KR930007749B1 - 제품생산 계획형 추론장치 - Google Patents

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Description

제품생산 계획형 추론장치

제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 제품생산계획형 추론장치의 제품생산계획형 추론기관의 기본구성도.

제2도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론장치의 데이터이용 인터페이스의 기본구성도.

제3도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론장치의 지식이용 인터페이스의 기본구성도.

제4도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론장치의 지능에디터의 기본구성도.

제5도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론장치의 데이터출력 인터페이스의 기본구성도.

제6도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론장치의 기본구성도.

제7도는 동 실시예에 관한 제품생산계획의 대상이 되는 프린트기판 실장공정을 표시한 설명도.

제8도는 동 실시예에 관한 제품생산계획을 행하는 제품생산계획형 추론기관의 데이터 및 처리의 흐름을 표시한 설명도.

제9도는 동 실시예에 관한 기본데이터를 표시한 설명도.

제10도는 동 실시예에 관한 제품생산데이터를 표시한 설명도.

제11도는 동 실시예에 관한 시간데이터를 표시한 설명도.

제12도 및 제13도는 동 실시예에 관한 변경데이터를 표시한 설명도.

제14도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론기관의 제품생산계획 작성수순의 흐름도.

제15도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론기관의 제한된 부분에 대한 제품생산계획 작성수순의 흐름도.

제16도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론기관의 제품생산계획 평가 수순의 흐름도.

제17도는 동 실시예에 관한 제품생산계획형 추론기관의 제품생산계획 작성수순 및 제한된 부분에 대한 제품생산계획 작성수순을 그림으로 표시한 설명도.

제18도는 동 실시예에 관한 구조화 계획용 지식베이스의 지식의 예를 표시한 설명도.

제19도는 동 실시예의 워킹메모리에 관한 데이터의 구성을 표시한 설명도.

제20도는 동 실시예에 관한 제품생산계획 입안결과에 관한 정보의 구성을 표시한 설명도.

제21도는 동 실시예에 관한 데이터용 인터페이스의 데이터 및 처리의 흐름을 표시한 설명도.

제22도는 동 실시예에 관한 지식이용 인터페이스의 데이터 및 처리의 흐름을 표시한 설명도.

제23도는 동 실시예의 관한 지능에디터의 흐름도.

제24도 및 제25도는 동 실시예에 관한 지능에디터의 조작을 표시한 설명도.

제26도는 동 실시예에 관한 데이터 출력인터페이스의 데이터 및 처리의 흐름을 표시한 설명도.

제27도는 동 실시예에 관한 제품생산계획 입안결과를 표시한 설명도.

제28도 및 제29도는 동 실시예에 관한 제품생산계획 평가결과를 표시한 설명도.

제30도는 동 실시예에 관한 제품생산계획 입안결과의 시뮬레이션의 예를 표시한 설명도.

제31도는 종래의 생산계획 작성장치의 개략 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 데이터베이스 1a : 구조화 제품생산계획용 데이터베이스

2 ; 지식베이스 2a : 구조화 제품생산계획용 지식베이스

3 : 입력장치 4 : 제품생산 계획작성수순

5 : 제한부분의 제품생산계획작성수순

6 : 제품생산계획형 추론기관 7 : 워킹메모리

8 : M/C 9 : 변경데이터 생성수순

10 : 제품생산계획평가수순 11 : 데이터용 인터페이스

12 : 지식이용 인터페이스 13 : 제품생산계획변경수순

14 : 지능에디터 15 : 추론결과 데이터베이스

16 : 데이터출력부 16a : 데이터출력수순

17 : 추론결과 출력부 17a : 추론결과 그래프 출력수순

17b : 시뮬레이션 출력수순 19 : 데이터출력인터페이스

20 : 프린터 21 : 표시장치

22 : 중앙처리장치 68 : 데이터유지부

68a : 데이터수정수순 68b : 관련데이터탐색수순

69 : 데이터이용부 69a : 데이터읽어넣기수순

70 : 데이터베이스인덱스 74 : 명세설정부

74a : 명세설정수순 75 : 지식로딩부

75a : 명세해석수순 75b : 지식추출수순

76 : 지식인덱스 81 : 출력명세설정부

81a : 명세설정수순 82 : 제품생산계획 입안결과 출력부

82a : 명세해석수순 82b : 출력수순

83 : 출력명세데이터베이스

본 발명은 제조업에 있어서, 물건을 생산하는 생산계획이나 설비의 배치계획등의 계획을 입안하기 위한 제품생산계획형 추론장치에 관한 것이다

최근, 기술혁신이나 소비자선호의 변화등에 따라, 제조업에 있어서는 짧은 라이프사이클을 가지는 소량 가품종을 생산하는 생산활동의 형태변화가 급속하게 진행되고 있다. 이와 같은 다품종 소량생산에 있어서는, 시장 동향에 민감하게 대응하는 일이 매우 중요하다. 따라서, 물건을 생산하기 위한 생산계획이나 설비의 배치계획을 고속으로 정확하게 작성하는 일이 요구된다. 또한, 빈번하게 발생하는 계획변경등에 신속하고 다이나믹하게 대응하건, 계획과 실적의 차질을 항상 수정하는 일이 요구된다.

