JPWO2019077659A1 - 搬送作業制御装置、搬送作業制御方法、及び、搬送作業制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
・搬送作業が属人的であることから、作業員の搬送能力(例えば、作業員の熟練度や作業チームに属する作業員の組み合わせにより変動する)や、作業員の疲労度(例えば、作業開始から時間が経過するのに伴って作業への集中度合いが低下する)に依存して、搬送コストが変動する。
・製品の種別や生産量が頻繁に変動する工場、あるいは多品種の物品を保管する倉庫などにおいて、搬送作業内容(製品の種類や量、搬送方法、搬送経路、搬送経路に対する干渉の度合い、搬送資源の競合など)が頻繁に大きく変動する。
・ワークステーションにおけるバッファに溜まる物品の量が不安定であることから、搬送負荷が頻繁に大きく変動する。この一例として、新規製品が高頻度に生産されること、あるいは、需要の変動に応じた工程の変更に対する手間や不慣れさ等によって、工程の処理速度に関する揺らぎが生じることがある。あるいはまた、品質保証のための安全マージンが不適切に大きく設定されていることによって装置を頻繁に停止せざるを得ないような環境であること、あるいは、可用性が低い装置を使用することによって、予測困難な停止が起きやすいことなどがある。
図1は、本願発明の第1の実施の形態に係る搬送作業制御システム1の構成を概念的に示すブロック図である。尚、図1は、後述する第1の実施形態の変形例に係る搬送作業制御システム1に関する説明においても、参照することとする。本実施形態に係る搬送作業制御システム1は、工場等において行われる複数の作業(業務工程)を含む生産作業等に関して、作業を行う拠点(WS:ワークステーション)間における物品の搬送を制御するシステムである。WSは、例えば、作業セルあるいは所定の機能を有する装置等をグルーピングすることにより構成したショップなどである。
・搬送コストの測定回数(測定サンプル数が基準以下である、あるいは、測定サンプル数が他の搬送作業に関する測定サンプル数と比較して相対的に少ない、あるいは、所定期間内の測定サンプル数が基準以下であるなど)、
・搬送コストの測定を行なってからの経過時間(最新の測定サンプルが得られてから所定の時間以上が経過している、あるいは、複数の測定サンプルに関する経過時間の平均値が他の搬送作業に関する値と比較して相対的に長いなど)、
・測定データの品質(測定データに含まれるノイズの量など)、
・測定に関する時間的あるいは空間的な偏り(測定時刻あるいは測定場所が、特定の時間帯や特定のエリアに偏っているなど)、
・搬送環境の変化を伴うイベントの発生(搬送作業員の配置換えを行なった、障害や事故の発生に伴い利用可能な搬送経路が変化したなど)。
・・・・・・(式1)
但し、式1において、a及びbは、ワークステーションを識別するための情報を表し、例えば図2に例示するワークステーションが存在する場合、x1及びx2、y1乃至y3、及びz1の何れかを表す。C’abは、WSaからWSbへの搬送作業に関する補正コストを表す。<Cab>は、当該搬送作業に関する搬送コストの複数回の測定値の平均値を表す。sabは、当該搬送コストに関する測定値のサンプル数を表す。tabは、当該搬送コストの測定時刻から現在時刻までの平均経過時間を表す。δはsabとtabとを変数とする、搬送コストに関する信頼性の低さの度合い(即ち、測定が必要とされる度合い)を表す関数である。
・・・・・・(式2)
尚、式1及び式2における関数δは、異なる関数であってもよい。補正部12は、式1及び式2に示す通り、搬送コストに関する信頼性が低いほど(即ち、測定が必要とされる度合いが高いほど)補正コストを低く算出する。
・・・・・・(式3)
但し、式3において、tmaxは所定の時間を表す。sabは、搬送資源30がWSaからWSbまで移動あるいは搬送するのに要する搬送コストに関する、所定の時間tmax内に測定された測定値のサンプル数を表す。ssumは、当該搬送コストに関してこれまでに測定された測定値の合計サンプル数を表す。α(α>0)は所定の重み係数を表す。尚、ここでは、α=0.2、ssum=10(個)、tmax=100(分)であることとする。
・・・・・・(式4)
但し、式4において、a、b、d、eは、ワークステーションを識別するための情報を表し、例えば図2に例示するワークステーションが存在する場合、x1及びx2、y1乃至y3、及びz1の何れかを表す。IMabは、WSaからWSbへの搬送作業に関する重要度を表す。Oaは、搬送元のWSaにおける出力バッファの使用率を表す。Ibは、搬送先のWSbにおける入力バッファの使用率を表す。C’deは、搬送資源30が、移動元のWSdにおける入力バッファ(一つ前の搬送作業を完了した場所)から、移動先のWSeにおける出力バッファ(次の搬送作業を開始する場所)まで移動する際に要する搬送コストが補正部12によって補正された補正コストを表す。算出部14は、式4に示す様に、補正コストあたりの、搬送元のWSaにおける出力バッファの使用率と搬送先のWSbにおける入力バッファの使用率との差として、重要度IMを算出する。
