JPH0773244A - 生産ラインへの加工対象製品の投入順序決定方法および装置、並びに生産ラインへの人員配置決定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｎ工程フローショップ型生産ラインにおける
全製品の生産時間の最小化を高精度で実現し、また生産
仕掛り・特急品を勘案した最適な投入順序や人員配置を
決定する。 【構成】 Ｎ工程を加工対象製品の総必要工数に基づき
仮想２工程に分割し、その各分割工程中の加工対象製品
について必要工数が小さい順に第１工程への投入順序を
割当てた後、残りの分割工程中の加工対象製品を新たな
投入順序決定対象製品としてスタックメモリに格納し、
このスタックメモリ内の投入順序決定対象商品がなくな
るまで同投入順序決定処理を再帰的に繰り返し、Ｎ工程
フローショップ型の生産ラインに対する加工対象製品の
投入順序を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｎ（Ｎ≧２の整数）工
程フローショップ型の生産ラインに対する加工対象製品
の投入順序決定方法および装置、並びに生産ラインへの
人員配置決定方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種製造業における生産形態の１つにＮ
工程フローショップ型生産ラインがあり、特に、多品種
少量生産品の組立加工においては、その多くがＮ工程フ
ローショップ型生産ラインの形態を採用している。一
方、Ｎ工程フローショップ型生産ラインに対する製品の
投入順序は人手により決定され、着手順（先着順）、或
は、納期による優先順など場当たり的に決定される場合
が多い。また、Ｎ工程フローショップ型生産ラインの投
入順序自動決定算法は、計算量が膨大となるため最適解
を求める方法が確立されていない。その結果として、生
産投入順序の計画上の誤りによる手番の長期化、投入人
員の見積誤り（配置人員の過不足）が発生することが多
い。そこで、こうした問題を解決するために、２工程フ
ローショップ型生産ラインに対する算法のＮ工程への拡
張、その他の算法が研究されている。

【０００３】具体的には、２工程フローショップ型生産
ラインについてのジョンソンルールが公知であり、生産
管理手法として広く使われている。また、Ｎ工程フロー
ショップ型生産ラインについては、ペトロフのアルゴリ
ズムが有名である。これらについては、人見勝人著「生
産システム工学」共立出版に詳しい。更に、最近では、
並列処理コンピュータの実現により新たな手法が提案さ
れている。これについて最近のものを例示すれば、「フ
ローショップスケジュリングにおける総所要時間最小化
問題に対する並列アルゴリズムとnCUBE2上の実現」情報
処理学会 ソフトウェア工学研究会資料 87-6 (1992.9.2
9) pp.51-57が掲載されている。

【０００４】また、生産ラインに対する製品の投入順序
決定問題に対して下記のような装置、あるいは方法が提
案されている。

【０００５】(1) 「混在生産ラインにおける生産順序
決定方法」（特開平 ２−１７２６５８号） ・製品要求情報と生産指示装置による指示情報を、記憶
装置に記憶した知識データと照合し、生産の優先度を求
め生産順序を決定する。

【０００６】(2) 「ＦＭＳ生産ラインの投入順序計画
方法」（特開平 ３−２６４４８号） ・治具不足、治具取付け／取外しの発生を予測し、左記
事象の発生の最も少ない投入順序を採用することによ
り、投入待ち時間の最小化を図る。

【０００７】(3) 「生産ラインの予測シミュレーショ
ン方法」(特開平 ３−４９８５３号) ・加工順序、加工時間の定まった複数フロー生産ライン
に対し、生産進度のシミュレーションを行う。

【０００８】(4) 「生産スケジュール調整方法」（特
開平 ３−４９８５４号） ・総生産負荷数量と稼働日の限界生産数量から過剰負荷
数量を求め、ミックスパターンスッケジュリングにより
仕掛り数量の低減を図る。

【０００９】(5) 「スクジュリング方法及び装置」
（特開平 ３−１１７５４２号） ・知識ベース中の規則を用いて自動的にスケジュリング
を行う。

【００１０】(6) 「同期生産スケジュリング立案装
置」（特開平 ３−１４９１６２号） ・製品の各組立時間を、予め設定された最小作業時間の
整数倍単位毎に夫々の生産ライン割り付けることによっ
てスケジュリング立案を行う。

【００１１】(7) 「生産計画立案方法及び装置」（特
開平 ３−１６６０４７号） ・１日当りの生産能力数及び最適処理数に基づいて、生
産数の平準化を図りながら、各処理開始日を割り当てる
ことにより生産計画の立案を行う。

【００１２】(8) 「生産計画作成方法」（特開平 ３−
１９６９４８号） ・ネック工程を選び出し、待ち時間が最小になるように
生産計画を作成する。

【００１３】(9) 「生産ラインの必要人員算出方法及
び装置」(特開平 ４−２５３５３号) ・生産総所要工数と人員の投入可能工数とから生産に必
要な人員数を算出する。

