JPH086632A - ジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方法 - Google Patents
ジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方法Info
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- JPH086632A JPH086632A JP15955394A JP15955394A JPH086632A JP H086632 A JPH086632 A JP H086632A JP 15955394 A JP15955394 A JP 15955394A JP 15955394 A JP15955394 A JP 15955394A JP H086632 A JPH086632 A JP H086632A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
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- Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control By Computers (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジョブ・ショップ工場において、ロット単位
までの正確な物流計算に基づいた工程スケジューリング
が行え、しかも最適なスケジューリングを行うためのス
ケジュールパターンの作成を目的とする工程処理順序の
策定方法を提供する。 【構成】 ジョブ・ショップ工場における各工程につい
て、各ロット単位で物流・仕掛りのシミュレーションを
行いながら、ロット単位の工程処理順序の最適化策定方
法であって、離散事象シミュレーション１４を用いた所
定の優先規則に基づいて選択するディスパッチング法に
よってロット単位の工程処理順序の初期解１７を作成
し、更に該初期解を反復改善法によって最適に近い解２
１に改善する。
までの正確な物流計算に基づいた工程スケジューリング
が行え、しかも最適なスケジューリングを行うためのス
ケジュールパターンの作成を目的とする工程処理順序の
策定方法を提供する。 【構成】 ジョブ・ショップ工場における各工程につい
て、各ロット単位で物流・仕掛りのシミュレーションを
行いながら、ロット単位の工程処理順序の最適化策定方
法であって、離散事象シミュレーション１４を用いた所
定の優先規則に基づいて選択するディスパッチング法に
よってロット単位の工程処理順序の初期解１７を作成
し、更に該初期解を反復改善法によって最適に近い解２
１に改善する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多数の仕事（例えば、
ロット）を多数の工程を経て製造する場合に、最適なジ
ョブ・ショップ工場における工程毎の処理順序の策定方
法に関する。
ロット）を多数の工程を経て製造する場合に、最適なジ
ョブ・ショップ工場における工程毎の処理順序の策定方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数のロットを多数の工程を経て生産し
ようとする場合、生産スケジュール（一般には、ジョブ
・ショップスケジュールと言われる）を立てる必要があ
り、これによって、生産品種・数量を能率・納期・コス
ト等の多目的関数を最大にするべく、適当なシミュレー
ションを行って作業順位を決めている。前記スケジュー
リングの作業を行うに当たり、最も有効な順列を求める
には、全てのロット（ｎとする）に対し、全ての工程
（ｍとする）を当たり、これをコンピュータによって計
算し最適な順列を探せば良いが、その組合せが（ｎ！）
mであり、コンピュータが一つの順列の有効性を計算す
るのに極めて短時間であってもロット数、工程数が多い
場合は極めて莫大な時間がかかり実施不能である。そこ
で、従来はスケジューラーの知識と経験に基づき、多数
のロットをグループに分け、各工程の大まかな作業負荷
を考慮してロットグループの順番を決めて行っていた。
ようとする場合、生産スケジュール（一般には、ジョブ
・ショップスケジュールと言われる）を立てる必要があ
り、これによって、生産品種・数量を能率・納期・コス
ト等の多目的関数を最大にするべく、適当なシミュレー
ションを行って作業順位を決めている。前記スケジュー
リングの作業を行うに当たり、最も有効な順列を求める
には、全てのロット（ｎとする）に対し、全ての工程
（ｍとする）を当たり、これをコンピュータによって計
算し最適な順列を探せば良いが、その組合せが（ｎ！）
mであり、コンピュータが一つの順列の有効性を計算す
るのに極めて短時間であってもロット数、工程数が多い
場合は極めて莫大な時間がかかり実施不能である。そこ
で、従来はスケジューラーの知識と経験に基づき、多数
のロットをグループに分け、各工程の大まかな作業負荷
を考慮してロットグループの順番を決めて行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例に係る工程処理順序の策定方法では、スケジューラ
ーの知識と経験に基づいて適当にシミュレーティングを
行いながら作成していたので、ロット数、工程数が多い
場合には作成に３〜４日もかかり、更にはハンド作業の
ため、大まかなロットグループの物流シミュレーション
と仕掛り在庫計算が限界であり、ロット単位の正確な物
流計算に基づいたスケジューリングの作成は困難であっ
た。また、ハンド作業であるので、多数のスケジュール