종래 기술로서는, 예를들면 일본국 특개소 62-52666호 공보에 개시되어 있다. 이하, 이 종래기술의 구성을 제31도를 참조하면서 설명한다. 제31도는 종래의 생산계획 작성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 제31도에 있어서, (101)은 생산설비의 종류, 대수, 능력, 레이아우트등의 기본데이터를 기억하기 위한 기본데이터용 기억장치이고, (102)는 생산하는 물건의 종류와 양등의 생산데이터를 입력하기 위한 입력장치이고, (103)은 상기 기본데이터와 생산데이터에 의거하여 생산계획을 작성하는데 사용되는 많은 변수를 저장하는 메모리인 기억장치(104)를 사용해서 생산계획을 입안하는 생산계획작성 프로그램이고, (105)는 생산계획의 작성결과를 표시한 표시장치이고, (106)은 생산계획작성결과를 프린트하는 프린터이고, (107)은 생산계획작성결과를 기억해 두는 제품생산계획용 기억장치이고, (108)은 상기 각 장치와 프로그램을 통괄적으로 관리하고, 제어하는 중앙처리장치이다. 상기 구성에 있어서는, 생산계획을 입안하는 수단으로서는, 먼저 입력장치(102)를 사용해서 상기 생산데이터를 입력하고, 다음에 기억장치(101)에 기억된 기본데이터와 생산데이터를 결합해서 중앙처리장치(108)가 생산계획작성 프로그램(103)과 작업용 기억장치(104)를 사용해서 생산계획을 자동적으로 작성한다. 그 작성결과는 기억장치(107)에 기억되고, 표시장치(105)에 의해서 화면에 표시되고, 프린터(106)에 의해서 용지에 인쇄된다.

다른 종래 기술로서는, 일본국 특개소 63-291166호 공보에 개시되어 있다. 이 종래기술에서는, 생산설비의 운전계획을 이용자가 대화적으로 작성하는 것을 가능하게 함으로써, 용이하게 계획작성을 한다. 상기 종래기술의 장치에는 운전조건을 설정입력하는 키보드와, 이 키보드와는 별개로 화면상의 위치를 설정하기 위한 포인팅디바이스(pointing device)가 배치되어 있다. 상기 수단을 사용하여, 화면상의 계획표를 스크롤(scroll)하거나, 소정의조작메뉴의 선택에 의한 삽입 또는 시프트등의 실행조작을 행하여, 상기 운전계획을 대화적으로 작성한다.

그러나, 일본국 특개소 62-52666호에 개시된 상기 구성에서는, 계획된 결과가 바람직하지 않기 때문에, 생산데이터나 기본데이터의 변경에 의해서 생산계획의 변경을 행할 경우에는, 모든 계획을 다시 처음부터 입안하여야 하므로, 별도의 처리시간이 필요하게 되어 효율이 나쁘다고 하는 문제가 있었다. 그 때문에, 실시간(real time)의 범위내에서 생산실적을 수집하고, 계획과 실적의 차질을 수정하면서 계획변경을 행하여 고효율의 생산을 실현하려고 하는 경우에는, 신속한 계획변경이 요구되기 때문에, 종래의 방법으로는 처리속도의 면에서 그것에 추종할 수 없다고 하는 제1의 문제가 있었다.

또한 일본국 특개소 63-291166호에 개시된 구성에서는, 계획의 수정을 간단히 행할 수 있지만, 모두 대화적으로 입력하여야 하고, 또한 1개소의 수정에 의해서 영향이 미치는 다른 개소를 거의 모두 이용자가 찾으면서 마찬가지의 수정을 행하여야 하기 때문에, 효율이 나쁘고, 또한 계획의 신뢰성도 낮다고 하는 제2의 문제가 있었다.

또한, 종래의 기술에서는, 특정한 데이터나 방법에 의한 계획에 대해서는 가능하지만, 예를들면 데이터, 제품생산계획방법, 출력포맷등의 변경에 대한 범용성이 없고, 이용범위의 명에서는 극히 제한을 받는다고 하는 제3의 문제가 있었다.

본 발명의 제1목적은, 특급품(特急品)등에 의한 생산일의 지정, 예측할 수 없는 생산설비고장에 의한 생산설비가동의 정지, 제품생산의 계획과 실적의 차질로 인하여, 제품생산계획수정등의 변경이 발생하여도, 고속으로 제품생산계획작성과 수정을 할 수 있는 제품생산계획형 추론장치를 제공하는데 있다.

상기 제1목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제품생산계획형 추론장치는, 제품생산계획을 입안하기 위하여 제품생산계획용 데이터와 변경데이터를 저장하는 데이터베이스와, 제품생산계획의 작성과 변경에 사용되는 수순을 롤형포맷(rule type format)으로 표현하여 저장하는 지식베이스와, 상기 데이터베이스에 제품생산계획용 데이터와 변경데이터를 입력하고 또한 상기 지식베이스에 상기 수순을 입력하는 입력장치와, 상기 수순과 상기 데이터베이스로부터의 데이터에 따라서 상기 제품생산계획을 전개하도록, 상기 제품생산계획용 데이터와 상기 수순에 따라서 상기 제품생산계획을 작성하는 제품생산계획작성수단과, 상기 변경데이터와 상기 수순에 따라 상기 제품생산계획을 변경하는 변경수단과, 상기 제품생산계획의작성과 변경을 행하는 동안 추론의 결과를 일시적으로 저장하는 워킹메모리로 이루어진 제품생산계획형 추론수단을 가진 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치로부터 전개된 제품생산계획의 출력결과를 프린트하는 프린터와, 상기 중앙처리장치로부터 전개된 제품생산계획의 출력결과를 표시하는 표시장치를 포함한 기본구성을 가지고 있다.

따라서, 상기 기본 구성에 의해 제품생산계획변경이 발생할때마다 처음부터 제품생산계획을 다시 입안할 필요가 없다.

또한, 상기 제1목적의 한 측면을 바람직하게 달성하기 위하여, 본 발명의 제품생산계획형 추론장치는, 생산설비로부터 제품생산실적데이터와 생산설비가동 상황데이터를 자동적으로 수집하고, 상기 수집된 제품생산실적데이터와 생선설비가동상황데이터에 따라서 제품생산계획변경을 위한 변경데이터를 작성하여 상기 데이터베이스에 저장하는 변경데이터 생성수단을 상기 기본구성에 부가하여 포함하고 있다. 따라서, 상기 구성에 의해 제품생산계획에 대한 실적데이터를 정확하게 피드백할 수 있다.

