WO2022202007A1 - 生産計画管理装置、生産計画管理方法及び生産計画管理システム - Google Patents

生産計画管理装置、生産計画管理方法及び生産計画管理システム Download PDF

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    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32252—Scheduling production, machining, job shop

Definitions

  • the present disclosure relates to a production planning management device, a production planning management method, and a production planning management system.
  • the product manufacturing process consists of processes such as processing, assembly, and testing. Each of these processes consists of one or more production lines. Moreover, a manufacturing line consists of a plurality of processes, and each process is performed by production equipment or by manual work.
  • order information that indicates customer requirements.
  • This order information consists of the requested product item, quantity, desired delivery date, and the like. It is important to generate an optimum production plan for efficiently carrying out the necessary manufacturing processes so as not to miss the desired delivery date specified by the order information.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-133612 is one of means for managing delays in production planning.
  • Patent Document 1 "By the production process of the product, based on the basic information of the delivery request and the production plan to manufacture and deliver the product of the item set in advance by the predetermined date in the target process and deliver it A plurality of payout targets with different priorities are set by a multiple payout target setting unit 12, production plan data satisfying these payout targets are obtained by a production plan calculation unit 13, and this production plan data is applied to each of the plurality of payout targets.
  • Delayed delivery target delay data is obtained by a delivery target delay calculation unit 14, and the degree of product delay is separately determined by an item list delivery amount table creation unit 15 based on the production plan data and each delivery target delay data. Display format preset for each payout target, such as display color or font” technology is described.
  • Patent Document 1 by making it possible to clearly identify the degree of delay in the production plan for manufacturing a product, the production plan can be adjusted to minimize this delay.
  • the production planning means described in Patent Document 1 focuses on delay management, and takes into account costs such as labor costs and inventory holding costs generated by a specific production plan, and the probability of failure in the manufacturing process. Therefore, even if the delay is suppressed, the production plan may result in a high cost and failure probability.
  • conventional production planning means make production plans over several days to several weeks, sudden changes in plans are required due to, for example, failures in the factory, customer requests, delays in procurement of raw materials and parts, etc. In some cases, it is difficult to quickly generate a corresponding production plan.
  • an object of the present disclosure is to provide a production plan management means that generates in real time a production plan that can respond to sudden plan changes while considering the cost in the production plan and the probability of failure in the manufacturing process that can occur.
  • one of the representative production planning management devices of the present disclosure is a production planning management device that generates a production plan for a product in real time, wherein the first product item, quantity, a communication unit that acquires product order information including customer requirements specifying delivery dates and cost reference information that specifies a cost reference for costs required to manufacture the first product; a storage unit storing a structural constraint database containing information on structural constraints specifying structural constraints specifying conditions for the manufacturing process for manufacturing the; , and a production plan generation unit that generates in real time a production plan that defines a manufacturing process for manufacturing the first product.
  • a production plan management means that generates in real time a production plan that can respond to sudden plan changes while taking into account the costs in the production plan and the probability of possible failures in the manufacturing process.
  • FIG. 1 is a block diagram of a computer system for implementing embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a production planning management system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a production planning control device in the production planning control system according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of various databases stored in the storage unit according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a manufacturing process flow in a production plan according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of communication flow of various information in the production planning management system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of a computer system for implementing embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a production planning management system according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware
  • FIG. 7 explains the configuration of the manufacturing process in the production plan according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the flow of the scheduled delivery date determination process according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of long-term production plan generation processing according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the flow of short-term production plan generation processing according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the flow of production plan change processing according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the flow of production plan change processing according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a cost reference information setting interface for setting cost reference information according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of a cost reference information setting interface for setting cost reference information according to an embodiment of the present disclosure.
  • the major components of computer system 300 include one or more processors 302 , memory 304 , terminal interfaces 312 , storage interfaces 314 , I/O (input/output) device interfaces 316 , and network interfaces 318 . These components may be interconnected via memory bus 306 , I/O bus 308 , bus interface unit 309 and I/O bus interface unit 310 .
  • Computer system 300 may include one or more general-purpose programmable central processing units (CPUs) 302A and 302B, collectively referred to as processors 302. In some embodiments, computer system 300 may include multiple processors, and in other embodiments, computer system 300 may be a single CPU system. Each processor 302 executes instructions stored in memory 304 and may include an on-board cache.
  • CPUs general-purpose programmable central processing units
  • processors 302. may include multiple processors, and in other embodiments, computer system 300 may be a single CPU system.
  • Each processor 302 executes instructions stored in memory 304 and may include an on-board cache.
  • memory 304 may include random access semiconductor memory, storage devices, or storage media (either volatile or non-volatile) for storing data and programs.
  • Memory 304 may store all or part of the programs, modules, and data structures that implement the functions described herein.
  • memory 304 may store production planning management application 350 .
  • production planning control application 350 may include instructions or descriptions that cause processor 302 to perform the functions described below.
  • production planning control application 350 may be implemented in semiconductor devices, chips, logic gates, circuits, circuit cards, and/or other physical hardware instead of or in addition to processor-based systems. It may be implemented in hardware via a device. In some embodiments, production planning control application 350 may include data other than instructions or descriptions. In some embodiments, a camera, sensor, or other data input device (not shown) may be provided in direct communication with bus interface unit 309, processor 302, or other hardware of computer system 300. .
  • Computer system 300 may include bus interface unit 309 that provides communication between processor 302 , memory 304 , display system 324 , and I/O bus interface unit 310 .
  • I/O bus interface unit 310 may be coupled to I/O bus 308 for transferring data to and from various I/O units.
  • I/O bus interface unit 310 communicates via I/O bus 308 a plurality of I/O interface units 312, 314, 316, also known as I/O processors (IOPs) or I/O adapters (IOAs); and 318.
  • IOPs I/O processors
  • IOAs I/O adapters
  • the display system 324 may include a display controller, display memory, or both.
  • the display controller can provide video, audio, or both data to display device 326 .
  • Computer system 300 may also include devices such as one or more sensors configured to collect data and provide such data to processor 302 .
  • the computer system 300 may include a biometric sensor that collects heart rate data, stress level data, etc., an environmental sensor that collects humidity data, temperature data, pressure data, etc., and a motion sensor that collects acceleration data, motion data, etc. may include Other types of sensors can also be used.
  • the display system 324 may be connected to a display device 326 such as a single display screen, television, tablet, or handheld device.
  • the I/O interface unit has the function of communicating with various storage or I/O devices.
  • the terminal interface unit 312 may be used for user output devices such as video displays, speaker televisions, etc., and user input devices such as keyboards, mice, keypads, touch pads, trackballs, buttons, light pens, or other pointing devices.
  • user I/O devices 320 can be attached.
  • a user inputs input data and instructions to the user I/O device 320 and the computer system 300 by operating the user input device using the user interface, and receives output data from the computer system 300. good too.
  • the user interface may be displayed on a display device, played by a speaker, or printed via a printer, for example, via user I/O device 320 .
  • Storage interface 314 connects to one or more disk drives or direct access storage device 322 (typically a magnetic disk drive storage device, but an array of disk drives or other storage device configured to appear as a single disk drive). ) can be attached.
  • storage device 322 may be implemented as any secondary storage device.
  • the contents of memory 304 may be stored in storage device 322 and read from storage device 322 as needed.
  • I/O device interface 316 may provide an interface to other I/O devices such as printers, fax machines, and the like.
  • Network interface 318 may provide a communication pathway to allow computer system 300 and other devices to communicate with each other. This communication path may be, for example, network 330 .
  • computer system 300 is a device that receives requests from other computer systems (clients) that do not have a direct user interface, such as multi-user mainframe computer systems, single-user systems, or server computers. There may be. In other embodiments, computer system 300 may be a desktop computer, handheld computer, laptop, tablet computer, pocket computer, phone, smart phone, or any other suitable electronic device.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a production planning management system 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the production planning management system 200 includes a customer terminal 202, a distribution terminal 204, a delivery terminal 206, a communication network 208, a factory 210, a production planning management device 215 and a management terminal 216.
  • the customer terminal 202 , the distribution terminal 204 , the delivery terminal 206 , the production plan management device 215 of the factory 210 , and the management terminal 216 are connected via a communication network 208 .
  • the communication network 208 here may include, for example, the Internet, LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network), WAN (Wide Area Network), and the like.
  • Customer terminal 202 is a terminal used by a customer who requests a specific product from factory 210 .
  • Customers refer to clients who purchase products manufactured by factory 210 and may include, for example, retailers, businesses, institutions, organizations, individuals, and the like.
  • Customer terminal 202 may also be any computing device, such as a desktop computer, laptop, tablet, smartphone, or the like.
  • the customer terminal 202 transmits product order information specifying the requested product item, quantity, and desired delivery date to the factory 210 via the communication network 208 . This product order information may be generated by a customer using customer terminal 202, for example.
  • the distribution terminal 204 is a terminal used by an administrator of a distribution center serving as a distribution base for products manufactured by the factory 210 .
  • the distribution center here is a place where the products manufactured by the factory 210 are kept in stock, the products are sorted by destination based on instructions from the factory 210, and delivery is arranged. , product inventory, sorting, delivery address, and other information may be managed.
  • Distribution terminal 204 may be any computing device, such as a desktop computer, laptop, tablet, smartphone, or the like. As will be described later, the distribution terminal 204 cooperates with the delivery terminal 206 to transmit distribution and delivery status information indicating the status of distribution and delivery to the factory 210 .
  • the delivery terminal 206 is a terminal used by the manager of the delivery center for sorting the products by delivery destination at the above-mentioned delivery center and delivering the products kept in stock to customers.
  • the delivery terminal 206 may manage, for example, product information, destination customer information, delivery availability information, and the like.
  • Delivery terminal 206 may be any computing device, such as a desktop computer, laptop, tablet, smartphone, or the like. As will be described later, the delivery terminal 206 cooperates with the distribution terminal 204 to transmit distribution and delivery status information indicating the status of distribution and delivery to the factory 210 .
  • the factory 210 is a facility for producing/manufacturing, inspecting, servicing, and maintaining products. Factory 210 manufactures products based on the product order information received from customer terminal 202 . Production/manufacturing at the factory 210 is carried out according to a production plan. As an example, factory 210 may be a factory for manufacturing automobiles.
  • the factory 210 includes a production planning management device 215 and a management terminal 216.
  • the production plan management device 215 is a device for creating a production plan for manufacturing products manufactured in the factory 210 .
  • the production plan here is information specifying the type, quantity, schedule, manufacturing process, raw materials, etc. of the product to be produced.
  • the production plan is information that determines what, how much, when and how to produce.
  • this production plan is created based on the product order information received from the customer terminal 202, the cost standard information specifying the cost standard, the distribution and delivery status information received from the distribution terminal 204 and the delivery terminal 206, and the like.
  • a production plan is, for example, information specifying the flow of manufacturing processes for manufacturing a product.
  • a manufacturing process here means a process for producing a specific product.
  • the production line here is equipment for performing assembly line work that is created to mass-manufacture the same and the same kind of products.
  • the production plan management device 215 may create a production plan consisting of a first manufacturing process, a second manufacturing process, and a third manufacturing process.
  • the content and number of manufacturing steps here differ depending on the product to be manufactured, but may include inputting materials, processing, inspection, welding, painting, assembly, packing, etc., as an example. Since the details of the production planning control device 215 will be described later, the description thereof is omitted here.
  • the management terminal 216 is a terminal used by the manager of the factory 210.
  • the manager of the factory 210 may use the management terminal 216 to input information (cost reference information, structural constraint information, etc.) used when the production plan management device 215 creates a production plan.
  • Management terminal 216 may be any computing device, such as a desktop computer, laptop, tablet, smartphone, or the like.
  • FIG. 2 shows the production planning management system 200 including one each of the customer terminal 202, the distribution terminal 204, the delivery terminal 206, and the management terminal 216 as an example, the present disclosure is not limited to this, and the production planning Management system 200 may include a plurality of customer terminals 202 , distribution terminals 204 , delivery terminals 206 , and management terminals 216 .
  • the production plan generates a production plan in real time that can respond to sudden plan changes while taking into consideration the costs caused by the production plan and the failure probability of the manufacturing process. It becomes possible to provide management means.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the production planning management device 215 in the production planning management system 200 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the production plan management device 215 includes a communication section 362 , a processor 364 , a production plan generation section 368 , an I/O bus 369 and a storage section 370 .
  • the communication section 362 , the processor 364 , the production plan generation section 368 and the storage section 370 are connected via an I/O bus 369 .
  • 3 may be implemented by the computer system 300 described with reference to FIG. 1, for example.
  • each functional unit of the production planning control device 215 shown in FIG. 3 may be configured as a software module included in the production planning control application 350 in the computer system 300 shown in FIG.
  • the communication unit 362 is a functional unit for transmitting and receiving various information via a communication network.
  • the communication unit 362 includes, for example, the above-described customer terminal (customer terminal 202 shown in FIG. 2), distribution terminal (distribution terminal 204 shown in FIG. 2), delivery terminal (delivery terminal 206 shown in FIG. 2), and management terminal (FIG. 2 may receive information from the management terminal 216 shown in FIG.
  • the communication unit 362 receives product order information specifying the desired item, quantity, and delivery date of the first product from the customer terminal, and transmits distribution and delivery status information indicating the status of distribution and delivery to the distribution terminal and the delivery status information.
  • Cost basis information may be received from the management terminal 216 received from the delivery terminal and specifying a cost target for manufacturing the first product.
  • the processor 364 is an arithmetic device for executing instructions for realizing the functions of the functional units of the production planning control device 215, and is substantially the same as the processor 302 shown in FIG. Description is omitted.
  • the production plan generation unit 368 is a functional unit for creating a production plan for manufacturing products manufactured in a factory (for example, the factory 210 shown in FIG. 2).
  • the production plan generator 368 may generate in real time a production plan for manufacturing a product that satisfies cost criteria and factory structural constraints based on product order information received from a customer terminal.
  • the production plan generation unit 368 may use information of various databases stored in the storage unit 370 to generate the production plan.
  • the storage unit 370 is a storage unit for storing various data used by the functional units of the production planning management device 215 .
  • the storage unit 370 here may be, for example, a local storage such as a hard disk drive or a solid state drive, or may be a distributed storage service such as cloud.
  • the storage unit 370 includes a production plan database 371, a production plan information database 372, a preliminary manufacturing process database 373, a manufacturing cost database 374, a failure prediction database 375, a failure identification information database 376, and a structural constraint database 377. may be stored. Note that details of the various databases stored in the storage unit 370 will be described with reference to FIG. 4, so description thereof will be omitted here.
