JPH05101073A

JPH05101073A - 生産計画立案装置

Info

Publication number: JPH05101073A
Application number: JP25772091A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Sugita; 康雄杉田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1991-10-04
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は各工程での作業の重複や、実際の作業
の進捗状況を考慮して生産計画を作成することができる
生産計画立案装置を提供することを目的とする。【構成】製品の納期、数量を受注情報入力手段に、製品
の製造工程と生産能率を工程情報入力手段に、工程の生
産体制を生産体制情報入力手段に入力すると、第１・第
２の演算手段によって生産計画を作成するとともに、各
工程で複数の品目が重複している実行不可能な計画を第
１の修正手段で修正する。更に、生産の進捗情報を入力
することで第２の修正手段が、生産計画を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の仕様の製品を納
期に合わせて効率よく生産するための生産計画立案装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータを使用して生産
計画を作成することが行われている。例えばある一品目
の製品を作成する特定の工程において、納期と機械能率
と投入量上限値から着手日を自動的に求める生産計画立
案装置が、特開昭６３−２９８６６５号に記載されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た生産計画立案装置は、一品目の製品を生産する特定の
工程についての生産計画を立てるものであるため、複数
の品目を同時に生産する場合には対応出来ない。即ち、
複数の品目の製品を納期に間に合うように平行して作成
しようとすると、ある工程において２つ以上の品目を同
時に（重複して）処理しなければならないことが生じる
が、これらの重複を調整することができなかった。その
ため特に、生産工程が異なる複数の品目を平行して生産
する場合は、どの工程で重複するのかを調べ納期に間に
合うように重複を解消しなければならず、これらの調整
を行うことは大きな作業負荷となっていた。

【０００４】また、機械の故障等様々な理由によって、
予め立てた生産計画と実際の生産とでズレが生じること
も多い。この場合に作業の実績（進捗状況）を反映させ
て、実際に生産が可能なように生産計画を修正すること
ができなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するためになされたものであり、生産すべき製品の
納期と数量が入力される受注情報入力手段ａと、前記製
品を生産するのに必要な工程、工程の順序及び各工程の
生産能率が入力される工程情報入力手段ｂと、前記各工
程の生産体制情報が入力される生産体制情報入力手段ｃ
と、前記数量と前記生産能率から工程毎の所要時間を計
算する第１の演算手段ｄと、前記納期を基準に最終工程
から順番に各工程の所要時間を山積みして前記製品の生
産計画を作成する第２の演算手段ｅと、同時間帯に複数
の品目が競合する工程について各品目の生産計画を修正
する第１の修正手段ｆとを具備することを特徴とする生
産計画作成装置である。

【０００６】また、生産すべき製品の納期と数量が入力
される受注情報入力手段とａ、前記製品を生産するのに
必要な工程、工程の順序及び各工程の生産能率が入力さ
れる工程情報入力手段ｂと、前記各工程の生産体制情報
が入力される生産体制情報入力手段ｃと、前記数量と前
記生産能率から工程毎の所要時間を計算する第１の演算
手段ｄと、前記納期を基準に最終工程から順番に各工程
の所要時間を山積みして前記製品の生産計画を作成する
第２の演算手段ｅと、同時間帯に複数の品目が競合する
工程について各品目の生産計画を修正する第１の修正手
段ｆと、各工程の進捗情報を入力する進捗情報入力手段
ｇと、前記進捗情報から前記作成された生産計画を修正
する第２の修正手段ｈとを具備することを特徴とする生
産計画立案装置である。上記したいずれの生産計画立案
装置にも、生産計画を作成するための条件データを入力
するための条件データ入力手段ｉを備えることが好まし
い。

