JPH0573574A - 生産制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】与えられた生産計画を実現するように、生産シ
ステムにおけるジョブの進捗を自動的に制御する。 【構成】生産計画５や作業進捗情報６などの生産状況デ
ータや基礎情報４をもとに、生産状況把握手段１は、ボ
トルネックワークセンタとジョブ納期余裕度とを含む生
産状況情報８を算出する。次に、生産制御方針決定手段
２は、生産状況情報８などを参照して、ボトルネックワ
ークセンタにおける品種・工程ごとの許容処理数とジョ
ブ優先度とを含む生産制御方針９を決定する。さらに、
ディスパッチング決定手段３は、生産制御方針９などを
参照して、各ワークセンタにおける、各時点の生産状況
に応じたディスパッチングを行うディスパッチングルー
ル１０を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生産制御装置に関し、特
に種類の異る設備を有する複数のワークセンタを備え、
複数のジョブの生産品種、投入日、納期等を管理する生
産計画情報に従って、ジョブで示される各品種を品種毎
に予め定められた処理工程の順に各工程が必要とする設
備を有するワークセンタを使用しながら生産する生産シ
ステムにおいて、ジョブの進捗を自動的に制御する生産
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の生産制御装置は、たとえば特開昭
６３−００５７８３公報に記載されているが、ここでは
図９に基づいて説明する。従来の生産制御装置は、図９
に示すように、生産状況把握手段とディスパッチング決
定手段から構成される。

【０００３】生産状況把握手段では、製品情報・ワーク
センタ情報を含む基礎情報と、製造工程管理システムよ
り受信した作業進捗情報と設備稼働情報と、生産管理シ
ステムより受信した生産計画とを参照して、現時点での
ジョブの進捗状況と、生産計画で指示された進捗目標値
とを比較して、目標に対して進捗が遅れ気味のジョブを
抽出する。

【０００４】ディスパッチング決定手段では、前述の生
産状況把握手段で抽出された目標に対して進捗が遅れ気
味のジョブが、目標に追従するように、各ワークセンタ
でのジョブの着手時間を操作する、つまり各ワークセン
タでのディスパッチングルールを適宜変更して、次に着
手すべきジョブを決定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の生産制
御装置は、ジョブの進捗状況と、生産計画で指示された
進捗目標値とを比較し、目標に対して進捗が遅れ気味の
ジョブ、つまり納期が厳しいジョブのみに基づいて、生
産を制御するため、生産システム内のボトルネック工程
における効率的なジョブの流れの制御を実現しづらいと
いう欠点があった。

【０００６】また、一連の工程手順の中で一つのワーク
センタを複数回通過する品種を含むジョブを対象とした
生産システムにおいて、上位システムより与えられた生
産計画に記述された生産品種数や品種ごとの数量比がか
なり変動したり、設備が故障するなどにより、工程間の
負荷がアンバランスになった場合に、生産システム全体
の負荷の平準化やジョブの納期確保を実現しづらいとい
う問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、各々が種
類の異る設備を有する複数のワークセンタを備え、ジョ
ブの生産品種、投入日、納期等を管理する生産計画情報
に従って、前記ジョブで示される各品種を前記品種毎に
予め定められた処理工程の順に各工程が必要とする設備
を有する前記ワークセンタを使用しながら生産する生産
システムにおける前記ジョブの進捗を自動的に制御する
生産制御装置において、前記生産計画情報と前記各ジョ
ブの仕掛状況を示す作業進捗情報および設備稼働情報を
参照して現在の仕掛状態から計画対象期間に各ワークセ
ンタで処理される前記ジョブの処理時間を前記ワークセ
ンタを利用する前記品種毎の処理工程の時間から算出す
ることにより予め定められた負荷率を越る負荷を有する
ボトルネックワークセンタとジョブ納期余裕度とを含む
生産状況情報を算出する生産状況把握手段と、前記生産
状況情報より前記ボトルネックワークセンタの各処理工
程における前記品種ごとの許容処理数とジョブ優先度と
を含む生産制御方針情報を予め定められたアルゴリズム
により決定し出力する生産制御方針決定手段と、前記生
産制御方針情報に基き予め定められたアルゴリズムを用
いて各ワークセンタでの前記ジョブのディスパッチング
ルールを決定するディスパッチング決定手段とを含むこ
とを特徴とする。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。あらかじめ、対象とする生産システム
に関する製品情報とワークセンタ情報とを含む基礎情報
４や生産計画５が登録されている。また、製造工程管理
システムなどの他システムより、生産制御を行う時点に
おける作業進捗情報６および設備稼働情報７を受け取っ
ているものとする。

