JPH05307552A - 作業スケジューリング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄鋼生産における工程間のスケジュールを高
精度かつ短時間に作成できるようにする。 【構成】 スケジューリングの対象となる工程の稼働に
よる時間経過管理をシミュレーションし（ステップ１０
５）、これにより得られた在庫内容及び稼働状況をメモ
リに各工程毎にその工程の前面仕掛材だけをシミュレー
タの取り込み順に登録し（ステップ１０６）、この登録
内容を参照して工程毎にルールに従い、工程毎の在庫内
容と完了材とに基づいて次に処理する材料を選択してス
ケジューリングを行う（ステップ１０７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工程の各々に対するス
ケジューリングを高精度かつ短時間に作成するための作
業スケジューリング方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、作業スケジュールの作成は、担当
者がその時々の優先順位に従って材料を選択し、手作業
により作業時間を計算することにより行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、時間的な制約からスケジュールの作成
が特定の工程に限られ、また、作業時間の計算は計算時
間を速くするために平均値などの一定値を用いて計算
し、段取り替え時間にも一定値を用いている他、スケジ
ュール作成に要するデータの多さから人の判断によって
材料選択を行うにも限界があるため、作成したスケジュ
ールは精度が低く、実行するには多くの支障がある。

【０００４】本発明の目的は、スケジュールを高精度か
つ短時間に作成することのできる作業スケジューリング
方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、スケジューリングの対象となる工程
の稼働による時間経過管理をシミュレーションし、これ
により得られた在庫内容及び稼働状況を記憶媒体に各工
程毎にその工程の前面仕掛材だけをシミュレータのデー
タ取り込み順に登録し、この登録内容を参照して工程毎
にルールに従って工程毎の在庫内容と完了材とに基づい
て次に処理する材料を選択してスケジューリングを行う
ようにしている。

【０００６】

【作用】上記した手段によれば、スケジューリングで選
択されたロットのデータに基づいて稼働時間、段取り時
間などがシミュレーションにより算出され、これにより
得られた在庫内容及び稼働状況が記憶媒体に各工程毎及
びその工程の前面仕掛材だけがシミュレータの取り込み
順に登録され、この登録内容に基づいて選択された次処
理材に対するスケジューリングが行われる。これによ
り、スケジューリングの対象となる全工程について高精
度な作業スケジューリングを短時間に行うことができ
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【０００８】図１は本発明による作業スケジューリング
方法の処理を示すフローチャートである。ここでは、鉄
鋼業の製造に適用した例を示している。

【０００９】データとして、スケジューリングの対象と
なる工程の中で一番最初に処理を行う工程のデータ（こ
の実施例では、造管スケジュール）１と、工場内・中間
仕掛内容を表すデータ（シミュレーション開始時には初
期在庫）２とがある。まず、データ１が入力され（Ｓ１
０１）、これがシステム内の記憶媒体（例えば、半導体
メモリ）に格納される（Ｓ１０２）。ついでデータ２が
入力され（Ｓ１０３）、これがメモリに格納される（Ｓ
１０４）。このメモリには、前記入力データのほか、シ
ミュレーション開始後には、その処理に伴う在庫内容
（在庫の場所、明細など）と稼働状況（各工程の処理中
材料）が記憶される。

【００１０】ついで、入力されたデータに基づいてシミ
ュレーションが実行される（Ｓ１０５）。この処理は、
造管スケジュールまたはスケジューリンブ機能で選択し
た選択材の内容が伝達され、これと個々の材料の設備能
率値、実働値、そして組み替え時間表などから稼働時
間、段取り時間の計算及び次処理完了工程の決定を行う
工程稼働による時間経過を管理するものである。ここで
実行されたシミュレーション結果は、その完了に伴って
在庫、処理の変化をメモリに各工程毎にその工程の前面
仕掛材料だけをシミュレータのデータ取り込み順に登録
する（Ｓ１０６）。この登録内容としては、在庫の場
所、明細を示す在庫内容と各工程の処理中材料を示す稼
働状況である。

【００１１】さらに、メモリの格納内容を参照してスケ
ジューリングが行われる（Ｓ１０７）。このスケジュー
リングは、メモリに格納された在庫内容と稼働状況とを
参照して在庫の中から次処理材を選択するものである。
このような選択を行うために、スケジューリングの対象
となる工程毎に納期、ロット制約を考慮したルールを所
持する。なお、スケジューリングの対象が無くなった場
合（Ｓ１０８）には、処理を終了する。