【０００７】

【作用】本発明による生産計画作成装置によれば、受注
情報に基づいて、生産すべき製品の納期と数量とが受注
情報入力手段ａに入力され、一方、この製品を生産する
のに必要な工程と工程の順序、更に各工程で時間当たり
どれだけの製品を処理できるかを表す生産能率が工程情
報入力手段ｂに入力される。また、各工程で機械が稼働
している時間帯を表す生産体制情報が生産体制情報入力
手段ｃに入力される。第１の演算手段ｄは、製品の数量
と工程の生産能率から各工程でどれだけの時間を必要と
するかを表す所要時間を工程毎に計算する。第１の演算
手段ｄで各工程毎の所要時間が決定されたならば、第２
の演算手段ｅによって前記製品の生産計画を求める。こ
れは、入力された生産体制情報を考慮して、納期を基準
に最終工程から第１工程まで順次遡りながら、各工程の
所要時間を山積みすることによって行われる。

【０００８】こうして求められた生産日程は、他の品目
の製品との重複が考慮されておらず、現実にはこのスケ
ジュール通り生産することは不可能なことがあるつ。こ
の場合第１の修正手段ｆによって、同じ時間帯に複数の
品目が重複して生産計画が組まれた工程について、修正
作業を行う。これは、納期の遅い（後の）品目を優先
し、納期の早い（前の）品目の生産計画を繰り上げるこ
とによって全ての品目が納期までに生産完了するような
計画が作成される。ここで、生産計画を立てるに際し
て、不良品が発生することを考慮して、製品を最終工程
で受注数作成するためには、各工程でどの程度余裕
（数）をもって生産しておく必要があるかを決定するた
めの安全率データや、後で計画を修正する必要がある場
合でも、納期に間に合うように各工程にある程度の時間
的余裕を持たせるような安全率データを条件データ入力
手段ｉに入力することにより、実際の生産に即した生産
計画を立てることが可能となる。

【０００９】実際に生産が開始されると、生産の進捗情
報が進捗情報入力手段ｇに入力される。これは、例えば
機械の故障や優先品目の処理を行ったために、ある工程
において予め立てたスケジュールが遅れている等の情報
を入力するものである。第２の修正手段ｈは、進捗情報
を基に生産計画を各工程の生産開始時刻の早いに先の）
品目を優先して、品目毎にスケジュールを繰り下げるこ
とによって、生産計画を修正する。尚、前記「課題を解
決するための手段」と「作用」の項では、図１に示す符
号を用いて説明したが、この発明が図１に示す構成に限
定される趣旨でないことは勿論である。

【００１０】

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。図２は、本発明による生産計画作成装置の構成例
を示すブロック図である。１はキーボード、マウス等の
入力装置、２はＣＲＴディスプレイ、プリンター、ＸＹ
プロッター等の出力装置、３はＣＰＵ（中央演算処理装
置）、ユーザーインターフェイス、ホストコンピュータ
との通信制御装置等からなるワークステーション、４は
ホストコンピュータ、５は磁気ディスク、磁気テープ等
の補助記憶装置である。

【００１１】入力装置１からは、次の各情報が入力され
る。まず、受注が決定するとその受注によって生産すべ
き製品の納期と数量等の受注情報を入力する。次にその
製品の製造仕様に基づいて生産に必要な工程、即ち生産
現場の機械の指示や生産現場に加工のための設備がない
場合には、他部署の機械を利用することを指示する。こ
こでいう、工程とは必ずしも機械による作業を意味する
のではなく、各工程が同一の生産現場にない場合での工
程間での製品の移動や、乾燥等の処理も一つの工程とみ
なす。こうして、指示された工程について、どのような
順序で処理を行うのかの工程順序や各工程の生産能率
（時間当たりの処理量）等も入力される。また、指示さ
れた工程について、機械等が何時から何時まで稼働して
いるのかを表す各工程の生産体制情報や、実際の生産が
開始した後生産計画の修正を行う場合等に、現在の生産
計画の進捗状況情報も入力装置１から入力される。更
に、必要に応じて、生産計画を立てる上での安全率等の
条件データの入力も行われる

