JPH0625991B2 - 工程計画支援装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工程計画支援装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、作業の工程計画の作成は、まず、専門家が、作業
内容，作業間の優先度などのデータに基づき、机上で作
業手順を決定し、次に、この手順、及び作業時間，作業
量などのデータから既存の手法により各作業の開始時刻
及び使用資源（人，機材など）の配分、即ち作業工程を
決定していた。

既存の手法としては、ＰＥＲＴ法（Program Evaluation
and Review Technique），ＣＰＭ法（Critical Path M
ethod）などがある（三根久著、オペレーシヨンズリサ
ーチ、朝倉書店）。

一方、作業手順作成支援方法としては、例えば、同一出
願人になる先願たる特許願昭和61-158727号のように作
業間が互いに干渉するときに、干渉が発生しない手順を
作成する方法がある。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

決められた作業手順に対しては、上記の既存の手法によ
り最適な作業工程が決定されるが、この工程が目標（資
源配分など）を満たさないときには、作業手順を修正す
る必要が生じる。作業手順の修正も、従来人手により行
うため、次のような問題点があり、修正の効率が悪かつ
た。

(1)各作業間の優先度は、作業内容に複雑に依存してい
るために、ある作業の順序を変更しようとしても、どの
作業となら変更が可能かどうかの判断が困難であると共
に、誤つた判断をする恐れがあつた。

(2)作業間に直接の優先度関係が存在しなくても、一度
作業手順が作成されると、間接的な依存関係が生じてい
るため、ある作業の修正による他の作業への影響を考慮
しながら修正を進める必要がある。作業数が増加する
と、間接的な依存関係の探索が困難であつた。

また、上記先願に係る特願昭61-158727号の発明は、作
業間に干渉がある場合の作業手順作成支援は可能である
が、一般の作業手順の修正を支援することは出来ない。

本発明の目的は、作業工程計画の中の作業手順の修正の
段階において、作業手順に関するデータ，作業間優先度
に関するデータ，指定した作業及び修正方法に関するデ
ータを用い、他の作業が修正可能か否かを自動的に判定
し、それを区別できる形で表示することにより、作業手
順の修正を支援できるようにした工程計画支援装置を提
供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、以下に示す手順で各作業の修正可否の判
定を行うことにより解決される。

(1)各作業の内容，各作業間の優先度を決定する規則，
作成済みの作業手順を記憶装置に格納する。

(2)オペレータが修正作業及び修正方法（交換，移動，
並列化，直列化のいずれか）を指定する。

(3)優先度を決定する規則，指定された作業の内容、及
び、他の作業の内容を記憶装置から読みだし、これらの
データを用い、指定された作業との間に優先度の関係を
持つ他の作業を探索する。

(4)探索した作業と指定作業についての記憶されている
作業手順上の前後関係、及び指定修正方法から、探索し
た作業の中で修正不可能な作業を探索する。

(5)修正不可能な作業と他の作業についての記憶されて
いる作業手順上の前後関係、及び指定修正方法から、間
接的に修正不可能な作業を更に探索する。

(6)全作業から修正不可能な作業を除いた作業を修正可
能な作業とする。

(7)指定作業，修正可能な作業，修正不可能な作業を区
別する形で表示する。

〔作用〕

本発明では、作業手順を修正するときに、オペレータが
指定した任意の作業，修正方法に対して他のどの作業が
修正可能であるかを自動的に探索し、これを表示するた
めに、修正の効率が向上すると共に誤つた修正を行う恐
れが無くなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

工程計画の具体例として、プラント据付工程計画を考え
る。

第１図は、本発明による工程計画支援装置の構成の一実
施例を示したものである。表示装置１は、画像出力装置
４の表示画面に画像，文字を表示するため、演算装置２
で作成したデータを入力する。この処理のため、演算処
理装置２は、演算部２ａ，処理手順記憶部２ｂ，中間デ
ータ記憶部２ｃ，画像データ出力部２ｄ，入力部２ｅよ
り構成されている。処理手順記憶部２ｂに記憶した処理
手順は、逐次、演算部２ａから呼び出され、実行され
る。