次に、搬送コストに関する前提条件が上述した第1の実施形態とは異なる場合における、第1の実施形態に係る搬送作業制御システム1の動作を、第1の実施形態の変形例として説明する。即ち、上述した第1の実施形態では、図1に示す搬送元WS21と搬送先WS22とが十分に近く、搬送資源30が搬送作業に着手する地点まで移動するのに要するコストに対して、搬送作業自体に要するコストが相対的に無視可能であることを前提とした。本変形例では、これとは逆に、図1に示す搬送元WS21と搬送先WS22とがある程度遠くに位置することから、搬送作業自体に要するコストに対して、搬送資源30が搬送作業に着手する地点まで移動するのに要するコストが相対的に無視可能であることを前提とする。
図14は、本願発明の第2の実施形態に係る搬送作業制御装置40の構成を概念的に示すブロック図である。搬送作業制御装置40は、搬送コスト取得部41、補正部42、存在状況取得部43、及び、算出部44を備えている。
上述した各実施形態において図1、及び、図14に示した搬送作業制御装置における各部は、専用のHW(HardWare)(電子回路)によって実現することができる。また、図1、及び、図14において、少なくとも、下記構成は、ソフトウェアプログラムの機能(処理)単位(ソフトウェアモジュール)と捉えることができる。
・搬送コスト取得部11及び41、
・補正部12及び42、
・存在状況取得部13及び43、
・算出部14及び44、
・検知部15。
・CPU(Central_Processing_Unit)901、
・ROM(Read_Only_Memory)902、
・RAM(Random_Access_Memory)903、
・ハードディスク(記憶装置)904、
・外部装置との通信インタフェース905、
・バス906(通信線)、
・CD−ROM(Compact_Disc_Read_Only_Memory)等の記録媒体907に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ908、
・入出力インタフェース909。
複数の拠点のうちの搬送元拠点から搬送先拠点へ物品を搬送する搬送作業から得られる搬送コストを、前記搬送元拠点と前記搬送先拠点との組み合わせと関連付けて取得する搬送コスト取得手段と、
前記搬送コストに関する信頼性を表す情報に基づいて、前記搬送コストを補正した補正コストを算出する補正手段と、
前記搬送元拠点と前記搬送先拠点とにおける前記物品の存在状況を表す存在状況情報を取得する存在状況取得手段と、
前記存在状況情報と、前記補正コストとに基づいて、前記組み合わせに対する前記搬送作業の重要度を算出する算出手段と、
を備える搬送作業制御装置。
前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストの測定回数が少ないほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記1に記載の搬送作業制御装置。
前記補正手段は、所定の期間における前記測定回数が小さいほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記2に記載の搬送作業制御装置。
前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストの測定時刻が古いほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記1乃至付記3のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記補正手段は、前記測定時刻が複数存在する場合に、最新の前記測定時刻からの経過時間が長いほど、あるいは、複数の前記測定時刻からの経過時間の平均値が長いほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記4に記載の搬送作業制御装置。
前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストに関する測定データに含まれるノイズ量が多いほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記1乃至付記5のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストの測定時刻あるいは測定場所に関する偏り度合いが大きいほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記1乃至付記6のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送作業に関する環境の変化を伴うイベントによる影響度が大きいほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記1乃至付記7のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記補正手段は、前記搬送作業を行う搬送資源に関する変更が発生した前記イベント、あるいは、障害あるいは事故の発生に伴う前記搬送作業に関する経路の変更が発生した前記イベントによる影響度が大きいほど、前記補正コストを小さく算出する、