【００１２】出力装置２は、作成された生産計画をグラ
フや表など必要な形態に変換して表示又は描画する。ワ
ークステーション３は、入力手段１から入力された情報
をもとに生産計画作成を行うためのデータを生成してホ
ストコンピュータ４に送信するとともに、ホストコンピ
ュータ４で作成された生産計画を受取り、表示用（又は
描画）のためのグラフ等の生成を行う。ホストコンピュ
ータ４は、ワークステーション３からのデータに基づき
生産計画を作成するための各種演算を行うものであり、
補助記憶装置５は受注情報、工程情報、生産体制情報、
生産計画データ等をデータベースとして記憶・管理する
ものである。尚、上記入力手段１に入力されるデータ
は、他の装置に入力されたデータを通信回線や磁気記録
媒体を通じて入力したり、予めデータベースとして作成
したものから、必要なデータを呼び出すようにしてもよ
い。

【００１３】本実施例の作用について図３のフローチャ
ートを用いて詳細に説明する。（１）各種データの入力受注が決定すると、まず受注製品の納期と数量（受注情
報）がワークステーション３の入力装置１から入力され
る（ステップＳＰ１１）。これは、別の受注情報管理用
のシステムで入力されたデータをホストコンピュータ４
に取り込んでおき、ワークステーション３の表示装置２
に表示させて、生産計画に必要な情報を選択して本装置
内に取り込むようにしてもよい。これらの受注情報のう
ち、同じような製造仕様の品目の製品については、一括
して生産したほうがよい場合がある。このようなときに
は、複数の品目について一つの品目として結合して扱う
等の処理をする。次に、受注製品がどのような製品であ
るかを表す製造仕様に基づいて、工程情報を入力装置１
に入力する（ステップＳＰ１２）。工程情報としては、
製品を生産するのに必要な工程、工程の順序及び各工程
の生産効率が入力される。製品を生産するのに必要な工
程とその順序とは、ある製品を製造するのにどのような
工程をどのような順序で経由させればよいかを指定する
ものであり、例えば紙器製品を作成する場合には、材料
から完成品を得るまでに、印刷、表面処理（仕上げ）、
断裁、組立、梱包等の各工程を順に経る必要がある。こ
れらを指定することで使用する生産設備（機械）等が決
定される。同時にこれらの各工程の加工順序と指定され
た各工程の生産能率、即ち時間当たりの処理可能量が入
力される。これらの工程情報は、製造仕様別に識別コー
ドを付与してホストコンピュータ４に予め登録してお
き、データベース化された工程情報から今回受注した品
目に該当する製造仕様にあう工程情報を識別コードによ
って呼び出すようにするとよい。また、各工程（機械）
の稼働開始時間、稼働時間、休止時間等の生産体制情報
も予めホストコンピュータ４にデータベースとして記憶
しておく。

【００１４】以上のデータがあれば、生産計画を作成す
ることができるが、同じ工程設備が複数ある場合に、品
質等の観点からどちらを優先させるかや、各工程毎の過
去の不良発生率から納入量に対してどの程度の安全率で
生産量を決定すればよいかを決定するための安全率デー
タ、後で計画を修正を行うことを想定して、各工程にあ
る程度の時間的余裕を持たせるための安全率データ等の
条件データを入力しておくことで、実際に即した生産計
画を作成することが可能となる。これらの条件データ
も、その都度入力するのではなく、知識データとしてホ
ストコンピュータ４にデータベース化しておくことによ
って、受注品目の製造仕様に最適な条件データを自動的
に呼び出すようにすることが好ましい。