第２図は、演算処理装置２で実行する処理手順の一実施
例を示すもので、以下、この処理手順をステツプを追つ
て説明する。

まず、処理ステツプ２０１では、処理に必要な各作業の
内容（据付機器・配管の種類，据付位置，寸法，据付作
業日数，据付に必要な人員等）、及び作業間の優先度を
決定する規則を記憶装置５に入力する。この際、優先度
に関するデータは、制約条件と参照条件とに分類してお
く。第３図は作業内容に関するデータ例を示しており、
作業名はＡ，作業対象機器はＭ３７−Ａでその据付位置
及び寸法が数値で与えられている。また作業日数は３
日、必要人員は１０人でクレーン１台を使用する。接続
される対象物としては機器Ｍ３７−Ｂ，配管Ｐ１２−Ａ
及びＰ６３−Ｆがあることをしめしている。また第４図
は優先度に関するデータの例を示しており、規則の番号
は２７，条件部は対象物Ａが機器，対象物Ｂが配管で且
つＡとＢが接続しているなら、という条件を示してい
る。そして結論部は上記条件が成立するときはＡをＢよ
り先に据付ねばならない、という優先度を示している。
その他にも、参照条件としては、例えば天井に近い対象
物の据付作業は優先させるなどがある。

処理ステツプ２０２では、従来の対話処理により据付作
業手順を決定し、結果を中間データ記憶部２ｃに格納す
る。第５図に結果に関するデータの例を示しており、Ａ
〜Ｇが作業名，（ ）内の数字が作業時間（日数）で、
同図（ａ）は図形（グラフ）で作業の順序を示し、
（ｂ）では表形式で示している。このように各作業の作
業時間と順序が与えられると、全体の作業完了時間を規
定するクリテイカルパスが与えられる。第５図の例で
は、Ａ−Ｄ−Ｇがそれにあたり、これ以外の作業は、余
裕時間を持つている。例えば、作業Ｇは１０日過ぎなけ
れば開始出来ないが作業Ｂと作業Ｅには、合わせて２日
間の余裕時間がある。

処理ステツプ２０３では、従来のＰＥＲＴ法により据付
作業工程を決定し、結果を中間データ記憶部２ｃに格納
する。ここでは、資源（人員等）を平準化するように、
余裕時間内で各作業の開始時刻を決定する。第６図は結
果及び記憶データの例であり、同図（ａ）は各作業毎の
実施期間とその間の所要人員をグラフで示したもの、同
図（ｂ）はこれらを表形式で示したものである。これら
の作業実施期間はむろん第５図の順序に従つて決められ
ている。

処理ステツプ２０４では、ステツプ２０２，２０３で決
定した作業手順，作業工程を画像出力装置４の表示画面
に表示する。この表示画面をオペレータが見て、資源ピ
ーク値が制限値を超えているなどの理由から作業手順を
修正する必要が生じると、処理ステツプ２０５でオペレ
ータが修正作業の候補、及び修正方法を選択し、入力す
る。作業手順の修正方法は、移動，交換，並列化，直列
化のいずれかである。入力されたデータは、中間データ
記憶部２ｃに格納する。

処理ステツプ２０６は本発明の特徴とする部分であつ
て、後に詳述するがここでは指定作業，指定修正方法，
作業内容データ，作業間優先度データ、及び作業手順デ
ータを用いて、各作業の修正可否を判定し、結果を中間
データ記憶部２ｃに格納する。

処理ステツプ２０７では、ステツプ２０６で求めた結果
を画像出力装置４の表示画面に表示する。第７図に表示
画面の一例を示す。同図（ａ）に示すように各作業が修
正可能か否かを区別できる形（線の種類や色を変える）
で表示する。また同図（ｂ）のように表形式で表示する
ことも考えられる。

処理ステツプ２０８では、判定結果をもとにオペレータ
が実際に作業手順を修正する。修正に伴い中間データ記
憶部２ｃの作業手順データは更新される。

本発明の特徴である上記ステツプ２０６を以下詳細に説
明する。

(1)指定修正方法が「移動」の場合 処理手順を第８図に、説明図を第９図に示す。

処理ステツプ８０１では、指定作業（第９図では、作業
Ｘ）の制約条件による先行作業を探索する。この探索
は、第３図に示すような各作業内容に関するデータと第
４図に示すような優先度に関するデータを基に、記号処
理言語により処理可能である。この結果作業Ａ_１が探索
されたとする。

処理ステツプ８０２では、第５図に示すような作業手順
データを用いて、探索作業Ａ_１の開始ノードに直接、あ
るいは間接的に到達する作業を探索する。間接的に到達
する作業の探索は、直接的に到達する作業を逐次、作業
手順データを用いてさかのぼれば良い。この結果作業Ｂ
_１−Ｂ_３が探索されたとする。作業Ｘは作業Ａ_１、作業
Ｂ_１−Ｂ_３の前（上流側）には、移動することは出来な
い。