【００１２】図２は本発明によるスケジューリング及び
シミュレーションの実行に伴うタイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【００１３】図２においては、スケジューリングの対象
となる工程が縦軸にとられ、時間が横軸にとられてい
る。横軸下の△印は造管や焼鈍、そして冷牽などの工程
の或る材料の処理終了時、すなわち本発明によるシミュ
レータが工程状況を把握する時点である。

【００１４】図の例では、造管工程は造管スケジュール
のデータの並び順に処理を実行しており、まず、製造ナ
ンバー「４２３１−１」の作業時間ａ２１が計算され、
ａ２１だけ時間が進むと次の製造ナンバー「４２３１−
２」との寸法などの諸元値の差から段取替時間ａ１１を
計算する。次に、ａ１１だけ時間が進むと、製造ナンバ
ー「４２３１−２］の作業時間ａ２２が計算され、ａ２
２だけ時間が進むと、次の製造ナンバー「４２３５−
１」との諸元値の差から段取替時間を計算する。諸元値
に差が無い場合、０時間だけ時間が進み、製造ナンバー
「４２３５−１」の作業時間ａ２３が計算され、ａ２３
だけ進むと次の製造ナンバー「４２４０−１」との諸元
値の差から段取替時間を計算する。計算した段取替時間
だけ時間が進むと、製造ナンバー「４２４０−１」の作
業時間ａ２４が計算され、ａ２４だけ時間が進むと次の
製造ナンバー「４２４０−２」との諸元値の差から段取
替時間ａ１２を計算する。さらに、ａ１２だけ時間が進
むと、製造ナンバー「４２４０−２」の作業時間ａ２５
が計算され、ａ２５だけ時間が進むと、以降、同様の手
順で造管工程の稼働、段取替、休止が行われる。

【００１５】ステップ１０５のシミュレーションの実行
によって、選択材を処理する工程についての稼働時間及
び段取り時間の計算、及び次処理完了工程の決定がなさ
れると、メモリに対して処理完了に伴う在庫、処理の変
化登録が行われる（Ｓ１０６）。以上説明したステップ
１０５〜１０７の処理が任意のシミュレーション終了時
間まで周期的に実行されることにより、各工程のスケジ
ュール、材料毎の通過工程予定時刻、工程別在庫量の推
移、ならびに各工程の稼働統計の結果が予測される。

【００１６】次に、焼鈍工程では、まず、造管工程の製
造ナンバー「４２３１−１」と同様にシミュレーション
開始時点でメモリ内のデータを参照し、焼鈍工程の選択
ルールに従って製造ナンバー「３８８８−１」を選択
し、作業時間ｂ２１が計算され、ｂ２１だけ時間が進
む。ついで、変更されたメモリ内データを参照し、焼鈍
工程の選択ルールに従って製造ナンバー「３８９０−
１」を選択し、前の製造ナンバー「３８８８−１」との
温度、寸法などの諸元値の差から段取替時間ｂ１１を計
算する。次にｂ１１だけ時間が進むと、製造ナンバー
「３８９０−１」の作業時間ｂ２２が計算され、ｂ２２
だけ時間が進む。ついで、変更されたメモリ内のデータ
を参照し、焼鈍工程の選択ルールに従って製造ナンバー
「３８９０−２」を選択し、前の製造ナンバー「３８９
０−１」との諸元値の差から段取替時間を計算する。

【００１７】次に、計算した段取替時間だけ時間が進む
と、製造ナンバー「３８９０−２」の作業時間ｂ２３が
計算され、ｂ２３だけ時間が進む。さらに、変更された
メモリ内のデータを参照し、焼鈍工程の選択ルールに従
って製造ナンバー「４２３１−１」を選択し、前の製造
ナンバー「３８９０−２」との諸元値の差から段取替時
間ｂ１２を計算する。ついで、ｂ１２だけ時間が進む
と、製造ナンバー「４２３１−１」の作業時間ｂ２４が
計算され、ｂ２４だけ時間が進む。以降、同様の手順で
焼鈍工程の稼働、段取り替え、休止が行われる。

