JP7221139B2 - システム、方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、システム、方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、製品又は子部品について在庫または発注残の引当を行って正味所要量及び所要期日を計算し、生産に必要な作業と、設備の日産能力に基づいて、期日に遅延しないような生産日程を計画し、且つ、生産日程に合わせて部品や原材料となる品目の所要期日を計画し、生産すべき品目について所要量展開を行い、子品目の総所要量を計算し、運搬を伴う品目について期日に遅延しないような運搬日程を計画し、運搬する品目の総所要量及び運搬の所要期日を計画し、供給手段が調達と定義されている品目について期日に遅延しないような調達計画を行うことが開示されている。

特開２０１２－８８７８４号公報

ところで、多数の設備を有する工場において種々の工程パターンの注文を処理する場合、各設備の仕掛かりを切らすことなく、効率的なスケジュールを立案することは困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、注文処理の効率化を図ることが可能なシステム、方法、及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の一の態様のシステムは、複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時期を決定するシステムであって、前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測する予測手段と、前記予測手段の予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出する検出手段と、前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する算出手段と、を備える。

また、本発明の他の態様の方法は、複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時期を決定する方法であって、前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測し、予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出し、前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する。

また、本発明の他の態様のプログラムは、複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時期を決定するシステムのコンピュータを、前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測する予測手段、前記予測手段の予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出する検出手段、及び、前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する算出手段、として機能させる。

本発明によれば、注文処理の効率化を図ることが可能となる。

工場投入納期算出システムの構成例を示すブロック図である。 工程パターンの例を示す図である。 注文情報の例を示す図である。 標準リードタイム情報の例を示す図である。 工場投入納期算出方法の手順例を示すフロー図である。 仕掛かり在庫の推移の例を示す図である。 仕掛かり在庫の推移の例を示す図である。 工程パターンの例を示す図である。 注文情報の例を示す図である。 標準リードタイム情報の例を示す図である。 工場投入納期算出方法の手順例を示すフロー図である。 仕掛かり在庫の推移の例を示す図である。 図１２に続く図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、実施形態に係るシステムとしての工場投入納期算出システム１の構成例を示すブロック図である。工場投入納期算出システム１は、顧客からの注文を工場に投入する納期を算出するためのシステムである。

工場投入納期算出システム１は、制御部１０を備えている。制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含んだコンピュータである。制御部１０のＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。

プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット又はＬＡＮ等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。

図２は、工程パターンの例を示す図である。工場は、複数種類の設備を備えている。設備は、例えば熱延、冷延工場、スリッタ１、スリッタ２、精製、及び出荷等のための設備を含んでいる。ここでは、簡単化のため、冷延に係る設備群を総称して冷延工場と表現している。

工程パターンは、工場が備える複数種類の設備から選択される一部の設備を順に通過するパターンである。例えば、熱延、冷延工場、スリッタ１、及び出荷を順に通過する工程パターン１や、熱延、冷延工場、スリッタ２、精製、及び出荷を順に通過する工程パターン２などがある。

図３は、注文情報の例を示す図である。注文は、工程パターンを特定するものである。また、注文は、工程パターンの他に、納期（ここでは顧客納期）及び処理量も特定している。

図４は、標準リードタイム情報の例を示す図である。リードタイムは、前設備が処理を開始してから後設備に到着するまでの期間である。標準リードタイムは、過去の実績に基づいて定められる標準的なリードタイムである。なお、実際のリードタイムは、工場内の仕掛量に応じて変化し得る。

注文情報及び標準リードタイム情報などの情報は、制御部１０の内部又は外部に構築されるデータベースに格納され、制御部１０により読み出される。

図１の説明に戻り、制御部１０は、情報取得部１１、仕掛推移推定部１２、安全仕掛量判定部１３、対象注文抽出部１４、投入納期算出部１５、投入時期決定部１６、及び注文投入判定部１７を備えている。これらは、制御部１０のＣＰＵがＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。

仕掛推移推定部１２は予測手段の一例であり、安全仕掛量判定部１３は検出手段の一例であり、対象注文抽出部１４は抽出手段の一例であり、投入納期算出部１５は算出手段の一例であり、投入時期決定部１６は決定手段の一例である。

情報取得部１１は、データベースから注文情報及び標準リードタイム情報などの情報を取得する。

仕掛推移推定部１２は、各設備の仕掛かり在庫の推移を予測する。各設備の仕掛かり在庫の推移は、予測時点における各設備の待機在庫と、各設備のリードタイムとに基づいて予測される。具体的には、仕掛推移推定部１２は、情報取得部１１により取得された、予測時点における各設備の待機在庫の情報、各設備の標準リードタイム情報（図４参照）、工程パターンの情報等に基づいて、各設備の仕掛かり在庫の推移を予測する。