【００１５】（２）工程毎の生産時間の計算以上のように各種情報の入力が終了したら、ホストコン
ピュータ４は各工程毎の生産理論時間を計算する（ステ
ップＳＰ１３）。これは、入力された製造仕様コードに
基づいて決定される、工程の生産能率と受注数量、機械
の切替え時間を考慮する必要がある場合にはこれも加え
て次のような計算を行う。（理論時間）＝（工程単位数量）／（生産能率）＋（切
替え時間）ここで、（工程単位数量）＝（納入数量）×（前工程までの歩留
り率）＋（製品ロス数）（生産能率）＝（単位製品処理数）×（機械能率）ここで、前工程での歩溜り率とは、不良の発生率等を考
慮してその工程で幾つの製品を作っておけばよいかを表
すものである。例えば３つの工程からなる生産工程で得
意先への納入数量を１００とした場合、最終工程の一つ
前の工程の歩留り率を１．１、さらにその前の工程（即
ち最初の工程）の歩溜り率を１．１とすると、最初の工
程で必要とされる数量は、１００×１．１×１．１＝１００×１．２１＝１２１個となる。更に補足的に工程毎にロス数を加えたい場合に
は、製品ロス数を加えてもよい。機械能率とは単位時間
当たりの機械の速度を表しており、切替え時間とはある
品目から他の品目へ切り替える時の機械停止時間を表し
ている。例として、工程単位数量：１０００（ｍ）生産能率：１００（ｍ／ｈ）切替え時間：１．５（ｈ）とすると、理論時間は、（理論時間）＝１０００／１００＋１．５＝１１．５
（ｈ）となる。このような理論時間を必要工程数分求め、各工
程の所要時間を予め入力してある生産体制情報を参照し
て、納期を基準に最終工程から順番に各工程の所要時間
を山積みしていくことにより（ステップＳＰ１４）、あ
る品目の生産開始から終了までに要する時間を求めるこ
とができる。

【００１６】（３）長期生産計画の作成こうして得られた、生産計画は生産現場である品目のみ
を生産する場合には有効であるが、複数の品目を平行し
て生産する場合には、重複する工程が生じる場合があ
る。原則として、一つの工程では同じ時間体に一つの品
目しか処理できないので、これらの重複をさけるように
生産計画を組み直す必要がある。本実施例においては、
バックワードスケジューリングの手法により、ホストコ
ンピュータ４で品目毎の生産計画の修正を行う（ステッ
プＳＰ１５）。バックワードスケジューリングは、終了
時刻（この場合納期）優先で計画を立てるものであり、
図４を用いて説明する。ここでの目標は、本工程の工程
終了時刻（ＥＴ）を決定することを考える。この場合、
後工程の工程開始時刻（ＳＴ．Ｆ）は既に決定してお
り、本工程の機械が使用できるのは、機械の使用可能時
刻（ＷＴ）までとなっている（ＷＴまでに本工程を終了
させなけれはぜならない）。後工程の工程開始時刻（Ｓ
Ｔ．Ｆ）は、本工程が使用する機械の使用可能時刻（Ｗ
Ｔ）が（ＳＴ．Ｆ）より先であるか、後であるかによっ
て次の２つのパターンら別れる。（ＷＴ）が（ＳＴ．
Ｆ）より先である（ＷＴ１）の場合と、（ＷＴ）が（Ｓ
Ｔ．Ｆ）より後である場合の（ＷＴ２）の場合とに分け
て考える。ＷＴ２（ＳＴ．Ｆ＜ＷＴ）の場合この場合、本工程を終了させなければならない時刻（Ｅ
Ｔ）は、後工程に依存する。即ち、本工程の機械は（Ｗ
Ｔ２）まで使用できるが、後工程の開始時刻（ＳＴ．
Ｆ）までに本工程を終了させなければならないため、ＥＴ＝ＳＴ．ＦＳＴ＝ＳＴ．Ｆ−ＰＴとなる。ここで（ＰＴ）は、本工程の稼働時間である。ＷＴ１（ＳＴ．Ｆ＞ＷＴ）の場合この場合、本工程を終了させなければならない時刻（Ｅ
Ｔ）は、機械の使用可能時刻に依存する。即ち、本工程
は（ＷＴ１）までに終了させなければなないので、ＥＴ＝ＷＴ１ＳＴ＝ＷＴ１−ＰＴとなる。ここで（ＰＴ）は、本工程の稼働時間である。
以上のようにして、納期から工程を順次遡ることによっ
て、各工程の生産開始日（時間）と生産完了日（時間）
が得られる。