또한, 상기 제1목적의 다른 측면을 바람직하게 달성하기 위하여, 본 발명의 제품생산계획형 추론장치는, 상기 제품생산계획작성수단으로부터 상기 워킹메모리에 저장된 추론결과를 제품생산계획으로서 가능할 수 있는지의 여부를 판정하고, 상기 추론결과가 다시 처리되어야 하는 것으로 판정될 경우에는, 생산계획의 제입안에 적합한 지식베이스를 재구축하는 제품생산계획평가수단을 가진 제품생산계획형 추론수단을 상기 기본구성에 부가하여 포함한다. 따라서, 상기 구성에 의해 계획입안을 행한 결과, 불편이 발생하여도 자동적으로 해소할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 대화적으로 수정을 행하는 경우에도 항상 모순이 없는 정확도가 높은 제품생산계획 작성과 수정이 가능한 제품생산계획형 추론장치를 제공하는데 있다.

상기 제2목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제품생산계획형 추론장치는, 상기 입력장치로부터 입력된 제품생산계획의 변경데이터에 응답하여 제품생산계획을 설정하는 제품생산계획 변경수단과 상기 변경데이터에 의해 영향을 받는 제품생산계획의 추론결과의 제한부분을 탐색하면서 자동적으로 수정하는 수단으로 구성된 지능에디터를 가진 제품생산계획형 추론수단을 상기 기본구성에 부가하여 포함하고 있다. 따라서, 상기 구성에 의해 부분적인 제품생산계획을 변경하는 경우에도 이 변경에 의해 영향을 받는 부분에 대한 제품생산계획을 자동적으로 수정할 수 있다.

본 발명의 제3목적은, 제품생산계획용 데이터의 변경, 제품생산계획방법의 변경, 출력포맷의 변경에 용이하게 대응할 수 있는 극히 이용범위가 넓은 제품생산계획형 추론장치를 제공하는데 있다.

상기 제3목적의 한 축면을 달성하기 위하여, 본 발명의 제품생산계획형 추론장치는, 상기 입력장치로부터 입력된 제품생산계획용 데이터와의 대등관계(coordination)를 유지하도록 상기 데이터베이스를 구조화 제품생산계획용 데이터베이스로 재구축하는 데이터 유지수단과, 상기 재구축된 구조와 제품생산계획용 데이터베이스의 데이터를 상기 제품생산계획형 추론수단의 제품생산계획처리의 각 국면에 제공하는 데이터 이용수단으로 구성된 데이터이용 인터페이스를 상기 기본구성에 부가하여 포함하고 있다.

또한, 상기 제3목적의 다른 측면을 달성하기 위하여 본 발명의 제품생산계획형 추론장치는, 상기 입력장치로부터 입력된 제품생산계획용 지식에 의해 지식베이스를 구축하여, 구조화제품생산계획용 지식베이스를 형성하는 명세설정수단과, 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스의 지식을 상기 제품생산계획형 추론수단의 제품생산계획의 각 국면에 제공하는 지식로딩수단으로 구성된 지식이용 인터페이스를 상기 기본구성에 부가하여 포함하고 있다.

또한, 상기 제3목적의 또 다른 축면을 달성하기 위하여, 본 발명의 제품생산계획형 추론장치는, 상기 워킹메모리로부터 제품생산계획의 추론결과를 저장하고 있는 추론결과데이터베이스와, 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 데이터베이스로부터 데이터를 출력하는 데이터출력수단과, 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 추론결과 데이터베이스로부터 추론결과의 그래프출력을 제공하는 추론결과 그래프출력수단과, 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 추론결과 데이터베이스로부터 출력된 추론데이터의 결과를 시뮬레이션하는 시뮬레이션출력수단으로 이루어진 데이터출력 인터페이스를 상기 기본구성에 부가하여 포함하고 있다.

따라서, 상기 제3목적의 각각의 측면에 따른 구성에 의해, 데이터의 변경이나, 제품생산계획 작성방법과 제품생산계획 변경방법의 변경이나, 출력포맷의 변경등에도 용이하게 대응할 수 있다.

이하 본 발명의 일실시예에 관하여 제1도∼제30도를 참조하면서 설명한다.

제1도에 있어서, (1)은 제품생산계획을 입안하기 위하여 제품생산계획용 데이터와 변경데이터를 저장하는 데이터베이스이고, (2)는 제품생산계획의 작성과 변경에 사용되는 수순을 롤형포맷(rule type format)으로 표현하여 저장하는 지식베이스이고, (3)은 상기 데이터베이스(1)에 제품생산계획용 데이터와 변경데이터를 입력하고 또한 상기 지식베이스(2)에 상기 수순을 입력하는 입력장치이고, (6)은 중앙처리장치(CPU)(22)내에 배치되어 있고 또한 상기 데이터베이스(1)와 지식베이스(2)를 근거로 제품생산계획을 행하는 제품생산계획형 추론기관이고, (4), (10), (5)는 상기 제품생산계획형 추론기관(6)내에 있는 제품생산계획작성수순, 제품생산계획평가 수순, 제한 부분의 제품생산계획작성 수순이고, (8)은 제조현장에 제품을 생산하는 생산설비(이하 M/C이고, (9)는 상기 M/C(8)로부터 제품생산실적데이터, 고장등의 생산설비가동상황데이터를 자동적으로 수직하고, 상기와 같이 수집된 데이터에 따라서 제품생산계획 변경을 위한 변경데이터를 작성하여 상기 데이터베이스에 저장하는 변경데이터 생성수순이고, (7)은 상기 제품생산계획의 작성과 변경을 행하는 도안 추론의 결과를 일시적으로 저장하는 워킹메모리이고, (20), (21)은 제품생산계획데이터와 다른 데이터의 결과를 나타내는 프린터와 표시장치이고, (22)는 데이터베이스(1), 지식베이스(2), 입력장치(3), 제품생산계획형 추론기관(6)을 제어하는 중앙처리장치(CPU)이다.

