JPH09183044A

JPH09183044A - 生産計画作成方法

Info

Publication number: JPH09183044A
Application number: JP35353895A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yoshino; 浩陽吉野; Takatoshi Kobayashi; 敬寿小林; Kazuhiro Totoki; 一浩十時; Hirokazu Yasunaga; 裕和安長; Minoru Setoguchi; 稔瀬戸口
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Information and Communication Systems Inc
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Information and Communication Systems Inc
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】各工程で同一作業段取りの財源をまとめて処
理するスケジューリングを可能とすると共に、計算機を
用いたスケジュール作成が容易である生産計画作成方法
を提供する。【解決手段】単位工程毎の基本制約条件を予め設定す
る第１の処理と、スケジュール評価尺度が極限値となる
ように、対象とする単位工程のスケジュール表に複数の
ジョブの処理時間を割り付ける第２の処理と、対象とす
る単位工程に続く次の単位工程に割り付けの対象を移行
する第３の処理とを有し、第２及び第３の処理を予め設
定される回数分繰り返して、各単位工程毎に各ジョブの
処理時間が割り付けられたスケジュール表を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数のジョブ（ロ
ット、生産物、部品及び製品等）を多数の輻輳した単位
工程（以下工程という）を経て製造する場合に好適な生
産計画作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多数のジョブ（以下財源ともいう）を多
数の工程を経て生産するジョブ・ショップ型の生産形態
の場合には、全体の能率、コスト、及び稼働率等が最大
又は最小となるように、各財源の処理時間を各工程毎に
割り付けて、生産スケジュールを作成する。従来、この
ように生産スケジュールを作成する際、ある工程の可能
な組合わせの全てについて、それらから評価尺度を計算
して、その値を最小又は最大とするような特定の組合わ
せを定めることにより、最適なスケジュールを決定する
方法が採られている。そして、ｎ個の財源のそれぞれを
ｍ個の工程（又は機械）を用いて生産するときに、この
生産スケジュールを立てる場合、最初の工程での財源の
処理順序を定める仕方Ｗにはｎ！通りの割り付け方法が
存在する。従って、ｎが小さい場合、例えばｎ＝３の場
合にはＷ＝６となり、これらの６つのケースについて検
討を行うことは比較的容易であるが、ｎが大きい場合、
例えばｎ＝１０の場合にはＷ＝３，６２８，８００とな
り、これら全ての組み合わせについて、それぞれの評価
を行うことは例え高速演算の可能なコンピュータを使用
しても限界があり、事実上実施できなくなる。このため
に、従来技術では個々の設備制約に合わせて、最適でな
いまでも計画に沿って操業が可能な解を指向するように
ジョブ（財源）単位の計画を作成するイベント駆動方式
が採用されている。

【０００３】これを図９を用いて以下に説明する。ここ
で、財源である生産物は記号〜までの４個、工程は
記号Ａ〜Ｄまでの４工程であり、これらの４工程に４種
類の必要な財源の処理時間を割り付けてスケジューリン
グを行う。図９（ａ）はスケジュール作成時点における
ガント・チャート（Ｇａｎｔｔｃｈａｒｔ）であり、Ａ
〜Ｄ工程のスケジューリングが既に終わっている範囲を
斜線で示しており、図中の矢印以降で各工程のスケジュ
ーリングが可能なことを表している。ここで、右欄は財
源〜に対応する一連の工程を示している。例えば、
財源は工程Ａ→Ｃ→Ｄを経てまた、財源は工程Ａ→
Ｂ→Ｄを経て製品化されることを示している。図９
（ａ）の工程Ａにおいて、まず、財源〜の中で優先
度の最も高いものを予め定められたルールに従って選択
する。この選択された財源をこの場合とすると、これ
を図９（ｂ）に示すように、工程Ａに割り付け、財源
の生産工程（Ａ→Ｂ→Ｄ）の順に従って、工程Ｂ、Ｄに
財源の割り付けを行う。このとき、割り付けを行った
工程は割り付けられた分だけスケジュール可能な時刻を
矢印で示す位置に進ませるようにする。このような一連
の操作を終えた後に、図９（ｃ）に示すように前記財源
に続く優先度の財源について同様に各工程Ａ、Ｃ、
Ｄに財源の処理時間を割り付けて、最終的に全ての工
程Ａ〜Ｄについて財源〜が割り付けられたスケジュ
ール表を作成する。以上の優先度の決定方法は、スケジ
ューラーの経験と知識に基づき、各工程の大まかな作業
負荷を考慮して財源の優先度順に割り付けを決める方法
であり、生産物の時刻制約を比較的反映し易く、工程間
の財源の先入れ先出しによる処理順の一貫性を担保し易
い利点がある。

