JPH04180165A

JPH04180165A - 在庫シミュレーションシステム

Info

Publication number: JPH04180165A
Application number: JP2310088A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sekoguchi; 世古口　謙二
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-06-26
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JP2798299B2

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、生産能力や生産の制約を考慮した在庫シミュ
レーションシステムに関する。

（従来の技術）近年におＣする消費傾向は消費者において多様化してお
り、その要求は多くの品種に跨がることから、生産を行
う側では、それらの要求に対応するため、多品種少量生
産を余儀無くされている。そのため、多くの品種の各々
について少量の生産を効率よく行う必要が生している。

そして、このような多品種少量生産を効率よく行う１つ
の方法として、予めオーダを設定して在庫の推移を見る
在庫シミュレーションが数多（行われている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の在庫シミュレーションは、発注点
及び生産ロットの大きさを決定し、それら発注点や生産
ロットの大きさに基づいて実際に在庫を動かしてみて、
在庫の挙動を検討するといったものであり、生産の制約
が加味されてはいなかった。すなわち、生産指示のあっ
た製品はすぐに生産されるといった現実とは違ったシミ
ュレーションになる可能性があり、シミュレーションに
よって得られる結果と現実との誤差が大きいといった問
題があった。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、生産の制約を考慮することにより、機械台数の増加
、生産能力のアップ、計画サイクルの短縮等が在庫の推
移にどのように影響を及ぼすかを実際に数値として検証
することのできる在庫シミュレーションシステムを提供
することにある。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、本発明の在庫シミュレーショ
ンシステムは、在庫として持つことを前提とした見込み
生産である即納オーダ及び受注生産である先行オーダを
合わせた前年度の任意の単位期間数の受注実績と、本年
度の対応する任意の単位期間数の受注実績とに基づき、
シミュレーションを行う本年度の単位期間の受注量を全
ての品番について予測し、その受注予測量から求めた成
形着手リードタイム中の平均受注量又は単位期間とその
単位期間中の生産回数とから求めたランニング在庫量の
うち小さい方の量に安全在庫量を加えた量を基準在庫量
とし、生産サイクル中の受注予測量と前記基準在庫量と
現在の在庫量とから即納オーダの生産要求量を算出する
とともに、先行オーダの受注予測量に基づいて納Ｍ前の
１単位期間又は複数単位期間に跨がった生産要求量を算
出する在庫シミュレーション部と、前記在庫シミュレーション部によって算出された即納オ
ーダの生産要求量及び先行オーダの生産要求量に基づい
て前記単位期間の工程計画表の作成を行う工程計画表作
成部と、この工程計画表作成部により作成された工程計画表に従
った生産に基づいて在庫シミュレーションを行い、シミ
ュレーション期間中の在庫月数、品切れ率、単位期間の
段取回数等のシミュレーション結果を出力する予測シミ
ュレーション部と、この予測シミュレーション部から出
力されるシミュレーション結果を表示する表示部とを備
えた構成とする。

（作用）在庫シミュレーション部では、最終的には即納オーダの
生産要求量と先行オーダの生産要求量とを算出する。つ
まり、在庫として持つことを前提とした見込み生産であ
る即納オーダ及び受注生産である先行オーダを合わせた
前年度の任意の単位期間数の受注実績と、本年度の対応
する任意の単位期間数の受注実績とに基づき、シミュレ
ーションを行う本年度の単位期間の受注量を全ての品番
について予測する。ここで、単位期間とは例えば１か月
間のことである。また、前年度の任意の単位期間数とは
、例えばシミュレーションを行う本年度の単位期間が７
月である場合には、前年度の４〜６月の３か月間のこと
であり、本年度の対応する任意の単位期間数とは、本年
度の４〜６月の３か月間のことである。ただし、３か月
間に限定するものではない。

この後、予測した受注量から成形着手リードタイム中の
平均受注量を求めるとともに、単位期間とその単位期間
中の生産回数（生産回数の計算方法は後述する。）とか
ら求めたランニング在庫量を求め、求めた成形着手リー
ドタイム中の平均受注量又はランニング在庫量のうち小
さい方の量に安全在庫量を加えた量を基準在庫量とする
。ここで、成形着手リードタイムとは、計画を立ててか
らその工程が最初に稼働するまでに要する時間のことで
、計画リードタイム、原材料発注リードタイム、が主と
なるものである。また、安全在庫量は統計的に得られた
もので、正規分布に従うものである。