【００１４】(10) 「生産順序計画方法」（特開平 ４−
１０５８５５号） ・生産期間内の生産数を生産期日で割って指定期間別生
産期待値を算出し、各日について総計し日当たり生産数
を求め、一方、生産分の空席を設け、各空席毎にどの製
品を置くか平準化を行って決める。

【００１５】(11) 「生産順序決定方法」（特開平 ４−
１０５８５６号） ・製品を生産必要期間の長短に応じて複数のグループに
分類し、各分類内では複数種類の製品が混在しないよう
に生産順序を決定する。次に、分類された複数のグルー
プ間で作業を平準化して生産順序を決定する。

【００１６】(12) 「スケジュール作成装置」（特開平
４−１０５８５７号） ・装置の使用開始時刻、使用終了時刻と実行工程の処理
開始可能時刻とを比較し、実行工程の処理開始時刻、処
理終了時刻を決定する。

【００１７】(13) 「生産計画修正方法及び装置」（特
開平 ４−８２６５９号） ・作業を作業量一定の部分作業を組合せたモデルで表示
し、部分作業の形状、部分作業間の関係・位置等を拘束
した上で、部分作業を対話的かつグラフィカルに修正す
る。

【００１８】(14) 「生産計画作成方法」（特開平 ４−
８２６６０号） ・単位時間当りの設備の生産能力と、生産時間と納期と
対応させた生産計画予約テーブルをメモリ上に設定し、
生産計画予約テーブル値を変更して製品の生産割付けを
行うことにより生産計画を作成する。

【００１９】(15) 「生産計画変更方法」（特開平 ４−
８２６６１号） ・割り付けられた生産計画テーブルのデータに基づいた
品番毎の生産計画数と生産実績数との差異から残った生
産時間を算出、空き時間を利用することにより生産計画
の変更を行う。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、多品種
少量生産品のＮ工程フローショップ型生産ラインに対し
て、最小時間（最小手番）で全製品を生産するための最
適投入順序自動決定方法あるいは装置については多くの
公知例が提案されている。

【００２１】しかし、公知例のいずれも、コンピュータ
による計算量を低減するために、便宜上、Ｎ工程を仮想
的に２工程に分割し、仮想２工程フローショップ型生産
ラインとして最適投入順序を決定する方法であるため、
決定した投入順序は、仮想的に分割した２工程間での最
適解であり、全製品の総生産時間の最小化に対しては荒
い近似解しか得られないという問題があった。

【００２２】また、実際の生産ラインで発生する生産仕
掛り品や、特急品を勘案した最適投入順序の決定方法に
ついては未解決である。

【００２３】更に、投入順序自動決定結果に基づき、即
時に、全製品を最小時間で生産するための最適人員配置
の決定方法についても未解決である。

【００２４】一方、最適投入順序・最適人員配置自動決
定結果に基づき、生産進度の見通し、人員配置計画の是
非を把握、評価する方法についても未解決である。

【００２５】さらに、各工程の進度状況をシミュレーシ
ョンし、そのシミュレーション結果に基づく製品投入順
序や人員配置計画の再計算についても未解決である。

【００２６】本発明は、このような問題を解決するもの
で、その第１の目的は、全製品の総生産時間の最小化を
高精度で実現することができる生産ラインへの加工対象
製品の投入順序決定方法および装置を提供することであ
る。

【００２７】第２の目的は、生産仕掛り品や特急品を勘
案した最適な投入順序を決定することができる生産ライ
ンへの加工対象製品の投入順序決定方法および装置を提
供することである。

【００２８】第３の目的は、全製品を最小時間で生産す
るための最適な人員を各工程に割り付けることができる
生産ラインへの人員配置決定方法および装置を提供する
ことである。

【００２９】第４の目的は、決定した投入順序や人員配
置が適切であるかどうかを容易に確認することができる
生産ラインへの人員配置決定装置を提供することであ
る。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の生産ラインへの加工対象製品の投入
順序決定方法は、Ｎ工程を加工対象製品の総必要工数に
基づき仮想２工程に分割し、その各分割工程中の加工対
象製品について必要工数が小さい順に第１工程への投入
順序を割当てた後、残りの分割工程中の加工対象製品を
新たな投入順序決定対象製品としてスタックメモリに格
納し、このスタックメモリ内の投入順序決定対象商品が
なくなるまで同投入順序決定処理を再帰的に繰り返し、
Ｎ工程フローショップ型の生産ラインに対する加工対象
製品の投入順序を決定するようにしたものである。

【００３１】また、生産ラインへの加工対象製品の投入
順序決定装置は、加工対象製品の各工程必要工数を入力
する入力手段と、Ｎ工程を前記入力手段により入力され
た加工対象製品の総必要工数に基づき仮想２工程に分割
し、その各分割工程中の加工対象製品について必要工数
が小さい順に投入順序を割当てた後、残る各分割工程中
の加工対象製品を新たな投入順序決定対象製品としてス
タックメモリに格納し、このスタックメモリ内の投入順
序決定対象商品がなくなるまで同投入順序決定処理を再
帰的に繰り返し、Ｎ工程フローショップ型の生産ライン
に対する加工対象製品の投入順序を決定する処理手段と
を設けたものである。