【００１８】次に、冷牽工程では、まず、造管工程の製
造ナンバー「４２３１−１」と同様にメモリ内のデータ
を参照し、冷牽工程の選択ルールに従って製造ナンバー
「４４２１−１」を選択し、作業時間ｃ２１が計算さ
れ、ｃ２１だけ時間が進む。ついで、変更されたメモリ
内データを参照し、当工程の在庫が無い場合、材欠とし
て材料が別の工程から１個が送られる。または、任意の
数量以上になる時刻まで休止する。こののち、その時刻
で変更されたメモリ内のデータを参照し、冷牽工程の選
択ルールに従って製造ナンバー「３８５０−１」を選択
し、前の製造ナンバー「４４２１−１」との寸法などの
諸元値の差から段取替時間ｃ１１を計算する。ついで、
ｃ１１だけ時間が進むと、製造ナンバー「３８５０−
１」の作業時間ｃ２２が計算され、ｃ２２だけ時間が進
む。以後、同様にして冷牽工程の稼働、段取り替え、休
止が行われる。以上のような処理は、スケジューリング
の対象となる工程全てについて△印の時点で行われる。

【００１９】図３〜図５は、図２中にある△印の時点で
実行される各工程のロジックの内、焼鈍工程における処
理内容を示している。また、図６は図３の処理から図４
の処理に至る処理を示すフローチャートである。

【００２０】まず、シミュレーション開始時または焼鈍
工程における或る材料の処理が終了した時点で、焼鈍工
程に在庫があれば、メモリ内のデータを参照する。在庫
が無い場合、材欠として材料が別の工程から１個が送ら
れる。或いは、任意の数量以上になるまで休止する。シ
ステム内のメモリには、材料単位の各工程における処理
温度、寸法、工程納期などの明細のほかに全工程在庫配
列表１（図１の３０１）や全工程在庫配列表２（図１の
３０２）が登録される。全工程在庫配列表１は列側にシ
ミュレーションの対象となる中間工程を取り、行側に各
工程に仕掛っている材料が配列表のどこにあるかを示す
在庫インデックス・ナンバーをとっている。

【００２１】そして、この全工程在庫配列表１の中の数
字は、本システムに当たるシミュレータに取り込まれた
材料単位の順番である。図３の例では、工程ナンバー
「０２」の口付工程はシミュレータ取込ナンバー
「５」，「６」，「７」が前面在庫となっており、各々
の在庫インデックス・ナンバーは「１」，「２」，
「３」になっている。在庫インデックス・ナンバー
「４」以降は、シミュレータ取込ナンバーが「０」とな
っており、これは上記３つの材料以外にデータが無いこ
とを示している。工程ナンバー「０３」の焼鈍工程は、
シミュレータが取込ナンバー「１２」，「１３」，「１
４」，「２５」が前面在庫になっており、各々の在庫イ
ンデックス・ナンバーは「１」，「２」，「３」，
「４」になっている。在庫インデックス・ナンバーは
「５」以降は、シミュレータ取込ナンバー「０」になっ
ており、口付工程と同様に上記４つの材料以外にデータ
がないことを示している。以下、最終工程に当たる切断
工程まで同様に各工程の前面在庫にある材料のシミュレ
ータ取込ナンバー及びデータが無い場合は「０」が登録
される。

【００２２】全工程在庫配列表２は、行及び列の内容に
ついては全工程在庫配列表１と同様であるが、表中の数
字は各材料の各工程における優先処理順位である。図３
の例では、工程ナンバー「０２」の口付工程は全工程在
庫配列表１のシミュレータ取込ナンバー「５」の優先処
理順位は「９９９９」であり、シミュレータ取込ナンバ
ー「６」，「７」も優先処理順位は「９９９９」であ
る。また、データ無しのところは変数の最大値である
「３２７６７」が付けられる。工程ナンバー「０３」の
焼鈍工程はシミュレータ取込ナンバー「１２」の優先処
理順位は「１５」であり、シミュレータ取込ナンバー
「１３」は「５」、シミュレータ取込ナンバー「１４」
は「９９９９」、シミュレータ取込ナンバー「２５」は
「１０」である。以下、切断工程まで同様に各工程の前
面在庫にある材料の優先処理順位及びデータが無い場合
は「３２７６７」が登録される。この全工程在庫配列表
２は、全工程在庫配列表１を基に各材料の処理明細を参
照して作成する。

【００２３】次に、これらメモリ内のデータを参照した
時点で、その工程の最も直前に処理された完了材（３０
３）の処理明細を参照し、選択ルール（３０４）に従っ
て次に処理を行う材料を選択する。図３の例では、工程
ナンバー「０２」の口付き工程は前記の３つの材料の優
先順位とも「９９９９」であり、この場合、口付工程独
自の選択ルールに従って材料が選択される。工程ナンバ
ー「０３」の焼鈍工程は、優先処理順位が最も小さい
「５」であるところのシミュレータ取り込みナンバー
「１３」が選択される。以下、切断工程まで同様であ
る。

