JPH08255196A - 工程計画作成支援方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 資源の一括調達の時間間隔等に合わせて必要
資源の山積み値をなるだけ一定に保つ工程計画の自動作
成を行う。 【構成】 作業に要する全期間（第１の期間）を複数に
区分する区分期間（第２の期間）を入力し、作業工程デ
ータを用い演算処理によって区分期間に対して資源の量
を平準化する。各区分期間における平準化を行うに際
し、全期間における工程計画の修正を行う。これによ
り、資源調達の時間間隔等に合わせた過不足のない資源
一括調達が可能となり、資源の遊びが減少してコストの
低減が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建設工事等での各作業工
程の開始日や作業期間を予め自動的に作成する工程計画
作成支援方法及びその装置に係り、特に、実際に行う工
事をできるだけ円滑かつ低コストで進めることができる
ように工程計画を最適化するのに好適な工程計画作成支
援方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工程計画の質の良否は、工程計画に付随
する必要資源の山積み形状の善悪しが判断材料の一つと
なる。例えば、調達可能な必要資源に上限が存在する場
合には、必要資源の山積みができるだけ平準化され、最
大ピーク量が抑制された工程計画が質の良い工程計画と
いえる。このような必要資源山積みの平準化をＰＥＲＴ
ーＣＰＭ法による山崩し機能により支援する従来技術と
して特開昭６３―２１６８８２号公報記載のものがあ
る。また、資源山積みの自動平準化に関連して、山積み
の平準化を0-1二次計画問題に定式化して最適解を探索
する従来技術として、特開平６―５２１７６号公報記載
のものがある。更に、工程計画の画面表示等インタフェ
ースに関連して、工程間の作業順序等の制約条件や工期
をネットワーク形式で表現する従来技術として、特開平
１―４１９６６号公報や特開平１―１９５５６９号公報
記載のものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
いずれもピーク抑制の為の山積み平準化を対象としてい
る。しかし、近年においては、数千工程，工期千日以上
を有する大規模工程計画を立案する必要が多くなり、こ
のピーク抑制のための従来の山積み平準化技術を適用す
るだけでは、最適な工程計画とはいえず、工事を低コス
トで円滑に進めることができなくなってきている。

【０００４】本発明の目的は、最適な工程計画作成を支
援する方法及びその装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、工程計画立
案対象となる作業の全期間を複数に区分する期間を入力
させる入力手段と、作業工程データを格納する記憶手段
と、該作業工程データを用いて全期間における資源の量
が最も平準化され且つ各区分期間においても各々資源の
量を平準化するように作業データを調節する演算処理を
行う演算処理手段と、該演算処理結果による立案計画案
を画面に表示する表示手段とを設けることで、達成され
る。

【０００６】

【作用】本発明では、最適な工程計画を立案するため
に、資源量の上限に対応した山積みピークの抑制の他
に、資源利用の有効性や、コスト低減に対応した区間毎
の資源山積み平準化を行う。区間毎の資源山積み平準化
とは、例えば資源の一括調達の時間間隔に合わせて必要
資源の山積み値をなるだけ一定に保つことである。この
資源調達時期毎の資源山積み平準化によって、資源調達
の時間間隔に合わせた過不足のない資源一括調達が可能
となり、資源の遊びが減少してコストの低減が図られ
る。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１は本発明の一実施例により作成対象とな
る工程計画例を示す説明図であり、図２は、本発明の一
実施例に係る工程計画作成処理の手順を示すフローチャ
ートである。計画作成における決定事項は、各工程の開
始日および各工程の作業期間であり、作業期間は各工程
の遂行に必要な延べ必要資源量（作業期間×日当たりの
資源量）を保存するように決定する。

【０００８】工程計画が決まれば、各日の総必要資源量
として資源の山積みが決まる。ある工程計画に対する必
要資源の山積みの例を図３（ａ）に示す。必要資源はあ
る間隔をおいて一括調達されるため、資源の不足が生じ
ないように間隔内での最大資源量に合わせて調達量を決
定する。例えば図３（ａ）では、図中に山積みと共に記
した水平線が実際の調達資源量となる。ここで、資源量
の山積みが、図３（ｂ）で示すような資源調達時期に合
わせて各区間内で平準化された工程計画であれば、無駄
な資源の調達量を最小限に抑えられコスト低減を図るこ
とができる。

