WO2024018859A1 - 生産設計シミュレーション装置 - Google Patents

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WO2024018859A1
WO2024018859A1 PCT/JP2023/023933 JP2023023933W WO2024018859A1 WO 2024018859 A1 WO2024018859 A1 WO 2024018859A1 JP 2023023933 W JP2023023933 W JP 2023023933W WO 2024018859 A1 WO2024018859 A1 WO 2024018859A1
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WO
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equipment
work
cfp
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equipment element
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PCT/JP2023/023933
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English (en)
French (fr)
Inventor
中村昌弘
Original Assignee
株式会社レクサー・リサーチ
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04—Manufacturing

Definitions

  • the present invention predicts state transitions in a system composed of elements such as objects, machines, and workers involved in work processes in the manufacturing industry, transportation workers involved in logistics, and transportation means such as forklifts. Regarding production design simulation equipment.
  • a production design simulation apparatus that executes a discrete simulation to simulate the state in which production progresses.
  • Patent Documents 1 and 2 include equipment element information consisting of specifications of equipment elements, and work element triggering conditions in which the type and number of required parts are set. , work element information consisting of the specifications of the work element including the output destination after the work of the work element is completed, and link information that associates the equipment element with the work element, and links it with the first equipment element.
  • the first equipment element executes the work according to the satisfaction of the triggering condition of the work element information of the first work element linked by the information, and outputs the work element information of the first work element after the work is completed.
  • a production design simulation device is disclosed that performs simulation processing by outputting first. This production design simulation device can flexibly set and change links between work element information and equipment element information, and flexibly perform various simulations.
  • CFP Carbon Footprint of Products
  • Patent Documents 1 and 2 can flexibly set and change links between work element information and equipment element information and flexibly perform simulations of various production processes, each Carbon dioxide emissions corresponding to the production process are not calculated at the same time. Therefore, it is possible to flexibly set and change links between work element information and equipment element information, and flexibly perform simulations of various production processes.
  • a production design simulation device that can perform calculations is desired.
  • the present invention is proposed in view of the above-mentioned problems, and it is possible to flexibly set and change the link between work element information and equipment element information, and to flexibly perform simulations of various production processes.
  • the purpose of the present invention is to provide a production design simulation device that can flexibly calculate carbon dioxide emissions corresponding to a production process.
  • the production design simulation device of the present invention is a production design simulation device that simulates state transition due to a chain of discretely occurring events, and is configured with specifications of equipment elements including equipment CFP basic unit per unit operating time.
  • an equipment element information storage unit that stores equipment element information to be used; a work element triggering condition in which the type of necessary parts and the quantity of said parts are set; an output destination after the work of the work element is completed; a work element information storage unit that stores work element information including specifications of work elements including a standard cycle time and a material CFP basic unit per unit consumption of the part; and a work element information storage unit that stores the equipment element and the work element.
  • a link information storage unit that stores link information that is associated with each other in a changeable manner, and in response to fulfillment of a triggering condition for work element information of a first work element that is linked to at least the first equipment element by the link information,
  • the first equipment element executes the work, and the work element information of the first work element is processed in a simulative manner by being output to the output destination after the work is completed. Simulating the total amount of carbon dioxide emissions based on multiplying the equipment CFP unit by the standard cycle time and multiplying the material CFP unit in the first work element by the consumption amount of the parts.
  • the production design simulation device of the present invention includes equipment element information of the first equipment element that is shorter than the standard cycle time.
  • the equipment-specific cycle time is set, the production work of the product is executed so that the first equipment element consumes the part of the first work element at the equipment-specific cycle time of the equipment element information.
  • the equipment-specific The feature is that the total amount of carbon dioxide emissions is calculated in a simulated manner based on the multiplication of cycle times.
  • the characteristics of the specific equipment element can be reflected in the simulation, and the specific equipment element This characteristic can also be reflected in the calculation of carbon dioxide emissions.
  • the production design simulation device of the present invention stores position information of the equipment element in the equipment element information storage unit as specifications of the equipment element, and stores position information of the first equipment element and information of the first equipment element. Acquire the transport time from the first equipment element to the second equipment element based on the position information of the second equipment element that is the output destination, and calculate the transport time from the work completion time of the first equipment element. At the elapsed time, the intermediate product after the completion of the work of the first equipment element is outputted to the second equipment element to simulate the processing, and the transport has a transport CFP basic unit per unit transport time. Information is stored in a transport information storage unit, and the total amount of carbon dioxide emissions is calculated by adding the carbon dioxide emissions obtained by multiplying the transportation CFP basic unit by the transport time. According to this, it is possible to obtain a more accurate process simulation result that takes the transport time into account, and also to reflect the characteristics of the transport time in the calculation of carbon dioxide emissions using the transport CFP basic unit.
  • the production design simulation device of the present invention stores a plurality of equipment CFP basic units having different numerical values as the equipment CFP basic unit per unit operating time that constitutes the specifications of the equipment element in the first equipment element.
  • rank identification information indicating the rank of the CFP basic unit of the equipment with different numerical values is stored as equipment element information, and carbon dioxide emissions are calculated using the CFP basic unit of the equipment corresponding to the input rank identification information. It is characterized by calculating simulatively. According to this, when calculating the total amount of carbon dioxide emissions in environments with different outside temperatures, such as cold regions and warm regions, it is possible to use equipment CFP basic units that are more suitable for the environment in the simulation processing. This makes it possible to calculate the total amount of carbon dioxide emissions more accurately and in a manner suitable for the environment.
  • the production design simulation device of the present invention stores a plurality of equipment CFP basic units having different numerical values as the equipment CFP basic unit per unit operating time that constitutes the specifications of the equipment element in the first equipment element.
  • rank identification information indicating the rank of the equipment CFP basic unit having different numerical values is stored as equipment element information, and corresponding rank identification information is obtained from the temperature sensor and the input detection value of the temperature sensor.
  • the present invention is characterized in that it includes a rank identification information acquisition unit, and calculates carbon dioxide emissions in a simulated manner using the equipment CFP basic unit corresponding to the acquired rank identification information.
  • the production design simulation device of the present invention it is possible to flexibly set and change links between work element information and equipment element information, and to flexibly perform simulations of various production processes.
  • the corresponding carbon dioxide emissions can be calculated flexibly.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a production design simulation device according to an embodiment.
  • 5 is a flowchart showing processing of the production design simulation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of a production design simulation apparatus according to a second modification of the embodiment.
  • (a) is an explanatory diagram showing a product example in the example
  • (b) is an explanatory diagram showing the flow of the production process in the example.
  • (a) is an explanatory diagram showing the equipment elements in the example
  • (b) is a flowchart showing the flow of the production process by the work elements in the example.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually showing a link setting screen for equipment elements and work elements in the embodiment.
  • (a) to (d) are explanatory diagrams showing examples of graphs of logs recorded in an operation log database.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of a modified production design simulation device and a client terminal.
  • a production design simulation device 1 is a device that simulates and calculates the state transition of a process due to a chain of discretely occurring events, and as shown in FIG. It is equipped with a control section 2, a storage section 3 composed of a ROM, a hard disk, etc., an input section 4 such as a mouse, a keyboard, a touch panel, etc., and an output section 5 such as a display, a printer, etc., and is connected to, for example, a server or a communication network. It consists of multiple computers, etc.
  • the storage unit 3 includes a processing program storage unit 31 that stores a processing program such as a production design simulation program that causes the arithmetic and control unit 2 to execute a predetermined process, and an equipment element that stores specifications of equipment elements of production equipment as equipment element information.
  • a link information storage unit 34 stores link information that can be associated with each other; a transport information storage unit 35 stores transport information having a transport CFP basic unit per unit transport time; and a predetermined screen displayed on the display of the output unit 5.
  • a screen data storage unit 36 that stores data, an operation log database 37 that stores operation logs of state changes in each equipment element corresponding to time, and identification information of the simulation of the executed production process and its correspondence as simulation results. It has a simulation result storage unit 38 that stores simulation results corresponding to the total amount of carbon dioxide emissions and simulation identification information, and further includes a simulation result storage unit 38 that is necessary for performing discrete simulation and predetermined processing for calculating carbon dioxide emissions. It has an area for storing data.
  • the equipment CFP basic unit per unit operating time is set in the equipment element specifications set as equipment element information.
  • Equipment CFP basic unit means an emission coefficient by which carbon dioxide emissions are calculated by multiplying the operating time of equipment elements of production equipment.
  • the specifications of the equipment elements include, for example, the location information of the equipment elements of the production equipment, the equipment-specific cycle time of the equipment elements of the production equipment, etc. The specifications are set as necessary.
  • the specifications of work elements set as work element information are information that does not depend on equipment elements and are appropriate specifications related to specific operations.For example, as specifications related to operations to produce a specific product, necessary
  • the type of parts and the quantity of the parts are set as trigger conditions for the work element, the output destination and number of parts to be output after the work of the work element is completed, the standard cycle time of the work element, and the unit consumption of the part.
  • the basic unit of material CFP etc. is set.
  • the material CFP basic unit means an emission coefficient by which the amount of carbon dioxide emissions is calculated by multiplying the consumption amount of necessary parts of a work element.
  • the work element information of the work element for which the triggering condition is not set and stored such as the work element of the first process whose start input corresponds to the triggering condition, is Several pieces of work element information may be included in the work element information of the work element.
  • the link information between equipment elements and work elements stored in the link information storage unit 34 is displayed by displaying a predetermined setting screen on the display of the output unit 5 under the control of the arithmetic control unit 2 that cooperates with the production design simulation program. It is set according to the input from the input section 4 on the setting screen, and displays a screen in which equipment elements are arranged two-dimensionally and a screen in which work elements constituting the production process network are arranged as a network.
  • Link settings can be made intuitive and easy to use by allowing link information to be entered by selecting each element on the screen and linking them by executing a command or dragging and dropping. preferable.
  • triggering conditions and output destinations after work completion are set as work element information of work elements, and the arithmetic control unit 2 that cooperates with the production design simulation program operates as shown in FIG. , in response to satisfaction of the triggering condition of the work element information of the work element linked to the equipment element by the link information (S11), the equipment element executes the work specified by the work element information of the work element.
  • the operation of the equipment element is caused to proceed, and the intermediate product after the work is completed is output to the output destination of the work element information to proceed with the computation, thereby performing a simulation of the production process.
