JP7368404B2 - 生産計画立案支援装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、生産計画の立案を支援する技術に関する。なお、生産には、加工、製作（製造）などの他、在庫、物流（流通）も含む。製品は、部品や部品の組合せであるモジュールで構成され、物品、商品などの用語も含まれる。

生産計画を立案する際には、特許文献1にて生産基本情報（原単位）に基づき、フォワードやバックワードでの日程立案支援方法が説明されている。特許文献1では、効率的な生産計画の立案を支援するために、以下の構成が開示されている。

特許文献1の生産計画の立案を支援する生産計画立案支援システムは、製品の生産管理に用いる所定の生産基本情報と生産能力を管理する生産能力情報とを記憶する記憶部と、入力される顧客要求情報に基づいて、記憶部に記憶された生産基本情報の中から少なくとも一つの生産基本情報を選択する生産基本情報選択部と、選択された生産基本情報と生産能力情報と生産現場から取得される生産進捗情報とに基づいて、生産計画案を生成する生産計画立案部と、生産計画立案部により生成された生産計画案を、生産計画記憶部の記憶する生産計画として反映させる生産計画反映部と、を備える。

特開2019-117454号公報

生産の一種である製造業の製造（製作）における現場では製作する対象などによって、複数の生産形態が存在する。そして、これら生産形態により、その製作物の在庫点が異なる。例えば、受注組立生産では在庫点が内作部品の製作工程と内作部品を使用して最終製品（製作物）を組み立てる組立工程の間に存在する。ここで、受注組立生産では、在庫点前後の工程は別工場や同じ工場内でも別で生産管理されることがある。このため、特許文献1の生産管理を各工場で行った場合、在庫点前後の工程の最適な同期が取れず仕掛在庫を抱えてしまうことやリードタイムが長くなる傾向にある。

そこで、本発明は、受注組立生産の生産計画立案の際に、仕掛在庫やリードタイムを従来よりも短くできる生産計画立案を支援することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では、製品の生産管理に用いる所定の製番情報と親子の関係を管理する親子基本情報とを記憶しておき、記憶された情報に基づき、親をフォワードでシミュレーションし、その結果を子のシミュレーションを開始する起点日、つまり、基準日として設定する基準日に関する連携を行う。

より具体的には、シミュレーションを実行することで、製品の生産計画の立案を支援する生産計画立案支援装置において、生産における親部品と子部品の対応関係を示す親子基本情報および製造単位に必要な作業を管理する製番情報を記憶する記憶部と、前記記憶部の製番情報のうち、前記シミュレーションの対象となる製番情報に基づいて、前記シミュレーションの条件である基準開始日および対象期間を特定する条件取得部と、前記基準開始日を起点日として、前記製番情報に対応する親部品についてのシミュレーションを実行して、前記親部品についてのシミュレーションの開始日を特定し、特定された当該親部品についてのシミュレーションの開始日を起点日として、前記子部品についてのシミュレーションを実行する生産計画立案部と、前記親部品および前記子部品についてのシミュレーションが、予め設定された期間内に入らなかったことを検知するエラー検出部と、前記親部品および前記子部品についての起点日の間隔が所定の値よりも大きいかを判定する仕掛評価部を有し、前記生産計画立案部は、前記起点日の間隔が所定の値よりも大きい場合に、前記親部品についてのシミュレーションを指定期間分後ろずらして再度シミュレーションを実行する生産計画立案支援装置である。

また、本発明には、生産計画立案支援装置を用いた生産計画立案支援方法や本方法を実行するためのプログラムやこれを格納した記憶媒体も含まれる。

また、親子基本情報として、親子関係を、原単位コードをキーに対応付けている情報を用いることが望ましい。

本発明によれば、受注組立生産において、親部品におけるシミュレーションと子部品におけるシミュレーションの起点をより近づけることができ、最終製品を組み立てる組立工程のリードタイム短縮が可能になる。

本発明の一実施例におけるにおける生産計画立案システムの機能ブロック図。 本発明の一実施例におけるフローチャート。 本発明の一実施例における親子基本情報を示す図。 本発明の一実施例における製番情報を示す図。 本発明の一実施例における具体例を示す図。 本発明の一実施例におけるシミュレーション条件を入力する入力画面を示す図。 本発明の実施例を適用しない場合のシミュレーションの結果を模式的に示す図。 本発明の実施例を適用した場合のシミュレーションの結果を模式的に示す図。 本発明の一実施例における生産計画立案装置の構成図。 本発明の一実施例の対象を示す図。