待機在庫は、その設備で既に待機している処理待ちの在庫である。予定在庫は、その設備に到着予定の在庫であり、前設備の待機在庫及び標準リードタイムに基づいて算出される。仕掛かり在庫は、待機在庫と予定在庫とを含んでいる。すなわち、任意の時点における仕掛かり在庫は、当該時点における待機在庫と、当該時点までに到着予定の予定在庫とを含んでいる。

安全仕掛量判定部１３は、仕掛推移推定部１２の予測結果に基づき、仕掛かり在庫が安全在庫（すなわち、閾値）以下となることが予測される設備（以下、在庫不足設備という）及びその時期（以下、在庫不足時期という）を検出する。

対象注文抽出部１４は、複数の注文から、在庫不足設備を通過する注文を抽出する。具体的には、対象注文抽出部１４は、注文情報（図３参照）に含まれる複数の注文の中から、安全仕掛量判定部１３により検出された在庫不足設備を通過する工程パターンを特定する注文を抽出する。

さらに、対象注文抽出部１４は、在庫不足設備を通過する注文が複数ある場合、顧客納期が最も早い注文を抽出する。又は、在庫不足設備の次に仕掛かり在庫が安全在庫以下となることが予測される設備を通過する注文を抽出してもよい。

投入納期算出部１５は、対象注文抽出部１４により抽出された注文の投入納期を、在庫不足時期までに在庫不足設備を通過するように算出する。投入納期（着手納期）は、工場に投入する期限、すなわち工程パターンの最初の設備による処理を開始する期限である。投入納期は、在庫不足設備よりも上流の設備のリードタイムに基づいて決定される。

具体的には、投入納期算出部１５は、対象注文抽出部１４により抽出された注文の工程パターンに含まれる在庫不足設備よりも上流の設備の標準リードタイムを在庫不足時期から逆算することによって、当該注文の投入納期を在庫不足時期までに在庫不足設備を通過するように算出する。

投入時期決定部１６は、投入納期算出部１５により算出された投入納期よりも前の時期（ないしは早い時期）を、対象注文抽出部１４により抽出された注文の投入時期として決定する。投入時期（着手時期）は、工場に投入する時期、すなわち工程パターンの最初の設備による処理を開始する時期である。

注文投入判定部１７は、注文情報（図３参照）に含まれる投入予定の全注文の投入時期を決定したか判定する。仕掛推移推定部１２、安全仕掛量判定部１３、対象注文抽出部１４、投入納期算出部１５、及び投入時期決定部１６は、全注文の投入時期が決定されるまで上記の処理を繰り返し実行する。

図５は、工場投入納期算出システム１において実現される、実施形態に係る方法としての工場投入納期算出方法の手順例を示すフロー図である。

工場投入納期算出システム１の制御部１０は、同図に示す情報処理をプログラムに従って実行することにより、上記図１に示した仕掛推移推定部１２、安全仕掛量判定部１３、対象注文抽出部１４、投入納期算出部１５、投入時期決定部１６、及び注文投入判定部１７として機能する。

まず、制御部１０は、各設備の仕掛かり在庫の推移を計算し、各設備の仕掛かり在庫が安全在庫以下となる日を検出する（Ｓ１１；仕掛推移推定部１２及び安全仕掛量判定部１３としての処理）。

図６は、仕掛かり在庫の推移の例を示す図である。ここでは、簡単化のため、スリッタ１及び精製のみを示している。評価の欄の「ＯＫ」は、仕掛かり在庫が安全在庫（すなわち、閾値）を上回っていることを表し、「ＮＧ」は、仕掛かり在庫が安全在庫以下であることを表している。

仕掛かり在庫の推移は、例えば下記に説明するように、「初期値」に「入力」を加え、「出力」を差し引くことによって計算される。具体例を、スリッタ１の２月１１日分の計算について説明する（計算日は２月１０日とする）。

初期値は、着目する設備の前日の仕掛かり在庫である。具体例では、初期値は、スリッタ１の２月１０日の仕掛かり在庫（３．０日分）となる。これは、予測時点における待機在庫の例である。

入力は、上流の設備から着目する設備への標準リードタイムに基づいて計算される。具体例では、スリッタ１の上流の冷延工場（図２参照）が工程パターン１に係る注文を、スリッタ１の生産性に換算して２．２日分、処理するものとする。