  • the triggering conditions and output destination of the work element information of the work element linked to the equipment element are referred to, and the corresponding A calculation is performed to cause and output the operation of the equipment element, or before the calculation, the triggering condition and output destination of the work element information of the work element linked to the equipment element are stored in the storage unit 3 as additional information of the equipment element. It is possible to perform calculations such as inducing and outputting the operation of the equipment element in accordance with the fulfillment of the inducing condition of the work element information which is used as additional information.
  • the arithmetic control unit 2 of the production design simulation device 1 multiplies the equipment CFP consumption rate stored corresponding to the equipment element by the standard cycle time of the work element.
  • the carbon dioxide emissions are simulated by multiplying the material CFP basic unit stored corresponding to the work element by the consumption amount of parts necessary for the work element. (S14), and in the linking relationship between equipment elements and work elements, the carbon dioxide emissions calculated for each equipment element and the carbon dioxide emissions calculated for each work element are calculated. are stored in a predetermined storage area of the simulation result storage section 38 of the storage section 3 and integrated (S15).
  • the production design simulation If the arithmetic control unit 2 of the device 1 makes a judgment (S12), the arithmetic control unit 2 selects the necessary parts of the work element to which the arbitrary equipment element is linked using the equipment-specific cycle time of the equipment element information. In addition to performing the production work of finished products and intermediate products as if consuming them and processing them in a simulated manner (S131), the relevant equipment CFP consumption unit is linked to the equipment CFP unit stored corresponding to the equipment element concerned.
  • the carbon dioxide emissions can be calculated by multiplying the equipment CFP basic unit stored corresponding to the equipment element by the equipment-specific cycle time of the equipment element. It is calculated in a simulated manner (S141), and stored in a predetermined storage area of the simulation result storage section 38 of the storage section 3 as the carbon dioxide emissions calculated corresponding to each equipment element (S151).
  • the position information of the equipment elements of the production equipment stored in the equipment element information storage unit 32 is used as the specifications of the equipment elements.
  • a more accurate process simulation is executed (S16, S161).
  • this transport time for example, a coordinate system that defines the entire area of a production factory, etc., and a set speed are stored in a predetermined area of the storage unit 3, and in the calculation process of the calculation control unit 2, the first equipment element is Calculate and control the conveyance time from the position information, the position information of the second equipment element, and the set speed, or use existing route estimation technology and use predetermined data stored in a predetermined area of the storage unit 3. It is possible to estimate the movement route in the calculation processing of the unit 2, and calculate and obtain the transportation time from the first equipment element to the second equipment element based on this movement route.
  • the arithmetic control unit 2 of the production design simulation device 1 acquires the transport time, such as the transport time from the first equipment element to the second equipment element, and stores the information in the transport information storage unit 35.
  • Carbon dioxide emissions are calculated in a simulated manner by using the transport CFP basic unit per unit transport time and multiplying the transport CFP basic unit by the obtained transport time, and the carbon dioxide emissions calculated corresponding to each transport time are calculated. is stored in a predetermined storage area of the simulation result storage section 38 of the storage section 3 and integrated (S17, S171).
  • the transportation CFP basic unit means an emission coefficient by which the amount of carbon dioxide emissions is calculated by multiplying the transportation time between equipment elements of production equipment.
  • the calculation control unit 2 corresponds to the carbon dioxide emissions calculated corresponding to each integrated equipment element, the carbon dioxide emissions calculated corresponding to each integrated work element, and each integrated transport time.
  • the total amount of carbon dioxide emissions that are calculated in the above manner is integrated, and the total amount of carbon dioxide emitted by all the simulated production processes and all the production processes is calculated and stored in a predetermined storage area of the simulation result storage section 38 of the storage section 3. (S19).
  • the arithmetic control unit 2 calculates the amount of carbon dioxide emissions calculated corresponding to each integrated equipment element, the amount of carbon dioxide emissions calculated corresponding to each integrated work element, and the amount of transportation time each integrated.
  • the total amount of carbon dioxide emitted by the entire production process is calculated by sequentially adding up the carbon dioxide emissions calculated in accordance with the simulation processing without distinguishing between them. It is also suitable to store it in a predetermined storage area. For example, in response to an input of an output request from the input unit 4, the arithmetic control unit 2 outputs the total amount of carbon dioxide emissions that has been calculated in a simulated manner and stored in the simulation result storage unit 38 of the storage unit 3, using the output unit 5. indicate.
  • the work element information of the work element which remains unchanged regardless of the capacity and number of the equipment element, is set independently from the equipment element information, and a desired link is set to perform the simulation.
  • This makes it possible to easily and flexibly set and change the equipment elements responsible for the work, and it is possible to perform various simulations and search for optimal process conditions quickly and at low cost.
  • it is possible to simulate manufacturing work by flexibly using the types and numbers of necessary parts set in the work element information with desired equipment elements.
  • standard cycle times can be set for work elements as work element information that can be used universally for multiple types of equipment elements.
  • the characteristics of the specific equipment element can be reflected in the simulation, and the characteristics of the specific equipment element can also be reflected in the simulation. This can also be reflected in the calculation of carbon dioxide emissions.
  • the arithmetic control unit 2 of the production design simulation device 1 in the first modification recognizes the rank identification information for each equipment element input from the input unit 4, and recognizes the rank identification information input for each equipment element and the rank identification information input for each equipment element.
  • the equipment CFP basic unit corresponding to the unit is set to a designated state by storing it in the temporary storage area of the storage unit 3, and in each equipment element, the equipment CFP basic unit corresponding to the rank identification information input and set to the designated state is set. Execute the process of calculating carbon dioxide emissions in a simulated manner using That is, in the processes of S14 and S141 in FIG. 2, a simulated calculation of carbon dioxide emissions is performed using the equipment CFP basic unit corresponding to the rank identification information in the specified state.
  • the same rank identification information is set for equipment element groups such as production equipment of the same type, and the equipment CFP basic unit for the equipment element group consisting of multiple equipment elements is determined according to the input of one rank identification information. It is also preferable to have a configuration in which the following items are specified at once.
  • an index such as temperature, atmospheric pressure, or humidity corresponding to the rank identification information is input, and an index correspondence table that associates the input index with the rank identification information is stored in a predetermined memory in the storage unit 3. It is also suitable that the calculation control unit 2 recognizes the rank identification information corresponding to the input index using an index correspondence table.
  • the equipment when calculating the total amount of carbon dioxide emissions in environments with different outside temperatures such as cold regions and warm regions, the equipment is more suitable for the environment.
  • the CFP basic unit can be used in simulation processing, and a more accurate total amount of carbon dioxide emissions suitable for the environment can be calculated in a simulated manner.
  • the equipment CFP raw material per unit operating time that constitutes the specifications of equipment elements in required equipment elements such as compressors and electric furnaces is used.
  • a plurality of equipment CFP basic units with different numerical values are set and stored in the equipment element information storage unit 32, and rank identification information indicating the rank of the equipment CFP basic unit with different numerical values is set. It is set corresponding to the equipment CFP basic unit and is stored in the equipment element information storage unit 32.
  • the facility CFP basic unit in the second modification also refers to an emission coefficient by which the amount of carbon dioxide emissions is calculated by multiplying the operating time of the facility elements of the production facility (see FIG. 3).
  • the production design simulation device 1 of the second modification example acquires corresponding rank identification information for each equipment element from the temperature sensor 6 and the input detection value of the temperature sensor 6.
  • a rank identification information acquisition unit 21 is provided.
  • the rank identification information acquisition section 21 is constituted by the arithmetic control section 2 that cooperates with the production design simulation program stored in the processing program storage section 31.
  • a rank identification information correspondence table in which the numerical range of the detected value of the temperature sensor 6 and the rank identification information of each equipment element are set in correspondence is stored in a rank identification information correspondence table storage unit 39.
  • the rank identification information acquisition unit 21 acquires the rank identification information of each equipment element corresponding to the detected value inputted from the temperature sensor 6, and further acquires the acquired rank identification information and the equipment CFP basic unit corresponding thereto.
  • the designated state is set by storing it in the temporary storage area of the storage unit 3, etc., and the carbon dioxide emissions are simulated in each equipment element using the equipment CFP basic unit corresponding to the rank identification information set to the designated state. Execute the process to calculate.
  • the rest of the configuration of the second modification is the same as that of the first modification, and it is also suitable to use the modified configuration of the first modification in the second modification as far as it is applicable.
  • the equipment when calculating the total amount of carbon dioxide emissions in environments with different outside temperatures such as cold regions and warm regions, the equipment is more suitable for the environment.
  • the CFP basic unit can be objectively specified based on the detected value of the temperature sensor 6 and used in simulation processing, and a more accurate total amount of carbon dioxide emissions suitable for the environment can be calculated in a simulation manner.
  • the production design simulation apparatus 1 of the embodiment is applied to a production process of manufacturing a high-pressure gas container as a product.
  • the high-pressure gas container is constructed by fixing the body and both side parts, and the body and both sides are each forged. After that, the main body and both sides are welded together, pressure tested, and then painted to complete the high-pressure gas container.
  • each forging machine is defined for equipment elements A to C
  • each welding machine is defined for equipment elements D and E
  • each pressure tester is defined for equipment elements F and G
  • the painting machine is defined for equipment element H
  • the main body ( Body) forging process side forging process for work element WE2, welding process for work element WE3, pressure test process for work element WE4, and painting process for work element WE5.
  • FIG. 6 schematically shows the positions of stations and passages (dotted lines in the figure) as each equipment element in the factory layout.
  • the equipment element information which is the specifications of the equipment element
  • the equipment element information storage unit 32 of the production design simulation device 1 for each equipment element and the work information for each work element is stored.
  • the work element information which is the specifications of the element, is stored in the work element information storage unit 33, and furthermore, the equipment element information and the work element information are associated by associating the equipment element with the work element, and the link of this relationship is created.
  • the information is stored in the link information storage section 34.
  • FIG. 7 shows an example of equipment element information set for each equipment element.
  • the equipment-specific cycle time CT1 [min] for each product the position coordinates of the equipment element in the coordinate system of the factory layout, the vertical and horizontal size occupied by the equipment element, the equipment
  • the number of parts that can be accommodated in the element's parts buffer, the current number of parts accommodated in the equipment element's parts buffer, equipment CFP basic unit per unit operating time, etc. are the specifications of the equipment element and are set as equipment element information. .
  • the number of parts buffers that can be accommodated and the number that can currently be accommodated may be set for each part type.