【０００４】ここで、スケジュール作成の際に問題とな
るチャンス操業制約、及び作業ロット基準による制約と
について説明する。チャンス操業制約とは、作業工程の
タイミングの適否による時間的な制約条件である。例え
ば、鋼板の電気めっき工程において同一のめっき浴槽を
用いて多品種の鋼板を処理する際に、めっき浴槽内の亜
鉛、スズ等のめっき液を所定のタイミングで入れ替え
る。このような、めっき液及びめっき浴槽の入れ替えに
は１回あたり数百万円単位のコストがかかるため、入れ
替えに伴うコストが最適化されるように、めっき液の入
れ替えのタイミングを予め決定しておく必要がある。一
方、財源である製品から見た時にはめっき液が目的とす
る鋼板に合致しない期間には、その設備での処理ができ
ないことになる。そのため、工程の設備稼働計画の策定
にあたり、その工程で処理できる品種の限定される時間
帯が発生し、このような制約条件をいわゆる「チャンス
操業制約」と称している。

【０００５】また、作業ロット基準による制約（以下単
に作業ロット制約という）とは、作業ロット量について
の量的な制約を与える条件である。即ち、鋼板圧延設備
内の圧延用ロールの寿命、又はロール替えの段取り回数
等に伴う制約条件である。例えば、圧延用ロール１本を
用いて連続して処理できるコイルの総重量には一定の限
界があり、またコイルの品種毎に用いるロールの種類が
異なっているため、品種がまちまちなコイルを処理しよ
うとする際には、その度にロールの入れ替えを行わなけ
ればならず、この場合はロールを一旦、圧延設備から外
して研磨し直すことが必要である。従って、ロール替え
の回数を必要最小限度に留めて経済的に運用するために
は、着目するロールで処理できる圧延量（寿命）に応じ
て、圧延処理する同一品種のコイルの量をできるだけ連
続して確保する必要があり、このような条件の下で最小
限確保しなければならいない作業ロット量の最小値を基
準として設定することができる。逆に、コイル置場の収
容能力などから圧延作業を連続させすぎるとコイルの置
き場所がなくなる等の問題が起こり、このような制約か
ら作業ロット量の最大値を基準として設定することがで
きる。従って、現実には前記これらのチャンス操業制約
又は作業ロット制約の条件の下で最適な状態のスケジュ
ールを作成することが要求される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記財
源の並び順を重視するイベント駆動方式による方法では
以下の〜に示すような問題点がある。特定品種のみに限定した時間帯を設定する場合に、前
後工程の処理タイミングを合わせるようなチャンス操業
制約、又は作業ロット制約の条件を反映させにくい。各製造ロット等の財源を最大化するように操業条件を
設定して、各工程で同一作業段取りの財源をまとめて処
理するようなスケジューリングが困難である。財源をまとめてロットとするスケジュール作成と、財
源の先入れ先出しとを一貫させるスケジュール作成とを
両立させるのが困難であり、財源の評価方法が複雑にな
る。財源の割り付けを行った後でなければ、これを評価す
る実際の割り付け計算を続行できないために、意図的に
又は仮想的に休止期間を取り入れてこれを評価するよう
なスケジューリングには不向きである。背反する条件を調整して、工程間のバランスをとりな
がらスケジュールを作成する場合には、一旦作成したス
ケジュールを評価して、この評価に基づいてスケジュー
リングを全てやり直すことで対応する。このためスケジ
ュール作成の操作が冗長となり、物流の複雑さへの対応
能力が不足する。一旦作成した計画の修正に際しては、計画の部分的な
固定が必要であるが、イベント駆動方式では全体的な財
源の並び順が規定されているので工程単位での固定がし
にくい。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、チャンス操業制約又は作業ロット制約の条件を反映
させて、各工程で同一作業段取りの財源をまとめて処理
するような作業のスケジューリングを可能とすると共
に、背反する条件を調整することができ、計算機を用い
たスケジュール作成が容易である生産計画作成方法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の生産計画作成方法は、単位工程毎に設定されるス
ケジュール表に、複数のジョブの処理時間を割り付け
て、複数の単位工程からなるショップ工場の生産計画を
作成する生産計画作成方法において、前記単位工程毎の
ジョブの納期、及び規格を含む基本制約条件を予め設定
する第１の処理と、既に割り付けが設定されている単位
工程の制約条件、及び前記基本制約条件の下で、スケジ
ュール表から計算されるコスト、稼働率、及び最大滞留
時間の１又は２以上を含むスケジュール評価尺度が極限
値となるように、対象とする単位工程のスケジュール表
に前記複数のジョブの処理時間を割り付ける第２の処理
と、前記対象とする単位工程に続く次の単位工程に割り
付けの対象を移行する第３の処理とを有し、前記第２及
び第３の処理を予め設定される回数分繰り返して、各単
位工程毎に各ジョブの処理時間が割り付けられたスケジ
ュール表を作成する。

【０００８】請求項２記載の生産計画作成方法は、請求
項１記載の生産計画作成方法において、前記第２の処理
において、特定の単位工程のスケジュール表にジョブの
処理時間を予め割り付けておき、この割り付けられたジ
ョブの処理時間を前記基本制約条件に付加し、前記対象
となる単位工程におけるジョブの処理時間の割り付けを
行う。請求項３記載の生産計画作成方法は、請求項１又
は２記載の生産計画作成方法において、前記第２の処理
において、ジョブ毎に該ジョブを除いた場合のスケジュ
ール余裕度をそれぞれ求め、該スケジュール余裕度の範
囲でスケジュール表へのジョブの割り付けを行う。