  • FIG. 4 is a diagram showing examples of various databases stored in the storage unit according to the embodiment of the present disclosure.
  • the information of various databases shown in FIG. 4 may be used by the production plan generation section, and may be updated as appropriate by the production plan generation section or the factory manager.
  • the production planning database 371 stores, for each product identifier, which is a character string for uniquely identifying a product manufactured in a factory (for example, the factory 210 shown in FIG. 2), a deadline for delivering the product to the customer, and , and the manufacturing order in the manufacturing process of the product.
  • the manufacturing order is information indicating the order of products in a specific manufacturing process, and may be represented by buckets and slots as described later.
  • the production plan information database 372 stores, for each product identifier of a product, a manufacturing process identifier that uniquely identifies a manufacturing process to be performed on the product, and a manufacturing order in the manufacturing process of the product.
  • the preliminary manufacturing process database 373 stores, for each failure identifier, which is a character string that uniquely identifies a failure that may occur in the manufacturing process, the product identifier of the product affected by the failure and the manufacturing process in which the failure occurred.
  • a preliminary manufacturing process identifier which is a character string that uniquely identifies a preliminary manufacturing process to be executed instead (hereinafter referred to as "preliminary manufacturing process"), and the manufacturing order of the product in the preliminary manufacturing process are stored.
  • preliminary manufacturing process which is a character string that uniquely identifies a preliminary manufacturing process to be executed instead
  • a new production plan can be generated in real time.
  • the manufacturing cost database 374 stores, for each manufacturing process identifier of a manufacturing process, a cost type indicating the type of cost incurred by executing the manufacturing process, and a cost calculation formula for calculating the cost.
  • Cost types here may include, for example, labor costs, maintenance costs, inventory holding costs, backlog costs, and overhead costs.
  • the cost calculation formula differs depending on the type of cost. Formula for calculating cost based on variables such as number and size.
  • the failure prediction database 375 stores, for each manufacturing process identifier of a manufacturing process, a product pattern indicating a specific processing order of a plurality of specific products, a failure probability of the product pattern, and failure prevention constraints.
  • a product pattern indicating a specific processing order of a plurality of specific products
  • failure prevention constraints As a rule, in factories, the machines that carry out the manufacturing process operate in different modes when processing different products. However, failure is likely to occur at the timing of switching the operation mode. For this reason, when processing different products in succession, the machine must switch to different modes, which can lead to malfunctions. As a result, the probability of failure differs depending on the specific processing order of a plurality of specific products (here, referred to as "product pattern").
  • the failure probability for each product pattern may be calculated, for example, by machine learning or statistical analysis means for analyzing past failure data.
  • failure prevention constraint here is information specifying an additional condition for suppressing the probability of occurrence of a failure.
  • failure prevention constraints may include product manufacturing sequences, product patterns, machine operating modes, etc. to limit the probability of failures occurring. In this way, by storing the failure probability for each product pattern and failure prevention constraints for suppressing the failure probability in the failure prediction database 375, when generating a production plan, it is possible to identify product patterns in which failures are likely to occur. Avoid production plans can be generated.
  • the failure identification information database 376 stores the manufacturing process identifier of the manufacturing process expected to be affected by the failure for each failure identifier of the failure.
  • the structural constraint database 377 stores, for each manufacturing process identifier of a manufacturing process, structural constraints that define manufacturing by the manufacturing process.
  • Structural constraints here are information specifying conditions for the manufacturing process.
  • the structural constraints may include raw materials, temperature/humidity, time, pre-process/post-process, etc. required to perform a certain manufacturing process.
  • the structural constraint may be that the manufacturing process of "assembling" has already been executed with the manufacturing process of "coating".
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a manufacturing process flow 500 in a production plan according to an embodiment of the present disclosure.
  • This production plan may be generated, for example, by the production plan generation unit according to the embodiment of the present disclosure.
  • the manufacturing process flow 500 in the production plan may be, for example, a manufacturing process for manufacturing parts (doors, etc.) used in automobiles, and mainly consists of manufacturing processes of welding, painting, and assembly. More specifically, as shown in FIG. 5, a manufacturing process flow 500 in a production plan includes a first weld line 510, a second weld line 520, a first convergence line 530, a first automatic warehouse 540 , first painting line 550 , second automatic warehouse 560 , first assembly line 570 , second assembly line 580 and third assembly line 590 . Moreover, as shown in FIG. , the first assembly line 570, the second assembly line 580, and the third assembly line 590 are each associated with structural constraints (first to ninth structural constraints). These structural constraints specify the conditions that must be met in order to carry out the corresponding manufacturing process.
  • first, the first welding line 510 and the second welding line 520 are performed in parallel.
  • First weld line 510 and second weld line 520 are then brought together at first convergent line 530 .
  • Automated warehouses here are warehouses in which the storage and retrieval of goods are automated. It may be used for storing for a certain period of time.
  • the second automated warehouse 560 here may be the same automated warehouse as the first automated warehouse 540, or may be a different automated warehouse. Then, the first assembly line 570 and the second assembly line 580 are performed in parallel, and the third assembly line 580 brings them together.
  • a product is manufactured according to a production plan consisting of specific manufacturing processes and structural constraints corresponding to these manufacturing processes.
  • this production plan can respond to sudden changes in plans, such as factory failures, customer requests, delays in procurement of raw materials and parts, etc., while considering costs and the probability of failures in the manufacturing process. can be generated in real time.
  • the manufacturing process flow 500 in the production plan shown in FIG. 5 is only an example, and the manufacturing process and the use of automated warehouses included in the production plan may vary depending on the required products, cost standards, failure probability, and the like. determined as appropriate based on relevant factors.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the flow of various information in the production planning management system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 shows the flow of information between the customer terminal 202, the distribution terminal 204, the delivery terminal 206, the management terminal 216, and the production planning management device 215.
  • this information flow can be, for example, the Internet, LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network), WAN (Wide Area Network), or any other communication network (for example, shown in FIG. communication network 208).
  • the management terminal 216 inputs the cost reference information 610 to the production plan management device 215 .
  • the management terminal 216 accepts the cost reference information 610 from the factory manager via a GUI (Graphical User Interface) provided by a smartphone or a personal computer, and then transmits the cost reference information 610. It may be transferred to the production planning control device 215 .
  • the cost reference information 610 here is information specifying budget targets for a specific production plan. This cost basis information 610 may include, for example, budget targets for various costs incurred by executing the production plan, such as labor costs, maintenance costs, inventory holding costs, backlog costs, and overheads. Also, as described below, some embodiments may include weightings, priorities, etc. that indicate the importance of each of labor, maintenance, inventory, backlog, and overhead costs.
  • the customer terminal 202 transmits the product order information 620 to the production planning management device 215.
  • the product order information 620 is information specifying the item, quantity, and desired delivery date of the product requested by the customer, and may be created by the customer using the customer terminal 202, for example.
  • the distribution terminal 204 and the delivery terminal 206 transmit the distribution and delivery status information 630 to the production planning management device 215 .
  • the distribution terminal 204 and the delivery terminal 206 may cooperate with each other to create the distribution and delivery status information 630, and the information indicating the distribution status and the status indicating the delivery status are separately stored in the production plan management device 215. may be sent to
  • the distribution and delivery status information 630 here is information indicating the availability status of distribution and delivery, and may include, for example, the time (number of days, etc.) required for product distribution and delivery.
  • the production planning management device 215 After receiving the cost basis information 610, the product order information 620, and the distribution and delivery status information 630, the production planning management device 215 sets the expected delivery date 640, which is the date by which the product specified by the product order information 620 can be delivered to the customer. Scheduled delivery date determination processing 800 for determining is performed. After that, the production planning management device 215 transmits information on the scheduled delivery date 640 determined by performing the scheduled delivery date determination processing 800 to the customer terminal 202 . The details of the scheduled delivery date determination process 800 will be described with reference to FIG. 8, so description thereof will be omitted here.
  • the production planning management system can acquire various types of information necessary to generate production plans.
  • FIG. 7 explains the configuration of the manufacturing process in the production plan according to the embodiment of the present disclosure.
  • the manufacturing process consists of one or more "buckets".
  • a “bucket” here is a logical compartment for organizing products that undergo a particular manufacturing process.
  • the number of buckets included in one manufacturing process may be set by a factory manager or the like, for example, the number of products undergoing a specific manufacturing process (for example, 5 products It may be set based on type (e.g., products of the same type in one bucket), the time of a factory worker's shift (products to be processed between shifts in one bucket), etc.
  • a bucket also contains one or more "slots.”
  • a slot here is a specific position in the manufacturing sequence of a product that undergoes a manufacturing process.
  • a first manufacturing process includes a first bucket 712 and a second bucket 714, each of the first bucket 712 and the second bucket 714 having four slots 716. including. A different product is placed in each slot (product 1 to product 8).
  • the position of the slot in the product manufacturing process may be changed based on failures, delays, customer requests, factory manager instructions, etc. For example, as shown in FIG. 7, in a first production run 710, product 4 was placed in the fourth slot 717 and product 5 was placed in the fifth slot 718, but the second production In step 720 product 4 is changed to the fifth slot 722 and product 5 is changed to the fourth slot 721 .
  • product 7 is placed in the seventh slot 723 and product 8 is placed in the eighth slot 724, but in the third manufacturing process 730, product 7 is changed to the eighth slot 732 and product 8 is changed to the seventh slot 731 .
  • the production plan can be generated in real time by reconfiguring the product manufacturing order in units of buckets or slots.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the flow of determination processing 800 for the scheduled delivery date according to the embodiment of the present disclosure.
  • the determination processing 800 for the scheduled delivery date shown in FIG. 8 is processing for determining the scheduled delivery date on which the product can be delivered to the customer. ).
  • the production plan generation unit acquires product order information, distribution and delivery status information, and cost reference information.
  • the production plan generator may acquire product order information, distribution and delivery status information, and cost reference information through the communication flow shown in FIG.
  • step S820 the production plan generation unit calculates distribution and delivery lead times based on the product order information and distribution and delivery status information acquired in step S810.
  • Lead time here means the time from when the product is shipped from the factory to when it is delivered to the customer, and can be calculated from the availability of distribution and delivery indicated in the distribution and delivery status information. can.
  • the production plan generator generates a long-term production plan (hereinafter referred to as "long-term production plan").
  • the "long term” here may be, for example, a period of 5 days or more, but the present disclosure is not limited to this, and may be selected depending on the time required to manufacture the product.
  • the long-term production plan may be a one-week production plan.
  • the production plan generation unit attempts to generate a production plan that satisfies the customer's desired delivery date indicated in the product order information. The details of the processing for generating the long-term production plan will be explained with reference to FIG. 9, so the explanation thereof will be omitted here.
  • step S840 the production plan generation unit generates the product specified by the product order information (that is, the product requested by the customer) based on the lead time calculated in step S820 and the long-term production plan determine the expected delivery date by which the customer can receive the product (which is the product specified in the contract). More specifically, from the long-term production plan generated in step S830, the production plan generation unit determines the production completion date, which is the scheduled date for the product to be shipped from the factory after the production at the factory is completed. A scheduled date (line-out date) is calculated, and a scheduled delivery date is determined from this scheduled manufacturing completion date and lead times for distribution and delivery. After that, the information on the estimated delivery date determined here is transmitted to the customer terminal (for example, the customer terminal 202 shown in FIG. 2).
  • the customer terminal for example, the customer terminal 202 shown in FIG. 2.
  • the scheduled delivery date of the product requested by the customer can be quickly determined and notified to the customer.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a long-term production plan generation process 900 according to an embodiment of the present disclosure.
  • This disclosure divides the production of production plans into long-term production plans for the long term and short-term production plans for the short term.
  • the "long term” here may be, for example, a period of 5 days or more, but the present disclosure is not limited to this, and may be selected depending on the time required to manufacture the product.
  • the long-term production plan may be a one-week production plan.
  • the long-term production plan generation process 900 shown in FIG. 9 changes an existing production plan (hereinafter referred to as "existing production plan") that has been created in advance so as to include the product requested by the customer.
  • existing production plan an existing production plan
  • the long-term production plan generation process 900 shown in FIG. 9 may be performed, for example, when new product order information is received from the customer by the production plan generation unit.
  • the existing production plan here may be stored in advance in the above-described production plan database 371, for example.
  • the production plan generation unit selects the product (hereinafter referred to as "target product") specified in the product order information (for example, the product order information 620 shown in FIG. 6) from the existing production of the factory. Insert into plan.
  • target product the product specified in the product order information (for example, the product order information 620 shown in FIG. 6) from the existing production of the factory. Insert into plan.
  • the phrase "insert a target product into an existing production plan” means assigning a target product to an arbitrary bucket slot in a manufacturing process of an existing production plan.
  • the target product may be inserted into a manufacturing process that includes products of the same type as the target product.
  • which slot of which bucket in the manufacturing process the target product is to be inserted into may be determined by a factory manager or a learned machine learning means.
  • step S920 the production plan generation unit generates a tentative production completion date ( Calculate tentative line-out date).
  • the tentative production completion date here is the date when the production of the target product at the factory is completed and the target product is scheduled to be shipped from the factory. It has not been determined whether the plan satisfies conditions such as the structural constraints of the factory and cost standards, so it is tentative and not a fixed schedule.
  • the production plan generation unit converts the existing production plan into which the target product is inserted so as to satisfy the structural constraints stored in the structural constraint database described above (for example, the structural constraint database shown in FIG. 4). and generate a provisional long-term production plan.
  • structural constraints here are information specifying the conditions for the manufacturing process included in the production plan. Post-processes and the location, processing capacity, usage status, etc. of machines that perform each manufacturing process in the factory may also be included.
  • adjusting an existing production plan into which the target product is inserted to satisfy the structural constraints means, for example, changing the order of manufacturing processes in the production plan or changing the position of a bucket or slot for a specific product.
  • provisional long-term production plan is provisional, not a fixed production plan, because it has not yet been determined whether or not the cost standard is met.
  • step S940 the production plan generator determines whether the production plan satisfies the cost standard included in the above-described cost standard information (for example, the cost standard information 610 shown in FIG. 6).
  • the costs (labor costs, maintenance costs, inventory holding costs, backlog costs, and overhead costs) of the provisional long-term production plan generated in step S930 are specified as the cost standard information.