【００１７】このようなバックワードスケジューリング
による生産計画の修正例を図５を用いて説明する。簡単
のために実線で表される第１工程〜第３工程の３つの工
程によって生産される品目Ａと、第１工程と第３工程の
２つの工程によって生産される品目Ｂを例にとって考え
る。二つの生産計画を比較すると、第３工程において品
目Ａ、Ｂの生産計画が重複していることがわかる。そこ
で品目Ａ、Ｂを比較すると納期は品目Ａの方が後（遅
い）なので、まず品目Ａを基準とし、品目Ａの第３工程
における計画はそのままとする。次に、品目Ｂの第３工
程をみると、品目Ａと重複していることがわかるので、
納期に間に合うように重複を排除するため、品目Ｂの計
画を点線に表されるように移動する。即ち、品目Ｂの
工程終了時刻を品目Ａの工程開始時刻に一致させる。

【００１８】この修正によって、品目Ｂは第３工程での
スケジュールが変更になったため、第１工程でのスケジ
ュールを点線で表されるように変更する必要がある。
即ち、第３工程の開始時刻までに第１工程を終了させる
ように計画を変更する必要がある。この修正によって、
品目Ｂの計画が変更になったため、第１工程において品
目ＡとＢが重複してしまう。そこで、第１工程の終了時
刻が後（遅い）品目Ｂを基準とし、品目Ｂの第１工程に
おける計画は変更せず、そのままとしておく。次に、品
目Ａを品目Ｂとの重複を排除するために、品目Ａの第１
工程終了時刻を点線で表されるように変更する。即
ち、品目Ａの工程終了時刻を品目Ｂの第１工程終了時刻
に一致させる。この例による品目Ａの修正を図４での説
明に当てはめると、本工程を第１工程、後工程を第２工
程、本工程の機械使用可能時刻（ＷＴ）を品目Ｂの第１
工程開始時刻として考えることができる。重複のない工
程については、計画の修正を行う必要はない。以上のよ
うにして、納期に間に合いかつ、各工程での重複が排除
されるように全ての品目の生産計画が修正される尚、上記例では説明を簡単にするために機械の運転切替
え時間や、準備時間、生産体制情報等を考慮していない
が、実際の計画を立てる際にはこれらの要因も考慮する
必要があるのは勿論である。

【００１９】こうして、作成された生産計画はワークス
テーション３の出力装置２に表示等を行うことができ
る。また、修正を行うことで、実際には納期まで生産不
可能であると判断された品目（例えば、修正によって現
在より前に生産開始日を設定しなければならない等の場
合）については、出力装置２上に警告を発する等して作
業者に知らせることが可能である。

【００２０】（３）短期生産計画の作成上記のように生産計画は、例えば１か月程度の範囲で作
成する。しかしながら生産現場では、製品の種類にもよ
るが例えば３日間程度の生産計画をもとに実際の生産を
行うことが多い。従ってあまり長期の生産計画は不用で
あるとともに、実際には事故や、緊急に処理しなければ
ならない品目が発生したりする場合が多く、予め立てた
長期の計画通りに生産を行えることは稀である。そこ
で、先に作成した長期の生産計画を数日程度の短い範囲
で抽出するとともに、生産現場での進捗状況を加味して
生産計画を修正する必要がある。

【００２１】具体的には、長期の生産計画のなかから、
指定日から数日分の内容を取り出すし、取り出された生
産計画のなかの各工程の、現在の進捗情報をワークステ
ーション３に入力する（ステップＳＰ１６）。たとえ
ば、どの工程が何時間遅れている等を入力装置１から入
力するものである。このような進捗情報が入力される
と、ホストコンピュータ４はフォワードスケジューリン
グの手法によって、スケジュールを修正する（ステップ
ＳＰ１７）。フォワードスケジューリングとは、先のバ
ックワードスケジューリングの逆の処理を行うものであ
り、開始時刻を優先で計画を立てるものである。

