JPH10161708A

JPH10161708A - 生産制御装置

Info

Publication number: JPH10161708A
Application number: JP8334974A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Toba; 弘康鳥羽
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: GB9725466D0; JP3211689B2; GB2319860A; KR19980042903A; US5993041A; KR100275639B1

Abstract

(57)【要約】【課題】連続する工程上でバッファ容量制約を満たすよ
うに各設備群での作業開始を制御し連続工程設備群での
設備能力を活用し個々のロット属性に基づく作業着手ス
ケジュールを可能とした生産制御装置の提供。【解決手段】工程手順上連続する有限バッファ設備群に
存在するロット毎に作業予定スケジュールを管理するロ
ットスケジュール管理手段、連続有限バッファ設備群の
設備毎に稼働停止予定スケジュールと作業予定スケジュ
ールを管理する設備スケジュール管理手段、有限バッフ
ァを有する設備群毎に利用予定スケジュールを管理する
バッファスケジュール管理手段、工程手順上連続する有
限バッファ設備群連続区間に投入されたロットのスケジ
ュールを立案する連続工程スケジューリング手段、有限
バッファ設備群に到着したロットについて作業実施を制
御する進捗制御手段を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産制御装置に関
し、特に、生産設備での作業待ちロットの数が待ちロッ
トを格納するバッファ（保管柵）の容量を越えないよう
に作業着手を制御することが望まれる複数の生産設備群
からなる生産ラインのロットフローを制御する生産制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生産システムでは、ロットの作業を実施
する設備、作業者、治具等の資源を利用して、作業を実
施する。これらの資源は、それぞれ固有の作業能力を持
ち、個別の稼働計画に基づいて運用が行われる。生産シ
ステムでは、作業対象となるロットが日々投入され、生
産システムは、予め決められた工程手順に基づいて、生
産システムの作業資源を用いて工程作業を開始する。

【０００３】複数の設備群から構成される生産ラインに
おいては、或る工程の設備群に到着し作業の済んだロッ
トは、次工程の設備群に搬送される。その際、搬送先の
設備群の能力が充分ある場合には、その設備群で直ちに
作業が開始される。他方、搬送先の設備群の能力が不足
している場合には、搬送されてきたロットは、その設備
群の前に作業待ちの行列を形成して処理を待つことにな
る。

【０００４】このため、各設備群の前には、各々の設備
能力とロット投入計画との関係によっては、然るべき待
ちロットが発生することがある。これらの待ちロットを
格納するために、一般的な生産ラインにおいては、各設
備群に、大小の保管棚、即ちバッファが設けられてい
る。

【０００５】バッファは、一般にはその容量（一種の作
業資源）に制限があり、生産制御システムは全ての設備
群でバッファの容量を超えないように、ロット進捗制御
を行い、仕掛量を管理する必要がある。

【０００６】従来、一部の生産ラインでは、待ちロット
数がバッファの容量を超過しそうになった場合、仮保管
棚を用意して、作業員により一時的に待ちロットを収容
する等の対応がなされていた。

【０００７】しかしながら、例えば、大型液晶パネルを
生産するラインにおいては、液晶パネルサイズが大き
く、さらにパネルの重量がかさむことから、ロット単位
での作業員によるハンドリングが困難であるため、生産
ラインの自動化が進んでいる他、生産ラインの空きスペ
ースやレイアウトの問題で、仮保管棚を置くスペースを
用意したり、ロットを大量に保管する大容量バッファを
用意することが難しいため、設備での作業や搬送作業に
おいて、次工程搬送先の設備群の待ちロット数が、設備
群毎に定められたバッファ容量を超えることがないよう
に、各設備でのロットの作業着手を自動制御することが
望まれる。

【０００８】従来、生産ラインのロットフロー制御の自
動化については、例えば特開平５−１２２９８号公報等
に、前工程設備群から本工程設備群へ到着予定のロット
をも把握して、作業優先度の高いロットの効率的なロッ
トフローを実現するなど種々の方法が提案されている。
また、例えば特開平７−１２９６７２号公報には、目標
とする入庫量に実際の作業進捗を追従させるための生産
制御方式が提案されている。

【０００９】一方、従来、バッファ容量を考慮した生産
ラインのロットフロー制御については、例えば次工程設
備群の処理待ちロットを見て作業着手を制御する方式に
ついて、文献⁽¹⁾（Ｂ．Ｒ．チビッツ著、「ルールベー
スシステムを用いたフレキシブルな半導体製造ラインシ
ミュレーション」、ＩＢＭ研究開発ジャーナル、第３７
巻、第４号、１９９３年６月、第５０７乃至５２１頁
（Ｂ．Ｒ．Ｔibbitts：“Ｆlexible simulation of
a complex semiconductor manufacturing line us
ing a rule-based system”，ＩＢＭＪ．ＲＥＳ．
ＤＥＶＥＬＯＰ．Ｖol．37，Ｎo．4，Ｊuly 1993，p
p．507 to 521))において、ルールベース機構を適用
したフロー制御のモデル化例が示されている。このフロ
ー制御モデルでは、連続する設備群の間で、（１）次工
程設備群へのロット着手制御、（２）前工程設備群から
のロット着手制御により、かんばん方式のフロー制御を
実現している。

【００１０】さらに、文献⁽²⁾（ヘンリーダンジェロ、
ミカエルカルマニス、スーザンフィンガー、アントン
マーベリック、ヤニスＡフィリス、及び、エドワ
ードラムスデン著、「ストレージを考慮した不確定要
素を含む生産ラインのイベント駆動モデル」、国際生産
研究ジャーナル、１９８８年、第２６巻、第７号、第１
７７３乃至１１８２頁（HENRY D'ANGELO，MICHAEL CA
RMANIS，SUSAN FINGER，ANTON MARVRETIC，YANNIS
A．PHILLIS，EDWARD RAMSDEN：“Event-driven model
of unreliable production lines with storag
e”，INT．J．PROD．RES．，1988 VOL．26，NO．7，11
73−1182))と、文献⁽³⁾（バシリスＳコイコロウ、及
び、ヤニスＡフィリス著、「バッファを考慮した生
産ラインの厳密な離散事象モデルと制御方策」、アイト
リプルイー自動制御部会会報、第３６巻、第５号、１９
９１年、第５１５乃至５２７頁（Ｖassilis Ｓ．Ｋoui
koglou，Ｙannis Ａ．Ｐhillis：Ａn Ｅxact Ｄis
crete-Ｅvent Ｍodeland Ｃontrol Ｐolicies for
Ｐroduction Ｌines with Ｂuffers，ＩＥＥＥ
Ｔrans on Ａutomatic Ｃontrol，ＶＯＬ．36，Ｎ
Ｏ．5，1991，pp515to 527))では、ＢＣ制御下の生産
システムの能力評価手法について記載されている。能力
評価の手段に、主眼をおいて作業対象となるロットを明
示的にモデル化せずに、設備、バッファの状態変化時に
着目し、設備の可能稼働時間と、設備スループットと、
から、設備での作業数を割り出し、能力評価を実現して
いる。具体的には、バッファ水準の制御は、設備スルー
プット調整によって、間接的に実現されている。またバ
ッファブロック発生の時刻の計算は、予めスループット
を基に計算しておき、設備メンテナンス、故障や、バッ
ファブロックが発生した時点に、バッファ水準の制御、
作業着手制御のためのスループット調整や設備状態、バ
ッファ状態の更新を、状態変化が発生した前後設備群に
対して実施する他、状態変化の時間区間とスループット
を基に作業ロットを求めている。

【００１１】さらに、特開平８−１７９８０８号（特願
平６−３２０３１０号）公報に記載の明細書では、「従
来技術」として、次工程設備群の待ちロットがバッファ
容量を超えないことを保証するために、本工程設備群Ｒ
Ｇ_iの次工程設備群ＲＧ_i+1のバッファ容量をＳ_i+1と
し、時刻ｔのＲＧ_i+1の作業待ちロット数をＮ_i+1（ｔ）
とし、ＲＧ_i+1の前工程設備群となりうる設備群をＲＧ
_prevOi+1 ^jとし、ＲＧ_prevOi+1 ^jの作業中仕掛ロットの中
で、次工程がＯ_i+1となるロットの数をＮ
_prevOi+1 ^j（ｔ）とするとき、次式（１）で示される条
件を作業着手可否の判定基準として利用したフロー制御
について記載されている。

【００１２】

【数１】

【００１３】また、上記特願平６−３２０３１０号明細
書では、「従来技術」として、収容ロット容量が制限さ
れたバッファを有する場合の予測した仕掛量を基にした
自動ロットフロー制御装置が示されている。

【００１４】さらに、特願平７−２１４１６０号明細書
では、予測した仕掛量を基にしたバッファが存在しない
場合のロットフロー制御装置が示されている。

【００１５】さらに、バッファを考慮するために、上記
特願平６−３２０３１０号明細書に示されているスケジ
ューリング方式を、上記特願平７−２１４１６０号明細
書に示された従来技術に組み合わせて適用する方式も考
えられる。

【００１６】一方、従来、バッファ容量を考慮した生産
ラインのスケジューリングに関して、文献⁽⁴⁾（玉置
久、及び、西川義一著、「バッファ容量を考慮したスケ
ジューリング問題のモデル化手法」、１９９５年刊計測
自動学会論文集第３１巻、第７号、第９３３乃至９４
０頁）では、バッファ容量を考慮したスケジューリング
問題を混合整数計画問題として定式化し、選択グラフモ
デルに置き換えたり、タイムペトリネットに置き換える
方法、ガントチャートモデルに置き換える方法に記載さ
れている。

【００１７】上記文献⁽³⁾において、ガントチャートモ
デルでは、直前のバッファにロットが１つ以上入れられ
る時刻の最大値をｔ₁、直後のバッファに空きができる
時刻をｔ₂、使用する設備が空く時刻をｔ₃とした時に
（それぞれ未定の場合は∞）、ｍａｘ（ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃）＜∞ を満たす最早開始可能時刻ｍａｘ（ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃）
と、最早終了可能時刻により定められる最早処理可能時
間区間を求めることによって、スケジューリングする方
法についてふれられている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の有限バッファ容量制約下のロットフロー制御方
式には、それぞれ次に示すような問題点を有している。

【００１９】上記特開平５−１２２９８号公報や、上記
特開平７−１２９６７２号公報等に提案されている生産
ラインのロットフロー制御の自動化を目的とした従来の
生産制御方式では、各設備群のバッファ容量の制限を考
慮したロットフロー制御を行っていない。

【００２０】従って、既存のロットフロー制御を有限容
量バッファを有する生産ラインに適用した場合には、各
バッファの容量以下に待ちロットの発生を抑えることは
困難である。このため、生産ラインにおけるロットフロ
ー制御は自動化に頼らずに人手で実施されているのが現
状であり、所期の目標である生産制御の自動化ができな
いという問題があった。

【００２１】また、文献⁽¹⁾（「ルールベースシステム
を用いたフレキシブルな半導体製造ラインシミュレーシ
ョン」）に示された、従来のかんばん方式フロー制御を
適用した場合、バッファが空いてから前工程への作業着
手が伝えられるため、前工程設備群で作業着手されたロ
ットが最終的にバッファを満たすまでに、前工程設備群
での作業時間相当のタイムラグが発生する。特に、前工
程設備での作業時間が長い時に、単位時間当たりの作業
数が減少し、作業を円滑に進める制御が困難になるとい
う問題点を有している。

【００２２】次に上記文献⁽²⁾（「ストレージを考慮し
た不確定要素を含む生産ラインのイベント駆動モデ
ル」）と上記文献⁽³⁾（「バッファを考慮した生産ライ
ンの厳密な離散事象モデルと制御方策」）に示された従
来方式においては、１工程（設備群）に１設備を想定し
た処理モデルになっており、１工程（設備群）に複数設
備のライン形態において設備毎にスループットが違った
り、設備毎にメンテナンス期間が違うという、一般的な
生産ラインの問題に対処するには、設備群単位のスルー
プットの調整、メンテナンス期間、故障期間等の扱いを
変更しなければならないため、結果として、この従来方
式をそのまま適用することはできない、という問題点を
有している。