【００１０】まず、生産状況把握手段１において、基礎
情報４、生産計画５、作業進捗情報６および設備稼働情
報７を参照して、工程での負荷とジョブの進捗状況か
ら、生産システム内のボトルネックワークセンタと、ジ
ョブ納期余裕度とを含む生産状況情報８を算出する。次
に、生産制御方針決定手段２において、基礎情報４、生
産計画５、作業進捗情報６、設備稼働情報７および生産
状況情報８を参照して、ボトルネックワークセンタの各
工程における許容処理数と、ジョブ優先度とを含む生産
制御方針９を決定する。さらに、ディスパッチング決定
手段３において、基礎情報４、生産計画５、作業進捗情
報６、設備稼働情報７および生産制御方針９を参照し
て、各ワークセンタにおけるディスパッチングルール１
０を決定する。

【００１１】図２および図３は、それぞれ基礎情報４に
含まれている製品情報およびワークセンタ情報の説明図
である。

【００１２】図２に示した製品情報には、各品種の工程
手順の順番に従って、工程名と、各工程で処理されるワ
ークセンタ名、処理時間、段取り時間および搬送時間な
どの時間などが記述されている。たとえば品種１の生産
には、工程１から工程６までの６工程を要する。ここ
で、品種１の工程１および工程４はいずれもワークセン
タ１で処理されるなど、一連の工程手順の中で同一のワ
ークセンタを複数回通過することもあり得る。

【００１３】図３に示したワークセンタ情報には、ワー
クセンタごとの設備数および設備名、各設備の稼働時間
および過去の稼働履歴から算出した稼働率などが記述さ
れている。

【００１４】図４、図５および図６は、それぞれ、生産
計画５、作業進捗情報６および設備稼働情報７の説明図
である。

【００１５】図４に示す生産計画５には、未投入ジョブ
と仕掛ジョブを含む生産が指示されている全ジョブのジ
ョブ名と、各ジョブの品種名、数量、投入日、納期、対
象期間内に到達しなければならない到達指示工程名およ
びその対象期間などが記述されている。

【００１６】図５に示した作業進捗情報６には、生産シ
ステム内に仕掛っているジョブ名と、現在仕掛っている
設備名、設備の前バッファにおいて処理待ちである場合
の待ち時間、または設備で処理中である場合の残作業時
間などが記述されている。

【００１７】図６に示した設備稼働情報７には、各ワー
クセンタにおける設備ごとの稼働状況、および故障して
いる場合の故障発生日時などが記述されている。

【００１８】図７は、生産状況把握手段１において、生
産状況情報８内のボトルネックワークセンタを決定する
説明図である。生産システムでは、突発的な設備の故障
や特急ジョブの割り込みなどにより、ジョブの進捗状況
やボトルネック工程が、時間が経過するに従い変化する
ことが多い。生産状況把握手段１では、生産システム内
のある設備で処理が終了した時点において、ジョブの進
捗状況や生産システム内の各工程での負荷を考慮して、
ボトルネックワークセンタやジョブ納期余裕度を算出す
る。

【００１９】ボトルネックワークセンタは、各ワークセ
ンタでの無制限負荷山積みした結果得られる負荷をもと
に算出する。まず、計画対象期間内に、各ジョブが現在
仕掛っている工程から、工程手順に従って処理される場
合の処理時間と段取り時間を工程ごとに集計する。各ジ
ョブが計画対象期間内に各工程で処理開始する時刻は、
基礎情報４の製品情報内の処理時間、段取り時間および
搬送時間などの時間により算出される。その工程ごとの
処理時間をさらにワークセンタごとに集計し、その総処
理時間をワークセンタでの負荷とする。そしてそのワー
クセンタ負荷と、各ワークセンタ内の各設備の稼働時間
と稼働率より算出されるワークセンタ能力とを比較す
る。ワークセンタ負荷の値は、ワークセンタ能力より小
さいが、もしその差が小さい、または設備能力より大き
い場合には、そのワークセンタをボトルネックワークセ
ンタとする。