【００２２】具体的な例を図６を用いて説明すると、あ
る工程において実線で表される２つの品目を扱う予定で
あったとする。ところが進捗情報として、その工程の生
産におくれが生じているとした場合、フォワードスケジ
ューリングによってまず先に生産を着手しなければなら
ない品目ａを基準とし、品目ａの工程開始時刻を進捗情
報に基づいて点線のように遅らせる修正を行う。即
ち、品目ａの作業開始時刻を、その工程の遅れ分修正す
る。次に品目ｂの工程開始時刻を、品目ａの修正と同様
に点線に示すような修正を行う。即ち、品目ｂの工程
開始時刻を品目ａの工程終了時刻に一致させる。このよ
うな修正を行うことで、最初に立てた生産計画よりも遅
れが生じることになるが、予め工程の遅れを予想して、
安全率をかけた余裕のある計画を立てておくことで、こ
れらの修正が可能となる。しかしながら、場合によって
は可能な修正幅をこえて計画を修正しなければならない
時もあり、その場合は警告を表示する等して作業者に知
らせることも可能である。尚、各工程で遅れがない場合
には、生産計画はそのままで修正は行わない。

【００２３】こうして、作成された短期の生産計画は、
出力装置２によって生産計画表として表示し、内容を操
作者が点検する（ステップＳＰ１８）。確認して問題が
なければ各業務の担当者が必要な情報を表示装置２の画
面やプロッターから出力する（ステップＳＰ２２）。結
果に問題があるときは、工程や生産体制の変更を行い
（ステップＳＰ１９）、再度修正を行う（ステップＳＰ
２０）。再度点検を行い（ステップＳＰ２１）、問題が
なければステップＳＰ２２へ、問題がある場合はステッ
プＳＰ１９にもどって再度条件の変更を行うことで、最
終的な生産計画を作成するループが設けられている。

【００２４】こうして作成された生産計画の情報は、ホ
ストコンピュータ４が管理しているため、通信回線等を
通じて各職場にあるワークステーション３上でその内容
を確認することが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生産計画
生成装置によれば、複数の品目について各工程での重複
を考慮した生産計画をたてることができる。しかも、実
際の生産現場の進捗状況を加味して計画を修正すること
ができるので、実際の生産にみあう精度の高い生産計画
を立てることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生産計画立案装置の概略構成を示すブ
ロック図

【図２】本発明の一実施例の生産計画立案装置の概略構
成を示すブロック図

【図３】本発明の作用を示すフローチャート

【図４】バックワードスケジューリングの説明図

【図５】本実施例の長期生産計画の修正の説明図

【図６】本実施例の短期生産計画の修正の説明図

【符号の説明】

１入力装置２出力装置３ワークステーション４ホストコンピュータ５補助記憶装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生産すべき製品の納期と数量が入力される
受注情報入力手段と、前記製品を生産するのに必要な工
程、工程の順序及び各工程の生産能率が入力される工程
情報入力手段と、前記各工程の生産体制情報が入力され
る生産体制情報入力手段と、前記数量と前記生産能率か
ら工程毎の所要時間を計算する第１の演算手段と、前記
納期を基準に最終工程から順番に各工程の所要時間を山
積みして前記製品の生産計画を作成する第２の演算手段
と、同時間帯に複数の品目が重複する工程について各品
目の生産計画を修正する第１の修正手段と、を具備する
ことを特徴とする生産計画作成装置。
【請求項２】生産すべき製品の納期と数量が入力される
受注情報入力手段と、前記製品を生産するのに必要な工
程、工程の順序及び各工程の生産能率が入力される工程
情報入力手段と、前記各工程の生産体制情報が入力され
る生産体制情報入力手段と、前記数量と前記生産能率か
ら工程毎の所要時間を計算する第１の演算手段と、前記
納期を基準に最終工程から順番に各工程の所要時間を山
積みして前記製品の生産計画を作成する第２の演算手段
と、同時間帯に複数の品目が重複する工程について各品
目の生産計画を修正する第１の修正手段と、各工程の進
捗情報を入力する進捗情報入力手段と、前記進捗情報か
ら前記作成された生産計画を修正する第２の修正手段
と、を具備することを特徴とする生産計画立案装置。
【請求項３】生産計画を作成するための条件データを入
力する条件データ入力手段を具備することを特徴とする
請求項１又は２記載の生産計画立案装置。