【００３２】さらに、第２の目的を達成するために、前
日の仕掛り品は、その仕掛り工程に予め割り当てた後、
投入順序決定当日の加工対象製品の投入順序を決定し、
優先加工製品は、優先度別に並べ替えた後に投入順序を
決定するようにしたものである。

【００３３】さらに、第３の目的を達成するために、本
発明の人員配置決定方法は、各工程の工数山積みを計算
し、人員の割付けが終っていない工程の中から最大山積
み工数となっている工程を順次検索して必要な人員を割
付け、１人当りの作業工数に満たない工程については前
後の隣接工程を合同して同一人に割り付けるようにした
ものである。

【００３４】また、本発明の人員配置決定装置は、各工
程の工数山積みを計算する山積み工数演算手段と、人員
の割付けが終っていない工程の中から最大山積み工数と
なっている工程を順次検索して必要な人員を割付け、１
人当りの作業工数に満たない工程については前後の隣接
工程を合同して同一人に割り付ける割付け手段とを設け
たものである。

【００３５】さらに、第４の目的を達成するために、本
発明の人員配置決定装置は、各工程への人員配置結果と
加工対象製品の投入順序決定結果に基づいて、各工程の
進度状況を模擬生成し、各工程別のタイムチャートを作
成する模擬演算手段を設け、各工程の進度状況を表示装
置に表示するようにしたものである。

【００３６】

【作用】上記手段によれば、従来の仮想２工程フローシ
ョップ型生産ライン最適投入順序自動決定方法を手直
し、コンピュータメモリ（主記憶装置）をスタックメモ
リとして利用し、各分割工程中の加工対象製品について
必要工数が小さい順に第１工程への投入順序を割当てた
後、残りの各分割工程中の加工対象製品を新たな投入順
序決定対象製品としてスタックメモリに格納し、このス
タックメモリ内の投入順序決定対象商品がなくなるまで
同投入順序決定処理を再帰的に繰り返し、Ｎ工程フロー
ショップ型の生産ラインに対する加工対象製品の投入順
序を決定するので、Ｎ工程フローショップ内の全ての隣
合う２工程間における生産時間の平準化を図ることがで
き、全製品の総生産時間の最小化を高精度で実現するこ
とができる。

【００３７】また、最適投入順序を自動決定する際に、
最初に仕掛り品を投入割付けし、次に優先度順に整列し
て投入順序を決定するので、生産仕掛り品、特急品を勘
案した最適投入順序を決定することができる。

【００３８】また、全製品に対する各工程の工数山積み
を計算し、人員の割付けが終っていない工程の中から最
大山積み工数となっている工程を順次検索して必要な人
員を割付け、１人当りの作業工数に満たない工程につい
ては前後の隣接工程を合同して同一人に割り付けるの
で、全製品を最小時間で生産するための最適な人員を各
工程に割り付けることができる。

【００３９】また、各工程への人員配置結果と加工対象
製品の投入順序決定結果に基づいて、各工程の進度状況
を模擬生成し、各工程の進度状況を各工程別のタイムチ
ャートで表示装置に表示するので、決定した投入順序や
人員配置が適切であるかどうかを容易に確認することが
できる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づき詳細
に説明する。

【００４１】図１は、本発明によるＮ工程フローショッ
プ型の生産ラインへの加工対象製品の投入順序決定装置
の一実施例を示すハードウェア構成図であり、入力手段
としてのキーボード入力装置１および進度情報を入力す
るバーコードリーダ２と、演算装置４、制御装置５およ
び主記憶装置６から構成され中央処理装置３と、投入予
定製品を登録するための製品データベースや、投入する
製品の機種別の各工程での所要工数（または所要時間）
を予め登録しておく外部記憶装置７と、シミュレーショ
ン結果や進度状況を表示する表示装置８とから構成され
ている。

【００４２】ここで、主記憶装置６には、再帰的仮想２
工程分割結果を格納し、夫々にジョンソンルールを適用
するためのスタックメモリ９が設けられ、さらに外部記
憶装置７には製品データベース１０と工数データベース
１１が設けられている。

【００４３】図２は、製品の投入順序を決定するプログ
ラムについて、そのの呼出し関係に着目したプログラム
階層構造図であり、大別すると、メイン部２１、データ
ベース入力部２２、最適投入順序自動決定部２３、最適
人員配置決定部２４、シミュレーション部２５、進度管
理部２６及び各情報の表示部２７から構成される。

【００４４】図３は、１５工程からなるＮ工程フローシ
ョップ型の生産ラインに９おいて加工対象製品の投入順
序を決定する際のデータの流れを示す図であり、図４〜
図６は決定手順を示すフローチャートである。