パターンの作成は困難であり、結果として効率的な製造
時間の短縮が図れず、生産設備の稼働率が悪くなる場合
があるという問題点があった。本発明はかかる事情に鑑
みてなされたもので、従来、単独では知られているディ
スパッチング法、離散事象シミューレーション、最適化
法等の原理を有機的に組み合わせて、ロット単位までの
正確な物流計算に基づいた工程スケジューリングが行
え、しかも最適なスケジューリングを行うためのスケジ
ュールパターンの作成を目的とするジョブ・ショップ工
場における工程処理順序の策定方法を提供することを目
的とする。
来例に係る工程処理順序の策定方法では、スケジューラ
ーの知識と経験に基づいて適当にシミュレーティングを
行いながら作成していたので、ロット数、工程数が多い
場合には作成に３〜４日もかかり、更にはハンド作業の
ため、大まかなロットグループの物流シミュレーション
と仕掛り在庫計算が限界であり、ロット単位の正確な物
流計算に基づいたスケジューリングの作成は困難であっ
た。また、ハンド作業であるので、多数のスケジュール
パターンの作成は困難であり、結果として効率的な製造
時間の短縮が図れず、生産設備の稼働率が悪くなる場合
があるという問題点があった。本発明はかかる事情に鑑
みてなされたもので、従来、単独では知られているディ
スパッチング法、離散事象シミューレーション、最適化
法等の原理を有機的に組み合わせて、ロット単位までの
正確な物流計算に基づいた工程スケジューリングが行
え、しかも最適なスケジューリングを行うためのスケジ
ュールパターンの作成を目的とするジョブ・ショップ工
場における工程処理順序の策定方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策
定方法は、ジョブ・ショップ工場における各工程につい
て、各ロット単位で物流・仕掛りのシミュレーションを
行いながら、ロット単位の工程処理順序の最適化策定方
法であって、離散事象シミュレーションを用いた所定の
優先規則に基づいて選択するディスパッチング法によっ
てロット単位の工程処理順序の初期解を作成し、更に該
初期解を反復改善法によって最適に近い解に改善するよ
うに構成されている。請求項２記載のジョブ・ショップ
工場における工程処理順序の策定方法は、請求項１記載
の策定方法において、前記所定の優先規則として、ルー
ル階層テーブル形式に表現され、該策定方法のスケジュ
ーリング基本ロジックと、構造上分離された評価関数を
使用している。そして、請求項３記載のジョブ・ショッ
プ工場における工程処理順序の策定方法は、請求項１又
は２記載の策定方法において、前記初期解を改善する反
復改善法として、反復挿入法を使用して構成されてい
る。
記載のジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策
定方法は、ジョブ・ショップ工場における各工程につい
て、各ロット単位で物流・仕掛りのシミュレーションを
行いながら、ロット単位の工程処理順序の最適化策定方
法であって、離散事象シミュレーションを用いた所定の
優先規則に基づいて選択するディスパッチング法によっ
てロット単位の工程処理順序の初期解を作成し、更に該
初期解を反復改善法によって最適に近い解に改善するよ
うに構成されている。請求項２記載のジョブ・ショップ
工場における工程処理順序の策定方法は、請求項１記載
の策定方法において、前記所定の優先規則として、ルー
ル階層テーブル形式に表現され、該策定方法のスケジュ
ーリング基本ロジックと、構造上分離された評価関数を
使用している。そして、請求項３記載のジョブ・ショッ
プ工場における工程処理順序の策定方法は、請求項１又
は２記載の策定方法において、前記初期解を改善する反
復改善法として、反復挿入法を使用して構成されてい
る。
【０００５】
【作用】請求項１〜３記載のジョブ・ショップ工場にお
ける工程処理順序の策定方法は、各工程の処理時間が不
等時間間隔でないことから、離散事象シミュレーション
を用い、ある工程における次処理のロットを選択する場
合、待ち行列内に格納された１又は２以上のロットか
ら、優先規則に基づいて選択するディスパッチング法に
よって選択するもので、順列組合せ等による多数回の演
算を行うことなく効率的にシミュレーションの解が得ら
れる。以上の処理によって初期解が得られるが、これは
最適解である保証はないので、反復改善法を用いて、例
えば、各工程に入れるロットの入替え等を行って別の処
理手順を作り更に離散事象シミュレーションを用いた所
定の優先規則に基づいて選択するディスパッチング法に
よって、２番目の解を得、この反復挿入法を繰り返して
ｎ番目までの解を得る。そして、これらのｎ個の解を比
較して、より最適に近い工程処理順序を得る。特に、請
求項２記載のジョブ・ショップ工場における工程処理順
序の策定方法においては、優先規則としては、ルール階
層テーブル形式に表現されているので、強い制約と、そ
れぞれの強い制約内にある弱い制約とに区別でき、ロッ
トの選択を一定の順序を設けて効率的に選択できる。そ
して、該優先規則は、スケジューリング基本ロジックと
構造上分離された評価関数を使用しているので、目的、
用途に応じて独立に変えることができ、これによってス
ケジューリング基本ロジックの汎用性が向上し、更には
優先規則の変更が容易となる。請求項３記載のジョブ・
ショップ工場における工程処理順序の策定方法において
は、前記初期解を改善する反復改善法として反復挿入法
（即ち、ある順序Ａを構成している要素を１つ削除して
順序Ｂを得、削除した要素を順序Ｂの挿入可能な場所に
挿入して順列Ｃを得る方法）を使用しているので、順列
組合せによる場合よりも比較的少ない回数で解の作成が