제7도에 도시한 바와 같은 제품생산공정의 제품생산계획을 입안할때 제1도에 도시한 추론기관(6)의 데이터와 처리의 흐름을 제8도에 도시한다. 제8도에 있어서, (23)∼(28)은 구조화 제품생산계획용 데이터베이스(1b)에 저장된 구체적인 데이터의 일예이다. (23)은 생산설비(생산수단)의 종류, 생산설비의 대수, 각 생산설비의 최대생산능력, 생산설비의 레이아웃등의 생산에 대한 기본데이터이고, 제9도에 이 기본데이터(23)의 구체예로서 생산시설에 의한 시간당 전자부품 삽입량의 비율, 생산설비에 프린트기판을 로딩하는 시간을 나타내는 로딩시간등의 생산설비고유능력을 표시한다. (24)는 생산품의 종류, 양등의 피생산물에 대한 제품생산데이터이고, 제10도에 구체예로서 생산의 기본단위인 로트에 대한 스케줄의 기본명세를 표시한다. (25)는 "백워드 계획"과 "포워드 계획"등의 제품생산계획을 계획하는 방법에 대한 조건데이터와, "디스패칭의 기준"등을 계획하는 방법에 대한 조건데이터이고, (26)은 설기가동율의 증가, 전체 재고량의 감소 및 리드타임의 단축등의 공장운영 방침에 대한 방침데이터이고, (27)은 매일의 설비가동시간에 대한 시간데이터이고, 제11도에 시간데이터의 구체예로서 매일의 설비가동시간의 스케줄을 표시한다. (28)은 이미 입안된 제품생산계획을 변경하기 위한 특급품(特急品)의 생산일지정, 잔업지시, 설비가동정지, 생산실적등에 대한 변경데이터이고, 제12도에 변경데이터의 구체예로서 설비가동이 불가능한 시간을 설정하는 시간스케쥴데이터를 나타내고, 제13도에 매일의 생산상황에 대한 제품생산실적데이터를 나타낸다. (2b)는 제품생산계획을 위한 구조화 제품생산계획용 지식베이스이고, 제18도는 구조화 제품생산계획용 지식베이스(2b)에 "if……(조건부) then……(결과부)"로서 룰형포맷으로 표현된 순서의 일예를 나타낸다. (7)은 상기 제품생산계획의 작성과 변경을 행하는 동안 추론의 결과를 일시적으로 저장하는 워킹메모리이다.

제8도에 있어서, 제품생산계획 작성수순(4)은 상기 데이터(23)∼(27)에 의거하여 상기 워킹메모리(7)를 사용해서 매일의 생산계획을 분단위로 작성한다. 상기 제품생산계획 작성수순(4)은 스텝(29), (30), (31), (32)를 포함한다. (29)는 생산품에 대응하여 생산설비를 결정하는 공정전개스텝이고, (30)은 가장 빠른 생산가동 개시시간, 가장 늦은 생산가동 완료시간, 생산설비의 여유시간, 밸런스의효율등을 계획하기 위한 기준이 되는 기준치를 계산하는 기준치 계산스텝이고, (31)은 생산설비에 구체적인 작업을 각각 할당하는 생산설비할당스텝이고, (32)는 할당한 결과로부터 생산설비가동을, 재고량, 리드타임등의 평가치를 계산하는 평가치계산 스텝이다.

제14도는 상기 스텝의 흐름도이다. 공정전개스텝(29)은 제14도의 (38)∼(39)이고, 기준치계산스텝(30)은 제14도의 (40)∼(47)이고, 생산설비할당스텝(31)은 제14도의 (48)∼(51)이고, 평가치계산스텝(32)는 제14도의 (52)∼(56)이다. 또한, 제품생산계획작성수순(4)에서 불편이 발생하였을 경우, 즉 제14도의 밸런스로스판정(41), 납기지연판정(45), 할당가부판정(50), 평가치판정(55)등의 각판정에 의해서 재처리가 필요한 경우에는, 제14도의 흐름도에 표시한 바와같이 이전의 처리로 복구되어 대체안의 작성을 행한다.

제8도에 있어서, 상기 제한 부분의 제품생산계획작성수순(5)의 처리스텝은 스텝(36), (37), (4)을 포함한다. 상기 제한 부분의 제품생산계획작성수순(5)은 생산계획 변경의 필요에 따른 상기 변경데이터(28)에 의해 영향을 받는 모든 제한 부분을 탐색하면서 제품생산계획변경을 행한다. (36)은 변경데이터(28)에 의해 영향을 받는 모든 제한 부분을 탐색하는 변경대상 탐색스텝으로서, 구체적으로는 변경해야할 모든 로트를 탐색한다. (37)은 변경대상이 된 제품생산계획결과, 즉 상기 제품생산계획작성수순(4)의 결과인 기준치, 설비할당, 평가치등을 클리어하는 변경대상삭제 스텝이다. 이후, 상기 제품생산계획작성수순(4)를 행한다. 제품생산계획변경이 있을때마다, 상기 수순을 반복한다. 제15도는 상기 스텝의 흐름도이다. 변경대상탐색스템(36)은 제15도의 (57)∼(58)이고, 변경대상삭제스텝(37)은 제15도의 (59)(61)이다.

상기한 제품생산계획작성수순(4)과 이 제한 부분의 제품생산계획(변경)수순(5)의 판정 및 처리를 효율적으로 단시간에 행하기 위하여, 상기 워킹메모리(7)에 계획의 중간결과를 유지하고 있다. 제19도에 워킹메모리에 기억되어 있는 데이터의 구성을 표시한다. 또한, 동도면의 제품생산계획입안결과(95)에 관한 정보의 구성을 제20도에 표시한다. 또, 제품생산계획입안결과(95)는, 로트의 각 공정마다 구조화된 데이터로서, 생상품종정보, 기준시간정보, 공정정보, 시간정보, 생산설비정보, 보충정보를 가지고 있다.