  • Determine whether the cost criteria are met For example, the production plan generation unit determines whether or not the cost of the provisional long-term production plan generated in step S930 is within the budget specified in the cost standard information. , backlog costs, and overhead costs may be determined whether or not they satisfy the weighting and priority specified in the cost standard information. If the production plan satisfies the cost criteria, the process proceeds to step S950; The determination and adjustment of the production plan at step 930 are again made to meet the cost criteria.
  • step S950 the production plan generation unit confirms the long-term production plan determined to satisfy the cost standard in step S940. More specifically, here, the flow of each manufacturing process specified in the long-term production plan, the types of products manufactured in each manufacturing process, the quantity and manufacturing order, the scheduled completion date of manufacturing of the target product, etc. are determined. be. Therefore, the provisional scheduled manufacturing completion date determined in step S920 becomes the fixed scheduled manufacturing completion date. This fixed scheduled date of manufacturing completion is used, for example, when determining the scheduled delivery date of the target product in step S840 of the scheduled delivery date determination process 800 described above.
  • step S960 the production plan generation unit outputs the long-term production plan determined in step S950.
  • the production plan generation unit stores the fixed long-term production plan in the above-described production plan database (for example, the production plan database 371 shown in FIG. 4), or stores the fixed long-term production plan in the management terminal (for example, the management terminal 216 shown in FIG. 2). It may be displayed to a factory manager, a worker, or the like via a display unit.
  • the long-term production plan generation processing 900 described above it is possible to generate a long-term production plan for manufacturing products requested by customers while taking into consideration the structural constraints and cost standards of the factory.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the flow of short-term production plan generation processing 1000 according to an embodiment of the present disclosure.
  • this disclosure divides the production of production plans into long-term production plans for the long term and short-term production plans for the short term.
  • the "short term" here is a fixed period constituting the long-term production plan described above, and may be selected according to the time required to manufacture the product.
  • the short-term production plan may be a daily production plan.
  • the short-term production plan generation processing 1000 may be performed at regular intervals. For example, if the short-term production plan is a one-day production plan, the short-term production plan generation process 1000 may be performed every day, eg, before the manufacturing process is started.
  • the short-term production plan generation process 1000 may be started automatically or by a factory manager.
  • Short-term production plan generation processing 1000 shown in FIG. This is processing for generating a short-term production plan that satisfies structural constraints and the like, and is executed by the above-described production plan generation unit (eg, production plan generation unit 368 shown in FIG. 3).
  • the production plan generation unit acquires manufacturing line status information.
  • This manufacturing line status information is information indicating the current status of each manufacturing line in the factory, and includes, for example, the position and status of each product on the manufacturing line.
  • the production plan generation unit acquires information from QR codes and RFID tags attached to each product using a sensor device connected to a network in the factory, and aggregates the information to create a production line. Status information may be obtained. Further, in one embodiment, the production plan generation unit may acquire the production line status information by analyzing the image of the camera that captures the production line using existing object detection means.
  • the production plan generation unit calculates a tentative scheduled production completion date (tentative line-out date) for each product based on the desired delivery date and raw material procurement status included in the product order information. do.
  • the provisional scheduled manufacturing completion date here is the date when manufacturing of the product at the factory is completed and the product is scheduled to be shipped from the factory. Since it has not been determined whether or not the inserted existing production plan satisfies conditions such as structural constraints of the factory and cost standards, it is not a fixed schedule but a provisional one.
  • step S1030 the production plan generation unit converts the existing production plan into a set of rules for satisfying the structural constraints stored in the structural constraint database (for example, the structural constraint database 377 shown in FIG. 4).
  • a first change action is determined.
  • the structural constraint used in step S1030 may be the same as the structural constraint used in step S930 of the long-term production plan generation process 900 described above, or may be a different structural constraint.
  • This first change action is information indicating how the existing production plan needs to be changed in order to satisfy the structural constraints.
  • any action such as changing the order in which a particular product is manufactured by repositioning the buckets or slots of a particular product, or increasing throughput by allocating more machines or workers to a particular manufacturing process may include Also, this first change action may designate an automated warehouse required for executing the first change action.
  • the production plan generation unit converts the existing production plan to satisfy the failure prevention constraints stored in the above-described failure prediction database (for example, failure prediction database 375 shown in FIG. 4). determine a second change action for .
  • the fault prevention constraint here is information that specifies additional conditions for suppressing the probability of a fault occurring.
  • failure prevention constraints may include product manufacturing sequences, product patterns, machine operating modes, etc. to limit the probability of failures occurring.
  • This second change action is information indicating how the existing production plan needs to be changed in order to satisfy the failure prevention constraint, for example changing the order of manufacturing processes in the production plan.
  • this second change action may specify the automated warehouse required to execute the second change action.
  • the production plan generation unit reflects the first change action determined in step S1030 and the second change action determined in step S1040 to the existing production plan. Generate preliminary short-term production plans.
  • the production plan generation unit generates a provisional short-term production plan by changing the order of buckets and slots representing the existing production plan based on the first change action and the second change action.
  • the first change action and the second change action change the manufacturing order from "product 1, product 2, product 3, product 4" to "product 3, product 2, product 4, product 1".
  • the production plan generator places product 1 in the fourth slot, product 3 in the first slot, and product 4 in the third slot.
  • the temporary short-term production plan may be generated.
  • the manufacturing sequence of the existing production plan so as to satisfy the structural constraint and the failure prevention constraint, it is possible to obtain a provisional short-term production plan that reduces the probability of occurrence of failures.
  • the provisional short-term production plan is provisional, not a fixed production plan, because it has not yet been determined whether or not the cost standard is met.
  • step S1060 the production plan generation unit determines whether the provisional short-term production plan generated in step S1050 satisfies the cost standard included in the above-described cost standard information (for example, the cost standard information 610 shown in FIG. 6). determine whether
  • the costs (labor costs, maintenance costs, inventory holding costs, backlog costs, and miscellaneous expenses) of the provisional short-term production plan generated in step S930 are designated as the cost standard information. Determine whether the cost criteria are met.
  • the production plan generation unit determines whether the cost of the provisional short-term production plan generated in step S1050 is within the budget specified in the cost standard information, , backlog costs, and overhead costs may be determined whether or not they satisfy the weighting and priority specified in the cost standard information. Further, the cost standard information here may be the same as the cost standard used in step S940 of the long-term production plan generation process 900 described above, or may be a different cost standard. If the tentative short-term production plan meets the cost criteria, the process proceeds to step S1070, and if the tentative short-term production plan does not meet the cost criteria, the process proceeds to step S1065.
  • step S1065 the production plan generator modifies the tentative scheduled manufacturing completion date of one or more products or relaxes the cost criteria so that the tentative short-term production plan meets the cost criteria.
  • the production plan generation unit may determine a new scheduled date of completion of manufacturing and/or a new cost standard based on past data, or may allow the factory manager to set it. Thereafter, the process returns to step S1050, and the manufacturing order in the manufacturing process is appropriately changed in accordance with the new scheduled manufacturing completion date and/or cost criteria.
  • step S1070 the production plan generation unit confirms the short-term production plan determined to satisfy the cost standard in step S1060. More specifically, here, the flow of each manufacturing process specified in the short-term production plan, the types of products manufactured in each manufacturing process, the quantity and manufacturing order, the scheduled date of completion of manufacturing of the product, etc. are determined. . Therefore, the provisional scheduled manufacturing completion date determined in step S1020 becomes the fixed scheduled manufacturing completion date.
  • the production plan generation unit identifies the failure probability of each manufacturing process in the short-term production plan determined in step S1070. to determine the preliminary manufacturing process. More specifically, the production plan generator identifies the failure probability of each manufacturing process in the determined short-term production plan using the above-described failure prediction database (for example, the failure prediction database 375 shown in FIG. 4). As described above, the failure probability of each manufacturing process may be calculated, for example, by machine learning or statistical analysis means for analyzing past failure data. After that, the production plan generator compares the failure probability of each identified manufacturing process to a predetermined failure probability criterion.
  • the failure probability criterion may be a preset failure probability value (for example, "25%", "30%", etc.).
  • the production plan generator determines a backup manufacturing process to be executed instead of the manufacturing process in the event of a failure.
  • the production plan generation unit includes, for example, the same content as the manufacturing process whose failure probability exceeds the failure probability standard from among the manufacturing processes stored in the failure prediction database, and the failure probability is the failure probability
  • a manufacturing process that does not exceed the standard may be identified and determined as a preliminary manufacturing process.
  • the preliminary manufacturing process determined here is stored in the aforementioned preliminary manufacturing process database (for example, the preliminary manufacturing process database 373 shown in FIG. 4).
  • the production plan generation unit outputs the short-term production plan determined in step S1080.
  • the production plan generation unit stores the determined short-term production plan in the above-described production plan database (for example, the production plan database 371 shown in FIG. 4), or stores the fixed short-term production plan in the management terminal (for example, the management terminal 216 shown in FIG. 2). It may be displayed to a factory manager, a worker, or the like via a display unit.
  • a short-term production plan for manufacturing the product requested by the customer can be generated in real time while considering the structural constraints of the factory, the probability of failure, and the cost standard. can be done.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the flow of production plan change processing 1100 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the production plan change processing 1100 shown in FIG. 11 is performed when a sudden change such as a customer request, delay in procurement of raw materials or parts occurs, and an existing production plan created in advance ) is changed in real time to correspond to this sudden change, and the changed production plan is generated by the above-described production plan generation section (for example, the production plan generation section 368 shown in FIG. 3). executed.
  • the production plan generation unit receives a production plan change request.
  • the communication unit of the production plan generation device may receive the production plan change request from the customer terminal, the distribution terminal, or the delivery terminal via the communication network, and then transfer the request to the production plan generation unit.
  • the production plan change request here may be information requesting a change to the item, quantity, or desired delivery date included in the product order information.
  • the information may be information that notifies of a change, or may be information that notifies of a change from outside the factory, such as a change in the procurement status of raw materials used for manufacturing in the factory.
  • this production plan change request may be information requesting delivery of a specific product earlier than the desired delivery date included in the product order information.
  • this production plan change request may be information notifying that the raw materials used for manufacturing the product will be behind schedule.
  • step S1120 the production plan generation unit acquires manufacturing line status information.
  • This manufacturing line status information is information indicating the current status of each manufacturing line in the factory, and includes, for example, the position and status of each product on the manufacturing line.
  • the production plan generation unit acquires information from QR codes and RFID tags attached to each product using a sensor device connected to a network in the factory, and aggregates the information to create a production line. Status information may be obtained. Further, in one embodiment, the production plan generation unit may acquire the production line status information by analyzing the image of the camera that captures the production line using existing object detection means.
  • the production plan generator divides the existing production plan into N buckets.
  • the number of buckets N may be set by a factory manager or the like. For example, it may be set based on the same kind of products in one bucket), the time of shifts of workers in the factory (products to be processed between shifts in one bucket), and the like. As will be discussed below, dividing an existing production plan into a predetermined number of buckets facilitates restructuring of the manufacturing process.
  • step S1140 the production plan generation unit adjusts the manufacturing order of the products in the manufacturing process using the automated warehouse, thereby responding to the plan change requested by the production plan change request received in step S1120.
  • the production plan generation unit analyzes the existing production plan, and if there is a product A that has a margin before the scheduled delivery date, it uses the automated warehouse to replace product B with an earlier scheduled delivery date due to the change in the plan.
  • it is determined whether or not the plan change conditions requested by the production plan change request are satisfied by moving to a slot downstream of product A (that is, a slot that is processed first). may
  • step S1150 if it is determined that the plan change cannot be dealt with, the process proceeds to step S1144. move on.
  • step S1144 the production plan generation unit sends a notice to the factory manager or the like indicating that the plan change requested by the production plan change request cannot be implemented, and the process ends in step S1146. .
  • step S1150 the production plan generator determines change actions for making the existing production plan satisfy the structural constraints and failure prevention constraints described above. Since this step S1150 is a combination of steps S1030 and S1040 in the above-described short-term production plan generation process 1000, a repeated description will be omitted here for convenience of description.
  • the production plan generation unit reflects the change action determined in step S1150 in the existing production plan to the manufacturing process affected by the plan change requested by the production plan change request. Generate a preliminary modified production plan.
  • the production plan generation unit may generate a provisional short-term production plan by changing the order of the buckets and slots representing the existing production plan based on the change action.
  • the first change action and the second change action change the manufacturing order from "product 1, product 2, product 3, product 4" to "product 3, product 2, product 4, product 1".
  • the production plan generator places product 1 in the fourth slot, product 3 in the first slot, and product 4 in the third slot.
  • the temporary short-term production plan may be generated.
  • the manufacturing sequence of the existing production plan so as to satisfy the structural constraint and the failure prevention constraint, it is possible to obtain a provisional changed production plan that reduces the probability of occurrence of failures.
  • the provisional changed production plan has not yet been judged whether it satisfies the cost standard, and therefore is not a fixed production plan but provisional.
  • the production plan generation unit determines whether the changed provisional production plan generated in step S1160 satisfies the cost standard included in the cost standard information (for example, the cost standard information 610 shown in FIG. 6). judge.
  • the cost reference information is cost reference information including additional costs (additional expenses incurred due to failure, additional charges for urgent delivery, etc.) required by the production plan change request, and as described above. In addition, it may be set to a factory manager or the like.
  • the production plan generation unit determines that the costs (labor costs, maintenance costs, inventory holding costs, backlog costs, and miscellaneous expenses) of the provisional changed production plan generated in step S1160 are designated as the cost standard information. determine whether the cost criteria are met.
  • the production plan generation unit determines whether or not the cost of the provisional modified production plan generated in step S1160 is within the budget specified in the cost standard information, It may be determined whether or not each cost such as cost, backlog cost, and miscellaneous expenses satisfies the weighting and priority specified in the cost reference information. If the modified tentative production plan meets the cost criteria, the process continues to step S1180, and if the modified tentative production plan does not meet the cost criteria, the process continues to step S1172.
  • step S1172 the production plan generation unit confirms with the factory manager whether or not to relax the cost standard.
  • the production plan generation unit may display a notification inquiring whether or not to relax the cost standard on the GUI of the management terminal described above, and may accept input from the factory manager. If, based on factory manager input, the cost basis is not to be relaxed, the process ends in step S1176. On the other hand, if the cost criterion is relaxed, the process proceeds to step 1174 .
  • step S1174 the production plan generation unit determines the relaxed cost standard based on the factory manager's input. Thereafter, the process returns to step S1160, and the manufacturing order in the manufacturing process is changed accordingly to meet the new relaxed cost criteria.