処理ステツプ８０３では、作業Ａ_１と並行な作業を作業
手順データを用いて探索する。この結果作業Ｃ_１−Ｃ_４
が探索されたとする。作業Ｘは作業Ｃ_１−Ｃ_４の前に
も、移動することは出来ない。

処理ステツプ８０４，８０５では、処理ステツプ８０
１，８０２の制約条件を参照条件の置き換えた方法によ
り、作業Ｘをその前に移動するのは好ましくない作業を
探索する。この結果作業Ｄ_１，Ｅ_１が探索されたとす
る。

処理ステツプ８０６では、作業Ｄ_１と並行な作業を作業
手順データを用いて探索する。この結果、作業Ｆ_１−Ｆ
_３が探索されたとする。作業Ｘは作業Ｆ_１−Ｆ_３の前に
も、移動することは好ましくない。

処理ステツプ８０７では、作業Ｘを制約条件により先行
作業としている作業を、優先度に関するデータに基づき
探索する。この結果作業Ｐ_１が探索されたとする。

処理ステツプ８０８では、作業手順データを用いて、探
索作業Ｐ_１の終了ノードから直接、あるいは間接的に続
く作業を探索する。この結果作業Ｑ_１−Ｑ_７が探索され
たとする。作業Ｘは作業Ｐ_１，作業Ｑ_１−Ｑ_７の後（下
流側）には、移動することは出来ない。

処理ステツプ８０９では、作業Ｐ_１と並行な作業を作業
手順データを用いて探索する。この結果作業Ｒ_１−Ｒ_３
が探索されたとする。作業Ｘは作業Ｒ_１−Ｒ_３後にも、
移動することは出来ない。

処理ステツプ８１０，８１１，８１２では、処理ステツ
プ８０７，８０８，８０９の制約条件を参照条件に置き
換えた方法により、作業Ｘをその後に移動するのは好ま
しくない作業を探索する。この結果作業Ｓ_１，Ｔ_１−Ｔ
_２，Ｕ_１−Ｕ_３が探索されたとする。

処理ステツプ８１３では、上記各ステツプの結果から各
作業を修正が可能，修正が不可能，修正が好ましくな
い、の各種類に分類する。また、このとき、直接的原因
か間接的原因かに分類することもできる。

(2)指定修正方法が「交換」の場合 作業Ｘと交換が可能な作業の探索は、上記の「移動」の
アルゴリズムを応用することにより可能である。すなわ
ち、「交換」は、２つの作業をそれぞれ「移動」したも
のとみなせる。処理手順を第１０図に示す。

処理ステツプ１００１では、まず指定作業Ｘに対し、移
動が可能な作業，移動が不可能な作業，移動が好ましく
ない作業を求める。移動が不可能な作業は、交換も不可
能な作業であり、移動が好ましくない作業は、交換が好
ましくないか、交換が不可能な作業を含む。移動が可能
な作業は、交換が可能か、交換が好ましくないか、交換
が不可能な作業を含む。

処理ステツプ１００２では、上記の移動が好ましくない
各作業に対し、逆に、作業Ｘがどの移動修正レベルにあ
るかを探索する。移動が不可能であれば、交換は不可能
であり、移動が好ましくなければ、交換は好ましくな
い。

処理ステツプ１００３では、上記ステツプ１００１の移
動が可能な各作業に対し、逆に、作業Ｘがどの移動修正
レベルにあるかを探索する。移動が不可能であれば、交
換も不可能であり、移動が好ましくなければ、交換も好
ましくない。移動が可能であれば、交換は、可能であ
る。

(3)指定修正方法が「直列化」の場合 並行して行われている作業を逐次的に行うように修正す
る「直列化」も「移動」の特別な場合と考えられる。ま
ず、作成済みの作業手順において、作業Ｘに対して並列
な位置にある第１の作業群を選択する。次に、第１の作
業群のなかで、作業Ｘとの並列実施が制約条件により規
定されていない第２の作業群を選択する。第２の作業群
の中で、移動が可能な作業は直列化が可能な作業であ
り、移動が好ましくない作業は直列化が好ましくない作
業であり、移動が不可能な作業は直列化が不可能な作業
である。