【００２３】また、この従来方式は、一般的な生産ライ
ンでよくみられる、作業着手後に、設備拘束をしない後
段取作業時間や、次工程への搬送時間を考慮していな
い。上記した後段取作業時間や、搬送時間の存在は、設
備群でのスループット調整と実際のバッファ仕掛推移の
間にタイムラグを発生させる。このため、正確な作業ロ
ット数が計算できないため、適切なバッファの仕掛ロッ
ト数が予測できず、所期の目標であるフロー制御ができ
ないという問題があった。

【００２４】さらに、処理の高速化のために、生産ライ
ンでの作業対象物（ロット）を明示的にモデル化せず
に、計算により作業数を求める方式をとっており、実際
のフロー制御に適用される個々のロットの属性（品種、
作業条件、作業優先度等）を考慮できない。

【００２５】元々、フロー制御を目的としていない従来
技術では、所期の目的である作業ロットのフロー制御を
行うことができないという問題があった。

【００２６】また、上記特願平６−３２０３１０号明細
書において「従来の技術」として示されている従来のフ
ロー制御方式では、次工程バッファ容量の制約を満たす
ために、次工程設備群バッファでの待ちロット数と、当
該バッファへ到着予定の処理中ロット数と、の総和を、
次工程バッファの仕掛量とみなし、この仕掛量を、次工
程バッファの容量以下に保つように、現工程設備での作
業着手の可否を決定している。

【００２７】この作業着手決定方法は、次工程バッファ
容量の遵守を保証するものの、仕掛量を、実際のバッフ
ァ滞留量よりも多めに見積もる傾向があった。例えば、
次工程バッファ容量が、その前工程設備群の設備数以下
になる状況では、バッファへの滞留が発生しない程度、
次工程設備群の処理能力が高くても、前工程設備群で処
理されるロットの数は次工程バッファ容量以下に制限さ
れるため、実際には、次工程バッファに余裕があり、作
業が実施可能であるにもかかわらず、作業着手が保留さ
れる可能性が高くなる。

【００２８】そして、前工程設備群でのロット作業開始
から、ロット次工程設備群に到着するまでの時間が長く
なるほど、新規作業着手が抑制される時間（タイムラ
グ）は大きくなり、作業を円滑に進める仕掛制御の実施
が困難になる。

【００２９】結果として、純粋な生産能力よりも低い能
力で設備を稼働させることになり、作業時間が長い設備
群では、作業を待つ仕掛は、必然的に増加を続け、やが
てバッファ容量が満たされて、前工程設備群の作業をも
保留し、最終的に、システム全体の作業進捗を停滞させ
る、という問題点を有している。

【００３０】また、特願平６−３２０３１０号明細書に
示されている従来技術では、予測した次工程設備群の仕
掛量をもとに作業着手制御を実施して、次工程バッファ
容量を活用するロットフロー制御を実現している。とこ
ろが、工程手順上で、同制御を連続して適用する設備群
の数が３以上になる場合に、この従来技術では、３番目
以降の設備群での作業可否を予測できない場合がある。

【００３１】例をあげて説明すると、１番目の設備群で
の作業着手時に、２番目の設備群のバッファの状態と２
番目の設備群で利用できる設備の状態のみで作業着手可
能と判断できても、実際に、２番目の設備群に到着して
作業着手する際には、３番目の設備群のバッファと、利
用できる設備の状態により、作業着手の可否が決定され
る。同様に、３番目の設備群での作業着手は、４番目の
設備群の状態により、４番目の設備群での作業着手は、
５番目の設備群の状態により決定され、以下同様にし
て、ｉ番目の設備群での作業着手はｉ＋１番目の設備群
の状態により決定される。

【００３２】結果として、有限バッファを有する設備群
が連続する場合、連続区間内の設備群での作業着手は、
連続区間内の作業着手工程以降の全ての設備群の状態を
把握して、その各工程設備群において、有限バッファ制
約を満たすことが必要となる。

【００３３】上記従来技術を、有限バッファを有する設
備群が３以上連続する生産ラインに適用した場合、３番
目の設備群の状態を考慮せずに、２番目の設備群の着手
が行われるため、３番目以降の設備群バッファにおい
て、収容ロットの数が設備群のバッファ容量を超えて、
所期の目標であるバッファ容量を遵守する制御ができな
い、ことがある。すなわち、３つ以上連続する工程区間
で作業着手制御を適用する場合に、従来技術による設備
群の作業着手可否判定だけでは、連続工程区間のバッフ
ァ容量を遵守させるスケジュールの立案を保証できな
い、という問題点を有する。

【００３４】さらに、上記特願平７−２１４１６０号明
細書に記載されている従来技術をバッファを有するライ
ンのフロー制御に適用すると、各設備群バッファを使用
することなく作業着手制御が行われるため、所期の目標
であるバッファ容量を遵守する制御ができなかった。ま
た、連続して制御を適用する設備群でスケジュールが立
案できないときに作業着手が抑えられるため、作業報告
数が低下し生産効率をおとすという問題があった。

【００３５】さらに、上記特願平７−２１４１６０号明
細書に記載されている装置に、上記特願平６−３２０３
１０号明細書に示されている従来のスケジューリング方
式を適用した場合、制御を適用する連続工程設備群の中
で、最初に発生したボトルネック設備群において、全設
備の稼働時間とバッファの容量がフルに活用される。

【００３６】しかし、ボトルネック状態の発生以降は、
ボトルネック設備群となる工程よりも前工程の設備群の
バッファは活用されることなく推移するため、所期の目
標である、バッファ容量を遵守する制御ができず、生産
効率を低下させるという問題がある。

【００３７】また、文献⁽⁴⁾（「バッファ容量を考慮し
たスケジューリング問題のモデル化手法」）に示された
スケジューリングの生産制御への適用を考えた場合、混
合整数計画問題に基づく従来方式では、同混合整数計画
問題を作業実施の都度、実時間で問題を解く必要があ
り、必ずしも実用的ではない。

【００３８】また、同文献⁽⁴⁾において、ガントチャー
トモデルに示されたスケジューリング方策に基づく従来
技術においては、直前のバッファにロットが１つ以上入
れられる時刻の最大値ｔ₁、直後のバッファに空きがで
きる時刻ｔ₂、使用する設備が空く時刻ｔ₃とした時に
（それぞれ未定の場合は∞）、ｍａｘ（ｔ₁、ｔ₂、
ｔ₃）＜∞を満たす最早開始可能時刻ｍａｘ（ｔ₁、
ｔ₂、ｔ₃）と最早終了可能時刻により定めているため、
連続する設備での作業着手制御によるタイムラグ発生を
回避することはできるが、作業着手する設備群とその次
工程設備群という局所的な情報のみ利用してスケジュー
リングしているため、３工程以上連続する有限バッファ
設備群への作業着手制御を施した場合に、最早処理可能
時間区間を求めるスケジューリング方策で作業着手を決
定しても、上記特願平６−３２０３１０号明細書に示さ
れた従来技術が抱える、問題として指摘した、連続工程
でのバッファ遵守スケジューリングが実施できないとい
う理由で、所期の目標であるバッファ容量を遵守する制
御ができない、という問題があった。

【００３９】また、上記した従来技術の多くは、前後工
程設備群の局所的な情報によって作業着手の制御をして
いるため、例えば、作業着手制御によって作業着手抑制
の連鎖が発生すると、作業進捗のデッドロックによる作
業完全停止等の事態に陥る、ということから、本質的に
免れられなくなる。すなわち、局所的情報に基づく作業
着手制御を行う従来技術の多くは、デッドロック状態を
回避するのに必要な、数工程の設備群にわたる大域的な
情報による作業着手を実施していないため、作業進捗の
デッドロック状態に陥りやすくなる、という問題点を有
している。

【００４０】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、連続する工程上
で、設備群の前で作業を待つロットの数を同設備群のバ
ッファ容量以下に保つという制約を満たすように、各設
備群の設備での作業開始を制御するとともに、上記連続
工程設備群での作業開始を過度に抑制することなく、設
備能力を活用しながら、個々のロット属性に基づいた作
業着手スケジューリングを実行可能とした生産制御装置
を提供することにある。

【００４１】また、本発明の別の目的は、上記連続工程
設備群での作業を、デッドロックを確実に回避して進捗
させられるような生産制御装置を提供することにある。

【００４２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の生産制御装置は、以下のような構成を備えている。

【００４３】本発明は、工程手順上連続する有限バッフ
ァ設備群に存在するロット毎に、該連続有限バッファ設
備群での作業予定スケジュールを記憶部に記憶管理する
ロットスケジュール管理手段と、連続有限バッファ設備
群の設備毎に稼働停止予定スケジュールと、作業予定ス
ケジュールを記憶部に記憶管理する設備スケジュール管
理手段と、有限バッファを有する設備群毎にバッファの
利用予定スケジュールを記憶部に記憶管理するバッファ
スケジュール管理手段と、工程手順上連続する有限バッ
ファ設備群連続区間に入ってきたロットや、該連続区間
内で、区間途中からの作業予定スケジュールが未定のロ
ットに対して、該連続区間内で未定の作業スケジュール
をすべて立案するか、もくしは途中で無期限滞留するス
ケジューリングを立案する連続工程スケジューリング手
段と、バッファに収容するロットの容量が制限される有
限バッファ設備群に到着したロットについて、前記連続
工程スケジューリング手段によってあらかじめ決定され
確定しているロット作業予定スケジュールに基づいて作
業の実施を制御したり、ロット処理を完了した設備で次
に処理するロットについて、あらかじめ確定している設
備スケジュールに基づいて次に実施する作業を制御する
進捗制御手段と、連続工程スケジューリング手段によっ
て立案した各スケジュールと実際のスケジュールの違い
が発生した場合に、立案したスケジュールの食い違い部
分を、実際のスケジュールに従って訂正するスケジュー
ル訂正手段とを備える。

【００４４】また本発明は、好ましくは、上記した生産
制御装置において、連続工程スケジューリング手段に各
設備のロット作業スケジューリングを実施したり、同バ
ッファの利用スケジューリングを実施するために、各生
産設備の遊休停止期間が最小になるような作業設備と作
業時間を選ぶ前記、設備遊休最小スケジューリング手段
と、前工程設備群での作業時間区間を指定した時刻以降
に実施できる作業時間区間に変更する前記、前工程設備
スケジュール変更手段と、指定した設備群に無期限滞留
させる前記、無期限滞留スケジューリング手段を備え
る。

【００４５】さらに、本発明は、上記した生産制御装置
において、生産ラインに初期仕掛作業ロットが存在する
場合に、該ロット作業にかかるロット、設備、バッファ
スケジュールを作成するため、初期動作時に外部装置よ
り生産計画、生産ライン情報、仕掛ロット情報等を得
て、各初期仕掛ロットに対する生産制御開始時刻以降の
ロットスケジュールタイムテーブルや、設備毎の設備ス
ケジュールタイムテーブルや、バッファ毎のバッファス
ケジュールタイムテーブルを立案設定して、制御の準備
を行う初期状態設定手段を備える。

【００４６】そして、本発明は、上記した生産制御装置
において、ロットスケジュール、設備スケジュール、バ
ッファスケジュールのそれぞれを各工程のスケジュール
が仮決定する都度登録し、また、スケジュールの部分的
変更、無効化をする都度変更や無効化を実施しながら、
連続する有限バッファ設備群連続区間全工程のロットス
ケジュール、設備スケジュール、バッファスケジュール
を立案する連続工程スケジューリング手段を備える。

