JPH0535747A - スケジユーリング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スケジューリング結果の評価指標が複数にな
った場合にも、すべての評価指標の値を均一に良好な値
とすることが可能なスケジューリング方式を提供するこ
と。 【構成】 複数のジョブデータを入力する手段と、入力
したジョブデータを一つのリソースへ割り付ける手段
と、割り付けた結果を出力する手段とを有する計画作成
装置において、複数の評価指標の各々に対応して設定し
た優先点を基に計算される割り付け優先度に基づいてジ
ョブデータをリソースへ割り付けることを特徴とするス
ケジューリング方式。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、種々の計画立案業務に
おいて、ジョブをリソースに割り付けるスケジューリン
グ方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ジョブをリソースに割り付けるスケジュ
ーリング業務は、種々の分野で、従来から、幅広く行わ
れている。例えば、工程スケジューリングでは、注文
(ジョブ)を装置(リソース)に割り付け、また、配車配送
計画では、作業(ジョブ)を作業者(リソース)に割り付け
る。これらのスケジューリング業務は、古くからスケジ
ューリングの専門家が経験や勘を頼りに人手で行ってき
たが、専門家への依存度が大きく、結果の質についても
殆んど専門家まかせであった。近年、これらのスケジュ
ーリング業務を計算機システム化しようという動きが非
常に盛んである。スケジューリング業務を計算機システ
ム化する場合、割り付け処理を手続き的に記述する必要
があり、この場合、複数のジョブの中から一つのジョブ
を取り出し、これを割り付け可能なリソースに割り付け
ることを、割り付けるジョブがなくなるまで繰り返す方
法が一般的であった。スケジューリング業務の計算機シ
ステム化に当たっては、スケジューリング結果の評価が
重要である。評価指数が一つであれば、比較的容易に評
価指標の値を良好にすることができる。例えば、注文
(ジョブ)を装置(リソース)に割り付ける工程スケジュー
リングにおいて、装置の段取り替え時間を最小にしたい
という評価指標があった場合、注文データの中から一つ
を取り出し、段取り替え時間が少なくなるリソースを探
して割り付ければ良い。なお、この種の方式として関連
するものには、例えば、特開昭63-214874号 公報に開示
された技術を挙げることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スケジュー
リング結果の評価指標が複数になった場合には、一つの
スケジューリング結果だけで、いずれの評価指標をも良
好な値とすることは難かしい。上述の工程スケジューリ
ングでも、段取り替え時間を少なくしようとするために
割り付けが特定の装置に片寄ってしまい、各装置の稼動
率の均一化、もしくは、装置の負荷平準化という評価指
標から見ると、必ずしも良好な値になっているとは限ら
ない。このような場合、各評価指標の値を良好にするス
ケジューリング結果をいくつか作成し、それらの中から
そのときの状況に応じて、一つを選ぶという対応を行っ
ていた。従って、専門家が手作業でスケジューリングを
行った場合の結果と比較しても、あまり満足できるもの
にはなっていなかった。本発明は上記事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、従来の技術にお
ける上述の如き問題を解消し、スケジューリング結果の
評価指標が複数になった場合にも、すべての評価指標の
値を均一に良好な値とすることが可能なスケジューリン
グ方式を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、複
数のジョブデータを入力する手段と、入力したジョブデ
ータを一つのリソースへ割り付ける手段と、割り付けた
結果を出力する手段を有する計画作成装置において、複
数の評価指標の各々に対応して設定した優先点を基に計
算される割り付け優先度に基づいてジョブデータをリソ
ースへ割り付けることを特徴とするスケジューリング方
式によって達成される。