【０００９】基本制約条件には、単位工程毎のジョブの
納期、及び規格の他に生産計画の大枠を規定する個々の
作業制約、及び設備制約の条件が含まれる。スケジュー
ル評価尺度とは、割り付けられたジョブのスケジュール
表での状態を評価するための指数であり、ショップ工場
の生産性、稼働率、コスト等を変数とする評価関数から
計算される評価値である。スケジュール評価尺度の極限
値とは、スケジュール評価尺度の設定方法に応じて、前
記評価値の最大値又は最小値として適宜採用されるよう
な評価の目標となる値である。第２及び第３の処理につ
いて予め設定される回数は、スケジュール表作成の経験
に基づいてその都度定められる繰り返しの回数である。
例えば該繰り返しの回数を１〜１０回の範囲に設定すれ
ば、スケジュール評価尺度を規定値の範囲内に維持し
て、適正な水準のスケジュール表を作成することが可能
となる。

【００１０】スケジュール余裕度とは、着目する工程に
おける全てのジョブの納期である時刻と、スケジュール
を作成する時点での時刻とによって規定され、スケジュ
ール表へのジョブの割り付けの状態について、その余裕
度を評価する際に基準として用いられる時間をいう。こ
れを図６に示すスケジュール余裕度の説明図を基にして
説明する。例えば、着目する工程におけるスケジュール
の対象となる全てのジョブの中で最も遅い最遅制約時刻
を持つジョブを求めて、その最遅制約時刻（Ｔ_L）をス
ケジュール割り付けの起点として定める。ここでジョブ
、ジョブ、ジョブの納期がそれぞれＴ₁、Ｔ₂、
Ｔ₃であり、（Ｔ₁＜Ｔ₃、Ｔ₂＜Ｔ₃）のとき、即
ち、最も遅い納期を有するジョブがジョブである場合
は、ジョブの納期が最遅制約時刻（Ｔ_L＝Ｔ₃）とし
て設定される。そして、その他の全てのジョブをそれぞ
れに規定される作業ロット制約又はチャンス操業制約の
条件に従って、前記の最遅制約時刻（Ｔ_L）から遡るよ
うに割り付けていき、このようにして割り付け終わった
最後のジョブの開始時刻（Ｔ_F）と、当初のスケジュー
ル作成時の時刻（Ｔ_S）との差（Ｔ_F−Ｔ_S）によって
着目する工程におけるスケジュール余裕度（Ｙ）を定義
することができる。なお、作業ロット制約条件又はチャ
ンス操業制約条件に従うジョブの割り付けは、最遅制約
時刻の遅いジョブから早いジョブへと時刻の降順に移行
するように設定するが、この際に休止時間、空白期間等
が介在するために、このような割り付け状態に依存して
スケジュール余裕度の値が変化する。複数あるジョブの
最遅時刻が互いに等しくなる場合、例えばジョブとジ
ョブの納期が等しくなるＴ₁＝Ｔ₂のような場合に
は、適宜いずれかのジョブを選択して、例えばジョブ
を先に割り付け、次にジョブを割り付ける操作によ
り、以降の操作を継続してスケジュール余裕度を算出す
ることができる。

【００１１】

【発明の効果】請求項１〜３記載の生産計画作成方法に
おいては、単位工程毎の基本制約条件を予め設定した
後、既に割り付けが設定されている単位工程の制約条
件、及び前記基本制約条件の下で、スケジュール表から
計算されるスケジュール評価尺度が極限値となるよう
に、対象とする単位工程のスケジュール表に前記複数の
ジョブの処理時間を割り付ける。このため、未設定の工
程の条件に制約されることなく独立に最適化されたジョ
ブの割り付けが可能である。そして、このジョブの割り
付け操作を各工程毎に順次繰り返してスケジュール表を
作成するので、各工程間で同一作業段取りの生産物をま
とめて処理するような作業のスケジューリングを可能と
すると共に、各ジョブが割り付けられたスケジュール表
が繰り返しの割り付け操作の都度、補正、適正化され、
背反する条件の調整を機械的に行うことができる。ま
た、不規則な休止を含む間欠的な操業、又は特殊な物流
条件に対応し、必要な作業ロット量の最大化を図れると
共に、計画作成に要する時間を短縮することができる。

【００１２】特に、請求項２記載の生産計画作成方法に
おいては、第２の処理において、特定の単位工程のスケ
ジュール表にジョブの処理時間を予め割り付けておき、
この割り付けられた条件を基本制約条件に付加し、対象
となる単位工程におけるジョブの処理時間の割り付けを
行うので、前工程又は他の特定の工程が規定されている
場合でも、これを反映させたスケジューリングが可能で
ある。特定の単位工程の条件を対象となる単位工程のス
ケジュール設定条件に付加して割り付けを行うので、既
に固定した条件が設定されるチャンス操業制約等の条件
をスケジュール表へのジョブの割り付けに反映させると
共に、計算機でのスケジュール表の作成を容易とする。