可能となり、より短時間で最適に近い解を得ることがで
きる。そして、ジョブ・ショップ工場における工程処理
順序の策定方法においては、前記離散事象シミュレーシ
ョンにイベント駆動シミュレーションを用い、各工程に
作業中の場所（箱）と待ち行列の場所（箱）をそれぞれ
設け、新たに発生する事象を作業完了イベントと作業可
能イベントとに分けて区別し、新たに発生する事象が作
業完了イベントの場合には、該当工程に設けられ前記作
業中の場所から該当ロットを取り出しているので、その
部分の工程が次のロットの処理が可能となっていること
を示し、更に新たに発生する事象が作業可能イベントの
場合には、該当工程の待ち行列の場所に優先規則に基づ
き該当ロットを格納するようにしているので、多数のロ
ットの工程への割付が行える。
ける工程処理順序の策定方法は、各工程の処理時間が不
等時間間隔でないことから、離散事象シミュレーション
を用い、ある工程における次処理のロットを選択する場
合、待ち行列内に格納された１又は２以上のロットか
ら、優先規則に基づいて選択するディスパッチング法に
よって選択するもので、順列組合せ等による多数回の演
算を行うことなく効率的にシミュレーションの解が得ら
れる。以上の処理によって初期解が得られるが、これは
最適解である保証はないので、反復改善法を用いて、例
えば、各工程に入れるロットの入替え等を行って別の処
理手順を作り更に離散事象シミュレーションを用いた所
定の優先規則に基づいて選択するディスパッチング法に
よって、２番目の解を得、この反復挿入法を繰り返して
ｎ番目までの解を得る。そして、これらのｎ個の解を比
較して、より最適に近い工程処理順序を得る。特に、請
求項２記載のジョブ・ショップ工場における工程処理順
序の策定方法においては、優先規則としては、ルール階
層テーブル形式に表現されているので、強い制約と、そ
れぞれの強い制約内にある弱い制約とに区別でき、ロッ
トの選択を一定の順序を設けて効率的に選択できる。そ
して、該優先規則は、スケジューリング基本ロジックと
構造上分離された評価関数を使用しているので、目的、
用途に応じて独立に変えることができ、これによってス
ケジューリング基本ロジックの汎用性が向上し、更には
優先規則の変更が容易となる。請求項３記載のジョブ・
ショップ工場における工程処理順序の策定方法において
は、前記初期解を改善する反復改善法として反復挿入法
（即ち、ある順序Ａを構成している要素を１つ削除して
順序Ｂを得、削除した要素を順序Ｂの挿入可能な場所に
挿入して順列Ｃを得る方法）を使用しているので、順列
組合せによる場合よりも比較的少ない回数で解の作成が
可能となり、より短時間で最適に近い解を得ることがで
きる。そして、ジョブ・ショップ工場における工程処理
順序の策定方法においては、前記離散事象シミュレーシ
ョンにイベント駆動シミュレーションを用い、各工程に
作業中の場所（箱）と待ち行列の場所（箱）をそれぞれ
設け、新たに発生する事象を作業完了イベントと作業可
能イベントとに分けて区別し、新たに発生する事象が作
業完了イベントの場合には、該当工程に設けられ前記作
業中の場所から該当ロットを取り出しているので、その
部分の工程が次のロットの処理が可能となっていること
を示し、更に新たに発生する事象が作業可能イベントの
場合には、該当工程の待ち行列の場所に優先規則に基づ
き該当ロットを格納するようにしているので、多数のロ
ットの工程への割付が行える。
【０００６】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係るジョブ・シ
ョップ工場における工程処理順序の策定方法を適用した
スケジューリングシステムの概略構成図、図２はスケジ
ューリング基本ロジックの流れの一例を示すフロー図、
図３は処理工程の説明図、図４は仕掛り状況の説明図、
図５は作業内容の説明図、図６（Ａ）、図７（Ｂ）、図
８（Ｃ）、（Ｄ）はライン型シミュレーションの説明
図、図９〜図２０はイベント駆動シミュレーションの説
明図、図２１は優先順位規則の説明図である。なお、図
６（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ｃ）、（Ｄ）の横軸は時
間を表す。
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係るジョブ・シ
ョップ工場における工程処理順序の策定方法を適用した
スケジューリングシステムの概略構成図、図２はスケジ
ューリング基本ロジックの流れの一例を示すフロー図、
図３は処理工程の説明図、図４は仕掛り状況の説明図、
図５は作業内容の説明図、図６（Ａ）、図７（Ｂ）、図
８（Ｃ）、（Ｄ）はライン型シミュレーションの説明
図、図９〜図２０はイベント駆動シミュレーションの説
明図、図２１は優先順位規則の説明図である。なお、図
６（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ｃ）、（Ｄ）の横軸は時
間を表す。
【０００７】図１に示すように、本発明の一実施例に係
るジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方
法のスケジューリングシステムは、コンピュータ処理さ
れる初期解構築フェーズ１０と、初期解改善フェーズ１
１とを有している。前記初期解構築フェーズ１０には、
図２に示すスケジューリング基本ロジック１２を有し、
種々の工程に対する複数のロット（ジョブの一例）の割
り付けを、ライン型シミュレーション１３と、イベント
駆動シミュレーション（離散事象シミュレーション）１
４とによってスケジューリング解を見つけ、これらを各
