JPH03111156A - 運転運用計画作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は例えば製造工場等で複数種類の製品を各製品毎
に予め定められた各条件に従って、各製造機器に割当て
る運転運用計画作成装置に関する。

（従来の技術） 近年製造工場においても、多品種少量生産が主流となり
、どの製品をどの製造機器に、また、１か月等の予め設
定された所定期間内のうちでどの期間に割当てるかを前
の月の月末に計画立案する。そして、各製品を生産する
業務を各製造器機に割当てる場合に、例えばその期間は
稼働停止する必要のある点検補修期間等の各製造機器側
の前提条件や、各製品においても、例えば製品Ａの生産
業務は製品Ｂの生産業務の後に割当る必要がある、また
、製品Ｃの生産業務と製品りの生産業務とは同一期間に
割当てる必要がある、さらに、製品Ｅは月の後半に生産
業務を割当てる必要がある、等の各製品の生産業務毎に
前提条件や制約条件がつけられる。また、当然各製品毎
に製造量か設定されているので、各生産業務を実行する
ために必要とする要求期間もそれぞれ異なる。

このように実行条件がそれぞれ個別に設定された各業務
を各機器に割当てる場合、従来、例えば製品番号順に製
品を抽出して該当製品の各条件を考慮しながら各機器に
対して該当製品を生産する業務の期間を割当ていた。一
つの業務の割当か済むと次の業務をその残り期間のなか
から条件に合致するように割当てる。このように、順次
各業務を割当てるようにしていた。

そして、例えば、大部分の業務の割当か終了して、未割
当業務が少なくなった時点で、前述した条件の厳しい業
務が残った場合は、この時点における残り割当期間では
その条件を満足しない場合が生じる。このような場合は
、既に割当済の業務を取消して、残り割当期間を広くし
た状態で、その条件の厳しい業務を先に割付けるように
している。

しかしながら、このように、条件の異なる各業務を順番
に又は無作為に抽出して割当てると、条件の厳しい業務
か後に残った場合には、その都度割当をやり直さなけれ
ばならず、全部の業務を例えば１か月期間等の所定期間
内に正しく割当てるために多大の時間と労力が必要とな
る。

また、試行錯誤で割当を実施すれば、最終的に最良の割
当結果が得られるとは限らず、各製造機器において無駄
時間の多い運転運用計画となってしまう懸念もある。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の各業務の割当方法であれば、各業務を
順番に又は無作為に抽出して割当てているので、条件の
厳しい業務が後に残った場合には、再度割当をやり直す
必要があり、割当業務に多大の労力と時間を必要とした
。また、常に最良の割当結果が得られるとは限らない問
題もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
現在時点における各業務の割当可能期間を該当業務の要
求期間で除算した期間比でもってこの割当可能期間に割
当てる業務を選択することによって、各割当時点におい
て最も条件の厳しい業務を最初に割当てることができ、
後になるほど条件の緩やかな業務を割当てることができ
、結果として、割当業務をやり直す確率を大幅に低減で
き、全体の割当業務の作業能率を大幅に向上でき、かつ
常時最良の割当結果が得られる運転運用計画作成装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解消するために本発明は、複数種類の業務を
予め定められた各条件に従って所定期間内に実行するよ
うに各機器に割当る運転運用計画作成装置において、 各業務における業務実行に要する要求期間および前提条
件や制約条件等を入力するための条件人力手段と、所定
期間から現在までの割当済期間を差引いた残り期間から
さらに入力された各条件で排除される期間を除いた割当
可能期間を各業務毎に算出する割当可能期間算出手段と
、この算出された各割当可能期間を該当各業務の要求期
間で除算した期間比を各業務毎に算出する期間比算出手
段と、この算出された各期間比のうちの最も小さい期間
比に対応する業務を選択する業務選択手段と、この業務
選択手段にて選択された業務の要求期間を割当可能期間
に割当る業務割当手段と、この業務割当手段にて割当ら
れた要求期間および前回までに割当られた各業務の要求
期間を含む現在までの割当済期間を算出する割当済期間
算出手段とを備えたものである。