付記8に記載の搬送作業制御装置。
前記算出手段は、前記補正コストが小さいほど、前記重要度を大きく算出する、
付記1乃至付記9のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記存在状況取得手段は、前記搬送元拠点において搬送待ちの状態にある前記物品に関する第一の量、及び、前記搬送先拠点において処理待ちの状態にある前記物品に関する第二の量を示す前記存在状況情報を取得し、
前記算出手段は、前記第一の量が多いほど、あるいは、前記第二の量が少ないほど、前記重要度を大きく算出する、
付記1乃至付記10のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記存在状況取得手段は、前記搬送元拠点において搬送待ちの状態で存在可能な前記物品の量の最大値に対する前記第一の量の割合を示す第一の使用率、及び、前記搬送先拠点において処理待ちの状態で存在可能な前記物品の量の最大値に対する前記第二の量の割合を示す第二の使用率を示す前記存在状況情報を取得し、
前記算出手段は、前記第一の使用率が大きいほど、あるいは、前記第二の使用率が小さいほど、前記重要度を大きく算出する、
付記11に記載の搬送作業制御装置。
前記算出手段は、前記第一の量と前記第二の量との差分が大きいほど、あるいは、前記第一の使用率と前記第二の使用率との差分が大きいほど、あるいは、前記第二の量に対する前記第一の量の比率が大きいほど、あるいは、前記第二の使用率に対する前記第一の使用率の比率が大きいほど、前記重要度を大きく算出する、
付記12に記載の搬送作業制御装置。
前記存在状況取得手段は、前記第一及び第二の量として、前記物品の個数あるいは重量を示す前記存在状況情報を取得する、
付記11乃至付記13のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記存在状況取得手段は、前記複数の拠点のうちの、前記搬送元拠点に前記物品を搬送する搬送元である前工程拠点と、前記搬送先拠点から前記物品を搬送する搬送先である後工程拠点と、における前記物品の存在状況を表す前記存在状況情報を取得する、
付記1乃至付記14のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記搬送コスト取得手段は、前記複数の拠点のうちの、前記搬送作業を行う搬送資源が前記搬送元拠点の1つ前に位置した拠点から、前記搬送元拠点に移動するのに必要なコスト、あるいは、前記搬送資源が前記搬送元拠点から前記搬送先拠点に前記物品を搬送するのに要するコストに基づいて得られた前記搬送コストを取得する、
付記1乃至付記15のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記搬送コスト取得手段は、前記搬送作業を行う搬送資源が移動する距離と、前記搬送資源が移動するのに要する時間と、前記搬送資源の種別と、前記搬送作業と前記複数の拠点において行われる処理との間で発生する干渉の度合いと、前記搬送作業に関する経路の状況と、の少なくともいずれかに基づいて得られた前記搬送コストを取得する、
付記1乃至付記16のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
前記搬送作業が完了したことを検知する検知手段をさらに備え、
前記算出手段は、前記検知手段が前記搬送作業の完了を検知してから所定の時間が経過したのちに、あるいは、前記搬送作業の完了が見込まれる時刻よりも所定の時間ほど前に、あるいは、前記搬送作業に関する環境が変化したことを示す情報を得られたときに、前記重要度を算出する、
付記1乃至付記17のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。
付記1乃至付記18のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置と、
前記搬送作業を行う搬送資源と、
を有する搬送作業制御システム。
前記算出手段は、前記重要度が最も高い、前記組み合わせに対する前記搬送作業を示す情報を、前記搬送作業を行う搬送資源に送信し、
前記搬送資源は、前記算出手段から受信した情報が示す、前記組み合わせに対する前記搬送作業を次に実行するとともに、当該搬送作業に関する前記搬送コストを測定する、
付記19に記載の搬送作業制御システム。
前記搬送資源は、前記物品を搬送する搬送装置、あるいは、前記物品を搬送する作業員に前記搬送作業を示す情報を提示する端末装置である、
付記19あるいは付記20に記載の搬送作業制御システム。
情報処理装置によって、
複数の拠点のうちの搬送元拠点から搬送先拠点へ物品を搬送する搬送作業から得られる搬送コストを、前記搬送元拠点と前記搬送先拠点との組み合わせと関連付けて取得し、
前記搬送コストに関する信頼性を表す情報に基づいて、前記搬送コストを補正した補正コストを算出し、
前記搬送元拠点と前記搬送先拠点とにおける前記物品の存在状況を表す存在状況情報を取得し、
前記存在状況情報と、前記補正コストとに基づいて、前記組み合わせに対する前記搬送作業の重要度を算出する、
搬送作業制御方法。