すなわち、上記「移動」のアルゴリズムを用いて「直列
化」の判定が可能である。

(4)指定修正方法が「並列化」の場合 逐次的に行われている作業を並行して行うように修正す
る「並列化」を考える。第９図の作業Ｘと作業Ｄ_１のよ
うに、直接接続している場合には、それらの並列化の可
否の判定は両作業の優先度に関するデータのみで可能で
ある。すなわち、両作業間に直列実施を規定する制約条
件が存在すれば、並列化不可能であり、同様な参照条件
が存在すれば、並列化は好ましくない。第９図の作業Ｘ
と作業Ｂ_２のように、直接接続していない場合には、作
業Ｘと作業Ｂ_２を並列化するためには、作業Ｘを作業Ｂ
_１の前に移動しなければならない。また、作業Ｘと作業
Ｑ_２のように、直接接続していない場合には、作業Ｘと
作業Ｑ_２を並列化するためには、作業Ｘを作業Ｑ_１の後
に移動しなければならない。従つて、この判定は、上記
「移動」の判定結果と作業手順データを用いて実施でき
る。すなわち、作業Ｘより前の作業に対しては、並列化
の判定は、その作業の直後に作業に対する「移動」の判
定結果であり、作業Ｘより後の作業に対しては、並列化
の判定は、その作業の直前の作業に対する「移動」の判
定結果である。

なお以上の実施例では、オペレータが修正作業の候補、
及び修正方法を選択しているが、作業工程の評価結果に
基づき修正すべき作業と方法を決定するための判断基準
が、明確にデータとして表現でるきようになれば、これ
を記憶装置５に記憶させておくことにより、選択を自動
化することも可能である。例えば、ＰＥＲＴ法により作
成した作業工程の資源（人員等）のピーク値が制限値を
超えた場合には、そのピーク値，ピーク発生時期，各作
業の必要資源（人員等），作業手順，及び上記の判断基
準により修正作業及び修正方法を自動的に選択すること
が可能である。あるいはＣＰＭ法により作成した作業工
程のコストが制限値を超えた場合には、各作業の時間−
コスト曲線，作業手順（クリテイカルパス）、及び判断
基準により修正作業及び修正方法を自動的に選択するこ
とも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、たとえ作業数が増加した手順が複雑に
関連し合つていても、ある作業の順序をある方法で変更
しようとした場合には、他のどの作業とならば変更が可
能かの判断が自動的に、かつ確実に実施され、その結果
が表示されるので、作業手順修正の効率が向上すると共
に、誤つた修正を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工程計画支援装置の構成の一実施
例を示す図、第２図はその構成における演算処理装置に
よる処理のフローの一実施例を示す図、第３図は作業内
容データの例、第４図は優先度に関するデータの例、第
５図は作業手順データの例、第６図は作業工程データの
例、第７図は表示画面の例、第８図は修正可否の判定の
処理のフローの一実施例、第９図は処理の説明図の例、
第１０図は修正可否の判定の処理のフローの一実施例を
示す図である。 １…表示装置、２…演算処理装置、３…入力装置、４…
画像出力装置、５…記憶装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ある目的を達成するために実施すべき作業
   の集合に対し、各作業を実施する順序を表す作業手順、
   及び該作業手順に基づいた各作業の作業時間，必要資源
   量等を表した作業工程を作成する工程計画支援装置にお
   いて、各作業に関するデータ、各作業間の優先度に関す
   るデータ、及び修正方法に関するデータを格納した記憶
   手段と、判定手段と、表示手段と、入力手段とを備える
   と共に、該判定手段は、上記入力手段から修正対象の作
   業と修正方法とが入力されたときに、上記記憶手段の格
   納データを参照して上記入力された修正方法による修正
   の可否，難易，受入れ易さに従って各作業を複数の作業
   群に分類し、その結果を上記表示手段に表示する機能を
   有することを特徴とする工程計画支援装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、上記作業
   間の優先度に関するデータが、必ず守らなければならな
   い制約条件と、出来るかぎり守った方が良いが必ずしも
   守る必要のない参照条件とに分れている場合、上記判定
   手段は、上記制約条件を満たさないために修正が不可能
   な作業群と、上記制約条件は満たすが上記参照条件を満
   たさないために修正が好ましくない作業群と、上記２つ
   の作業群のいずれにも該当しないところの修正が可能な
   作業群とに各作業を分類することを特徴とする工程計画
   支援装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、上記作業
   手順がネットワークで表現されている場合、上記判定手
   段は、上記記憶手段の格納データを用いて修正不可能な
   第１作業群を求め、上記ネットワーク上で前記第１作業
   群と前後関係を持つために修正不可能となる第２作業群
   を求め、前記第１，第２作業群に属さない修正可能と第
   ３作業群を求めることを特徴とする工程計画支援装置。