グループ（Ｐ、Ｑ、Ｒ）毎に処理して部分最適解１５を
作成するようになっている。なお、ここで、イベント駆
動シミュレーション１４を行う場合には、各ロットの選
択にジョブ評価関数（図２１参照）を使用し、ディスパ
ッチング法によって適宜選択している。
るジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方
法のスケジューリングシステムは、コンピュータ処理さ
れる初期解構築フェーズ１０と、初期解改善フェーズ１
１とを有している。前記初期解構築フェーズ１０には、
図２に示すスケジューリング基本ロジック１２を有し、
種々の工程に対する複数のロット（ジョブの一例）の割
り付けを、ライン型シミュレーション１３と、イベント
駆動シミュレーション（離散事象シミュレーション）１
４とによってスケジューリング解を見つけ、これらを各
グループ（Ｐ、Ｑ、Ｒ）毎に処理して部分最適解１５を
作成するようになっている。なお、ここで、イベント駆
動シミュレーション１４を行う場合には、各ロットの選
択にジョブ評価関数（図２１参照）を使用し、ディスパ
ッチング法によって適宜選択している。
【０００８】前記複数の部分最適解１５はそれぞれ独立
に作成されるので、部分解評価関数１６で、これらのグ
ループＰ、Ｑ、Ｒの順位を特定の評価関数に基づいて決
めている。即ち、具体的には、先ず１番目のグループを
決定するのであるが、１番目のグループとして独立にス
ケジューリングされたグループＰ、Ｑ、Ｒそれぞれの独
立解の中から特定の評価基準に基づいて判断して１番目
のグループを決定する。例えば、それがＰの場合、２番
目のグループとして残りのＱ、ＲについてＰの結果に対
して独立にスケジューリングを行い、それぞれの独立解
の中から前述と同様の特定の評価基準に基づき判断し
て、２番目のグループを決定する。そして、一般的には
グループ数がｎの場合には、以下同様にｎ番目までのグ
ループを逐次決定する。ここで、初期スケジュール解１
７の分析を行い、更に向上させるためにジョブ評価関数
を考察し、新たな評価関数を指定することもできる。
に作成されるので、部分解評価関数１６で、これらのグ
ループＰ、Ｑ、Ｒの順位を特定の評価関数に基づいて決
めている。即ち、具体的には、先ず１番目のグループを
決定するのであるが、１番目のグループとして独立にス
ケジューリングされたグループＰ、Ｑ、Ｒそれぞれの独
立解の中から特定の評価基準に基づいて判断して１番目
のグループを決定する。例えば、それがＰの場合、２番
目のグループとして残りのＱ、ＲについてＰの結果に対
して独立にスケジューリングを行い、それぞれの独立解
の中から前述と同様の特定の評価基準に基づき判断し
て、２番目のグループを決定する。そして、一般的には
グループ数がｎの場合には、以下同様にｎ番目までのグ
ループを逐次決定する。ここで、初期スケジュール解１
７の分析を行い、更に向上させるためにジョブ評価関数
を考察し、新たな評価関数を指定することもできる。
【０００９】前記初期スケジュール解１７によって決定
されたグループの順位は、ジョブ評価関数を用いたディ
スパッチング法によって決められたので、容易に初期ス
ケジュール解が得られるが、全ての場合についてスケジ
ューリングを検討しているわけではない。そこで、次の
初期解改善フェーズ１１においては、反復改善法を用
い、前記グループＰ、Ｑ、Ｒの順位を一つずつ入れ換え
て（即ち、ＰＲＱ、ＱＰＲ、ＱＲＰ、ＲＰＱの順位）に
ついてスケジュール解を作成する。この場合、まず解変
更モジュール１８において異なるグループの組合せを検
討し、それぞれについて前記スケジューリング基本ロジ
ック１２を用いて、ジョブ評価関数を考慮してディスパ
ッチング法を用いるイベント駆動シミュレーションによ
って各ロットの順位を決定し、それぞれの新規スケジュ
ール解１９を作成する。これによって、前記初期スケジ
ュール解１７の他に多数の新規スケジュール解１９が作
成されることになる。
されたグループの順位は、ジョブ評価関数を用いたディ
スパッチング法によって決められたので、容易に初期ス
ケジュール解が得られるが、全ての場合についてスケジ
ューリングを検討しているわけではない。そこで、次の
初期解改善フェーズ１１においては、反復改善法を用
い、前記グループＰ、Ｑ、Ｒの順位を一つずつ入れ換え
て（即ち、ＰＲＱ、ＱＰＲ、ＱＲＰ、ＲＰＱの順位）に
ついてスケジュール解を作成する。この場合、まず解変
更モジュール１８において異なるグループの組合せを検
討し、それぞれについて前記スケジューリング基本ロジ
ック１２を用いて、ジョブ評価関数を考慮してディスパ
ッチング法を用いるイベント駆動シミュレーションによ
って各ロットの順位を決定し、それぞれの新規スケジュ
ール解１９を作成する。これによって、前記初期スケジ
ュール解１７の他に多数の新規スケジュール解１９が作
成されることになる。
【００１０】そして、経営戦略等によって指定されるス
ケジュール目的関数２０（例えば、リードタイム最小、
稼働率最大、在庫を減らすための仕掛り最小）に応じ
て、初期スケジュール解１７及び多数の新規スケジュー
ル解１９を選択し、改善スケジュール解２１が選択され
る。以上の処理は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（ハ
ードディスクを含む）、これらのインターフェイス、キ
ーボード、ディスプレイ及びプリンターを備えた図示し
ないコンピュータによって処理され、前記ＲＯＭに図１
及び図２に示すフローのプログラムが記載されている。
以上において、本発明の実施例の概略を説明したので、
不足する部分に具体例を挙げながら以下に更に説明す
る。
