JPH0528161A - スケジユーリングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】他のパートの待ち時間を考慮するような時間方
向移動機能を実現することにより、禁止領域などの飛び
越しを可能にし、しかもこの機能を利用して設備の連続
使用制約を充足する。 【構成】マニュアル修正機構に次の時間方向移動機能を
備える。 着目パートを希望位置に移動後、もし禁止領域等に他
のパートが競合した場合にはまず着目パートの最大待ち
時間内で競合時間帯を回避し、回避できない場合には競
合しているパートもしくはその前後のパートの最大待ち
時間内で競合している時間帯を回避するようにして移動
を行うパートの時間方向移動機能と、 主にジョブ単位で時間移動を行う機能であり、着目パ
ートに重なりが生じた場合相手を押し退けて自分が割り
込むようにするジョブの時間方向移動機能。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラント用の生産スケ
ジューリングシステムに関し、詳しくは初期スケジュー
ル案自動立案後に行うマニュアル操作において時間方向
移動を行う機能の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりコンピュータを援用し生産計画
を自動および手動操作により立案するスケジューリング
システムがある。例えば本願出願人により出願した特願
平３−５５０６１号「汎用生産計画立案システム」ある
いは特願平３−１２６１４８号「スケジューリングシス
テム」に記載したシステムは、この種の生産計画立案シ
ステムである。このようなスケジューリングシステムで
は、最適な解を見つけるためにマニュアル修正機構を充
実している。特に特願平３−１２６１４８号「スケジュ
ーリングシステム」においては、マニュアル修正のため
のユーザインタフェースを強化し、システムとユーザと
の協力により初期スケジュール案を修正し、よりよいス
ケジューリングを可能としている。そのマニュアル修正
機構としては、例えば次のようなものがある。 パート（１つの工程）あるいはジョブの時間的移動で
あって、パート間のタイミングの一致を保ちつつ待ち時
間を考慮した移動を行う時間方向移動機能、 パートが代替可能設備を持っていればパート間の関係
を保ちながら代替設備へ移動を行う代替設備移動機能、 設備使用不可等の時間帯を設定する機能、 あるジョブに関してスケジューリング対象から外した
い場合に指定し、再スケジュールを行ってもそのジョブ
の時間的位置が変化しないようにする機能。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来システムでは、移動するパート以外のパートに対
してはできるだけ影響を与えないという基本方針に従っ
ているため、他のパートに対する待ち時間については考
慮していなかった。しかしながら、禁止領域や障害とな
る他のジョブのパートを飛び越えてスケジューリングす
れば、より良いスケジュール案を提供することが可能で
あり、実際人間が普段行っている操作もそのようになっ
ている。したがって、上記のようなスケジューリングシ
ステムでは、他のパートの待ち時間も考慮したマニュア
ル移動機能が要求される。

【０００４】本発明の目的は、このような点に鑑みてな
されたもので、他のパートの待ち時間を考慮するような
時間方向移動機能を実現することにより、禁止領域など
の飛び越しを可能にし、しかもこの機能を利用して設備
の連続使用制約を充足することができるようにしたスケ
ジューリングシステムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、コンピュータを援用し、生産工程
の計画立案作業を支援するシステムであって、 製作計
画案を表示し編集する機能を有するツールを備えたユー
ザインタフェース部と、自動計画立案機構とマニュアル
修正機構を含み前記ユーザインタフェース部からの要求
に対して計画の立案および修正を行う機能を有する計画
立案部と、プラントの情報や製品を作成する処方として
工程を指定するライン情報、原料や生成物の対応および
処理時間等を指定するレシピ情報や計画立案対象である
ジョブ情報等をそれぞれ管理する情報管理部と、前記ユ
ーザインタフェース部を介して与えられる対象計画案等
を表示する表示部を備え、多様な工程において生成され
る製品に対応する生産計画を立案することができるよう
にしたスケジューリングシステムにおいて、前記マニュ
アル修正機構は、少なくとも、 着目パートを希望位置に移動後、もし禁止領域等に他
のパートが競合した場合にはまず着目パートの最大待ち
時間内で競合時間帯を回避し、回避できない場合には競
合しているパートもしくはその前後のパートの最大待ち
時間内で競合している時間帯を回避するようにして移動
を行うパートの時間方向移動機能と、 主にジョブ単位で時間移動を行う機能であり、着目パ
ートに重なりが生じた場合相手を押し退けて自分が割り
込むようにするジョブの時間方向移動機能を有すること
を特徴とする。

【０００６】

【作用】計画立案部に備えられたマニュアル修正機構
に、時間方向移動、代替設備移動、禁止領域設定、ジョ
ブ固定の各機能を用意し、これらの機能により初期スケ
ジュール案を自由に修正することができるようにする。
更に、時間方向移動機能としては、次のようなパートの
時間方向移動機能とジョブの時間方向移動機能とを持
つ。 着目パートを希望位置に移動した時、禁止領域等に他
のパートが競合した場合には、まず着目パートの最大待
ち時間内で競合時間帯を回避する。回避できない場合に
は競合しているパートもしくはその前後のパートの最大
待ち時間内で競合している時間帯を回避する。このよう
な処理によりパートの時間方向の移動を行うパートの時
間方向移動機能。 主にジョブ単位で時間移動を行う機能であり、着目パ
ートに重なりが生じた場合相手を押し退けて自分が割り
込むようにする。この場合パート間に待ち時間は生じな
い。 このような時間方向移動により、禁止領域などの飛び越
しを可能にし、更にこの機能を利用して設備を連続的に
使用できるようにすることができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明を詳細に説明する。図１はこのよ
うなパート移動の機能を有するスケジューリングシステ
ムの一実施例を示す要部構成図である。図において、１
０は計画立案部、２０は情報管理部、３０はユーザイン
タフェース部、４０は表示部、５０はオンラインファイ
ルである。計画立案部１０は、ユーザインタフェース部
３０からの要求に対して計画の立案および修正を行う機
能を有する。初期立案は自動計画立案機構１１によって
生成し、それを対象計画案としてユーザインタフェース
３０を通して表示部４０に表示する。修正はその対象計
画案に対してユーザインタフェース部３０からの指令に
基づきマニュアル修正機構１２によって行う。この計画
立案部１０では自動立案機能とマニュアル修正機能を交
互に用いることで立案を行うことができるが、このよう
な枠組みを用意することにより基本的な制約は自動立案
機能に含めて汎用化を図り、さらに、自動立案機構で適
応可能な制約についてはユーザが指定できるようになっ
ている。なお、適応不可能な制約についてはマニュアル
修正で対処する。

【０００８】マニュアル修正機構１２は以下のマニュア
ル修正機能を持つ。 代替設備移動機能 禁止領域設定 ジョブ固定機能

【０００９】これらの機能について説明すると次の通り
である。 (1) 代替設備移動機能は、もし当該パートが代替可能設
備を持っていれば、パート間の関係を保ちながら代替設
備への移動を行なうものである。再スケジュール機能に
より変更された設備でスケジューリングされる。パート
での使用設備は予め定められた戦略に基づいて選択され
るが、その時の全体の状況によっては別の設備で処理す
れば更に満足するスケジュールとなる場合もある。この
ような場合にはこの代替設備移動機能により代替可能な
設備へ移動する。ただし、予めユニット系列指定時に使
用可能設備として登録しておく必要がある。さらに、そ
れらの設備は、物理的に接続していなければならない
（登録されていても物理的に接続されていなければ移動
不可能である）。

【００１０】(2) 禁止領域設定機能は、設備使用不可等
の時間帯（禁止領域）を設定する機能である。禁止領域
はスケジューリング対象時間外のことである。実際のプ
ラントでは、設備の定期点検などにより設備使用不可の
時間帯が存在する。また、人が介入する工程（処理）で
は、人の数がネックとなって実際には実行不可能である
スケジュール案を提示する場合がある。これは例えば就
業時間外（昼休み、日祭日、夜間など）までもスケジュ
ーリング対象としているからであり、特にこの時間帯に
品種切り替えを行なうことは多くの場合できない。この
ような場合に禁止領域の設定（品種切り替え禁止領域と
いう）を予め行なっておく必要がある。

【００１１】(3) ジョブ固定機能は、あるジョブに関し
てスケジューリング対象から外したい場合に指定し、再
スケジュールを行なってもそのジョブの時間的位置が変
化しないようにする機能である。この機能は、ある製品
の製造開始時刻が決定済みで、残りのジョブに対して再
スケジュールを行ないたいような場合に使用する。

【００１２】さて、本発明は以上のようなマニュアル修
正機能の他に次のような時間方向移動機能を有する。な
お、時間方向移動機能には、パートの時間方向移動機能
とジョブの時間方向移動機能があり、それぞれ次の通り
である。 パートの時間方向移動機能 着目パートを希望位置に移動後、もし禁止領域等に他の
パートが競合した場合、まず着目パートの最大待ち時間
内で競合時間帯を回避する。回避できない場合は、競合
しているパートもしくはその前後のパートの最大待ち時
間内で競合している時間帯を回避する。 ジョブの時間方向移動機能 パートを移動したことにより待ち時間が生じることを好
まない場合に使用するもので、主にジョブ単位で時間移
動を行う機能である。すなわちこの機能は、パートの移
動とほぼ同様であるが、着目パートに重なりが生じた場
合相手を押し退けて自分が割り込む。つまり、ジョブの
順番を入れ替える作業を行う。したがって、パート間に
待ち時間は生じない。

【００１３】本発明は、このような各種の機能を有し、
表示部に表示されたガントチャート上でパートやジョブ
の部分をマウスでドラッグすることによりそれらを自由
に移動することができる。移動はパート間あるいはジョ
ブ間の関係を保ちながら行い、適時重なり判定を行い表
示の重なりを防止できるようになっている。

【００１４】次に、パートの時間方向移動アルゴリズム
の考え方を図２を用いて説明する。図２の（ａ）は時間
減少方向（左）へ移動した場合の様子を示し、図２の
（ｂ）は時間増加方向（右）へ移動した場合の様子を示
すものである。図２の（ａ）において、(1) は移動前、
(2) は手動操作により移動させた直後の状態を示す図で
ある。(3) 以降は時間方向移動機能により移動された状
態を示す。同図の(2) ではパートＡからＢへの切り替わ
りが禁止領域（品種切り替え禁止領域、換言すれば工程
間の段取りの禁止領域であり、その領域内でのパートの
切り替えが禁止された領域である）Ｚ内であるため、切
り替えが禁止領域外で行われるように処理をかけ、同図
(3) または(4) または(5) を得る。図２（ａ）の(3)
は、着目パートＡにおいて、そのパート内でのディスチ
ャージ（discharge：流出）後に待ち時間を付加し、こ
れにより禁止領域内でのパートの切り替えをなくしてい
る。同図の(4) の場合は、パートＢに待ちを設け、パー
トＣとの切り替えが禁止領域外で行われるようにしてい
る。また、同図の(5)に示すように中間バッファが存在
する場合はこのバッファを介する（ただし、中間バッフ
ァが物理的に接続されている必要がある）ことにより禁
止領域内でのパートの切り替えを避けている。なお、図
２の（ｂ）の場合も上記と同様である。

【００１５】図３はこのような時間方向移動アルゴリズ
ムに従った処理のフローチャートを示す図である。以下
動作フローについて述べる。移動パートにおける待ち時
間処理（従来のマニュアル移動処理）が終了すると、そ
の終了が成功か不成功かを調べる。成功は正常終了を意
味し、不成功はいずれかのパートにおいて重なりが生じ
たことを意味する。不成功の場合は以下に述べる処理が
行われるが、そこが本発明の特徴とする部分である。

【００１６】重なりが生じた場合、重なるパートを抽出
する。そして、抽出されたパートが分割されたパートか
どうかを調べ、分割されたパートでない場合は次の処理
が行われる、分割されたパートである場合はそのままこ
の処理を終了する。さて、分割されたパートでない場
合、重なるパートの相手を抽出し、禁止領域内での重な
り部分の時間計算を行う。次に、重なりの態様により次
の２通りに分ける。すなわち、１つの態様は、図４の
（ａ）に示すように左方向にパートを移動した場合にお
いてパートＣが重なると判定された場合（パートＡ，
Ｂ，Ｃの順に判定が行われる）であり、これを状態
「１」と称し、図３の（ｂ）に示す終了時刻との差分W1
を１つ前のパートの待ち時間として挿入する。他の態様
とは、前記重なりにおいてパートＣが重なり可であれ
ば、状態「２」となる。状態「２」はまた、図４の
（ｂ）に示すように右方向にパートを移動した際にパー
トＣが重なると判断された場合（パートＡ，Ｂ，Ｃの順
に判定が行われる）も含み、この状態「２」の場合には
図３の（ｃ）に示す重なり部分の時間W2を１つ前のパー
トの待ち時間として挿入する。

【００１７】このようにして、禁止領域内でのパートの
切り替えが生じないようにしてパートの移動を実現して
いる。

【００１８】なお、本発明のマニュアル修正機構には、
上記パートの時間方向移動機能を応用し、ある設備を連
続的に使用するようにした設備連続使用機能も持たせる
ことができる。図５は設備連続の指定法とその基本機能
について説明するための図である。同図の（ａ）におい
て、tank1 を連続的に使用したいとする。ガントチャー
ト上のボタン「設備連続使用」をクリックすると設備名
を問い合わせてくるので、tank1 と指定する。このよう
な手続きにより同図（ｂ）に示すような状態になる。こ
こでは、図中ののように、フィード（流入）とディス
チャージ（流出）の間に待ち時間W が自動的に挿入され
る。ただし、移動時間が最大待ち時間よりも大きい場合
には無効となり、設備連続使用は不可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パートの時間方向移動機能によって禁止領域や障害パー
トの飛び越しが可能となり、より良いスケジュール案を
作成することができる。さらに、ジョブの時間方向移動
機能によりジョブの割込みとそれによるジョブの順番の
入れ替えを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスケジューリングシステムの一実
施例を示す構成図である。