【００２４】次に、選択された材料が所持している重
量、寸法などと、１〔トン〕／Ｈｒ〔時間〕（能率）、
実働率（Ｓ６０１）から作業時間が計算され、完了材と
選択材の寸法などの諸元値の差、及び組替所要時間表・
式（３０５）から段取り替え時間が計算される（Ｓ６０
２）。これらの作業時間と段取り替え時間から完了時刻
を計算し、これをメモリに登録する（Ｓ６０４）。ま
た、選択した材料を処理中材として登録する（Ｓ６０
４）。次に、次の処理が終了した完了工程を探し、時間
を進める（Ｓ６０５）。そして、先に登録した完了時刻
になった時点で処理完了材についての次工程の把握、通
過工程インデックスナンバーの更新（図４の処理）を実
行する（Ｓ６０６）。

【００２５】図４においては、シミュレータ取込ナンバ
ー「１３」の焼鈍工程での処理時には、現工程はインデ
ックスナンバー「１」で工程ナンバー「０３」であるこ
とを示している。また、現本数はインデックスナンバー
「２」で１２０本、通過工程インデックスナンバー
「３」で５番であり、通過工程はインデックスナンバー
「４」，「５」，・・・「２１」であり、「０１」、
「０３」、「０２」、「０８」、「１０」、「１２」・
・・の順に（「００」は通過無し）通過することを示し
ている。これに対し、次工程を現工程に書き替え、通過
工程インデックスナンバーを更新すると、図４の３１０
に示すように通過工程インデックスナンバーが「５」か
ら「６」に１が加算され、このインデックスナンバー
「６」の通過工程が次工程であり、この場合、工程ナン
バー「０２」が現工程としてインデックスナンバー
「１」に登録される。この処理は、各工程の材料処理完
了時に実行される。

【００２６】以上のようにして、現工程、通過工程イン
デックスナンバーが更新されると、次に前記全工程在庫
配列表１の変化登録、すなわち完了材を次工程の前面在
庫として登録変更を行う。図３の例では、焼鈍工程のシ
ミュレータ取込ナンバー「１３」が処理完了を表す
「０」となり、代わってそれまでデータが無かった次工
程の口付き工程の在庫インデックスナンバー「４」にシ
ミュレータ取り込みナンバー「１３」が登録される。全
工程在庫配列表２に対しても、全工程在庫配列表１の変
化登録と同時に登録変更を行う。図３の例では、焼鈍工
程のシミュレータ取り込みナンバー「１３」の優先順位
がデータ無しを表す「３２７６７」が登録され、次工程
である口付工程の在庫インデックスナンバー「４」にシ
ミュレータ取込ナンバー「１３」の口付工程での優先処
理順位「９９９９」が登録される。以上の処理が終了す
ると、最初と同様にシステム内のデータを参照し、以
降、シミュレーション終了まで繰り返し処理を実行す
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明は、スケジ
ューリングの対象となる工程の稼働による時間経過管理
をシミュレーションし、これにより得られた在庫内容及
び稼働状況を記憶媒体に各工程毎にその工程の前面仕掛
材だけをシミュレータのデータ取り込み順に登録し、こ
の登録内容を参照して工程毎にルールに従って工程毎の
在庫内容と完了材とに基づいて次に処理する材料を選択
してスケジューリングを行うようにしたので、スケジュ
ーリングの対象となる全工程について高精度な作業スケ
ジューリングを短時間に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作業スケジューリング方法の処理を示
すフローチャートである。

【図２】本発明によるスケジューリング及びシミュレー
ションの実行に伴うタイミングチャートである。

【図３】図２中にある△印の時点で実行される各工程の
ロジックのうち、焼鈍工程におけるシミュレータ処理例
を示す説明図である。

【図４】図３の処理に関連して行われる次工程の把握処
理、通過工程インデックスナンバー更新処理を示す説明
図である。

【図５】図４の処理に伴う全工程配列表の変化登録を示
す説明図である。

【図６】図３の処理から図４の処理に至る途中処理を示
すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スケジューリングの対象となる工程の稼
   働による時間経過管理をシミュレーションし、これによ
   り得られた在庫内容及び稼働状況を記憶媒体に各工程毎
   にその工程の前面仕掛材だけをシミュレータのデータ取
   り込み順に登録し、この登録内容を参照して工程毎にル
   ールに従って工程毎の在庫内容と完了材とに基づいて次
   に処理する材料を選択してスケジューリングを行うこと
   を特徴とする作業スケジューリング方法。