  • step S1180 the production plan generation unit confirms the modified production plan determined to satisfy the cost standard in step S1170. More specifically, here, the flow of each manufacturing process specified in the modified production plan, the types of products manufactured in each manufacturing process, the quantity and manufacturing order, the scheduled completion date of manufacturing of the product, etc. are determined. be.
  • step S1190 the production plan generation unit outputs the changed production plan confirmed in step S1180.
  • the production plan generation unit stores the confirmed modified production plan in the above-described production plan database (for example, the production plan database 371 shown in FIG. 4), or stores it in the management terminal (for example, the management terminal 216 shown in FIG. 2). may be displayed to a factory manager, a worker, or the like via the display unit of the
  • the production plan change processing 1100 described above it is possible to generate in real time a changed production plan that responds to sudden plan changes while considering the structural constraints of the factory, the probability of failure, and the cost standard.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example flow of production plan change processing 1200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • an existing production plan (hereinafter referred to as "existing production plan") prepared in advance is changed in real time so as to cope with the abnormality. It is a process for changing and generating a modified production plan, which is executed by the above-described production plan generation section (for example, the production plan generation section 368 shown in FIG. 3).
  • the production plan change processing 1200 shown in FIG. 12 is different from the production plan change processing 1100 that produces a production plan in response to a request from outside the factory in that a production plan corresponding to an abnormality that has occurred within the factory is generated.
  • step S1205 the production plan generation unit acquires an abnormality notification.
  • This anomaly notification is a notice indicating that an anomaly has occurred in the factory, and may include, for example, the time and place when the anomaly occurred, and details of the anomaly (for example, affected manufacturing processes, production lines, and products).
  • the abnormalities here may include, for example, machine failures, accidents, work errors by workers, and the like, and may be detected by cameras, sensors, or the like installed in the factory.
  • the production plan generation unit acquires manufacturing line status information.
  • This manufacturing line status information is information indicating the current status of each manufacturing line in the factory, and includes, for example, the position and status of each product on the manufacturing line.
  • the production plan generation unit acquires information from QR codes and RFID tags attached to each product using a sensor device connected to a network in the factory, and aggregates the information to create a production line. Status information may be obtained. Further, in one embodiment, the production plan generation unit may acquire the production line status information by analyzing the image of the camera that captures the production line using existing object detection means. This makes it possible to identify products and manufacturing processes that are affected by the anomaly.
  • step S1220 the production plan generation unit determines whether or not there is a preliminary manufacturing process for the manufacturing process affected by the abnormality.
  • the production plan generation unit refers to the preliminary manufacturing process database described above (for example, the preliminary manufacturing process database 373 shown in FIG. 4), and for the product identified as affected by the abnormality in step S1205 or step S1210, Confirm whether the preliminary manufacturing process for manufacturing the product is stored in advance.
  • the process continues to step S1295, where Generate and output the modified production plan.
  • the production plan generation unit may, for example, delete the affected manufacturing process from the production plan and add a preliminary manufacturing process for the manufacturing process to generate the modified production plan.
  • the preliminary manufacturing process for manufacturing the product is not previously stored in the preliminary manufacturing process database, the process proceeds to step S1230.
  • the production plan generator divides the existing production plan into N buckets.
  • the number of buckets N may be set by a factory manager or the like. For example, it may be set based on the time of shifts of workers in a factory (products to be processed between shifts are regarded as one bucket), or the like. As will be discussed below, dividing an existing production plan into a predetermined number of buckets facilitates reconfiguration of the manufacturing process to accommodate anomalies.
  • the production plan generator determines whether to reinsert the product identified as being affected by the abnormality into the production line.
  • the production plan generation unit may determine whether or not to reinsert the product into the manufacturing line based on the state of the product or input from the factory manager. As an example, if a product is damaged as a result of an anomaly, the production plan generator may determine that the product cannot be reinserted into the manufacturing line. On the other hand, in some embodiments, the product identified as affected by the anomaly is inspected, and if it is determined that the product is not damaged, the production plan generator determines to reinsert the product into the manufacturing line.
  • step S1250 the product identified as affected by the anomaly cannot be reinserted into the production line. If so, the process advances to step S1245.
  • step S1245 the production plan generator excludes the product from the manufacturing process.
  • the production plan generator may send an instruction to the factory manager or a machine such as a robot to remove from the production line the product identified as being affected by the abnormality. Thereafter, the process proceeds to step S1260.
  • step S1250 the production plan generation unit inserts the product identified as affected by the abnormality into the bucket next to the bucket in which the abnormality occurred in the manufacturing sequence specified in the existing production plan.
  • the product inserted into the bucket may be inserted into any slot of the bucket and slot adjustments may be made to meet structural constraints, cost criteria and failure protection constraints, as described below. by performing a change action on the
  • step S1260 the production plan generator determines change actions to make the existing production plan satisfy the structural constraints and failure prevention constraints described above. Since this step S1150 is a combination of steps S1030 and S1040 in the above-described short-term production plan generation process 1000, a repeated description will be omitted here for convenience of description.
  • the production plan generation unit In step S1270, the production plan generation unit generates a provisional changed production plan by reflecting the change action determined in step S1260 in the existing production plan to the manufacturing process affected by the abnormality.
  • the production plan generation unit may generate a provisional short-term production plan by changing the order of buckets and slots representing the manufacturing process of the existing production plan based on the change action.
  • the first change action and the second change action change the manufacturing order from "product 1, product 2, product 3, product 4" to "product 3, product 2, product 4, product 1".
  • the production plan generator places product 1 in the fourth slot, product 3 in the first slot, and product 4 in the third slot.
  • the temporary short-term production plan may be generated.
  • the manufacturing sequence of the existing production plan so as to satisfy the structural constraint and the failure prevention constraint, it is possible to obtain a provisional changed production plan that reduces the probability of occurrence of failures.
  • the provisional changed production plan has not yet been judged whether it satisfies the cost standard, and therefore is not a fixed production plan but provisional.
  • the production plan generator determines whether or not the modified provisional production plan generated in step S1270 satisfies the cost criteria included in the cost criteria information (for example, the cost criteria information 610 shown in FIG. 6).
  • the cost reference information is cost reference information including additional costs (additional expenses incurred due to failure, additional charges for urgent delivery, etc.) caused by dealing with abnormalities such as failures, etc. As described above, it may be set to a factory manager or the like.
  • the production plan generation unit determines that the costs (labor costs, maintenance costs, inventory holding costs, backlog costs, and miscellaneous expenses) of the provisional changed production plan generated in step S1270 are specified as the cost standard information. determine whether the cost criteria are met.
  • the production plan generation unit determines whether or not the cost of the provisional changed production plan generated in step S1270 is within the budget specified in the cost standard information, It may be determined whether or not each cost such as cost, backlog cost, and miscellaneous expenses satisfies the weighting and priority specified in the cost reference information. If the modified tentative production plan meets the cost criteria, the process continues to step S1290, and if the modified tentative production plan does not meet the cost criteria, the process continues to step S1285.
  • step S1285 the production plan generator determines that the product identified as affected by the anomaly cannot be reinserted into the production line and are eliminated from the manufacturing process.
  • the production plan generator may send an instruction to the factory manager or a machine such as a robot to remove from the production line the product identified as being affected by the abnormality. Thereafter, the process returns to step S1260.
  • step S1290 the production plan generation unit confirms the modified production plan determined to satisfy the cost standard in step S1280. More specifically, here, the flow of each manufacturing process specified in the modified production plan, the types of products manufactured in each manufacturing process, the quantity and manufacturing order, the scheduled completion date of manufacturing of the product, etc. are determined. be.
  • step S1295 the production plan generation unit outputs the changed production plan confirmed in step S1290.
  • the production plan generation unit stores the confirmed modified production plan in the above-described production plan database (for example, the production plan database 371 shown in FIG. 4), or stores it in the management terminal (for example, the management terminal 216 shown in FIG. 2). may be displayed to a factory manager, a worker, or the like via the display unit of the
  • the production plan change processing 1200 it is possible to generate in real time a changed production plan that responds to failures and other abnormalities while taking into consideration the structural constraints of the factory, the probability of failure, and the cost standard.
  • the production plan change processing 1200 has been described as an example of generating a changed production plan in real time based on the preliminary manufacturing process stored in the preliminary manufacturing process database, but the present disclosure is not limited to this.
  • the process of generating a modified production plan in real time based on the preliminary manufacturing process stored in the preliminary manufacturing process database may also be included in the production plan change process 1100 shown in FIG. 11, for example.
  • FIG. 13 a cost reference information setting interface for setting cost reference information according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIG. 13 a cost reference information setting interface for setting cost reference information according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a cost reference information setting interface 1300 for setting cost reference information according to an embodiment of the present disclosure.
  • a cost reference information setting interface 1300 shown in FIG. 13 is a GUI for setting the above-described cost reference information (for example, the cost reference information 610 shown in FIG. 6), and the above-described management terminal (for example, the cost reference information shown in FIG. It may be displayed on the display unit or the like of the management terminal 216). In this way, a user such as a factory manager or worker can set cost reference information via the cost reference information setting interface 1300 .
  • a user such as a factory manager or worker can set backlog costs 1310, labor costs 1320, maintenance costs 1330, and inventory holding costs included in the cost reference information.
  • Budget amounts 1365 and weightings 1370 can be set for each of 1340 and overheads 1350 .
  • Budget amount 1365 is the budget amount for each of backlog costs 1310 , labor costs 1320 , maintenance costs 1330 , inventory costs 1340 , and overhead costs 1350 .
  • Weight 1370 is a parameter that specifies the importance of each of Backlog Cost 1310, Labor Cost 1320, Maintenance Cost 1330, Inventory Holding Cost 1340, and Overhead 1350; shows that it is important to suppress
  • cost optimization method 1360 allows the user to select a method to optimize cost. For example, the user may select "minimize weighted sum of costs” or “multi-objective optimization” as the method of optimizing costs. Finally, the user may confirm the input cost basis information by pressing the "OK” button, or cancel the setting of the cost basis information by pressing the "Cancel” button.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a cost reference information setting interface 1400 for setting cost reference information according to an embodiment of the present disclosure.
  • the cost basis information setting interface 1400 shown in FIG. 14 is substantially similar to the cost basis information setting interface 1300 described with reference to FIG. different in that it can
  • the priority for each cost 1425 is a parameter that specifies the priority of each of backlog costs, labor costs, maintenance costs, inventory holding costs, and overhead costs. Costs with higher priority 1425 are preferentially optimized regardless of the weighting of each cost. If multiple costs have the same priority, they are optimized together.
  • cost reference information can be input.
  • the cost reference information input via the cost reference information setting interface 1300, 1400 is, for example, step S940 in the long-term production plan generation process 900, step S1060 in the short-term production plan generation process 1000, production plan change It is used in step S1170 in process 1100 and step S1280 in production plan change process 1200 .
  • a production plan capable of responding to sudden plan changes is generated in real time while taking into account the cost caused by the production plan and the failure probability of the manufacturing process.
  • a plan management tool can be provided. More specifically, since the production plan generation unit according to the embodiment of the present disclosure generates a production plan based on cost reference information that specifies the budget for the production plan and failure prevention constraints for suppressing failures, It is possible to generate a production plan that keeps costs down while avoiding failures. Furthermore, the production plan generation unit according to the embodiment of the present disclosure determines in advance a preliminary manufacturing process to be executed instead of the manufacturing process when an abnormality occurs in a specific manufacturing process, and stores it in the preliminary manufacturing process database. do. In this way, when an abnormality actually occurs in the manufacturing process, a production plan corresponding to the abnormality can be generated in real time by generating a production plan based on the preliminary manufacturing process stored in the preliminary manufacturing process database. becomes possible.