【００４７】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。

【００４８】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
生産制御装置１の構成を示すブロック図である。図１を
参照すると、本発明の第１の実施の形態に係る生産制御
装置１は、生産制御装置１の外部に設けられる、同種生
産設備の集合たる設備群を制御する装置、設備を制御す
る装置、設備、設備群の作業待ちロットを収容するバッ
ファを制御する装置、バッファ装置等からなる外部装置
２と、の間で伝送線等を介して種々の要求信号、制御信
号等の情報の入出力を行う入出力部１１と、バッファに
収容するロットの容量が制限される有限バッファ設備群
において、各設備で処理するロットの作業着手を制御し
たり、バッファの利用制御を実行する作業着手制御部１
２と、各設備のロット作業スケジューリングを実行した
り、バッファの利用スケジューリングを実行するスケジ
ューリング部１３と、生産計画、生産ライン情報を外部
装置２より得て、各種設定処理を行う状態設定部１４
と、バッファに収容するロットの容量が制限される設備
群のバッファに滞留するロットの滞留スケジュール、設
備のメンテナンス等を含めた設備のスケジュール、ロッ
トの作業スケジュール等のスケジュールや、ロット、工
程手順等を記憶格納する記憶部１５と、を備えて構成さ
れている。

【００４９】また、作業着手制御部１２は、設備群に到
着したロットの設備での作業着手要求に対して、スケジ
ューリング部１３によって決定され予め確定しているロ
ット作業予定スケジュールに基づいて、作業の実施を制
御したり、ロット処理を完了した設備からの作業着手要
求に対して、予め確定している設備スケジュールに基づ
いて次に実施する作業を制御する進捗制御手段１２１
と、工程手順上連続する有限バッファ設備群に存在する
ロット毎に、該連続有限バッファ設備群での作業予定ス
ケジュールを記憶部１５に記憶管理するロットスケジュ
ール管理手段１２１１と、連続有限バッファ設備群の設
備毎に稼働停止予定スケジュールと、作業予定スケジュ
ールを記憶部１５に記憶管理する設備スケジュール管理
手段１２１２と、有限バッファを有する設備群毎にバッ
ファの利用予定スケジュールを記憶部１５に記憶管理す
るバッファスケジュール管理手段１２１３と、を含んで
いる。

【００５０】更に、スケジューリング部１３は、工程手
順上連続する有限バッファ設備群の連続区間に入ってき
たロットや、該連続区間内で、区間途中からの作業予定
スケジュールが未定のロットに対して、設備遊休最小ス
ケジューリング手段１３１１と、前工程設備スケジュー
ル変更手段１３１２と、無期限滞留スケジューリング手
段１３１３によって、該連続区間内で未定の作業スケジ
ュールをすべて立案するか、もしくは途中で無期限滞留
するスケジュールを立案する連続工程スケジューリング
手段１３１と、各生産設備の遊休停止期間が最小になる
ような作業設備と作業時間を選ぶ、設備遊休最小スケジ
ューリング手段１３１１と、前工程設備群での作業時間
区間を指定した時刻以降に実施できる作業時間区間に変
更する、前工程設備スケジュール変更手段１３１２と、
指定した設備群に無期限滞留させる、無期限滞留スケジ
ューリング手段１３１３と、を含む。

【００５１】更に、状態設定部１４は、初期動作時に外
部装置２より生産計画、生産ライン情報、仕掛ロット情
報等を得て、各初期仕掛ロットに対する生産制御開始時
刻以降のロットスケジュールタイムテーブルＴ１２１１
や、設備毎の設備スケジュールタイムテーブルＴ１２１
２や、バッファ毎のバッファスケジュールタイムテーブ
ルＴ１２１３を立案設定して、生産制御実施の準備を行
う、初期状態設定手段１４１と、設備での作業終了時
に、実際のスケジュールと各予測スケジュールとの食い
違い部分を、実際のスケジュールに従って訂正するスケ
ジュール訂正手段１４２と、を含む。

【００５２】なお、図１中に示される符号Ｓ１〜Ｓ９
は、入出力部１１を通じて生産制御装置１と外部装置２
との間で授受される信号の例を示し、このうち、Ｓ１
は、生産制御装置が制御対象とする生産ラインの初期状
態と、生産計画等のパラメータを通知する初期設定要求
制御信号、Ｓ２は、当該生産制御装置１が制御対象とす
る工程手順上連続する、有限バッファ設備群連続区間内
の各バッファへロットが到着したことを報告し、作業着
手を要求するバッファ到着作業着手要求制御信号、Ｓ３
は、該連続区間内の各設備群の設備での作業が完了した
ことを報告し、作業着手を要求する設備作業着手要求制
御信号、Ｓ４は、該連続区間内において、設備作業スケ
ジュールや、設備稼働停止予定スケジュール、バッファ
利用スケジュール等の変更があったときに、外部装置２
から通知される予定変更要求制御信号、Ｓ９は、生産ラ
インの状態や生産計画等の変更があったときに、外部装
置２から通知される状態設定要求制御信号であり、これ
らは生産制御装置１への入力情報となる。

【００５３】また、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８は、生産制
御装置１の出力情報となるもので、Ｓ５は、該連続区間
内の各設備群に出される作業開始指示制御信号、Ｓ６
は、該連続区間内の各設備群に出される作業開始保留制
御信号、Ｓ７は、外部装置２への情報要求制御信号であ
り、Ｓ８は、予定変更要求制御信号Ｓ４の応答としての
予定変更制御信号であり、装置外部に変更スケジュール
内容を伝えるものである。

【００５４】なお、入出力部１１を通じて他の各種の情
報が入出力されるが、図１では省略されている。

【００５５】また、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、
Ｓ２０、Ｓ２１は、生産制御装置１の構成要素間で授受
される信号の例を示している。

【００５６】Ｓ１０は、入出力部１１から進捗制御部１
２に対してロット作業の着手を要求する際に通知される
作業着手要求制御信号、Ｓ１１は、入出力部１１からス
ケジューリング部１３に対してロットの作業スケジュー
ル立案を要求する際に通知されるスケジューリング要求
制御信号、Ｓ１２は、スケジューリング部１３からスケ
ジュール立案が完了したことを作業着手制御部１２の進
捗制御手段１２に通知するスケジューリング完了信号、
Ｓ１３は、進捗制御部１２１から作業進捗制御が完了し
たことを入出力部１１に通知する進捗制御完了信号、Ｓ
２０は、生産制御パラメータの初期化設定を要求する際
に、入出力部１１から状態設定部１４に対して通知され
る初期化要求制御信号、Ｓ２１は、外部装置２から予測
スケジュールの変更を要求された際に、状態設定部１４
に対してスケジュールの訂正要求を通知するスケジュー
ル訂正要求制御信号である。

【００５７】以下、この実施形態に係る生産制御装置１
の全体の動作および各部の機能を説明する。

【００５８】まず、説明のために、図２に、生産制御装
置１が制御対象とする、有限バッファ制約のある設備群
を含む生産ラインの一例を示す。

【００５９】図２を参照すると、この生産ラインは、設
備群１、設備群２、…、設備群１０（Ａ）をもち、設備
群１は、設備１１、設備１２、…、設備１５を擁し、設
備群２は、設備２１、設備２２、…、設備２５を擁し、
同様にして、設備群３、…、設備群１０（Ａ）はそれぞ
れ設備を５台擁している。

【００６０】設備群１は、バッファ容量に制限のないバ
ッファ１をもち、一方、設備群１以外の設備群は、有限
バッファ制約のバッファ２、バッファ３、…、バッファ
１０をもつ。この生産ラインで生産される製品は、設備
群１、設備群２、…、設備群１０の順番に作業する工程
を持ち、それぞれ工程１、工程２、…、工程１０とな
る。

【００６１】この生産ラインに投入されたロットは、上
記工程手順の先頭工程の設備群、設備群１から同設備群
に属する設備を用いて作業が開始され、該工程手順に従
って、次々と作業が進められる。各設備群に到着したロ
ットは一時的にバッファに蓄えられ、到着先の設備群
が、（Ａ）有限バッファ制約のない設備群であって、な
おかつ、有限バッファ制約のある設備群の前工程設備群
であるような設備群である場合、もしくは、（Ｂ）有限
バッファ制約のある設備群である場合、の前記条件
（Ａ）、（Ｂ）いずれかを満たす場合には、生産制御装
置１は、ロットのフロー制御を実行する。

【００６２】図２において、上記条件（Ａ）、（Ｂ）を
満たす設備群について、条件（Ａ）を満たす設備群は設
備群１であり、条件（Ｂ）を満たす設備群は設備群２、
３、…、設備群１０となる。

【００６３】次に本発明の実施の形態に係る生産制御装
置１の初期動作を説明する。なお本発明の実施の形態に
係る生産制御装置１は、動作開始時に状態設定部１４の
初期状態設定手段１４１により、制御対象となる生産ラ
インの情報として、生産ラインで処理されるロットの製
品情報、工程手順情報、工程情報、設備群・設備情報、
バッファ情報、設備停止情報、設備での作業時間情報、
設備のディスパッチングルール、設備の割り当てルール
等の生産制御パラメータ、処理中、処理待ち状態、搬送
中ロット等の仕掛情報、ロット投入計画等、の情報を外
部装置２より入出力部１１を介して得て、記憶部１５に
保管、管理する。

【００６４】生産制御装置１の外部で管理されるこれら
の生産情報が変化すると、その変化内容が、状態設備要
求制御信号Ｓ９により生産制御装置１に伝えられ、記憶
部１５に格納される生産情報を常に新しい内容に更新す
る。

【００６５】図３は、本発明の一実施例として、作業着
手制御部１２とスケジューリング部１３がロット毎の有
限バッファ工程の各設備群での作業進捗およびバッファ
への到着時刻のスケジューリングに使用するロットスケ
ジュールタイムテーブルＴ１２１１の一例を示す。

【００６６】このようなロットスケジュールタイムテー
ブルＴ１２１１は、ロット毎に記憶部１５に格納されて
いる。図３にその内容の一例を示すロットスケジュール
タイムテーブルＴ１２１１は、ロット名称ＬＯＴ１２３
４のロット情報から参照されている。

【００６７】図３を参照すると、タイムテーブルＴ１２
１１は、連続する有限バッファ設備群工程毎の工程名
称、設備群名称、作業予定設備名称と、各工程設備への
到着時刻と、開始時刻、解放時刻、終了時刻、とから構
成されるレコードの集合である。

【００６８】このロットタイムテーブルＴ１２１１の各
工程レコードにおいて、「到着時刻」は、ロットのスケ
ジュール立案時に、各工程設備群における各設備での標
準的な設備拘束時間と標準的な作業時間とに基づいて計
算した各工程への予測到着時刻を、「開始時刻」は、各
工程の設備群で作業が開始される予測開始時間を、「解
放時刻」は、各工程の設備群で作業が開始される予測解
放時間を、「終了時刻」は、各工程の設備群での作業が
終了する予測終了時刻を、それぞれ示しておる。

【００６９】図３を参照して、例えばロットＬＯＴ１２
３４の工程ＲＧ０２、設備群ＲＧ２での作業予定は時刻
６０００に到着し、設備Ｍ２０００３により時刻６００
０に作業を開始し、時刻８０００に設備を解放し、時刻
９０００に作業を終了することを示している。

【００７０】図４は、本発明の一実施例として、設備の
利用スケジュールを立案する際に使用する設備スケジュ
ールタイムテーブルＴ１２１２の一例を示す。このよう
な設備スケジュールタイムテーブルＴ１２１２は設備毎
に記憶部１５に格納されている。

【００７１】図４を参照すると、設備スケジュールタイ
ムテーブルＴ１２１２は、設備名称Ｍ２０００３の設備
情報から参照されている。このタイムテーブルＴ１２１
２は、開始時刻、解放時刻とから構成されるレコードの
集合である。

【００７２】このタイムテーブルの各レコードにおい
て、「開始時刻」は、設備停止や、設備での作業予測開
始により、設備が利用できなくなることが予想される予
測開始時刻を、「解放時刻」は、設備停止終了や、設備
での作業予定開始により、設備が利用できなくなること
が予想される予測開始時刻を、それぞれ示している。

【００７３】図４を参照して、例えば設備Ｍ２０００３
の該タイムテーブルＴ１２１２において、ロットＬＯＴ
１２３４による、設備拘束開始時刻は６５００、設備解
放時刻は８０００となることを示している。