複数の拠点のうちの搬送元拠点から搬送先拠点へ物品を搬送する搬送作業から得られる搬送コストを、前記搬送元拠点と前記搬送先拠点との組み合わせと関連付けて取得する搬送コスト取得処理と、
前記搬送コストに関する信頼性を表す情報に基づいて、前記搬送コストを補正した補正コストを算出する補正処理と、
前記搬送元拠点と前記搬送先拠点とにおける前記物品の存在状況を表す存在状況情報を取得する存在状況取得処理と、
前記存在状況情報と、前記補正コストとに基づいて、前記組み合わせに対する前記搬送作業の重要度を算出する算出処理と、
をコンピュータに実行させるための搬送作業制御プログラムが格納された記録媒体。
10 搬送作業制御装置
11 搬送コスト取得部
12 補正部
13 存在状況取得部
14 算出部
15 検知部
16 記憶部
161 WS接続管理表
162 搬送コスト識別子管理表
162a 搬送コスト識別子管理表
163 搬送コスト測定管理表
163a 搬送コスト測定管理表
164 補正コスト管理表
164a 補正コスト管理表
165 バッファ管理表
166 重要度管理表
166a 重要度管理表
21 搬送元WS
211 入力バッファ
212 処理部
213 出力バッファ
22 搬送先WS
221 入力バッファ
222 処理部
223 出力バッファ
30 搬送資源
31 物品
40 搬送作業制御装置
41 搬送コスト取得部
410 搬送コスト
42 補正部
420 補正コスト
43 存在状況取得部
430 存在状況情報
51 搬送元拠点
52 搬送先拠点
61 物品
900 情報処理装置
901 CPU
902 ROM
903 RAM
904 ハードディスク(記憶装置)
905 通信インタフェース
906 バス
907 記録媒体
908 リーダライタ
909 入出力インタフェース
Claims (23)
- 複数の拠点のうちの搬送元拠点から搬送先拠点へ物品を搬送する搬送作業から得られる搬送コストを、前記搬送元拠点と前記搬送先拠点との組み合わせと関連付けて取得する搬送コスト取得手段と、
前記搬送コストに関する信頼性を表す情報に基づいて、前記搬送コストを補正した補正コストを算出する補正手段と、
前記搬送元拠点と前記搬送先拠点とにおける前記物品の存在状況を表す存在状況情報を取得する存在状況取得手段と、
前記存在状況情報と、前記補正コストとに基づいて、前記組み合わせに対する前記搬送作業の重要度を算出する算出手段と、
を備える搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストの測定回数が少ないほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項1に記載の搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、所定の期間における前記測定回数が小さいほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項2に記載の搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストの測定時刻が古いほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、前記測定時刻が複数存在する場合に、最新の前記測定時刻からの経過時間が長いほど、あるいは、複数の前記測定時刻からの経過時間の平均値が長いほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項4に記載の搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストに関する測定データに含まれるノイズ量が多いほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送コストの測定時刻あるいは測定場所に関する偏り度合いが大きいほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、前記信頼性を表す情報が示す、前記搬送作業に関する環境の変化を伴うイベントによる影響度が大きいほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記補正手段は、前記搬送作業を行う搬送資源に関する変更が発生した前記イベント、あるいは、障害あるいは事故の発生に伴う前記搬送作業に関する経路の変更が発生した前記イベントによる影響度が大きいほど、前記補正コストを小さく算出する、
請求項8に記載の搬送作業制御装置。 - 前記算出手段は、前記補正コストが小さいほど、前記重要度を大きく算出する、
請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記存在状況取得手段は、前記搬送元拠点において搬送待ちの状態にある前記物品に関する第一の量、及び、前記搬送先拠点において処理待ちの状態にある前記物品に関する第二の量を示す前記存在状況情報を取得し、
前記算出手段は、前記第一の量が多いほど、あるいは、前記第二の量が少ないほど、前記重要度を大きく算出する、