【０００９】本実施例では、全工期（これを「第１の期
間」という。）を、資源量の調達時期によって区切られ
る区分期間（これを「第２の期間」という。）で分割
し、図３（ｂ）のように、第２の期間毎に資源山積みが
平準化化された工程計画を作成することを考える。この
ような工程計画作成を作成するために、図２において、
まずステップ１１で計画作成に必要な計画データを入力
手段から入力する。次のステップ１２では、入力された
これら計画データが記憶手段に格納され、ステップ１３
で、第１の期間に含まれる第２の期間が入力手段より入
力される。ステップ１４では、演算処理手段が、記憶手
段内の計画データを用いて、第２の期間に対して資源の
量を平準化するよう計画データを修正し、ステップ１５
で、修後の計画データが表示される。

【００１０】表１は、ステップ１１で入力されステップ
１２で記憶手段に格納される計画データの具体例であ
る。

【００１１】

【表１】

【００１２】ここでは、第１の期間を全体の工期、制約
条件を各工程の作業可能範囲および作業順序とし、各工
程の必要資源を例えば各工程の延べ作業人員をとし、さ
らに各工程の開始日と作業期間よりなる作業工程データ
の初期データも計画データとして入力するものとする。

【００１３】ステップ１３で入力される第２の期間を指
定するためのデータは、例えば表２に示すように、第１
の期間内の範囲およびその中を等分するための期間長で
与えられる。

【００１４】

【表２】

【００１５】ステップ１４の資源量の平準化は、演算処
理手段が図４に示す処理を実行することにより実施され
る。まず、ステップ４１で、記憶手段内に格納されてい
る計画データ中の各工程の開始日，作業期間および必要
資源量から、各日の総資源量を算出することにより資源
山積みデータ作成する。そして、ステップ４２で、第２
の期間毎に資源量の平均値を求め、ステップ４３で、資
源山積み値と第２の期間内の平均値との差の絶対値の和
を算出する。次のステップ４４では、作業工程データを
調節し、上記絶対値の和が減少させることが可能かどう
かを判定する。可能と判定されればステップ４５、ステ
ップ４６と進み、作業工程データすなわち作業工程の開
始日および期間を上記絶対値の和が減少するように変更
し、記憶手段内に格納されている作業工程データを更新
してステップ４１に戻る。ステップ４４の判定処理は、
例えば、計画データ内の制約条件で決定される各工程の
移動可能範囲内で各工程の開始日および作業期間を一時
的に変化させて上記絶対値の和の増減を調べ、上記絶対
値の和を減少できる工程が存在するかどうかで判定する
ことができる。また、ステップ４５，４６では、ステッ
プ４４で上記絶対値の和を減少できると判定された工程
に対し、最も減少幅が大きくなるように開始日と作業期
間を変化させることにより作業工程データを更新でき
る。

【００１６】図２のステップ１３の第２の期間の入力で
は、表２に示したような期間の長さを入力することの他
に、次の表３に示すような第２の各期間の開始日と終了
日を入力することもできる。

【００１７】

【表３】

【００１８】この場合、ステップ４２で指定された第２
の期間の開始日から終了日の範囲で資源山積み値の平均
値を算出することにより、上述した実施例を実施するこ
とができる。

【００１９】また、本実施例では、第２の期間に対して
平準化が行われるが、ステップ４３では第１の期間に渡
って平均値と資源山積み値の差の絶対値を算出するた
め、作業工程データは第２の期間に制約されることなく
第１の期間内で更新することができる。

【００２０】更に、図５のステップ５３に示すように、
資源山積みデータを表示するステップを 図２に示すフ
ローチャートに付加することにより、資源山積みデータ
に対応した第２の期間をその前段のステップ５２で入力
することができる。ステップ５３での表示は、例えばＣ
ＲＴ画面上で工期を横軸にとり、各日の資源量をプロッ
トすることにより行うことができる。入力された計画デ
ータよりステップ４１で作成された資源山積みデータが
例えば図６であったとすると、平準化されていない図６
中の区間Ａを、第２の期間として入力することにより、
図２および図４に示す処理手順を経て、区間Ａを平準化
した工程計画を作成することができる。

