JP7221830B2 - Manufacturing support device, manufacturing support method and program - Google Patents

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Description

本発明は、製造支援装置、製造支援方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a manufacturing support apparatus, a manufacturing support method, and a program.

製造業において製品または中間製品を製造する際には、各製造工程で製造ロットを作成し、さらに、製造ロット内の製造順序を決定し、製造を行うことが多い。製造ロットは、生産の流れに合わせて一定の経済的、効率的規模にグループ化された処理対象の複数の材料(原材料、部品、製品を含む)を共通の工程で製造する際に組まれる処理単位である。処理単位は、品質のばらつき低減、製造装置の段取り作業削減による生産性向上やコスト削減を目的として、処理優先順や仕掛在庫量などとのバランスにより決定される。 When manufacturing products or intermediate products in the manufacturing industry, it is often the case that manufacturing lots are created in each manufacturing process, and the manufacturing order within the manufacturing lots is determined before manufacturing. A production lot is a process that is assembled when manufacturing multiple materials (including raw materials, parts, and products) that are grouped into a certain economical and efficient scale according to the production flow and are manufactured in a common process. Units. The processing unit is determined by balancing the order of processing priority and the amount of in-process inventory, etc., for the purpose of reducing variations in quality and improving productivity and reducing costs by reducing set-up work for manufacturing equipment.

また、製造順序は、品質担保、生産性向上などの目的から、製造時に守るべき条件を定めた製造標準に基づき、最終的な製品の製造順序を決定する。例えば、製造業における工場では、製品または中間製品を製造する場合において、あるロット内で連続して製造する製品または中間製品の属性(品質・性質など)の変化が小さくなるように製造順序を決定する。この際、連続して製造する製品または中間製品が守るべき属性の変化の限界値を定めることなどにより、品質を担保している。この点は製造ロットの決定についても同様であり、同一ロットにはまとめられない属性の限界値を定めるとともに、同一ロットで製造する製品または中間製品が守るべき属性(品質・性質など)を所定の範囲内にすることで、生産性向上やコスト削減、品質ばらつき低減を実現することができる。 In addition, the order of production is determined based on production standards that define the conditions to be observed during production for purposes such as ensuring quality and improving productivity. For example, in a factory in the manufacturing industry, when manufacturing products or intermediate products, the manufacturing order is determined so that the changes in the attributes (quality, properties, etc.) of the products or intermediate products manufactured continuously within a certain lot are small. do. At this time, the quality is ensured by, for example, setting the limit values of changes in attributes that should be observed by continuously manufactured products or intermediate products. The same applies to the determination of manufacturing lots. Limit values for attributes that cannot be grouped together in the same lot are set, and attributes (quality, properties, etc.) that products or intermediate products manufactured in the same lot must protect are specified. By keeping it within the range, it is possible to improve productivity, reduce costs, and reduce variations in quality.

これに対して、特許文献1には、目的関数と制約条件を定め、最適化問題として定式化を行うことで、自動的に製造順序を決定する技術が記載されている。 On the other hand, Patent Literature 1 describes a technique for automatically determining the manufacturing order by defining an objective function and constraints and formulating an optimization problem.

特開2013-151021号公報JP 2013-151021 A

しかしながら、多くの場合において製品または中間製品は複数の属性を有し、そのそれぞれについて制約条件が存在し、制約条件間の優先順位や絶対的な制約条件とソフトな制約条件との違いなどを考慮する必要があるため、特許文献1に記載されているように自動的に適切な製造順序や製造ロットを決定できるような定式化を行うことは容易ではない。また、多くの場合、作業者がノウハウとして保持している評価指標や制約条件があり、これら全てを考慮して適切な定式化を行い、パラメータを決定することは難しい。 However, in many cases, a product or an intermediate product has multiple attributes, each of which has constraints, and consideration is given to the priority among constraints, the difference between absolute constraints and soft constraints, etc. Therefore, it is not easy to formulate such that an appropriate manufacturing order and manufacturing lot can be automatically determined as described in Patent Document 1. In addition, in many cases, there are evaluation indexes and constraints held as know-how by the operator, and it is difficult to consider all of these to perform appropriate formulation and determine parameters.