【００７４】図５は、本発明の一実施例として、有限バ
ッファの利用スケジュールを立案する際に使用するバッ
ファスケジュールタイムテーブルＴ１２１３の一例を示
す。このようなバッファスケジュールタイムテーブルＴ
１２１３はバッファ毎に記憶部１５に格納されている。

【００７５】図５を参照すると、バッファスケジュール
タイムテーブルＴ１２１２は、設備群名称ＲＧ０２の有
限バッファ２（Ｓｔｏｃｋｅｒ２）の情報から参照され
ている。このタイムテーブルＴ１２１３は時刻、滞留量
とから構成されるレコードの集合である。

【００７６】このタイムテーブルＴ１２１３の各レコー
ドにおいて、「滞留量」は、バッファ内のロットの滞留
量を、「時刻」は、バッファ内のロットの滞留量が変化
する時刻を、それぞれ示している。

【００７７】図５を参照して、例えば有限バッファＳｔ
ｏｃｋｅｒ２の該タイムテーブルＴ１２１３において、
ロットＬＯＴ１２３４による、滞留量変化時刻は６００
０であり、滞留量は２に変化することを示している。こ
こでは例を示すために時刻を制御開始時点からの経過表
数で表記しているが、表記法に特に制限はない。

【００７８】次に、本発明の実施の形態に係る生産制御
装置１の初期設定後の動作を説明する。本発明の実施の
形態に係る生産制御装置１が制御対象とする生産ライン
においては、制御対象となる設備群にロットが到着する
と、到着ロットを収容したバッファもしくはバッファ制
御装置たる外部装置２は、到着ロット作業開始信号Ｓ２
を発生する。

【００７９】また、制御対象となる設備群において設備
での作業が完了し、該設備での作業が再び開始可能にな
ると予想される時刻に、制御対象の設備、設備制御装
置、設備群制御装置たる外部装置２は、設備作業開始要
求信号Ｓ３を発生する。

【００８０】そして、制御対象となる設備群において設
備での作業が完了した時刻に、制御対象の設備、設備制
御装置、設備群制御装置たる外部装置２は、予測したス
ケジュールと実際の作業スケジュールとを照らして、必
要な場合には訂正するように予定訂正要求制御信号Ｓ４
を発生する。

【００８１】生産制御装置１が制御対象とする生産ライ
ンにおいては、生産制御装置１が、入出力部１１を通じ
て外部装置２からの到着ロット作業着手要求信号Ｓ２を
受け取ると、入出力部１１を通じて、バッファ制御装置
たる外部装置２から、到着ロットを収容したバッファ、
該到着ロットと到着設備群、到着工程の情報を得て、該
到着ロットの作業着手要求制御信号Ｓ１０を発生し、進
捗制御手段１２１によりロットのフロー制御を実行す
る。

【００８２】また、生産制御装置１は、入出力部１１を
通じて、外部装置２からの設備作業開始要求信号Ｓ３を
受けとると、入出力部１１を通じて設備制御装置たる外
部装置２から作業開始要求があった設備情報を得て、該
設備の設備群が、上記（Ａ）、（Ｂ）のいずれかの条件
を満たす場合、次に処理するロットを該設備の設備群バ
ッファから、予め定められた該設備におけるディスパッ
チングルールに基づき、作業着手するロットを選択した
上で、作業着手要求制御信号Ｓ１０を発生し、進捗制御
手段１２１により、該設備でロットの着手が許可される
か、設備群バッファ内のすべてのロットの作業着手が試
みられるまで作業着手の試行を継続する。

【００８３】また、生産制御装置１は、入出力部１１を
通じて外部装置２からの予定訂正要求信号Ｓ４を受けと
ると、入出力部１１を通じて設備制御装置たる外部装置
２から作業訂正要求のあった設備情報、及び該設備で実
施された実際の作業スケジュールを得る。さらにロット
のロットスケジュールタイムテーブルＴ１２１１を記憶
部１５より得た後に、スケジュール訂正制御信号Ｓ２１
を発生する。

【００８４】状態設定部１４は、スケジュール訂正制御
信号Ｓ２１を受け取ると、スケジュール訂正手段１４２
によって、該作業ロットの該設備での予測スケジュール
を得て、実際に行われた作業スケジュールと比較する。

【００８５】該ロットの現工程の実際の作業スケジュー
ルが異なるために、次工程以降の予測作業スケジュール
が変更される場合には、スケジュール訂正手段１４２
は、まず、該ロットスケジュールタイムテーブルＴ１２
１１を用いて、設備スケジュールタイムテーブルＴ１２
１２と、バッファスケジュールタイムテーブルＴ１２１
３における該ロットによるスケジュールを無効にする。
次に、該ロットのロットスケジュールタイムテーブルＴ
１２１１の次工程以降のスケジュールを無効にした後、
次工程において、次工程到着時間以降無期限滞留する作
業スケジュールを立案する。

【００８６】スケジュール訂正手段１４２は、立案した
スケジュールを、ロットスケジュール管理手段１２１
１、設備スケジュール管理手段１２１２、バッファスケ
ジュール管理手段１２１３により記憶部１５に格納す
る。

【００８７】図６は、本発明の実施の形態における進捗
制御手段１２１の動作を説明するためのフローチャート
である。次に図１と図６を参照して、進捗制御手段１２
１の動作を説明する。なお、Ｆ１２１−２、Ｆ１２１−
２１等は進捗制御手段１２１の処理ステップを示し、Ｆ
１２１−２１、Ｆ１２１−２２は、Ｆ１２１−２におけ
る条件分岐処理を示している。

【００８８】（Ｆ１２１−１）進捗制御手段１２１は、
作業着手要求制御信号Ｓ１０を受け取ると、作業着手要
求ロットの工程設備群ＲＧ_iを求め（ステップ６０
１）、該ロットの工程設備群ＲＧ₁が上記（Ａ）の条件
を満たすか否か判定し（ステップ６０２）、条件（Ａ）
を満たす場合、該ロットに対し、スケジューリング要求
制御信号Ｓ１１を発生し、スケジューリング部１３の連
続工程スケジューリング手段１３１により、該ロットの
作業予定スケジュールを立案する（ステップ６０３）。

【００８９】スケジューリング部１３はスケジューリン
グ要求制御信号Ｓ１１を受け取ると、連続工程スケジュ
ーリング手段１３１により、スケジューリングが要求さ
れたロットと、ロットの工程、及び、以後連続する工程
の情報を記憶部１５より得て、該ロットの工程設備群Ｒ
Ｇ₁から初めて有限バッファ制約のある設備群が続く間
の設備群ＲＧ_iを順次参照しながら、作業スケジュール
を得る。

【００９０】（Ｆ１２１−２）また、進捗制御手段１２
１は、該作業要求ロットの工程設備群ＲＧ_iが（Ｂ）の
条件を満たす場合には（ステップ６０７のＹｅｓ）、ロ
ットスケジュール管理手段１２１１により作業スケジュ
ールを記憶部１５に管理する該ロットのロットスケジュ
ールタイムテーブルＴ１２１１を得て、作業予定スケジ
ュールの設定の有無を判定する（ステップ６０８）。

【００９１】（Ｆ１２１−３）また、進捗制御手段１２
１は、該作業要求ロットの工程設備群ＲＧ_iが（Ｂ）の
条件を満たさない場合には（ステップ６０７のＮｏ）、
入出力部１１より該ロットが制御対象でないことを外部
装置２に通知して終了する。

【００９２】（Ｆ１２１−２１）該ロットのタイムテー
ブルが設定されていない場合（ステップ６０８のＮ
ｏ）、進捗制御手段１２１は、該ロットのスケジューリ
ング要求制御信号Ｓ１１を発生し、スケジューリング部
１３の連続工程スケジューリング手段１３１により、該
ロットのスケジュールタイムテーブルＴ１２１１に作業
予定スケジュールを立案を行う（ステップ６０３）。

【００９３】（Ｆ１２１−２１１）実施可能スケジュー
ルが得られた場合（ステップ６０４のＹｅｓ）、入出力
部１１を介して作業着手指示制御信号Ｓ５を発生し（Ｓ
１２→Ｓ１３→Ｓ５）、バッファ制御装置、設備群制御
装置等の外部装置２に、該ロットの作業開始時刻を伝達
する（ステップ６０５）。

【００９４】（Ｆ１２１−２１２）実施可能スケジュー
ルが得られなかった場合（ステップ６０４のＮｏ）、入
出力部１１を介して作業未着手制御信号Ｓ６を発生し、
バッファ制御装置、設備群制御装置等の外部装置２に、
該ロットの作業着手をしない（作業開始保留）ことを伝
達する（ステップ６０６）。

【００９５】（Ｆ１２１−２２）該ロットのタイムテー
ブルが設定されている場合、ロットスケジュール管理手
段１２１１は、図３に示したようなロットスケジュール
タイムテーブルＴ１２１１を参照して、現工程設備群Ｒ
Ｇ_iにおける滞留期間を求めて無期限滞留するかしない
かを判定する（ステップ６０９）。

【００９６】（Ｆ１２１−２２１）該ロットが設備群Ｒ
Ｇ_iに無期限滞留しない場合（ステップ６０９のＹｅ
ｓ）、作業スケジュールを記憶部１５から得て、入出力
部１１を介して作業着手制御信号Ｓ５を発生し、バッフ
ァ制御装置、設備群制御装置等の外部装置２に、該ロッ
トの作業開始時刻を伝達する（ステップ６０５）。

【００９７】（Ｆ１２１−２２２）該ロットが設備群Ｒ
Ｇ_iに無期限滞留する場合（ステップ６０９のＮｏ）、
進捗制御手段１２１は、バッファスケジュール管理手段
１２１３により、該ロットの現工程設備群ＲＧ_iでの無
期限滞留を解除した後、該ロットのスケジューリング要
求制御信号Ｓ１１を発生し、連続工程スケジューリング
手段１３１により該ロットの現工程設備群ＲＧ_i以降の
作業スケジュールを立案する（ステップ６０３）。

【００９８】設備群ＲＧ_i以降のスケジューリングがで
きない場合、進捗制御手段１２１は、バッファスケジュ
ール管理手段１２１３により、作業ロットを、再び設備
群ＲＧ_iに無期限滞留するように設定した後、入出力部
１１を介して、作業開始保留制御信号Ｓ６を発生し（Ｓ
１３→Ｓ６）、バッファ制御装置、設備群制御装置等の
外部装置２に、該ロットの作業着手をしないことを伝達
する。

【００９９】生産制御装置１より、作業開始指示制御信
号Ｓ５を受け取った、設備、設備制御装置、設備群制御
装置、バッファ、バッファ制御装置等の外部装置２は、
生産制御装置１より送られてくる、作業ロット、作業設
備、作業開始時刻、及び作業終了時刻等の情報に基づい
て、各設備、装置の動作を制御する。また、生産制御装
置１より作業開始保留制御信号Ｓ６を受け取った外部装
置２は、次回まで作業着手を保留する。

【０１００】図７は、本発明の実施の形態における連続
工程スケジューリング手段１３１の動作を説明するため
のフローチャートである。図１と図７を参照して、連続
工程スケジューリング手段１３１の動作を説明する。

【０１０１】（Ｆ１３１−０）連続工程スケジューリン
グ手段１３１は、スケジューリング要求制御信号１１を
受け取ると、スケジューリング要求が行われたロットに
ついて、ロットの現工程の設備群ＲＧ_iを参照し、参照
中の設備群ＲＧ_iの次工程設備群ＲＧ_i+1を求める（ステ
ップ７０１）。

【０１０２】ロットの該設備群ＲＧ_iへの到着時刻ｔ₀以
降に作業可能な設備と作業時間を求める（ステップ７０
２）。

【０１０３】（Ｆ１３１−０−１）もし作業可能な設備
がない場合（ステップ７０３のＮｏ）、作業のスケジュ
ール立案が不可能として（ステップ７１３）、連続工程
スケジューリング手段１３１の処理を終了する。