出力は、着目する設備の１日当たりの処理量である。具体例では、スリッタ１は、２月１０日に１．０日分を処理するものとする。

したがって、スリッタ１の２月１１日分の仕掛かり在庫は、「初期値」に「入力」を加え、「出力」を差し引くことによって、３．０日＋２．２日－１．０日で４．２日分となる。このように、各設備の仕掛かり在庫は、計算日から一日分ずつ順々に計算される。

図５の説明に戻り、次に、制御部１０は、最も早く仕掛かり在庫が安全在庫以下となる設備を選択する（Ｓ１２；安全仕掛量判定部１３としての処理）。図６に示すように、具体例では、スリッタ１が他の設備と比べて最も早く安全在庫を下回っているので（２月２２日にＮＧとなっている）、スリッタ１が選択される。

次に、制御部１０は、選択した設備を通過する注文を抽出し、その中から最も顧客納期が早いものを選択する（Ｓ１３；対象注文抽出部１４としての処理）。具体例では、注文情報（図３参照）からスリッタ１を通過する工程パターン１に係る注文Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇが抽出され、その中から最も顧客納期が早い注文Ａが選択される。

次に、制御部１０は、選択した注文の投入納期を計算する（Ｓ１４；投入納期算出部１５としての処理）。具体例では、スリッタ１の仕掛かり在庫が安全在庫以下となる日（２月２２日）から、注文Ａにおいてスリッタ１に到達するまでの標準リードタイム（２＋８＝１０日；図４参照）を引いた日（２月１２日）が投入納期となる。

次に、制御部１０は、選択した注文を投入納期に間に合うタイミングで投入するように投入計画を仮作成する、すなわち投入時期を仮決定する（Ｓ１５；投入時期決定部１６としての処理）。具体例では、注文Ａを、投入納期（２月１２日）に間に合うタイミングで投入するように、すなわち工程パターン１の最初の設備である熱延（図２参照）による処理を開始するように、投入時期を仮決定する。

次に、制御部１０は、全ての注文の投入計画の仮作成が完了したか否かを判定する（Ｓ１６；注文投入判定部１７としての処理）。制御部１０は、全ての注文の投入計画の仮作成が完了するまで、Ｓ１１－Ｓ１５の処理を繰り返す。

全ての注文の投入計画の仮作成が完了した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、制御部１０は、仮作成された全ての注文の投入計画を正式なものとして、処理を終了する。

全ての注文の投入計画の仮作成が完了していない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、制御部１０は、再び、各設備の仕掛かり在庫の推移を計算し、各設備の仕掛かり在庫が安全在庫以下となる日を検出する（Ｓ１１）。ここでは、既に投入計画が仮作成された注文を待機在庫の情報に含めた上で、各設備の仕掛かり在庫の推移が計算される。

図７は、仕掛かり在庫の推移の例を示す図である。前のループで注文Ａの投入計画を仮作成した結果、スリッタ１が安全在庫を下回る日が後退し（２月２８日にＮＧとなっている）、精製が最も早く安全在庫を下回っている（２月２５日にＮＧとなっている）。

そこで、制御部１０は、精製を通過する工程パターン２に係る注文Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈを抽出し、その中から最も顧客納期が早い注文Ｂを選択し、精製の仕掛かり在庫が安全在庫以下となる日（２月２５日）から、注文Ｂにおいて精製に到達するまでの標準リードタイム（２＋８＋２＝１２日）を引いた日（２月１３日）を投入納期とする。

以上に説明した実施形態によれば、多数の設備を有する工場で種々の工程パターンの注文を処理する場合において、各設備の仕掛かりを切らすことなく、効率的な投入計画を立案することが可能となり、工場能力を最大限に活用することが可能となる。

また、実施形態によれば、安全在庫以下となる設備を通過する注文のうち、最も顧客納期が早いものを優先するので、上記の工場能力の活用に加えて、納期遵守率向上や製品在庫最小化の効果をさらに期待できる。

以下、他の実施形態について説明する。上記実施形態と重複する要素又はステップについては、詳細な説明を省略することがある。

図８、図９、及び図１０は、他の実施形態に係る工程パターン、注文情報、及び標準リードタイム情報の例を示す図である。工程パターン３は、熱延、冷延工場、スリッタ３、精製、及び出荷を順に通過する。

図１１は、他の実施形態に係る方法としての工場投入納期算出方法の手順例を示すフロー図である。

まず、制御部１０は、各設備の仕掛かり在庫の推移を計算し、各設備の仕掛かり在庫が安全在庫以下となる日を検出し、最も早く仕掛かり在庫が安全在庫以下となる設備を選択する（Ｓ１１，Ｓ１２）。図１２及び図１３に示すように、具体例では、精製が他の設備と比べて最も早く安全在庫を下回っているので（２月２５日にＮＧとなっている）、精製が選択される。