【００２０】また、ジョブ納期余裕度とは、各ジョブが
現在仕掛っている仕掛工程から、生産計画５に記述され
た到着指示工程に到達するまでに要する、各工程での処
理時間と段取り時間の総和と、生産計画５に記述された
対象期間との比率である。この比率を各ジョブごとに算
出する。納期余裕度の値が大きいほど、納期に対する余
裕が少ないことを示す。

【００２１】図８は、生産制御方針決定手段２におい
て、生産制御方針９内のボトルネックワークセンタにお
ける許容処理数を決定する説明図である。ボトルネック
であるワークセンタ１における処理予定ジョブ数とは、
計画対象期間内に、各ジョブが工程手順に従って処理さ
れた際、ワークセンタ１で処理されるジョブ数を見積っ
た値である。この処理予定ジョブ数は、生産状況把握手
段１において計算した無制限負荷山積みと同じ計算方法
を用いて、各工程での処理時間、段取り時間および搬送
時間などの時間をもとに算出され、品種ごと、工程ごと
に分類され記述される。

【００２２】次に、品種ごと、工程ごとの許容処理数の
割当方法について述べる。生産制御の一例として、生産
システムの各工程での仕掛を平準化したい場合には、仕
掛の多い工程ではジョブを流す速度を早め、一方仕掛の
少ない工程ではジョブを流す速度を遅くする必要があ
る。たとえば、品種１のジョブが各工程で仕掛っている
仕掛分布が、工程１の付近では少なく、工程４の付近で
は多い場合には、工程１ではジョブの処理量を少なく
し、工程４でのジョブの処理量を多くすることで、工程
の後半に溜っている仕掛の山を崩すことができる。

【００２３】また、別の例において、品種１のジョブの
中で、工程４の付近に仕掛っているジョブは納期に対し
て余裕がなく、一方工程１の付近に仕掛っているジョブ
は納期に対して余裕がある場合には、工程１ではジョブ
の処理量を少なくし、工程４でのジョブの処理量を多く
することで、納期確保を図ることができる。

【００２４】このように、工程での負荷やジョブの進捗
状況を考慮して、同じ品種であるジョブ内でのボトルネ
ックワークセンタにおける処理数の割り付けを変更する
ことで、意図したジョブの流れの制御を行う。また必要
に応じて、品種間の処理数の割り付けを変更する。たと
えば、ジョブ納期余裕度が大きい、つまり納期に対する
余裕度が少ないジョブが、品種１に多く、品種３に少な
い場合には、ワークセンタ１において、品種１のジョブ
への処理量を優先的に割り当て、一方品種３のジョブへ
の割当を少なくする。以上のようにして、ボトルネック
ワークセンタにおける品種ごと、工程ごとの許容処理数
を算出する。

【００２５】ジョブ優先度は、あらかじめ設定されたル
ールにより決定される。たとえば、ジョブ納期余裕度が
大きいジョブは優先する、ボトルネックワークセンタに
至るまでの工程数が多いジョブを優先するなどである。
ジョブ優先度は、ボトルネックワークセンタにおける許
容処理数を考慮して、ジョブごとに決定される。ジョブ
優先度は値が大きいほど、優先される度合が高いものと
する。

【００２６】次に、ディスパッチング決定手段３につい
て説明する。生産システム内のある設備で処理が終了
し、設備が空いた時点において、次にその設備で処理す
べきジョブを決定する必要がある。ディスパッチング決
定手段３では、あるワークセンタで処理予定のジョブで
あって、かつまだそのワークセンタで処理されていない
ジョブを対象とした、ワークセンタごとのディスパッチ
ングルールを決定する。作業進捗情報６に記述されたジ
ョブの仕掛位置と、生産制御方針決定手段２で算出され
た生産制御方針９内のボトルネックワークセンタでの許
容処理数とジョブ優先度を参照して、特にボトルネック
ワークセンタでの処理効率を考慮して、ディスパッチン
グルール１０を決定する。