ケジュール目的関数２０（例えば、リードタイム最小、
稼働率最大、在庫を減らすための仕掛り最小）に応じ
て、初期スケジュール解１７及び多数の新規スケジュー
ル解１９を選択し、改善スケジュール解２１が選択され
る。以上の処理は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（ハ
ードディスクを含む）、これらのインターフェイス、キ
ーボード、ディスプレイ及びプリンターを備えた図示し
ないコンピュータによって処理され、前記ＲＯＭに図１
及び図２に示すフローのプログラムが記載されている。
以上において、本発明の実施例の概略を説明したので、
不足する部分に具体例を挙げながら以下に更に説明す
る。
【００１１】初期解構築フェーズ１０において、グルー
プＰ、Ｑ、Ｒの部分最適解を作成する場合に、ジョブ評
価関数を用いたディスパッチング法によってグループ内
の各ロットを各工程に当て嵌めることになる。例えば、
シームレスの中径管の工場においては、図３に示すよう
に圧延工程、ＩＱ工程（焼入れ）、ＩＴ工程（焼き戻
し）及びオン精整工程（水圧検査）からなる処理工程が
あり、これらの工程処理を、それぞれ複数のロットを有
するグループＰ、Ｑ、Ｒの中径管が通過するが、今グル
ープＰ（Ｑ、Ｒも同様）について具体的な処理方法を検
討する。前記グループＰには表１に示すようなロット１
〜４があり、前記各工程の仕掛り状況を図４に示す通り
とし、各ロット１〜４をそれぞれ独立に前記処理工程に
て処理した場合の条件を図５に示す。
プＰ、Ｑ、Ｒの部分最適解を作成する場合に、ジョブ評
価関数を用いたディスパッチング法によってグループ内
の各ロットを各工程に当て嵌めることになる。例えば、
シームレスの中径管の工場においては、図３に示すよう
に圧延工程、ＩＱ工程（焼入れ）、ＩＴ工程（焼き戻
し）及びオン精整工程（水圧検査）からなる処理工程が
あり、これらの工程処理を、それぞれ複数のロットを有
するグループＰ、Ｑ、Ｒの中径管が通過するが、今グル
ープＰ（Ｑ、Ｒも同様）について具体的な処理方法を検
討する。前記グループＰには表１に示すようなロット１
〜４があり、前記各工程の仕掛り状況を図４に示す通り
とし、各ロット１〜４をそれぞれ独立に前記処理工程に
て処理した場合の条件を図５に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】このロット１〜４の前提条件は、作業効
率を向上させるためロット全体の作業完了を待たずに、
最小作業単位（パイプ１本）、次工程に流すオーバラッ
ピング方式であり、各工程の最小処理時間は１時間とし
ている。連続的に作業を行わせるのが好ましいので、
処理能力の速いオン精整工程は、ＩＴ工程の最後に合わ
せて処理時間を遅らせる。前工程を固定すると、次工
程は図５（Ｃ）に示すように、右側にはスライド可能で
あるが、左側にはスライド不可能である。また、当然右
方向のスライドによって次工程の作業開始時刻はスライ
ドする。これらの条件は前記コンピュータに入力されて
いる。
率を向上させるためロット全体の作業完了を待たずに、
最小作業単位（パイプ１本）、次工程に流すオーバラッ
ピング方式であり、各工程の最小処理時間は１時間とし
ている。連続的に作業を行わせるのが好ましいので、
処理能力の速いオン精整工程は、ＩＴ工程の最後に合わ
せて処理時間を遅らせる。前工程を固定すると、次工
程は図５（Ｃ）に示すように、右側にはスライド可能で
あるが、左側にはスライド不可能である。また、当然右
方向のスライドによって次工程の作業開始時刻はスライ
ドする。これらの条件は前記コンピュータに入力されて
いる。
【００１４】まず、スケジューリング基本ロジック１２
においては、第１工程（圧延工程）の投入順を決定する
ために、図６（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ｃ）、（Ｄ）
に示すように、ライン型シミュレーション１３を用い
て、最初に各ロット１〜４の全作業を各工程に割り付け
てみる。そして、工程に隙間（即ち、材欠時間）がない
ものを探す。図６（Ａ）においては、ロット１〜４を仕
掛りに割り付けると、ロット３、４については材欠が生
じ、ロット１、２については材欠は生じないが、処理時
間の合計が最大なロット１を採用する。
においては、第１工程（圧延工程）の投入順を決定する
ために、図６（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ｃ）、（Ｄ）
に示すように、ライン型シミュレーション１３を用い
て、最初に各ロット１〜４の全作業を各工程に割り付け
てみる。そして、工程に隙間（即ち、材欠時間）がない
ものを探す。図６（Ａ）においては、ロット１〜４を仕
掛りに割り付けると、ロット３、４については材欠が生
じ、ロット１、２については材欠は生じないが、処理時
間の合計が最大なロット１を採用する。
【００１５】次に、図７（Ｂ）において残ったロット２
〜４を割り付けするが、材欠がないロット２を採用す
る。図８（Ｃ）においては、残ったロット３、４を割り
付けると、共に材欠が生じるので、処理時間が最大のロ
ット３を採用する。次に、図８（Ｄ）において、ロット
４を割り付け一応ガント・チャートが完成し、これによ
って第１工程（圧延工程）の投入順序が一応決定する。
以上の処理も前記ＲＯＭに記載されている。なお、この
ライン型シミュレーション１３においては、材欠時間
が短いこと、処理時間の合計が最大であることを判断
してロットを選択したが、他の要件を採用してもよく、
これらはスケジューラーによって決められる。
〜４を割り付けするが、材欠がないロット２を採用す
る。図８（Ｃ）においては、残ったロット３、４を割り