そして、生産サイクル（生産サイクルの計算方法も後述
する。）中の受注予測量と前記基準在庫量とシミュレー
ションによる現在の在庫量とから即納オーダの生産要求
量を算出するとともに、先行オーダの受注予測量に基づ
いて納期前の１単位期間又は複数単位期間に跨がった生
産要求量を算出する工程計画表作成部では、在庫シミュレーション部によっ
て算出された即納オーダの生産要求量及び先行オーダの
生産要求量に基づき、シミュレーションを行う単位期間
の工程計画表の作成を行う。

この作成は、従来のＡＩスケジューリングマシンの自動
工程立案部に従うが、基本的には段取コスト最小となる
ように前詰め処理し、工場の能力と生産効率とに適合す
るように工程計画表の作成を行う。そして、作成された
工程計画表に従って生産が行われたとき、その生産物に
基づく在庫シミュレーションを予測シミュレーション部
によって行い、シミュレーション期間中の在庫月数、品
切れ率、単位期間の段取回数等のシミュレーション結果
を表示部に出力し、表示する。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

図において、在庫シミュレーション部１１の出力は工程
計画表作成部１２に導かれており、工程計画表作成部１
２の出力は工程計画表修正部１３に導かれている。そし
て、工程計画表修正部１３の出力は予測シミュレーショ
ン部１４に導かれており、この予測シミュレーション部
１４の出力は、工程計画表作成部１２とＣＲ７表示部１
５とに導かれている。また、工程計画表作成部１２から
は、工程計画表を示す出力１２ａが外部に送出されてい
る。また、予測シミュレーション部１４からは、キーボ
ード等からの指示により、在庫シミュレーションの結果
を示すデータがＣＲ７表示部１５に送出されている。

以上の説明において、在庫シミュレーション部１１と予
測シミュレーション部１４とは、同一のパーソナルコン
ピュータ上で動作するソフトウェアによって構成されて
おり、工程計画表作成部１２と工程計画表修正部１３と
は、エンジニアリングワークステーション上で動作する
ソフトウェアによって構成されている。そして、これら
パーソナルコンピュータとエンジニアリングワークステ
ーションとは、通信線により双方向性に接続されている
。

次に、上記構成の在庫シミュレーションシステムの動作
を、第２図のフローチャートを参照して説明する。

在庫シミュレーション部ＩＩは、最終的には即納オーダ
の生産要求量と先行オーダの生産要求量とを算出する。

そのため、まず初期設定を行う（ステップＳｌ）。

初期設定を行う項目としては、安全係数（安全在庫に係
わる係数であって、統計的に求められた値であって、具
体的には１．６５が設定されている。）、月間段取替え
可能回数（段取替えとは、金型替えや色替え等のことで
ある。）、予測方式（後述する。）、先行オーダの納期
範囲（本実施例では、１５日〜３０日の範囲としている
。）、計画サイクル（計画を組むサイクルであって、例
えば１週間単位等。）、成形着手リードタイム、シミュ
レーション期間（本実施例では１か月としている。）、
オーダ発生時の乱数の幅（本実施例では、０．９５〜１
．０５に設定している。）、伸び率（手動による設定と
した場合。）、段取制約（例えば、月曜日から金曜日ま
での１直は３回、２直、３直は０回等といった各曜日の
各直毎の段取替え可能回数のこと。）等が掲げられる。