【００２７】たとえば、ボトルネックワークセンタでの
許容処理数において、特定の品種に対する処理時間の割
り当てが多く、かつ計画対象期間内にボトルネック工程
に到達するまでの余裕時間が少ないジョブが存在する場
合には、ボトルネックワークセンタに至るまでの各工程
において、その品種を優先的に処理できるようなディス
パッチングルール１０を設定する。また、ジョブ優先度
が大きいジョブが、ボトルネックワークセンタに到着し
ていない場合に、そのジョブが到着するまで設備を空け
て待つか、到着するまで他のジョブを処理するかは、ボ
トルネックワークセンタでの段取り時間やそのジョブが
到着すると予想される時刻より判断し、ディスパッチン
グルール１０を決定する。

【００２８】以上により、生産システム内のジョブの進
捗状況や工程負荷を考慮しながら、ジョブの進捗をリア
ルタイムに制御する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生産制御
装置は、生産システム全体を見渡して、ボトルネックワ
ークセンタで処理される品種・工程ごとの許容処理数を
決定し、その許容処理数によりジョブの流量を制御する
ため、生産システム全体における工程負荷のアンバラン
スの解消やジョブの納期確保などを考慮して、ジョブの
進捗状況に応じた信頼性の高い生産制御指示を短時間で
作成できるという効果がある。

【００３０】また、対象とする生産システムの状況に応
じて、ボトルネックワークセンタにおける許容処理数
や、ジョブ優先度を逐次更新して、ワークセンタでのジ
ョブの着手順序を決定しているため、突発的な設備故障
などの予期せぬ外乱が発生した場合に、与えられた生産
目標に追従できるジョブの着手順序を作成できるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本実施例の基礎情報４に含まれている製品情報
の説明図である。

【図３】本実施例の基礎情報４に含まれているワークセ
ンタ情報の説明図である。

【図４】本実施例の生産計画５の説明図である。

【図５】本実施例の作業進捗情報６の説明図である。

【図６】本実施例の設備稼働情報７の説明図である。

【図７】本実施例の生産状況情報８内のボトルネックワ
ークセンタを決定する説明図である。

【図８】本実施例の生産制御方針９内のボトルネックワ
ークセンタにおける許容処理数を決定する説明図であ
る。

【図９】従来の生産制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 生産状況把握手段 ２ 生産制御方針決定手段 ３ ディスパッチング決定手段 ４ 基礎情報 ５ 生産計画 ６ 作業進捗情報 ７ 設備稼働情報 ８ 生産状況情報 ９ 生産制御方針 １０ ディスパッチングルール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が種類の異る設備を有する複数のワ
   ークセンタを備え、ジョブの生産品種、投入日、納期等
   を管理する生産計画情報に従って、前記ジョブで示され
   る各品種を前記品種毎に予め定められた処理工程の順に
   各工程が必要とする設備を有する前記ワークセンタを使
   用しながら生産する生産システムにおける前記ジョブの
   進捗を自動的に制御する生産制御装置において、前記生
   産計画情報と前記各ジョブの仕掛状況を示す作業進捗情
   報および設備稼働情報を参照して現在の仕掛状態から計
   画対象期間に各ワークセンタで処理される前記ジョブの
   処理時間を前記ワークセンタを利用する前記品種毎の処
   理工程の時間から算出することにより予め定められた負
   荷率を越る負荷を有するボトルネックワークセンタとジ
   ョブ納期余裕度とを含む生産状況情報を算出する生産状
   況把握手段と、前記生産状況情報より前記ボトルネック
   ワークセンタの各処理工程における前記品種ごとの許容
   処理数とジョブ優先度とを含む生産制御方針情報を予め
   定められたアルゴリズムにより決定し出力する生産制御
   方針決定手段と、前記生産制御方針情報に基き予め定め
   られたアルゴリズムを用いて各ワークセンタでの前記ジ
   ョブのディスパッチングルールを決定するディスパッチ
   ング決定手段とを含むことを特徴とする生産制御装置。