  • FIG. 8 shows an example of work element information set for each work element.
  • each work element includes the type and quantity of necessary parts that are the trigger conditions for the work element, the work element to which the completed work of the work element will be output, and the type of output product that will be output after the work is completed.
  • the specifications of the work element include the standard cycle time CT2 [min] of the work element, the basic unit of material CFP per unit consumption of the necessary parts under the trigger conditions of the work element, etc., and are set as the work element information. There is.
  • the standard cycle time of a work element represents the general cycle time of the relevant work
  • the standard cycle time of the work element represents the general cycle time of the work
  • the standard cycle time of the work element that is linked to the equipment element is If an equipment-specific cycle time that is shorter than the standard cycle time is set, the equipment-specific cycle time held in the equipment element information is used.
  • the work element information also includes triggering conditions such as the amount of jigs and consumables required for the work, the number of personnel required to perform the work, the power and hydraulic power required to perform the work, etc.
  • triggering conditions such as the amount of jigs and consumables required for the work, the number of personnel required to perform the work, the power and hydraulic power required to perform the work, etc.
  • a secondary resource such as gas, and also as a back-process pick-up (kanban method)
  • kanban method it is important to know whether the work in question is a back-process pick-up or not, and if it is a back-process pick-up, the current status of the post-process pick-up is
  • a flag may be set corresponding to the state of the process to indicate whether it is in a state where it can be operated.
  • the number of tools consumed, chips discharged, amount of heat, number and amount of water and gas may be set.
  • FIG. 9 shows an example of link information.
  • equipment element C is set for work element WE1
  • equipment element A is set for work element WE2
  • equipment elements D and E are set for work element WE3
  • equipment element G is set for work element WE4
  • equipment element H is set for work element WE5.
  • work elements can be flexibly set and changed depending on the required production volume, etc.
  • the above-mentioned relationship between the equipment element information corresponding to the equipment element and the work element information corresponding to the work element can be established on a screen where the equipment elements are arranged two-dimensionally, for example.
  • select the equipment elements in the screen where the work elements that make up the production process network are arranged as a network and execute the command that associates them, or configure the production process network. This is performed by selecting a work element on a screen where work elements are arranged as a network, and dragging and dropping it onto an equipment element on a screen where equipment elements are two-dimensionally arranged.
  • the relationship and link information between equipment elements and work elements can be set in a multiple-to-multiple relationship between equipment elements and work elements. This makes it possible to appropriately perform a certain work element on one or more equipment elements in response to changes in production volume or production items, or to respond to changes from the original equipment element to another equipment element. At the same time, it is now possible to link multiple work elements to one equipment element and execute multiple work elements with one equipment element. Note that there may be equipment elements that are not used in the factory, so there may be equipment elements that are not linked to work elements, but work elements must be carried out, so they may be linked to any equipment element. need to be done.
  • a production process simulation calculation is executed by the production design simulation apparatus 1 in which the equipment element information, the work element information, and the link information that modifiablely associates the equipment element information and the work element information are set as described above.
  • production work is executed using the parts required by each equipment element, depending on the satisfaction of the triggering conditions of each equipment element and the work elements that are individually linked with link information, and the production work is performed using the parts required by each equipment element.
  • a work completed product that has been processed or assembled is processed in a simulated manner so as to be output to the next equipment element, which is the output destination after the work of the relevant work element is completed.
  • the part we2:Side forged by equipment element A (forging machine) is stored in the parts buffer of equipment element D (welding machine), and the part we2 forged by equipment element C (forging machine) is stored in the part buffer of equipment element D (welding machine).
  • Part we1: Body is stored in the component buffer of equipment element D (welding machine) or equipment element E (welding machine), and the triggering of equipment element D (welding machine) or equipment element E (welding machine) is performed.
  • each triggering condition for each equipment element is determined individually, and the equipment element that has reached the triggering condition is operated and output. Production can be simulated by performing calculations such that each equipment element executes such processing in parallel.
  • the work linked to the equipment element C is added to the equipment CFP basic unit stored corresponding to the equipment element C.
  • Simulated carbon dioxide emissions corresponding to equipment element C are calculated by multiplying by the standard cycle time of element WE1, and the amount of carbon dioxide required for work element WE1 is calculated based on the material CFP basic unit stored corresponding to work element WE1.
  • the amount of carbon dioxide emissions corresponding to the work element WE1 is calculated by multiplying the consumption amount of the parts, and the amount of carbon dioxide emissions calculated corresponding to the equipment element C and the amount of carbon dioxide calculated corresponding to the work element WE1 are calculated in a simulated manner.
  • the amount of carbon emissions is stored in a predetermined storage area of the storage unit 3.
  • the equipment CFP basic unit stored corresponding to equipment element A is set to the standard of work element WE2 linked to equipment element A.
  • the carbon dioxide emissions corresponding to the equipment element A are calculated in a simulated manner by multiplying the cycle time, and the consumption amount of parts necessary for the work element WE2 is calculated based on the material CFP basic unit stored corresponding to the work element WE2.
  • the carbon dioxide emissions corresponding to the work element WE2 are calculated in a simulated manner by multiplying the carbon dioxide emissions calculated corresponding to the equipment element A, the carbon dioxide emissions calculated corresponding to the work element WE2, and is stored in a predetermined storage area of the storage unit 3.
  • the carbon dioxide emissions calculated for each equipment element and the carbon dioxide emissions calculated for each work element are stored in the storage unit. 3 is stored in a predetermined storage area and integrated.
  • the production design simulation device When the arithmetic control unit 2 of 1 makes a judgment based on a comparison between the standard cycle time and the equipment-specific cycle time, etc., the equipment element D is a necessary part of the linked work element WE3 based on the equipment-specific cycle time of the equipment element information.
  • the work element WE3 is linked to the equipment CFP basic unit stored corresponding to the normal equipment element D.
  • the carbon dioxide emissions are calculated in a simulated manner by multiplying the equipment CFP basic unit stored corresponding to the equipment element D by the equipment specific cycle time of the equipment element D, In the linking relationship between the equipment element D and the work element WE3, it is stored in a predetermined storage area of the storage unit 3 as the carbon dioxide emissions calculated corresponding to the equipment element D, and used for the above-mentioned accumulation of carbon dioxide emissions. .
  • the transport time in the transport process up to element D is calculated and acquired from the position information of equipment elements C and D and the set speed stored in the storage unit 3, and the transport time per unit transport time stored in the transport information storage unit 35 is calculated and obtained.
  • the carbon dioxide emission amount is calculated in a simulated manner by multiplying the transport CFP basic unit by the acquired transport time.
  • the transport time in each transport step that occurs in the production process is acquired, the carbon dioxide emissions are calculated in a simulated manner, and the carbon dioxide emissions calculated corresponding to each transport time are stored in a predetermined value in the storage unit 3. It is stored in the area and integrated.
  • the carbon dioxide emissions calculated for each equipment element, the carbon dioxide emissions calculated for each work element, and the transportation time of each are calculated.
  • the total amount of carbon dioxide emissions is calculated in a simulated manner by adding up all the carbon dioxide emissions calculated in accordance with the above.
  • the total amount of carbon dioxide emissions calculated in this way is stored in the simulation result storage unit 38 by the calculation control unit 2 of the production design simulation device 1 in association with the identification information of the simulation of the executed production process.
  • the first modification is applied, and a plurality of equipment CFP basic units with different numerical values are set as the equipment CFP basic unit corresponding to equipment element C, for example, and the ranks of the equipment CFP basic units with different numerical values are set.
  • the equipment element information storage unit 32 is stored in the equipment element information storage unit 32, and the arithmetic control unit 2 of the production design simulation device 1 selects the equipment CFP basic unit corresponding to the rank identification information of the equipment element C that has been input and set to the designated state. It is also preferable to calculate the amount of carbon dioxide emissions in a simulated manner by multiplying the standard cycle time of the work element WE1 linked to the equipment element C using .
  • the second modification is applied, and for example, a plurality of equipment CFP basic units with different numerical values are set as the equipment CFP basic unit corresponding to equipment element C, and each equipment CFP basic unit with different numerical values is set.
  • the rank identification information indicating the rank of is stored in the equipment element information storage unit 32, and the rank identification information acquisition unit 21 of the arithmetic control unit 2 of the production design simulation device 1 selects the equipment corresponding to the detected value input from the temperature sensor 6.
  • Obtain the rank identification information of element C set the obtained rank identification information and the corresponding equipment CFP basic unit to a specified state, use the equipment CFP basic unit corresponding to the rank identification information set to the specified state, and set the equipment. It is also preferable to simulate the carbon dioxide emissions by multiplying the standard cycle time of the work element WE1 linked to the element C.
  • FIG. 11 shows a graph of logs recorded in the operation log database 37.
  • a simulation calculation is performed so that the production work is executed if the triggering conditions are satisfied for each equipment element, but in response to the production plan, in addition to the triggering conditions, Additional conditions such as conditions for whether production work can be performed with each work element, conditions for activities (logistics, worker organization), or both are added, and these additional conditions are stored in the work element information storage unit 33. It is also possible to perform a simulation calculation such that when the triggering condition and the additional condition are satisfied, the equipment element linked to the work element executes the work.
  • the production factory in addition to production targets and production methods such as which products to produce, in what order, how many pieces to produce, and how many quantities to produce, it also includes information on whether production is within working hours and when production will start. Add operational conditions for the production factory, such as whether to execute the process or to perform the process within a range that does not reach the target production volume. Additionally, it may also be possible to add information on when and how many parts supplied from subcontractors or other factories arrive at the factory. In this case, a mechanism is prepared in the parts buffer of the equipment element to generate parts according to the delivery status from the subcontractor or other factory.
  • the first modification, and the second modification as shown in FIG. It is possible to communicate with the client terminal 102, to set link information by transmission from the client terminal 102, to enable transmission input from the client terminal 102 in place of input from the input unit 4, and to enable the client terminal 102 to perform simulation. It is also preferable to configure the production design simulation device 1 to be able to receive the results, or to enable the production design simulation device 1 to indirectly transmit and receive the results to and from the client terminal 102 via a separately installed server or the like. suitable.
  • simulation results including the level of carbon dioxide emissions of the production design simulation device 1 can be presented to a user located in another location such as a remote location, and the user can be a plurality of users. It is also possible to obtain an effect analysis including the degree of carbon dioxide emissions through the simulation of the shared production design simulation device 1 only when necessary, making efficient use of the production design simulation device 1 and reducing carbon dioxide emissions through simulation at a lower cost. Effect analysis including the degree of amount can be performed.
