されている各種プログラムを読み出してメモリにロードして実行することにより、原単位管理装置1100の各種機能を実現する。メモリは、例えば、データの読書き可能なRAM(Random Access Memory)から構成され、CPUにより上記各種プログラムがロードされる。外部記憶装置は、例えば、ROM(Read Only Memory)等の記憶媒体、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の記憶装置から構成され、原単位管理装置1100の処理に必要な各種プログラムを記憶する。
なお、上記各種プログラムは、通信I/Fを介してネットワークから外部記憶装置にダウンロードされ、メモリ上にロードされて、CPUにより実行されるようにしてもよい。また、CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)等の可搬性を有するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に対して情報を読み書きする読書装置を介して、当該記憶媒体からメモリ上に直接ロードされCPUにより実行されるようにしてもよい。さらには、上記各種プログラムを、コンピュータにインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで上記記憶媒体に記録して提供したり、配布してもよい。さらには、上記各種プログラムを、通信ネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供したり、配布してもよい。
次に、図2の制御部1110の処理内容について、図9に示すフローチャートと対応させて説明する。
変更指示判定部1112は、判定結果テーブル1136に格納されている品目、工程、設備および原単位の全組合せから原単位を一つ選択する(図9のループ開始処理S100)。
原単位推定部1111は、推定条件テーブル1132に格納されている全推定条件から推定条件を一つ選択し、原単位推定処理を実施し、推定結果テーブル1133に結果を格納し(図9のループ開始処理S200)、ループ開始処理S100で選択した原単位に対して原単位を推定する(図9の原単位推定処理S300)。原単位の推定方法については特に限定されず、例えば、原単位推定部1111は、作業実績における作業の開始日時と完了日時から作業時間を計算し、アーラン分布に回帰させた後に1/10分位点を作業時間の推定値として算出してもよいし、作業時間の平均値を推定値として算出してもよい。全推定条件に対して原単位を推定したなら次の処理に進む(図9のループ終了判定処理S400)。
変更指示判定部1112は原単位変更指示の判定を実施し(図9の原単位変更指示判定処理S500)、全原単位に対して変更指示を判定したなら次の処理に進む(図9のループ終了判定処理S600)。最後に、変更指示表示部1121は原単位変更指示を出力する(図9の原単位変更指示出力処理S700)。
原単位変更指示処理S500のフローチャートを図10に示す。ステップS510では、変更指示判定部1112は、4M変更履歴テーブル1134から、ループ開始処理S100で選択した原単位に対応する品目、工程、設備の組合せに対応する4M項目の更新日時を更新日時欄1134fより取得する。
ステップS520では、変更指示判定部1112は、ステップS510で取得した4M項目の更新日時から、各原単位に対する有効な推定条件を判定し、推定結果テーブル1133から有効な推定条件を用いた場合の推定値を取得する(図10の推定条件の判定処理S520)。
ステップS530では、変更指示判定部1112は、原単位テーブル1131から、ループ開始処理S100で選択した原単位の現状値を取得し、ステップS520で取得した推定値と比較し、両者が同じであるか否かを判定する。変更指示判定部1112が、両者が同じであると判定した場合(ステップS530;Yes)、ステップS540に進む。一方、変更指示判定部1112が、両者が同じでないと判定した場合(ステップS530;No)、ステップS550に進む。
ステップS540では、変更指示判定部1112は、判定結果テーブル1136においてループ開始処理S100で選択した原単位の原単位変更要否欄1136eに、変更不要である旨の情報を格納する。
ステップS550では、変更指示判定部1112は、ステップS540と同様に、原単位変更要否欄1136eに変更要である旨の情報を格納する。
推定条件判定処理S520のフローチャートを図11に示す。ステップS521では、変更指示判定部1112は、4M状況-推定条件関連情報テーブル1135の4M項目および推定条件の全組合せから一つを取得する。