【００４５】まず、この図３および図４〜図６を参照し
てデータの流れと決定手順の概要にについて説明する。

【００４６】第１番目に、データベース入力部２２を用
いて投入予定の製品情報（機種、優先度、最早着手予定
日付、最遅完成予定日等）、機種別の各工程所要工数実
測値（標準時間）を商品データベース１０および工数デ
ータベース１１に登録する（ステップ４１）。

【００４７】次に、商品データベース１０に登録した製
品の中から本装置を操作しているその当日の日付と最早
着手予定日付および最遅完成予定日を比較して、当日投
入すべき製品（最早着手予定日付＜操作当日の日付＜最
遅完成予定日なる製品）を抽出する（ステップ４２）。

【００４８】次に、抽出した製品の機種をキーに各工程
所要工数実測値を工数データベース１１から取出す（ス
テップ４３）。

【００４９】次に、取出した各製品の工程所要工数実測
値に基づき、最適投入順序自動決定部２３において投入
順序を自動決定する（ステップ４４）。

【００５０】但し、抽出した製品の工程番号欄に仕掛り
工程番号が設定されているものは、前日からの仕掛り品
として、当該仕掛り工程から直ぐに開始するよう予めそ
の工程に直接割り付けておく。また、優先度の設定され
ている製品については、この最適投入順序自動決定部２
３において優先度順に整列（ソート）して順序付けす
る。

【００５１】次に、最適人員配置決定部２４において、
各工程毎に工数の山積みを計算し、その計算結果に基づ
きできるだけ最小人員数で、且つ、各人員にかかる負荷
工数を平準化することにより、最適人員配置を決定する
（ステップ４５）。

【００５２】これらの自動決定結果は当日分投入データ
として主記憶装置６に保存する（ステップ４６）。

【００５３】次に、投入製品計画、人員計画の妥当性を
検証するために、自動決定結果に基づきシミュレーショ
ン部２５でシミュレーションを行う（ステップ４７）。

【００５４】このシミュレーションに際しては、先に主
記憶装置６内に保存した投入順序決定・人員配置の自動
決定結果に従い、進度情報を自動生成し、タイムチャー
トの形にしてシミュレーション結果を外部記憶装置１１
の中のファイル１２に保存する（ステップ４８）。

【００５５】シミュレーション結果の表示部２７では、
ファイル１２内に保存されたタイムチャートから進度状
況順次を取り出して早送り表示したり、キーボード１か
ら特定の時刻が入力されたならば、当該時刻における進
度状況を表示する（ステップ４９）。

【００５６】次に、シミュレーションの結果が管理者に
承認されると、進度管理部２６において、主記憶装置６
内に格納した投入順序決定・人員配置の自動決定結果を
外部記憶装置７内の進度状況ファイル１３にそのまま複
写する（ステップ５０）。

【００５７】次に、バーコードリーダ２から入力される
進度情報（終了した工程、製品情報）をもとに、次の進
度を計算し、各工程に対する製品及び人員の割付けを行
い、表示部２７においてその進度状況を表示装置８の画
面に表示する（ステップ５１）。

【００５８】次に、生産ライン上に投入された製品につ
いては、進度状況ファイル１３内の当該製品データ部分
に当該製品が位置する工程の番号を設定する（ステップ
５２）。一方、製品が全ての工程を終えて完成した場合
には、進度状況ファイル１３内の当該製品データ部分に
完成フラグをセットする（ステップ５３）。

【００５９】最後に、当日の作業時間が終わって作業を
終了する時は、進度状況ファイル１３に設定した工程番
号・完成フラグを、製品情報を登録した商品データベー
ス１０に複写する（ステップ５４）。

【００６０】そして、翌日の操作において、当日投入製
品を取り出す際に、完成フラグがセットされているもの
は、投入順序決定対象から外すと共に、工程番号の設定
されているものは、仕掛り製品として抽出し、その当該
仕掛り工程から開始する。

【００６１】図７は、製品投入順序自動決定方法の具体
的な処理手順を示すフローチャートである。また、図９
〜図１２は投入順序の決定大将となる商品と工程の具体
例を示す図である。

【００６２】以下、これらの図に従い、処理手順を説明
すると、以下のようになる。

【００６３】［ステップ７１］；（初期化） 投入順序決定の対象を全工程、全製品とする。

【００６４】すなわち、図９の例に示すように工程１ｓ
ｔ〜７ｓｔまでの商品ａ〜ｈを加工対象製品とする。

【００６５】ここで、各商品の各工程における工数は図
９の通りとする。

【００６６】［ステップ７２］；（工程の仮想２分割） ［ステップ７２−１］投入順序決定対象となる工程１ｓ
ｔ〜７ｓｔについて、対象製品の各工程に要する工数を
合計し、工数山積みを計算する。