  • the waste material CFP basic unit is set and stored as an emission coefficient by which the carbon dioxide emissions are calculated by multiplying by the amount of material waste
  • the waste material CFP basic unit is set and stored as an emission factor by which the amount of carbon dioxide emissions is calculated by multiplying by the amount of material waste.
  • the amount of carbon dioxide emissions is calculated by multiplying the amount of material waste by the basic unit of waste material CFP, and this amount of carbon dioxide emissions is further added to the amount of carbon dioxide emissions calculated in the above embodiment to calculate the total amount of carbon dioxide emissions. It is also suitable to calculate it.
  • the CFP basic unit of carbon dioxide emission coefficient corresponding to the power consumption of lighting not related to production, and the carbon dioxide emission coefficient corresponding to the power consumption of air conditioner use can be set.
  • the CFP basic unit etc. of the emission coefficient is set and memorized, and the amount of carbon dioxide emissions is calculated by multiplying the amount of electricity used for lighting and the amount of electricity used for air conditioning during production by the corresponding CFP basic unit.
  • the total amount of carbon dioxide emissions is calculated by further integrating the amount of carbon dioxide emissions calculated in the above embodiment.
  • the production design simulation device of the present invention can set and store the CFP basic unit of carbon dioxide emission coefficient depending on the commuting route of the staff involved in the work as necessary, and set and store the CFP basic unit of carbon dioxide emission coefficient depending on the commuting route of the staff involved in the work, and It is also preferable to calculate the total amount of carbon dioxide emissions by calculating according to the proportion of staff involved.
  • the present invention can be utilized, for example, when simulating production processes to understand production processes that are excellent in reducing greenhouse gases.
  • Production design simulation device 2 ... Arithmetic control unit 3... Storage unit 31... Processing program storage unit 32... Equipment element information storage unit 33... Work element information storage unit 34... Link information storage unit 35... Transport information storage unit 36... Screen Data storage unit 37...Operation log database 38...Simulation result storage unit 39...Rank identification information correspondence table storage unit 4...Input unit 5...Output unit 6...Temperature sensor 7...Communication unit 101...Communication line 102...Client terminal

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Abstract

単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位を含む設備要素情報と、必要な部品の種別と量が設定されている作業要素の惹起条件と、作業要素の作業完了後の出力先と、作業要素の標準サイクルタイムと、部品の単位消費量当たりの材料ＣＦＰ原単位を含む作業要素情報と、設備要素と作業要素とを変更可能に関係付けるリンク情報とを記憶し、第１の設備要素とリンクされている第１の作業要素の作業要素情報の惹起条件の充足に応じて、第１の設備要素が作業を実行し、第１の作業要素の作業要素情報の作業完了後の出力先に出力するようにして模擬処理を行い、第１の設備要素の設備ＣＦＰ原単位への標準サイクルタイムの乗算と第１の作業要素の材料ＣＦＰ原単位への部品の消費量の乗算に基づき二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出する生産設計シミュレーション装置１。多様な生産プロセスに対応する二酸化炭素排出量を柔軟に算出できる。

Description

生産設計シミュレーション装置
　本発明は、例えば製造業の生産に係る作業工程等のモノ、機械、作業者や物流に係る搬送作業者やフォークリフト等の搬送手段のような要素で構成されるシステムにおいて、状態推移を予測する生産設計シミュレーション装置に関する。
　従来、生産ラインの挙動を予測するために、生産プロセス・ネットワークのルート（根）となる設備要素に固有動作を惹起させ、ルートに連なる生産プロセス・ネットワークの各設備要素に固有動作の惹起が伝播させて離散的シミュレーションを実行し、生産が進む状態を模擬的に処理する生産設計シミュレーション装置が知られている。
　このような生産設計シミュレーション装置として、特許文献１、２には、設備要素の諸元で構成される設備要素情報と、必要な部品の種別と部品の数が設定されている作業要素の惹起条件と、作業要素の作業完了後の出力先を含む作業要素の諸元で構成される作業要素情報と、設備要素と作業要素とを関係付けるリンク情報とを記憶させ、第１の設備要素とリンク情報でリンクされている第１の作業要素の作業要素情報の惹起条件の充足に応じて、第１の設備要素が作業を実行し、第１の作業要素の作業要素情報の作業完了後の出力先に出力するようにして模擬的に処理する生産設計シミュレーション装置が開示されている。この生産設計シミュレーション装置は、作業要素情報と設備要素情報とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様なシミュレーションを柔軟に行うことが可能である。
特許第５６８８８６４号公報 特許第６９９８０６４号公報
　ところで、近年では、温室効果ガスの排出量の増大によって環境負荷が非常に大きくなっているため、温室効果ガス削減の取り組みとしてＣＦＰ（Carbon Footprint of Products）が提案されている。ＣＦＰ（Carbon Footprint of Products）は、商品等の原材料調達から生産、輸送、消費後の廃棄、リサイクルに至るまでのライフサイクル全体で排出された温室効果ガスを二酸化炭素排出量に換算して視覚化するものである。
　ＣＦＰで正確な二酸化炭素排出量を算定し、二酸化炭素排出量を削減していくためには、ＣＦＰの一部を担う生産プロセスの生産設計において正確な二酸化炭素排出量を算定し、これを削減するよう模索することが重要となる。
　しかしながら、特許文献１、２の生産設計シミュレーション装置は、作業要素情報と設備要素情報とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスのシミュレーションを柔軟に行うことはできるものの、各々の生産プロセスに対応する二酸化炭素排出量を併せて算出するようになっていない。そのため、作業要素情報と設備要素情報とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスのシミュレーションを柔軟に行うことができると共に、各々の生産プロセスに対応する二酸化炭素排出量を併せて算出することができる生産設計シミュレーション装置が望まれている。
　本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、作業要素情報と設備要素情報とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスのシミュレーションを柔軟に行うことができると共に、多様な生産プロセスに対応する二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる生産設計シミュレーション装置を提供することを目的とする。
　本発明の生産設計シミュレーション装置は、離散的に発生する事象の連鎖による状態推移をシミュレーションする生産設計シミュレーション装置であって、単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位を含む設備要素の諸元で構成される設備要素情報を記憶する設備要素情報記憶部と、必要な部品の種別と前記部品の量が設定されている作業要素の惹起条件と、作業要素の作業完了後の出力先と、作業要素の標準サイクルタイムと、前記部品の単位消費量当たりの材料ＣＦＰ原単位を含む作業要素の諸元で構成される作業要素情報を記憶する作業要素情報記憶部と、前記設備要素と前記作業要素とを変更可能に関係付けるリンク情報を記憶するリンク情報記憶部とを備え、少なくとも第１の設備要素とリンク情報でリンクされている第１の作業要素の作業要素情報の惹起条件の充足に応じて、前記第１の設備要素が作業を実行し、前記第１の作業要素の作業要素情報の作業完了後の出力先に出力するようにして模擬的に処理すると共に、前記第１の設備要素における前記設備ＣＦＰ原単位への前記標準サイクルタイムの乗算と前記第１の作業要素における前記材料ＣＦＰ原単位への前記部品の消費量の乗算に基づき二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出することを特徴とする。