そして、上記初期設定項目のうち伸び率が自動設定とな
っている場合には、在庫シミュレーション部１１は、こ
の伸び率の計算を行う（ステップＳ２）。すなわち、即
納オーダと先行オーダとを合わせた前年度の任意の月数
（例えば、シミュレーションを行う月を本年度の７月と
すると、前年度の７月より前の例えば３か列置）の受注
実績の平均から、本年度の対応する任意の月数（３か列
置）の受注実績の平均の伸び率を計算する。そして、前
年同月（７月）の日々の受注実績にこの伸び率をかけ、
さらに初期設定された乱数をかけて、本年同月（７月）
のシミュレーションで発生させるオーダの設定を行う（
ステ・ンプＳ３）。そして、このオーダを、予め登録し
ておいた即納オーダ（見込み品）と先行オーダ（受注量
）との割合に従って分割する。即納オーダと先行オーダ
との割合の設定変更は、キーボード等からの人力により
可能である。

次に、品番毎に、前年同月（７月）の月間受注量（これ
は、設定により前年の平均値又は前年回期の平均値とす
ることも可能である。）にステップＳ２で求めた伸び率
をかけて、本年同月の受注量の予測（月間受注予測量と
いう。）を行う（ステップ３４）。例えば、品番Ｂにつ
いての前年同月の受注実績を６００、伸び率を４．２９
とすると、本年同月の月間受注予測量は、６００ｘ４．２９＝２５７４となる。そして、この品番Ｂの即納オーダと先行オーダ
との割合が０．５：０．５である場合には、即納オーダ
の月間受注予測量は１２８７、先行オーダの月間受注予
測量は１２８７となる。

この後、ステップＳ５において生産サイクルを決定する
。すなわち、データヘース２１に登録しである品番の全
て（ただし、予測がＯである品番を除く、）に、年間１
回の生産回数を割り当てる。

次に、各品番に対し、生産回数を１回増加させるとすれ
ばどの品番に割り当てれば在庫最小となるかを計算し、
その品番の生産回数を１回増加する。

具体的には、下式によって各品番の計算を行い、その値
の最も大きい品番のものに生産回数１回を割り当てる。

〔生産回数×（生産回数＋１））生産回数を１回割り当てる度に、上式の計算を各品番に
ついで行い、その計算結果に基づいて、各品番に順次生
産回数を割り当てていく。この計算は、品番全てに割り
当てられた生産回数の合計が、１２×月間段取替え可能
回数（例えば、１００回等。）となるまで行われる。そ
して、品番全てに割り当てられた生産回数の合計が、１
２×月間段取替え可能回数となると、次に品番側の生産
回数を１２で割り、その割った値を各品番についての月
間生産回数とする。そして、ステップｓ４で求めた各品
番の月間受注予測量を、上記のようにして求めた各品番
の月間生産回数で割ることにより、生産サイクル中の受
注予測量とする（ステップ３６）。例えば、上記した品
番Ｂの月間生産回数が６回であったとすると、生産サイ
クルは、３１／６＝５．１６　（日）となり、生産サイクル中の受注予測量は、１２８７÷６
嬌２１５となる。

この後、ステップＳ７へと動作を進めて基準在庫量Ｎ０
の計算を行う。すなわち、リードタイム中の平均受注量
Ｍ（これは、生産サイクル中の受注予測量から求めるこ
とができる。）、又は生産期間と生産回数とから計算し
たランニング在庫量Ｎ、の１／２の量のうち小さい方の
量に、リードタイムに見合う安全在庫量ＮＳ（この安全
在庫量Ｎ、は、初期設定された安全係数を用いた計算に
よって求められる。この安全在庫量Ｎ、の計算について
は後述する。）を加えた量を基準在庫量Ｎ０とする。な
お、ここでのリードタイムとは、［成形着手リードタイ
ム＋１７２×計画サイクル１のことである。

ここで、ランニング在庫量ＮＲについて説明する。

いま、１か月の生産回数を３回とすると、その１か月間
の在庫量の変化は第３図に実線で示すような鋸波状の波
形となる。すなわち、生産した時には増えて、その後の
受注による出荷により徐々に減少してゆく。一方、１か
月の生産回数を６回さすると、同図に破線で示すような
鋸波状の波形となる。つまり、在庫量としては半分とな
る。この鋸波状に示された量をランニング在庫量という
。