次に、制御部１０は、選択した設備を通過する注文を抽出し、次に仕掛かり在庫が安全在庫以下となる設備を通過するものを選択する（Ｓ２３）。具体例では、注文情報（図９参照）から精製を通過する工程パターン２又は３に係る注文Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉが抽出される。

ここで、注文Ｂ，Ｅ，Ｈはスリッタ２を通過するものであり、注文Ｃ，Ｆ，Ｉはスリッタ３を通過するものである。スリッタ２と３を比較すると、スリッタ２の方が早く仕掛かり在庫が安全在庫以下となるため（２月２７日にＮＧとなっている）、注文Ｂ，Ｅ，Ｈが選択される。

次に、制御部１０は、選択した注文の投入納期を計算し（Ｓ１４）、選択した注文を投入納期に間に合うタイミングで投入するように投入計画を仮作成する、すなわち投入時期を仮決定する（Ｓ１５）。制御部１０は、全ての注文の投入計画の仮作成が完了するまで、Ｓ１１－Ｓ１５の処理を繰り返す（Ｓ１６）。

以上に説明した実施形態によれば、上記の工場能力の活用に加えて、複数の設備の仕掛かり不足を考慮することが可能となる。すなわち、工程パターン全体で仕掛かり在庫が少ない注文を優先することで、より効率的な投入計画を立案することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。

以上に説明した実施形態では、標準リードタイム情報（図４参照）に基づいて仕掛かり在庫の推移及び投入納期を算出していたが、上述したように実際のリードタイムは工場内の仕掛量に応じて変化し得るので、例えばリードタイム情報を複数用意し、工場内の仕掛量に応じてリードタイム情報を変更してもよい。

１ 工場投入納期算出システム、１０ 制御部、１１ 情報取得部、１２ 仕掛推移推定部、１３ 安全仕掛量判定部、１４ 対象注文抽出部、１５ 投入納期算出部、１６ 投入時期決定部、１７ 注文投入判定部

Claims (9)

1. 複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時期を決定するシステムであって、
   前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測する予測手段と、
   前記予測手段の予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出する検出手段と、
   前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する算出手段と、
   を備え、
   複数の注文から、前記在庫不足設備を通過する注文を抽出する抽出手段をさらに備える、
   システム。
2. 前記投入納期よりも前の時期を、前記在庫不足設備を通過する注文の投入時期として決定する決定手段をさらに備える、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記抽出手段は、前記在庫不足設備を通過する注文が複数ある場合、顧客納期が最も早い注文を抽出する、
   請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記抽出手段は、前記在庫不足設備を通過する注文が複数ある場合、前記在庫不足設備の次に前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備を通過する注文を抽出する、
   請求項１または２に記載のシステム。
5. 複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時期を決定するシステムであって、
   前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測する予測手段と、
   前記予測手段の予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出する検出手段と、
   前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する算出手段と、
   を備え、
   前記予測手段は、予測時点における前記複数の設備のそれぞれの待機在庫と、前記複数の設備のそれぞれのリードタイムとに基づいて、前記仕掛かり在庫の推移を予測する、
   システム。
6. 任意の時点における前記仕掛かり在庫は、当該時点における待機在庫と、当該時点までに到着予定の予定在庫とを含む、
   請求項１ないし５の何れかに記載のシステム。
7. 複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時期を決定するシステムであって、
   前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測する予測手段と、
   前記予測手段の予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出する検出手段と、
   前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する算出手段と、
   を備え、
   前記決定手段は、前記注文における前記在庫不足設備よりも上流の設備のリードタイムに基づいて投入時期を決定する、
   システム。
8. 複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時期を決定する方法であって、
   前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測し、
   予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出し、
   複数の注文から、前記在庫不足設備を通過する注文を抽出し、
   前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する、
   方法。
9. 複数の設備から選択される一部の設備を順に通過する工程パターンに係る注文の投入時
   期を決定するシステムのコンピュータを、
   前記複数の設備のそれぞれについての仕掛かり在庫の推移を予測する予測手段、
   前記予測手段の予測結果に基づき、前記仕掛かり在庫が閾値以下となることが予測される設備及び時期を在庫不足設備及び在庫不足時期として検出する検出手段、
   前記在庫不足設備を通過する注文の投入納期を、前記在庫不足時期までに前記在庫不足設備を通過するように算出する算出手段、及び、
   複数の注文から、前記在庫不足設備を通過する注文を抽出する抽出手段、
   として機能させるためのプログラム。

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