　これによれば、設備要素の能力、数に拘わらずに不変な作業要素の作業要素情報を設備要素情報と独立して設定し、所望のリンクを設定してシミュレーションできることから、作業を担う設備要素を容易且つ柔軟に設定、変更することが可能となり、多様なシミュレーション、最適な工程条件の探求を低コストで迅速に行うことができる。また、作業要素情報に設定されている必要な部品の種別及び数を、所望の設備要素で柔軟に用いて製造作業のシミュレーションを行うことができる。また、複数種の設備要素で汎用的に利用可能な作業要素情報として、標準サイクルタイムを作業要素に対して設定することができる。また、作業要素情報と設備要素情報とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスのシミュレーションを柔軟に行うことができると共に、設備要素の単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位と、作業要素の部品の単位消費量当たりの材料ＣＦＰ原単位とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスに対応する二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。
　本発明の生産設計シミュレーション装置は、前記第１の作業要素の作業要素情報に設定されている前記標準サイクルタイムに加えて、前記第１の設備要素の設備要素情報に前記標準サイクルタイムよりも短い設備固有サイクルタイムが設定されている場合、設備要素情報の設備固有サイクルタイムで、前記第１の設備要素が前記第１の作業要素の前記部品を消費するようにして生成品の生成作業を実行して模擬的に処理すると共に、前記第１の設備要素における前記設備ＣＦＰ原単位への前記標準サイクルタイムの乗算に代えて、前記第１の設備要素における前記設備ＣＦＰ原単位への前記設備固有サイクルタイムの乗算に基づき、二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出することを特徴とする。
　これによれば、特定の設備要素が高機能の生産機械で設備固有サイクルタイムが標準サイクルタイムよりも短い場合に、特定の設備要素の特性をシミュレーションに反映させることができると共に、特定の設備要素の特性を二酸化炭素排出量の算出にも反映させることができる。
　本発明の生産設計シミュレーション装置は、前記設備要素の諸元として前記設備要素の位置情報を前記設備要素情報記憶部に記憶し、前記第１の設備要素の位置情報と前記第１の設備要素の出力先である第２の設備要素の位置情報に基づく前記第１の設備要素から前記第２の設備要素までの搬送時間を取得し、前記第１の設備要素の作業完了時刻から前記搬送時間が経過した時刻に、前記第２の設備要素に前記第１の設備要素の作業完了後の中間品を出力するようにして模擬的に処理すると共に、単位搬送時間当たりの搬送ＣＦＰ原単位を有する搬送情報を搬送情報記憶部に記憶し、前記搬送ＣＦＰ原単位に前記搬送時間を乗算して取得した二酸化炭素排出量を加えて前記二酸化炭素の総排出量を算出することを特徴とする。
　これによれば、搬送時間を加味したより正確な工程のシミュレーション結果を得ることができると共に、搬送ＣＦＰ原単位を用いて搬送時間の特性を二酸化炭素排出量の算出にも反映させることができる。
　本発明の生産設計シミュレーション装置は、前記第１の前記設備要素における前記設備要素の諸元を構成する単位稼働時間当たりの前記設備ＣＦＰ原単位として、数値の異なる複数の前記設備ＣＦＰ原単位を記憶すると共に、それぞれの数値の異なる前記設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報を設備要素情報として記憶し、入力されたランク識別情報に対応する前記設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素の排出量を模擬的に算出することを特徴とする。
　これによれば、寒冷地や温暖地のような外気温等が異なる環境で二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出する際に、より環境に適した設備ＣＦＰ原単位を模擬処理で用いることができ、環境に適したより正確な二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出できる。
　本発明の生産設計シミュレーション装置は、前記第１の前記設備要素における前記設備要素の諸元を構成する単位稼働時間当たりの前記設備ＣＦＰ原単位として、数値の異なる複数の前記設備ＣＦＰ原単位を記憶すると共に、それぞれの数値の異なる前記設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報を設備要素情報として記憶し、温度センサーと、入力された前記温度センサーの検出値から対応するランク識別情報を取得するランク識別情報取得部を備え、取得されたランク識別情報に対応する前記設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素の排出量を模擬的に算出することを特徴とする。
　これによれば、寒冷地や温暖地のような外気温等が異なる環境で二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出する際に、より環境に適した設備ＣＦＰ原単位を温度センサーの検出値に基づき客観的に特定して模擬処理で用いることができ、環境に適したより正確な二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出できる。
　本発明の生産設計シミュレーション装置によれば、作業要素情報と設備要素情報とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスのシミュレーションを柔軟に行うことができると共に、多様な生産プロセスに対応する二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。
実施形態の生産設計シミュレーション装置の全体構成を示すブロック図。 実施形態の生産設計シミュレーション装置の処理を示すフローチャート。 実施形態の第１変形例の生産設計シミュレーション装置における設備要素情報の例を示す図。 実施形態の第２変形例の生産設計シミュレーション装置の全体構成を示すブロック図。 （ａ）は実施例における製品例を示す説明図、（ｂ）は実施例における生産工程の流れを示す説明図。 （ａ）は実施例における設備要素を示す説明図、（ｂ）は実施例における作業要素による生産工程の流れを示すフローチャート。 実施例における設備要素情報の例を示す図。 実施例における作業要素情報の例を示す図。 実施例におけるリンク情報の例を示す図。 実施例における設備要素と作業要素のリンク設定画面を概念的に示す説明図。 （ａ）～（ｄ）は動作ログデータベースに記録されたログをグラフ化した例を示す説明図。 変形例の生産設計シミュレーション装置とクライアント端末の全体構成を示すブロック図。
　〔実施形態の生産設計シミュレーション装置〕
　本発明の実施形態の生産設計シミュレーション装置１は、離散的に発生する事象の連鎖による工程の状態推移を模擬的に演算してシミュレーションする装置であり、図１に示すように、ＣＰＵ等の演算制御部２と、ＲＯＭ、ハードディスク等で構成される記憶部３と、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力部４と、ディスプレイ、プリンター等の出力部５を備え、例えばサーバー、或いは通信ネットワークで接続された複数のコンピュータ等で構成される。
　記憶部３は、演算制御部２に所定処理を実行させる生産設計シミュレーションプログラム等の処理プログラムを記憶する処理プログラム記憶部３１と、生産設備の設備要素の諸元を設備要素情報として記憶する設備要素情報記憶部３２と、作業要素の惹起条件と作業完了後の出力先を含む作業要素情報を記憶する作業要素情報記憶部３３と、設備要素或いは設備要素情報と作業要素或いは作業要素情報とを変更可能に関係付けるリンク情報を記憶するリンク情報記憶部３４と、単位搬送時間当たりの搬送ＣＦＰ原単位を有する搬送情報を記憶する搬送情報記憶部３５と、出力部５のディスプレイで表示する所定画面のデータを記憶する画面データ記憶部３６、各設備要素での状態変化の動作ログを時刻に対応して記憶する動作ログデータベース３７、シミュレーション結果として、実行した生産工程のシミュレーションの識別情報とこれに対応する二酸化炭素の総排出量、シミュレーションの識別情報に対応するシミュレーションの内容を記憶するシミュレーション結果記憶部３８を有し、更に、離散的シミュレーションや二酸化炭素排出量の算出の所定処理を行うのに必要なデータを記憶する領域を備える。
　設備要素情報として設定される設備要素の諸元には、単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位が設定される。設備ＣＦＰ原単位は、生産設備の設備要素の稼働時間を乗ずることで二酸化炭素排出量が算出される排出係数を意味する。更に、設備要素の諸元には、例えば生産設備の設備要素の位置情報、生産設備の設備要素の設備固有サイクルタイム等が設定され、又、生産設備の設備要素自体に起因する或いは関連する適宜の諸元が必要に応じて設定される。
　作業要素情報として設定される作業要素の諸元には、設備要素に依存しない情報で特定の作業に関連する適宜の諸元が設定され、例えば特定の製品を生産する作業に関する諸元として、必要な部品の種別と当該部品の量が設定されている作業要素の惹起条件、作業要素の作業完了後の出力先や出力される部品数、作業要素の標準サイクルタイム、当該部品の単位消費量当たりの材料ＣＦＰ原単位等が設定される。材料ＣＦＰ原単位は、作業要素の必要な部品の消費量を乗ずることで二酸化炭素排出量が算出される排出係数を意味する。尚、生産工程全体など全体の工程において、例えば最初の工程の作業要素で、惹起条件に相当するものが開始入力であるもの等、惹起条件が設定記憶されない作業要素の作業要素情報が、全ての作業要素の作業要素情報中に、いくつか含まれていてもよい。
　リンク情報記憶部３４に記憶される設備要素と作業要素のリンク情報は、生産設計シミュレーションプログラムと協働する演算制御部２の制御により、出力部５のディスプレイで所定の設定画面を表示し、この設定画面における入力部４からの入力に応じて設定されるが、設備要素が二次元配置された画面と、生産プロセス・ネットワークを構成する作業要素がネットワークとして配置された画面を表示し、２つの画面のそれぞれの要素を選択して関係付けのコマンドの実行或いはドラッグ＆ドロップ等で関係付けることにより、リンク情報を入力設定可能にすると、リンク設定を直感的で使いやすいものとすることができて好ましい。
　生産設計シミュレーション装置１には、作業要素の作業要素情報として惹起条件と作業完了後の出力先が設定されており、生産設計シミュレーションプログラムと協働する演算制御部２は、図２に示すように、設備要素とリンク情報でリンクされている作業要素の作業要素情報の惹起条件の充足に応じて（Ｓ１１）、当該設備要素が当該作業要素の作業要素情報で規定されている作業を実行するように当該設備要素の動作を惹起し、当該作業要素情報の出力先に作業完了後の中間品を出力するようにして演算を進行させ、生産工程の模擬的処理を行う。演算制御部２は、後述する任意の設備要素にリンク付けされた作業要素の作業要素情報における標準サイクルタイムよりも短い設備固有サイクルタイムが設定されていない場合（Ｓ１２）、作業要素情報の標準サイクルタイムで、当該任意の設備要素がリンク付けされた作業要素の必要な部品を消費するようにして生成品や中間品の生成作業を実行して模擬的に処理する（Ｓ１３）。
　この演算制御部２の模擬処理の演算の際には、例えば演算中に設備要素にリンクされている作業要素の作業要素情報の惹起条件と出力先を参照し、惹起条件の充足に応じて当該設備要素の動作を惹起して出力するように演算する、或いは演算前に、設備要素にリンクされている作業要素の作業要素情報の惹起条件と出力先を当該設備要素の付加情報として記憶部３に記憶させ、付加情報とされている作業要素情報の惹起条件の充足に応じて当該設備要素の動作を惹起して出力するように演算する等とすることが可能である。後者の例では、演算前に設備要素に惹起条件と出力先を付加しておくことで、演算中のリンク情報取得の処理を不要にし、演算制御部２が担う処理量を軽減することができる。演算制御部２による全生産工程のシミュレーションの模擬処理は、作業要素情報に当該作業要素の作業完了品の出力先となる作業要素が設定されていない作業要素或いは作業要素情報の処理を実行するまで行われ、後述する二酸化炭素排出量の算出、積算も、同様に作業完了品の出力先となる作業要素が設定されていない作業要素或いは作業要素情報の処理を実行するまで行われる（Ｓ１８）。