【００１３】また、請求項３記載の生産計画作成方法に
おいては、第２の処理においてジョブ毎に該ジョブを除
いた場合のスケジュール余裕度をそれぞれ求め、該スケ
ジュール余裕度の範囲でスケジュール表へのジョブの割
り付けを行うので、着目するジョブを起点として定める
スケジュール表への割り付けを容易かつ、視覚的に行え
ると共に、スケジューリング全体の整合性を維持するこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した一実施の形態につき説明し、本
発明の理解に供する。図１に示すように、本発明の一実
施の形態に係る生産計画作成方法を適用する生産計画作
成装置１０はワークステーション又はパソコン等のコン
ピュータ１１と、外部記憶装置１２、ＣＲＴよりなる出
力装置１３及びキーボード、マウス等の入力装置１４と
を有している。コンピュータ１１には、計画作成機能
と、作成計画の表示及び修正機能をそれぞれ実行するよ
うにプログラミングされたソフトウェアが組み込まれて
おり、これにより動作するようになっている。生産計画
作成装置１０の詳細を図２を用いて説明すると、外部記
憶装置１２には設備稼働情報、工程／作業条件別製造ロ
ット基準情報、財源別計画情報、作業移行優先基準情
報、スケジュール手順情報、及びスケジュール結果情報
が記憶されている。そして、これらの情報が必要に応じ
てコンピュータ１１の内部メモリ上に呼び出されて、ス
ケジュールを決定する際の基本制約条件として取り込ま
れ、演算の結果が例えば表７に示すようなスケジュール
表の一例であるスケジュール結果情報に書き込まれるよ
うになっている。

【００１５】表７は特定の工程における財源の配列を示
しており、各工程に対応して同様な財源の配列が得られ
るようになっているスケジュール表である。ここで、チ
ャンス区分とは単位工程でのチャンス操業制約との関連
性、及び作業移行優先基準情報との対応関係を表示して
いる。また、作業区分とは単位工程での作業段取りの種
類を表し、圧延工程を例に取ると表面仕上げに要求され
る表面粗度のレベル等を表しており、作業区分（０１）
は高精度の表面粗度が要求されるレベルであり、作業区
分（０２）は中程度の表面粗度のレベルが要求されてい
ることを表している。固定区分とは生産計画作成方法の
計画修正時において、既存のスケジュール表上でその財
源の処理時間が予め固定されている状態：固定区分
（０）、又は、財源の処理時間が固定されていない状
態：固定区分（１）を示している。

【００１６】

【表７】

【００１７】図２に示すようにコンピュータ１１は後述
する計画作成機能によって得られる工程別財源情報を内
部メモリに保持すると共に、キーボードからの指示に基
づいて実行される計画表示修正機能を有し、表７に示さ
れるようなスケジュール結果情報をＣＲＴに表示した
り、又は外部記憶装置１２にあるスケジュール結果情報
を書き換えて更新するようになっている。

【００１８】前記計画作成時においては、図３に示すよ
うに工程／作業条件別製造ロット基準情報、及びスケジ
ュール手順情報を含む基本制約条件と、設備稼働情報、
工程別財源情報による条件とに基づいてこれらのデータ
が演算処理され、その結果が外部記憶装置１２にあるス
ケジュール結果情報に書き込まれる。スケジュール表を
作成する計画作成時においては、図３に示すように工程
／作業条件別製造ロット基準情報、及びスケジュール手
順情報を含む基本制約条件とその時点での設備稼働情報
と工程別財源情報が読み込まれる。そして、入力された
財源の納期、及び規格を含む財源別計画情報に規定され
る条件の下で、これらのデータからスケジュール表に割
り付けられた状態におけるコスト、稼働率、及び最大滞
留時間の１又は２以上を含むスケジュール評価尺度が極
限値（最大値又は最小値）となるようにスケジュール表
の割り付けが実行される。次に、その結果が外部記憶装
置１２にあるスケジュール結果情報のデータに書き込ま
れるようになっている。なお、工程別財源情報は前記読
み込まれた財源別計画情報を基にしてこれを編集し直す
ことができ、このように編集された工程別財源情報が計
画作成時に取り込まれる。また、計画修正時において
は、図４に示すように前記計画作成時において作成され
たスケジュール結果情報を結果表示／修正機能を用いて
修正する。この修正されたスケジュール結果情報に基づ
いて、スケジュール範囲を固定するような演算が行わ
れ、前回の演算結果を修正時の演算結果に反映させる操
作を所定回数繰り返す。このため、全体工程のスケジュ
ーリングの適正化がこのような割り付け操作を繰り返こ
とにより機械的に行える。