以下に本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。まず、図１０に、本実施例の対象を示す。図１０に示すように、生産形態には、「在庫販売」「見込生産」「受注組立生産」が存在する。このうち、在庫販売は、販売計画と無関係に下流（生産設計～出荷）までを実行する。また、見込生産は、需要予測し、フォワード（ＦＷ）方向に予測シミュレーションを行い、製品を作れるだけ作り在庫とする。受注組立生産では、部品モジュールまで製造し、在庫として管理する。そして、受注見込みを推定して、部品モジュールの組立を着手するように計画する。本実施例では、「受注組立生産」を対象とする。

ここで、図１０において、「在庫販売」「見込生産」「受注組立生産」の在庫点は、それぞれ１０００－１、１０００－２、１０００－３である。このうち、本実施例の「受注組立生産」の在庫点１０００－３は、他の在庫点に比較して、生産の流れのうち、より中央に位置する。このことにより、「受注組立生産」における予測シミュレーションは、バックワード（ＢＷ）、フォワードのいずれの方向でも可能である。但し、受注してから組立のため在庫リスクが存在する。また、シミュレーションが、バックワードとフォワードの両方向に可能であるため、それぞれの起点（日）が乖離するほど、在庫リスクが増大することになる。つまり、図中の矢印の起点が乖離すると、その期間分だけ、無駄な時間となってしまう。

そこで、本実施例では、上述の乖離を減らす、つまり、起点日を近づけることで、受注組立生産におけるリードタイムの短縮や在庫を減らすことを目的とする。

上記の目的を達成するための実施例の内容を、以下説明する。図1は、本発明の一実施例における生産計画立案システムの機能ブロック図である。この生産計画立案支援システムは、生産計画立案支援装置1と他システム12からなる。そして、生産計画立案支援装置1は、生産基本情報設定部10、親子基本情報設定部11、記憶部13、条件設定部14、条件取得部15、生産計画立案部16、エラー検出部17および仕掛評価部18を有する。そして、生産基本情報設定部10は、生産基本情報13bを設定する。

記憶部13と親子基本情報設定部11により、親子基本情報13cを設定する。なお、生産基本情報設定部10や親子基本情報設定部11の設定とは、各種情報を受け付け、これらを記憶部13に記憶することを意味する。

また、記憶部13は、製番情報13a、生産基本情報13b、親子基本情報13c、リソース情報13dを記憶する。条件設定部14は、生産計画の立案に使用する条件を設定する。
条件取得部15は、条件設定部14から条件を取得する。生産計画立案部16は、記憶部13に記憶されている各情報および条件取得部15で取得された条件を用いて生産計画を立案する。エラー検出部17は、立案された生産計画が所定条件を満たないエラーを検出する。さらに、仕掛評価部18は、生産計画を立案した結果を評価する。

また、生産計画立案支援装置1は、製番情報13aなどを取得するための他システム12や端末装置20と接続される。この他システム12には、生産管理装置などが含まれる。

さらに、生産計画立案支援装置1の構成図を、図９に示す。本実施例では、生産計画立案支援装置1を、コンピュータで実現可能である。本実施例では、生産計画立案支援装置1は、コンピュータとして、いわゆるサーバ（クラウドシステム）を採用している。

また、生産計画立案支援装置1は、Ｉ／Ｆ部101、処理部102、メモリ103および記憶部13を有する。そして、Ｉ／Ｆ部101は、ネットワーク200と接続するインターフェイス機能を有する。処理部102は、ＣＰＵなどのプロセッサで実現でき、後述する各プログラムに従って処理を実行する。

メモリ103は、データなどを一時記憶する機能を有する。例えば、メモリ103には、各プログラムでの処理の際に、記憶部13に格納されているこれらプログラムが展開される。図示したように、メモリ103には、条件設定プログラム140、条件取得プログラム150、生産計画立案プログラム160、エラー検出プログラム170および仕掛評価プログラム180が展開される。