【００６７】図９の例では、工程１ｓｔ〜７ｓｔの工数
山積みは、それぞれ２１０，１３０，１７０，１８０，
１７０，１８０，１２０となる。

【００６８】［ステップ７２−２］ステップ７２−１で
算出した工数山積みの合計を求める。

【００６９】図９の例では、工数山積みの合計は１１１
０となる。

【００７０】［ステップ７２−３］第１番目の工程１ｓ
ｔから順に山積み工数を加算し、その加算値がステップ
７２−２で求めた合計値のほぼ１／２になる工程まで加
算を繰り返す。

【００７１】そして、ほぼ１／２になった工程を仮想２
分割点とする。

【００７２】図９の例では、工程１ｓｔ〜３ｓｔまでの
工数山積みの合計が「５１０」で工数山積み合計「１１
１０」の約１／２になるので、工程３ｓｔと４ｓｔとの
間を仮想２分割点とする。

【００７３】なお、仮想２分割点の決定に際しては、工
数山積み合計の１／２の値を中心に所定幅の範囲に収ま
る点であればよい。従って、図９の例では、４ｓｔと５
ｓｔとの間を仮想２分割点としてもよい。

【００７４】［ステップ７２−４］投入順序決定対象で
ある全製品について、仮想２分割点の前後工程１ｓｔ〜
３ｓｔと４ｓｔ〜７ｓｔでの工数の合計をそれぞれ求め
ることにより、図９に示すような全製品の仮想２分割工
程を生成する。

【００７５】［ステップ７３］；（ペトロフのアルゴリ
ズムの適用） ［ステップ７３−１］；（仮想２分割工程へのジョンソ
ンルール適用） ステップ７２−４で生成した仮想２分割工程について全
製品検索し、最小工数の製品・工程を抽出する。そし
て、この最小工数の製品・工程が２分割の前工程であれ
ば、製品列の先頭から当該製品を割り当てる。逆に、後
工程であれば、製品列の最後尾から当該製品を割り当て
る。

【００７６】すなわち、図９の例では、製品ｅの前分割
工程の工数が「３０」で最小となっているので、図１０
に示すように、製品ｅを製品列の先頭から割り当てる。
次に、製品ｃの後分割工程の工数「４０」が小さいの
で、製品ｃを製品列の最後尾から割り当てる。以下、同
様にして工数の小さい順に製品列の先頭または最後尾か
ら割り当てる。

【００７７】［ステップ７３−２］投入順序決定対象で
ある全製品が終了すれば、ペトロフのアルゴリズムの適
用を終了し、次のステップ７４に進む。終了していなけ
れば、現時点で割り付けられている製品を製品列の先頭
・最後尾として、直前に割り付けた製品を検索の対象か
ら外し、次に所要工数の小さい製品・工程を抽出し、全
製品が終了するまでステップ７３−１を繰り返す。

【００７８】この結果、図１０に示すような割当て結果
となる。なお、図１０の〜は工数の小さい順番を示
すものである。

【００７９】［ステップ７４］；（仮想２分割工程のス
タック） ステップ７２−３で生成した仮想２分割点を境にして、
分割前後の工程列を新たな投入順序決定対象工程として
主記憶装置６内のスタックメモリ９に格納する（仮想２
分割工程のプッシュダウン）。

【００８０】この場合、図１１に示すように前分割工程
列を先に格納し、後分割工程はその次に格納する。

【００８１】［ステップ７５］；スタック工程の取り出
し ［ステップ７５−１］；仮想２分割工程のポップアップ ステップ７４でスタックメモリ９に格納した投入順序決
定対象工程のうち最後に登録した後分割工程列を取り出
す。

【００８２】具体的には、工程４ｓｔ〜７ｓｔから成る
後分割工程列を取り出す。

【００８３】［ステップ７５−２］もし、ステップ７５
−１で投入順序決定対象工程に残りがあり、取り出すこ
とができたならばステップ７２に戻る。一方、全ての投
入順序決定対象工程を取り出しが終了したならば、最適
投入順序自動決定処理を終了する。

【００８４】図９の例では、最後にスタックメモリ９の
格納した工程４ｓｔ〜７ｓｔから成る後分割工程列を新
たな投入順序決定対象としてステップ７２からの処理が
行われる。そして、工程４ｓｔ〜７ｓｔが図１２に〜
で示すような順番で再度分割され、次に工程１ｓｔ〜
３ｓｔが〜で示すような順番で再度分割され、各分
割工程列の中で最小工数の商品の順番に投入順序が割り
付けられる。この結果、最終的に図１２に示すような投
入順序が決定される。

【００８５】次に、人員配置決定方法について図５に示
すフローチャートを参照して説明する。

【００８６】図５に示すフローチャートに従い、処理手
順を説明すると、以下の様になる。

【００８７】［ステップ８１］；（初期化） ［ステップ８１−１］１日の作業時間を設定する。ま
た、全工程１ｓｔ〜７ｓｔの人員割付けフラグをヌルク
リアする。

【００８８】［ステップ８１−２］当日投入予定製品と
して抽出した全製品を対象に、Ｎ工程フローショップ型
生産ラインの夫々の工程について所要工数を合計し、工
数山積みを計算する。