【００１９】続いて、図５を用いて本発明の一実施の形
態に係る生産計画作成方法を説明する。なお、以下の文
頭に示す括弧内の符号は図中の各ステップの番号に対応
する。（Ｓ−１）設備稼働情報の読み込み：スケジュールを作
成する各々の工程について、特定材料のみ通過可能なチ
ャンス操業時間帯の開始時刻と終了時刻、及び休止の時
間帯についての情報を含む表３に示すような設備稼働情
報を取得する。なお、このようなデータは過去の実績又
は、工程毎の制約条件等に基づいて各工程毎に予め設定
されるものであり、必ずしも最適条件とする必要はな
い。

【００２０】

【表３】

【００２１】（Ｓ−２）スケジュール基準情報の読み込
み：個々の工程について作業条件の移行時に後続とし
てどの作業条件を優先させるかを指定した情報、作業
条件切替時に移行段取りのために必要となる休止時間等
の表４に示す作業移行優先基準情報、作業条件別の作
業ロット量に関してその上限／下限を定めた表５に示す
工程／作業条件別製造ロット基準情報、及び表２に示
すような工程別財源情報をスケジュール作成のための基
本制約条件として取得する。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表４】

【００２４】

【表５】

【００２５】（Ｓ−３）ジョブ（財源）別計画情報の読
み込み：スケジュール作成の対象となる表１に示す財源
別計画情報を取得する。このような財源別計画情報は全
体の生産計画に基づく大枠に従って納期、チャンス操業
制約条件に係るチャンス区分、及び作業ロット制約条件
に係る作業区分のデータが予め定められている。そし
て、これに過去の生産実績又は設備固有の条件を加味し
て設定される設備制約最早時刻、設備制約最遅時刻のデ
ータが入力されるようになっている。ここで、最初の段
階では時刻情報は未だ与えられていず、表１に示す最早
時刻等の時刻は、後述する処理の結果により得られる値
の例を示している。また、通過順とは財源が製品となる
までに通過する単位工程の順番である。なお、以降にお
ける各時刻は任意の基準となる時刻を起点として、時間
（ｈ：ｈｏｕｒ）を単位として表示した。また、表５に
示す製造ロットｍｉｎ．時間及びｍａｘ．時間はそれぞ
れ、製造ロット量を時間換算して表示したものである。
従って、全ての量をスケジュール表の時間軸上に表記し
て、相互の対応関係を比較することができ、スケジュー
ル表におけるジョブの割り付け状態を視覚的に評価する
ことができる。

【００２６】

【表１】

【００２７】（Ｓ−４）事前制約時刻の算出：（Ｓ−
１）において取得した工程別の休止時間帯、及びチャン
ス操業時間帯と、ロットの通過工程別作業条件とを考慮
して、それぞれの工程における設備最早制約時刻、設備
最遅制約時刻を求める。（Ｓ−５）スケジュール作成手順読み込み：表６に示す
ようなスケジュール作成手順情報を外部記憶装置１２か
ら取得する。これにより、与えられたスケジュール作成
手順情報に指示される順序で所定の回数分、各工程別の
スケジュール作成処理を繰り返すことができる。このよ
うなスケジュール作成手順情報は、予め各工程毎に設定
されるものであり、スケジュール作成方法の際に考慮す
べき各工程に固有の条件が列挙されている。例えば、工
程Ａについてスケジュールを作成する場合に製造ロット
の量を最大化させ、かつ該工程の仕掛かり量を適正化す
るようなアルゴリズムが適用されることを示しており、
このようなスケジュール作成手順情報に基づいて、その
都度、スケジュール表を作成するために最適なアルゴリ
ズムの選択が行えるようになっている。

【００２８】

【表６】

【００２９】なお、以上（Ｓ−１）〜（Ｓ−５）までの
手順がスケジュール表の作成のための基本制約条件を予
め設定する第１の処理に相当するものであり、以降の手
順は対象とする単位工程のスケジュール表に前記複数の
財源の処理時間を割り付ける第２の処理と、割り付けを
行った後、次の単位工程に割り付けの対象を移行する第
３の処理とを繰り返す手順を含むものである。

【００３０】即ち、（Ｓ−１８）において、表６に示す
スケジュール作成手順情報に規定する所定回数分のスケ
ジュール作成の実行手順が終了したか否かを判定する。
この所定回数分のスケジュール作成の実行手順は、表６
の順序の項で示される。この場合には工程Ａ→工程Ｂの
順でスケジュール作成の操作が行われることを示してお
り、スケジュール作成手順情報のデータに基づいて、ス
ケジュール作成手順情報に記述された所定の実行手順が
終了したか否かを判定するようになっている。このよう
な操作の実行手順が終了していない場合はＳ−６へ、所
定回数分のスケジュール作成操作を終了している場合は
（Ｓ−７）へ移行する。（Ｓ−７）スケジュール結果の出力：与えられた実行手
順の終了を確認した時点（Ｓ−１８）で、財源別計画情
報を外部記憶装置１２のスケジュール結果情報に出力し
て終了（ＥＮＤ）する。