そこで、本発明は、製品または中間製品の製造実績から特徴量を統計処理し、統計処理した特徴量に基づき、適切な製造スケジュール(製造順序または製造ロット)を決定することを可能にするコスト関数を作成する製造支援装置、製造支援方法およびプログラムを提供することを目的とする。なお、本明細書において、「コスト関数」とは、製造スケジュールの良否を判断する評価関数の一種であり、製造スケジュール計画問題を最小化問題として扱った場合に、コスト関数の値が最小であるものを最適な製造スケジュールとして特定することができる。 Therefore, the present invention provides a cost function that makes it possible to statistically process the feature amount from the manufacturing results of products or intermediate products, and to determine an appropriate manufacturing schedule (manufacturing sequence or manufacturing lot) based on the statistically processed feature amount. It is an object of the present invention to provide a manufacturing support device, a manufacturing support method, and a program for creating In this specification, the “cost function” is a kind of evaluation function for judging the quality of the manufacturing schedule, and when the manufacturing schedule planning problem is treated as a minimization problem, can be identified as the optimal manufacturing schedule.

本発明のある観点によれば、製造実績において所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品について、少なくとも2つの製品または中間製品の属性値の関係性を集計する実績データ集計部と、属性値の関係性の発生頻度に基づいて属性値の関係性に関するコスト関数を決定するコスト関数決定部とを備える製造支援装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, for at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship in manufacturing performance, a performance data aggregating unit for aggregating relationships of attribute values of at least two products or intermediate products. and a cost function determination unit that determines a cost function relating to the relationship of attribute values based on the frequency of occurrence of the relationship of attribute values.

本発明の別の観点によれば、製造実績において所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品について、少なくとも2つの製品または中間製品の属性値の関係性を集計するステップと、属性値の関係性の発生頻度に基づいて属性値の関係性に関するコスト関数を決定するステップとを含む製造支援方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, for at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship in manufacturing performance, aggregating relationships of attribute values of the at least two products or intermediate products; determining a cost function for the attribute value relationships based on the frequency of occurrence of the value relationships.

本発明のさらに別の観点によれば、製造実績において所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品について、少なくとも2つの製品または中間製品の属性値の関係性を集計する実績データ集計部と、属性値の関係性の発生頻度に基づいて属性値の関係性に関するコスト関数を決定するコスト関数決定部とを備える製造支援装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。 According to yet another aspect of the present invention, for at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship in manufacturing performance, performance data aggregation for aggregating relationships of attribute values of at least two products or intermediate products. and a cost function determination unit that determines a cost function related to the relationship of attribute values based on the frequency of occurrence of the relationship of attribute values.

上記の構成によれば、集計された属性値の関係性の発生頻度に基づいて適切にコスト関数を決定し、このコスト関数を用いることによって適切な製造スケジュール(製造順序または製造ロット)を決定することができる。 According to the above configuration, the cost function is appropriately determined based on the frequency of occurrence of the relationships of the aggregated attribute values, and the appropriate manufacturing schedule (manufacturing sequence or manufacturing lot) is determined using this cost function. be able to.

製造スケジュールにおける制約条件の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the constraint conditions in a manufacturing schedule. 図1に示した制約条件を表現するコスト関数の例を示す図である。2 is a diagram showing an example of a cost function that expresses the constraint conditions shown in FIG. 1; FIG. 本発明の一実施形態に係る製造支援方法のコスト関数設定段階の処理の例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of processing at a cost function setting stage of the manufacturing support method according to one embodiment of the present invention; 製造実績ファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a production record file. 属性値の関係性の度数分布の例を示す図である。It is a figure which shows the example of frequency distribution of the relationship of an attribute value. 図5に示した度数分布から決定されるコスト関数の例を示す図である。6 is a diagram showing an example of a cost function determined from the frequency distribution shown in FIG. 5; FIG. 属性値の関係性の度数分布の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the frequency distribution of relationships between attribute values; 図7に示した度数分布を補正した上で決定されるコスト関数をの例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a cost function determined after correcting the frequency distribution shown in FIG. 7; 絶対的な制約条件および不感帯を考慮したコスト関数の修正の例を示す図である。FIG. 10 illustrates an example of modifying the cost function considering absolute constraints and dead zones; コスト関数からコストテーブルを作成する方法について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of creating a cost table from a cost function; FIG. 本発明の一実施形態に係る製造支援方法の製造スケジュール決定段階の処理の例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of processing in a manufacturing schedule determination stage of a manufacturing support method according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る製造支援装置の概略的な構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a manufacturing support apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

図1は、製造スケジュールにおける制約条件の例を示す図である。図1には、ある製品について、製品の製造順序と、各製品の属性1および属性2の値が概念的に示されている。属性1および属性2は、例えば製品の寸法であり、属性1については製造順序において前後に続く製品の間での差分が小さい方が好ましい。また、属性1について差分が発生する場合には、前の製品よりも後の製品の方が大きい「+」の差分よりも、前の製品よりも後の製品の方が小さい「-」の差分の方が好ましい。結果として、製品の製造順序は、属性1に差分がない製品を連続させ、かつ「+」の差分よりも「-」の差分の方が多くなるように決定される。 FIG. 1 is a diagram showing an example of constraints in a manufacturing schedule. FIG. 1 conceptually shows the manufacturing order of a product and the values of attribute 1 and attribute 2 of each product. Attribute 1 and Attribute 2 are, for example, dimensions of the product, and it is preferable that Attribute 1 has a smaller difference between the products that follow it in the manufacturing order. In addition, when a difference occurs for attribute 1, the difference of "-" which is smaller in the product after the product before than the difference of "+" which is larger in the product after the product than in the product before is preferred. As a result, the manufacturing order of the products is determined so that the products having no difference in attribute 1 are consecutive and the difference of "-" is more than the difference of "+".