（作用） このように構成された運転運用計画装置において、条件
入力部から各業務の各要求期間、各前提条件、各制約条
件等が入力されると、割当可能期間算出手段によって、
現在時点における各業務毎の割当可能期間が算出される
。この割当可能期間は、例えば製造期間等のように予め
設定された所用期間から現時点で既に割当済の各業務の
割当済期間を差引いた残り期間から、さらに入力された
該当業務の各条件で排除される期間を除いた期間である
。

そして、算出された各割当可能期間を該当業務の要求期
間で除算して各期間比が得られる。したかって、この期
間比は該当業務を割当可能期間に割当てる場合の自由度
と見なすことができる。よって、この期間比が大きい場
合は自由度が大きく、期間比が小さい場合は自由度が小
さい。したがって、自由度の小さい業務を優先して割当
てればよい。

よって、期間比が最小の業務を現在の割当可能期間に割
当てる。そして、割当が終了すると、今回割当が終了し
た業務の要求期間を含む現在までの割当済期間を更新す
る。

このように、期間比の小さい、すなわち割当の自由度小
さい業務から順次割当てることによって、最後の業務ま
で円滑に割り当てることができる。

また、たとえ途中で割当が不可能になったとじても、最
小限の再割当処理で対処できる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の運転運用計画作成装置を示すブロック
図である。なお、この実施例においては、製紙工場にお
ける生産工程計画を立案するシステムを示す。

具体的には第３図および第４図に示すように、パルプを
原料としてロール紙を生産する２台の抄紙機Ｉ、　　Ｉ
Ｉの１日から３０日までの］か月初間の生産計画を作成
するものであり、生産されるロール紙の製品の種類とし
てＡ−Ｆの６種類がある。

第２図は各製品Ａ−Ｆを製造する場合の前提条件となる
割当機器と各製品毎に割当てられた生産量に対応する生
産要求期間Ｔ２を示す図である。

例えば製品Ａ−Ｃは抄紙機■が割当られ、製品Ｄ〜Ｆは
抄紙機■が割当られる。また、製品Ａは割当量を生産す
るのに１０日間の生産要求期間Ｔ２を必要とし、製品Ｃ
は５日間の生産要求期間Ｔ２を必要とする。

また、第３図は各製品Ａ−Ｆの各制約条件を示す図であ
る。例えば製品Ａは納期が］０日であるので、１０口ま
でに生産を終了する必要がある。

また、製品Ｂおよび製品りは互いに同一期間に生産業務
を割当てることが禁止される。すなわち、紙は通常数種
類のパルプを混合して生産されるが、複数の抄紙機で同
一期間に生産される紙が共に同一パルプを多量に必要と
した場合で、かつそのパルプの合計必要量が生産設備能
力を越えてしまう場合は、このような生産業務割当は禁
止される。

また、製品Ｃは生産期間が相対的に指定されている。す
なわち、抄紙機は、運転開始直後には運転が安定しない
場合があり、この期間に生産される製品は、運転が安定
している期間に生産される製品に比較して品質的に劣る
場合がある。そこで、要求品質水準の高い製品Ｃは割当
禁止期間終了後に５１］間以上経過した後に実際に割当
可能とする。

さらに、第４図は、各抄紙機Ｔ、ＩＩの前提条件を示し
、抄紙機Ｉは１１日から１５［ｌまで例えば点検補修の
ための停止期間を必要とし、抄紙機■は２１日から２５
日までの停止期間を有している。

そして、第１図の運転運用計画作成装置は、大き（分け
て、条件入力手段１１割当可能期間算出手段２１期間比
算出手段３．業務選択手段４．業務割当手段５１割当済
期間算出手段６で構成されており、実際の装置において
は、各手段１〜６は一連の制御プログラムにおける各処
理手順で構成される。

次に、各部の動作を第５図の流れ図を用いて説明する。

まず、装置全体の電源が投入されると、Ｓ（ステップ）
１にて、例えば図示しない外部記憶部に記憶されている
第２図乃至第４図の各製品Ａ−Ｆの各生産要求期間Ｔ２
，１か月の製造期間、各抄紙機Ｉ、Ｈの前提条件、各製
品Ａ−Ｆの制約条件等を入力手段］を介して読込む。