【０００５】

【作用】本発明に係るスケジューリング方式において
は、複数の評価指標の各々に対応して設けた優先点テー
ブル等により、割り付け優先度の基となる優先点を自由
に任意の値に設定できるようになるので、割り付け優先
度の値を各評価指標の値のバランスを考慮した値にする
ことができ、一つのスケジューリング結果だけで、すべ
ての評価指標の値を良好にすることができるようにな
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。以下に説明する実施例においては、本発明
を製造業等において一般的な工程スケジューリング業務
に適用した場合を例として説明する。本実施例に示す工
程スケジューリング業務は、装置の負荷平準化と段取り
替え回数の削減の２点を目標としている。従って、評価
指標は、装置負荷のばらつき度と、段取り替えの合計時
間である。図２は、本発明の一実施例に係る計画作成装
置１の入出力関連図である。計画作成装置１は、注文デ
ータ２および装置データ３を入力し、注文を装置に割り
付け、最後に結果を割り付け結果４として出力する。割
り付けの途中結果は、計画作成装置１の主記憶装置５に
展開し管理されており、割り付けの途中結果を逐次ディ
スプレイ６のガントチャートに表示する。ガントチャー
トは、横軸が時間、縦軸が装置で構成されるスケジュー
リング結果を表示するための図で、計画業務ではごく一
般的に利用されている。図３に、まだ何も割り付けられ
ていない状態のガントチャートを示す。本実施例では、
始業時間を８時、終業時間を残業時間を含めて２０時と
し、昼休みは考えないものとする。図４は、本実施例の
スケジューリング業務で対象とする、塗色済みプラスチ
ック板の製造工程を示すものである。無色プラスチック
板１１は、塗色工程１２を通り、塗色済みプラスチック
板１３として生産される。塗色工程１２には、それぞ
れ、装置(Ａ),装置(Ｂ),装置(Ｃ)と称する３台の塗色装
置１４,１５,１６があって、生産するプラスチック板の
品種によらず、いずれの装置でも塗色が可能である。

【０００７】前出の図２に示した注文データの内容を図
６に示す。図６中、製品名は生産するプラスチック板の
製品名を、製品色は製品に対応した塗装の色を、生産量
は生産する個数を、それぞれ表わしている。また、図２
の装置データの内容を図７に示す。装置名称は、図４の
塗色装置１４,１５,１６の名称を、装置能力は１時間当
たりに塗色できるプラスチック板の個数を、それぞれ表
わしている。装置能力はいずれの装置でも同一であるた
め、生産量と塗色作業時間は比例する。本実施例では、
塗色作業時間の長い製品を優先して割り付けるため、図
８のように生産量の多い順にデータをソートしておく。
次に、先に図３に示したガントチャート上に、図６の注
文データを割り付ける手順を、図１に示すフローチャー
トに従って説明する。ステップ21では、ジョブをリソー
スに割り付けた場合の割り付け優先度を計算する。通常
は、制約条件を満足する割り付け可能なジョブとリソー
スのすべての組み合せについて計算するが、本実施例で
はすべての製品がいずれの装置でも生産可能なので、制
約条件のチェックは省略している。割り付け優先度の計
算式としては、次のものを用いる。 割り付け優先度＝優先点Ｘ＋優先点Ｙ ・・・・(１) なお、式(１)中の優先点Ｘ，優先点Ｙは、いずれも優
先点テーブルから参照する値であり、優先点Ｘは装置の
負荷平準化に関する優先度を表わし、優先点Ｙは段取り
替え時間の削減に関する優先度を表わしている。優先点
Ｘを参照する優先点テーブルＸを図９に、優先点Ｙを参
照する優先点テーブルＹを図１０に、それぞれ示す。

【０００８】図９の優先点テーブルＸでは、装置の割り
付け済み時間の合計に応じて優先点Ｘが決まる。例え
ば、装置の割り付け済み時間が６時間の場合、優先点Ｘ
は８０点となる。図１０の優先点テーブルＹでは、割り
付ける製品の色と、割り付ける装置上で前に割り付けら
れている製品の色の関係に応じて優先点Ｙが決まる。優
先点Ｙは図１１に示す段取り時間テーブルの段取り替え
時間に対応しており、段取り替えが必要となる色の組み
合せでは優先度が低く、段取り替えが不要な色の組み合
せでは優先度が高く設定されている。例えば、装置に黄
色の製品が割り付けられていて、その後に青色の製品を
割り付ける場合、優先点は５点となる。上に示した式
(１)によって計算された、割り付け優先度の値を図１２
に示す。１回目の割り付けでは、どの製品をどの装置に
割り付ける場合も優先度が１１０になることを表わして
いる。次に、図１のステップ22では、計算された割り付
け優先度の中から最大値の組み合せを探して取り出す。
同一優先度の場合には、同一優先度の製品の中で塗色作
業時間の最も長い製品を選び、更に、選ばれた製品の中
で同一優先度がある場合には、装置番号の若い装置を選
ぶようにする。従って、図１２の例では、製品５と装置
１の組み合せを取り出すことになる。