図2は、図1に示した制約条件を表現するコスト関数の例を示す図である。上述のように、属性1の関係性としては、製造順序において前後に続く製品の間での差分が小さい方が好ましい。そこで、図示された例では、コストテーブルにおいて、属性1の差分が0である場合に「0」になり、差分の絶対値が大きくなるに従って増大するコストの値を設定する。さらに、属性1について差分が発生する場合には「+」の差分よりも「-」の差分の方が好ましいため、コストの値は「-」の範囲よりも「+」の範囲でより大きく設定される。連続した順序で製造される2つの製品または中間製品について属性1の値の差分によって発生するコストの合計を最小化することによって、属性1の制約条件について製造順序を最適化することができる。つまり、コストテーブルに適切なコストの値を設定すれば、製造順序を最適化することができる。製造順序以外の製造スケジュール、例えば製造ロットの決定についても同様である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a cost function that expresses the constraint conditions shown in FIG. As described above, for the relationship of attribute 1, it is preferable that the difference between the preceding and succeeding products in the manufacturing order is small. Therefore, in the illustrated example, if the difference of attribute 1 is 0 in the cost table, it becomes "0", and a cost value that increases as the absolute value of the difference increases is set. Furthermore, if a difference occurs for attribute 1, the difference of "-" is preferable to the difference of "+", so the cost value is set larger in the "+" range than in the "-" range. be done. The manufacturing sequence can be optimized for the Attribute 1 constraint by minimizing the sum of the costs incurred by the difference in Attribute 1 values for two products or intermediate products that are manufactured in sequential order. In other words, the manufacturing order can be optimized by setting appropriate cost values in the cost table. The same applies to manufacturing schedules other than the manufacturing order, such as determination of manufacturing lots.

しかしながら、制約条件を表現するコストの値に基づく製造スケジュールの決定は、実際には容易ではない。多くの場合において、製品(または中間製品)は複数の属性を有する。図1および図2に示された例でも、製品は属性1とは別の属性2をもつ。図2に例示された属性1のコストテーブルでは、属性2が、属性1のコストに影響する要素として組み込まれている。具体的には、属性2の値が大きいほど、属性1の差分に対するコストの値は小さくなる。このような場合、コストテーブルは、属性2の値によって層別(図2の例では、4層)される。さらに、図1の例に示されるように、属性2についても、製造順序において前後に続く製品の間での差分が小さい方が好ましいという制約条件が存在しうる。この場合、図2に例示したようなコストテーブルが属性2についても作成される。このように属性の数が多く、また属性が相互に影響しあう場合には、コストテーブルに最適なコストの値を設定することは容易ではない。 However, determining a manufacturing schedule based on cost values expressing constraints is not easy in practice. In many cases, a product (or intermediate product) has multiple attributes. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the product also has attribute 2 which is different from attribute 1. FIG. In the attribute 1 cost table illustrated in FIG. 2, attribute 2 is incorporated as an element that affects attribute 1 cost. Specifically, the larger the attribute 2 value, the smaller the cost value for the attribute 1 difference. In such a case, the cost table is stratified (four layers in the example of FIG. 2) by the value of attribute 2. FIG. Furthermore, as shown in the example of FIG. 1, attribute 2 may also have a constraint condition that it is preferable that the difference between the preceding and succeeding products in the manufacturing order is small. In this case, a cost table such as that illustrated in FIG. 2 is created for attribute 2 as well. When the number of attributes is large and the attributes influence each other, it is not easy to set the optimum cost value in the cost table.