Ｓ２にて、各製品Ａ−Ｆのうちまだ割当が終了していな
い未割当製品の生産業務が存在することを確認の後、Ｓ
３へ進み、割当可能期間算出手段０ ２にて全部の未割当製品の割当可能期間Ｔ１を算出する
。具体的には、１０から３０日までの１か月の製造期間
（所定期間）Ｔｏから、割当済期間産出手段６にて算出
された現在までに割当てられている各抄紙機Ｉ、ＩＩ毎
の各製品における生産業務の合計要求期間から求められ
た割当済期間Ｔ３を差し引く。そして、差し引いた残り
期間（Ｔｏ　　Ｔ３）から各製品毎に設定された第３図
の各制約条件および第４図の各抄紙機１．ＩＩの前提条
件で排除される期間を除いて、現在時点で未割当の各製
品Ａ−Ｆ毎の各割当可能時間Ｔ１を算出する。

各割当可能時間Ｔ１の算出が終了すると、Ｓ４にて各割
当可能期間Ｔ、を該当製品の各生産要求期間Ｔ２で除算
して未割当の各製品Ａ−Ｆ毎の各期間比Ｒを算出する。

Ｒ−Ｔ　＋　／　Ｔ　２ 次に、Ｓ５にて算出した全米割当製品に対応する全期間
比Ｒがすべて１以上であることを確認する。そして、Ｓ
６へ進み、業務選択手段４にて算１ 出された全期間比Ｒのうち最小の期間比Ｒに対応する未
割当製品を選択する。Ｓ７にて選択された１個の製品の
生産業務の生産要求期間Ｔ２を先の割当可能期間Ｔ１内
へ割当てる。

Ｓ８へ進み、割当済期間算出手段６にて、今回割当てた
生産要求期間Ｔ２を前回までの割当済期間Ｔ、に加算し
て現時点における新たな割当済期間Ｔ３を算出する。

以上で一つの未割当製品に対する割当処理が終了したの
で、Ｓ２へ戻りまだ未割当製品が存在するか否かを調べ
る。そして、存在すれば、その全米割当商品に対する新
たな割当可能期間Ｔ、の算出処理を開始する。

Ｓ５にて、１個でも１未満の期間比Ｒが存在すれば、こ
の時点で実際に割当ができない生産業務が存在すること
になるので、Ｓ９へ進む。そして、現在時点で最終に割
当てた製品の生産業務の生産要求期間Ｔ２を取消して、
前回までの残り割当済期間Ｔ３を算出する。そして、そ
の割当済期間Ｔ３を用いて前回までの各製品毎の割当可
能期間］　２ Ｔ、を再度算出する。３１０にて今回取消した生産業務
を含めた全部の未割当製品に対する各期間比Ｒを算出す
る。

Ｓ　１．、１にて、今回は期間比Ｒが２番目に小さい未
割当製品の生産業務を今回の割当て製品として選択する
。その後、Ｓ７へ進み、該当製品の生産業務の生産要求
期間Ｔ２を８９で求めた該当割当可能期間Ｔ１内へ割当
てる。そして、Ｓ２へ戻る。

なお、割当をやり直した後においても、Ｓ５にて再度期
間比Ｒが１未満になると、Ｓ９にて再割当した製品の生
産業務を再度取消す。そして、Ｓｌｌにて期間比Ｒが３
番目に小さい製品の生産業務を今回の割当生産業務とし
て選択する。

このように、全部の期間比Ｒが１以上になるまで生産業
務の割当を順次期間比Ｒの大きい方へ移動させていく。

そして、Ｓ２にて未割当製品が無くなくなれば、全ての
製品Ａ−Ｆの生産業務の割当か終了したのでこの流れ図
を終了する。

このような構成であれば、各製品Ａ−Ｆの容土３ 産業務を所定期間Ｔ。内へ順次割当てていく過程で、一
つの製品の生産業務を割当た時点で、その時点における
各未割当生産業務毎の割当可能期間Ｔ１を算出して、各
未割当生産業務毎の割当に関する自由度を示す期間比Ｒ
を算出して、その期間比の最も小さい、すなわちその時
点で割当の自由度が最も小さい製品の生産業務を最優先
に割当るようにしている。