【０１０４】（Ｆ１３１−０−２）作業可能な設備があ
る場合（ステップ７０３のＹｅｓ）、作業工程での作業
時間と、作業終了後から次工程到着までの所要時間の計
算に必要な生産管理情報を記憶部１５より得て、作業開
始予定時刻ｔ₀、作業終了予定時刻ｔ₁と、次工程設備群
ｉ＋１への到着予定時刻ｔ₂を計算によって求める。

【０１０５】（Ｆ１３１−１）設備遊休最小スケジュー
リング手段１３１１により、該ロットの次工程設備群Ｒ
Ｇ_i+1への到着時刻ｔ₂以降のバッファ滞留スケジュール
の立案可否を判定する（ステップ７０４、７０５）。ロ
ットの工程設備群Ｒ_iの次工程設備群ＲＧ_i+1のバッファ
容量をＳ_i+1、作業着手判定ロットの次工程設備群ＲＧ
_i+1への到着予定時刻をｔ₂とし、ロットｊの設備群ＲＧ
_iへの到着時刻をａ_i,j、ロットｊの設備群ＲＧ_iでの処
理開始時刻をｓ_i,jとしたとき、

【０１０６】

【数２】

【０１０７】で計算される、設備群ＲＧ_iの待ちロット
数Ｎ_i（ｔ₂）を基に、次工程設備群ＲＧ_i+1の作業待ち
ロット数Ｎ_i+1（ｔ₂）が次工程設備群ＲＧ_i+1の滞留期
間中、常に、Ｓ_i+1≧Ｎ_i+1（ｔ₂） …(3) を満たすかどうかを調べることによって立案可否を判定
する。

【０１０８】立案可能ならば（ステップ７０５のＹｅ
ｓ）、その作業スケジュールを求め、次工程設備群ＲＧ
_i+1を参照設備群ＲＧ_iとして、次工程設備群ＲＧ_i+2を
参照設備群ＲＧ_i+1として、（Ｆ１３１−１）冒頭から
処理を再び実施する。このとき参照工程ＲＧ_iが最終工
程か、次工程設備群ＲＧ_i+1が有限バッファ制約の無い
設備群になったならば、連続スケジューリングを正常に
終了する。

【０１０９】（Ｆ１３１−２）設備遊休最小スケジュー
リング手段１３１１によって、参照中の設備群ＲＧ_iで
該ロットについて作業スケジューリングの立案が不可能
な場合は、前工程設備スケジュール変更手段１３１２に
より、参照中の設備群ＲＧ_iの次工程設備群ＲＧ_i+1のバ
ッファを求め、次工程設備群ＲＧ_i+1での作業が実施可
能になる最も早い時刻に設備群ＲＧ_i+1に到着するよう
に設備群ＲＧ_iの作業着手時刻を移動できるか判定を行
い、移動可能ならばスケジュールを移動させ、次工程設
備群ＲＧ_i+1を参照設備群ＲＧ_iとして、次工程設備群Ｒ
Ｇ_i+2を参照設備群ＲＧ_i+1としてから、（Ｆ１３１−
１）冒頭、すなわち図７のステップ７０４から処理を再
び実行する。このとき、参照設備群ＲＧiが最終工程設
備群か、次工程設備群ＲＧ_i+1が有限バッファ制約の無
い設備群になったならば（ステップ７０９のＹｅｓ）、
連続スケジューリングを正常に終了する（ステップ７１
０）。

【０１１０】（Ｆ１３１−３）前工程設備スケジュール
変更手段１３１２によって参照中の設備群ＲＧ_iにおい
て該ロットについて作業スケジュールの変更が不可能な
場合には（ステップ７０７のＮｏ）、無期限滞留スケジ
ューリング手段１３１３により、参照中の設備群ＲＧ_i
で該ロットが到着時刻から無期限滞留できるか否かの判
定を行い（ステップ７１１、７１２）、無期限滞留可能
ならば（ステップ７１２のＹｅｓ）、参照設備群ＲＧ_i
での該ロットの滞留期間を、上記ロット到着時刻から無
期限に設定し、連続スケジューリング処理を正常に終了
する。

【０１１１】（Ｆ１３１−４）無期限滞留スケジューリ
ング手段１３１３によって参照中の設備群ＲＧ_iにおけ
る該ロットの無期限滞留が不可能な場合には（ステップ
７１２のＹｅｓ）、連続工程スケジューリング手段１３
１は、連続スケジューリング処理を立案失敗として終了
する。

【０１１２】（Ｆ１３１−５）連続工程スケジューリン
グ手段１３１が、（Ｆ１３１−１〜４）の処理で連続ス
ケジューリングを正常終了した場合、最後に、連続工程
スケジューリング手段１３１は、作業要求ロット工程設
備群から始めて参照設備群ＲＧ_iまで立案した、作業ス
ケジュールを該ロットの各工程での作業予定スケジュー
ルとして、ロットスケジュール管理手段１２１１により
記憶部１５に登録するとともに、各工程設備群での作業
設備の作業予定スケジュールとして、設備スケジュール
管理手段１２１２により記憶部１５に登録するととも
に、各工程設備群有限バッファでのバッファ滞留予定ス
ケジュールとして、バッファスケジュール管理手段１２
１３により記憶部１５に登録した上で、入出力部１１を
介して作業開始指示制御信号Ｓ５（Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ
５）を発生し、該ロットの到着設備での作業開始時刻を
バッファ制御装置、設備群制御装置等の外部装置２に作
業着手指示を伝達する。

【０１１３】（Ｆ１３１−６）連続工程スケジューリン
グ手段１３１が（Ｆ１３１−１〜４）の処理で連続スケ
ジューリングの立案処理を失敗した場合、入出力部１１
を介して作業開始保留信号Ｓ６を発生して外部装置２に
作業着手の保留を伝達する。

【０１１４】図８、図９、図１０、図１１、図１２、及
び図１３は、本発明の一実施例として、連続工程スケジ
ューリング手段１３１による工程手順上連続する有限バ
ッファ設備群での作業スケジュール立案の例を示す。な
お、図８及び図９、図１０及び図１１、図１２及び図１
３はそれぞれ図面作成の都合で分図されたものである。

【０１１５】図８、図９、図１０、図１１、図１２、及
び図１３では、設備群毎にバッファにおける待ちロット
の数の時間推移グラフと、設備群の設備毎に、作業予定
時間区間を白矩形で表現し、設備停止期間を灰矩形（ハ
ッチング部）で表現したスケジュール表を縦方向に並
べ、さらに、工程手順上連続する有限バッファ設備群に
ついて、工程手順に出現する順番に列挙している。図示
したバッファ、設備の状態はロットスケジュール管理手
段１２１１や、設備スケジュール手段１２１２や、バッ
ファスケジュール管理手段１２１３とによって記憶部１
５に格納管理されている。

【０１１６】本発明の一実施例として、連続工程スケジ
ューリング手段１３１による作業スケジュール立案方式
を、図８、図９、図１０、図１１、図１２、及び図１３
を用いて説明する。図８、図９、図１０、図１１、図１
２、及び図１３は、前記条件（Ａ）、（Ｂ）のいずれか
を満たす設備群において、バッファにロットが到着した
時、もしくは、あるロットについて作業開始要求があが
った時に、ロットの工程設備群以降に工程手順上連続す
る全ての有限バッファ設備群において行った、着手判定
対象のロットの作業予測とバッファ滞留予測の結果を示
している。

【０１１７】図８及び図９は、連続工程スケジューリン
グ手段１３１によって、作業ロットのスケジュールを作
成する際に、設備遊休最小スケジューリング手段１３１
１もしくは前工程設備スケジューリング手段１３１２に
より、設備群ＲＧ_iからＲＧ_i+nまで連続する有限バッフ
ァ設備群のすべての作業スケジュールが立案されたこと
を模式的に示している。

【０１１８】図１０及び図１１は、連続工程スケジュー
リング手段１３１によって、作業ロットのスケジュール
を作成する際に、設備遊休最小スケジューリング手段１
３１１により設備群ＲＧ_i+3のバッファ容量超過が原因
で作業スケジュールが得られずに、その代わり前工程設
備スケジューリング手段１３１２により、途中工程設備
群ＲＧ_i+2において該ロットを無期限滞留させるスケジ
ュールが立案されたことを模式的に示している。

【０１１９】図８、図９、図１０、及び図１１に示すよ
うに、作業スケジュールが立案された場合、連続工程ス
ケジューリング手段１３１は、立案された作業スケジュ
ールをもとに、ロットスケジュール管理手段１２１１に
より、作業ロットの作業予定スケジュールを予約すると
ともに、設備スケジュール管理手段１２１２により、連
続する有限バッファ設備群において利用する設備とその
スケジュールを予約し、さらに、バッファスケジュール
管理手段１２１３により、バッファのスケジュールを予
約した上で、該ロットの現工程設備群での作業着手を実
施する。

【０１２０】図１２及び図１３は、連続工程スケジュー
リング手段１３１によって、作業ロットのスケジュール
を作成する際に、設備群ＲＧ_i+2のバッファ容量超過が
原因で作業スケジュールが得られなかったこと（全段立
案不可能状態）を模式的に示している。

【０１２１】この場合は、前工程設備群でバッファ滞留
ができないため、該ロットの現工程設備群ＲＧ_iでの作
業着手は実施せずに、次の作業着手要求があるまで待
つ。

【０１２２】このように、連続工程スケジューリング手
段１３１は、本発明の実施の形態に係る生産制御装置の
適用対象とする設備群において、作業対象ロットのスケ
ジュール立案を行う際に、（Ｅ−１）作業工程上連続す
る有限バッファ設備群すべてについて実施可能な作業ス
ケジュールを立案できる場合、の条件に加えて、（Ｅ−
２）連続する有限バッファ設備群の途中まで実施可能な
作業スケジュールを、途中工程で無期限滞留できるスケ
ジュールを立案できる場合（なお、無期限滞留工程以降
の連続有限バッファ設備群の作業スケジュールは、ロッ
トが実際に無期限滞留設備群に到着した後に、スケジュ
ール立案可能な状態になるのを待って立案する）、の条
件が満たされるときにロットの作業着手を実施する。

【０１２３】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。まず、本発明の第２の実施の形態における、
設備遊休最小スケジューリング手段１３１１の動作の一
例を説明する。

【０１２４】図１４、図１５、及び図１６は、設備遊休
最小スケジューリング手段１３１１による、作業スケジ
ュールの立案の一例を示す。また、図１７は設備スケジ
ューリング手段１３１１の動作を説明するためのフロー
チャートを示している。

【０１２５】次に作業スケジューリングの概略を説明す
る。設備遊休最小スケジューリング手段１３１１は、設
備群ｉ、作業ロットについて、次の（Ｆ１３１１−１〜
１２）の処理を行う。

【０１２６】（Ｆ１３１１−１）次工程での作業時間の
計算に必要な生産管理情報を記憶部１５より得て、次工
程設備群ｉ＋１での作業時間を求めて、設備スケジュー
ル管理手段１２１２により、次工程設備群ｉ＋１の各作
業設備の稼働履歴と照らし合わせながら、次工程作業終
了時刻まで利用できる、次工程の作業予定時間帯
（ｔ₃、ｔ₄）（図１４参照）と設備を探索する（図１７
のステップ１４０１）。

【０１２７】（Ｆ１３１１−２）利用可能な設備が存在
する場合に（図１７のステップ１４０２）、利用可能な
設備が複数存在する時には、例えば、最も早く作業に着
手できる設備を優先して選択する等の規制を適用して利
用設備を選択する。

【０１２８】（Ｆ１３１１−３）利用可能な設備が存在
しない場合は、着手要求のあったロットの次工程設備群
到着予定時刻ｔ₂を得て、次工程設備群で作業着手が可
能になる次工程作業開始時刻ｔ₃、次工程作業終了予定
時刻ｔ₄、作業設備と作業予定時間帯（ｔ₃、ｔ₄）を求
める。

【０１２９】（Ｆ１３１１−４）バッファスケジュール
管理手段１２１３により、到着時刻から作業開始予定時
刻までの作業待ち時間帯（ｔ₂、ｔ₃）について着手要求
のあったロットの次工程設備群ｉ＋１バッファの推移履
歴を得る。