さらに、記憶部13は、上記プログラムや以下の情報を記憶する記憶媒体として実現可能である。記憶装置104には、製番情報13a、生産基本情報13b、親子基本情報13cおよびリソース情報13dを記憶する。

なお、図１の機能ブロックと、図９の構成の関係は、以下のとおりである。
生産基本情報設定部10：生産基本情報プログラム100
親子基本情報設定部11：親子基本情報設定プログラム110
条件設定部14：条件設定プログラム140
条件取得部15：条件取得プログラム150
生産計画立案部16：生産計画立案プログラム160
エラー検出部17：エラー検出プログラム170
仕掛評価部18：仕掛評価プログラム180
また、生産計画立案支援装置1は、Ｉ／Ｆ部101を介して、ネットワーク200をと接続する。このことで、生産計画立案支援装置1は、他システム12や端末装置20と接続する。ここで、端末装置20は、タブレット装置やＰＣなどで実現され、生産計画立案支援装置1の利用者が利用する。

なお、本実施例では、生産計画立案支援装置1を、サーバとして実現したが、いわゆるスタンドアロンで実現してもよい。この場合、利用者が用いる入出力部や表示部を備えることが望ましい。

次に、図２～図４を用いて、本実施例の処理を説明する。図２は、本実施例の処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、親部品と子部品を紐づけることで、生産計画を立案する処理を示している。なお、部品には、部品の組合せであるモジュールも含まれる。また、以下の説明では、処理主体を図１に示す構成を用いて説明する。

まず、ステップS100において、生産基本情報設定部10および親子基本情報設定部11が、生産計画を立案する対象を、記憶部13の製番情報13aおよび親子基本情報13cを用いて取得する。このために、例えば、当該生産計画立案支援装置1は、その利用者からの指示を受け付ける。そして、生産基本情報設定部10が、この指示により特定される製品の製番情報13aを特定する。

ここで、製番情報13aの内容を、図４に示す。製番情報13aは、製造単位（例えば、ロット）に必要な作業を管理するための情報である。そして、製番情報13aには、ＩＤ13a1、製番13a2、引当製番13a3および原単位コード13a4を含む。また、ＩＤ13a1は、製番情報13aを識別する情報である。製番13a2は、製作物を示す情報である。引当製番13a3は、引き当てられる親の製番、つまり、親子関係を示す情報である。原単位コード13a4は、製作物の工程パート図情報を識別する情報である。

そして、親子基本情報設定部11が、特定された製番情報13aを用いて、対象を識別する親子基本情報13cの同期工程13b4を取得する。具体的には、親子基本情報設定部11は、製番情報13aのうち、引当製番13a3および原単位コード13a4を特定する。そして、親子基本情報設定部11が、親子基本情報13cから、原単位コード13a4と同じコードである親原単位コード13b2を特定する。さらに、親子基本情報設定部11は、この親原単位コード13b2に対応する同期工程13b4を取得する。

ここで、親子基本情報13cを図３に示す。親子基本情報13cは、ＩＤ13b1、親原単位コード13b2、子原単位コード13b3および同期工程13b4を含む。そして、Ｄ13b1は、親子基本情報13cを識別する情報である。親原単位コード13b2は、親部品における製作物の工程パート図情報を識別する情報である。子原単位コード13b3は、親部品に対応する子部品おける製作物の工程パート図情報を識別する情報である。同期工程13b4は、親原単位コード13b2と子原単位コード13b3（親部品と子部品）において、同期、すなわち、子部品から親部品へ遷移する工程を示す情報である。このように、して、本ステップでは、同期工程、つまり、シミュレーションでの起点となる工程を特定できる。なお、本実施例におけるシミュレーションとは、対象のとなる製造、生産の日程を算出するシミュレーションを示す。ここで、製造、生産には、所定の部品に関する製造、生産が含まれる。

次に、ステップS101において、条件設定部14は、ステップS100で特定した製番情報13aを用いて、シミュレーションを行うための条件を特定する。この条件には、シミュレーションの基準となる基準開始日およびシミュレーションの対象期間が含まれる。具体的には、端末装置20から利用者が入力したこれらの情報を受け付けることで実現できる。この端末装置20における入力画面を図６に示す。図６の開始日欄G12で開始日を、および終了日欄G13で終了日を受け付ける。そして、条件設定部14は、受け付けた開始日を、基準開始日とする。また、条件設定部14は、開始日から終了日の差分を対象期間として特定する。なお、図６は、一例であり、基準開始日および対象期間を直接受け付ける構成としてもよい。