請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記存在状況取得手段は、前記搬送元拠点において搬送待ちの状態で存在可能な前記物品の量の最大値に対する前記第一の量の割合を示す第一の使用率、及び、前記搬送先拠点において処理待ちの状態で存在可能な前記物品の量の最大値に対する前記第二の量の割合を示す第二の使用率を示す前記存在状況情報を取得し、
前記算出手段は、前記第一の使用率が大きいほど、あるいは、前記第二の使用率が小さいほど、前記重要度を大きく算出する、
請求項11に記載の搬送作業制御装置。 - 前記算出手段は、前記第一の量と前記第二の量との差分が大きいほど、あるいは、前記第一の使用率と前記第二の使用率との差分が大きいほど、あるいは、前記第二の量に対する前記第一の量の比率が大きいほど、あるいは、前記第二の使用率に対する前記第一の使用率の比率が大きいほど、前記重要度を大きく算出する、
請求項12に記載の搬送作業制御装置。 - 前記存在状況取得手段は、前記第一及び第二の量として、前記物品の個数あるいは重量を示す前記存在状況情報を取得する、
請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記存在状況取得手段は、前記複数の拠点のうちの、前記搬送元拠点に前記物品を搬送する搬送元である前工程拠点と、前記搬送先拠点から前記物品を搬送する搬送先である後工程拠点と、における前記物品の存在状況を表す前記存在状況情報を取得する、
請求項1乃至請求項14のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記搬送コスト取得手段は、前記複数の拠点のうちの、前記搬送作業を行う搬送資源が前記搬送元拠点の1つ前に位置した拠点から、前記搬送元拠点に移動するのに必要なコスト、あるいは、前記搬送資源が前記搬送元拠点から前記搬送先拠点に前記物品を搬送するのに要するコストに基づいて得られた前記搬送コストを取得する、
請求項1乃至請求項15のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記搬送コスト取得手段は、前記搬送作業を行う搬送資源が移動する距離と、前記搬送資源が移動するのに要する時間と、前記搬送資源の種別と、前記搬送作業と前記複数の拠点において行われる処理との間で発生する干渉の度合いと、前記搬送作業に関する経路の状況と、の少なくともいずれかに基づいて得られた前記搬送コストを取得する、
請求項1乃至請求項16のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 前記搬送作業が完了したことを検知する検知手段をさらに備え、
前記算出手段は、前記検知手段が前記搬送作業の完了を検知してから所定の時間が経過したのちに、あるいは、前記搬送作業の完了が見込まれる時刻よりも所定の時間ほど前に、あるいは、前記搬送作業に関する環境が変化したことを示す情報を得られたときに、前記重要度を算出する、
請求項1乃至請求項17のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置。 - 請求項1乃至請求項18のいずれか一項に記載の搬送作業制御装置と、
前記搬送作業を行う搬送資源と、
を有する搬送作業制御システム。 - 前記算出手段は、前記重要度が最も高い、前記組み合わせに対する前記搬送作業を示す情報を、前記搬送作業を行う搬送資源に送信し、
前記搬送資源は、前記算出手段から受信した情報が示す、前記組み合わせに対する前記搬送作業を次に実行するとともに、当該搬送作業に関する前記搬送コストを測定する、
請求項19に記載の搬送作業制御システム。 - 前記搬送資源は、前記物品を搬送する搬送装置、あるいは、前記物品を搬送する作業員に前記搬送作業を示す情報を提示する端末装置である、
請求項19あるいは請求項20に記載の搬送作業制御システム。 - 情報処理装置によって、
複数の拠点のうちの搬送元拠点から搬送先拠点へ物品を搬送する搬送作業から得られる搬送コストを、前記搬送元拠点と前記搬送先拠点との組み合わせと関連付けて取得し、
前記搬送コストに関する信頼性を表す情報に基づいて、前記搬送コストを補正した補正コストを算出し、
前記搬送元拠点と前記搬送先拠点とにおける前記物品の存在状況を表す存在状況情報を取得し、
前記存在状況情報と、前記補正コストとに基づいて、前記組み合わせに対する前記搬送作業の重要度を算出する、
搬送作業制御方法。 - 複数の拠点のうちの搬送元拠点から搬送先拠点へ物品を搬送する搬送作業から得られる搬送コストを、前記搬送元拠点と前記搬送先拠点との組み合わせと関連付けて取得する搬送コスト取得処理と、
前記搬送コストに関する信頼性を表す情報に基づいて、前記搬送コストを補正した補正コストを算出する補正処理と、
前記搬送元拠点と前記搬送先拠点とにおける前記物品の存在状況を表す存在状況情報を取得する存在状況取得処理と、
前記存在状況情報と、前記補正コストとに基づいて、前記組み合わせに対する前記搬送作業の重要度を算出する算出処理と、
をコンピュータに実行させるための搬送作業制御プログラムが格納された記録媒体。
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