付けると、共に材欠が生じるので、処理時間が最大のロ
ット３を採用する。次に、図８（Ｄ）において、ロット
４を割り付け一応ガント・チャートが完成し、これによ
って第１工程（圧延工程）の投入順序が一応決定する。
以上の処理も前記ＲＯＭに記載されている。なお、この
ライン型シミュレーション１３においては、材欠時間
が短いこと、処理時間の合計が最大であることを判断
してロットを選択したが、他の要件を採用してもよく、
これらはスケジューラーによって決められる。
【００１６】次の処理は、前記ＲＯＭに記載されたイベ
ント駆動シミュレーション１４によって処理を行う。イ
ベント駆動シミュレーション１４は、図９〜図２０に例
を示すように、各工程を「作業中の箱」と、「待ち行列
の箱」で表現する。また、「作業中の箱」にはシミュレ
ーション途上の時刻で作業をしているロット（ジョブ）
が格納され、「待ち行列の箱」には前記時刻で作業を開
始できるロットが格納されている。そして、イベント
（事象）はそのタイプと時刻で表現し、タイプにはその
時刻に現作業ロットが処理を完了することを意味する作
業完了イベントと、ある工程に対してその時刻に作業が
できることを意味する作業可能イベントがある。この２
種類のイベント群を時系列に管理し（イベントテーブ
ル）、最も現在に近い未来のイベントから順次、作業完
了イベントの場合には該当工程の「作業中の箱」からロ
ットを取り出し、作業可能イベントの場合には該当工程
の「待ち行列の箱」の中にロットを格納する（以下、こ
れをイベント処理という）。
ント駆動シミュレーション１４によって処理を行う。イ
ベント駆動シミュレーション１４は、図９〜図２０に例
を示すように、各工程を「作業中の箱」と、「待ち行列
の箱」で表現する。また、「作業中の箱」にはシミュレ
ーション途上の時刻で作業をしているロット（ジョブ）
が格納され、「待ち行列の箱」には前記時刻で作業を開
始できるロットが格納されている。そして、イベント
（事象）はそのタイプと時刻で表現し、タイプにはその
時刻に現作業ロットが処理を完了することを意味する作
業完了イベントと、ある工程に対してその時刻に作業が
できることを意味する作業可能イベントがある。この２
種類のイベント群を時系列に管理し（イベントテーブ
ル）、最も現在に近い未来のイベントから順次、作業完
了イベントの場合には該当工程の「作業中の箱」からロ
ットを取り出し、作業可能イベントの場合には該当工程
の「待ち行列の箱」の中にロットを格納する（以下、こ
れをイベント処理という）。
【００１７】以上の処理を、図２を参照しながら説明す
ると、ライン型シミュレーション１３によって、決定さ
れた第１工程のロット投入順位を図９に示すように、イ
ベント処理の「待ち行列の箱」に格納する（ステップＳ
１）。次に、前記した手順に従いイベント処理を行う
（ステップＳ２）。そして、「作業中の箱」が空か否か
を判断して（ステップＳ３）、空の場合には「待ち行列
の箱」に１つ以上のロットがあるか否かを判断する（ス
テップＳ４）。そして、「待ち行列の箱」に１つ以上の
ロットがある場合には、優先規則（ジョブ評価関数）に
基づくディスパッチング法によってその工程で処理する
ロットを選択する（ステップＳ５）。
ると、ライン型シミュレーション１３によって、決定さ
れた第１工程のロット投入順位を図９に示すように、イ
ベント処理の「待ち行列の箱」に格納する（ステップＳ
１）。次に、前記した手順に従いイベント処理を行う
（ステップＳ２）。そして、「作業中の箱」が空か否か
を判断して（ステップＳ３）、空の場合には「待ち行列
の箱」に１つ以上のロットがあるか否かを判断する（ス
テップＳ４）。そして、「待ち行列の箱」に１つ以上の
ロットがある場合には、優先規則（ジョブ評価関数）に
基づくディスパッチング法によってその工程で処理する
ロットを選択する（ステップＳ５）。
【００１８】優先規則は、縦・横の２次元マトリックス
構造に表現され、各マスに１つの判断基準（ルール）を
設定する。横階層（列）には特別な０列が存在して、１
つ又は２つ以上のルールを設定できる。これはスケジュ
ーリング上強い制約（優先規則）に使用される。１列以
降は、１列に１ルールの設定を行う。これはスケージュ
ーリング上弱い制約（優先規則）に使用される。また、
優先規則が適用されるユニットは、行単位に行う。例え
ば、図２１に示すように１行０列にはＡ、Ｂ、Ｃのルー
ルが存在する。先ず、ある候補群に対して、Ａ且つＢ且
つＣの条件で候補を絞り込む。その結果、満足する候補
が１つ以上あれば、１行１列のルールで更に絞り込む。
更に、満足する候補が１つ以上であれば、同様に１行２
列、３列、・・・のルールで満足する候補が１つになる
迄、逐次該当ルールで絞り込んでいく。また、１行０列
のＡ且つＢ且つＣの条件で満足する候補が０個の場合
は、行を２行目に移行して同様に絞り込んでいく。例え
ば、図２１では２行目はルールＣを緩和している。詳細
なルール階層制御パターンを表２に示す。なお、この優
先規則は、予めコンピュータに登録されて、自動的にイ
ベント駆動型シミュレーションを行うようになってい
る。
構造に表現され、各マスに１つの判断基準（ルール）を
設定する。横階層（列）には特別な０列が存在して、１
つ又は２つ以上のルールを設定できる。これはスケジュ
ーリング上強い制約（優先規則）に使用される。１列以
降は、１列に１ルールの設定を行う。これはスケージュ
ーリング上弱い制約（優先規則）に使用される。また、
優先規則が適用されるユニットは、行単位に行う。例え
ば、図２１に示すように１行０列にはＡ、Ｂ、Ｃのルー
ルが存在する。先ず、ある候補群に対して、Ａ且つＢ且
つＣの条件で候補を絞り込む。その結果、満足する候補
