JPH03231301A - 工程作業着手順決定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工程作業着手順決定方式に関し、特に自動化工
場等の各ジョブの状態情報を時々刻々と計算機に取り込
み、リアルタイムに各工程の作業順序を決定するための
制御を行う工程作業着手順決定方式に関する。

〔従来の技術〕

近年のＦＡシステムにおいては、無人化、自動化が進み
、制御用計算機が製造ショップ内のすべての情報を物と
同期化して把握し、時々刻々と変化する状態に対応した
判断を人に代って行っていく傾向にある。

一般に、製造ショップの工程で作業の順番を判断する場
合には、その目的としては、設備稼働率の向上、リード
タイムの削減、仕掛削減、納期確保、歩留り・品質の向
上等があり、このうち何が最も重要か、考慮の必要がな
いものは何かなどの判断については、そのときの工程の
状態によっても異なり、時と共に変化する。この目的を
満足させるために、工程の前で待つ複数のジョブを、優
先度に関する基準のもとて順序づけしてやる必要がある
。一般には人が判断するか計算機が判断するかの二つの
方法が考えられる。

計算機による判断については、学術的レベルでは、意志
決定機能の自動化の研究や試みが行われてきているが、
結果的には実用に耐えるものはなかった。従って、多く
の製造ショップでは従来と同様に経験と勘により判断し
ているのが現状である。

近年、多品種少量生産の傾向が強まり、しがも市場のニ
ーズはますます短納期低価格を求めるようになると、製
造ショップにおける工程作業順序の決定を人が行うには
、情報の量、種類の増大、そして要求される判断の正確
さ、スピードが人間の処理能力の限界まできたといわざ
るをえない 従来、計算機による工程作業着手順決定方式は、リアル
タイムで行うものはほとんどなく、バッチ処理で行われ
ていた。従って、−日に一回あるいは、週に一回という
サイクルで行うものであり、時々刻々と変化していく製
造ショップの状態に最も適した作業順序を決定すること
ができなかった。

また、実用化されていない決定方式としては、リアルタ
イムで各ジョブの情報をもとにして試行錯誤的に繰り返
しシミュレーションを行うことにより、作業順序を対話
的、かつ、自動的に決定する方法があるが、どちらも膨
大な計算量と計算時間がかかり、製造ショップの意志決
定手段としては、実用化は不可能であると思われる。

最も効果的な方法として、目的に影響を与える因子を変
数とする評価関数を定義して、この評価関数の大小で各
ジョブの優先順序を決定する発見的手法が考えられる。

しがし、この方法は、影響因子の影響の強さ（感度）の
相対的比較基準のあいまいさのため、評価関数決定が困
難であり、しかも、決定した評価関数の柔軟性が欠如し
ている。

そこで、本出願人は、工程作業着手順決定がリアルタイ
ムに行え、がっ簡単で、柔軟に環境の変化に対応できる
［工程作業着手順決定方式Ｊを提案した（特願昭６２−
０１０２７５）。しかし、この方法は、優先度評価値を
手作業で作成された多次元評価値マトリックスを用いて
計算するために、特に変数の種類が４個以上の複雑な問
題の場合、その作成が煩雑であり、また、すべての変数
の組合せに対して、評価値を与える方法のため問題の構
造が分りに＜＜、修正、追加が困難であるという問題点
があった。

また、本出願人は、特願昭０１−００６１５８にて、Ｉ
Ｆ−ＴＨＥＮルールを用いた「工程作業着手順決定方式
」を提案し、詳細なマトリックスの作成煩雑性を改良し
た方式を提案した。しがし、この方式においても、現場
におけるエキスパートたちの言語表現による状況認知ル
ール、推論ルールの本質的なあいまいさを扱うことがで
きないため、効果的な経験、ノウハウのシステムへの組
み込みが不可能であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の工程作業着手順決定方式は、下記の問題
点があった。

（１）バッチ処理による工程作業着手順決定方式は、リ
アルタイムのデータを用いた処理ができない。

（２）シミュレーションを用いた工程作業着手順決定方
式は、膨大な計算量と時間がかかる。

（３）評価関数による発見的手法を用いた工程作業着手
順決定方式は、評（ｊ１１致数の決定が困難であり、評
価関数の柔軟性が欠如している。

（４）多次元評価マトリックスを用いた工程作業着手順
決定方式は、複雑な問題に対してデータの作成が煩雑で
ある。

（５）ＩＦ−ＴＨＥＮルールを用いた工程作業着手順決
定方式は、あいまいさを扱うことができない 〔課題を解決するための手段〕 本発明の工程作業着手順決定方式は、複数ジョブの状態
情報を時々刻々と計算機に取り込み、リアルタイムに各
工程の作業順序を決定するための制御を行う工程作業着
手順決定方式において、前記各工程の前で待つ複数のジ
ョブの状態や特徴を表わす言語表現によるあいまい度を
含む複数の属性を区間［０，１］上のファジィ数に対応
させる言語翻訳部を備え、前記属性のファジィ数をもと
に対象ジョブの総合評価を行い、各ジョブ評価関数値の
大小によってジョブ実行順序を決定するように構成され
ている。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第２図は本発明の一実施例を含んだ工程作業着手順決定
システムを示すブロック図である。

第２図において、制御装置１０は、実際の製造ショップ
１１に対してリアルタイムに働きかけるυＩ御装置であ
ることを示しており、製造ショップ１１の各工程の仕掛
状態を収集する情報収集機器７、収集された情報を蓄積
する仕掛状態情報ＤＢ２、工程作業着手順決定制御のた
めの基準情報ＤＢ１、前記仕掛状態情報ＤＢ２と前記基
準情報ＤＢ１の情報から工程作業着手順を決定する制御
部８、決定した指示情報を出力する指示出力機器６から
構成される。