　また、生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２は、この生産工程の模擬的処理に伴い、当該設備要素に対応して記憶されている設備ＣＦＰ原単位に当該作業要素の標準サイクルタイムを乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出すると共に、当該作業要素に対応して記憶されている材料ＣＦＰ原単位に当該作業要素に必要な部品の消費量を乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出し（Ｓ１４）、設備要素と作業要素の各々のリンク付けの関係において、各設備要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、各作業要素に対応して算出した二酸化炭素排出量とを、記憶部３のシミュレーション結果記憶部３８の所定記憶領域に格納して積算していく（Ｓ１５）。
　ここで、任意の設備要素の設備要素情報に、当該任意の設備要素にリンク付けされた作業要素の作業要素情報における標準サイクルタイムよりも短い設備固有サイクルタイムが設定されていると、生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２が判断した場合には（Ｓ１２）、演算制御部２は、設備要素情報の設備固有サイクルタイムで、当該任意の設備要素がリンク付けされた作業要素の必要な部品を消費するようにして生成品や中間品の生成作業を実行して模擬的に処理すると共に（Ｓ１３１）、当該任意の設備要素に対応して記憶されている設備ＣＦＰ原単位に当該リンク付けされた作業要素の標準サイクルタイムを乗算する処理に代え、当該任意の設備要素に対応して記憶されている設備ＣＦＰ原単位に当該任意の設備要素の設備固有サイクルタイムを乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出し（Ｓ１４１）、各々の設備要素に対応して算出した二酸化炭素排出量として記憶部３のシミュレーション結果記憶部３８の所定記憶領域に格納する（Ｓ１５１）。
　更に、本実施形態の生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２の演算処理では、設備要素の諸元として設備要素情報記憶部３２に記憶されている生産設備の設備要素の位置情報を用い、第１の設備要素の位置情報と第１の設備要素の出力先である第２の設備要素の位置情報に基づく第１の設備要素から第２の設備要素までの搬送時間を取得し、第１の設備要素の作業完了時刻から搬送時間が経過した時刻に、第２の設備要素に第１の設備要素の作業完了後の中間品を出力するようにして模擬的に処理し、搬送時間を加味したより正確な工程のシミュレーションを実行する（Ｓ１６、Ｓ１６１）。
　この搬送時間の取得は、例えば記憶部３の所定領域に、生産工場等のエリア全体を規定する座標系と、設定速度を記憶し、演算制御部２の演算処理において、第１の設備要素の位置情報と第２の設備要素の位置情報と設定速度から搬送時間を演算取得する、或いは既存の経路推測技術を利用し、記憶部３の所定領域に記憶される所定データを用いて、演算制御部２の演算処理において移動経路を推測し、この移動経路に基づいて第１の設備要素から第２の設備要素までの搬送時間を演算取得する等とすることが可能である。
　また、生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２は、第１の設備要素から第２の設備要素までの搬送時間の取得等の搬送時間の取得に伴い、搬送情報記憶部３５に格納されている単位搬送時間当たりの搬送ＣＦＰ原単位を用い、搬送ＣＦＰ原単位に取得した搬送時間を乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出し、各々の搬送時間に対応して算出した二酸化炭素排出量を記憶部３のシミュレーション結果記憶部３８の所定記憶領域に格納して積算していく（Ｓ１７、Ｓ１７１）。ここで搬送ＣＦＰ原単位は、生産設備の設備要素間の搬送時間を乗ずることで二酸化炭素排出量が算出される排出係数を意味する。
　そして、演算制御部２は、積算した各設備要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、積算した各作業要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、積算した各々の搬送時間に対応して算出した二酸化炭素排出量を全て積算し、模擬的処理した全生産工程、全生産プロセスによって排出される二酸化炭素総排出量を算出し、記憶部３のシミュレーション結果記憶部３８の所定記憶領域に格納する（Ｓ１９）。尚、演算制御部２は、積算した各設備要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、積算した各作業要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、積算した各々の搬送時間に対応して算出した二酸化炭素排出量をそれぞれ区別せず模擬処理に応じて順次積算することにより、全生産プロセスによって排出される二酸化炭素総排出量を算出し、記憶部３のシミュレーション結果記憶部３８の所定記憶領域に格納するようにしても好適である。演算制御部２は、例えば入力部４からの出力要求の入力に応じて、模擬的に算出して記憶部３のシミュレーション結果記憶部３８に格納した二酸化炭素総排出量を出力部５で出力、表示する。
　本実施形態の生産設計シミュレーション装置１によれば、設備要素の能力、数に拘わらずに不変な作業要素の作業要素情報を設備要素情報と独立して設定し、所望のリンクを設定してシミュレーションできることから、作業を担う設備要素を容易且つ柔軟に設定、変更することが可能となり、多様なシミュレーション、最適な工程条件の探求を低コストで迅速に行うことができる。また、作業要素情報に設定されている必要な部品の種別及び数を、所望の設備要素で柔軟に用いて製造作業のシミュレーションを行うことができる。また、複数種の設備要素で汎用的に利用可能な作業要素情報として、標準サイクルタイムを作業要素に対して設定することができる。また、作業要素情報と設備要素情報とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスのシミュレーションを柔軟に行うことができると共に、設備要素の単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位と、作業要素の部品の単位消費量当たりの材料ＣＦＰ原単位とのリンク付けを柔軟に設定、変更し、多様な生産プロセスに対応する二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。
　また、特定の設備要素が高機能の生産機械で設備固有サイクルタイムが標準サイクルタイムよりも短い場合に、特定の設備要素の特性をシミュレーションに反映させることができると共に、特定の設備要素の特性を二酸化炭素排出量の算出にも反映させることができる。
　また、搬送時間を加味したより正確な工程のシミュレーション結果を得ることができると共に、搬送ＣＦＰ原単位を用いて搬送時間の特性を二酸化炭素排出量の算出にも反映させることができる。
　〔実施形態の第１変形例の生産設計シミュレーション装置〕
　実施形態の第１変形例の生産設計シミュレーション装置１では、図３に示すように、コンプレッサー、電気炉等の所要の設備要素における設備要素の諸元を構成する単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位として、数値の異なる複数の設備ＣＦＰ原単位が設定されて設備要素情報記憶部３２に記憶されると共に、それぞれの数値の異なる設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報がそれぞれの数値の異なる設備ＣＦＰ原単位に対応設定されて設備要素情報記憶部３２に記憶される。第１変形例における設備ＣＦＰ原単位も、生産設備の設備要素の稼働時間を乗ずることで二酸化炭素排出量が算出される排出係数を意味する。
　第１変形例における生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２は、入力部４から入力された、それぞれの設備要素におけるランク識別情報を認識し、それぞれの設備要素において入力されたランク識別情報及びこれに対応する設備ＣＦＰ原単位を記憶部３の一時的な記憶領域に記憶する等により指定状態とし、それぞれの設備要素において、入力されて指定状態とされたランク識別情報に対応する設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素排出量を模擬的に算出する処理を実行する。即ち、図２のＳ１４、Ｓ１４１の処理において、指定状態のランク識別情報に対応する設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素排出量の模擬的算出が実行される。尚、設備要素の諸元として単一の設備ＣＦＰ原単位だけが設定されている設備要素については、その設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素排出量の模擬的算出が実行される。その他の第１変形例の構成は上記実施形態と同様である。
　尚、同種の生産設備のような設備要素群に対して同一のランク識別情報を設定し、一つのランク識別情報の入力に応じて複数の設備要素で構成される設備要素群に対する設備ＣＦＰ原単位が一度に指定される構成としても好適である。また、ランク識別情報に入力に代え、ランク識別情報と対応する温度、気圧、或いは湿度等の指標を入力し、入力された指標とランク識別情報を対応させる指標対応テーブルを記憶部３の所定記憶領域に記憶し、演算制御部２が、指標対応テーブルを用いて入力された指標と対応するランク識別情報を認識する構成としても好適である。
　第１変形例の生産設計シミュレーション装置１によれば、寒冷地や温暖地のような外気温等が異なる環境で二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出する際に、より環境に適した設備ＣＦＰ原単位を模擬処理で用いることができ、環境に適したより正確な二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出できる。
　〔実施形態の第２変形例の生産設計シミュレーション装置〕
　実施形態の第２変形例の生産設計シミュレーション装置１では、第１変形例と同様に、コンプレッサー、電気炉等の所要の設備要素における設備要素の諸元を構成する単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位として、数値の異なる複数の設備ＣＦＰ原単位が設定されて設備要素情報記憶部３２に記憶されると共に、それぞれの数値の異なる設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報がそれぞれの数値の異なる設備ＣＦＰ原単位に対応設定されて設備要素情報記憶部３２に記憶される。第２変形例における設備ＣＦＰ原単位も、生産設備の設備要素の稼働時間を乗ずることで二酸化炭素排出量が算出される排出係数を意味する（図３参照）。
　更に、第２変形例の生産設計シミュレーション装置１には、図４に示すように、温度センサー６と、入力された温度センサー６の検出値から、それぞれの設備要素における対応するランク識別情報を取得するランク識別情報取得部２１が設けられる。ランク識別情報取得部２１は、処理プログラム記憶部３１に記憶された生産設計シミュレーションプログラムと協働する演算制御部２によって構成される。記憶部３には、温度センサー６の検出値の数値範囲とそれぞれの設備要素のランク識別情報が対応して設定されたランク識別情報対応テーブルがランク識別情報対応テーブル記憶部３９に記憶されており、ランク識別情報取得部２１は、温度センサー６から入力される検出値に対応するそれぞれの設備要素のランク識別情報を取得し、更に、取得したランク識別情報及びこれに対応する設備ＣＦＰ原単位を記憶部３の一時的な記憶領域に記憶する等により指定状態とし、それぞれの設備要素において、指定状態とされたランク識別情報に対応する設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素排出量を模擬的に算出する処理を実行する。その他の第２変形例の構成は上記第１変形例と同様であり、適用可能な範囲で第２変形例にも第１変形例の変更構成を用いても好適である。