【００２１】また、第２の期間に対する資源の量の平準
化は、記憶手段内の資源山積みデータと作業工程データ
を用い演算処理手段によって、第２の期間内の資源の量
の凸凹の凸の原因となっている作業工程が凸を減少させ
凹を埋めるように、第一の期間内で作業工程データの調
節を繰り返すことによって実施することができる。本実
施例の処理手順を図７に示す。ステップ７１で計画デー
タを読み込み、ステップ７２で第２の期間毎に資源量の
分散値を算出してそれらの総和ｆを求め、ステップ７３
で作業工程データの調節によって総和ｆを減少できるよ
うな工程が存在するかどうかを調べ、存在していればそ
の工程の作業データを修正することにより総和ｆを減少
させてステップ７２に戻り、存在しなければ修正後の作
業工程データを記憶手段に格納する。

【００２２】ステップ７２で算出する分散値の総和ｆは
第２の期間に対する凸凹の大きさの指標となり、これが
小さいほど第２に期間に対して平準化されているという
ことがいえる。ステップ７３でｆを減少できる工程は第
２の期間内の資源の量の凸凹の原因となっている工程で
あり、ステップ７５でｆを減少させることは、凸を減少
させ凹えお埋めるように第１の期間内で作業工程データ
をち調節することに相当する。ここである期間内の資源
の量の分散とは、その期間内の資源の量の平均値と期間
内の各日の資源の量との差の二乗和であり、ｆは第２の
各期間毎に求めた分散値の和である。

【００２３】図８に、ステップ７３の判定処理手順を示
す。ステップ８１では、ステップ７２で算出した分散値
の総和ｆを読み込み、ステップ８２で作業期間長順等の
適当な順番に従って作業工程データを一つ選択し、ステ
ップ８３で制約条件を満たす範囲内で選択された工程の
開始日を仮に変更し、変更後に総和ｆが減少するならば
ステップ８９で、選択されている工程と変更後の開始日
を記憶手段に格納しステップ８１０で総和ｆを減少させ
るような工程が存在すると判定し、制約条件を満たす範
囲内で可能なあらゆる変更を尽くしたならばステップを
８５に移し、そうでないならばステップを８３に戻して
残りの変更に対して処理を繰り返す。

【００２４】ステップ８５では、制約条件を満たす範囲
内で選択された工程の作業期間を仮に変更し、変更後に
総和ｆが減少するならばステップ８９で、選択されてい
る工程と変更後の作業期間を記憶手段に格納しステップ
８１０で総和ｆを減少させるような工程が存在すると判
定し、制約条件を満たす範囲内で可能なあらゆる変更を
尽くしたならばステップを８７に移し、そうでないなら
ば処理を８５に戻して残りの変更に対して処理を繰り返
す。

【００２５】ステップ８７では、全工程を選択し尽くし
たかどうかを判定し、選択し尽くしたならばステップ８
８で総和ｆを減少させるような工程は存在しない判定
し、選択し尽くしていないならばステップ８２に戻る。
ステップ７５では、ステップ８９で格納されている工程
と開始日、作業期間に従って作業工程データを書き替え
る。

【００２６】また、図９に示すように、図２のフローチ
ャートにステップ９３を設けることにより、初期作業工
程データを作成する処理を含めることができる。図１０
にステップ９３の処理手順を示す。ステップ１０１で工
期と制約条件の計画データが読み込まれ、ステップ１０
２で初期状態が指定されると、ステップ１０３で指定さ
れた初期状態に従って各工程の開始日が決定され、ステ
ップ１０４で指定された初期状態に従って各工程の作業
期間が決定され、ステップ１０５でステップ１０３，１
０４において決定された各工程の開始日と作業期間が初
期作業工程データとして記憶手段に格納される。例え
ば、ステップ１０２で指定される初期状態が最早開始か
つ最長作業状態であるとすると、ステップ１０３で各工
程はステップ１０１で読み込まれた制約条件を満たす範
囲内で最も早く開始されるよう開始日が決定され、ステ
ップ１０４では作業期間が制約条件を満たす範囲内で最
長となるように決定される。