次に、動作を説明する。

第１図に示す工程作業着手順決定システムは、製造ショ
ップ１１内の着目したある対象工程９の前で作業を待つ
Ｎ個のジョブについて、これらの優先順位を自動的に判
断して製造ショップ１１に指示する動作を行う。

第１図は、本発明による工程作業着手順決定方式の一実
施例を示す流れ図である。

まず、製造ショップ内に仕掛った各ジョブの複数の属性
情報をリアルタイムに把握する生産情報システムのデー
タベースより、対象工程９の前に待つ複数のジョブにつ
いて、あらかじめ定められた複数種類の属性情報を特性
変数値として取り込む（Ｓｌ）。

本実施例においては、この特性変数値として２種類の属
性情報を扱う。すなわち、各ジョブの対象工程９の前で
の待ち時間の程度と、対象工程９を本来通過すべき日時
に対する遅れの程度との２つの情報である。

本実施例においては、これらの属性情報値をもとにして
、ジョブの相対的総合比較を行うために、まず、個別の
属性情報値を、人間の思考判断を参考にして５個のグレ
ード記述形容詞（非常に高い、高い、普通、低い、非常
に低い）に分類する（Ｓ２）。このグレード付けの基準
は、直感的かつ流動的であっても構わない。

次に、グレード記述形容詞に対応する区間［０，１］上
のファジィ数を三角形ファジィ数（ａ、ｂ、ｃ）で定義
する。ａは中心、ｂ、ｃはあいまいさの幅を示す、各属
性特性値に対応したファジィ数Ｕ、、Ｕ２から、ファジ
ィ評価関数ｆによってファジィ総合評価Ｖを得る（Ｓ３
）。

本実施例においては、ファジィ評価関数ｆは、Ｖ＝ｆ　
（Ｕ、　、Ｕ２） Ａ１　＊　Ｕｌ　＋Ａ２　＊　Ｕ２　　　　　（１）で
与えられるものと仮定する。ここで、Ａ！、Ａ２は重み
係数であり、それぞれファジィ数（０，３，０，１、０
，１）、　　（０，７、０，１、０，１）である。

ここで、−例としであるジョブの第一属性である待ち時
間程度を“非常に高い（長い）”とし、第二属性である
遅れ時間程度を“低い（少ない）”としたとき、第３図
より、Ｕｌ　Ｕ２に対応したファジィ数は、それぞれ Ｕ　１＝　（１，００，０，２０，０，００）Ｕ　２　
＝　（０，２５，０，１５，０，１５）として得られる
。

式（１）に、上記のＵｌ、Ｕ２を代入すると、近似的に
総合評価のファジィ数（０，４７５，０，２５５。

０．２４５）が得られる。このファジィ数から第３図及
び第５図に従って言語近似を行うことにより、総合評価
の言語表現“普通“が得られる（Ｓ４）。

以上の近似計算を全ての対象となるジョブに適用し、最
高の評価が得られたジョブが最高優先権を与えられ（Ｓ
５）、指示情報出力が行われる（Ｓ６）。

第４図は、上述したジョブの順序付けを具体的に説明す
るために、４個のジョブの各属性値に基づく記述形容詞
、及びファジィ評価関数ｖ（１）によって決定された総
合評価値である。これら総合評僅値もファジィ数である
ことから、優先順序付けは、その形状から判断する。本
実施例においては、重心値から順位付けを決定した。

上述したＳｌから８６迄の一連の処理は、工程餌で待つ
ジョブの構成が変化したとき、または、定期的に起動さ
れる。

本実施例においては、属性特性値の種類、数、属性値か
らの言語変換分類方法、ファジィ評価関数の形状及びそ
の重み係数の値は、自由に変更、拡張することができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、複数のジョブの複雑な
状態を簡単な記述形容詞による言語表現に縮退させて、
人間の直感に近い状況認知をモデル化することができ、
また、判断基準が簡素化されることにより、下記の効果
を有する。

（１）リアルタイムのデータを用いることができる。

（２）計算量が少く、時間がかからない。

（３）評価関数式の決定が容易であり、評価関数の柔軟
性がある。

（４）複雑な問題に対してデータの作成が容易である。

（５）あいまいさを扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作を示す流れ図、第２図
は第１図に示す工程作業着手順決定方式が実施されるシ
ステムを示すブロック図、第３図は本実施例における言
語表現からファジィ数への変換テーブルを示す図、第４
図は本実施例における４つのジョブの各属性値と総合評
価を含んだ総合評価テーブルを示す図、第５図は言語変
換のメンバーシップ関数図の一例を示す図である。 ■・・・・・・基準情報ＤＦ３．２・・・・・・仕掛情
報ＤＢ、６・−・・・−指示出力機器、７・−・・・情
報収集機器、８・旧・・制御部、９・・・・・・対象工
程、１０・−・・・・制御装置、１１・・・・・−製造
ショップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数ジョブの状態情報を時々刻々と計算機に取り込み
   、リアルタイムに各工程の作業順序を決定するための制
   御を行う工程作業着手順決定方式において、前記各工程
   の前で待つ複数のジョブの状態や特徴を表わす言語表現
   によるあいまい度を含む複数の属性を区間［０、１］上
   のファジィ数に対応させる言語翻訳手段を備え、前記属
   性のファジィ数をもとに対象ジョブの総合評価を行い、
   各ジョブ評価関数値の大小によってジョブ実行順序を決
   定することを特徴とする工程作業着手順決定方式。