ステップS522では、変更指示判定部1112は、推定条件テーブル1132からステップS521で取得した推定条件に対応するレコードを探し、推定期間欄1132bから推定期間を取得する。また、変更指示判定部1112は、ステップS521で取得した4M項目に対して4M変更履歴テーブル1134の更新日時欄1134fから更新日時を取得する。変更指示判定部1112は、ステップS522の開始日時から推定期間欄1132bの推定期間を遡った期間の間に更新日時欄1134fの更新日時が存在するか否かを判定する。変更指示判定部1112は、上記期間の間に更新日時欄1134fの更新日時が存在する、すなわち推定条件の推定期間内に4M項目が変更されていると判定した場合(ステップ522;Yes)、ステップS524に進む。また、変更指示判定部1112は、上記期間の間に更新日時欄1134fの更新日時が存在しない、すなわち推定条件の推定期間内に4M項目が変更されていないと判定した場合(ステップ522;No)、ステップS523に進む。
ステップS523では、変更指示判定部1112は、4M状況-推定条件関連情報テーブル1135からステップS521で選択した4M項目に対応するレコードを探し、推定条件有効性欄1135eに推定条件が無効である旨の情報を格納する。
ステップS524では、変更指示判定部1112は、ステップS523と同様に推定条件有効性欄1135eに推定条件が有効である旨の情報を格納する。
ステップS525では、変更指示判定部1112は、4M状況-推定条件関連情報テーブル1135の全レコードに対して処理を実施したかを判定し、処理を実施したならばステップS526に進む。
ステップS526では、変更指示判定部1112は、4M状況-推定条件関連情報記憶部1135の全レコードの中から、推定条件有効性欄1135eの値が有効であり、かつ優先度欄1135dの優先度が最も高いレコードを探し、推定条件欄1135cから推定条件の値を取得する。
ステップS527では、変更指示判定部1112は、推定結果テーブル1133からループ開始処理S100で選択した原単位に対応するレコードを探し、推定値欄1133fの値を取得し、ステップS530に進む。
図12は、出力画面の一例を示す概略図である。図12は、原単位変更指示に使用され、変更指示表示部1121が出力する画面である。本画面は、原単位変更指示出力処理S700において呼び出され、原単位変更内容表示領域1121a、変更理由表示領域1121bを有する。変更指示表示部1121は、原単位変更内容表示領域1121aに、判定結果テーブル1136の原単位変更要否欄1136eで変更要となっている原単位について、当該原単位の変更が必要である旨と、品目欄1136a、工程欄1136b、設備欄1136c、原単位欄1136dの値と、推定結果テーブル1133の推定値欄1133fの値を対応付けて表示する。変更指示表示部1121は、変更理由表示領域1121bに、ステップS550で原単位変更要否を要とした際の推定条件、ステップS524で推定条件が有効と判定された際の4M項目および更新日時を対応付けて表示する。なお、特に図示していないが、変更指示表示部1121は、判定結果テーブル1136の原単位変更要否欄1136eで変更否となっている原単位について、当該原単位の変更が必要でない旨と、図12に示した場合と同様、品目欄1136a、工程欄1136b、設備欄1136c、原単位欄1136dの値と、推定結果テーブル1133の推定値欄1133fの値を対応付けて表示してもよい。
このように、生産計画を管理する生産管理装置の一例である原単位管理装置1100において、原単位推定部1111が、作業実績の統計量を算出することにより、生産計画を立案するための原単位の推定値を算出し、変更指示判定部1112が、製造の4M情報の変更履歴と、上記推定値を算出したときの推定条件と、原単位の現状値とに基づいて、原単位の変更要否を判定し、変更指示表示部1121が、原単位の変更要否と、変更後の原単位の値を提示するので、本装置の利用者は、原単位の変更の要否を早期に把握することができ、精度の高い生産計画を立案することができる。
また、変更指示表示部1121は、さらに、変更要と判定されたときの4M情報と、当該4M情報の更新日時とを出力するので、上記利用者は、変更要とされた4M情報がいつ更新されたのかを一見して把握することができる。
また、変更指示表示部1121が、変更要と判定されたときの推定条件を出力するので、上記利用者は、変更要とされたときの推定条件を一見して把握することができる。
また、変更指示判定部1112が、複数の推定条件のそれぞれについて推定値を算出し、4M情報ごとおよび推定条件ごとに定められた優先度が高い推定条件の推定値を取得する取得処理を実行し、変更指示表示部1121が、優先度が高い推定条件の推定値を、変更後の原単位の値として提示するので、複数の推定条件の中から最適な推定条件を用いて推定値を取得し、上記利用者に提示することができる。