が１つ以上あれば、１行１列のルールで更に絞り込む。
更に、満足する候補が１つ以上であれば、同様に１行２
列、３列、・・・のルールで満足する候補が１つになる
迄、逐次該当ルールで絞り込んでいく。また、１行０列
のＡ且つＢ且つＣの条件で満足する候補が０個の場合
は、行を２行目に移行して同様に絞り込んでいく。例え
ば、図２１では２行目はルールＣを緩和している。詳細
なルール階層制御パターンを表２に示す。なお、この優
先規則は、予めコンピュータに登録されて、自動的にイ
ベント駆動型シミュレーションを行うようになってい
る。
【００１９】
【表２】
【００２０】この後、必要に応じてガント・チャートを
作成して、新規イベントをイベントテーブルに記載し
（ステップＳ６）、次の工程に進み（ステップＳ７）、
前記工程を繰り返して全ての処理が完了するまで処理を
続行する（ステップＳ８）。この様子を図９〜図２０に
新規イベントの発生する時刻毎に詳細に示している。そ
して、全部の処理が完了した場合には、イベントテーブ
ルが空か否かを判断して（ステップＳ９）、空の場合に
グループＰでのロットの割り付けを終了し、イベントテ
ーブルが空でない場合には、イベントテーブルの各イベ
ントの並びを時刻で並び変えて、再度処理を行う（ステ
ップＳ１０）。
作成して、新規イベントをイベントテーブルに記載し
（ステップＳ６）、次の工程に進み（ステップＳ７）、
前記工程を繰り返して全ての処理が完了するまで処理を
続行する（ステップＳ８）。この様子を図９〜図２０に
新規イベントの発生する時刻毎に詳細に示している。そ
して、全部の処理が完了した場合には、イベントテーブ
ルが空か否かを判断して（ステップＳ９）、空の場合に
グループＰでのロットの割り付けを終了し、イベントテ
ーブルが空でない場合には、イベントテーブルの各イベ
ントの並びを時刻で並び変えて、再度処理を行う（ステ
ップＳ１０）。
【００２１】以上の処理によってグループＰが終わるの
で、次にグループＱ、Ｒについて同一の処理を行い、そ
れぞれの部分最適解１５を作成することになる。なお、
解変更モジュール１８の以降に行うスケジューリング基
本ロジックも前記処理と同一であるが、グループＰ、
Ｑ、Ｒの順位を変えてそれぞれ独立に行うので、新規ス
ケジュール解１９はこれらが一連となったものとなる。
で、次にグループＱ、Ｒについて同一の処理を行い、そ
れぞれの部分最適解１５を作成することになる。なお、
解変更モジュール１８の以降に行うスケジューリング基
本ロジックも前記処理と同一であるが、グループＰ、
Ｑ、Ｒの順位を変えてそれぞれ独立に行うので、新規ス
ケジュール解１９はこれらが一連となったものとなる。
【００２２】前記実施例は簡単な内容のスケジューリン
グであったが、数百ロットで数十工程を経る大規模スケ
ジューリング問題に対しても円滑に処理できる。前記処
理においてディスパッチング法を用いる優先規則を使用
することによって、専門家の意志、経営戦略を反映する
こともでき、更には、全部の条件を予めコンピュータに
登録しておくことによって自動的に実行可能なスケジュ
ーリングを作成できることになる。
グであったが、数百ロットで数十工程を経る大規模スケ
ジューリング問題に対しても円滑に処理できる。前記処
理においてディスパッチング法を用いる優先規則を使用
することによって、専門家の意志、経営戦略を反映する
こともでき、更には、全部の条件を予めコンピュータに
登録しておくことによって自動的に実行可能なスケジュ
ーリングを作成できることになる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１〜３記載のジョブ・ショップ工
場における工程処理順序の策定方法によって、極めて短
時間でロット単位までの正確な工程スケジューリングが
行えることとなった。また、コンピュータを用いている
ので処理速度が速く、目的に応じて複数のパターンを作
ることが可能となり、経営戦略等を考慮して工程スケジ
ューリングを選ぶことができる。
場における工程処理順序の策定方法によって、極めて短
時間でロット単位までの正確な工程スケジューリングが
行えることとなった。また、コンピュータを用いている
ので処理速度が速く、目的に応じて複数のパターンを作
ることが可能となり、経営戦略等を考慮して工程スケジ
ューリングを選ぶことができる。
【図１】本発明の一実施例に係るジョブ・ショップ工場
における工程処理順序の策定方法を適用したスケジュー
リングシステムの概略構成図である。
における工程処理順序の策定方法を適用したスケジュー
リングシステムの概略構成図である。
【図２】スケジューリング基本ロジックの流れの一例を
示すフロー図である。
示すフロー図である。
【図３】処理工程の説明図である。
【図４】仕掛り状況の説明図である。
【図５】作業内容の説明図である。
【図６】ライン型シミュレーションの説明図である。
【図７】ライン型シミュレーションの説明図である。
【図８】ライン型シミュレーションの説明図である。