제8도에 있어서, 제품생산계획평가수순(10)은 스텝(33)∼(35)을 포함한다. 상기 제품생산계획평가수순(10)은 생산계획의 불편에 대하여, 변경해야 할 모든 로트를 탐색하고, 또한 변경에 의해 영향을 받는 모든 로트를 탐색하여 불편이 생기지 않도록 상기 지식베이스(2)를 재구축한다. 스텝(33)은 변경해야할 데이터에 의해 영향을 받는 모든 로트를 탐색하는 변경대상 탐색스텝으로서 상기 스텝(36)과 마찬가지이다.

스텝(34)는 변경대상이된 로트의 변경방법을 표현하는 지식을 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스(2b)로부터 선택하는 변경방법 선택스텝이다. (35)는 상기 선택된 지식을, 변경대상이된 로트에 맞도록 재구축하는 변경방법 생성스텝이다. 제16도는 상기 스텝의 흐름도이다. 변경대상 탐색스텝(33)은 제16도의 (62)∼(63)이고, 변경방법선택스텝(34)은 제16도의 (64∼(65)이고, 변경방법생성스텝(35)은 제16도의 (66)∼(67)이다. 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스(2b)의 일예로서, 제18도(d)는 동일로트중에서 1공정의 처리시간이 다른 모든 공정의 처리시간의 2배를 넘어서 바람직하지 않은 긴 공정을 분할하기 위한 지식이다. 양호한 라인밸런스를 제공하기 위해 상기 분할을 행한다.

이와같은 지식은 제18도에 도시된 지식베이스를 재구축하는 상기 제품생산계획평가수순(10)에 의해 생성된다.

제1도의 추론기관(6)의 처리결과의 일예를 그림으로 표시하면, 제17도와 같이 된다. 상기 일예는 제8도의 제품생산계획작성수순(4)의 생산설비할당스텝(31)에 대한 것이다. 상기 일예에서는 제1제조공정으로부터 하나씩 순서대로 생산설비를 할당하는 지식 "포워드"를, 제품생산을 계획하는 방법에 대한 조건데이터(25)에 입력한다. 설비가동율을 개선하는 방침데이터와 제품생산 리드화임을 단축하는 방침데이터중 어느하나를 생산계획방침데이터(26)에 입력한다. 제17도(a)는 설비가동율을 개선하는 경우를 도시하고 제17도(b)는 리드타임을 단축하는 경우를 도시한다. 즉, 설비가동율을 개선하는 경우에는, 항상 풀가동이 되도록 하는 설비할당이 행하여지며, 한편 리드타임을 단축하는 경우에는, 항상 가장 빠른 시간에 투입되고 가장 빠른 시간에 완료된다.

또, 제8도의 제한 부분의 제품생산계획작성(변경)수순(5)의 처리결과의 일예를 그림으로 표시하면 예를 들면 제17도(c)와 같이 된다. 상기 일예는 변경데이터(28)에 의해 영향을 받는 제한 부분의 확장을 나타낸다.

제1도에 있어서, 변경에 의해 데이터를 생성하는 변경데이터 생성수순(9)은 M/C(8)로부터 생산설비가 동상황데이터(구체적으로는 제12도의 생산설비가동불가지정의 데이터와 제13도의 생산실적의 데이터)를 제품생산계획을 변경하는 데이터로서 데이터베이스(1)에 저장된다. 다음에, 상기한 제한 부분의 제품생산계획작성수순(5)은 상기 데이터를 사용하여 원래의 제품생산계획변경이 가능하게 되고, 항상 최근의 생산계획에 의해 고효율의 공장운영이 실현된다.

제2도에 있어서, (1a)는 생산계획에 필요한 제8도에 표시한 각종 데이터(23)∼(27)을 구조화한 구조화계획용 데이터베이스이고, (11)은 상기 구조화 계획용 데이터베이스(1a)와 대동관계를 유지하고, 또한 구조화 계획용 데이터베이스(1a)의 데이터를 상기 제품생산계획형 추론기관(6)의 제품생산계획처리의 각 국면에 제공하는 데이터이용 인터페이스이고, (3)은 상기 구조화 계획용 데이터베이스(1a)와 데이터이용 인터페이스(1)를 형성하기 위한 입력장치이다. 제21도는 상기 데이터이용 인터페이스(11)의 데이터와 처리의 흐름을 표시한 도면이고, 상기 데이터이용 인터페이스(11)는, 데이터수정수순(68a)과 관련데이터 탐색수순(68b)을 포함한 데이터유지부(68)와, 데이터 읽어넣기수순(69a)을 포함한 데이터이용부(69)로 구성된다. (70)은 상기 구조화 계획용 데이터베이스의관계와, 그 포맷을 유지하는 데이터베이스 인덱스이다. 데이터유지부(68)의 동작은, 먼저 상기 데이터수정수순(68a)에 의해서 상기 데이터(23)∼(27)가 수정되고, 다음에 수정된 데이터에 관계되는 데이터가 상기 데이터베이스인댁스(70)를 통해서 관계데이터 탐색수순(68b)에 의해서 탐색된다.

이와같이 탐색된 데이터를 유지하기 위해 상기 데이터수정수순(68a)에 피드백되어 수정된다. 예를들면, 제10도에 표시한 기본스케줄을 생산데이터로서 부가되고, 스케줄의 개시년월일 또는 완성년월일이 제11도에 표시한 시간데이터인 가동시간에 설정되어 있지 않는 경우에는, 기본스케줄이 부가된 후에 자동적으로 상기 데이터이용 인터페이스(11)은 가동시간의 부가적인 스케줄을 부가하여 알맞는 대동관계로 상기 구조화 계획용 데이터베이스(1a)를 재구축한다. 또한, 상기 데이터이용부(69)의 데이터 읽어넣기수순(69a)은 상기 추론기관(6)에 대하여 필요한 데이터를 제공한다. 즉, 상기 데이터 읽어넣기수순(69a)은 상기 구조화 계획용데이터베이스(1a)에 억세스하여 상기 데이터베이스인덱(70)에 유지되어 있는 포맷으로 필요한 데이터를 제품생산계획형 추론기관(6)에 제공하는 프로그램이다. 또한, 상기 데이터베이스인덱(70)는, 상기 데이터(23)(27)가 저장되어 있는 파일의 명칭, 각 파일에 있는 항목의 명칭, 파일의 길이인 각 파일의 바이트수등을 유지하고 있다.

제3도에 있어서, (2a)는 생산계획에 필요한 제18도에 표시한 바와같은 각 지식을 구조화한 구조화 계획용 지식베이스이고, (12)는 상기 구조화 계획용 지식베이스(2a)의 구조를 유지하고, 또한 상기 구조화 계획용 지식베이스의 지식을 상기 제품생산계획형 추론기관(6)의 제품생산계획처리의 각 국면에 제공하는 지식용 상기 인터페이스이고, (3)은 상기 구조화 계획용 지식베이스(2)와 지식이용 인터페이스(12)를 형성하기 위한 입력장치이다. 제22도는 상기 지식이용 인터페이스(12)의 데이터와 처리의 흐름을 표시한 도면이며, 상기 지식이용 인터페이스(12)는, 명세설정수순(74a)을 포함한 명세설정부(74)와, 명세해석수순(75a)과 지식추출수순(75b)을 포함한 지식로딩부(75)로 구성된다. (76)은 상기 구조화 계획용 지식베이스중의 지식을 이용하는 데이터의 명세와 국면을 유지하는 지식베이스인덱이다. 명세설정부(74)의 명세설정수순(74a)은 각 지식을 이용하기 위한 국면과 명세를 설정하고, 설정된 국면과 명세를 상기 지식베이스인덱(76)에 등록한다. 지식로딩부(75)에서는, 먼저 상기 명세해석수순(75a)은 상기 지식베이스인덱(76)의 데이터를 해석하고, 제품생산계획명세와 일치되는 지식데이터를 선택한다.

다음에, 상기 지식추출수단(75b)은 지식을 추출하고, 추론진행에 따른 각각의국면마다 상기 추출된 지식을 제품생산계획형 추론기관(6)에 제공한다. 물론, 국면의 진행에 따라, 불필요한 지식은 제품생산계획형 추론기관(6)으로부터 해제되고 필요한 지식이 하나씩 계속해서 제공된다. 제18도에 지식의 예가 도시되어 있다. 제18도(a)에 도시된 지식은 "메타룰(Meta rule)"이고, 그것은 국면 전개용으로 추론기관에 항상 제공된다. 제18도(b)와 제18도(c)의 지식은 제8도의 생산설비할당(31)의 국면에서 제공되는 지식으로서, 제18도(b)의 지식은 로트선택을 위한 "디스패칭 기준"이고, 제18도(c)의 지식은 수학적방법으로서 운용과학(operations research)의 방식중의 하나인 존슨알고리즘이다. 제18도(d)의 지식은 제8도의 기준치계산(30)의 국면에서 제공되는 로트분할 기준을 룰화한 지식이다.

제4도에 있어서, (13)은 제품생산계획의 변경데이터를 설정하는 제품생산계획변경수순이고, (5)는 제한부분의 제품생산계획작성수순이고, (7)은 워킹메모리이고, (14)는 상기 제품생산계획변경수순(13)과 상기 제한 부분의 제품생산계획작성수순(5)에 의해 대화적으로 고도의 제품생산계획변경을 행하는 지능에디터이고, 이 지능에디터(14)는 제품생산계획형 추론기관(6)의 기능으로서 구성된다. (3)은 상기 제품생산계획변경수순(13)에 있어서 이용자와 대화하기 위한 입력장치이다. 제23도는 상기 지능에디터(14)의 처리동작을 표시한 흐름도이다. 먼저 제23도의 (77)에서 상기 입력장치(3)에 제품생산계획입안결과가 표시되고, 제23도의 (13)에서 이용자는 표시를 보면서 제품생산계획의 변경을 입력한다. 제24도와 제25도에 그 구체예를 표시한다. 제24도에서는, 입안자는, 마우스(mouse)등의 포인팅 디바이스(pointing device)에 의한 화살표시를 통하여 생산설비(A1)∼(A10)에 대하여, 1월 20일(1/20)부터 1월 26일(1/28)까지 생산품(AAAA01)의 매일 생산계획을 입력하고 있다. 제25도에서는, 입안자는 다른 생산품종의 생산계획을 일시적으로 참조하고 있다.

제23도의 (5)는, 변경데이터에 의해 영향을 받는 추론결과의 제한 부분을 탐색하면서 자동적으로 수정한다. 다음에 제23도의 (78)에서, 동일 로트의 고정순서등의 변경에 의한 모순을 탐색하고 의도된 변경의 타당성을 판정한다. 상기 모순으로서는 예를들면 제1제조공정의 개시시간이 제2제조공정의 개시시간보다 늦은 것을 의미한다. 모순이 없을때에는, 제23도의 (79)에서 제품생산계획입안결과를 일시적으로 유지하고 있는 상기 워킹메모리(7)를 갱신하다. 또한, 모순이 있을때에는, 제23도의 (80)에서 불가능함을 나타내고, 제23도의 (77)로 복귀한다. 변경부분이 없게 될때까지 상기 수순을 반복한다.

제5도에 있어서, (1)은 제품생산계획에 필요한 데이터베이스이고, (15)는 상기 워킹메모리로부터 추론결과를 기억하고 있는 추론결과 데이터베이스이고, (16)은 입력장치(3)로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 데이터베이스(1)로부터 데이터를 출력하는 데이터출력수순(16a)을 포함한 데이터출력부이고, (17)은 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 추론결과 데이터베이스(15)로부터 추론결과의 그래프출력을 제공하는 추론결과 그래프출력수순(17a)와 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 추론결과 데이터베이스(15)로부터 출력된 추론데이터의 결과를 시뮬레이션하는 시뮬레이션출력수순(17b)을 포함하고, (19)는 상기 데이터출력수순(16a)과 상기 추론결과 그래프출력수순(17a) 및 시뮬레이션출력수순(17b)을 행하는 데이터출력 인터페이스이고, (3)은 상기 각 출력수순에서 출력명세서를 설정하기 위한 입력장치이고, (20)은 출력결과를 용지에 프린트하는 프린터이고, (21)은 출력결과를 화면에 표시하는 표시장치이다.