【０００９】次に、ステップ23では、ステップ22で取り
出した組み合せの場合の塗色作業時間を計算する。作業
時間を求める計算式を以下に示す。 塗色作業時間＝生産量÷装置能力 ・・・・(２) 製品５と装置１の組み合せでは、装置能力が１時間当
たり１０個、生産量が６０個なので塗色作業時間は６時
間となる。次に、ステップ24では、ステップ22で取り出
した組み合せを図３に示したガントチャートへ割り付け
る。注文を装置に割り付ける場合、割り付ける装置の空
いている時間で最も早い時刻に割り付ける。従って、装
置１に製品５を塗装する作業を８時から１４時までの６
時間割り付ける。次に、ステップ25では、まだ割り付け
ていない注文データがあるか否かをチェックし、ある場
合は、ステップ21〜ステップ24を再度繰り返し、ない場
合はステップ26に進む。ここでは、まだ割り付けていな
い注文データが８件あるので、ステップ21〜ステップ24
を再度繰り返すことになる。この場合、ステップ21で割
り付け優先度を計算すると図１３のようになる。１回目
の割り付けで製品５が装置１に割り付けられたので、装
置１の割り付け優先度が低くなっている。ステップ22
で、割り付け優先度が最大の組み合せとして、製品１と
装置２の組み合せが取り出される。ステップ23で、塗色
作業時間を計算すると５時間となる。ステップ24で、装
置２に製品１を塗装する作業を８時から１３時までの５
時間割り付ける。

【００１０】ステップ25では、まだ割り付けられていな
い注文データが７件あるので、ステップ21〜ステップ24
を、再度繰り返すことになる。この場合、ステップ21で
割り付け優先度を計算すると図１４のようになる。２回
目の割り付けで製品１が装置２に割り付けられたもの
の、割り付け済み時間が５時間にしかならないので、装
置２の割り付け優先度は段取り替えの影響しか受けてい
ない。ステップ22で、割り付け優先度が最大の組み合せ
として、製品８と装置３の組み合せが取り出される。ス
テップ23で、塗色作業時間を計算すると４時間となる。
ステップ24で、装置３に製品８を塗装する作業を８時か
ら１２時までの４時間割り付ける。ステップ25では、ま
だ割り付けられていない注文データが６件あるので、ス
テップ21〜ステップ24を、再度繰り返すことになる。こ
の場合、ステップ21で割り付け優先度を計算すると図１
５のようになる。３回目の割り付けで製品８が装置３に
割り付けられたものの、割り付け済み時間が４時間にし
かならないので、装置３の割り付け優先度は段取り替え
の影響しか受けていない。ステップ22で、割り付け優先
度が最大の組み合せとして、製品９と装置３の組み合せ
が取り出される。ステップ23で、塗色作業時間を計算す
ると４時間となる。ステップ24で、装置３に製品９を塗
装する作業を１２時から１６時までの４時間割り付け
る。ステップ25では、まだ割り付けられていない注文デ
ータが５件あるので、ステップ21〜ステップ24を、再度
繰り返すことになる。この場合、ステップ21で割り付け
優先度を計算すると図１６のようになる。

【００１１】４回目の割り付けで製品９が装置３に割り
付けられたことにより、装置３の割り付け済み時間が８
時間になったので、装置３の割り付け優先度が低くなっ
ている。ステップ22で、割り付け優先度が最大の組み合
せとして、製品２と装置２の組み合せが取り出される。
ステップ23で、塗色作業時間を計算すると３時間とな
る。ステップ24で、装置２に製品２を塗装する作業を１
３時から１６時までの３時間割り付ける。ステップ25で
は、まだ割り付けられていない注文データが４件あるの
で、ステップ21〜ステップ24を、再度繰り返すことにな
る。この場合、ステップ21で割り付け優先度を計算する
と図１７のようになる。５回目の割り付けで製品２が装
置２に割り付けられたことにより、装置２の割り付け済
み時間が８時間になったので、装置２の割り付け優先度
が低くなっている。ステップ22で、割り付け優先度が最
大の組み合せとして、製品６と装置１の組み合せが取り
出される。ステップ23で、塗色作業時間を計算すると３
時間となる。ステップ24で、装置１に製品６を塗装する
作業を１４時から１７時までの３時間割り付ける。ステ
ップ25では、まだ割り付けられていない注文データが３
件あるので、ステップ21〜ステップ24を、再度繰り返す
ことになる。この場合、ステップ21で割り付け優先度を
計算すると図１８のようになる。６回目の割り付けで製
品６が装置１に割り付けられたことにより、装置１の割
り付け済み時間が９時間になったので、装置１の割り付
け優先度が低くなっている。ステップ22で、割り付け優
先度が最大の組み合せとして、製品３と装置２の組み合
せが取り出される。ステップ23で、塗色作業時間を計算
すると２時間となる。ステップ24で、装置２に製品３を
塗装する作業を１６時から１８時までの２時間割り付け
る。