【００２７】図１１は、上述した実施例に係る工程計画
作成支援方法を実施する本発明の一実施例に係る工程計
画作成支援装置の構成図である。中央処理装置１１１
は、計画データが図２のステップ１１により入力装置１
１２から入力されると、この計画データを、ステップ１
２によりメモリ１１７に格納する。そして、ステップ１
３により入力装置１１２から作業に要する第１の期間に
含まれる第２の期間が入力されると、平準化装置１１４
がステップ１４中のステップ４１〜４４を実行し、作業
工程データ作成装置１１３がステップ４６，４７を実行
し、表示装置１１５がステップ１５により修正後の計画
データ（例えば図１のデータ）を表示する。

【００２８】図１２は、本発明の他の実施例に係る工程
計画作成支援装置の構成図である。本実施例で中央処理
装置１１１は、計画データがステップ１１により入力装
置１２２から入力されると、この計画データをステップ
１２によりメモリ１２７に格納する。そして、ステップ
１３により入力装置１２２から作業に要する第１の期間
に含まれる第２の期間が入力されると、資源山積みデー
タ作成装置１２５がステップ１４中のステップ４１を実
行し、平準化装置１２４がステップ１４中のステップ４
２〜４４を実行し、作業工程データ作成装置１２３がス
テップ４６，４７を実行し、表示装置１２６がステップ
１５により修正後の計画データ（例えば図１のデータ）
を表示する。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、資源の一括調達の時間
間隔等を第２の期間とすることにより、資源調達時期に
合わせて必要資源の山積み値を略一定に保つ工程計画を
短時間で自動作成可能となり、資源調達の時間間隔等に
合わせた過不足のない資源の一括調達等ができ、資源の
遊びが減少してコストの低減が図られる。また、第２の
期間の開始日と終了日を入力するため入力作業を省力化
でき、第１の期間内で作業工程を調節するのでより平準
化された質の高い工程計画を作成でき、資源山積みデー
タを表示するため資源山積みの凸凹に対応させて第２の
期間を指定することができ、第２の期間の凸凹を相殺す
るように作業工程データを変更するため第２の作業期間
に対して平準化を実行することができる。更に、初期作
業工程データを作成できるので計画データの入力データ
量を小さくでき、計画データを表示するためより詳細な
計画に関する情報を得ることができ、入力装置，工程デ
ータ作成装置，平準化装置で工程計画作成支援装置を構
成することにより、第２の期間に対して平準化された工
程計画を自動作成でき、入力装置，工程データ作成装
置，平準化装置，資源山積みデータ作成装置で工程計画
作成支援装置を構成することにより第２の期間に対して
平準化された工程計画を自動作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例により作成対象となる工程計
画例を示す説明図である。