제26도는 상기 데이터출력 인터페이스(19)의 데이터와 처리의 흐름을 표시한 도면이며, 상기 데이터출력인터페이스(19)는, 명세설정수순(81a)을 포함한 출력명세설정부(81)와, 명세해석수준(82a) 및 출력수순(82b)을 포함한 제품생산계획입안결과 출력부(82)로 구성된다. (83)은 상기 데이터출력수순(16a)과 상기 추론결과 그래프출력수순(17a) 및 시뮬레이션 출력수순(17b)의 각각의 출력포맷인 출력명세를 기술하고 있는 출력명세 데이터베이스이다.

출력명세설정부(81)의 명세설정수순은 상기 출력명세 데이터베이스(83)를 설정하고, 제품생산계획입안결과 출력부(82)는, 먼저 상기 명세해석수순(82a)에 의해서 상기 출력명세 데이터베이스(83)를 해석하고, 상기 출력수순(82b)에 의해서 출력포맷을 구성하고 상기 프린터(20) 또는 상기 표시장치(21)에 출력한다. 상기 출력명세 데이터베이스(83)는, 구체적으로 화면의 어느 위치에 문자를 배치할 것인지, 또는 선을 그을것인지 하는 것을 기술하고 있다.

제27도∼제29도는 상기 추론결과 그래프출력수순(17a)에 의한 예로서, 제27도는 7월 3일의 제품생산계획을 간트 도표(Gantt chart)의 포맷으로 표시하고, 제28도는 7월 1일부터 7월 9일까지의 RT 1호기의 가동율을 표시하고, 제29도는 UK 1호기의 제조중의 중간 재고량을 표시한다. 제30도는 상기 시뮬레이션출력수순(17b)에 의해 출력되는 추론결과의 일예로서, 7월 4일 68분 시점의 제품생산상황을 애니메이션형태(animation form)로 표시하고 있다. 상기 표시에 대해서는, 상기 출력명세 데이터베이스(83)에 있어서의 문자위치와 선의위치 또는 제30도에 있어서의 AH 1호기등의 생산설비의 배치위치를 다시 설정함으로써 표시도 변경할 수 있다.

제6도에 있어서, (1a)은 제2도에 도시된 상기 구조화 제품생산계획용 데이터베이스이고, N (11)은 제2도의 상기 데이터이용 인터페이스이고, (2a)는 제3도에 도시된 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스이고, (12)는 제3도의 상기 지식이용 인터페이스이고, (6)은 제1도에 도시된 상기 제품생산계획형 추론기관이고, (14)는 제4도에 도시된 상기 지능에디터이고, (7)은 제1도 내지 제4도에 도시된 상기 워킹메모리이고, (15)는 제5도에 도시된 상기 추론결과 데이터베이스이고, (3)은 제1도 내지 제5도에 도시된 상기 입력장치이고, (20)은 제1도 내지 제5도에 도시된 상기 프린터이고, (21)은 제1도 내지 제5도의 상기 표시장치이고, (19)는 제5도의 상기 데이터출력 인터페이스이고, (83)은 제5도의 출력명세 데이터베이스이고, (22)는, 상기 구조화 제품생산계획용 데이터베이스(1a), 상기 데이터이용 인터페이스(11), 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스(2a), 상기 지식이용 인터페이스(12), 상기 제품생산계획형 추론기관(6), 상기 지능에디터(14), 상기 워킹메모리(7), 상기 추론결과 데이터베이스(15), 출력명세 데이터베이스(83), 상기 입력장치(3), 상기 프린터(20), 상기 표시장치(21), 상기 데이터출력 인터페이스(19)등을 통괄적으로 관리하고, 제어하는 중앙처리장치이다.

제6도에 있어서의 동작은, 먼저 상기 입력장치(3)에 의해 입력된 데이터에 의해 상기 구조화 제품생산계획용 데이터베이스(1a)와 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스(2a)가 구축된다. 다음에 상기 추론기관에 의해, 상기 데이터이용 인터베이스(11)를 통해서 구조화 제품생산계획용 데이터베이스가 이용되고, 상기 지식이용 인터페이스(12)를 통해서 구조화 제품생산계획용 지식베이스가 이용되고, 또한 상기 워킹메모리(7)를 이용하면서, 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스(1)의 재구축도 필요에 따라서 행하면서 자동적으로 제품생산계획의 입안을 행한다. 다음에 제품생산계획의 결과가 워킹메모리(7)로부터 상기 추론결과 데이터베이스(15)에 전송되고, 상기 데이터출력 인터페이스(19)를 통해서 상기 프린터(20)에 프린터되거나 상기 표시장치(21)에 표시된다. 또한, 제품생산계획변경에 있어서는, 상기 지능에디터를 통해서 이용자에 의해 대화적인 수정처리가 행하여진다.

이상 제조업에 있어서의 제품생산계획을 중심으로한 일실시예에 의해, 본 발명을 설명하였다. 본 실시예에 의하면, 제품생산계획변경에 대하여 짧은 시간내에 높은 제품생산계획변경을 행할 수 있는 동시에, 매일 변화하는 제품생산활동에도 추종할 수 있을 정도의 범용성이 실현되고, 실용적인 효과가 매우 높은 제품생산계획형 추론방법 및 그 장치를 제공할 수 있다. 예를들면, 생산설비대수가 40대, 생산기종수가 100종 있는 경우에 1개월분의 생산계획을 입안하면, 종래기술에서는 노력한 전임자라도 1주간 이상의 공수를 필요로 하고, 돌발적으로 발생하는 제품생산계획변경에는 전혀 대응할 수 없었다. 본 실시예에서의 효과로서는, 이와같은 조건에서도 수시간내에 행할 수 있고, 또한 제품생산계획변경에 대해서는 순시에 대응할 수 있는 것으로 실증되고 있다.