【００１２】ステップ25では、まだ割り付けられていな
い注文データが２件あるので、ステップ21〜ステップ24
を、再度繰り返すことになる。この場合、ステップ21で
割り付け優先度を計算すると図１９のようになる。７回
目の割り付けで製品３が装置２に割り付けられたことに
より、装置２の割り付け済み時間が１０時間になったの
で、装置２の割り付け優先度が低くなっている。ステッ
プ22で、割り付け優先度が最大の組み合せとして、製品
７と装置１の組み合せが取り出される。ステップ23で、
塗色作業時間を計算すると１時間となる。ステップ24
で、装置１に製品７を塗装する作業を１７時から１８時
までの１時間割り付ける。ステップ25では、まだ割り付
けられていない注文データが１件あるので、ステップ21
〜ステップ24を、再度繰り返すことになる。この場合、
ステップ21で割り付け優先度を計算すると図２０のよう
になる。８回目の割り付けで製品７が装置１に割り付け
られたことにより、装置１の割り付け済み時間が１０時
間になったので、装置１の割り付け優先度が低くなって
いる。ステップ22で、割り付け優先度が最大の組み合せ
として、製品４と装置３の組み合せが取り出される。こ
のとき、装置３で前に割り付けられている製品９の色が
青色、取り出された製品４の色が赤色なので段取り替え
が発生している。ステップ23で、塗色作業時間を計算す
ると２時間となる。ステップ24で、図１１から青色の製
品から赤色の製品に切り替える場合の段取り替え時間は
６０分なので、装置３に製品４を塗装する作業を６０分
空けて１７時から１９時までの２時間割り付ける。ステ
ップ25では、まだ割り付けられていない注文データがな
くなったので、ステップ26へ移る。図１のステップ21〜
ステップ25までの繰り返しで割り付けられたガントチャ
ートを、図５に示す。

【００１３】ステップ26では、ステップ21〜ステップ25
までの繰り返しで割り付けられた最終結果を、図２の割
り付け結果４として出力する。出力された計画結果を、
前述の装置の負荷平準化と段取り替え回数の削減という
二つの評価指標で評価する。図５に示される如く、装置
１〜３の割り付け済み時間は３台とも１０時間であり、
いずれの装置にも均一に割り付けられており、装置の負
荷平準化は満足されている。また、図５中で、段取り替
えが発生しているケースは、装置３での１６時から１７
時までの１回だけと、必要最小限の回数で済んでおり、
段取り替え回数の削減に関しても満足されている。以上
説明した如く、本実施例に示したスケジューリング方式
では、装置の負荷平準化と段取り替え回数の削減という
二つの評価指標に対して、１回のスケジューリング結果
だけで二つの評価指標の値を良好にすることができる。
上記実施例では、１日分の工程スケジューリングを行う
例を示したが、何日分かをまとめてスケジューリングす
ることもある。この場合の工程スケジューリング業務
は、通常、納期遵守，装置の負荷平準化，段取り替え回
数の削減の３点を目標とし、評価指標は、納期遵守率，
装置負荷のバラツキ度，段取り替えの回数である。先に
図６に示した注文データに納期データを付加し、納期の
早い順にソートした後、以下、図１のフローチャートに
従って、ガントチャートに注文データを割り付けること
により、納期遵守，装置の負荷平準化，段取り替え回数
の削減という三つの評価指標に対して、１回のスケジュ
ーリング結果だけですべての評価指標の値を良好にする
ことができるようになる。