  • Production planning management system 202 Customer terminal, 204 Distribution terminal, 206 Delivery terminal, 208 Communication network, 210 Factory, 215 Production planning management device, 216 Management terminal

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Abstract

生産計画によって生じるコストや製造工程の故障確率を考慮しつつ、急な計画変更に対応可能な生産計画をリアルタイムで生成するため、生産計画管理装置は、第１の製品に関する顧客要求を含む製品注文情報と、第１の製品の製造に要するコストの予算に対するコスト基準を指定するコスト基準情報とを取得する通信部と、工場において第１の製品を製造するための製造工程に対する条件を規定する構造制約を指定する構造制約の情報を含む構造制約データベースを少なくとも格納する記憶部と、顧客要求と、コスト基準と、構造制約とを充足し、第１の製品を製造するための製造工程を規定する生産計画をリアルタイムで生成する生産計画生成部とを含む。

Description

生産計画管理装置、生産計画管理方法及び生産計画管理システム
　本開示は、生産計画管理装置、生産計画管理方法及び生産計画管理システムに関する。
　一般に、製品の製造工程は、加工、組立、試験などの工程により構成される。これら工程は、それぞれ１つ若しくは複数の製造ラインから成る。また、製造ラインは、複数のプロセスから成り、各プロセスでは生産設備若しくは人手による作業が行われる。
　製造工場では、顧客からの要求を示す注文情報に基づいて製品の製造を行なう。この注文情報は、要求された製品の品目、数量、希望納期等から成る。注文情報によって指定される希望納期に遅れないように、必要な製造工程を効率よく行うための最適な生産計画を生成することが重要である。
　生産計画の遅延を管理する手段の１つとして、例えば特開２００７－１３３６１２号公報（特許文献１）がある。
　特許文献１には、「製品の生産工程により、対象工程において所定期日までに予め設定された品目の製品を予め設定された数量だけ製造して払出す払出要求及び生産計画の基本情報に基づいて優先度の異なる複数の払出目標を複数払出目標設定部１２により設定し、これら払出目標を満たす生産計画データを生産計画算出部１３により求め、この生産計画データが複数の払出目標に対してそれぞれ遅延している各払出目標遅延データを払出目標遅延算出部１４により求め、これら生産計画データと各払出目標遅延データとに基づいて製品の遅延の度合いを品目一覧払出量表作成部１５により別複数の払出目標別に予め設定された表示形態、例えば表示色又はフォントで表示出力する」技術が記載されている。
特開２００７-１３３６１２号公報
　特許文献１では、製品製造のための生産計画の遅延の度合いを明確に識別可能とすることで、この遅延を最小化するように生産計画を調整することができる。
　しかし、特許文献１に記載されている生産計画手段は、遅延の管理に着目しており、特定の生産計画によって生じる労務費、在庫保有費等のコストや、製造工程の故障確率を考慮していないため、遅延を抑制したとしても、コストや故障確率が高い生産計画となってしまうことがある。
　また、従来の生産計画手段は、数日から数週間に渡って生産計画を立てるため、例えば工場内の故障、顧客の要求、原材料や部品の調達の遅れ等、急な計画変更が求められた場合には、これに対応した生産計画を素早く生成することが困難である。
　そこで、本開示は、生産計画におけるコストや発生し得る製造工程の故障確率を考慮しつつ、急な計画変更にも対応可能な生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理手段を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、代表的な本開示の生産計画管理装置の一つは、製品の生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理装置であって、第１の製品の品目、数量、及び納期を指定する顧客要求を含む製品注文情報と、前記第１の製品の製造に要するコストについてのコスト基準を指定するコスト基準情報とを取得する通信部と、前記工場において前記第１の製品を製造するための製造工程に対する条件を規定する構造制約を指定する構造制約の情報を含む構造制約データベースを格納する記憶部と、前記顧客要求と、前記コスト基準と、前記構造制約とを充足し、前記第１の製品を製造するための製造工程を規定する生産計画をリアルタイムで生成する生産計画生成部とを含む。
　本開示によれば、生産計画におけるコストや発生し得る製造工程の故障確率を考慮しつつ、急な計画変更にも対応可能な生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理手段を提供することができる。
　上記以外の課題、構成及び効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
図１は、本発明の実施形態を実施するためのコンピュータシステムのブロック図である。 図２は、本開示の実施形態に係る生産計画管理システムの一例を示す図である。 図３は、本開示の実施形態に係る生産計画管理システムにおける生産計画管理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 図４は、本開示の実施形態に係る記憶部に格納されている各種データベースの一例を示す図である。 図５は、本開示の実施形態に係る生産計画における製造工程の流れの一例を示す図である。 図６は、本開示の実施形態に係る生産計画管理システムにおける各種情報の通信の流れの一例を示す図である。 図７は、本開示の実施形態に係る生産計画における製造工程の構成について説明する。 図８は、本開示の実施形態に係る納品予定日判定処理の流れの一例を示す図である。 図９は、本開示の実施形態に係る長期生産計画生成処理の一例を示す図である。 図１０は、本開示の実施形態に係る短期生産計画生成処理の流れの一例を示す図である。 図１１は、本開示の実施形態に係る生産計画変更処理の流れの一例を示す図である。 図１２は、本開示の実施形態に係る生産計画変更処理の流れの別の一例を示す図である。 図１３は、本開示の実施形態に係るコスト基準情報を設定するためのコスト基準情報設定インターフェースの一例を示す図である。 図１４は、本開示の実施形態に係るコスト基準情報を設定するためのコスト基準情報設定インターフェースの別の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
　まず、図１を参照して、本開示の実施形態を実施するためのコンピュータシステム３００について説明する。本明細書で開示される様々な実施形態の機構及び装置は、任意の適切なコンピューティングシステムに適用されてもよい。コンピュータシステム３００の主要コンポーネントは、１つ以上のプロセッサ３０２、メモリ３０４、端末インターフェース３１２、ストレージインタフェース３１４、Ｉ／Ｏ（入出力）デバイスインタフェース３１６、及びネットワークインターフェース３１８を含む。これらのコンポーネントは、メモリバス３０６、Ｉ／Ｏバス３０８、バスインターフェースユニット３０９、及びＩ／Ｏバスインターフェースユニット３１０を介して、相互的に接続されてもよい。
　コンピュータシステム３００は、プロセッサ３０２と総称される１つ又は複数の汎用プログラマブル中央処理装置（ＣＰＵ）３０２Ａ及び３０２Ｂを含んでもよい。ある実施形態では、コンピュータシステム３００は複数のプロセッサを備えてもよく、また別の実施形態では、コンピュータシステム３００は単一のＣＰＵシステムであってもよい。各プロセッサ３０２は、メモリ３０４に格納された命令を実行し、オンボードキャッシュを含んでもよい。
　ある実施形態では、メモリ３０４は、データ及びプログラムを記憶するためのランダムアクセス半導体メモリ、記憶装置、又は記憶媒体（揮発性又は不揮発性のいずれか）を含んでもよい。メモリ３０４は、本明細書で説明する機能を実施するプログラム、モジュール、及びデータ構造のすべて又は一部を格納してもよい。例えば、メモリ３０４は、生産計画管理アプリケーション３５０を格納していてもよい。ある実施形態では、生産計画管理アプリケーション３５０は、後述する機能をプロセッサ３０２上で実行する命令又は記述を含んでもよい。
　ある実施形態では、生産計画管理アプリケーション３５０は、プロセッサベースのシステムの代わりに、またはプロセッサベースのシステムに加えて、半導体デバイス、チップ、論理ゲート、回路、回路カード、および/または他の物理ハードウェアデバイスを介してハードウェアで実施されてもよい。ある実施形態では、生産計画管理アプリケーション３５０は、命令又は記述以外のデータを含んでもよい。ある実施形態では、カメラ、センサ、または他のデータ入力デバイス（図示せず）が、バスインターフェースユニット３０９、プロセッサ３０２、またはコンピュータシステム３００の他のハードウェアと直接通信するように提供されてもよい。
　コンピュータシステム３００は、プロセッサ３０２、メモリ３０４、表示システム３２４、及びＩ／Ｏバスインターフェースユニット３１０間の通信を行うバスインターフェースユニット３０９を含んでもよい。Ｉ／Ｏバスインターフェースユニット３１０は、様々なＩ／Ｏユニットとの間でデータを転送するためのＩ／Ｏバス３０８と連結していてもよい。Ｉ／Ｏバスインターフェースユニット３１０は、Ｉ／Ｏバス３０８を介して、Ｉ／Ｏプロセッサ（ＩＯＰ）又はＩ／Ｏアダプタ（ＩＯＡ）としても知られる複数のＩ／Ｏインタフェースユニット３１２，３１４，３１６、及び３１８と通信してもよい。
　表示システム３２４は、表示コントローラ、表示メモリ、又はその両方を含んでもよい。表示コントローラは、ビデオ、オーディオ、又はその両方のデータを表示装置３２６に提供することができる。また、コンピュータシステム３００は、データを収集し、プロセッサ３０２に当該データを提供するように構成された1つまたは複数のセンサ等のデバイスを含んでもよい。
　例えば、コンピュータシステム３００は、心拍数データやストレスレベルデータ等を収集するバイオメトリックセンサ、湿度データ、温度データ、圧力データ等を収集する環境センサ、及び加速度データ、運動データ等を収集するモーションセンサ等を含んでもよい。これ以外のタイプのセンサも使用可能である。表示システム３２４は、単独のディスプレイ画面、テレビ、タブレット、又は携帯型デバイスなどの表示装置３２６に接続されてもよい。
　Ｉ／Ｏインタフェースユニットは、様々なストレージ又はＩ／Ｏデバイスと通信する機能を備える。例えば、端末インタフェースユニット３１２は、ビデオ表示装置、スピーカテレビ等のユーザ出力デバイスや、キーボード、マウス、キーパッド、タッチパッド、トラックボール、ボタン、ライトペン、又は他のポインティングデバイス等のユーザ入力デバイスのようなユーザＩ／Ｏデバイス３２０の取り付けが可能である。ユーザは、ユーザインターフェースを使用して、ユーザ入力デバイスを操作することで、ユーザＩ／Ｏデバイス３２０及びコンピュータシステム３００に対して入力データや指示を入力し、コンピュータシステム３００からの出力データを受け取ってもよい。ユーザインターフェースは例えば、ユーザＩ／Ｏデバイス３２０を介して、表示装置に表示されたり、スピーカによって再生されたり、プリンタを介して印刷されたりしてもよい。
　ストレージインタフェース３１４は、１つ又は複数のディスクドライブや直接アクセスストレージ装置３２２（通常は磁気ディスクドライブストレージ装置であるが、単一のディスクドライブとして見えるように構成されたディスクドライブのアレイ又は他のストレージ装置であってもよい）の取り付けが可能である。ある実施形態では、ストレージ装置３２２は、任意の二次記憶装置として実装されてもよい。メモリ３０４の内容は、ストレージ装置３２２に記憶され、必要に応じてストレージ装置３２２から読み出されてもよい。Ｉ／Ｏデバイスインタフェース３１６は、プリンタ、ファックスマシン等の他のＩ／Ｏデバイスに対するインターフェースを提供してもよい。ネットワークインターフェース３１８は、コンピュータシステム３００と他のデバイスが相互的に通信できるように、通信経路を提供してもよい。この通信経路は、例えば、ネットワーク３３０であってもよい。
　ある実施形態では、コンピュータシステム３００は、マルチユーザメインフレームコンピュータシステム、シングルユーザシステム、又はサーバコンピュータ等の、直接的ユーザインターフェースを有しない、他のコンピュータシステム（クライアント）からの要求を受信するデバイスであってもよい。他の実施形態では、コンピュータシステム３００は、デスクトップコンピュータ、携帯型コンピュータ、ノートパソコン、タブレットコンピュータ、ポケットコンピュータ、電話、スマートフォン、又は任意の他の適切な電子機器であってもよい。
　次に、図２を参照して、本開示の実施形態に係る生産計画管理システムについて説明する。
　図２は、本開示の実施形態に係る生産計画管理システム２００の一例を示す図である。図２に示すように、生産計画管理システム２００は、顧客端末２０２、流通端末２０４、配送端末２０６、通信ネットワーク２０８、工場２１０、生産計画管理装置２１５及び管理端末２１６を含む。
　図２に示すように、顧客端末２０２、流通端末２０４、配送端末２０６及び工場２１０の生産計画管理装置２１５、管理端末２１６は、通信ネットワーク２０８を介して接続されている。ここでの通信ネットワーク２０８は、例えばインターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ(Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ)、ＷＡＮ(Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ)等を含んでもよい。
　顧客端末２０２は、特定の製品を工場２１０から要求する顧客によって利用される端末である。ここでの顧客とは、工場２１０によって製造される製品を購入するクライアントを意味し、例えば小売店、企業、団体、組織、個人等を含んでもよい。また、顧客端末２０２は、例えばデスクトップパソコン、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン等、任意のコンピューティングデバイスであってもよい。
　顧客端末２０２は、要求する製品の品目、数量、及び希望納期を指定する製品注文情報を、通信ネットワーク２０８を介して工場２１０に送信する。この製品注文情報は、例えば顧客端末２０２を利用する顧客によって作成されてもよい。
　流通端末２０４は、工場２１０によって製造された製品の物流拠点となる流通センターの管理者によって利用される端末である。ここでの流通センターは、工場２１０によって製造された製品を在庫保管しておき、工場２１０からの指示に基づいて、届け先ごとに製品を仕分けして、配送を手配する場所であり、流通端末２０４は、製品の在庫、仕分け、届け先などに関する情報を管理してもよい。
　流通端末２０４は、例えばデスクトップパソコン、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン等、任意のコンピューティングデバイスであってもよい。
　後述するように、流通端末２０４は、配送端末２０６と連携し、流通や配送の状況を示す流通及び配送状況情報を工場２１０に送信する。
　配送端末２０６は、上述した流通センターにて届け先ごとに製品を仕分し、在庫保管されている製品を顧客に配送する配送センターの管理者によって利用される端末である。配送端末２０６は、例えば製品の情報、届け先の顧客の情報、配送の可能性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）に関する情報等を管理してもよい。
　配送端末２０６は、例えばデスクトップパソコン、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン等、任意のコンピューティングデバイスであってもよい。