이상의 설명에서 명백한 바와같이 본 발명에 의하면, 특급품등에 의한 제품생산일의 지정, 예측할 수 없는 생산설비고장에 의한 생산설비가동정지, 제품생산계획과 실적의 차질에 의한 제품생산계획수정등의 경우의 변경데이터를 입력으로 하고, 이미 제품생산계획된 결과중에서, 이 변경데이터에 의해서 영향이 미치는부분만을 탐색하여 자동수정하기 때문에, 제품생산계획작성이 고속으로 가능해진다.

또한, 대화적인 수정에 대해서도, 수정에 의해 영향을 받는 부분을 자동수정하므로서 항상 모순이 없는 제품생산계획작성이 가능해진다. 또한, 데이터, 제품생산계획방법, 출력포맷등을 용이하게 변경할 수 있기때문에, 극히 이용범위가 넓은 제품생산계획형 추론장치를 제공할 수 있다.

결과적으로, 제조업에 있어서의 근년의 복잡한 다품종 소량생산에 있어서 제품생산설비가동율의 향상, 재고량의 삭감, 리드타임의 단축등을 도모할 수 있으므로, 제품생산활동에 대해서 실용상 극히 유효하다.

Claims (7)

1. 제품생산계획을 입안하기 위하여 제품생산계획용 데이터와 변경데이터를 저장하는 데이터베이스(1)와, 제품생산계획의 작성과 변경에 사용되는 수순을 룰형포맷(rule type format)으로 표현하여 저장하는 지식베이스(2)와, 상기 데이터베이스에 제품생산계획용 데이터와 변경데이터를 입력하고 또한 상기 지식베이스에 상기 수순을 입력하는 입력장치(3)와, 상기 수순과 상기 데이터베이스로부터의 데이터에 따라서 상기 제품생산계획을 전개하도록, 상기 제품생산계획용 데이터와 상기 수순에 따라서 상기 제품생산계획을 작성하는 제품생산계획작성수단(4)과, 상기 변경데이터와 상기 수순에 따라서 상기 제품생산계획을 변경하는 변경수단(5)과, 상기 제품생산계획의 작성과 변경을 행하는 동안 추론의 결과를 일시적으로 저장하는 워킹메모리(7)로 이루어진 제품생산계획형 추론수단(4), (5), (7)을 가진 중앙처리장치(22)와, 상기 중앙처리장치로부터 전개된 제품생산계획의 출력결과를 프린트하는 프린터(20)와, 상기 중앙처리장치로부터 전개된 제품생산계획의 출력결과를 표시하는 표시장치(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품생산계획형 추론장치.
2. 제1항에 있어서, 생산설비(8)로부터 제품생산 실적데이터와 생산설비가동상황데이터를 자동적으로 수집하고, 상기 수집된 제품생산실적데이터와 생산설비가동상황데이터에 따라서 제품생산계획변경을 위한 변경데이터를 작성하여 상기 데이터베이스에 저장하는 변경데이터 생성수단(9)을 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 제품생산계획형 추론장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제품생산계획형 추론수단은, 상기 제품생산계획 작성수단으로부터 상기 워킹메모리에 저장된 추론결과를 제품생산계획으로서 기능할 수 있는지의 여부를 판정하고, 상기 추론결과가 다시 처리되어야 하는 것으로 판정될 경우에는, 제품생산계획의 재입안에 적합한 지식베이스를 재구축하는 제품생산계획평가수단(10)을 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 제품생산계획형 추론장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 입력장치로부 입려된 제품생산계획용 데이터와 상기 데이터베이스에 저장된 제품생산계획용 데이터와의 대동관계(coordination)을 유지하도록 상기 데이터베이스를 구조화 제품생산계획용 데이터베이스(1a)로 재구축하는 데이터유지수단(68)과, 상기 재구축된 구조화 제품생산계획용 데이터베이스(1a)의 데이터를 상기 제품생산계획형 추론수단의 제품생산계획처리의 각 국면에 제공하는 데이터이용수단(69)으로 구성된 데이터이용 인터페이스(11)를 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 제품생산계획형 추론장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 입력장치로부터 입력된 제품생산계획용 지식에 의해 지식베이스를 구축하여, 구조화 제품생산계획용 지식베이스(2a)를 형성하는 명세설정수단(74)과, 상기 구조화 제품생산계획용 지식베이스(2a)의 지식을 상기 제품생산계획형 추론수단의 제품생산계획처리의 각 국면에 제공하는 지식로딩수단(75)으로 구성된 지식이용 인터페이스(12)를 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 제품생산계획형 추론장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제품생산계획형 추론수단은, 상기 입력장치로부터 입력된 제품생산계획의 변경데이터에 응답하여 제품생산계획을 설정하는 제품생산계획변경수단(13)과, 상기 변경데이터에 의해 영향을 받는 제품생산계획의 추론결과의 제한 부분을 탐색하면서 자동적으로 수정하는 수단(5)으로 구성된 지능에 디터(14)를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 제품생산계획형 추론장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 워킹메모리로부터 제품생산계획의 추론결과를 저장하고 있는 추론결과 데이터베이스(15)와, 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 데이터베이스로부터 데이터를 출력하는 데이터출력수단(16a)과, 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 추론결과 데이터베이스로부터 추론결과의 그래프출력을 제공하는 추론결과 그래프출력수단(17a)과, 상기 입력장치로부터 입력된 데이터에 따라서 상기 추론결과 데이터베이스로부터 출력된 추론데이터의 결과를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 출력수단(17b)으로 이루어진 데이터출력 인터페이스(19)를 부가하여 포함한 것을 특징으로 하는 제품생산계획형 추론장치.

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