【０１３０】（Ｆ１３１１−５）次工程設備群ｉ＋１の
バッファ内ロット数が最大容量を超えないか判定する
（ステップ１４０４）。

【０１３１】（Ｆ１３１１−６）バッファ内ロットが最
大容量を超える場合（ステップ１４０４のＮｏ）、作業
のスケジュール立案が不可能として、設備遊休最小スケ
ジューリング手段１３１１の処理を終了する（ステップ
１４０８）。

【０１３２】（Ｆ１３１１−７）バッファ内ロット数が
最大容量を超えない場合（ステップ１４０４のＹｅ
ｓ）、以上のようにして求めた利用可能な次工程作業設
備について稼働履歴に作業履歴（ｔ₃、ｔ₄）を加える
（ステップ１４０５）。

【０１３３】（Ｆ１３１１−８）バッファスケジュール
管理手段１２１３により着手要求のあったロットの次工
程設備群ｉ＋１のバッファに関して、作業待ち時間帯
（ｔ₂、ｔ₃）の容量履歴を更新した上で、設備スケジュ
ール管理手段１２１２により、次工程設備群ｉ＋１の利
用可能な作業設備の稼働履歴に作業予定時間帯を加える
（ステップ１４０６）。作業のスケジュール立案が可能
として、設備遊休最小スケジューリング手段１３１１の
処理を終了する（ステップ１４０７）。

【０１３４】図１４において、（Ｆ１３１−０）は、連
続工程スケジューリング手段１３１により、設備群ＲＧ
_iで即着手可能な設備３を求めたことを示しており、
（Ｆ１３１１−０−２）は、設備群ＲＧ_iでの作業終了
時刻と、次工程設備群ＲＧ_i+1への到着時刻ｔ₂の計算結
果を示している。

【０１３５】また、（Ｆ１３１１−１）は、次工程設備
群ＲＧ_i+1で利用可能な設備と、同設備の作業空き時間
帯の探索処理を示しており、（Ｆ１３１１−２）は、利
用可能な設備が設備１から設備５であることを示してお
り、上記複数利用設備からの利用可能設備の選択の結果
設備３が選択されたことを示している。

【０１３６】図１５において、（Ｆ１３１１−３）は、
次工程設備群ＲＧ_i+1への到着時刻より後の時刻での利
用可能な全設備と作業時間、選択された設備１と作業可
能時間区間を示しており、（Ｆ１３１１−４）、（Ｆ１
３１１−５）は、次工程設備群ＲＧ_i+1のバッファが最
大容量を超えないことを示しており、（Ｆ１３１１−
７）は、次工程設備群ＲＧ_i+1の設備１の作業を予約す
ることを示しており、（Ｆ１３１１−８）は、次工程設
備群ＲＧ_iｉ＋１のバッファが最大容量を超えないこと
を示している。

【０１３７】また、図１６において、（Ｆ１３１１−
６）は、次工程設備群ＲＧ_i+1への到着時刻ｔ₂におい
て、同設備群ＲＧ_i+1のバッファ容量が超えたため、設
備群ＲＧ_iでの作業を行わない場合を示している。

【０１３８】次に、本発明の第２の実施の形態におけ
る、前工程設備スケジュール変更手段１３１２の動作の
例を、図１８と図１９を参照して説明する。図１８は、
前工程設備スケジュール変更手段１３１２による前工程
設備群の作業スケジュールの変更処理の一例を模式的に
示した図である。図１９は、前工程設備スケジュール変
更手段１３１２の動作を説明するためのフローチャート
である。

【０１３９】設備スケジューリング手段１３１１によ
り、処理（Ｆ１３１１−８）において次工程設備群ＲＧ
_i+1のバッファ容量を超えてしまい設備群ＲＧ_iでの作業
着手が実施されない場合、前工程設備スケジュール変更
手段１３１２は、次の（Ｆ１３１２−１〜Ｆ１３１２−
６）の処理を行う。

【０１４０】（Ｆ１３１２−１）設備群ＲＧ_iでの作業
着手後に、次工程設備群ＲＧ_i+1のバッファに滞留する
ことなく、即作業着手できる設備とその作業開始時刻ｔ
₂′を早い時刻順に求める（図１９のステップ１６０
１）。

【０１４１】（Ｆ１３１２−２）即作業着手可能な設備
が存在しなければ（ステップ１６０２のＮｏ）、前工程
設備スケジュールの変更が不可能として、前工程設備ス
ケジュール手段１３１２の処理を終了する（ステップ１
６０５）。

【０１４２】（Ｆ１３１２−３）即着手可能な設備があ
る場合（ステップ１６０２のＹｅｓ）、次工程設備群Ｒ
Ｇ_i+1へｔ₂′に到着できるような、設備群ＲＧ_iでの設
備作業開始時刻ｔ₀′とｔ₁′と作業可能設備を求める
（ステップ１６０３）。

【０１４３】（Ｆ１３１２−４）作業ロットの設備群ｉ
への到着時刻ｔ₀から設備群ＲＧ_iでの作業着手開始時刻
ｔ₀′までのロット滞留期間中に、設備群ＲＧ_iのバッフ
ァがバッファ最大容量を超えないか判定する（ステップ
１６０４）。

【０１４４】（Ｆ１３１２−５）バッファ容量を超えな
い場合（ステップ１６０４のＹｅｓ）、これまでに求め
た設備群ＲＧ_iと設備群ＲＧ_i+1での作業スケジュールを
有効とする（ステップ１６０５）。

【０１４５】（Ｆ１３１２−６）バッファ容量を超えて
しまう場合（ステップ１６０４のＮｏ）、設備群ＲＧ
_i+1以降の作業スケジュール立案を停止する。

【０１４６】図１８において、（Ｆ１３１２−１）は、
設備群ＲＧ_i+1で滞留無しで着手できる時刻ｔ₂′を示し
ており、（Ｆ１３１２−２）は、時刻ｔ₂′に即着手可
能な設備を示しており、（Ｆ１３１２−３）は、設備群
ＲＧ_iでの作業時刻ｔ₀′と終了時刻ｔ₁′を示してお
り、（Ｆ１３１２−４）は、設備群ＲＧ_iでのロット滞
留期間のチェックを示しており、（Ｆ１３１２−５）
は、設備群ＲＧ_iでのロット滞留期間チェックの結果、
滞留期間中バッファ内のロット数がバッファ最大容量以
内になり、滞留可能であることを示している。

【０１４７】次に、本発明の第３の実施の形態として、
無期限滞留スケジューリング手段１３１３の動作につい
て、図２０と図２１を参照して説明する。図２０は、無
期限滞留スケジューリング手段１３１３による設備群で
の無期限滞留スケジュール立案処理の一例を模式的に示
す図である。図２１は、無期限滞留スケジューリング手
段１３１３の動作の一例を説明するフローチャートであ
る。

【０１４８】無期限滞留スケジューリング手段１３１３
は、設備群ｉでのロット作業のスケジュールを立案する
際に、次の（Ｆ１３１３−１〜２２）の処理を行う。

【０１４９】（Ｆ１３１３−１）設備群ＲＧ_i+1での待
ちロット数がバッファ容量を超えたため設備ＲＧ_iでの
ロットの作業スケジュールが立案できない場合や、前工
程設備遊休最小スケジューリング手段１３１２によっ
て、設備群ＲＧ_iでの作業着手を遅らせることができ
ず、設備ＲＧ_iでのロットの作業スケジュールが立案で
きない場合に、無期限滞留スケジューリング手段１３１
３は、その作業ロットについて、（Ｆ１３１３−２）設
備群ＲＧ_iへの到着時刻から無期限で設備群ＲＧ_iのバッ
ファに滞留できるか判定する（図２１のステップ１８０
１）。

【０１５０】（Ｆ１３１３−２１）バッファに滞留可能
な場合（ステップ１８０１のＹｅｓ）、設備群ＲＧ_iへ
の到着時刻から無期限滞留するスケジュールを立案し、
設備群ＲＧ_i+1以降の作業スケジューリングを行わずに
作業スケジュール立案を完了する（ステップ１８０２、
１８０３）。

【０１５１】（Ｆ１３１３−２２）バッファに滞留でき
ない場合（ステップ１８０１のＮｏ）、作業ロットの設
備群ＲＧ_iでの作業着手を行わない（ステップ１８０
４）。

【０１５２】図２０において、（Ｆ１３１３−１）は、
設備群ＲＧ_iでの作業着手により設備群ＲＧ_i+1での待ち
ロット数がバッファ容量を超えることを示しており、
（Ｆ１３１３−２）は、設備群ＲＧ_iでの作業ロットの
到着時刻を求めて無期限滞留の判定をしていることを示
しており、（Ｆ１３１３−２１）は、設備群ＲＧ_iで無
期限滞留が可能なことを示している。

【０１５３】生産情報の更新後、入出力部１１は、仕掛
スケジュール初期化要求制御信号２０を発行する。

【０１５４】次に本発明の第３の実施の形態について説
明する。本発明の第３の実施例に係る生産制御装置１
は、状態設定部１４に初期仕掛状態設備手段１４１を含
む。

【０１５５】生産制御装置１は初期設定完了後に、入出
力部１１により仕掛スケジュール初期化要求制御信号２
０を発生する。

【０１５６】状態設備部１４は、仕掛スケジュール初期
化要求制御信号２０を受け取ると、初期状態設定手段１
４１により生産制御の対象となる前記条件（Ａ）、
（Ｂ）を満たす設備群と設備とバッファの情報を列挙
し、それぞれを管理する外部装置の情報を得た後、管理
対象となる設備で処理中の仕掛ロット情報を得る。

【０１５７】初期状態設定手段１４１は、これらロット
について、スケジューリング部１３の連続工程スケジュ
ーリング手段１３１により、現仕掛工程以降の、ロット
毎の作業スケジュール、設備毎の利用スケジュール、バ
ッファ毎の利用スケジュールを立案し、それぞれ、ロッ
トスケジュールタイムテーブルＴ１２１１、設備スケジ
ュールタイムテーブルＴ１２１２、バッファスケジュー
ルタイムテーブルＴ１２１３として記憶部１５に登録す
る。

【０１５８】次に生産制御装置１は、管理対象となるバ
ッファで処理待ち状態にある仕掛ロット情報を得る。同
様にして、これらロットに関して、スケジューリング部
１３の連続工程スケジューリング手段１３１により、現
仕掛工程以降のロットスケジュールタイムテーブルＴ１
２１１、設備スケジュールタイムテーブルＴ１２１２、
バッファスケジュールタイムテーブルＴ１２１３を立案
し記憶部１５に登録する。

【０１５９】上記処理により計画立案ができなかったロ
ットに関しては、該ロットの現仕掛工程にその到着時刻
から無期限滞留するスケジュールをロットスケジュール
タイムテーブルＴ１２１１、バッファスケジュールタイ
ムテーブルＴ１２１３として立案し記憶部１５に登録す
る。

【０１６０】以上のように、本発明の第３の実施の形態
に係る生産制御装置１は、初期状態設定手段１４１によ
り動作開始時に初期仕掛ロットに関する作業予定スケジ
ューリングを行い、記憶部１５へのロットスケジュール
タイムテーブルＴ１２１１、設備スケジュールタイムテ
ーブルＴ１２１２、およびバッファスケジュールタイム
テーブルＴ１２１３の登録を行う。といった初期動作を
行うものである。

【０１６１】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明するす。本発明の第４の実施の形態に係る生産制御
装置１は、連続工程スケジューリング手段１３１が、前
記（Ｆ１３１−１）、（Ｆ１３１−２）の処理で各工程
において、ロットスケジュールＴ１２１１、設備スケジ
ュールＴ１２１２、バッファスケジュールＴ１２１３の
それぞれを立案する都度、上記各スケジュールを登録し
て記憶管理するとともに、また、（Ｆ１３１−２）の処
理でスケジュールの部分的変更、（Ｆ１３１−３）の処
理でスケジュールの無効化をする都度、ロットスケジュ
ールＴ１２１１、設備スケジュールＴ１２１２、バッフ
ァスケジュールＴ１２１３の上記各スケジュールを無効
化して管理しながら、連続する工程のスケジューリング
を行うものである。