また、変更指示判定部1112は、推定期間内に4M情報に変更があるか否かを判定し、推定期間内に4M情報に変更がないと判定した場合には推定条件を無効とし、推定期間内に4M情報に変更があると判定した場合には推定条件を有効として取得処理を実行するので、本来用いるべきでない推定条件を採用することなく、提示すべき推定条件の推定値を、効率よく上記利用者に提示することができる。
1000 原単位管理システム
1100 原単位管理装置
1110 制御部
1120 表示制御部
1130 記憶部
1131 原単位テーブル
1132 推定条件テーブル
1133 推定結果テーブル
1134 4M変更履歴テーブル
1135 4M状況-推定条件関連情報テーブル
1136 判定結果テーブル
1140 入力部
1150 通信部
1200 作業実績管理システム
1300 工程情報管理システム
1400 材料情報管理システム
1500 設備情報管理システム
1600 作業者情報管理システム
1700 ネットワーク。

Claims (8)

  1. 生産計画を管理する生産管理装置であって、
    作業実績の統計量を算出することにより、前記生産計画を立案するための原単位の推定値を算出する原単位推定部と、
    生産の4要素である人、機械、材料、方法を表す製造の4M情報の変更履歴と、前記推定値を算出したときの推定条件と、前記原単位の現状値とに基づいて、前記原単位の変更要否を判定する変更指示判定部と、
    前記原単位の変更要否と、変更後の前記原単位の値を提示する変更指示表示部と、を備え、
    前記変更指示判定部は、複数の前記推定条件のそれぞれについて前記推定値を算出し、前記4M情報ごとおよび前記推定条件ごとに定められた優先度を用いて、算出したそれぞれの前記推定値の中から、前記優先度が高い推定値を取得する取得処理を実行し、
    前記変更指示表示部は、前記優先度が高い推定値を、前記変更後の前記原単位の値として提示する、
    ことを特徴とする生産管理装置。
  2. 請求項1に記載の生産管理装置であって、
    前記変更指示表示部は、さらに、前記変更要と判定されたときの前記4M情報と、当該4M情報の更新日時とを出力する、
    ことを特徴とする生産管理装置。
  3. 請求項1に記載の生産管理装置であって、
    前記変更指示表示部は、さらに、前記変更要と判定されたときの前記推定条件を出力する、
    ことを特徴とする生産管理装置。
  4. 請求項に記載の生産管理装置であって、
    前記変更指示判定部は、推定期間内に前記4M情報に変更があるか否かを判定し、推定期間内に前記4M情報に変更がないと判定した場合には前記推定条件を無効とし、推定期間内に前記4M情報に変更があると判定した場合には前記推定条件を有効として前記取得処理を実行する、
    ことを特徴とする生産管理装置。
  5. 生産計画を管理する生産管理方法であって、
    原単位推定部が、作業実績の統計量を算出することにより、前記生産計画を立案するための原単位の推定値を算出し、
    変更指示判定部が、生産の4要素である人、機械、材料、方法を表す製造の4M情報の変更履歴と、前記推定値を算出したときの推定条件と、前記原単位の現状値とに基づいて、前記原単位の変更要否を判定し、
    変更指示表示部が、前記原単位の変更要否と、変更後の前記原単位の値を提示する生産管理方法において、
    前記変更指示判定部が、複数の前記推定条件のそれぞれについて前記推定値を算出し、前記4M情報ごとおよび前記推定条件ごとに定められた優先度を用いて、算出したそれぞれの前記推定値の中から、前記優先度が高い推定値を取得する取得処理を実行し、
    前記変更指示表示部が、前記優先度が高い推定値を、前記変更後の前記原単位の値として提示する、
    ことを特徴とする生産管理方法。
  6. 請求項に記載の生産管理方法であって、
    前記変更指示表示部が、さらに、前記変更要と判定されたときの前記4M情報と、当該4M情報の更新日時とを出力する、
    ことを特徴とする生産管理方法。
  7. 請求項に記載の生産管理方法であって、
    前記変更指示表示部が、さらに、前記変更要と判定されたときの前記推定条件を出力する、
    ことを特徴とする生産管理方法。
  8. 請求項に記載の生産管理方法であって、
    前記変更指示判定部が、推定期間内に前記4M情報に変更があるか否かを判定し、推定期間内に前記4M情報に変更がないと判定した場合には前記推定条件を無効とし、推定期間内に前記4M情報に変更があると判定した場合には前記推定条件を有効として前記取得処理を実行する、
    ことを特徴とする生産管理方法。
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