図3は、本発明の一実施形態に係る製造支援方法のコスト関数設定段階の処理の例を示すフローチャートである。まず、実績データ入力ステップ(S110)で、製造実績ファイル1を読み込む。製造実績ファイル1は、製造実績において所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品の属性値を示す情報の例である。図4に示された例において、製造実績ファイル1は、製品ID、属性値(図示された例では属性1~属性3の値だが、さらに多くてもよい)の実績値、製造ロットID、および製造ロット内での製造順序の情報を含む。例えば製造ロットIDは、少なくとも2つの製品または中間製品が同じ時間枠の中で製造されたことを示す情報である。また、製造ロット内での製造順序は、少なくとも2つの製品または中間製品が連続した順序で製造されたことを示す情報である。本明細書では、このように、製造実績において少なくとも2つの製品または中間製品が連続した順序で製造されたり、同じ時間枠の中で製造されたりした場合に、これらの製品または中間製品が所定の時間的関係性を有する、ともいう。 FIG. 3 is a flow chart showing an example of processing in the cost function setting stage of the manufacturing support method according to one embodiment of the present invention. First, in the performance data input step (S110), the manufacturing performance file 1 is read. The production record file 1 is an example of information indicating attribute values of at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship in the production record. In the example shown in FIG. 4, the production record file 1 includes a product ID, attribute values (attributes 1 to 3 in the illustrated example, but may be more), production lot ID, and Contains information on the manufacturing sequence within a manufacturing lot. For example, a manufacturing lot ID is information indicating that at least two products or intermediate products were manufactured within the same time frame. Also, the manufacturing order within a manufacturing lot is information indicating that at least two products or intermediate products were manufactured in consecutive order. Thus, as used herein, if at least two products or intermediate products are manufactured in consecutive order or within the same time frame in a manufacturing experience, then these products or intermediate products are defined as It is also said to have a temporal relationship.

次に、層別条件決定ステップ(S120)で、ステップS110で読み込まれた製造実績ファイル1によって示される属性の実績値から、各属性のコスト関数の層別条件を決定する。ここで、層別条件とは、ある属性値の関係性に関するコスト関数を、他の属性値に従ってどのように層別(分類)するかを規定するための条件を指す。例えば図2に示す例のように、製品または中間製品について複数の属性値が定義される場合、第1の属性値の関係性に関するコスト関数を第2の属性値に従って層別したようなコストテーブルが構成されてもよい(図示する例では、第2の属性値が「2」、「3」、「5」、「10」のどの値に該当するかによって層別されている)。ステップS120では、例えば既存の製造標準において規定されている層別条件をインポートしてもよいし、属性の実績値の相関性をクラスター分析などによって特定することによって層別条件を抽出してもよい。図4に示された例において属性1のコストテーブルの層別条件を決定する場合、属性2および属性3のいずれかまたは両方が候補になる。例えば、属性1の実績値と属性2の実績値との間に相関性がある場合、属性1のコスト関数を属性2に従って層別することによって、より適切なコスト関数を定義することができる。 Next, in the stratified condition determination step (S120), stratified conditions for the cost function of each attribute are determined from the actual values of the attributes indicated by the manufacturing performance file 1 read in step S110. Here, the stratification condition refers to a condition for stipulating how to stratify (classify) the cost function relating to the relationship of certain attribute values according to other attribute values. For example, as in the example shown in FIG. 2, when multiple attribute values are defined for a product or an intermediate product, a cost table that stratifies a cost function relating to the relationship of the first attribute value according to the second attribute value. may be configured (in the illustrated example, the second attribute value is stratified according to which value of "2", "3", "5", and "10"). In step S120, for example, the stratification conditions defined in existing manufacturing standards may be imported, or the stratification conditions may be extracted by specifying the correlation of the actual values of attributes by cluster analysis or the like. . When determining the stratification conditions for the cost table of attribute 1 in the example shown in FIG. 4, either or both of attributes 2 and 3 are candidates. For example, if there is a correlation between the performance values of attribute 1 and the performance values of attribute 2, a more appropriate cost function can be defined by stratifying the cost function of attribute 1 according to attribute 2.