【００８９】［ステップ８２］；（人員割付け） ［ステップ８２−１］工数山積みの中から人員割付けフ
ラグがヌルであるものを検索し、最大工数の工程を抽出
する。

【００９０】［ステップ８２−２，８２−３］抽出した
最大工数が１日の就業時間以上であれば当該工程に人員
割付けフラグをたててステップ８２を終了する。

【００９１】［ステップ８２−４］抽出した最大工数が
１日の就業時間に満たない場合（もしくは、先に人員割
付けの終了した工程があり、その人員に負荷した工数の
和に満たない場合）、その工程の次工程を調べ、工程が
存在しているならば（最終工程であればステップ８２−
４へ）、次工程に人員が割り付いていないか人員割付け
フラグをチェックし、ヌルであれば工数の和を求める。
本工数の和が１日の就業時間になれば、当該工程に人員
割付けフラグをたてて、当該工程に対する人員割付けを
終了する。

【００９２】他方、工数の和が１日の就業時間に満たな
い場合は本処理を繰り返す。

【００９３】［ステップ８２−５］ステップ８２−４
で、複数工程を１人の人員に割り付けたにもかかわら
ず、工数の和が１日の就業時間に満たない（もしくは、
先に人員割付けの終了した工程があり、その人員に負荷
した工数の和に満たない）、即ち、その工程の次工程が
ない（最終工程である）、または、次工程に既に人員が
割り付いている場合には、検出した最大工数の工程の前
工程についても同様に割付け処理を行う。（前工程に人
員が割り付いていないか人員割付けフラグをチェック
し、ヌルであれば工数の和を求める。本工数の和が１日
の就業時間になれば当該工程に人員割付けフラグをたて
て、当該工程に対する人員割付けを終了する。他方、工
数の和が１日の就業時間に満たない場合は本処理を繰り
返す。） ［ステップ８３］全ての工程について人員割付けが終了
（人員割付けフラグがヌルの工９が無い）した場合は、
最適人員配置自動決定処理を終了する。人員割付けが終
了していない工程が残っていればステップ８２に戻る。

【００９４】図１３は、以上のようにして決定した１５
工程フローショップ型生産ラインにおける投入順序と人
員配置を検証するためにシミュレーション部２５でシミ
ュレーション演算を行い、その演算結果をタイムチャー
ト形式で表示した例を示す図である。

【００９５】この図において、表示内容の上部には、各
工程１ｓｔ〜１５ｓｔを示す枠が表示され、そのうち製
品割付けが行なわれた工程１ｓｔ，２ｓｔ，４ｓｔの枠
は網点で塗り潰されている。そして、その枠の下部には
割り付けた人員を示す記号１３０が員数の数値を付加し
て表示されている。

【００９６】さらにこれらの下部には、生産ライン上に
投入された製品一覧表１３１及び投入待ち製品一覧表１
３２が表示されている。

【００９７】また、右上角には、このような進行状況と
なる時刻が表示されている。

【００９８】シミュレーション部２５は、別の時刻が指
定されると、その時刻における製品の投入状態や人員配
置状況を進度状況ファイル１３かあ取り出して表示す
る。

【００９９】従って、管理者はこの表示によって製品の
投入状態や人員配置状況を確認し、不適切な部分があれ
ば、投入製品、人員配置について再検討して調整し、そ
の調整結果を製品登録データベース１０に再設定するこ
とにより、目的とする最適な製品の投入順序や人員配置
を決定することができる。

【０１００】従って、多品種少量型の多様な生産計画に
対応した最適人員配置を決定する際に極めて有効なもの
となる。

【０１０１】図１４は、進度表示の例を示す図であり、
図１３と同様に、製品割付けが行なわれて現在作業中の
た工程１ｓｔ，２ｓｔ，４ｓｔの枠は網点で塗り潰され
ている。そして、その枠の下部には割り付けた人員を示
す記号１３０が員数の数値を付加して表示されている。

【０１０２】さらにこれらの下部には、生産ライン上に
投入された製品一覧表１３１及び投入待ち製品一覧表１
３２が表示されている。

【０１０３】ここで、各工程において各製品の作業が終
了したかどうかは、各製品に付けられたバーコードをバ
ーコードリーダ２によって読み取らせることによって中
央処理装置３に通知するか、またはキーボード１から擬
似的に入力することによって判定される。