次に、ステップS102において、条件取得部15は、ステップS100で取得した製番情報13aおよびステップS101で特定した条件を取得する。具体的には、条件取得部15は、メモリ103にシミュレーションの条件として一次記憶する。

次に、ステップS103において、生産計画立案部16が、ステップS102で設定された情報を用いて、親部品に対するシミュレーションを行う。本実施例の対象である受注組立生産においては、親部品に対するシミュレーションはフォワードで実行される。なお、後述する子部品に対するシミュレーションはバックワードでシミュレーションされる。なお、このシミュレーションは、図６に示す「SIM開始」ボタンの押下に応じて、選択されたシミュレーションモードG11となることで実施してもよい。このシミュレーションでは、生産計画立案部16は、基準開始日を親部品のシミュレーション起点日とし、親部品をフォワードでシミュレーションして、親部品の開始日を確定する。そして、生産計画立案部16は、確定した開始日を、子部品のシミュレーション基準日として確定する。つまり、上述の基準日に関する連携を行うことになる
なお、生産計画立案部16は、親部品に対して複数の子部品が設定されている場合、親部品の開始日を、複数の子部品それぞれのシミュレーション基準日として確定する。

次に、ステップS104において、生産計画立案部16は確定した親部品の開始日を起点日として、製番情報13aで設定されている子部品のシミュレーションを実行する。この際、このシミュレーションでは、上述のように、子部品についてバックワードでシミュレーションする。

ここで、生産計画立案部16の処理、つまり、ステップS103およびS104の処理について、具体例を用いて説明する。図５は、本具体例を示す図である。

生産計画立案部16は、記憶部13より取得した製番情報13a（製番：Order_A、Order_AA、Order_AAA）および条件設定部14で設定された条件を用いて、親部品（製番：Order_A）のシミュレーション起点日を特定する。そして、生産計画立案部16は、特定された基準開始日から親部品についてフォワードでシミュレーションし、親部品（製番：Order_A）の際に着手可能な開始日を算出する。例えば、基準開始日にて2020/01/01が設定された場合、2020/01/01を親（製番：Order_A）のシミュレーション起点日に設定し、シミュレーションし開始日を算出する。図５の例では、シミュレーションの結果、2020/01/03が親部品（製番：Order_A）の開始日として算出されることになる。

次に、生産計画立案部16は、算出された親部品の開始日を製番情報13aにおける子部品のシミュレーション起点日として特定する。図５の例では、シミュレーションにより確定した親部品（製番：Order_A）の開始日2020/01/03を、子部品（製番：Order_AA）および子部品（製番：Order_AAA）のシミュレーション起点日とする。そして、生産計画立案部16は、特定された起点日を用いて子部品（製番：Order_AA）および子部品（製番：Order_AAA）について、バックワードでシミュレーションする。この際、子部品の同期工程が異なる場合でもシミュレーションは可能である。

次に、ステップS105において、生産計画立案部16は、取得した製番情報13aの製番を全てシミュレーションしたかを判定する。この結果、まだシミュレーションしていない製番が存在していた場合（NO）、S103に戻る。また、全ての製番に対してシミュレーションした場合（YES）、処理を完了する。

さらに、本実施例では、親部品と子部品についてのシミュレーションが、予め設定された期間内に入らなかった場合、エラー検出部17にてエラーを検知することが望ましい。エラーが検知された場合、エラー検出部17にて、例えば能力上限を上げる、親子のシミュレーション期間を広げるなどの追加条件によりシミュレーション期間内でシミュレーションを行うことが望ましい。この場合、追加条件を条件取得部15で取得し、生産計画立案部16にて、この追加条件を用いて再度シミュレーションを実施する。

また、本実施例では、親部品と子部品についてのシミュレーションが、予め設定された期間内に入った場合でも以下の処理を行うことが望ましい。仕掛評価部18が、シミュレーションについて評価した結果、親部品と子部品のシミュレーションの起点日の間隔が所定の値よりも大きくなったか、つまり、乖離したかを判断する。この結果、乖離した場合、仕掛評価部18は、親部品についてのシミュレーションの基準開始日（起点日）を指定期間分後ろ（遅く）にずらし、ずらした結果を条件取得部15で取得する。そして、この結果を条件として生産計画立案部16が、再度シミュレーションを実施する。