【図２】時間方向移動アルゴリズムの考え方を説明する
ための図である。

【図３】時間方向移動の処理フローを示す図である。

【図４】重なり判定の順序を説明するための図である。

【図５】設備連続使用機能について説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１０ 計画立案部 １１ 自動計画立案機構 １２ マニュアル修正機構 ２０ 情報管理部 ３０ ユーザインタフェース部 ４０ 表示部 ５０ オンラインファイル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】次に、パートの時間方向移動アルゴリズム
の考え方を図２を用いて説明する。図２の（ａ）は時間
減少方向（左）へ移動した場合の様子を示し、図２の
（ｂ）は時間増加方向（右）へ移動した場合の様子を示
すものである。図２の（ａ）において、(1) は移動前、
(2) は手動操作により移動させた直後の状態を示す図で
ある。(3) 以降は時間方向移動機能により移動された状
態を示す。同図の(2) ではパートＡからＢへの切り替わ
りが禁止領域（品種切り替え禁止領域、換言すれば工程
間の段取りの禁止領域であり、その領域内でのパートの
切り替えが禁止された領域である）Ｚ内であるため、切
り替えが禁止領域外で行われるように処理をかけ、同図
(3) または(4) または(5) を得る。図２（ａ）の(3)
は、着目パートＡにおいて、そのパート内でのディスチ
ャージ（discharge：流出）前に待ち時間を付加し、こ
れにより禁止領域内でのパートの切り替えをなくしてい
る。同図の(4) の場合は、パートＢに待ちを設け、パー
トＣとの切り替えが禁止領域外で行われるようにしてい
る。また、同図の(5)に示すように中間バッファが存在
する場合はこのバッファを介する（ただし、中間バッフ
ァが物理的に接続されている必要がある）ことにより禁
止領域内でのパートの切り替えを避けている。なお、図
２の（ｂ）の場合も上記と同様である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】重なりが生じた場合、重なるパートを抽出
する。そして、抽出されたパートが分割されたパートか
どうかを調べ、分割されたパートでない場合は次の処理
が行われる、分割されたパートである場合はそのままこ
の処理を終了する。さて、分割されたパートでない場
合、重なるパートの相手を抽出し、禁止領域内での重な
り部分の時間計算を行う。次に、重なりの態様により次
の２通りに分ける。すなわち、１つの態様は、図４の
（ａ）に示すように左方向にパートを移動した場合にお
いてパートＣが重なると判定された場合（パートＡ，
Ｂ，Ｃの順に判定が行われる）であり、これを状態
「１」と称し、図３の（ｂ）に示す終了時刻との差分W1
を１つ前のパートの待ち時間として挿入する。他の態様
とは、前記重なりにおいてパートＣが重なり可であれ
ば、状態「２」となる。この状態「２」の場合には図３
の（ｃ）に示す重なり部分の時間W2を１つ前のパートの
待ち時間として挿入する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】コンピュータを援用し、生産工程の計画立
   案作業を支援するシステムであって、 製作計画案を表
   示し編集する機能を有するツールを備えたユーザインタ
   フェース部と、 自動計画立案機構とマニュアル修正機構を含み前記ユー
   ザインタフェース部からの要求に対して計画の立案およ
   び修正を行う機能を有する計画立案部と、 プラントの情報や製品を作成する処方として工程を指定
   するライン情報、原料や生成物の対応および処理時間等
   を指定するレシピ情報や計画立案対象であるジョブ情報
   等をそれぞれ管理する情報管理部と、 前記ユーザインタフェース部を介して与えられる対象計
   画案等を表示する表示部を備え、多様な工程において生
   成される製品に対応する生産計画を立案することができ
   るようにしたスケジューリングシステムにおいて、 前記マニュアル修正機構は、少なくとも下記および
   の機能を有することを特徴とするスケジューリングシス
   テム。 記 着目パートを希望位置に移動後、もし禁止領域等に他
   のパートが競合した場合にはまず着目パートの最大待ち
   時間内で競合時間帯を回避し、回避できない場合には競
   合しているパートもしくはその前後のパートの最大待ち
   時間内で競合している時間帯を回避するようにして移動
   を行うパートの時間方向移動機能。 主にジョブ単位で時間移動を行う機能であり、着目パ
   ートに重なりが生じた場合相手を押し退けて自分が割り
   込むようにするジョブの時間方向移動機能。