【０１０４】このように、投入、進度状況をシミュレー
ション表示することにより、事前に人員投入・配置の状
況を評価し、調整することが可能となる。

【０１０５】また、進度状況の把握は、従来、実際の工
程の製品の流れを見て行われていたが、この実施例によ
れば、生産時点で、その場から生産状況をバーコードリ
ーダ２を用いることにより収集することができ、生産ラ
イン全体の進度状況を即座に、一目で把握することが可
能となる。また、最適投入順序決定、最適人員配置、シ
ミュレーション及び進度管理の一連の手続きを連携して
自動化することにより、生産ラインの統合的な管理を行
うことが可能となる。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
Ｎ工程を加工対象製品の総必要工数に基づき仮想２工程
に分割し、その各分割工程中の加工対象製品について必
要工数が小さい順に第１工程への投入順序を割当てた
後、残りの分割工程中の加工対象製品を新たな投入順序
決定対象製品としてスタックメモリに格納し、このスタ
ックメモリ内の投入順序決定対象商品がなくなるまで同
投入順序決定処理を再帰的に繰り返し、Ｎ工程フローシ
ョップ型の生産ラインに対する加工対象製品の投入順序
を決定するようにしたので、Ｎ工程フローショップ内の
全ての隣合う２工程間における生産時間の平準化を図る
ことができ、全製品の総生産時間の最小化を高精度で実
現することができる。

【０１０７】また、前日の仕掛り品は、その仕掛り工程
に予め割り当てた後、投入順序決定当日の加工対象製品
の投入順序を決定し、優先加工製品は、優先度別に並べ
替えた後に投入順序を決定するようにしたので、生産仕
掛り品、特急品を勘案した最適投入順序を決定すること
ができる。

【０１０８】さらに、各工程の工数山積みを計算し、人
員の割付けが終っていない工程の中から最大山積み工数
となっている工程を順次検索して必要な人員を割付け、
１人当りの作業工数に満たない工程については前後の隣
接工程を合同して同一人に割り付けるようにしたので、
全製品を最小時間で生産するための最適な人員を各工程
に割り付けることができる。

【０１０９】さらに、各工程への人員配置結果と加工対
象製品の投入順序決定結果に基づいて、各工程の進度状
況を模擬生成し、各工程別のタイムチャートを作成する
模擬演算手段を設け、各工程の進度状況を表示装置に表
示するようにしたので、決定した投入順序や人員配置が
適切であるかどうかを容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した製品投入順序・人員割付け装
置のハードウェア構成の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の構成におけるプログラム群の構成を示す
プログラム構成図である。

【図３】図１の構成におけるデータの流れを示す説明図
である。

【図４】製品投入順序決定から人員配置決定までの全体
の処理手順のうち最初の段階を示すフローチャートであ
る。

【図５】製品投入順序決定から人員配置決定までの全体
の処理手順のうち次の段階を示すフローチャートであ
る。

【図６】製品投入順序決定から人員配置決定までの全体
の処理手順のうち最後の段階を示すフローチャートであ
る。

【図７】製品投入順序決定方法の体的な処理を示すフロ
ーチャートである。

【図８】最適人員配置決定方法の具体的な処理を示すフ
ローチャートである。

【図９】投入順序決定対象の商品および工程の具体例を
処理手順に沿って示した説明図である。

【図１０】図９の続きを示す説明図である。

【図１１】図１０の続きを示す説明図である。

【図１２】投入順序決定結果を示す説明図である。

【図１３】投入順序シミュレーション表示例を示す説明
図である。

【図１４】進度状況表示例を示す説明図である。

【符号の説明】 １…キーボード、２…バーコードリーダ、３…中央処理
装置、４…演算装置、５…制御装置、６…主記憶装置、
７…外部記憶装置、８…表示装置、９…スタックメモ
リ、１０…商品データベース、１１…工数データベー
ス、２５…シミュレーション部。