ここで、通常フォワードでシミュレーションする際には早く作業に着手をしたいため、後ろに基準日をずらすことはないが、親部品と子部品の起点を引きつけることが求められる受注組立生産には効果的である。

以上の実施例の処理により、バックワードとフォワードのシミュレーションにおけるそれぞれの起点（日）が乖離を減らすことができる。この様子を、図７および図８に示す。図７は、本実施例を適用しない場合のシミュレーション結果を模式的に示す図である。これに対して、図８は、本実施例を適用した場合のシミュレーション結果を模式的に示す図である。図７では、親と子の間隔が、図８と比較して空いているのが分かる。これに対して、図８では、基準開始日を遅らせることで親と子が引きつけられていることが分かる。つまり、本実施例を適用することで、起点（日）が乖離を減少することで、生産全体のリードタイムの短縮が図れている。このことで、本実施例では、内作部品の仕掛削減も可能となる。

1…生産計画立案支援装置、10…生産基本情報設定部、11…親子基本情報設定部、12…他システム、13…記憶部、14…条件設定部、15…条件取得部、16…生産計画立案部、17…エラー検出部、18…仕掛評価部、20…端末装置

Claims (4)

1. シミュレーションを実行することで、製品の生産計画の立案を支援する生産計画立案支援装置において、
   生産における親部品と子部品の対応関係を示す親子基本情報および製造単位に必要な作業を管理する製番情報を記憶する記憶部と、
   前記記憶部の製番情報のうち、前記シミュレーションの対象となる製番情報に基づいて、前記シミュレーションの条件である基準開始日および対象期間を特定する条件取得部と、
   前記基準開始日を起点日として、前記製番情報に対応する親部品についてのシミュレーションを実行して、前記親部品についてのシミュレーションの開始日を特定し、特定された当該親部品についてのシミュレーションの開始日を起点日として、前記子部品についてのシミュレーションを実行する生産計画立案部と、
   前記親部品および前記子部品についてのシミュレーションが、予め設定された期間内に入らなかったことを検知するエラー検出部と、
   前記親部品および前記子部品についての起点日の間隔が所定の値よりも大きいかを判定する仕掛評価部を有し、
   前記生産計画立案部は、前記起点日の間隔が所定の値よりも大きい場合に、前記親部品についてのシミュレーションを指定期間分後ろずらして再度シミュレーションを実行する生産計画立案支援装置。
2. 請求項１に記載の生産計画立案支援装置において、
   前記親子基本情報は、原単位コードを用いて、前記親部品と前記子部品を対応付ける生産計画立案支援装置。
3. シミュレーションを実行することで、製品の生産計画の立案を支援する生産計画立案支援装置を用いた生産計画立案支援方法において、
   記憶部に、生産における親部品と子部品の対応関係を示す親子基本情報および製造単位に必要な作業を管理する製番情報を記憶し、
   条件取得部により、前記記憶部の製番情報のうち、前記シミュレーションの対象となる製番情報に基づいて、前記シミュレーションの条件である基準開始日および対象期間を特定し、
   生産計画立案部により、前記基準開始日を起点日として、前記製番情報に対応する親部品についてのシミュレーションを実行して、前記親部品についてのシミュレーションの開始日を特定し、特定された当該親部品についてのシミュレーションの開始日を起点日として、前記子部品についてのシミュレーションを実行し、
   エラー検出部により、前記親部品および前記子部品についてのシミュレーションが、予め設定された期間内に入らなかったことを検知し、
   仕掛評価部により、前記親部品および前記子部品についての起点日の間隔が所定の値よりも大きいかを判定し、
   前記生産計画立案部により、前記起点日の間隔が所定の値よりも大きい場合に、前記親部品についてのシミュレーションを指定期間分後ろずらして再度シミュレーションを実行する生産計画立案支援方法。
4. 請求項３に記載の生産計画立案支援方法において、
   前記親子基本情報は、原単位コードを用いて、前記親部品と前記子部品を対応付ける生産計画立案支援方法。

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