次に、実績データ集計ステップ(S130)で、ステップS120で決定された層別条件に従って、ステップS110で読み込まれた製造実績ファイル1から特徴量、すなわち、製造実績ファイル1によって示される属性値の関係性を集計(統計処理)する。例えば、製造順序、すなわち製品または中間製品が製造される順序を対象にする場合、製造実績において連続した順序で製造された製品または中間製品の属性値の差分が集計されてもよい。上記で図1および図2に示した例では、属性1について、前後に続く製品の間で属性値の差分が集計される。また、製造ロット、すなわち製品または中間製品が製造される時間枠を対象にする場合、製造実績において同じ時間枠の中で製造された製品または中間製品の属性値の分散などによって表される分布状態が集計されてもよい。集計によって、所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品の属性値の関係性の発生頻度が算出される。発生頻度は、例えば図5に示されるような度数分布で表される。上記で図2に示した属性1の制約条件ように、属性値の差分が小さい方が好ましいとされる場合、度数分布の頂点は差分0付近にあり、差分の絶対値が大きくなるに従って度数が低下する。なお、ここでは、説明を簡単にするため、1つの属性値について述べたが、多次元空間上に拡張することも可能である。具体的には、層別を実施後、時間的関係性を有する製品または中間製品について、複数属性の差分をとり、それらを多次元空間上の度数分布ととらえることで、多次元への拡張も可能である。このとき、層別することによって、それぞれの層で確率分布が大きく異なり、一つの関数で扱うことが難しい場合にも対応できる。 Next, in the performance data totaling step (S130), according to the stratification conditions determined in step S120, the feature values from the manufacturing performance file 1 read in step S110, that is, the relationship of the attribute values indicated by the manufacturing performance file 1 Aggregate (statistically process) the characteristics. For example, if the manufacturing order, that is, the order in which products or intermediate products are manufactured, the differences in the attribute values of the products or intermediate products manufactured in consecutive order in the manufacturing results may be aggregated. In the example shown in FIGS. 1 and 2 above, with respect to attribute 1, differences in attribute values between the preceding and succeeding products are aggregated. In addition, when targeting the manufacturing lot, that is, the time frame in which products or intermediate products are manufactured, the distribution state represented by the distribution of the attribute values of the products or intermediate products manufactured within the same time frame in the manufacturing results may be aggregated. The aggregation calculates the frequency of occurrence of attribute value relationships of at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship. The occurrence frequency is represented by a frequency distribution as shown in FIG. 5, for example. As in the constraint condition of attribute 1 shown in FIG. 2 above, when a smaller difference in attribute values is preferable, the peak of the frequency distribution is near the difference 0, and the frequency increases as the absolute value of the difference increases. descend. To simplify the explanation, one attribute value has been described here, but it can be extended to a multidimensional space. Specifically, after performing stratification, differences in multiple attributes are taken for products or intermediate products that have temporal relationships, and by treating them as frequency distributions in a multidimensional space, expansion to multiple dimensions is also possible. It is possible. At this time, by stratifying, it is possible to deal with the case where the probability distribution differs greatly in each layer and it is difficult to handle with one function.

次に、コスト関数決定ステップ(S140)で、ステップS130で集計(統計処理)された特徴量、すなわち属性値の関係性の発生頻度に基づいて、属性値の関係性に関するコスト関数を決定する。例えば、図5に示されるような度数分布を確率密度関数とみなし、図6に示すように確率密度関数の逆関数を算出した上で、この逆関数に適切な係数をかけたものをコスト関数としてもよい。なお、確率密度関数に変換することで、統計処理・数値計算の容易化を図ることができる。ここで、多くの場合において製品(または中間製品)は発注に従って製造され、発注される製品の属性には偏りがあるため、図7に示すように属性の実績値の集計結果において必ずしも制約条件を反映していない度数分布の落ち込みができる場合がある。このような場合は、図8に示すように、ユーザー操作によって、または確率密度関数の微分値などを用いた自動的な判定によって、度数分布の落ち込みを埋める補正(例えば、線形補間)をした上でコスト関数を決定してもよい。また、コスト関数決定ステップS140では、層別条件決定ステップS120が決定した層別条件に従ってコスト関数を層別してもよい。 Next, in a cost function determination step (S140), a cost function related to attribute value relationships is determined based on the feature amount aggregated (statistically processed) in step S130, that is, the frequency of occurrence of attribute value relationships. For example, considering the frequency distribution as shown in FIG. 5 as a probability density function, calculating the inverse function of the probability density function as shown in FIG. may be Statistical processing and numerical calculation can be facilitated by converting to a probability density function. Here, in many cases, products (or intermediate products) are manufactured according to orders, and the attributes of ordered products are biased. There may be a dip in the frequency distribution that is not reflected. In such a case, as shown in FIG. 8, after performing correction (for example, linear interpolation) to fill the drop in the frequency distribution by user operation or by automatic determination using the differential value of the probability density function may determine the cost function. Further, in the cost function determination step S140, the cost function may be stratified according to the stratification conditions determined in the stratification condition determination step S120.