よって、結果的に、割当に当たって条件が厳しい順に割
当られるので、割当処理の後半部分において、割当の条
件が満たされない生産業務が多発してその都度割当をや
り直す事態の発生する確率が大幅に低減する。したがっ
て、従来手法のように、各製品の生産業務をただ単に製
品類に割当てていた場合や、無作為の順番で割当ててい
た場合に比較して、各生産機器に各生産業務を割当る運
転運用計画の作成業務の作業能率を大幅に向上できる。

さらに、一定の法則に基づいて各生産業務を割当てるの
で、常時最良の割当結果が得られる。例］４ えば、製造期間Ｔ、が長くて各生産業務を余裕をもって
割当ることか可能な場合であっても、この実施例におい
ては、製造期間Ｔ、の最終部分に余裕をもって各生産業
務を割当ることかできる。ちなみに、従来手法において
は、割当状態が一義的に定まらないので常時最良の割当
結果が得られるとは限らない。

次に、上述した運転運用計画作成装置を用いて前述した
各製品Ａ−Ｆを各抄紙機１．ＩＩに第２図乃至第４図の
条件で割当る場合の実際の処理手順を第６図乃至第８図
を用いて説明する。

第６図は、製造期間（所定期間）Ｔｏ内における各抄紙
機Ｉ、ＩＩの実稼働可能期間と、各製品Ａ〜Ｆの生産業
務におけ各生産要求期間Ｔ２と、各製品Ａ−Ｆの生産業
務を全く割当ていない状態における各製品毎の割当可能
期間Ｔ１と、その時点における各製品毎の期間比Ｒを示
す図である。

例えば製品Ａにおいては、第３図において納期が１０［
１であるので、割当可能期間Ｔ１は１日から１０Ｆ１ま
での１０日間である。一方、生産要求　５ 期間Ｔ２は］Ｏ日間であるので、期間比Ｒは１（＝　１
０／１０　）である。

また、製品Ｂは、第３図にて制約条件が与えられている
が、製品りが未割当であるので、現時点では制約とはな
らない。よって、抄紙機Ｉの運転停止期間以外が割当可
能期間Ｔ１となり、１日から１０日までと１６日から３
０日間での２５日間となる。よって、期間比Ｒは２．５
となる。

製品Ｃは第３図の制約条件のために割当可能期間Ｔ１と
して、２１日から３０日までの１０日間となり、期間比
Ｒは２となる。

製品りは製品Ｂと同様に現時点では制約条件がないため
に、抄紙機Ｈの運転停止期間以外が割当可能期間Ｔ１と
なり、１日から２０日までと２６日から３０日までの２
５日間となる。よって、期間比Ｒは２．５となる。

製品Ｅと製品Ｆに対しては最初から制約条件がないため
に、抄紙機Ｈの運転停止期間以外が割当可能期間Ｔ１と
なり、１日から２０日までと２６日から３０日までの２
５日間となる。よって、期６ 量比Ｒはそれぞれ２．５および５となる。

したがって、各製品Ａ−Ｆの期間比Ｒを比較すると、最
小の期間比Ｒは１であり、その期間比Ｒに対応する製品
Ａの生産業務が最初に割当られる。

そして、この場合、割当可能期間Ｔ１と生産要求期間Ｔ
２とは等しいので、１０から１０日の期間に製品Ａの生
産業務が抄紙機■に対して割当られる。

第７図は製品Ａの生産業務を抄紙機Ｉに対して割当られ
た後の各未割当製品Ｂ−Ｆにおける各割当可能期間Ｔ１
および各期間比Ｒを示す図である。

抄紙機Ｉに対して１日から］０１」までの期間に製品Ａ
の生産業務が割当られたので、製品Ｂに対する割当可能
期間Ｔ１は前半が排除されるために、後半の１６日から
３０日までの１５日間となる。

よって、現在時点での期間比Ｒは１．５となる。なお、
この時点では製品りか未割当であるので第３図の制約条
件はまた考慮する必要ない。

製品Ｃに対しては、製品Ａが割当られたことにより割当
可能期間Ｔ１が制限されることはないの　７ で、現在時点における期間比Ｒは変化せずに２のままで
ある。

さらに、抄紙機Ｈに割当られる各製品り、　　ＥＦの割
当可能期間Ｔ、および期間比Ｒも変化しない。

したがって、製品Ａの割当が終了した時点においては、
最小の期間比Ｒは１，５であり、その期間比Ｒに対応す
る製品Ｂの生産業務が割当られる。

そして、この場合、割当可能期間Ｔ１は１６日から３０
１ヨまでの１５日間であり、生産要求期間Ｔ２は１０日
間である。よって、１６日から２５日までの期間に製品
Ｂの生産業務が抄紙機ｌに対して割当られる。