【００３１】（Ｓ−６）スケジュール時刻情報収集：ス
ケジュール作成操作を容易にするために表１の「財源別
計画情報」を基にして表２に示すような「工程別財源情
報」を編集しておく。例えば、特定の工程毎について表
１のデータを以下のように評価して最早順序時刻、最早
制約時刻、最遅順序時刻、最遅制約時刻、及びジョブの
開始時刻を求める。スケジュールを行う工程の全てのロ
ットについて、前工程のスケジュール結果から自工程
でスケジュール可能な最も早い時刻、前工程のスケジ
ュール結果から自工程でスケジュールを完了すべき最も
遅い時刻、後工程のスケジュール結果から自工程でス
ケジュール可能な最も早い時刻、後工程のスケジュー
ル結果から自工程でスケジュールを完了すべき最も遅い
時刻、ロットに納期が指定されている場合の納期を守
ることができる最も遅い時刻、（Ｓ−４）において計
算された最早制約時刻及び最遅制約時刻をそれぞれ取得
する。但し、全てのスケジュールを決定していない時点
では、及びの時刻のみが取得される。なお、ここで
自工程とはスケジュール作成の対象となっている工程を
いう。前記〜の時刻を基にして、Ａ：前工程作業完
了から自工程に最も早く到着する時刻（前記した諸元
より算出される最早順序時刻）、Ｂ：最も早くスケジュ
ールが可能な時刻（諸元、、より算出される最早
制約時刻）、Ｃ：スケジュール完了の目安とすべき時刻
（諸元、、、より算出される最遅順序時刻）、
Ｄ：スケジュールを完了すべき時刻（諸元、、、
より算出される最遅制約時刻）を求める。以降のスケ
ジュールの策定は、Ａ〜Ｄの時刻情報に基づく範囲内に
おいて、稼働率、及び最大滞留時間の１又は２以上を含
むスケジュール評価尺度が極限値となるように行うこと
ができる。

【００３２】（Ｓ−８）同一作業条件のグルーピング：
スケジュールする工程別財源情報を作業条件が同一のグ
ループに予め分類する。（Ｓ−９）未処理財源のチェック：スケジュールを作成
する時刻（指定時刻）を決め、以下のスケジュール決定
処理を行ってスケジュール未決定の財源の有無を判定す
る。このようにして、スケジュール未決定の財源がなく
なるまで（Ｓ−１０）以下を繰り返し、全ての財源のス
ケジュールが決定したときに自工程でのスケジュールを
完了し（Ｓ−１８）へ戻る。（Ｓ−１０）スケジュール余裕度計算：各作業条件別に
指定時刻から同一作業条件を連続させることができる時
間の範囲として、対象とするジョブを除いたスケジュー
ル余裕度をそれぞれ予め計算する。（Ｓ−１１）スケジュール候補財源選別：作業条件別に
指定時刻からスケジュールできる財源を（Ｓ−１０）で
与えられた各スケジュール余裕度の範囲でスケジュール
表に割り付けるべき「候補財源」として取り出し、その
スケジュール表の状態の適否を検討する。その財源が候
補財源として適正であるかどうかについては、ロット単
位に与えられた上記Ｂ及びＣの時刻に基づいて判断す
る。従って、本発明においては全ての処理量を時間換算
して、これを時間軸に表示することにより、スケジュー
リングの適否を視覚的にかつ効率的に検討することがで
きる。（Ｓ−１２）候補財源評価：作業条件別に（Ｓ−１１）
で選別した候補財源のスケジュール余裕度の範囲でスケ
ジュール評価尺度を求めること等により、当初の指定時
刻からスケジュールするか、又は指定時刻を進めて変更
した上でスケジュールを行うかの判定評価を行う。（Ｓ−１３）スケジュール決定の要否判断：（Ｓ−１
２）の作業条件別の判定結果を集計し、その適否をスケ
ジュール評価尺度より判定して指定時刻から候補財源を
スケジュールするか、あるいは指定時刻を進めるかを決
定する。

【００３３】（Ｓ−１５）休止時間の取得：（Ｓ−１
３）の結果指定時刻を進めると判断した場合は、作業条
件別に指定された休止時間、及び設備稼働情報を考慮に
入れて休止時間の長さを決め、指定時刻を進め（Ｓ−
９）に戻る。（Ｓ−１４）割り付け作業／財源決定：（Ｓ−１３）の
結果候補財源をスケジュールすると判断した場合、以下
の手順（イ）、（ロ）を用いてスケジュール表に割り付
ける財源を決定する。（イ）．候補財源を持つ作業条件
について（Ｓ−２）で取得した移行優先順、切替時間、
及び（Ｓ−１１）で取得した候補財源の量等を基にし
て、候補財源を取り出す作業条件を１つに決める。
（ロ）．（イ）で決めた作業条件に属する候補財源（１
つないし複数）をスケジュール決定の対象財源とする。（Ｓ−１６）割り付け処理：（Ｓ−１５）で決定された
財源について、（Ｓ−６）で取得したＡ〜Ｄの時刻を基
にしてスケジュール評価が最良となるように個々の並び
順を決定し、決定した並び順にしたがって指定時刻から
順次ロットを割り付け、財源毎のスケジュール時刻を決
める。（Ｓ−１７）前後工程時刻情報更新：（Ｓ−１６）でス
ケジュール時刻を決定した財源については、対応する財
源別計画情報を基に、スケジュールした工程の前工程に
相当する情報に対し（Ｓ−６）の時刻情報、を計算
してこれに付加し、スケジュールした工程の後工程に相
当する情報に対しても（Ｓ−６）の時刻情報、を計
算してこれを書き換える。