【０１６２】以上のように、本発明の第４の実施の形態
の生産制御装置１は、ロットスケジュール、設備スケジ
ュール、バッファスケジュールのそれぞれについて、各
工程のスケジュールが立案される場合や、変更が行われ
る場合や、無効化が行われる度に、設備、バッファのス
ケジュールを立案する際に利用するスケジュール記憶部
に登録管理することで、ジョブショップラインの連続工
程スケジューリングを実施する。

【０１６３】

【実施例】次に本発明の実施の形態の具体的効果につい
て示すために、図２に示した生産ラインモデルに対し
て、本発明の実施の形態に係る生産制御装置１の予測制
御を適用したシミュレーション結果を実施例として示
す。

【０１６４】図２２、図２３、図２４の各図では工程手
順の順番に上から下に向かって設備群を列挙している。

【０１６５】まず、各設備群毎に設備群のバッファ内の
待ちロット数の時間推移を破線（ｗ１〜ｗＡ）で示し、
待ちロット数と前工程作業ロット数の和の時間推移を実
線（ｇ１〜ｇＡ）で示している。

【０１６６】実線（ｇ１〜ｇＡ）の右上肩には、待ちロ
ット数の最大値と、待ちロット数と前工程作業中ロット
の和の最大値を順番に表示している。

【０１６７】引き続いて、設備毎に作業履歴を作業予定
時間区間を黒色の矩形で列挙している。ここでは、作業
時間が時間表示スケールと比較して小さいため、作業が
行われた時間帯が黒く塗りつぶされた状態で表示してい
る。

【０１６８】この例では、有限バッファ制御される設備
群は１０設備群ほど連続しており、設備群ＲＧ０２以降
のバッファは最大容量１０として有限バッファ制御が適
用される。

【０１６９】ロットは定間隔で設備群ＲＧ０１に投入さ
れ、ロットは直ちに処理できない場合には、ＲＧ０１の
バッファに滞留させ、作業が開始できるようになるまで
待つ。そのため、ＲＧ０１のバッファに滞留するロット
の数は生産ライン全体のスループットの高低を直接反映
している。つまり、ＲＧ０１のバッファに滞留するロッ
トの数により、適用する生産制御のスループット評価が
できる。

【０１７０】図２２は、予測工程が１工程先までの場合
の、本発明に係る生産制御装置によるフロー制御を適用
したシミュレーション結果を示している。同様に、図２
３は予測工程が３工程先までの場合のフロー制御結果を
示し、図２４は予測工程が１０工程先の場合のフロー制
御結果を示している。

【０１７１】図２２の設備群ＲＧ０３、ＲＧ０５、ＲＧ
０７、ＲＧ０９のバッファ推移を見ると、ある時点でバ
ッファ最大容量である１０ロットを超えてしまい、目的
とする生産制御ができないことがわかる。

【０１７２】また、図２３の設備群ＲＧ０５、ＲＧ０９
のバッファ推移を見ると、設備群ＲＧ０２からＲＧ０４
まで、設備群ＲＧ０６からＲＧ０８までとＲＧＡのバッ
ファの推移をバッファ最大容量以内におさえられている
が、設備群ＲＧ５、ＲＧ９では、バッファ最大容量１０
を超えていることがわかる。

【０１７３】一方、図２４を見ると、全ての設備群のバ
ッファが最大容量１０ロット以内におさえられている。

【０１７４】図２２、図２３に示す実験結果は、上記特
願平６−３２０３１０号明細書に示されている従来技術
や、上記文献⁽⁴⁾（「バッファ容量を考慮したスケジュ
ーリング問題のモデル化手法」）に示された従来技術に
見られるように、タイムラグを解消するように作業着手
の制御を行う場合に、後工程方向に向かって仕掛を予測
していく設備群の数が工程上連続する有限バッファ設備
群の数に満たないと、目的とする生産制御が機能せず、
本発明の生産制御方式によりはじめて、有限バッファ設
備群での生産制御が有効に機能することを端的に示して
いる。

【０１７５】また、図２５は、比較例として、図２に示
したシミュレーションモデルを用いて、上記特願平６−
３２０３１０号明細書で「従来の技術」として示されて
いる従来のフロー制御を適用したシミュレーション結果
を示す。

【０１７６】図２５と図２３との結果を比較すると、図
２５においては、設備群ＲＧ０１での滞留ロット数が、
図２３のものよりも多くなることを示しており、本発明
に係る生産制御装置による生産制御のスループットが相
対的に高く、効率的な生産制御が行われていることを端
的に示している。

【０１７７】次に上記本発明の実施の形態の別の作用効
果を示すために、例えば、図２に示した生産ラインモデ
ルに対して本生産制御装置１の予測制御を適用したシミ
ュレーション結果を示す。

【０１７８】図２６は、本発明の実施の形態におけるロ
ットスケジュール管理手段１２１１において、前記（Ｅ
−１）に示す場合のみ作業着手を実施した際の生産制御
シミュレーション結果の一例である。

【０１７９】また、図２４は、本発明の実施の形態にお
けるロットスケジュール管理手段１２１１において、前
記（Ｅ−１）および（Ｅ−２）に示す場合に作業着手を
実施した際の生産制御シミュレーション結果の一例であ
る。

【０１８０】図２４と図２６において、設備群ＲＧ２か
らＲＧＡ（ＲＧ１０）までの設備群のバッファ中のロッ
ト数推移を比較すると、例えば図２６においては、ＲＧ
２の時刻１４Ｈｏｕｒ（時間）過ぎの状態に示すよう
に、設備が稼働しない時間帯が目立ち、バッファにおけ
る待ちロットの数が少なく、生産設備や、バッファが有
効活用されずに推移している。

【０１８１】結果として、ＲＧ３以降の設備群のバッフ
ァも同様にして設備やバッファが有効活用されず作業進
捗が進んでいないことが示されている。また、その結
果、設備群ＲＧ１のバッファ内の待ちロット数も多くな
りライン全体のスループットすなわち生産効率が落ちて
いることが示されている。

【０１８２】これは、連続する有限バッファ設備群にお
いて、「従来技術」に示されているスケジューリング方
策を用いても、本発明の実施の形態に係る生産制御装置
による図２４に示すような、効率のよい生産制御が実施
できないことを示しており、本発明の実施の形態に係る
生産制御装置により、はじめて、有限バッファ設備群で
の生産制御が有効に機能することを示している。

【０１８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。

【０１８４】本発明の第１の効果は、有限バッファを有
する設備群での作業待ちロットの数が有限バッファの最
大容量を超えないように着手制御することができる、と
いうことである。

【０１８５】その理由は、本発明においては、バッファ
に存在するロットを即着手した場合の工程手順上連続す
る有限バッファを有する各設備群（「連続ブロック」と
いう）での作業時間を、作業着手制御部、スケジューリ
ング部で管理している連続ブロック内の設備群の設備お
よびバッファの現在および将来の状況に照らして、連続
する工程順に予測を行い、ロットを即着手した場合に、
連続ブロック内の各設備群で作業待ちが生じないことを
確認してから、作業予測時間を基にしたロットの作業着
手を実施するため、である。

【０１８６】また、本発明の第２の効果は、バッファ容
量制約のあるラインにおいて、設備、バッファ等の生産
のためのリソースを有効活用し生産ラインの生産効率を
高めることができる、ということである。

【０１８７】その理由は、本発明の生産制御装置が適用
対象とする設備群において、作業対象ロットのスケジュ
ール立案を行う際に、（Ｅ−１）作業工程上連続する有
限バッファ設備群すべてについて実施可能な作業スケジ
ュールを立案できる場合、の条件に加えて、（Ｅ−２）
連続する有限バッファ設備群の途中まで実施可能な作業
スケジュールを、途中工程で無期限滞留できるスケジュ
ールを立案できる場合（なお、無期限滞留工程以降の連
続有限バッファ設備群の作業スケジュールは、ロットが
実際に無期限滞留設備群に到着した後に、スケジュール
立案可能な状態になるのを待って立案する）、の条件が
満たされるときに、ロットの作業着手を実施するため、
である。

【０１８８】また本発明の第３の効果は、連続する有限
バッファ設備群の全体を視野に入れた作業スケジュール
立案と、これに基づく作業着手が行われ、ロットフロー
のデッドロックが発生する原因となる作業ロットの無期
限停滞の連鎖による作業停滞を防ぐことができる、とい
うことである。

【０１８９】その理由は、本発明の生産制御装置の適用
対象とする設備群において、上記（Ｅ−１）もしくは、
（Ｅ−２）の２つに限ってロットの作業着手制御を実施
する、ように構成したことによる。

【０１９０】本発明の第４の効果として、生産制御装置
の動作開始時に、制御対象の生産設備で処理中もしく
は、処理待ち中の、搬送中のロットが存在する場合に、
該ロットに対する以後の生産制御のために必要な予測ス
ケジューリングを実施することにより、上記状態にある
生産システムの生産制御を実現することができる、とい
うことである。

【０１９１】また本発明の第５の効果は、有限バッファ
設備群が連続区間に、同じ設備群が２回以上出現する生
産ラインでの作業スケジューリング時に、設備、バッフ
ァの重複利用を避けることができ、結果として本生産制
御装置をジョブショップ型生産ラインに適用することが
できる、ということである。

【０１９２】その理由は、本発明においては、各工程の
作業スケジューリングの際に逐次立案したスケジュール
を登録管理し、また、スケジュールの変更、無効化の際
に逐次スケジュールの変更、無効化を実施し、スケジュ
ール管理部分に反映する、ように構成したことによる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生産制御装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の動作説明に使用する生産シ
ステムの一例を示す図である。

【図３】本発明の一実施例を説明するための図であり、
作業着手制御部とスケジューリング部がロット毎の有限
バッファ工程の各設備群での作業進捗およびバッファへ
の到着時刻のスケジューリングに使用するロットスケジ
ュールタイムテーブルＴ１２１１の一例を示す図であ
る。

【図４】本発明の一実施例を説明するための図であり、
設備の利用スケジュールを立案する際に使用する設備ス
ケジュールタイムテーブルＴ１２１２の一例を示す図で
ある。

【図５】本発明の一実施例を説明するための図であり、
有限バッファの利用スケジュールを立案する際に使用す
るバッファスケジュールタイムテーブルＴ１２１３の一
例を示す図である。

【図６】本発明の一実施例における進捗制御手段の動作
を説明するためのフローチャートを示す図である。

【図７】本発明の一実施例における連続工程スケジュー
リング手段の動作を説明するフローチャートを示す図で
ある。

【図８】本発明の一実施例を説明するための図であり、
連続工程スケジューリング手段による作業スケジュール
の立案処理過程の一例で、連続工程スケジューリング手
段によって作業ロットのスケジュールを作成する際に、
設備遊休最小スケジューリング手段もしくは前工程設備
スケジューリング手段により、設備群ＲＧ_iからＲＧ_i+n
まで連続する有限バッファ設備群のすべての作業スケジ
ュールが立案されたことを模式的に示す図である。

【図９】本発明の一実施例を説明するための図であり、
連続工程スケジューリング手段による作業スケジュール
の立案処理過程の一例で、連続工程スケジューリング手
段によって作業ロットのスケジュールを作成する際に、
設備遊休最小スケジューリング手段もしくは前工程設備
スケジューリング手段により、設備群ＲＧ_iからＲＧ_i+n
まで連続する有限バッファ設備群のすべての作業スケジ
ュールが立案されたことを模式的に示す図である。

【図１０】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、連続工程スケジューリング手段による作業スケジュ
ールの立案処理過程の一例で、連続工程スケジューリン
グ手段によって作業ロットのスケジュールを作成する際
に、設備遊休最小スケジューリング手段により設備群Ｒ
Ｇ_i+3のバッファ容量超過が原因で作業スケジュールが
得られずに、その代わり前工程設備スケジューリング手
段により、途中工程設備群ＲＧ_i+2において該ロットを
無期限滞留させるスケジュールが立案されたことを模式
的に示す図である。