第８図は製品Ａおよび製品Ｂの各生産業務が抄紙機Ｉに
対して割当られた後の各未割当製品Ｃ〜Ｆにおける各割
当可能期間Ｔ１および各期間比Ｒを示す図である。

抄紙機Ｉに対して１６日から２５日までの期間に製品Ｂ
の生産業務が割当られたので、製品Ｃに対する割当可能
期間Ｔ１は前半が排除されるため　８ に、後半の２６日から３０日までの５日間となる。

よって、現在時点での期間比Ｒは１となる。

また、製品りに対しては、製品Ｂが割当られたことによ
って第３図の制約条件が効力を発生して、従来の割当可
能期間Ｔ１から製品Ｂの生産業務が割当られた期間を排
除した１日から１５日までと２６日から３０日までの合
計２０日間が新たな割当可能期間Ｔ１となる。よって、
期間比Ｒは２となる。なお、製品Ｅ、Ｆの各値Ｔ、、Ｒ
は変化しない。

したがって、今回は製品Ｃの生産業務が抄紙機Ｉに対し
て割当られる。

このように、一つの製品の生産業務を割当てる毎に未割
当製品の期間比Ｒを算出して、その期間比Ｒの最小の製
品の生産業務を順次割当ていく。

そして、最終には第９図に示す各製品Ａ−Ｆに対する各
抄紙機１．■への割当結果が自動的に得られる。

このように、たとえ複雑な前提条件や制約条件が存在し
たとしても、これらを統一した基準でも１つ って自動的に判断して、最良の割当結果を短時間で得る
ことができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例においては、各製品を生産する生産機器を各
製品毎に指定したが、この指定を解除しても上述した手
順で各製品の生産業務を割当ることができるのは勿論で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の運転運用計画作成装置によ
れば、現在時点における各業務の割当可能期間を該当業
務の要求期間で除算した期間比でもってこの割当可能期
間に割当てる業務を選択するようにしている。したがっ
て、各割当段階において最も条件の厳しい、すなわち割
当の自由度が少ない業務を最初に割当てることができ、
後になるほど条件の緩やかな業務を割当てることができ
る。その結果、割当業務をやり直す確率を大幅に低減で
き、全体の割当業務の作業能率を大幅に向上でき、かつ
常時最良の割当結果が得られる。

０

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に関わる運転運用計画装置を示す
ものであり、第１図は全体の概略構成を示すブロック図
、第２図は各製品の割当抄紙機および生産要求期間を示
す図、第３図は各製品の各制約条件を示す図、第４図は
各抄紙機の前提条件を・示す図、第５図は動作を示す流
れ図、第６図乃至゛第８図は各割当段階における割当可
能期間および期間比を示す図、第９図は割当結果を示す
図である。 １・・・条件入力手段、２・・・割当可能期間算出手段
、３・・・期間比算出手段、４・・・業務選択手段、５
・・・業務割当手段、６・・・割当済期間算出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数種類の業務を予め定められた各条件に従って所定期
   間内に実行するように各機器に割当る運転運用計画作成
   装置において、 前記各業務における業務実行に要する要求期間および前
   提条件や制約条件等を入力するための条件入力手段と、
   前記所定期間から現在までの割当済期間を差引いた残り
   期間からさらに前記入力された各条件で排除される期間
   を除いた割当可能期間を各業務毎に算出する割当可能期
   間算出手段と、この算出された各割当可能期間を該当各
   業務の要求期間で除算した期間比を各業務毎に算出する
   期間比算出手段と、この算出された各期間比のうちの最
   も小さい期間比に対応する業務を選択する業務選択手段
   と、この業務選択手段にて選択された業務の要求期間を
   前記割当可能期間に割当る業務割当手段と、この業務割
   当手段にて割当られた要求期間および前回までに割当ら
   れた各業務の要求期間を含む現在までの割当済期間を算
   出する割当済期間算出手段とを備えた運転運用計画作成
   装置。