フロントページの続き (72)発明者 芳賀 英俊 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ（Ｎ≧２の整数）工程フローショップ
   型の生産ラインに対する加工対象製品の投入順序決定方
   法であって、 Ｎ工程を加工対象製品の総必要工数に基づき仮想２工程
   に分割し、その各分割工程中の加工対象製品について必
   要工数が小さい順に第１工程への投入順序を割当てた
   後、残りの分割工程中の加工対象製品を新たな投入順序
   決定対象製品としてスタックメモリに格納し、このスタ
   ックメモリ内の投入順序決定対象商品がなくなるまで同
   投入順序決定処理を再帰的に繰り返し、Ｎ工程フローシ
   ョップ型の生産ラインに対する加工対象製品の投入順序
   を決定することを特徴とする生産ラインへの加工対象製
   品の投入順序決定方法。
2. 【請求項２】 製品の最早加工着手日および最遅着手日
   と、投入順序決定当日の日付とを比較し、投入順序決定
   当日の加工対象製品を抽出し、該加工対象製品について
   投入順序を決定することを特徴とする請求項１記載の生
   産ラインへの加工対象製品の投入順序決定方法。
3. 【請求項３】 前日の仕掛り品は、その仕掛り工程に予
   め割り当てた後、投入順序決定当日の加工対象製品の投
   入順序を決定することを特徴とする請求項１記載の生産
   ラインへの加工対象製品の投入順序決定方法。
4. 【請求項４】 優先加工製品は、優先度別に並べ替えた
   後に投入順序を決定することを特徴とする請求項１記載
   の生産ラインへの加工対象製品の投入順序決定方法。
5. 【請求項５】 Ｎ（Ｎ≧２の整数）工程フローショップ
   型の生産ラインに対する加工対象製品の投入順序決定装
   置であって、 加工対象製品の各工程必要工数を入力する入力手段と、
   Ｎ工程を前記入力手段により入力された加工対象製品の
   総必要工数に基づき仮想２工程に分割し、その各分割工
   程中の加工対象製品について必要工数が小さい順に投入
   順序を割当てた後、残る分割工程中の加工対象製品を新
   たな投入順序決定対象製品としてスタックメモリに格納
   し、このスタックメモリ内の投入順序決定対象商品がな
   くなるまで同投入順序決定処理を再帰的に繰り返し、Ｎ
   工程フローショップ型の生産ラインに対する加工対象製
   品の投入順序を決定する処理手段とを備えたことを特徴
   とする生産ラインへの加工対象製品の投入順序決定装
   置。
6. 【請求項６】 製品の最早加工着手日および最遅着手日
   と、投入順序決定当日の日付とを比較し、投入順序決定
   当日の加工対象製品を抽出する投入順序決定対象製品抽
   出手段を設け、投入順序決定対象製品抽出手段で抽出し
   た投入順序決定対象製品について投入順序を決定するこ
   とを特徴とする請求項５記載の生産ラインへの加工対象
   製品の投入順序決定装置。
7. 【請求項７】 前記処理手段は、前日の仕掛り品を、そ
   の仕掛り工程に予め割り当てた後、投入順序決定当日の
   加工対象製品の投入順序を決定することを特徴とする請
   求項５記載の生産ラインへの加工対象製品の投入順序決
   定方法。
8. 【請求項８】 前記処理手段は、優先加工製品を、優先
   度別に並べ替えた後に投入順序を決定することを特徴と
   する請求項５記載の生産ラインへの加工対象製品の投入
   順序決定装置。
9. 【請求項９】 Ｎ（Ｎ≧２の整数）工程フローショップ
   型の生産ラインに対して投入する加工対象製品を生産す
   る際に各工程に配置する人員を決定する人員配置決定方
   法であって、 各工程の工数山積みを計算し、人員の割付けが終ってい
   ない工程の中から最大山積み工数となっている工程を順
   次検索して必要な人員を割付け、１人当りの作業工数に
   満たない工程については前後の隣接工程を合同して同一
   人に割り付けることを特徴とする生産ラインへの人員配
   置決定方法。
10. 【請求項１０】 各工程の工数山積みは、Ｎ工程を加工
    対象製品の総必要工数に基づき仮想２工程に分割し、そ
    の各分割工程中の加工対象製品について必要工数が小さ
    い順に第１工程への投入順序を割当てた後、残りの分割
    工程中の加工対象製品を新たな投入順序決定対象製品と
    してスタックメモリに格納し、このスタックメモリ内の
    投入順序決定対象商品がなくなるまで同投入順序決定処
    理を再帰的に繰り返すことによって投入順序を決定した
    加工対象製品の各工程の工数を合計したものであること
    を特徴とする請求項９記載の生産ラインへの人員配置決
    定方法。
11. 【請求項１１】 Ｎ（Ｎ≧２の整数）工程フローショッ
    プ型の生産ラインに対して投入する加工対象製品を生産
    する際に各工程に配置する人員を決定する人員配置決定
    装置であって、 各工程の工数山積みを計算する山積み工数演算手段と、
    人員の割付けが終っていない工程の中から最大山積み工
    数となっている工程を順次検索して必要な人員を割付
    け、１人当りの作業工数に満たない工程については前後
    の隣接工程を合同して同一人に割り付ける割付け手段と
    を備えることを特徴とする生産ラインへの人員配置決定
    装置。
12. 【請求項１２】 各工程の工数山積みは、Ｎ工程を加工
    対象製品の総必要工数に基づき仮想２工程に分割し、そ
    の各分割工程中の加工対象製品について必要工数が小さ
    い順に第１工程への投入順序を割当てた後、残りの分割
    工程中の加工対象製品を新たな投入順序決定対象製品と
    してスタックメモリに格納し、このスタックメモリ内の
    投入順序決定対象商品がなくなるまで同投入順序決定処
    理を再帰的に繰り返すことによって投入順序を決定した
    加工対象製品の各工程の工数を合計したものであること
    を特徴とする請求項１１記載の生産ラインへの人員配置
    決定装置。
13. 【請求項１３】 各工程への人員配置結果と加工対象製
    品の投入順序決定結果に基づいて、各工程の進度状況を
    模擬生成し、各工程別のタイムチャートを作成する模擬
    演算手段を設け、各工程の進度状況を表示装置に表示す
    ることを特徴とする請求項１２記載の生産ラインへの人
    員配置決定装置。