ただし、第３図では、生産した時点で在庫量は垂直に立
ち上がっているが、実際には生産している期間も在庫は
減少しているので、ランニング在庫量は第４図に示すよ
うな波形となる。また、安全在庫量Ｎ、は、同図に一点
ａｍで示す量に設定されている。この安全在庫量Ｎ、は
、リードタイムをＲＴとすると、このリードタイムＲＴ
中に予測とは異なる受注がくる場合がある。このとき、
ランニング在庫量は、実線で示す波形から二点鎖線で示
すように急激に減少することになる。このような事態が
発生しても品切れが発生しないようにするために、予め
計算によって決められた安全在庫量Ｎ、を持っている。

上記したステップＳ７での基準在庫量Ｎ０の具体的な計
算例を、上記した品番Ｂについて説明する。

まず、安全在庫量Ｎｓを下式によって求める。

Ｎ５　＝１．６５Ｘ３１．５３　ｘａ３＝ｎｏ、３６た
だし、１．６５は予め設定された安全係数、４．５は品
番Ｂのリードタイム（日）である。また、３１．５３は
、下式によって求められている。

標準偏差×１日の予測量÷１か月の受注量の平均口こで
、１日の予測量とは、即納オーダの月間受注予測量（１
２８７）を同月の日数（３１日）で割った値である。ま
た、１か月の受注量の平均とは、前年同月の即納オーダ
の全受注量を同月の受注日数で割った値である。ただし
、即納オーダは前年同月の全受注量の０．５としている
。

次に、リードタイム４．５日中の平均受注量Ｍを求める
。これは、生産サイクルが５．１６日であることから、Ｍ＝２１５　ｘ（４，５１５，１６）＝１８６．８によ
って求めることができる。

次に、生産期間と生産回数とからランニング在庫量Ｎｍ
を求める。これは、品番Ｂの生産期間が０．４２　（日
）であったとすると、第５図に示す波形図からまずａ点
でのランニング在庫量Ｎ１を求め、その１／２を平均受
注量Ｍとの比較量（Ｎ、／２）とする。すなわち、Ｒ／２　＝　２１５＋５．１６ｘ（５，１６−０，４２
）　＃９８．７４以上より、基準在庫量Ｎ０を求める式
は、Ｎｏ　＝１１０．３６＋Ｉｌｌｉｎ（Ｍ、　　Ｎｏ
　／　２　）＝１１０．３６＋ｍ１ｎ（１８６，８、９
８，７４）となり、本実施例では、品番Ｂの基準在庫量
Ｎ０はほぼ２０９となる。

上記したステップＳ１からステップｓ７までの処理によ
って月次処理を終了し、次に日次処理へと移行する。

すなわち、ステップＳ８では、在庫量に、前回行ったス
ケジューリングによって立てた工程計画による当日生産
量を加えて、新たな在庫量とする。

ただし、１回目は前回の工程計画が無いことがら、ここ
での処理は不要となる。この後、ステップｓ８によって
求めた在庫量からオーダ分引き当てる（ステップ３９）
。すなわち出荷する。このとき、受注残がある場合には
、古いものから順番に引き当てる。在庫量よりオーダの
方が多い場合には、在庫分だけ引き当てて、引き当てら
れなかった分を受注残とする。

次に、ステップＳＩＯ，Ｓｌｌへと動作を進め、計画臼
について、まず即納オーダに対する生産要求量の計算を
下式によって行う。

生産要求量＝生産サイクル中の受注予測量子基準在庫量
Ｎ０−現在の在庫量ここで、計画臼とは、計画サイクルの最初の日のことで
ある。従って、計画サイクルが７日である場合には、計
画臼も７日毎にくることになる。

また、このような式によって求めた各品番の生産要求量
の生産優先度は、第５図に示す表の条件に従って決定す
る。

一方、先行オーダについては、その先行オーダの納期前
の計画臼にそのオーダ分の生産指示を出力し、受注残が
在庫量を越えたときに発注する（ステップ５１２）。た
だし、その先行オーダの生産要求量による生産期間が１
回の計画サイクルに収まらない場合には、何回の計画サ
イクルに跨がるかを計算し、その回数分だけ納期前の計
画サイクルからさかのぼって生産指示を出力するように
する。

以上の方法による生産要求量の算出を１計画日（すなわ
ち、１計画サイクル分）について行うと、このようにし
て算出された品番毎の生産要求量のデータは、工程計画
表作成部１２に送出される。