　第２変形例の生産設計シミュレーション装置１によれば、寒冷地や温暖地のような外気温等が異なる環境で二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出する際に、より環境に適した設備ＣＦＰ原単位を温度センサー６の検出値に基づき客観的に特定して模擬処理で用いることができ、環境に適したより正確な二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出できる。
　次に、実施形態の生産設計シミュレーション装置１を高圧ガス容器を製品として製造する生産工程について適用した実施例について説明する。図５に示すように、実施例においては、高圧ガス容器は本体（Body）と両側の側部（Side）を固着して構成され、本体（Body）と両側の側部（Side）をそれぞれ鍛造した後、本体（Body）と両側の側部（Side）を溶接し、耐圧検査を施した後、塗装して高圧ガス容器が完成する生産工程となっている。
　この生産工程では、生産設備の設備要素と作業要素は図６のように定義する。即ち、設備要素Ａ～Ｃに各鍛造機、設備要素Ｄ、Ｅに各溶接機、設備要素Ｆ、Ｇに各耐圧検査機、設備要素Ｈに塗装機を定義すると共に、作業要素ＷＥ１に本体（Body）鍛造工程、作業要素ＷＥ２に側部（Side）鍛造工程、作業要素ＷＥ３に溶接工程、作業要素ＷＥ４に耐圧検査工程、作業要素ＷＥ５に塗装工程を定義する。尚、図６では、工場レイアウトにおける各設備要素としてのステーションの位置と通路（図示の点線）を模式的に示している。
　そして、入力部４からの入力等により、設備要素毎に、設備要素の諸元である設備要素情報を生産設計シミュレーション装置１の設備要素情報記憶部３２に記憶させると共に、作業要素毎に、作業要素の諸元である作業要素情報を作業要素情報記憶部３３に記憶させ、更に、設備要素と作業要素を関係付けることにより設備要素情報と作業要素情報の関係付けを行い、この関係付けのリンク情報をリンク情報記憶部３４に記憶させる。
　図７に各設備要素に設定される設備要素情報の例を示す。この例では、各生産設備の設備要素に対して、各製品毎の設備固有サイクルタイムＣＴ１［min］、工場レイアウトの座標系における設備要素の位置座標、設備要素が占有する縦横の大きさ、設備要素の部品バッファの部品の収容可能数、設備要素の部品バッファの部品の現在収容数、単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位等が設備要素の諸元とされ、設備要素情報として設定されている。尚、例えば設備要素が複数種別の部品を必要とするものである場合、部品バッファの収容可能数と現在収容数は部品種別毎に設定するとよい。
　図８に各作業要素に設定される作業要素情報の例を示す。この例では、各作業要素に、作業要素の惹起条件である必要な部品の種別とその数量、当該作業要素の作業完了品の出力先となる作業要素、作業完了後に出力される出力品の種別と数、作業要素の標準サイクルタイムＣＴ２［min］、作業要素の惹起条件における必要な部品の単位消費量当たりの材料ＣＦＰ原単位等が作業要素の諸元とされ、作業要素情報として設定されている。尚、作業要素の標準サイクルタイムは当該作業の一般的なサイクルタイムを表すものであり、任意の設備要素の設備要素情報に、当該任意の設備要素にリンク付けされた作業要素の作業要素情報における標準サイクルタイムよりも短い設備固有サイクルタイムが設定されている場合には、設備要素情報に保持される設備固有サイクルタイムを利用させるようにする。
　また、作業要素情報には、上記情報に加え、惹起条件として、作業に必要な治工具、消耗品の量、作業を行うための必要要員数や作業を実施するために必要な電力、水力、ガスなどの二次リソース、さらには、後工程引取り（かんばん方式）としても稼働するために、当該作業が後工程引き取りなのか、そうでないか、また、後工程引き取りの場合は、現状、後工程の状態に対応して稼働してよい状態かどうかを表すフラグを設定してもよい。また、出力情報として、消耗される工具の数、排出される切り屑、熱量、水、ガスの数や量を設定してもよい。
　図９にリンク情報の例を示す。この例では、作業要素ＷＥ１に設備要素Ｃ、作業要素ＷＥ２に設備要素Ａ、作業要素ＷＥ３に設備要素Ｄ、Ｅ、作業要素ＷＥ４に設備要素Ｇ、作業要素ＷＥ５に設備要素Ｈが設定されているが、工場内の全ての設備要素Ａ～Ｈのうちの適宜の設備要素に対して作業要素を関係付ける、或いは工場内の全ての設備要素Ａ～Ｈに対して作業要素を関係付けることが可能であり、この関係付けは、必要な生産量等により柔軟に設定、変更することが可能である。
　上述の設備要素に対応する設備要素情報と作業要素に対応する作業要素情報とのリンク情報による関係付けは、図１０の概念図に示すように、例えば設備要素が二次元配置された画面の中の設備要素を選択すると共に、生産プロセス・ネットワークを構成する作業要素がネットワークとして配置された画面の中の作業要素を選択し、それらを関係付けるコマンドを実行させる、或いは生産プロセス・ネットワークを構成する作業要素がネットワークとして配置された画面の中の作業要素を選択し、設備要素が二次元配置された画面の中の設備要素にドラッグ＆ドロップする等により行う。
　この設備要素と作業要素との関係付け、リンク情報は、設備要素と作業要素を複数対複数で設定可能になっている。これにより、ある作業要素を、生産量や生産品目の変動に対応して、単数又は複数の設備要素で適宜実施することや、当初の設備要素から別の設備要素で実施する変更に対応可能になっていると共に、一つの設備要素に複数の作業要素をリンクさせ、一つの設備要素で複数の作業要素を実施することが可能になっている。尚、工場内で利用されない設備要素が生ずることもあるため、作業要素とリンクされていない設備要素があってもよいが、作業要素は必ず実施する必要があるため、いずれかの設備要素にリンクされる必要がある。
　上述のように設備要素情報、作業要素情報、設備要素情報と作業要素情報とを変更可能に関係付けるリンク情報を設定した生産設計シミュレーション装置１により、生産工程のシミュレーション演算を実行する。シミュレーション演算では、各設備要素とリンク情報で個別にリンクされている作業要素の惹起条件の充足に応じて、各設備要素で必要とする部品を利用して生産作業を実行し、当該設備要素の処理結果として加工或いは組立等された作業完了品を、当該作業要素の作業完了後の出力先である次の設備要素に出力するようにして模擬的に演算処理する。
　この演算においては、例えば設備要素Ａ（鍛造機）で鍛造された部品we2：側部（Side）を設備要素Ｄ（溶接機）の部品バッファに格納し、設備要素Ｃ（鍛造機）で鍛造された部品we1：本体（Body）を設備要素Ｄ（溶接機）、または設備要素Ｅ（溶接機）の部品バッファに格納し、設備要素Ｄ（溶接機）、または設備要素Ｅ（溶接機）の惹起条件が充足された時刻（部品we2：側部２個と部品we1：本体１個が部品バッファに格納された時刻）に、必要な部品（部品we2：側部２個と部品we1：本体１個）を消費するようにして、設備要素Ｄ（溶接機）、または設備要素Ｅ（溶接機）が作業（溶接作業）を実行して側部（Side）と本体（Body）が溶接された中間品（部品we3）を生成し、この中間品（部品we3、生成品）を次工程として定義されている設備要素Ｇ（耐圧検査機）に出力するように模擬して演算処理する。尚、同一の作業要素において複数の設備要素が設定されている場合には、各設備要素における各々の惹起条件を個別に判断して、惹起条件に達した設備要素から稼働して出力する。このような処理を各設備要素が並列的に実行するように演算することで、生産を模擬することができる。
　更に、このシミュレーション演算では、例えば設備要素Ｃと作業要素ＷＥ１とのリンク付けの関係において、設備要素Ｃに対応して記憶されている設備ＣＦＰ原単位に、設備要素Ｃとリンク付けされている作業要素ＷＥ１の標準サイクルタイムを乗算して設備要素Ｃに対応する二酸化炭素排出量を模擬的に算出すると共に、作業要素ＷＥ１に対応して記憶されている材料ＣＦＰ原単位に作業要素ＷＥ１に必要な部品の消費量を乗算して作業要素ＷＥ１に対応する二酸化炭素排出量を模擬的に算出し、設備要素Ｃに対応して算出した二酸化炭素排出量と、作業要素ＷＥ１に対応して算出した二酸化炭素排出量とを、記憶部３の所定記憶領域に格納する。
　同様に、例えば設備要素Ａと作業要素ＷＥ２とのリンク付けの関係において、設備要素Ａに対応して記憶されている設備ＣＦＰ原単位に、設備要素Ａとリンク付けされている作業要素ＷＥ２の標準サイクルタイムを乗算して設備要素Ａに対応する二酸化炭素排出量を模擬的に算出すると共に、作業要素ＷＥ２に対応して記憶されている材料ＣＦＰ原単位に作業要素ＷＥ２に必要な部品の消費量を乗算して作業要素ＷＥ２に対応する二酸化炭素排出量を模擬的に算出し、設備要素Ａに対応して算出した二酸化炭素排出量と、作業要素ＷＥ２に対応して算出した二酸化炭素排出量とを、記憶部３の所定記憶領域に格納する。
　このように設備要素と作業要素の各々のリンク付けの関係において、各設備要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、各作業要素に対応して算出した二酸化炭素排出量とを、記憶部３の所定記憶領域に格納して積算していく。
　ここで、例えば設備要素Ｄの設備要素情報に、設備要素Ｄにリンク付けされた作業要素ＷＥ３の作業要素情報における標準サイクルタイムよりも短い設備固有サイクルタイムが設定されていると、生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２が標準サイクルタイムと設備固有サイクルタイムの対比等で判断した場合には、設備要素情報の設備固有サイクルタイムで、設備要素Ｄがリンク付けされた作業要素ＷＥ３の必要な部品を消費するようにして生成品や中間品の生成作業を実行して模擬的に処理すると共に、通常の設備要素Ｄに対応して記憶されている設備ＣＦＰ原単位にリンク付けされた作業要素ＷＥ３の標準サイクルタイムを乗算する処理に代え、設備要素Ｄに対応して記憶されている設備ＣＦＰ原単位に設備要素Ｄの設備固有サイクルタイムを乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出し、設備要素Ｄと作業要素ＷＥ３とのリンク付けの関係において、設備要素Ｄに対応して算出した二酸化炭素排出量として記憶部３の所定記憶領域に格納し、上述の二酸化炭素排出量の積算に用いる。
　また、このシミュレーション演算では、生産プロセスの進行に応じて発生する生成品や中間品の搬送に伴い、例えば作業要素ＷＥ１とリンク付けされている設備要素Ｃから作業要素ＷＥ３とリンク付けされている設備要素Ｄまでの搬送工程における搬送時間を設備要素Ｃ、Ｄの位置情報と記憶部３に記憶されている設定速度から算出、取得し、搬送情報記憶部３５に格納されている単位搬送時間当たりの搬送ＣＦＰ原単位を用い、搬送ＣＦＰ原単位に取得した搬送時間を乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出する。同様に生産プロセスで発生する各々の搬送工程における搬送時間を取得して二酸化炭素排出量を模擬的に算出し、各々の搬送時間に対応して算出した二酸化炭素排出量を記憶部３の所定記憶領域に格納して積算していく。
　そして、設備要素と作業要素の各々のリンク付けの関係において、各設備要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、各作業要素に対応して算出した二酸化炭素排出量と、各々の搬送時間に対応して算出した二酸化炭素排出量を全て積算して、二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出する。このように算出した二酸化炭素の総排出量は、生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２により、実行した生産工程のシミュレーションの識別情報と対応させてシミュレーション結果記憶部３８に格納される。