【００３４】

【実施例】以上説明した本発明の一実施の形態に係る生
産計画作成方法の理解を容易にするために、具体化した
一実施例を図７、図８に基づいて説明する。ここで、作
業条件（Ａ〜Ｅ）の別に複数の財源をグルーピングした
後、これらを一括してスケジューリングする手順（〜
）の概要を以下に示す。手順：１工程分のスケジュールする財源を、同一作業
条件別にＡ〜Ｅの各グループに分類した後、スケジュー
ルしようとする時刻におけるチャンス操業等の制約条件
とグループ化した作業条件に対応するチャンス区分とを
比較し、スケジュールできない作業条件及びこれに属す
る財源を予め除外しておく。この場合には黒四角（記
号：■）で示す財源のグループＥがチャンス操業制約
（１）によりスケジュールの対象から除かれる。手順：スケジュールの対象となる作業条件Ａ〜Ｄ毎に
スケジュール余裕度を計算する。例えばＢの作業条件に
対するスケジュール余裕度は、Ｂを除いた作業条件Ａ／
Ｃ／Ｄに属する財源を用いて計算し、同様の計算をＡ〜
Ｄに対して行って各個別にそれぞれ対応するスケジュー
ル余裕度Ｙ_A〜Ｙ_Dを求める。なお、このようにして計
算したスケジュール余裕度Ｙ_A〜Ｙ_Dの範囲の終点が点
線の位置にそれぞれ示されている。手順：手順で求めたスケジュール余裕度Ｙ_A〜Ｙ_D
の範囲にそれぞれ納まるように、各財源Ａ〜Ｄにおける
スケジュール表へ割り付けるべき候補財源を作業条件毎
に抽出する。候補財源は工程別財源情報に基づいて、ス
ケジュールしようとする時刻に既に到着しているものの
中から、その最遅制約時刻の迫ったものから優先的に取
り出す。

【００３５】手順：候補財源をスケジュール表に割り
付けすべき対象として抽出した後、作業条件毎の候補財
源の抽出の状態を、作業ロット基準値情報を用いて以下
に示すイ〜ニのいずれかの状態として評価する。イ：（充足／決定）抽出した候補財源の量がｍｉｎ．基
準値よりも大きくなるか、又は等しくなる場合。ロ：（不足／決定）抽出した候補財源の量がｍｉｎ．基
準値よりも少なく、かつ下記のａ、ｂのいずれもが不可
能である場合。ハ：（不足／待ち）抽出した候補財源の量がｍｉｎ．基
準値よりも少なく、かつ下記のａとｂのいずれもが可能
である場合。ニ：（なし／待ち）スケジュール余裕度の範囲一杯まで
候補財源を抽出できない、又は候補財源を一つも選択で
きないような場合。ａ．スケジュール作成時点において既に到着している財
源（右欄の記号：□）の中で、抽出した財源よりも更に
納期の遅くなる候補財源（記号：■）をスケジュール余
裕度の範囲に組み入れることができる場合。ｂ．スケジュール作成時点で到着している財源がなく、
到着していない財源（記号：○）の中で最も急がれる納
期の財源（記号：●）をスケジュール余裕度の範囲に組
み入れることができる場合。

【００３６】手順：各作業条件における候補財源の評
価結果（前記イ〜ニ）を集計し、その結果を判定して、
スケジュールする時刻において候補財源をスケジュール
に取り込むか、又は休止時間を取った上でスケジュール
に取り込むかを決定する。候補財源をスケジュールに取
り込む場合には、候補財源の量、前にスケジュールした
財源との移行優先度等を検討して、スケジュールする作
業条件１つを決めておく。この場合には作業条件Ａを選
択した場合の例を示している。手順：手順により作業条件Ａを決めた後、スケジュ
ールする候補財源を１つを決定して最初の基準となる時
刻に割り付けた後、残りの複数ある候補財源をスケジュ
ール表のスケジュールする時刻に昇順となるように逐次
割り付ける。割り付けが完了した時点で、スケジュール
する時刻を割り付けた時間分だけ進めると共に、スケジ
ュールの割り付けが決定した候補財源を割り付けの対象
とするグループから削除する。手順：割り付けの完了した財源については、その財源
の前後工程に対して、最早／最遅制約時刻を付与して、
この際に基本制約条件となる各情報のデータを書き換え
る。手順：スケジュール表への割り付けが決定した候補財
源を候補財源の項目から削除した上で手順の状態に戻
る。そして、手順から再度所定回数分を繰り返すこと
により、スケジュール表の割り付けの状態が順次適正化
されるようになる。