工程計画表作成部１２では、在庫シミュレーション部１
１からの出力（生産要求量のデータ）と第６図に示す表
に従った生産優先度とに基づ（とともに、各生産ライン
の生産能力と生産品種を替えるときに要する所要時間（
段取替え時間）とに基づき、生産ラインが最大の効率で
もって生産を行うことができるようにする工程計画表の
作成を、１計画サイクル分について行う（ステップ５１
３）。

また、在庫シミュレーション部１１は、上記した１計画
サイクル分の生産要求量の算出を行い、工程計画表作成
部１２で工程計画表を作成した後、上記と同様にして次
の計画サイクル分の生産要求量の算出を行い、この算出
した生産要求量のデータを工程計画表作成部１２に送出
する。工程計画表作成部１２では、上記と同様にして次
の計画サイクル分の工程計画表の作成を行う（ステップ
３１０〜５１３）。

在庫シミュレーション部１■と工程計画表作成部１２と
は、上記のような計画サイクル分銀の生産要求量のデー
タの送出と、計画サイクル分銀の工程計画表の作成とを
、その月の最後の日まで行う。そして、その１か月分の
工程計画表の作成を終了すると、その作成した工程計画
表を工程計画表修正部１３に送出する（ステップＳ　１
４．　Ｓ　１５）。

工程計画表修正部１３は、工程計画表作成部１２より送
られてきた工程計画表を図示しないＣＲＴ表示装置に表
示する。そして、その工程の修正がマウス等によって修
正された場合には、その指定に従って工程計画表の修正
を行う（ステップ５１５）。

修正項目としては、設備投資や様々な改善によって変化
するものが挙げられる。例えば、設置機械台数、生産リ
ードタイム、月間段取回数等の前提きなる条件の変更、
修正である。ただし、このステップ３１５での修正は必
要が無ければ行われない。

上記方法により必要に応じて修正された工程計画表が導
かれた予測シミュレーション部１４は、工程計画表に従
って生産が行われた場合の在庫シミュレーションを行い
、そのシミュレーション結果をＣＲ７表示部１５に送出
する（ステップ５１６）。

ＣＲ７表示部１５では、予測シミュレーション部１４か
ら送られてくるシミュレーション結果として、シミュレ
ーション期間中の在庫月数（在庫が受注の何か月分であ
るかを示す。）、品切れ率、月間段取回数等を表示し、
必要に応じてそれぞれの詳細を表示する（ステップ５１
７）。

第７図（ａ）、　（ｂ）は、ＣＲ７表示部１５に表示さ
れるシミュレーション結果の一例を示し、同図（ａ）は
品切れ率５％の場合の在庫月数と段取回数との関係を示
すグラフ、同図ら）は段取回数１００回の場合の品切れ
率と在庫月数との関係を示すグラフである。ただし、同
図において実線で示す曲線はリードタイムが１日の場合
、破線で示す曲線はリードタイムが３日の場合、−点鎖
線で示す曲線はリードタイムが５日の場合である。

また、第８図はシミュレーション結果を表にまとめて表
示した例、第９図乃至第１１図は第８図の表に示す各項
目のそれぞれの詳細な表やグラフを表示した例を示して
いる。すなわち、第９図は在庫月数の詳細と在庫金額（
在庫原価）の日々の変動とを示す図、第１０図は品切れ
率（品目別満足度）の詳細と品切れ解消具合とを示す図
、第１１図は段取回数の詳細と段取回数の日々の変動と
を示す図である。

なお、上記実施例では、工程計画表の作成期間を１か月
として説明しているが、２か月、３か月、半年といった
長い期間の工程計画表を上記システムによって作成する
ことも可能である。また、ステップＳ８以降の日次処理
の部分だけを利用して、適正な基準在庫量、生産ロフト
の大きさを決定することができる。