次に、好ましくは、コスト関数修正ステップ(S150)で、ステップS140で決定されたコスト関数を修正する。例えば、図9に示すように、設備制約などから定められる絶対的な制約条件が存在する場合には、その条件を満たさない範囲(図示された例の場合、-200以下と+100以上)においてコスト関数の値を最大化してもよい。これによって、絶対的な制約条件を満たす範囲においてなるべく守りたいソフトな制約条件を表現することができる。一方、コスト関数が最小になる範囲の近傍でコスト関数の値を平準化してもよい。図示された例の場合、属性値の差分が0になる近傍の領域でコスト関数の値が平準化される。コスト関数の値が平準化された範囲は不感帯になり、当該範囲の中では属性の関係性を任意に設定することができる。これによって、ある属性についてのコスト関数が不感帯の範囲にある場合には他の属性のコスト関数を優先し、合理的な製造スケジュールを決定することができる。 Then, preferably, in a cost function modification step (S150), the cost function determined in step S140 is modified. For example, as shown in FIG. 9, if there is an absolute constraint condition determined from facility constraints, etc., the cost You can also maximize the value of the function. This makes it possible to express soft constraints that should be observed as much as possible within a range that satisfies absolute constraints. On the other hand, the value of the cost function may be leveled in the vicinity of the range where the cost function is minimized. In the illustrated example, the values of the cost function are leveled in the neighboring regions where the attribute value difference is zero. The range in which the values of the cost function are leveled becomes a dead zone, and the relationship between attributes can be arbitrarily set within this range. As a result, when the cost function for a certain attribute is within the dead band, priority is given to the cost functions for other attributes, and a reasonable manufacturing schedule can be determined.

上記のコスト関数修正ステップ(S150)を経て、各属性の関係性についてのコスト関数が出力される。本実施形態において、コスト関数は、層別条件決定ステップ(S120)が決定した層別条件によって層別されたコストテーブル2として出力される。なお、コストテーブルを作成するにあたっては、いくつかの手法が考えられるが、図10に示すように、任意の区間におけるコスト関数の値の平均をとることで表現することが考えられる。コスト関数をコストテーブルとして表現することによって、可読性が高まり、従来用いられてきた標準との比較や、人手による修正が容易になる。 Through the above cost function correction step (S150), a cost function for the relationship of each attribute is output. In this embodiment, the cost function is output as a cost table 2 stratified according to the stratification condition determined by the stratification condition determination step (S120). Several methods are conceivable for creating the cost table. As shown in FIG. 10, it is conceivable to express by averaging the values of the cost function in an arbitrary section. Representing the cost function as a cost table improves readability, facilitates comparison with conventionally used standards, and facilitates manual correction.

図11は、本発明の一実施形態に係る製造支援方法の製造スケジュール決定段階の処理の例を示すフローチャートである。なお、以下では製造スケジュールの例として製造順序を決定する例について説明するが、製造ロットを決定する場合も同様である。図示された例では、まず、予定データ入力ステップ(S160)で、製造予定ファイル3を読み込む。製造予定ファイル3には、製造が予定されている製品(または中間製品)の製品IDや、属性値などの情報が含まれる。 FIG. 11 is a flow chart showing an example of processing in the manufacturing schedule determination stage of the manufacturing support method according to one embodiment of the present invention. Although an example of determining the order of manufacturing will be described below as an example of the manufacturing schedule, the same applies to determining the manufacturing lot. In the illustrated example, first, the manufacturing schedule file 3 is read in the schedule data input step (S160). The manufacturing schedule file 3 includes information such as product IDs of products (or intermediate products) scheduled to be manufactured and attribute values.

次に、製造順序決定ステップ(S170)で、コストテーブル2から各属性の関係性についてのコスト関数を読み取り、コスト関数に基づいて製造予定ファイル3に含まれる製造予定の製品の製造スケジュール、具体的には製造順序を決定する。スケジューリングによって決定された製造順序は、製造順序ファイル4に記録される。ここで、スケジューリングには、公知の最適化手法、具体的には例えば混合整数計画法、ローカルサーチ、またはシミュレーティッドアニーリングなどを利用することができる。いずれの最適化手法においても、本コスト関数の合計値が最小となる製造順序を探索することで、製造順序を決定することができる。 Next, in the manufacturing order determination step (S170), the cost function for the relationship of each attribute is read from the cost table 2, and based on the cost function, the manufacturing schedule of the products to be manufactured included in the manufacturing schedule file 3, specifically determines the order of production. The manufacturing order determined by scheduling is recorded in the manufacturing order file 4 . Here, for scheduling, a known optimization technique, specifically, mixed integer programming, local search, simulated annealing, or the like, can be used. In any optimization method, the manufacturing order can be determined by searching for the manufacturing order that minimizes the total value of this cost function.

最適化手法を利用して製造計画、具体的には製造順序を決定する場合、可視化された製造標準には現れない、作業者がノウハウ的に持つ評価指標および制約条件を最適化のパラメータに反映させることは容易ではない。そこで、本実施形態では、上記のような製造スケジュール決定の処理によって製造実績から特徴量を統計処理し、統計処理した特徴量から最適化のパラメータ、具体的にはコスト関数を算出することによって、より適切な製造順序を決定することを可能にしている。 When determining the manufacturing plan, specifically the manufacturing sequence, using the optimization method, the optimization parameters reflect the evaluation indexes and constraints that the workers have in terms of know-how, which do not appear in the visualized manufacturing standard. It is not easy to let Therefore, in this embodiment, the feature amount is statistically processed from the manufacturing results by the manufacturing schedule determination process as described above, and the optimization parameter, specifically the cost function, is calculated from the statistically processed feature amount. It makes it possible to determine a more appropriate manufacturing sequence.