　後述するように、配送端末２０６は、流通端末２０４と連携し、流通や配送の状況を示す流通及び配送状況情報を工場２１０に送信する。
　工場２１０は、製品を生産・製造、点検、整備、保守等を行うための施設である。工場２１０は、顧客端末２０２から受信した製品注文情報に基づいて製品の製造を行なう。工場２１０での生産・製造は、生産計画に従って行われる。
　一例として、工場２１０は、自動車を製造するための工場であってもよい。
　図２に示すように、工場２１０は、生産計画管理装置２１５と、管理端末２１６とを含む。
　生産計画管理装置２１５は、工場２１０で製造される製品を製造するための生産計画を作成するための装置である。ここでの生産計画とは、生産すべき製品の種類、数量、日程、製造工程、原材料等を指定する情報である。言い換えれば、生産計画は、何を、どれだけ、いつ、どのように生産するかを定める情報である。後述するように、この生産計画は、顧客端末２０２から受信した製品注文情報、コストの基準を指定するコスト基準情報、流通端末２０４及び配送端末２０６から受信した流通及び配送状況情報等に基づいて作成されてもよい。
　生産計画は、例えば、製品を製造するための製造工程の流れを指定する情報である。ここでの製造工程とは、特定の製品を作り出すための過程を意味する。これらの製造工程は、１つ又は複数の製造ラインにて行われてもよい。ここでの製造ラインとは、同一・同種の製品を大量に製造するために作られた、流れ作業を行うための設備である。
　図２に示すように、生産計画管理装置２１５は、第１の製造工程、第２の製造工程、及び第３の製造工程からなる生産計画を作成してもよい。ここでの製造工程の内容や数は、製造される製品によって異なるが、一例として、材料の投入、加工、検査、溶接、塗装、組み立て、梱包等を含んでもよい。
　なお、生産計画管理装置２１５の詳細については後述するため、ここではその説明を省略する。
　管理端末２１６は、工場２１０の管理者によって利用される端末である。工場２１０の管理者は、管理端末２１６を利用して、生産計画管理装置２１５が生産計画を作成する際に用いる情報（コスト基準情報、構造制約の情報等）を入力してもよい。管理端末２１６は、例えばデスクトップパソコン、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン等、任意のコンピューティングデバイスであってもよい。
　なお、図２では、顧客端末２０２、流通端末２０４、配送端末２０６、管理端末２１６を１つずつ含む生産計画管理システム２００を一例として示しているが、本開示はこれに限定されず、生産計画管理システム２００は複数の顧客端末２０２、流通端末２０４、配送端末２０６、及び管理端末２１６を含んでもよい。
　以上説明したように構成した生産計画管理システム２００によれば、生産計画によって生じるコストや製造工程の故障確率を考慮しつつ、急な計画変更にも対応可能な生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理手段を提供することが可能となる。
　次に、図３を参照して、本開示の実施形態に係る生産計画管理システムにおける生産計画管理装置のハードウェア構成について説明する。
　図３は、本開示の実施形態に係る生産計画管理システム２００における生産計画管理装置２１５のハードウェア構成の一例を示す図である。
　図３に示すように、生産計画管理装置２１５は、通信部３６２、プロセッサ３６４、生産計画生成部３６８、Ｉ／Ｏバス３６９、及び記憶部３７０を含む。
　また、図３に示すように、通信部３６２、プロセッサ３６４、生産計画生成部３６８、及び記憶部３７０は、Ｉ／Ｏバス３６９を介して接続される。
　なお、図３に示す生産計画管理装置２１５の各機能部の機能は、例えば図１を参照して説明したコンピュータシステム３００によって実施されてもよい。例えば、図３に示す生産計画管理装置２１５の各機能部は、図１に示すコンピュータシステム３００における生産計画管理アプリケーション３５０に含まれるソフトウエアモジュールとして構成されてもよい。
　通信部３６２は、通信ネットワークを介して各種情報を送受信するための機能部である。通信部３６２は、例えば上述した顧客端末（図２に示す顧客端末２０２）、流通端末（図２に示す流通端末２０４）、配送端末（図２に示す配送端末２０６）、及び管理端末（図２に示す管理端末２１６）からの情報を受信してもよい。一例として、通信部３６２は、第１の製品の品目、数量、及び納期の希望を指定する製品注文情報を顧客端末から受信し、流通や配送の状況を示す流通及び配送状況情報を流通端末及び配送端末から受信し、第１の製品を製造するためのコストの目標を指定するコスト基準の情報を管理端末２１６から受信してもよい。
　プロセッサ３６４は、生産計画管理装置２１５の各機能部の機能を実現するための命令を実行するための演算装置であり、例えば図１に示すプロセッサ３０２と実質的に同様であるため、ここではその説明を省略する。
　生産計画生成部３６８は、工場（例えば、図２に示す工場２１０）で製造される製品を製造するための生産計画を作成するための機能部である。例えば、生産計画生成部３６８は、顧客端末から受信した製品注文情報に基づいて、コスト基準及び工場の構造制約を満たす、製品を製造するための生産計画をリアルタイムで生成してもよい。ある実施形態では、生産計画生成部３６８は、記憶部３７０に格納される各種データベースの情報を生産計画の生成に用いてもよい。
　記憶部３７０は、生産計画管理装置２１５の機能部に用いられる各種データを格納するためのストレージ部である。ここでの記憶部３７０は、例えばハードディスクドライブやソリッドステートドライブ等のローカルストレージであってもよく、クラウドのような分散型ストレージサービスであってもよい。
　図３に示すように、記憶部３７０は、生産計画データベース３７１、生産計画情報データベース３７２、予備製造工程データベース３７３、製造コストデータベース３７４、故障予測データベース３７５、故障識別情報データベース３７６、及び構造制約データベース３７７を格納してもよい。
　なお、記憶部３７０に格納される各種データベースの詳細については、図４を参照して説明するため、ここではその説明を省略する。
　次に、図４を参照して、本開示の実施形態に係る記憶部に格納されている各種データベースについて説明する。
　図４は、本開示の実施形態に係る記憶部に格納されている各種データベースの一例を示す図である。図４に示す各種データベースの情報は、生産計画生成部によって用いられてもよく、生産計画生成部又は工場管理者によって適宜に更新されてもよい。
　生産計画データベース３７１は、工場（例えば、図２に示す工場２１０）で製造される製品を一意に識別するための文字列である製品識別子毎に、当該製品を顧客に納品する締め切りである納期と、当該製品の製造工程における製造順序とを格納する。この製造順序は、製品の、特定の製造工程における順序を示す情報であり、後述するように、バケツ及びスロットで表現してもよい。
　生産計画情報データベース３７２は、製品の製品識別子毎に、当該製品に対して行う製造工程を一意に識別する製造工程識別子と、当該製品の製造工程における製造順序とを格納する。
　予備製造工程データベース３７３は、製造工程において発生する可能性がある故障を一意に識別する文字列である故障識別子毎に、当該故障の影響を受ける製品の製品識別子と、故障が発生した製造工程の代わりに実行する予備の製造工程（以下、「予備製造工程」という。）を一意に識別する文字列である予備製造工程識別子と、当該製品の予備製造工程における製造順序とを格納する。
　後述するように、例えばある製造工程において故障が発生した場合、予備製造工程データベース３７３を用いて、故障が発生した製造工程の代わりに実行する予備製造工程を特定することで、故障の影響を抑制した新たな生産計画をリアルタイムで生成することができる。
　製造コストデータベース３７４は、製造工程の製造工程識別子毎に、当該製造工程を実行することによって生じるコストの種類を示すコスト種別と、当該コストを計算するためのコスト計算式とを格納する。
　ここでのコスト種別とは、例えば労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費を含んでもよい。また、コスト計算式は、コストの種類によって異なっており、例えば工数、賃率、製造工程が要する時間、製造される製品の数量、製造工程に用いられる原材料、原材料の原価、必要な自動倉庫の数及びサイズ等の変数に基づいてコストを計算するための式である。
　故障予測データベース３７５は、製造工程の製造工程識別子毎に、複数の特定の製品の特定の処理順番を示す製品パターンと、当該製品パターンの故障確率と、故障防止制約を格納する。
　原則として、工場では、製造工程を行う機械は、異なる製品を処理する時に異なるモードで作動する。ただし、この作動モードを切り替えるタイミングでは、故障が発生しやすい。このため、異なる製品を連続で処理する際には、機械のモードが異なるモードに切り替わる必要があるため、故障が発生することがある。その結果、複数の特定の製品の特定の処理順番（ここでは、「製品パターン」という）によって、故障の確率が異なる。この製品パターン毎の故障確率は、例えば過去の故障データを分析する機械学習や統計解析手段によって計算されてもよい。
　また、ここでの故障防止制約とは、故障が発生する確率を抑制するための追加の条件を指定する情報である。例えば、故障防止制約は、故障が発生する確率を抑制するための製品の製造順序や製品パターン、機械の作動モード等を含んでもよい。
　このように、製品パターン毎の故障確率と、故障確率を抑制するための故障防止制約を故障予測データベース３７５に格納することで、生産計画を生成する際には、故障が発生しやすい製品パターンを避ける生産計画を生成することができる。
　故障識別情報データベース３７６は、故障の故障識別子毎に、当該故障の影響を受けると予想されている製造工程の製造工程識別子を格納する。
　構造制約データベース３７７は、製造工程の製造工程識別子毎に、当該製造工程による製造を規定する構造制約を格納する。ここでの構造制約とは、製造工程に対する条件を指定する情報である。この構造制約は、ある製造工程を実行するために必要な原材料、温度・湿度、時間、前工程・後工程等を含んでもよい。一例として、「組み立て」との製造工程は、「塗装」との製造工程が既に実行済みであることを構造制約としてもよい。
　次に、図５を参照して、本開示の実施形態に係る生産計画における製造工程の流れの一例について説明する。
　図５は、本開示の実施形態に係る生産計画における製造工程の流れ５００の一例を示す図である。この生産計画は、例えば本開示の実施形態に係る生産計画生成部によって生成されてもよい。
　生産計画における製造工程の流れ５００は、例えば自動車に用いられる部品（ドア等）を製造するための製造工程であってもよく、主に溶接、塗装、及び組み立ての製造工程からなる。
　より具体的には、図５に示すように、生産計画における製造工程の流れ５００は、第１の溶接ライン５１０、第２の溶接ライン５２０、第１の収束ライン（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　ｌｉｎｅ）５３０、第１の自動倉庫５４０、第１の塗装ライン５５０、第２の自動倉庫５６０、第１の組み立てライン５７０、第２の組み立てライン５８０、及び第３の組み立てライン５９０を含む。
　また、図５に示すように、第１の溶接ライン５１０、第２の溶接ライン５２０、第１の収束ライン５３０、第１の自動倉庫５４０、第１の塗装ライン５５０、第２の自動倉庫５６０、第１の組み立てライン５７０、第２の組み立てライン５８０、及び第３の組み立てライン５９０のそれぞれは、構造制約（第１～第９の構造制約）に対応付けられている。これらの構造制約は、対応する製造工程を実行するために充足させる必要がある条件を指定する。
　図５に示すように、まず、第１の溶接ライン５１０と、第２の溶接ライン５２０とは、並行に行われる。その後、第１の溶接ライン５１０及び第２の溶接ライン５２０は、第１の収束ライン５３０で一つにまとめられる。
　次に、一つ又は複数の製品が第１の自動倉庫（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ　Ｕｎｉｔ；ＡＳＲＵ）５４０に保管される。ここでの自動倉庫とは、品物を収納することや取り出すことが自動化された倉庫であり、例えばある製品を一次的に収納することで製造順序を変更したり、ある製品を冷却や乾燥のために一定時間保管したりするために用いられてもよい。
　次に、第１の塗装ライン５５０が行われた後、一つ又は複数の製品が第２の自動倉庫５６０に保管される。ここでの第２の自動倉庫５６０は、第１の自動倉庫５４０と同一の自動倉庫であってもよく、異なる自動倉庫であってもよい。
　そして、第１の組み立てライン５７０及び第２の組み立てライン５８０が並行に行われ、第３の組み立てライン５８０でまとめられる。
　以上説明した、図５に示す生産計画における製造工程の流れ５００のように、製品は、特定の製造工程及びこれらの製造工程に対応する構造制約からなる生産計画に従って製造される。また、後述するように、この生産計画は、コストや製造工程の故障確率を考慮しつつ、例えば工場内の故障、顧客の要求、原材料や部品の調達の遅れ等、急な計画変更に対応できるようにリアルタイムで生成することができる。
　なお、図５に示す生産計画における製造工程の流れ５００は、あくまでも一例であり、生産計画に含まれる製造工程や自動倉庫の使用等は、要求される製品、コストの基準、故障確率等、様々な要素に基づいて適宜に決定される。
　次に、図６を参照して、本開示の実施形態に係る生産計画管理システムにおける各種情報の通信の流れについて説明する。
　図６は、本開示の実施形態に係る生産計画管理システムにおける各種情報の流れの一例を示す図である。図６には、顧客端末２０２、流通端末２０４、配送端末２０６、管理端末２１６、及び生産計画管理装置２１５の間で行われる情報の流れが示される。上述したように、この情報の流れ（通信）は、例えばインターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ(Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ)、ＷＡＮ(Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ)等、任意の通信ネットワーク（例えば、図２に示す通信ネットワーク２０８）を介して行われてもよい。
　管理端末２１６は、コスト基準情報６１０を生産計画管理装置２１５に入力する。上述したように、ここでは、管理端末２１６は、スマートフォンやパソコンによって提供されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して、コスト基準情報６１０を工場の管理者から受け付けた後、当該コスト基準情報６１０を生産計画管理装置２１５に転送してもよい。
　ここでのコスト基準情報６１０は、特定の生産計画に対する予算の目標を指定する情報である。このコスト基準情報６１０は、例えば、労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費等、生産計画を実行することによって生じる各種コストの予算の目標を含んでもよい。また、後述するように、ある実施形態では、労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費のそれぞれの重要性を示す重み付けや、優先度等を含んでもよい。
　顧客端末２０２は、製品注文情報６２０を生産計画管理装置２１５に送信する。上述したように、製品注文情報６２０は、顧客が要求する製品の品目、数量、及び希望納期を指定する情報であり、例えば顧客端末２０２を利用する顧客によって作成されてもよい。
　流通端末２０４及び配送端末２０６は、流通及び配送状況情報６３０を生産計画管理装置２１５に送信する。ここでは、流通端末２０４及び配送端末２０６は、互いに連携して流通及び配送状況情報６３０を作成してもよく、流通の状況を示す情報と配送の状況を示す状況を個別に生産計画管理装置２１５に送信してもよい。
　ここでの流通及び配送状況情報６３０は、流通及び配送の可能性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）の状況を示す情報であり、例えば製品の流通及び配送に要する時間（日数等）を含んでもよい。
　コスト基準情報６１０、製品注文情報６２０、及び流通及び配送状況情報６３０を受信した後、生産計画管理装置２１５は、製品注文情報６２０によって指定される製品を顧客に納品できる日程である納品予定日６４０を判定するための納品予定日判定処理８００を行う。その後、生産計画管理装置２１５は、納品予定日判定処理８００を行うことによって判定した納品予定日６４０の情報を顧客端末２０２に送信する。
　なお、納品予定日判定処理８００の詳細は、図８を参照して説明するため、ここではその説明を省略する。
　このように、生産計画管理システムは、生産計画を生成するために必要な各種情報を取得することができる。
　次に、図７を参照して、本開示の実施形態に係る生産計画における製造工程の構成について説明する。
　図７は、本開示の実施形態に係る生産計画における製造工程の構成について説明する。図７に示すように、製造工程は、１つ以上の「バケツ」から構成される。ここでの「バケツ」とは、特定の製造工程を受ける製品を整理するための論理的な仕切りである。１つの製造工程が含むバケツの数は、工場の管理者等によって設定されてもよく、例えば特定の製造工程を受ける製品の数（例えば、５個の製品を１つのバケツとする）、製品の種類（例えば、同種の製品を１つのバケツとする）、工場の作業員のシフトの時間（シフトが変わるまでに処理される製品を１つのバケツとする）等に基づいて設定されてもよい。
　また、１つのバケツは、１つ又は複数の「スロット」を含む。ここでのスロットとは、製造工程を受ける製品の製造順序における特定の位置である。
　一例として、図７に示すように、第１の製造工程は、第１のバケツ７１２と、第２のバケツ７１４を含み、第１のバケツ７１２及び第２のバケツ７１４はそれぞれ、４つのスロット７１６を含む。各スロットには、異なる製品が配置される（製品１～製品８）。
　製品の製造工程におけるスロットの位置は、故障、遅延、顧客の要求、工場管理者の指示等に基づいて変更されてもよい。例えば、図７に示すように、第１の製造工程７１０において、製品４は４番目のスロット７１７に配置しており、製品５は５番目のスロット７１８に配置しているが、第２の製造工程７２０において、製品４は５番目のスロット７２２に変更され、製品５は４番目のスロット７２１に変更される。
同様に、第２の製造工程７２０において、製品７は７番目のスロット７２３に配置しており、製品８は８番目のスロット７２４に配置しているが、第３の製造工程７３０において、製品７は８番目のスロット７３２に変更され、製品８は７番目のスロット７３１に変更される。
　このように、製造工程を受ける製品をバケツ及びスロットで整理することで、特定の製品がいつ、どの製造工程を受けるかを容易に管理することができる上、故障、遅延、顧客の要求、工場管理者の指示等により急な計画変更が求められた場合に、製品の製造順序をバケツ単位又はスロット単位で再構成することで、生産計画をリアルタイムで生成することができる。
　次に、図８を参照して、本開示の実施形態に係る納品予定日判定処理の流れについて説明する。
　図８は、本開示の実施形態に係る納品予定日についての判定処理８００の流れの一例を示す図である。図８に示す納品予定日についての判定処理８００は、製品を顧客に納品できる納品予定日を判定するための処理であり、上述した生産計画生成部（例えば、図３に示す生産計画生成部３６８）によって実行される。
　まず、ステップＳ８１０では、生産計画生成部は、製品注文情報と、流通及び配送状況情報と、コスト基準情報とを取得する。ここでは、生産計画生成部は、図６に示す通信の流れによって製品注文情報、流通及び配送状況情報、及びコスト基準情報を取得してもよい。
　次に、ステップＳ８２０では、生産計画生成部は、ステップＳ８１０で取得した製品注文情報と、流通及び配送状況情報とに基づいて、流通及び配送のリードタイムを計算する。ここでのリードタイムとは、製品が工場から出荷される時から顧客に納品される時までの時間を意味し、流通及び配送状況情報に示される流通及び配送の使用可能性から計算することができる。
　次に、ステップＳ８３０では、生産計画生成部は、長期の生産計画（以下、「長期生産計画」という）を生成する。ここでの「長期」とは、例えば５日以上の期間であってもよいが、本開示はこれに限定されず、製品の製造に要する時間によって選択されてもよい。一例として、長期生産計画は、一週間の生産計画であってもよい。ここでは、生産計画生成部は、製品注文情報に示される顧客の希望納期を満たす生産計画を生成しようとする。
　なお、長期生産計画を生成する処理の詳細は、図９を参照して説明するため、ここではその説明を省略する。
　次に、ステップＳ８４０では、生産計画生成部は、ステップＳ８２０で計算したリードタイムと、ステップＳ８３０で生成した長期生産計画とに基づいて、製品注文情報によって指定されている製品（つまり、顧客に要求されている製品）を顧客に納品できる納品予定日を判定する。
　より具体的には、生産計画生成部は、ステップＳ８３０で生成した長期生産計画から、製品の工場での製造が完了し、当該製品が工場から出荷されると予定されている日程である製造完了予定日（Ｌｉｎｅ－ｏｕｔ　ｄａｔｅ）を計算し、この製造完了予定日と、流通及び配送のリードタイムとから、納品予定日を判定する。
　その後、ここで判定される納品予定日の情報は、顧客端末（例えば、図２に示す顧客端末２０２）に送信される。
　以上、図８を参照して説明した納品予定日判定処理８００によれば、顧客に要求される製品の納品予定日を素早く判定し、顧客に通知することができる。
　次に、図９を参照して、本開示の実施形態に係る長期生産計画の生成処理について説明する。
　図９は、本開示の実施形態に係る長期生産計画の生成処理９００の一例を示す図である。本開示では、生産計画の生産を長期間のための長期生産計画と、短期間のための短期生産計画とに分ける。ここでの「長期」とは、例えば５日以上の期間であってもよいが、本開示はこれに限定されず、製品の製造に要する時間によって選択されてもよい。一例として、長期生産計画は、一週間の生産計画であってもよい。
　図９に示す長期生産計画生成処理９００は、予め作成済みの既存の生産計画（以下、「既存の生産計画」）を、顧客に要求された製品を含むように変更することで、コスト基準や構造制約等を満たす長期生産計画を生成するための処理であり、上述した生産計画生成部（例えば、図３に示す生産計画生成部３６８）によって実行される。
　なお、図９に示す長期生産計画生成処理９００は、例えば顧客から新たな製品注文情報が生産計画生成部にて受信された場合に行われてもよい。また、ここでの既存の生産計画は、例えば上述した生産計画データベース３７１に予めに格納されていてもよい。
　まず、ステップＳ９１０では、生産計画生成部は、製品注文情報（例えば、図６に示す製品注文情報６２０）に指定されている製品（以下、「対象製品」という。）を、工場の既存の生産計画に挿入する。
　ここでは、「対象製品を既存の生産計画に挿入する」との表現は、対象製品を既存の生産計画の製造工程の任意のバケツのスロットに割り当てることを意味する。ある実施形態では、対象製品は、当該対象製品と同種の製品を含む製造工程に挿入されてもよい。また、対象製品が製造工程のどのバケツのどのスロットに挿入されるかは、工場の管理者や、学習済みの機械学習手段によって決定されてもよい。
　次に、ステップＳ９２０では、生産計画生成部は、製品注文情報に含まれる希望納期や、原材料の調達状況、対象製品が現在挿入されている生産計画等に基づいて、暫定の製造完了予定日（Ｔｅｎｔａｔｉｖｅ　Ｌｉｎｅ－ｏｕｔ　ｄａｔｅ）を計算する。ここでの暫定の製造完了予定日は、対象製品の工場での製造が完了し、対象製品が工場から出荷されると予定されている日程であるが、この時点では、対象製品を挿入した生産計画が工場の構造制約やコスト基準等の条件を満たしているか否かが判定されていないため、確定した日程ではなく、暫定的である。
　次に、ステップＳ９３０では、生産計画生成部は、対象製品を挿入した既存の生産計画を、上述した構造制約データベース（例えば、図４に示す構造制約データベース）に格納されている構造制約を満たすように調整し、暫定の長期生産計画を生成する。
　上述したように、ここでの構造制約とは、生産計画に含まれる製造工程に対する条件を指定する情報であり、ある製造工程を実行するために必要な原材料、温度・湿度、時間、前工程・後工程や、工場内で各製造工程を行う機械の位置、処理能力、使用状況等を含んでもよい。
　ここでは、対象製品を挿入した既存の生産計画を、構造制約を満たすように調整することは、例えば生産計画の製造工程の順番を変更したり、特定の製品のバケツ又はスロットの位置を変えることで製品の製造順序を変更したり、より多くの機械や作業員を特定の製造工程に割り当てることで処理能力を上げたりする等、任意の行動を含んでもよい。
　なお、暫定の長期生産計画は、コスト基準を満たすか否かとの判定はまだ行われていないため、確定した生産計画ではなく、暫定的である。
　次に、ステップＳ９４０では、生産計画生成部は、生産計画が上述したコスト基準情報（例えば、図６に示すコスト基準情報６１０）に含まれるコスト基準を満たすか否かを判定する。ここでは、生産計画生成部は、ステップＳ９３０で生成した暫定の長期生産計画のコスト（労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費）が、コスト基準情報に指定されているコスト基準を満たすか否かを判定する。例えば、生産計画生成部は、ステップＳ９３０で生成した暫定の長期生産計画のコストがコスト基準情報に指定されている予算以内に収まるか否かを判定したり、労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費等の各コストがコスト基準情報に指定されている重み付けや優先度を満たすか否かを判定したりしてもよい。
　生産計画がコスト基準を満たす場合には、本処理はステップＳ９５０へ進み、生産計画がコスト基準を満たさない場合には、本処理はステップＳ９２０へ戻り、ステップＳ９２０での暫定の製造完了予定日の判定と、ステップ９３０での生産計画の調整とは、コスト基準を満たすように、再度行われる。
　次に、ステップＳ９５０では、生産計画生成部は、ステップＳ９４０でコスト基準を満たすと判定された長期生産計画を確定する。より具体的には、ここでは、長期生産計画に指定されている各製造工程の流れ、各製造工程で製造される製品の種類、数量や製造順番、対象製品の製造完了予定日等が決定される。従って、ステップＳ９２０で判定された暫定の製造完了予定日は、確定した製造完了予定日となる。この確定した製造完了予定日は、例えば上述した納品予定日判定処理８００のステップＳ８４０で対象製品の納品予定日を判定する際に用いられる。
　次に、ステップＳ９６０では、生産計画生成部は、ステップＳ９５０で確定した長期生産計画を出力する。ここで、生産計画生成部は、確定した長期生産計画を上述した生産計画データベース（例えば、図４に示す生産計画データベース３７１）に格納したり、管理端末（例えば図２に示す管理端末２１６）の表示部を介して工場の管理者や作業員等に表示したりしてもよい。
　以上説明した長期生産計画生成処理９００によれば、工場の構造制約及びコスト基準を考慮しつつ、顧客に要求される製品を製造するための長期生産計画を生成することができる。
　次に、図１０を参照して、本開示の実施形態に係る短期生産計画生成処理について説明する。
　図１０は、本開示の実施形態に係る短期生産計画生成処理１０００の流れの一例を示す図である。
　上述したように、本開示では、生産計画の生産を長期間のための長期生産計画と、短期間のための短期生産計画とに分ける。ここでの「短期」とは、上述した長期生産計画を構成する一定期間であり、製品の製造に要する時間によって選択されてもよい。一例として、短期生産計画は、一日の生産計画であってもよい。また、短期生産計画生成処理１０００は、一定の周期で行われてもよい。例えば、短期生産計画が一日の生産計画の場合、短期生産計画生成処理１０００は、毎日、例えば製造工程が開始される前に行われてもよい。短期生産計画生成処理１０００は、自動的に開始されてもよく、工場の管理者によって開始されてもよい。
　図１０に示す短期生産計画生成処理１０００は、予め作成済みの既存の生産計画（以下、「既存の生産計画」）を、顧客に要求された製品を含むように変更することで、コスト基準や構造制約等を満たす短期生産計画を生成するための処理であり、上述した生産計画生成部（例えば、図３に示す生産計画生成部３６８）によって実行される。
　まず、ステップＳ１０１０では、生産計画生成部は、製造ライン状況情報を取得する。この製造ライン状況情報とは、工場内の各製造ラインの現在の状況を示す情報であり、例えば製造ラインにおける各製品の位置や状態を含む。ある実施形態では、生産計画生成部は、各製品に付されているＱＲコードやＲＦＩＤタグの情報を、工場内のネットワークに接続されているセンサ装置を用いて取得し、集計することで製造ライン状況情報を取得してもよい。また、ある実施形態では、生産計画生成部は、製造ラインを撮影するカメラの映像を既存のオブジェクト検出手段で解析することで製造ライン状況情報を取得してもよい。
　次に、ステップＳ１０２０では、生産計画生成部は、製品注文情報に含まれる希望納期や、原材料の調達状況等に基づいて、各製品の暫定の製造完了予定日（Ｔｅｎｔａｔｉｖｅ　Ｌｉｎｅ－ｏｕｔ　ｄａｔｅ）を計算する。
　上述したように、ここでの暫定の製造完了予定日は、製品の工場での製造が完了し、当該製品が工場から出荷されると予定されている日程であるが、この時点では、製品を挿入した既存の生産計画が工場の構造制約やコスト基準等の条件を満たしているか否かが判定されていないため、確定した日程ではなく、暫定的である。
　次に、ステップＳ１０３０では、生産計画生成部は、既存の生産計画を、上述した構造制約データベース（例えば、図４に示す構造制約データベース３７７）に格納されている構造制約を満たすようにするための第１の変更アクションを判定する。
　ステップＳ１０３０で用いられる構造制約は、上述した長期生産計画生成処理９００のステップＳ９３０で用いられる構造制約と同一のものであってもよく、異なる構造制約であってもよい。
　この第１の変更アクションは、構造制約を満たすようにするために、既存の生産計画をどのように変更する必要があるかを示す情報であり、例えば生産計画の製造工程の順番を変更したり、特定の製品のバケツ又はスロットの位置を変えることで製品の製造順序を変更したり、より多くの機械や作業員を特定の製造工程に割り当てることで処理能力を上げたりする等、任意の行動を含んでもよい。
　また、この第１の変更アクションは、当該第１の変更アクションを実行するために必要な自動倉庫を指定してもよい。
　次に、ステップＳ１０４０では、生産計画生成部は、既存の生産計画を、上述した故障予測データベース（例えば、図４に示す故障予測データベース３７５）に格納されている故障防止制約を満たすようにするための第２の変更アクションを判定する。
　上述したように、ここでの故障防止制約は、故障が発生する確率を抑制するための追加の条件を指定する情報である。例えば、故障防止制約は、故障が発生する確率を抑制するための製品の製造順序や製品パターン、機械の作動モード等を含んでもよい。
　この第２の変更アクションは、故障防止制約を満たすようにするために、既存の生産計画をどのように変更する必要があるかを示す情報であり、例えば生産計画の製造工程の順番を変更したり、特定の製品のバケツ又はスロットの位置を変えることで製品の製造順序を変更したり、より多くの機械や作業員を特定の製造工程に割り当てることで処理能力を上げたりする等、任意の行動を含んでもよい。
　また、この第２の変更アクションは、当該第２の変更アクションを実行するために必要な自動倉庫を指定してもよい。
　次に、ステップＳ１０５０では、生産計画生成部は、ステップＳ１０３０で判定した第１の変更アクションと、ステップＳ１０４０で判定した第２の変更アクションとを、既存の生産計画に対して反映させることで、暫定の短期生産計画を生成する。
　ここで、生産計画生成部は、既存の生産計画を表現するバケツ及びスロットの順番を、第１の変更アクション及び第２の変更アクションに基づいて変更することで、暫定の短期生産計画を生成してもよい。