【００１４】上述の実施例での塗色済みのプラスチック
板の製造工程は、塗色工程のみであったが、他に仕上げ
工程等、複数の工程で構成される場合もある。工程が複
数になると、工程間の仕掛りを考慮する必要が生ずる。
仕掛りとは、ある工程で加工後、次工程での加工までの
待ち状態のことである。この場合の工程スケジューリン
グ業務は、通常、製品の工程間の待ち時間の最小化，装
置の負荷平準化，段取り替え回数の削減の３点を目標と
し、評価指標は、製品工程間待ち時間，装置負荷のバラ
ツキ度，段取り替えの回数である。製品の工程間の待ち
時間を小さくするためには、ある工程で加工後、次工程
で速やかに加工を開始できるようにスケジューリングす
る必要がある。このためには、図１のステップ21で、ジ
ョブをリソースに割り付ける場合の割り付け優先度の計
算を、次式で求めればよい。 割り付け優先度＝優先点Ｘ＋優先点Ｙ＋優先点Ｚ ・・・・(３) 式(３)中の優先点Ｘ，優先点Ｙはそれぞれ、前述の図
９，図１０の優先点テーブルから参照される値である。
優先点Ｚは、製品工程間待ち時間に関する優先度を表わ
し、割り付けようとしているジョブの開始時刻と前工程
の終了時刻の時間差に応じて、優先点が変化する優先点
テーブルから値を参照するものである。これにより、製
品の工程間の待ち時間の最小化，装置の負荷平準化，段
取り替え回数の削減という３つの評価指標に対して、１
回のスケジューリング結果だけで、すべての評価指標の
値を良好にすることができるようになる。また、上記実
施例においては、割り付け優先度の計算で優先点を優先
点テーブルから求めるようにしていたが、評価指標に関
連する値を入力とする関数の出力値を優先点とすること
も可能である。ここで、評価指標に関連する値とは、例
えば、図９の装置の負荷平準化に関する優先点テーブル
では、割り付け済み時間に該当する。優先点テーブルを
関数化することにより、優先点を高速に計算することが
可能になり、割り付け処理が優先点テーブルの場合より
高速化されるという効果が得られる。

【００１５】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、スケジューリング結果の評価指標が複数になった
場合にも、すべての評価指標の値を均一に良好な値とす
ることが可能なスケジューリング方式を実現できるとい
う顕著な効果を奏するものである。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る計画作成装置の動作を
示すフローチャートである。

【図２】実施例に係る計画作成装置の入出力関連図であ
る。

【図３】未割り付状態のガントチャートの構成を示す図
である。

【図４】実施例のスケジューリング業務で対象とする塗
色済みプラスチック板の製造工程を示す図である。

【図５】計画結果を表示したガントチャートを示す図で
ある。

【図６】注文データの例を示す図である。

【図７】装置データの例を示す図である。

【図８】生産量の多い順にソートした注文データを示す
図である。

【図９】優先点Ｘを参照するテーブルＸを示す図であ
る。

【図１０】優先点Ｙを参照するテーブルＹを示す図であ
る。

【図１１】段取り替え時間を示す段取り時間テーブルの
図である。

【図１２】割り付け優先度計算結果(１回目)を示す図で
ある。

【図１３】割り付け優先度計算結果(２回目)を示す図で
ある。

【図１４】割り付け優先度計算結果(３回目)を示す図で
ある。

【図１５】割り付け優先度計算結果(４回目)を示す図で
ある。

【図１６】割り付け優先度計算結果(５回目)を示す図で
ある。

【図１７】割り付け優先度計算結果(６回目)を示す図で
ある。

【図１８】割り付け優先度計算結果(７回目)を示す図で
ある。

【図１９】割り付け優先度計算結果(８回目)を示す図で
ある。

【図２０】割り付け優先度計算結果(９回目)を示す図で
ある。

【符号の説明】

１：計画作成装置、２：注文データ、３：装置データ、
４：割り付け結果、５：主記憶装置、６：ディスプレ
イ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数のジョブデータを入力する手段と、
   入力したジョブデータを一つのリソースへ割り付ける手
   段と、割り付けた結果を出力する手段を有する計画作成
   装置において、複数の評価指標の各々に対応して設定し
   た優先点を基に計算される割り付け優先度に基づいてジ
   ョブデータをリソースへ割り付けることを特徴とするス
   ケジューリング方式。