以上説明したように、本発明の在庫シミュレージョンシ
ステムは、シミュレーション中に生産能力を考慮するた
めにＡＩスケジューリングマシンの自動工程立案部を組
み込んだので、これにより生産能力として設置機械台数
、生産スピード、段取替え数、金型数、型替え時間等を
変更して、在庫や品切れへの影響を検討することが可能
となった。また、オーダは即納オーダ（見込み生産品）
と先行オーダ（受注生産品）とで区別しているので、即
納と先行との割合を変更して、在庫や品切れへの影響を
検討することも可能となった。すなわち、本発明の在庫
シミュレーションシステムでは、数多くある在庫低減や
品切れ率低減のための改善項目のうち、どの項目の改善
が最も効果的かといった改善箇所の明確化、バランスの
取れた在庫月数や品切れ率の目標値設定等の検討が容易
に行えるものである。

（発明の効果）本発明の在庫シミュレーションシステムは、生産の制約
を考慮した在庫シミュレーションを行うことにより、従
来より在庫低減、品切れ低減に効果があるといわれてき
た機械台数の増加、生産能力のアンプ、計画サイクルの
短縮等が在庫の推移や品切れ対応にどういう影響を及ぼ
すかを実際に数値として検証することができるので、生
産能力、生産管理形態を考慮した在庫月数、品切れ率の
目標値設定が行えるとともに、在庫低減や品切れ率低減
のためにどのような改善が最も効果的かといった検討が
的確に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の在庫シミュレーションシステムの電気
的構成を示すブロック図、第２図は同システムの動作を
説明するためのフローチャート、第３図及び第４図は１
か月間の在庫量の変化を示す図、第５図は第４図に示す
波形の一部を取り出して示した図、第６図は各品番の生
産要求量の生産優先度を示す表、第７図（ａ）、　（ｂ
）はＣＲＴ表示部に表示されるシミュレーション結果の
一例を示す図であり、同図（ａ）は品切れ率５％の場合
の在庫月数と段取回数との関係を示すグラフ、同図（ｂ
）は段取回数１００回の場合の品切れ率と在庫月数との
関係を示すグラフ、第８図はシミュレーション結果を表
にまとめて表示した例を示す図、第９図は在庫月数の詳
細と在庫金額（在庫原価）の日々の変動とを示す図、第
１０図は品切れ率（品目別満足度）の詳細と品切れ解消
具合とを示す図、第１１図は段取回数の詳細と段取回数
の日々の変動とを示す図である。１１・・・在庫シミュレーション部１２・・・工程計画表作成部１３・・・工程計画表修正部１４・・・予測シミュレーション部１５・・・ＣＲＴ表示部特許出願人　積水化学工業株式会社代表者　廣１）　馨第１里第５図官７：７（ａ）第７図（ｂ）品切れ・軒（“ｌｏｌ第８図（３ケ月分行った例）第９図

Claims

【特許請求の範囲】１）在庫として持つことを前提とした見込み生産である
即納オーダ及び受注生産である先行オーダを合わせた前
年度の任意の単位期間数の受注実績と、本年度の対応す
る任意の単位期間数の受注実績とに基づき、シミュレー
ションを行う本年度の単位期間の受注量を全ての品番に
ついて予測し、その受注予測量から求めた成形着手リー
ドタイム中の平均受注量又は単位期間とその単位期間中
の生産回数とから求めたランニング在庫量のうち小さい
方の量に安全在庫量を加えた量を基準在庫量とし、生産
サイクル中の受注予測量と前記基準在庫量と現在の在庫
量とから即納オーダの生産要求量を算出するとともに、
先行オーダの受注予測量に基づいて納期前の１単位期間
又は複数単位期間に跨がった生産要求量を算出する在庫
シミュレーション部と、前記在庫シミュレーション部によって算出された即納オーダの生産要求量及び先行オーダの生産要
求量に基づいて前記単位期間の工程計画表の作成を行う
工程計画表作成部と、この工程計画表作成部により作成
された工程計画表に従った生産に基づいて在庫シミュレーション
を行い、シミュレーション期間中の在庫月数、品切れ率
、単位期間の段取回数等のシミュレーション結果を出力
する予測シミュレーション部と、この予測シミュレーション部から出力されるシミュレーション結果を表示する表示部とを備えたこ
とを特徴とする在庫シミュレーションシステム。