図12は、本発明の一実施形態に係る製造支援装置の概略的な構成を示す図である。図12に示される製造支援装置10は、メインフレームやオープン系システムなどの大型計算機、またはパーソナルコンピュータなどの情報処理装置によって構成される。製造実績ファイル1、コストテーブル2、製造予定ファイル3、および製造順序ファイル4は、ROMやRAMなどの各種メモリ、ハードディスク、またはCD-ROMなどの記録媒体に格納される。あるいは、これらのデータの一部または全部は他の情報処理装置において格納され、LANやインターネットなどの電気通信回線を用いた通信によって製造支援装置10に送信されてもよい。 FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a manufacturing support apparatus according to one embodiment of the invention. The manufacturing support apparatus 10 shown in FIG. 12 is configured by a large computer such as a mainframe or an open system, or an information processing apparatus such as a personal computer. The production record file 1, the cost table 2, the production schedule file 3, and the production order file 4 are stored in various memories such as ROM and RAM, hard disks, and recording media such as CD-ROM. Alternatively, part or all of these data may be stored in another information processing apparatus and transmitted to the manufacturing support apparatus 10 by communication using an electric communication line such as a LAN or the Internet.

製造支援装置10において、実績データ入力部11は、上述した製造支援方法の実績データ入力ステップS110を実行する。以下同様に、層別条件決定部12は層別条件決定ステップS120を実行し、実績データ集計部13は実績データ集計ステップS130を実行し、コスト関数決定部14はコスト関数決定ステップS140を実行し、コスト関数修正部15はコスト関数修正ステップS150を実行する。コスト関数修正部15は、上述のようなコスト関数の修正を自動的に実行してもよいし、入出力装置5を介して取得されるユーザー操作に従って実行してもよい。予定データ入力部21は上記の製造支援方法の予定データ入力ステップS160を実行し、製造順序決定部22は製造順序決定ステップS170を実行する。なお、上述の通り、製造スケジュールの例は製造順序には限定されず、同様にして製造ロットを決定してもよい。上記の各部の機能は、情報処理装置(コンピュータ)のプロセッサがメモリまたは記録媒体に格納されるプログラムに従って動作することによって実現される。 In the manufacturing support apparatus 10, the performance data input unit 11 executes the performance data input step S110 of the manufacturing support method described above. Similarly, the stratified condition determination unit 12 executes the stratified condition determination step S120, the performance data aggregation unit 13 executes the performance data aggregation step S130, and the cost function determination unit 14 executes the cost function determination step S140. , the cost function correction unit 15 executes a cost function correction step S150. The cost function correction unit 15 may automatically correct the cost function as described above, or may execute the correction according to a user's operation acquired via the input/output device 5 . The scheduled data input unit 21 executes the scheduled data input step S160 of the manufacturing support method, and the manufacturing order determination unit 22 executes the manufacturing order determination step S170. It should be noted that, as described above, the example of the manufacturing schedule is not limited to the manufacturing order, and the manufacturing lot may be determined in the same manner. The functions of the above units are realized by the processor of the information processing device (computer) operating according to the program stored in the memory or recording medium.

なお、製造支援装置10の各部は、単一の情報処理装置によって実現される必要はなく、複数の情報処理装置に分散して実現されてもよい。具体的には、例えば、実績データ入力部11、層別条件決定部12、実績データ集計部13、コスト関数決定部14、およびコスト関数修正部15と、予定データ入力部21および製造順序決定部22とが、それぞれ異なる情報処理装置によって実現されてもよい。 Note that each part of the manufacturing support apparatus 10 does not need to be implemented by a single information processing apparatus, and may be implemented by being distributed among a plurality of information processing apparatuses. Specifically, for example, a performance data input unit 11, a stratified condition determination unit 12, a performance data aggregation unit 13, a cost function determination unit 14, a cost function correction unit 15, a schedule data input unit 21, and a manufacturing order determination unit 22 may be implemented by different information processing devices.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention.