【図９】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１０】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１１】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１２】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１３】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１４】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１５】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１６】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１７】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１８】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図１９】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図２０】イベント駆動シミュレーションの説明図であ
る。
る。
【図２１】優先順位規則の説明図である。
１０ 初期解構築フェーズ １１ 初期解改善フェーズ １２ スケジューリング基本ロジック １３ ライン型シミュレーション １４ イベント駆動シミュレーション １５ 部分最適解 １６ 部分解評価関数 １７ 初期スケジュール解 １８ 解変更モジュール １９ 新規スケジュール解 ２０ スケジュール目的関数 ２１ 改善スケジュール解
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 17/60
Claims (3)
- 【請求項１】 ジョブ・ショップ工場における各工程に
ついて、各ロット単位で物流・仕掛りのシミュレーショ
ンを行いながら、ロット単位の工程処理順序の最適化策
定方法であって、 離散事象シミュレーションを用いた所定の優先規則に基
づいて選択するディスパッチング法によってロット単位
の工程処理順序の初期解を作成し、更に該初期解を反復
改善法によって最適に近い解に改善することを特徴とす
るジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方
法。 - 【請求項２】 前記所定の優先規則として、ルール階層
テーブル形式に表現され、該策定方法のスケジューリン
グ基本ロジックと、構造上分離された評価関数を使用す
ることを特徴とする請求項１記載のジョブ・ショップ工
場における工程処理順序の策定方法。 - 【請求項３】 前記初期解を改善する反復改善法とし
て、反復挿入法を使用することを特徴とする請求項１又
は２記載のジョブ・ショップ工場における工程処理順序
の策定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15955394A JPH086632A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15955394A JPH086632A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH086632A true JPH086632A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15696261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15955394A Withdrawn JPH086632A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ジョブ・ショップ工場における工程処理順序の策定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086632A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008040861A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | ロット処理パターンの作成方法と作成装置 |
| CN103020763A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-04-03 | 西北工业大学 | 基于关系链的作业车间调度关键外协工序辨识方法 |
| CN116224926A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-06-06 | 同济大学 | 面向单件小批柔性制造车间的动态调度优化方法及装置 |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP15955394A patent/JPH086632A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008040861A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | ロット処理パターンの作成方法と作成装置 |
| CN103020763A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-04-03 | 西北工业大学 | 基于关系链的作业车间调度关键外协工序辨识方法 |
| CN103020763B (zh) * | 2012-12-03 | 2015-08-05 | 西北工业大学 | 基于关系链的作业车间调度关键外协工序辨识方法 |
| CN116224926A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-06-06 | 同济大学 | 面向单件小批柔性制造车间的动态调度优化方法及装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |