JPH08180112A - スケジューリング方法 - Google Patents

スケジューリング方法

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JPH08180112A
JPH08180112A JP32487294A JP32487294A JPH08180112A JP H08180112 A JPH08180112 A JP H08180112A JP 32487294 A JP32487294 A JP 32487294A JP 32487294 A JP32487294 A JP 32487294A JP H08180112 A JPH08180112 A JP H08180112A
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JP
Japan
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time
machine
production
job
machines
Prior art date
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Withdrawn
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JP32487294A
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English (en)
Inventor
Yoshiko Oota
唯子 太田
Hirotaka Hara
裕貴 原
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08180112A publication Critical patent/JPH08180112A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

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  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性にばらつきのある生産計画問題に対し
て、生産終了時刻が極端に遅くなるスケジューリングを
避けるとともに、スケジューリング解を短時間で求める
こと。 【構成】 機械の割り当てと時刻の決定を分割し、ま
ず、ジョブ集合1について、スケジューラ2の機械割り
付け手段2aにより、ジョブを一つずつ機械に割り当
て、全てのジョブの割り当てが終了した後に、得られた
機械割り当て解2bに基づき、時刻割り当て手段2cが
機械の負荷バランスを見ながら一つずつジョブの時刻を
決定する。これにより、機械の生産終了時間が極端に遅
くなる解を避けることができる。また、機械に負荷を割
り付ける際、運用コストが最小となるように割り付けた
り、生産の時刻を決定する際、生産時間か最も小さくな
るように時刻を決定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生産計画問題等における
スケジュール方法に関する。生産スケジューリングは製
造業全般で必要とされ、人手では負荷が大変大きくなる
ので自動化が要求されている。複数種類の製品を複数台
の機械で生産するとき、製品と機械の組み合わせによっ
て生産性の性能が異なること、また、切替え等の条件に
より同一時刻に開始するジョブ数が制限されることがあ
る。各生産単位毎に人手による切替えが必要な製造工程
はその例として挙げられる。
【0002】本発明は、このような場合の最終生産終了
時刻を最小とするスケジューリング方法に関するもので
ある。
【0003】
【従来の技術】従来のスケジューリングの割り当てにお
いては、個々のジョブが最も早く生産を終了するよう
に、一つずつ時間を決定しながら機械に割り当てていく
前詰め手法が取られていた。図6(a)(b)はジョブ
とそのジョブを実行する使用機械と、各機械による処理
時間の一例を示す図である。
【0004】同図に(a)に示すように、1〜4のジョ
ブがあり、これを実行する機械として、例えば、プレス
機、プレス機、穴開け機の3台の機械があるとす
る。そして、ジョブ1は機械,で処理可能であり、
それぞれの処理時間は3時間、4時間、ジョブ2は機械
で処理可能であり、処理時間は6時間、ジョブ3は機
械,,で処理可能であり、それぞれの処理時間は
7時間、6時間、9時間、ジョブ4は機械,で処理
可能であり、それぞれの処理時間は6時間、5時間とす
る。また、上記ジョブ1〜4は処理を開始する前に、所
定時間の段取り工程を必要とし、各機械における段取り
工程は同時に処理できないとする。
【0005】従来、図7に示すように、上記ジョブ集合
11に対して処理装置12のスケジューラ120は次の
ようにしてスケジュールを割り当て、スケジューリング
結果を得ていた。すなわち、図8に示すように、まず、
ジョブ1を処理時間の短い機械に割り当て、次に、上
記ジョブ1と段取り工程が重ならないように、処理開始
時刻をジョブ1とずらしてジョブ2を機械に割り当て
る。以下同様に、段取り工程が重ならないようにしなが
ら、ジョブ3,4をそれぞれ機械、に割り当てる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
方法においては、ジョブの機械への割り当てと処理時刻
の決定を同時におこなっていた。このため、機械によっ
て非常に生産時間がばらつく製品がある場合、その製品
に割り当たる機械を予想せずにジョブを配置していくこ
ととなり、その製品の生産がネックとなって、生産終了
時間が遅くなる場合があった。
【0007】例えば、図8に示す例では、ジョブが重複
する機械について、機械の負荷バランスが予測されず
終了時刻が遅くなっている。本発明は上記した従来技術
の問題点を考慮してなされたものであって、本発明の目
的は、生産性にばらつきのある生産計画問題に対して、