【００３７】以上述べたように、本発明の一実施の形態
に係る生産計画作成方法は以下に示す第１の処理〜第３
の処理と、第１の処理〜第３の処理の繰り返し処理によ
って特徴付けることができる。第１の処理：財源単位の時刻情報を作成する。工程単位
の計画作成において、財源単位に「前工程タイミン
グ」、「後工程タイミング」、「納期」、「工程内のチ
ャンス操業時間帯」等の時間的な制約を基にして最早／
最遅制約時刻を設定する。そして、個々の財源が持つ最
早／最遅制約時刻を基にして、同一作業段取りとなる複
数の財源をグループ化する。割り付けの可能な量の算
出、及び割り付け対象の財源の決定は、全て作業グルー
プ単位で行う。第２の処理：グループ単位の財源を一括して割り付け
る。この際に、スケジュール余裕度を満たす範囲内で、
最早／最遅制約時刻を用いて以下に示すような作業連続
性、仕掛圧縮、及び作業可能範囲の条件を考慮する。作業連続性：作業の連続性を確保したい場合に、各財
源の最早制約時刻を基に、一括して割り付けが行える時
刻を求め、その時刻までを休止とする。但し、休止時間
は他の財源の最遅制約時刻を割らない範囲に設定する。仕掛圧縮：財源を割り付けようとする時刻と財源の最
遅制約時刻とを比較し、後工程の使用タイミングが遅い
と判断される場合には、後工程タイミングに合わせて休
止とする。作業可能範囲：割り付けられた財源については、割り
付けの時刻から求めた最早／最遅制約時刻を、前後の工
程に与えなおす。これらの与件は前後の工程の計画作成
の際に、それぞれ最遅制約時刻／最早制約時刻として反
映される。第３の処理：前記単位工程のおけるジョブを設定した
後、次に単位工程に割り付けの対象を移行する。この際
に計画の一部を固定した上で計画作成をやり直す場合に
は、計画の固定範囲から、前記「前工程タイミング」、
「後工程タイミング」を予め与えることで、同様の処理
を行うことができる。そして、前記第１の処理〜第３の
処理の一連の操作を予め定められた所定回数分繰り返す
ことにより、スケジュール表へのジョブの適正化された
割り付けが行われると共に、スケジュール表全体として
の時刻の一貫性と整合性が保証され、作業ロット量の最
大化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る生産計画作成方法
を適用する生産計画作成装置の構成図である。

【図２】同装置の説明図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る生産計画作成方法
のブロック図である。

【図４】同生産計画作成方法の計画修正時におけるブロ
ック図である。

【図５】同生産計画作成方法のフロー図である。

【図６】同スケジュール余裕度の説明図である。

【図７】本発明の一実施例に係る生産計画作成方法の説
明図である。

【図８】同生産計画作成方法の説明図である。

【図９】従来法における生産計画作成方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１０生産計画作成装置１１コンピュ
ータ１２外部記憶装置１３出力装置１４入力装置

フロントページの続き (72)発明者十時一浩福岡県北九州市戸畑区飛幡町２番２号新日鉄情報通信システム株式会社西日本支社内 (72)発明者安長裕和福岡県北九州市戸畑区飛幡町２番２号新日鉄情報通信システム株式会社西日本支社内 (72)発明者瀬戸口稔福岡県北九州市戸畑区飛幡町２番２号新日鉄情報通信システム株式会社西日本支社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単位工程毎に設定されるスケジュール表
に、複数のジョブの処理時間を割り付けて、複数の単位
工程からなるショップ工場の生産計画を作成する生産計
画作成方法において、前記単位工程毎のジョブの納期、及び規格を含む基本制
約条件を予め設定する第１の処理と、既に割り付けが設定されている単位工程の制約条件、及
び前記基本制約条件の下で、スケジュール表から計算さ
れるコスト、稼働率、及び最大滞留時間の１又は２以上
を含むスケジュール評価尺度が極限値となるように、対
象とする単位工程のスケジュール表に前記複数のジョブ
の処理時間を割り付ける第２の処理と、前記対象とする単位工程に続く次の単位工程に割り付け
の対象を移行する第３の処理とを有し、前記第２及び第３の処理を予め設定される回数分繰り返
して、各単位工程毎に各ジョブの処理時間が割り付けら
れたスケジュール表を作成することを特徴とする生産計
画作成方法。
【請求項２】前記第２の処理において、特定の単位工
程のスケジュール表にジョブの処理時間を予め割り付け
ておき、この割り付けられたジョブの処理時間を前記基
本制約条件に付加し、前記対象となる単位工程における
ジョブの処理時間の割り付けを行う請求項１記載の生産
計画作成方法。
【請求項３】前記第２の処理においてジョブ毎に該ジ
ョブを除いた場合のスケジュール余裕度をそれぞれ求
め、該スケジュール余裕度の範囲でスケジュール表への
ジョブの割り付けを行うことを特徴とする請求項１又は
２記載の生産計画作成方法。