【図２】本発明の一実施例に係る工程計画作成方法の処
理手順を示すフローチャートである。

【図３】資源山積み例と調達時期に合わせた資源の量の
平準化を説明する図である。

【図４】資源の量の平準化の処理例を示すフローチャー
トである。

【図５】資源山積みデータを表示しながら第２の期間を
指定する場合の実施例の処理の流れ偏差検出手段による
処理手順を示すフローチャートである。

【図６】資源山積みデータの表示例である。

【図７】第２の期間を平準化するための処理手順のフロ
ーチャートである。

【図８】分散の和の減少可能性判定処理手順のフローチ
ャートである。

【図９】初期作業工程データ作成を含む処理手順のフロ
ーチャートである。

【図10】初期作業工程データ作成の処理手順のフローチ
ャートである。

【図11】本発明の一実施例に係る工程計画作成支援装置
の構成図である。

【図12】本発明の別実施例に係る工程計画作成支援装置
の構成図である。

【符号の説明】

１１１…中央処理装置、１１２…入力装置、１１３…作
業工程データ作成装置、１１４…平準化装置、１１５…
表示装置、１１７…メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野中 久典 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 大越 茂 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 小林 康弘 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所エネルギー研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業に要する全期間（以下、第１の期間
   という。）に含まれる区分期間（以下、第２の期間とい
   う。）を入力手段によって入力し、記憶手段に格納され
   ている作業工程データを用い、演算処理手段によって第
   ２の期間に対して資源の量を平準化することを特徴とす
   る工程計画作成支援方法。
2. 【請求項２】 作業に要する第１の期間に含まれる第２
   の期間の開始日または終了日を入力手段によって入力
   し、記憶手段に格納されている作業工程データを用い、
   演算処理手段によって上記開始日または終了日で指定さ
   れる第２の期間に対して資源の量を平準化することを特
   徴とする工程計画作成支援方法。
3. 【請求項３】 作業に要する第１の期間に含まれる第２
   の期間を入力手段によって入力し、記憶手段に格納され
   ている作業工程データを用い、演算処理手段によって第
   １の期間内で作業工程を調節することにより第２の期間
   に対して資源の量を平準化することを特徴とする工程計
   画作成支援方法。
4. 【請求項４】 記憶手段に格納されている作業工程デー
   タを用い、演算処理手段によって、表示手段に表示され
   ている資源山積みデータに対応して指定された第１の期
   間に含まれる第２の期間に対して資源の量を平準化する
   ことを特徴とする工程計画作成支援方法。
5. 【請求項５】 記憶手段に格納されている資源山積みデ
   ータと作業工程データを用い、演算処理手段によって、
   第１の期間中に含まれる第２の期間内の資源の量の凸凹
   の凸の原因となっている作業工程が凸を減少させ凹を埋
   めるように第一の期間内で作業工程データの調節を繰り
   返して、第２の期間に対して資源の量を平準化すること
   を特徴とする工程計画作成支援方法。
6. 【請求項６】 作業に要する第１の期間に含まれる第２
   の期間を入力手段によって入力し、演算処理手段によっ
   て初期作業工程データを作成して第２の期間に対して資
   源の量を平準化するよう第１の期間内の作業データを調
   節して作業工程データを更新することを特徴とする工程
   計画作成支援方法。
7. 【請求項７】 作業に要する第１の期間に含まれる第２
   の期間を入力手段によって入力し、記憶手段に格納され
   ている作業工程データを用い、演算処理手段によって第
   １の期間内で作業工程を調節することにより第２の期間
   に対して資源の量が平準化されるよう作業データを調節
   し、平準化後の資源山積みデータと調節後の第１の期間
   内の作業工程データを表示装置に表示することを特徴と
   する工程計画作成支援方法。
8. 【請求項８】 作業に要する第１の期間に含まれる第２
   の期間を入力する入力手段と、第１の期間に対する作業
   工程データを作成する工程データ作成手段と、前記作業
   工程データを用い第１の期間に含まれる指定された第２
   の期間に対して資源の量が平準化された修正作業工程デ
   ータを作成する平準化手段とを備えることを特徴とする
   工程計画作成支援装置。
9. 【請求項９】 作業に要する第１の期間に含まれる第２
   の期間を入力する入力手段と、第１の期間に対する作業
   工程データを作成する工程データ作成手段と、前記作業
   工程データを用い第１の期間に含まれる指定された第２
   の期間に対して資源の量が平準化された修正作業工程デ
   ータを作成する平準化手段と、修正作業工程データを用
   い第１の期間の資源山積みデータを作成する資源山積み
   データ作成手段とを備えることを特徴とする工程計画作
   成支援装置。
10. 【請求項１０】 工程計画立案対象となる作業の全期間
    を複数に区分する期間を入力させる入力手段と、作業工
    程データを格納する記憶手段と、該作業工程データを用
    いて全期間における資源の量が最も平準化され且つ各区
    分期間においても各々資源の量を平準化するように作業
    データを調節する演算処理を行う演算処理手段と、該演
    算処理結果による立案計画案を画面に表示する表示手段
    とを備えることを特徴とする工程計画作成支援装置。