生産終了時刻が極端に遅くなるスケジューリングを避
け、スケジューリング解を短時間で求めることができる
スケジューリング方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。同図において、1はジョブ集合、2はスケジュー
ラであり、スケジューラ2は機械割り付け手段2aと、
時刻割り付け手段2cとを備え、機械割り付け手段2a
はジョブ選択および機械選択を行い、時刻割り付け手段
2bは、機械割り付け手段2aによる機械割り付け解2
bに基づき割り当てジョブを選択し、時刻を割り付け
る。また、3はスケジューラ2により得られたスケジュ
ール結果である。
【0009】本発明の請求項1の発明は、図1に示すよ
うに、負荷を生産単位毎に複数台の機械に割り付けると
ともに各機械における個々の生産の時刻を割り付けてス
ケジューリングを決定するスケジューリング方法おい
て、スケジューリングを決定する際、まず、機械に負荷
を割り付け、該割り付けの終了後、個々の生産の時刻を
決定するようにしたものである。
【0010】本発明の請求項2の発明は、請求項1の発
明において、機械に負荷を割り付ける際、運用コストが
最少になるように機械に負荷を割り付けるようにしたも
のである。本発明の請求項3の発明は、請求項1または
請求項2の発明において、生産の時刻を決定する際、生
産時間が最も小さくなるように生産の時刻を決定するよ
うにしたものである。
【0011】
【作用】本発明においては、図1に示すように、まず、
個々のジョブの時刻を決定せずに機械を割り当てる。そ
して、その割り当てが完了したら各機械に割り当たった
負荷を考慮しつつ時刻を割り当てていく。以上のよう
に、本発明では、機械の割り当てと時刻の決定を分割
し、まず、ジョブを一つずつ機械に割り当て、全てのジ
ョブの割り当てが終了した後に、機械の負荷バランスを
見ながら一つずつジョブの時刻を決定しているので、機
械の生産終了時間が極端に遅くなる解を避けることがで
き、また、スケジュールを求める時間を短縮することが
できる。
【0012】また、機械に負荷を割り付ける際、製品の
切替えコストを最小とするなど運用コストが最小となる
ように割り付けたり、生産の時刻を決定する際、生産時
間が最も小さくなるように時刻を決定することにより、
運用コスト、生産時間を最小とすることができる。
【0013】
【実施例】図2は本発明の実施例のシステムの構成を示
す図であり、11はスケジューリングの対象となるジョ
ブ集合、12は処理装置、13は処理装置12によるス
ケジューリング結果である。処理装置12は上記ジョブ
集合11のスケジューリングを行うスケジューラ121
を含み、スケジューラ121は機械割り付けモジュール
121aと時刻割り付けモジュール121bから構成さ
れている。
【0014】そして、スケジューラ121はスケジュー
リングに際し、上記機械割り付けモジュール121aに
よりジョブ集合11のジョブを所定の評価基準により一
つずつ機械に割り当て、ついで、時刻割り付けモジュー
ル121bにより、各機械に割り当てられたジョブの処
理時刻を所定の評価基準により一つずつ決定する。図
3、図4は上記スケジューラ121における処理手順を
示す図、図5は本実施例における前記図6に示したジョ
ブ集合に対するスケジューリングの過程および結果を示
す図であり、図3〜図5を参照しながら本実施例におけ
るスケジューリング手法について説明する。なお、図
3、図4において、121aは上記機械割り付けモジュ
ール121aによる処理手順を示し、121bは時刻割
り付けモジュール121bの処理手順を示している。 (1)機械の割り付け(ジョブ選択、機械選択) 図3のステップS1において、機械集合M={mm }の
全機械mm について、割り当てジョブ集合MJm を空に
初期化する。
【0015】ステップS2において、ジョブ集合J=
{jj }が空集合であるか否か判別し、空でない場合に
は、ステップS3に行き、ジョブjj を選択基準(a)
に従い選択する。選択基準(a)としては、下記のもの
が考えられる。 ・生産可能な機械が少ない。 ・一生産単位に要する時間が長い。
【0016】前記図6に示した例の場合には、最初に例
えばジョブ2が選択される。次に、ステップS4におい
て、機械集合Mから機械mm を選択基準(b)に従って
選択する。選択基準(b)としては、下記のものなど、
問題に応じた個々の条件を考慮することができる。 ・以前に割り当てられた製品の生産時間と新たに割り当
てる製品の生産時間の総和が最も短くなる。 ・製品の切り換えコストが小さい。すなわち、同一の機
械で異なった製品を生産する際に、生産する製品を切り
換えるためのコストが小さい。 ・複数の条件の複合評価。例えば、「機械の工具交換の
時間が短い」、「工具の磨耗量が少ない」等。
【0017】前記図6に示した例の場合には、上記選択
基準により最初に例えば機械が選択される。ステップ
S5において、ジョブjj を機械mm に割り当てる。こ
れにより、図6の例では、ジョブ2が機械に割り当て
られる。ステップS6において、ジョブ集合Jからジョ
ブjj を引き、ステップS2に戻り、ジョブ集合J=
{jj }が空集合になるまで繰り返す。そして、全ての
ジョブについての処理が終わるとステップS7に行く。
これにより、図6に示した例の場合には、図5(a)に
示すようにジョブ1〜4が割り当てられる。 (2)時刻割り付け(割り当てジョブ選択) 図4のステップS7において、機械集合Mの全機械mm
についてスケジュール結果S={SMm }の各機械のス
ケジュールSMm を空に初期化する。
【0018】ステップS8において、MJm が空集合で
ない機械があるがあるか判別し、ある場合には、ステッ
プS9に行き、MJm が空でない機械mm を選択基準
(c)に従い選択する。選択基準(c)としては、例え
ば、時刻が未決定のジョブについて、そのジョブの生産
に要する時間が最も長い機械を選択し、その機械に割り
当てられているジョブの一つを選択する、等を選定する
ことができる。
【0019】ステップS10において、MJm からジョ
ブjj を選択し、ジョブjj =sm miの時刻ti を割り
当てる。これにより、例えば、図6の例においては、図
5(b)に示すように機械のジョブ2が時刻t0 に割
り当てられる。ステップS11において、機械mm のジ
ョブ割り当て集合MJm からジョブj j を引き、ステッ
プS8に戻り上記処理が繰り返す。そして、MJm が空
集合でない機械mm がなくなるまで繰り返し、ステップ
S12でスケジュール結果を出力する。
【0020】これにより、図6の例の場合には、図5
(b)に示すように機械、機械のジョブ4、ジョブ
1が段取り工程が重ならないように各時刻に割り当てら
れていき、最終的に図5(c)に示すように各時刻に各
機械のジョブが割り当てられる。以上のように、本実施
例では、機械の割り当てと時刻の決定を分割しているの
で、機械の生産終了時間が極端に遅くなる解を避けるこ
とができ、また、スケジュールを求める時間を短縮する
ことができる。
【0021】図5の例では、機械の割り当ては前記した
図8と同じであるが、それ以後の時刻の決定で、各機械
の負荷を見ることにより従来手法よりも生産終了が早く
なっている。上記手法により、機械の負荷を簡単に見積
もることができ、それに応じて最終的な解を決定するこ
とができる。なお、上記実施例では、各機械における段
取り工程が重ならないようにスケジューリングを行う場
合を示したが、本発明は、例えば、あるジョブが終了し
なければ次のジョブを実行できない場合のように、順番
に処理しなければならない複数のジョブのスケジューリ
ングにも適用することもできる。
【0022】また、上記実施例では、機械割り付けモジ
ュール121aと時刻割り付けモジュール121bにお
いて、決定的アルゴリズムにより機械割り付け、時刻の
割り付けを行っているが、それぞれのモジュールにおい
て、機械の割り付け、および、時刻の割り付けについて
の目的関数を定め、山登り法等の探索アルゴリズムによ
り、それらが最大(もしくは最少)になるように機械お
よび時刻の割り付けをおこなってもよい。
【0023】例えば、機械の割り付けについては運用コ
ストを最少するように機械の割り付けを行い、時刻の割
り付けについては生産時間を最少とするように時刻の割
り付けを行うことができる。この場合においても、スケ
ジューリング解を求める手順を「機械の割り付け」と、
「時刻の割り付け」に分割しているので、従来例に比べ
解を求める時間を短縮することができ、また、機械の生
産終了時間が極端に遅くなる解を避けることができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、スケジューリングを決定する際、まず、機械に負荷
を割り付け、該割り付けの終了後、個々の生産の時刻を
決定するようにしたので、生産性にばらつきがある生産
計画問題に対して、機械の生産終了時刻が極端に異なる
解を避けることができ、また、短時間でスケジュール解
を求めることができる。
【0025】また、手法としては、決定的なアルゴリズ
ムだけでなく、山登り法のような探索アルゴリズムにお
いても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の実施例のシステム構成を示す図であ
る。
【図3】本実施例における処理手順を示す図である。
【図4】本実施例における処理手順を示す図(続き)で
ある。
【図5】本実施例によるスケジューリングの過程・結果
を示す図である。
【図6】ジョブ集合の一例を示す図である。
【図7】従来例を示す図である。
【図8】従来のスケジューラによるスケジュール結果を
示す図である。
【符号の説明】
1 ジョブ集合 2 スケジューラ 2a 機械割り付け手段 2c 時刻割り付け手段 2b 機械割り付け解 3 スケジュール結果 11 ジョブ集合 12 処理装置 13 スケジューリング結果 121 スケジューラ 121a 機械割り付けモジュール 121b 時刻割り付けモジュール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷を生産単位毎に複数台の機械に割り
    付けるとともに各機械における個々の生産の時刻を割り
    付けてスケジューリングを決定するスケジューリング方
    法おいて、 スケジューリングを決定する際、まず、機械に負荷を割
    り付け、該割り付けの終了後、個々の生産の時刻を決定
    することを特徴とするスケジューリング方法。
  2. 【請求項2】 機械に負荷を割り付ける際、運用コスト
    が最少になるように機械に負荷を割り付けることを特徴
    とする請求項1のスケジューリング方法。
  3. 【請求項3】 生産の時刻を決定する際、生産時間が最
    も小さくなるように生産の時刻を決定することを特徴と
    する請求項1または請求項2のスケジューリング方法。
JP32487294A 1994-12-27 1994-12-27 スケジューリング方法 Withdrawn JPH08180112A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010049521A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Kobe Steel Ltd 並列型バッチ処理用スケジュール作成装置および該方法
CN105094092A (zh) * 2015-07-23 2015-11-25 上海极熵数据科技有限公司 自动化工业设备的作业矫正方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010049521A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Kobe Steel Ltd 並列型バッチ処理用スケジュール作成装置および該方法
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