　本実施例では、上記第１変形例を適用し、例えば設備要素Ｃに対応する設備ＣＦＰ原単位として数値の異なる複数の設備ＣＦＰ原単位を設定し、それぞれの数値の異なる設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報を設備要素情報記憶部３２に記憶し、生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２が、入力されて指定状態とされた設備要素Ｃのランク識別情報に対応する設備ＣＦＰ原単位を用い、設備要素Ｃとリンク付けされている作業要素ＷＥ１の標準サイクルタイムを乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出するようにしても好適である。
　また、本実施例では、上記第２変形例を適用し、例えば設備要素Ｃに対応する設備ＣＦＰ原単位として数値の異なる複数の設備ＣＦＰ原単位を設定し、それぞれの数値の異なる設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報を設備要素情報記憶部３２に記憶し、生産設計シミュレーション装置１の演算制御部２のランク識別情報取得部２１が、温度センサー６から入力される検出値に対応する設備要素Ｃのランク識別情報を取得し、更に、取得したランク識別情報及びこれに対応する設備ＣＦＰ原単位を指定状態とし、指定状態とされたランク識別情報に対応する設備ＣＦＰ原単位を用い、設備要素Ｃとリンク付けされている作業要素ＷＥ１の標準サイクルタイムを乗算して二酸化炭素排出量を模擬的に算出するようにしても好適である。
　上述のシミュレーション演算では、各設備要素での状態変化をシミュレーション開始時刻からの経過時刻等の時刻に対応して動作ログデータベース３７に記録することにより、様々な分析を行うことが可能となる。図１１に動作ログデータベース３７に記録されたログをグラフ化したものを示す。これにより、時間の推移に対して、各設備要素が保持する部品バッファでの部品数、すなわち、中間在庫の推移や、各設備要素の稼働時間内における稼働率等を把握することができる。上述の例では、例えば設備要素Ａ（鍛造機）で鍛造された部品we2（側部）が設備要素Ｄ（溶接機）や要素設備Ｅ（溶接機）の部品バッファに格納される時刻、設備要素Ｃ（鍛造機）で鍛造された部品we1（本体）が設備要素Ｄ（溶接機）や要素設備Ｅ（溶接機）の部品バッファに格納される時刻、設備要素Ｄ（溶接機）や要素設備Ｅ（溶接機）が部品we2（側部）２個と部品we1（本体）１個を消費し、部品we3（中間品）の生成を開始する時刻、設備要素Ｄ（溶接機）や要素設備Ｅ（溶接機）が部品we3（中間品）を生成を完了した時刻等を、各々の状態に対応して動作ログデータベース３７に記録、格納する。
　尚、上記例の生産設計シミュレーション装置１による生産シミュレーションでは、各設備要素で惹起条件が充足されれば生産作業を実行するように模擬演算するが、生産計画に対応し、惹起条件に加えて、それぞれの作業要素で生産作業を実施してよいかどうか条件、或いはアクティビティ（物流、作業員編成）の条件、或いはその双方等の付加条件を加え、この付加条件を作業要素情報記憶部３３に記憶させ、惹起条件と付加条件が充足した場合に、当該作業要素とリンクされている設備要素が作業を実行するように模擬演算しても良好である。
　例えば、どの製品をどのような順番で何個づつ生産するか、どのくらいの数量を生産するかなどの生産目標、生産方式に加えて、生産を行なう就業時間内であるかどうか、何時から生産を実行するか、また、目標の生産量を達していない範囲で実行するなどの、生産工場の運営上の条件を加える。また、外注先や他の工場から供給される部品が、何時に何個、工場に入ってくるかを加えてもよい。この場合、設備要素の持つ部品バッファにおいて、外注先や他工場からの納品状態に応じて部品を発生させる機構を準備する。計画の早期段階において、外注先や他工場からの部品供給の状態を反映させたくない場合には、生産プロセス・ネットワークの最も上流となる部品バッファにおいて、設備要素が必要とした場合に無制限に部品を供給する機構を準備するとよい。
　作業員編成の条件としては、例えば作業班毎の人数を設定するとともに、ある作業班が作業を受け持つ設備要素を設定しておけば、その作業班の要員が空いているときに設備要素での作業を実行できることを加えるとよい。このような活用は、本例で示した形態に限らず、例えば、各設備要素への部品搬送作業を作業要素として設定するような場合に、搬送の作業班の要員が対応できる範囲で作業を成さしめるような付加条件を実現することができる。
　〔本明細書開示発明の包含範囲〕
　本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態、実施例の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記のような変形例も含まれる。
　例えば上記実施形態や第１変形例、第２変形例の更なる変形例として、図１２に示すように、生産設計シミュレーション装置１に通信制御を行う通信部７を設け、通信回線１０１を介してクライアント端末１０２と通信可能とし、クライアント端末１０２からの送信によりリンク情報を設定することや、入力部４からの入力に代えてクライアント端末１０２から送信入力できるようにすることや、クライアント端末１０２がシミュレーション結果を受信することが可能なように構成しても好適であり、又、生産設計シミュレーション装置１が別途設置されるサーバー等を介してクライアント端末１０２と間接的に送受信可能にするようにしても好適である。
　これによれば、遠隔地等の別の場所に居る利用者に生産設計シミュレーション装置１の二酸化炭素排出量の程度を含むシミュレーション結果を提示することができ、又、利用者は、複数の者で共用される生産設計シミュレーション装置１のシミュレーションによる二酸化炭素排出量の程度を含む効果分析を所要時のみ得ることも可能となり、生産設計シミュレーション装置１の効率的利用、より低コストでシミュレーションによる二酸化炭素排出量の程度を含む効果分析を行うことができる。
　また、本発明の生産設計シミュレーション装置では、必要に応じて、材料の廃棄量を乗ずることで二酸化炭素排出量が算出される排出係数として廃棄材料ＣＦＰ原単位を設定記憶し、生産時に廃棄される材料の廃棄量を廃棄材料ＣＦＰ原単位に乗じて二酸化炭素排出量を算出し、この二酸化炭素排出量を上記実施形態で算出した二酸化炭素排出量に更に積算して、二酸化炭素の総排出量を算出するようにしても好適である。また、本発明の生産設計シミュレーション装置では、必要に応じて、生産に関わらない照明使用の電力量に対応する二酸化炭素の排出係数のＣＦＰ原単位や、エアコン使用の電力量に対応する二酸化炭素の排出係数のＣＦＰ原単位等を設定記憶し、生産時の照明使用の電力量やエアコン使用の電力量にそれぞれ対応するＣＦＰ原単位を乗じて二酸化炭素排出量を算出し、この二酸化炭素排出量を上記実施形態で算出した二酸化炭素排出量に更に積算して、二酸化炭素の総排出量を算出するようにして好適である。また、本発明の生産設計シミュレーション装置では、必要に応じて当該業務に関わるスタッフの通勤経路に依存する二酸化炭素の排出係数のＣＦＰ原単位等を設定記憶し、生産時の生産品目毎にそれぞれのスタッフが関わる割合に応じて算出し、二酸化炭素の総排出量を算出するようにしても好適である。
　本発明は、例えば生産工程をシミュレーションして温室効果ガス削減に優れる生産工程を把握する際に利用することができる。
１…生産設計シミュレーション装置　２…演算制御部　３…記憶部　３１…処理プログラム記憶部　３２…設備要素情報記憶部　３３…作業要素情報記憶部　３４…リンク情報記憶部　３５…搬送情報記憶部　３６…画面データ記憶部　３７…動作ログデータベース　３８…シミュレーション結果記憶部　３９…ランク識別情報対応テーブル記憶部　４…入力部　５…出力部　６…温度センサー　７…通信部　１０１…通信回線　１０２…クライアント端末

Claims (5)

  1. 　離散的に発生する事象の連鎖による状態推移をシミュレーションする生産設計シミュレーション装置であって、
    　単位稼働時間当たりの設備ＣＦＰ原単位を含む設備要素の諸元で構成される設備要素情報を記憶する設備要素情報記憶部と、
    　必要な部品の種別と前記部品の量が設定されている作業要素の惹起条件と、作業要素の作業完了後の出力先と、作業要素の標準サイクルタイムと、前記部品の単位消費量当たりの材料ＣＦＰ原単位を含む作業要素の諸元で構成される作業要素情報を記憶する作業要素情報記憶部と、
    　前記設備要素と前記作業要素とを変更可能に関係付けるリンク情報を記憶するリンク情報記憶部とを備え、
    　少なくとも第１の設備要素とリンク情報でリンクされている第１の作業要素の作業要素情報の惹起条件の充足に応じて、前記第１の設備要素が作業を実行し、前記第１の作業要素の作業要素情報の作業完了後の出力先に出力するようにして模擬的に処理すると共に、
    　前記第１の設備要素における前記設備ＣＦＰ原単位への前記標準サイクルタイムの乗算と前記第１の作業要素における前記材料ＣＦＰ原単位への前記部品の消費量の乗算に基づき二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出することを特徴とする生産設計シミュレーション装置。
  2. 　前記第１の作業要素の作業要素情報に設定されている前記標準サイクルタイムに加えて、前記第１の設備要素の設備要素情報に前記標準サイクルタイムよりも短い設備固有サイクルタイムが設定されている場合、設備要素情報の設備固有サイクルタイムで、前記第１の設備要素が前記第１の作業要素の前記部品を消費するようにして生成品の生成作業を実行して模擬的に処理すると共に、
    　前記第１の設備要素における前記設備ＣＦＰ原単位への前記標準サイクルタイムの乗算に代えて、前記第１の設備要素における前記設備ＣＦＰ原単位への前記設備固有サイクルタイムの乗算に基づき、二酸化炭素の総排出量を模擬的に算出することを特徴とする請求項１記載の生産設計シミュレーション装置。
  3. 　前記設備要素の諸元として前記設備要素の位置情報を前記設備要素情報記憶部に記憶し、
    　前記第１の設備要素の位置情報と前記第１の設備要素の出力先である第２の設備要素の位置情報に基づく前記第１の設備要素から前記第２の設備要素までの搬送時間を取得し、
    　前記第１の設備要素の作業完了時刻から前記搬送時間が経過した時刻に、前記第２の設備要素に前記第１の設備要素の作業完了後の中間品を出力するようにして模擬的に処理すると共に、
    　単位搬送時間当たりの搬送ＣＦＰ原単位を有する搬送情報を搬送情報記憶部に記憶し、
    　前記搬送ＣＦＰ原単位に前記搬送時間を乗算して取得した二酸化炭素排出量を加えて前記二酸化炭素の総排出量を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の生産設計シミュレーション装置。
  4. 　前記第１の前記設備要素における前記設備要素の諸元を構成する単位稼働時間当たりの前記設備ＣＦＰ原単位として、数値の異なる複数の前記設備ＣＦＰ原単位を記憶すると共に、それぞれの数値の異なる前記設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報を設備要素情報として記憶し、
    　入力されたランク識別情報に対応する前記設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素の排出量を模擬的に算出することを特徴とする請求項１又は２記載の生産設計シミュレーション装置。
  5. 　前記第１の前記設備要素における前記設備要素の諸元を構成する単位稼働時間当たりの前記設備ＣＦＰ原単位として、数値の異なる複数の前記設備ＣＦＰ原単位を記憶すると共に、それぞれの数値の異なる前記設備ＣＦＰ原単位のランクを示すランク識別情報を設備要素情報として記憶し、
    　温度センサーと、入力された前記温度センサーの検出値から対応するランク識別情報を取得するランク識別情報取得部を備え、
    　取得されたランク識別情報に対応する前記設備ＣＦＰ原単位を用いて二酸化炭素の排出量を模擬的に算出することを特徴とする請求項１又は２記載の生産設計シミュレーション装置。
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