【図１１】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、連続工程スケジューリング手段による作業スケジュ
ールの立案処理過程の一例で、連続工程スケジューリン
グ手段によって作業ロットのスケジュールを作成する際
に、設備遊休最小スケジューリング手段により設備群Ｒ
Ｇ_i+3のバッファ容量超過が原因で作業スケジュールが
得られずに、その代わり前工程設備スケジューリング手
段により、途中工程設備群ＲＧ_i+2において該ロットを
無期限滞留させるスケジュールが立案されたことを模式
的に示す図である。

【図１２】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、連続工程スケジューリング手段による作業スケジュ
ールの立案処理過程の一例で、連続工程スケジューリン
グ手段によって作業ロットのスケジュールを作成する際
に、ＲＧ_i+2のバッファ容量超過が原因で作業スケジュ
ールが得られなかったことを模式的に示す図である。

【図１３】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、連続工程スケジューリング手段による作業スケジュ
ールの立案処理過程の一例で、連続工程スケジューリン
グ手段によって作業ロットのスケジュールを作成する際
に、ＲＧ_i+2のバッファ容量超過が原因で作業スケジュ
ールが得られなかったことを模式的に示す図である。

【図１４】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、設備遊休最小スケジューリング手段による作業スケ
ジュールの立案処理過程の一例で、連続工程スケジュー
リング手段により設備群ＲＧ_iで即着手可能な設備３を
求め、設備群ＲＧ_iでの作業終了時刻と次工程設備群Ｒ
Ｇ_i+1への到着時刻ｔ₂を計算した後、次工程設備群ＲＧ
_i+1で利用可能な設備と、同設備の作業空き時間帯の探
索を行い利用可能な設備が設備１から設備５となって、
上記複数利用設備からの利用可能設備の選択の結果設備
３が選択されたことを模式的に示す図である。

【図１５】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、設備遊休最小スケジューリング手段による作業スケ
ジュールの立案処理過程の一例で、次工程設備群ＲＧ
_i+1への到着時刻より後の時刻での利用可能な全設備と
作業時間、選択された設備１と作業可能時間区間を示し
ており、次工程設備群ＲＧ_i+1のバッファが最大容量を
超えないことを示しており、次工程設備群ＲＧ_i+1の設
備１の作業を予約することを示しており、次工程設備群
ＲＧ_iｉ＋１のバッファが最大容量を超えないことを模
式的に示す図である。

【図１６】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、設備遊休最小スケジューリング手段による作業スケ
ジュールの立案処理過程の一例で、次工程設備群ＲＧ
_i+1への到着時刻ｔ₂において、設備群ＲＧ_i+1のバッフ
ァ容量が超えたため設備群ＲＧ_iでの作業を行わない場
合を模式的に示す図である。

【図１７】本発明の一実施例における設備スケジューリ
ング手段の動作を説明するためのフローチャートを示す
図である。

【図１８】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、前工程設備スケジュール変更手段１３１２による前
工程設備群の作業スケジュールの変更処理の一例を模式
的に示した図である。前工程設備スケジュール変更手段
による前工程設備群の作業スケジュールの変更処理過程
の一例で、設備群ＲＧ_i+1で滞留無しで着手できる時刻
ｔ₂′に即着手可能な設備を求めた後、設備群ＲＧ_iでの
作業開始時刻ｔ₀′と終了時刻ｔ₁′を求めて、設備群Ｒ
Ｇ_iでのロット滞留期間のチェックを行った結果、滞留
期間中バッファ内のロット数がバッファ最大容量以内に
なり滞留可能であることを模式的に示す図である。

【図１９】本発明の一実施例における前工程設備スケジ
ュール変更手段の動作を説明するためのフローチャート
を示す図である。

【図２０】本発明の一実施例を説明するための図であ
り、無期限滞留スケジューリング手段による設備群での
無期限滞留スケジュール立案過程の一例で、設備群ＲＧ
_iでの作業着手により設備群ＲＧ_i+1での待ちロット数が
バッファ容量を超えたため、設備群ＲＧ_iでの作業ロッ
トの到着時刻を求めて無期限滞留の判定をした結果、設
備群ＲＧ_iで無期限滞留が可能なことを模式的に示した
図である。

【図２１】本発明の一実施例における無期限滞留スケジ
ューリング手段の動作を説明するためのフローチャート
を示す図である。

【図２２】図２に示したシミュレーションモデルを用い
て、予測工程が１工程先までの場合の本発明の生産制御
装置によるフロー制御を適用したシミュレーション結果
を示す図である。

【図２３】図２に示したシミュレーションモデルを用い
て、予測工程が３工程先までの場合の本発明の生産制御
装置によるフロー制御を適用したシミュレーション結果
を示す図である。

【図２４】図２に示したシミュレーションモデルを用い
て、予測工程が１０工程先までの場合の本発明の生産制
御装置によるフロー制御を適用したシミュレーション結
果を示す図である。

【図２５】比較例として、図２に示したシミュレーショ
ンモデルを用いて、特願平６−３２０３１０号明細書で
「従来の技術」として示されている従来のフロー制御を
適用したシミュレーション結果を示す図である。

【図２６】図２に示したシミュレーションモデルを用い
て、ロットスケジュール管理手段において、作業工程上
連続する有限バッファ設備群すべてについて実施可能な
作業スケジュールを立案できる場合のみ作業着手を実施
するスケジューリングを行った場合のシミュレーション
結果を示す図である。

【符号の説明】

１生産制御装置２外部装置１１入出力部１２作業着手制御部１３スケジューリング部１４状態設定部１５記憶部１２１進捗制御手段１３１連続工程スケジューリング手段１４１初期状態設定手段１４２スケジュール設定手段１２１１ロットスケジュール管理手段１２１２設備スケジュール管理手段１２１３バッファスケジュール管理手段１３１１設備遊休最小スケジューリング手段１３１２前工程設備スケジューリング手段１３１３無期限滞留スケジューリング手段Ｓ１初期設定要求制御信号Ｓ２到着作業着手要求制御信号Ｓ３設備作業着手要求制御信号Ｓ４予定変更要求制御信号Ｓ５作業開始指示制御信号Ｓ６作業開始保留制御信号Ｓ７情報要求制御信号Ｓ８予定変更完了信号Ｓ９状態設定要求制御信号Ｓ１０作業着手要求制御信号Ｓ１１スケジューリング要求制御信号Ｓ１２スケジューリング完了信号Ｓ１３進捗制御完了信号Ｓ２０初期化要求制御信号Ｓ２１スケジュール訂正要求制御信号

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年４月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】上記文献 ⁽⁴⁾ において、ガントチャートモ
デルでは、直前のバッファにロットが１つ以上入れられ
る時刻の最大値をｔ₁、直後のバッファに空きができる
時刻をｔ₂、使用する設備が空く時刻をｔ₃とした時に
（それぞれ未定の場合は∞）、ｍａｘ（ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃）＜∞ を満たす最早開始可能時刻ｍａｘ（ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃）
と、最早終了可能時刻により定められる最早処理可能時
間区間を求めることによって、スケジューリングする方
法についてふれられている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッファに収容するロットの容量が制限さ
れる有限バッファ設備群に到着したロットについて、ス
ケジューリングによって予め決定され確定しているロッ
ト作業予定スケジュールに基づいて作業の実施の制御を
行うと共に、ロット処理を完了した設備から次に処理す
るロットについて、予め確定している設備スケジュール
に基づいて、次に実施する作業を制御する進捗制御手段
と、工程手順上連続する有限バッファ設備群に存在するロッ
ト毎に、該連続有限バッファ設備群での作業予定スケジ
ュールを記憶管理するロットスケジュール管理手段と、連続有限バッファ設備群の設備毎に、稼働停止予定スケ
ジュールと作業予定スケジュールとを記憶管理する設備
スケジュール管理手段と、有限バッファを有する設備群毎にバッファの利用予定ス
ケジュールを記憶管理するバッファスケジュール管理手
段と、工程手順上連続する有限バッファ設備群連続区間に到着
したロットに対して、及び、該連続区間内において該区
間の途中からの作業予定スケジュールが未定のロットに
対して、該連続区間内で未定の作業スケジュールを立案
するか、もくしは途中で無期限滞留するスケジュールを
立案する連続工程スケジューリング手段と、を備え、連続する工程上で、設備群の前で作業を待つロットの数
を同設備群のバッファ容量以下に保つ制約を満たすよう
に各設備群の設備での作業開始を制御する、ことを特徴とする生産制御装置。
【請求項２】生産設備での作業待ちロットの数が待ちロ
ットを格納するバッファの容量を超えないように作業着
手を制御することが望まれる複数の生産設備群からなる
生産ラインのロットフローを制御する生産制御装置であ
って、工程手順上連続する有限バッファ設備群に存在するロッ
ト毎に、該連続有限バッファ設備群での作業予定スケジ
ュールを記憶部に記憶管理するロットスケジュール管理
手段と、前記連続有限バッファ設備群の設備毎に、稼働停止予定
スケジュールと、作業予定スケジュールと、を記憶部に
記憶管理する設備スケジュール管理手段と、有限バッファを有する設備群毎に該バッファの利用予定
スケジュールを記憶部に記憶管理するバッファスケジュ
ール管理手段と、工程手順上連続する有限バッファ設備群連続区間に入っ
てきたロットや、該連続区間内で、区間途中からの作業
予定スケジュールが未定のロットに対して、該連続区間
内で未定の作業スケジュールをすべて立案するか、もく
しは途中で無期限滞留するスケジューリングを立案する
連続工程スケジューリング手段と、バッファに収容するロットの容量が制限される有限バッ
ファ設備群に到着したロットについて、前記連続工程ス
ケジューリング手段によって予め決定され確定している
ロット作業予定スケジュールに基づいて作業の実施を制
御し、ロット処理を完了した設備で次に処理するロット
について、予め確定している設備スケジュールに基づい
て次に実施する作業を制御する進捗制御手段と、前記連続工程スケジューリング手段によって立案された
スケジュールと実際のスケジュールの違いが発生した場
合に、前記立案したスケジュールの相違部分を、実際の
スケジュールに従って訂正するスケジュール訂正手段
と、を備えることを特徴とする生産制御装置。
【請求項３】請求項２記載の生産制御装置において、前記連続工程スケジューリング手段に、各設備のロット作業スケジューリングを行い、前記バッ
ファの利用スケジューリングを行うために、各生産設備
の遊休停止期間が最小になるような作業設備と作業時間
を選択する設備遊休最小スケジューリング手段と、前工程設備群での作業時間区間を、指定した時刻以降に
実施できる作業時間区間に変更する前工程設備スケジュ
ール変更手段と、指定した設備群に無期限滞留させる無期限滞留スケジュ
ーリング手段と、を備えたことを特徴とする生産制御装置。
【請求項４】請求項２記載の生産制御装置において、生
産ラインに初期仕掛作業ロットが存在する場合に、該ロ
ット作業にかかわるロット、設備、バッファスケジュー
ルを作成するため、初期動作時に、外部装置より、生産
計画、生産ライン情報、仕掛ロット情報等を得て、各初
期仕掛ロットに対する生産制御開始時刻以降のロットス
ケジュールタイムテーブル、設備毎の設備スケジュール
タイムテーブル、及びバッファ毎のバッファスケジュー
ルタイムテーブルを立案設定し、制御の準備を行う初期
状態設定手段を備えることを特徴とする生産制御装置。
【請求項５】請求項２記載の生産制御装置において、前
記連続工程スケジューリング手段が、ロットスケジュー
ル、設備スケジュール、バッファスケジュールのそれぞ
れを各工程のスケジュールが仮決定する都度登録し、ま
た、スケジュールの部分的変更、無効化をする都度変更
や無効化を実施しながら、連続する有限バッファ設備群
連続区間全工程のロットスケジュール、設備スケジュー
ル、バッファスケジュールを立案する、ことを特徴とす
る生産制御装置。