1…製造実績ファイル、2…コストテーブル、3…製造予定ファイル、4…製造順序ファイル、5…入出力装置、10…製造支援装置、11…実績データ入力部、12…層別条件決定部、13…実績データ集計部、14…コスト関数決定部、15…コスト関数修正部、21…予定データ入力部、22…製造順序決定部。 Reference Signs List 1 production record file, 2 cost table, 3 production schedule file, 4 production sequence file, 5 input/output device, 10 production support device, 11 performance data input unit, 12 stratified condition determination unit, 13 -- Actual data totalization section, 14 -- Cost function determination section, 15 -- Cost function correction section, 21 -- Planned data input section, 22 -- Manufacturing order determination section.

Claims (10)

製造実績において所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品について、前記少なくとも2つの製品または中間製品の属性値の関係性を集計する実績データ集計部と、
前記属性値の関係性の発生頻度に基づいて前記属性値の関係性に関するコスト関数を決定するコスト関数決定部と
を備える製造支援装置。
a performance data aggregating unit for aggregating relationships between attribute values of at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship in manufacturing performance;
A manufacturing support apparatus comprising: a cost function determination unit that determines a cost function related to the attribute value relationship based on the frequency of occurrence of the attribute value relationship.
前記所定の時間的関係性は、前記少なくとも2つの製品または中間製品が連続した順序で製造されることを含む、請求項1に記載の製造支援装置。 2. The manufacturing support apparatus according to claim 1, wherein said predetermined temporal relationship includes that said at least two products or intermediate products are manufactured in sequential order. 前記属性値の関係性は、前記連続した順序で製造された製品または中間製品の属性値の差分を含む、請求項2に記載の製造支援装置。 3. The manufacturing support apparatus according to claim 2, wherein said relationship of attribute values includes a difference in attribute values of products or intermediate products manufactured in said consecutive order. 前記所定の時間的関係性は、前記少なくとも2つの製品または中間製品が同じ時間枠の中で製造されることを含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の製造支援装置。 4. The manufacturing support apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said predetermined temporal relationship includes that said at least two products or intermediate products are manufactured within the same time frame. 前記属性値の関係性は、前記同じ時間枠の中で製造された製品または中間製品の属性値の分布状態を含む、請求項4に記載の製造支援装置。 5. The manufacturing support apparatus according to claim 4, wherein said relationship of attribute values includes a distribution state of attribute values of products or intermediate products manufactured within said same time frame. 前記属性値の関係性が絶対的な制約条件を満たさない範囲において前記コスト関数の値を最大化するコスト関数修正部をさらに備える、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の製造支援装置。 6. The manufacture according to any one of claims 1 to 5, further comprising a cost function correction unit that maximizes the value of the cost function within a range in which the relationship of the attribute values does not satisfy absolute constraints. support equipment. 前記コスト関数が最小になる範囲の近傍で前記コスト関数の値を平準化するコスト関数修正部をさらに備える、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の製造支援装置。 7. The manufacturing support apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a cost function correction unit that levels the value of the cost function in the vicinity of a range in which the cost function is minimized. 前記少なくとも2つの製品または中間製品について、第1の属性値および第2の属性値が定義され、
前記実績データ集計部は、前記第1の属性値の関係性を集計し、
前記コスト関数決定部は、前記2つの製品または中間製品のうちの少なくとも1つの製品または中間製品の前記第2の属性値に従って前記第1の属性値の関係性に関するコスト関数を層別する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の製造支援装置。
first attribute values and second attribute values are defined for the at least two products or intermediate products;
The performance data aggregation unit aggregates relationships of the first attribute values,
wherein the cost function determining unit stratifies the cost function regarding the relationship of the first attribute values according to the second attribute value of at least one product or intermediate product among the two products or intermediate products; The manufacturing support apparatus according to any one of claims 1 to 7.
製造実績において所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品について、前記少なくとも2つの製品または中間製品の属性値の関係性を集計するステップと、
前記属性値の関係性の発生頻度に基づいて前記属性値の関係性に関するコスト関数を決定するステップと
を含む製造支援方法。
for at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship in manufacturing performance, aggregating relationships of attribute values of the at least two products or intermediate products;
determining a cost function for the attribute value relationship based on the frequency of occurrence of the attribute value relationship.
製造実績において所定の時間的関係性を有する少なくとも2つの製品または中間製品について、前記少なくとも2つの製品または中間製品の属性値の関係性を集計する実績データ集計部と、
前記属性値の関係性の発生頻度に基づいて前記属性値の関係性に関するコスト関数を決定するコスト関数決定部と
を備える製造支援装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
a performance data aggregating unit for aggregating relationships between attribute values of at least two products or intermediate products having a predetermined temporal relationship in manufacturing performance;
A program for causing a computer to function as a manufacturing support device, comprising: a cost function determination unit that determines a cost function related to the attribute value relationship based on the frequency of occurrence of the attribute value relationship.
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