　一例として、第１の変更アクション及び第２の変更アクションは、「製品１、製品２、製品３、製品４」との製造順序を、「製品３、製品２、製品４、製品１」との製造順序に変更することを指定する場合、生産計画生成部は、製品１を４番目のスロットに配置し、製品３を１番目のスロットに配置し、製品４を３番目のスロットに配置することで、「製品１、製品２、製品３、製品４」との製造順序のバケツを「製品３、製品２、製品４、製品１」とのバケツに変更することで、暫定の短期生産計画を生成してもよい。
　このように、構造制約及び故障防止制約を満たすように既存の生産計画の製造順序を変更することで、故障が発生する確率を抑えた暫定の短期生産計画を得ることができる。なお、暫定の短期生産計画は、コスト基準を満たすか否かとの判定はまだ行われていないため、確定した生産計画ではなく、暫定的である。
　次に、ステップＳ１０６０では、生産計画生成部は、ステップＳ１０５０で生成した暫定の短期生産計画が上述したコスト基準情報（例えば、図６に示すコスト基準情報６１０）に含まれるコスト基準を満たすか否かを判定する。
　ここでは、生産計画生成部は、ステップＳ９３０で生成した暫定の短期生産計画のコスト（労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費）が、コスト基準情報に指定されているコスト基準を満たすか否かを判定する。例えば、生産計画生成部は、ステップＳ１０５０で生成した暫定の短期生産計画のコストがコスト基準情報に指定されている予算以内に収まるか否かを判定したり、労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費等の各コストがコスト基準情報に指定されている重み付けや優先度を満たすか否かを判定したりしてもよい。
　また、ここでのコスト基準情報は、上述した長期生産計画生成処理９００のステップＳ９４０で用いられるコスト基準と同一のものであってもよく、異なるコスト基準であってもよい。
　暫定の短期生産計画がコスト基準を満たす場合には、本処理はステップＳ１０７０へ進み、暫定の短期生産計画がコスト基準を満たさない場合には、本処理はステップＳ１０６５へ進む。
　ステップＳ１０６５では、生産計画生成部は、暫定の短期生産計画がコスト基準を満たすように、１つ又は複数の製品の暫定の製造完了予定日を変更する、又はコスト基準を緩和する。ここでは、生産計画生成部は、新たな製造完了予定日及び／又はコスト基準を過去のデータに基づいて判定してもよく、工場の管理者に設定させてもよい。
　その後、本処理はステップＳ１０５０へ戻り、新たな製造完了予定日及び／又はコスト基準に合わせて製造工程における製造順序が適宜に変更される。
　次に、ステップＳ１０７０では、生産計画生成部は、ステップＳ１０６０でコスト基準を満たすと判定された短期生産計画を確定する。より具体的には、ここでは、短期生産計画に指定されている各製造工程の流れ、各製造工程で製造される製品の種類、数量や製造順序、製品の製造完了予定日等が決定される。従って、ステップＳ１０２０で判定された暫定の製造完了予定日は、確定した製造完了予定日となる。
　次に、ステップＳ１０８０では、生産計画生成部は、ステップＳ１０７０で確定した短期生産計画における製造工程毎に、当該製造工程の故障確率を特定し、特定した故障確率が所定の故障確率基準を超える場合には、予備製造工程を判定する。
　より具体的には、生産計画生成部は、上述した故障予測データベース（例えば、図４に示す故障予測データベース３７５）を用いて、確定した短期生産計画における各製造工程の故障確率を特定する。上述したように、この各製造工程の故障確率は、例えば過去の故障データを分析する機械学習や統計解析手段によって計算されてもよい。
　その後、生産計画生成部は、特定した各製造工程の故障確率を、所定の故障確率基準に比較する。この故障確率基準とは、予め設定される故障確率の値（例えば、「２５％」、「３０％」等）であってもよい。製造工程の故障確率が所定の故障確率基準を超える場合、生産計画生成部は、故障が発生した場合に、当該製造工程の代わりに実行する予備製造工程を判定する。
　ここで、生産計画生成部は、例えば故障予測データベースに格納される製造工程の中から、故障確率が故障確率基準を超えると判定された製造工程と同様の内容を含み、且つ故障確率が故障確率基準を超えない製造工程を特定し、予備製造工程として判定してもよい。ここで判定した予備製造工程は、上述した予備製造工程データベース（例えば、図４に示す予備製造工程データベース３７３）に格納される。
　次に、ステップＳ１０９０では、生産計画生成部は、ステップＳ１０８０で確定した短期生産計画を出力する。ここで、生産計画生成部は、確定した短期生産計画を上述した生産計画データベース（例えば、図４に示す生産計画データベース３７１）に格納したり、管理端末（例えば図２に示す管理端末２１６）の表示部を介して工場の管理者や作業員等に表示したりしてもよい。
　以上説明した短期生産計画生成処理１０００によれば、工場の構造制約、故障の確率、及びコスト基準を考慮しつつ、顧客に要求される製品を製造するための短期生産計画をリアルタイムで生成することができる。
　次に、図１１を参照して、本開示の実施形態に係る生産計画変更処理について説明する。
　図１１は、本開示の実施形態に係る生産計画変更処理１１００の流れの一例を示す図である。図１１に示す生産計画変更処理１１００は、顧客の要求、原材料や部品の調達の遅れ等のような急変更が発生した場合に、予め作成済みの既存の生産計画（以下、「既存の生産計画」）を、この急変更に対応するようにリアルタイムで変更し、変更済み生産計画を生成するための処理であり、上述した生産計画生成部（例えば、図３に示す生産計画生成部３６８）によって実行される。
　まず、ステップＳ１１１０では、生産計画生成部は、生産計画変更要求を受信する。ここで、生産計画生成装置の通信部は、通信ネットワークを介して、生産計画変更要求を顧客端末、流通端末、又は配送端末から受信した後、生産計画生成部に転送してもよい。ここでの生産計画変更要求は、製品注文情報に含まれる品目、数量、又は希望納期に対する変更を要求する情報であってもよく、流通及び配送状況情報に含まれる流通の状況又は配送の状況に関する変更を通知する情報であってもよく、工場の製造に用いられる原材料の調達の状況に関する変更等、工場の外部から変更を通知する情報であってもよい。
例えば、一例として、この生産計画変更要求は、特定の製品を、製品注文情報に含まれた希望納期より早めに提供することを要求する情報であってもよい。また、別の一例として、この生産計画変更要求は、製品の製造に用いられる原材料が予定より遅れることを通知する情報であってもよい。
　次に、ステップＳ１１２０では、生産計画生成部は、製造ライン状況情報を取得する。この製造ライン状況情報とは、工場内の各製造ラインの現在の状況を示す情報であり、例えば製造ラインにおける各製品の位置や状態を含む。ある実施形態では、生産計画生成部は、各製品に付されているＱＲコードやＲＦＩＤタグの情報を、工場内のネットワークに接続されているセンサ装置を用いて取得し、集計することで製造ライン状況情報を取得してもよい。また、ある実施形態では、生産計画生成部は、製造ラインを撮影するカメラの映像を既存のオブジェクト検出手段で解析することで製造ライン状況情報を取得してもよい。
　次に、ステップＳ１１３０では、生産計画生成部は、既存の生産計画をＮ個のバケツに分割する。ここで、バケツの数Ｎは、工場の管理者等によって設定されてもよく、例えば特定の製造工程を受ける製品の数（例えば、５個の製品を１つのバケツとする）、製品の種類（例えば、同じ種類の製品を１つのバケツとする）、工場の作業員のシフトの時間（シフトが変わるまでに処理される製品を１つのバケツとする）等に基づいて設定されてもよい。
　後述するように、既存の生産計画を所定の数のバケツに分割することにより、製造工程の再構成が容易となる。
　次に、ステップＳ１１４０では、生産計画生成部は、自動倉庫を用いて製造工程における製品の製造順序を調整することで、ステップＳ１１２０で受信した生産計画変更要求によって要求されている計画変更に対応することが可能か否かを確認する。
　例えば、生産計画生成部は、既存の生産計画を分析し、納品予定日までに余裕がある製品Ａが存在する場合、自動倉庫を用いて、計画変更によって納品予定日が早まった製品Ｂを、製造工程の製造順序において、製品Ａより下流のスロット（つまり、先に処理されるスロット）に移動することで、生産計画変更要求によって要求されている計画変更の条件を満たすか否かを判定してもよい。
　ステップＳ１１４０の処理の結果、計画変更に対応することが可能と判定された場合、本処理はステップＳ１１５０へ進み、計画変更に対応することが可能でないと判定された場合、本処理はステップＳ１１４４へ進む。
　ステップＳ１１４４では、生産計画生成部は、生産計画変更要求によって要求されている計画変更を実施することが可能でないことを示す通知を工場の管理者等に送信し、本処理はステップＳ１１４６で終了する。
　ステップＳ１１５０では、生産計画生成部は、既存の生産計画を、上述した構造制約及び故障防止制約を満たすようにするための変更アクションを判定する。
　このステップＳ１１５０は、上述した短期生産計画生成処理１０００におけるステップＳ１０３０及びＳ１０４０を組み合わせたものであるため、ここでは、説明の便宜上、繰り返しとなる説明を省略する。
　ステップＳ１１６０では、生産計画生成部は、既存の生産計画において、ステップＳ１１５０で判定した変更アクションを、生産計画変更要求によって要求されている計画変更の影響を受ける製造工程に対して反映させることで、暫定の変更済み生産計画を生成する。
　ここで、生産計画生成部は、既存の生産計画を表現するバケツ及びスロットの順番を、変更アクションに基づいて変更することで、暫定の短期生産計画を生成してもよい。
　一例として、第１の変更アクション及び第２の変更アクションは、「製品１、製品２、製品３、製品４」との製造順序を、「製品３、製品２、製品４、製品１」との製造順序に変更することを指定する場合、生産計画生成部は、製品１を４番目のスロットに配置し、製品３を１番目のスロットに配置し、製品４を３番目のスロットに配置することで、「製品１、製品２、製品３、製品４」との製造順序のバケツを「製品３、製品２、製品４、製品１」とのバケツに変更することで、暫定の短期生産計画を生成してもよい。
　このように、構造制約及び故障防止制約を満たすように既存の生産計画の製造順序を変更することで、故障が発生する確率を抑えた暫定の変更済み生産計画を得ることができる。なお、暫定の変更済み生産計画は、コスト基準を満たすか否かとの判定はまだ行われていないため、確定した生産計画ではなく、暫定的である。
　次に、ステップＳ１１７０では、生産計画生成部は、ステップＳ１１６０で生成した暫定の変更済み生産計画がコスト基準情報（例えば、図６に示すコスト基準情報６１０）に含まれるコスト基準を満たすか否かを判定する。ここでのコスト基準情報は、生産計画変更要求によって必要となる追加のコスト（故障によって発生した追加の諸経費、急ぎの配送のための追加料金等）を含むコスト基準情報であり、上述したように、工場の管理者等に設定されてもよい。
　ここでは、生産計画生成部は、ステップＳ１１６０で生成した暫定の変更済み生産計画のコスト（労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費）が、コスト基準情報に指定されているコスト基準を満たすか否かを判定する。例えば、生産計画生成部は、ステップＳ１１６０で生成した暫定の変更済み生産計画のコストがコスト基準情報に指定されている予算以内に収まるか否かを判定したり、労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費等の各コストがコスト基準情報に指定されている重み付けや優先度を満たすか否かを判定したりしてもよい。
　暫定の変更済み生産計画がコスト基準を満たす場合には、本処理はステップＳ１１８０へ進み、暫定の変更済み生産計画がコスト基準を満たさない場合には、本処理はステップＳ１１７２へ進む。
　ステップＳ１１７２では、生産計画生成部は、コスト基準を緩和するか否かを工場の管理者に確認する。例えば、生産計画生成部は、コスト基準を緩和するか否かを問い合わせる通知を、上述した管理端末のＧＵＩに表示し、工場の管理者の入力を受け付けてもよい。
　工場の管理者の入力に基づいて、コスト基準を緩和しない場合には、本処理はステップＳ１１７６で終了する。一方、コスト基準を緩和する場合には、本処理はステップ１１７４に進む。
　ステップＳ１１７４では、生産計画生成部は、緩和されたコスト基準を工場の管理者の入力に基づいて判定する。その後、本処理はステップＳ１１６０へ戻り、緩和された新たなコスト基準に合わせて製造工程における製造順序が適宜に変更される。
　次に、ステップＳ１１８０では、生産計画生成部は、ステップＳ１１７０でコスト基準を満たすと判定された変更済み生産計画を確定する。より具体的には、ここでは、変更済み生産計画に指定されている各製造工程の流れ、各製造工程で製造される製品の種類、数量や製造順序、製品の製造完了予定日等が決定される。
　次に、ステップＳ１１９０では、生産計画生成部は、ステップＳ１１８０で確定した変更済み生産計画を出力する。ここで、生産計画生成部は、確定した変更済み生産計画を上述した生産計画データベース（例えば、図４に示す生産計画データベース３７１）に格納したり、管理端末（例えば図２に示す管理端末２１６）の表示部を介して工場の管理者や作業員等に表示したりしてもよい。
　以上説明した生産計画変更処理１１００によれば工場の構造制約、故障の確率、及びコスト基準を考慮しつつ、急な計画変更に対応する変更済み生産計画をリアルタイムで生成することができる。
　次に、図１２を参照して、本開示の実施形態に係る生産計画変更処理の流れについて説明する。
　図１２は、本開示の実施形態に係る生産計画変更処理１２００の流れの一例を示す図である。図１２に示す生産計画変更処理１２００は、工場内で異常が発生した場合に、予め作成済みの既存の生産計画（以下、「既存の生産計画」）を、この異常に対応するようにリアルタイムで変更し、変更済み生産計画を生成するための処理であり、上述した生産計画生成部（例えば、図３に示す生産計画生成部３６８）によって実行される。
　図１２に示す生産計画変更処理１２００は、工場内で発生した異常に対応する生産計画を生成する点において、工場の外部からの要求に応じて生産計画を生成する生産計画変更処理１１００と異なる。
　まず、ステップＳ１２０５では、生産計画生成部、異常通知を取得する。この異常通知とは、工場内で異常が発生したことを示す通知であり、例えば異常が発生した時刻や場所、異常の内容（例えば影響を受ける製造工程、製造ライン、製品）等を含んでもよい。
　なお、ここでの異常とは、例えば機械の故障、事故、作業員による作業の誤り等を含んでもよく、工場に設置されているカメラやセンサ等によって検出されてもよい。
　次に、ステップＳ１２１０では、生産計画生成部は、製造ライン状況情報を取得する。この製造ライン状況情報とは、工場内の各製造ラインの現在の状況を示す情報であり、例えば製造ラインにおける各製品の位置や状態を含む。ある実施形態では、生産計画生成部は、各製品に付されているＱＲコードやＲＦＩＤタグの情報を、工場内のネットワークに接続されているセンサ装置を用いて取得し、集計することで製造ライン状況情報を取得してもよい。また、ある実施形態では、生産計画生成部は、製造ラインを撮影するカメラの映像を既存のオブジェクト検出手段で解析することで製造ライン状況情報を取得してもよい。これにより、異常の影響を受ける製品や製造工程を特定することができる。
　次に、ステップＳ１２２０では、生産計画生成部は、異常の影響を受ける製造工程について、予備製造工程が存在するか否かを判定する。ここで、生産計画生成部は、上述した予備製造工程データベース（例えば、図４に示す予備製造工程データベース３７３）を参照し、ステップＳ１２０５又はステップＳ１２１０で異常の影響を受けると特定された製品について、当該製品を製造するための予備製造工程が事前に格納されているかを確認する。
　異常の影響を受けると特定された製品について、当該製品を製造するための予備製造工程が予備製造工程データベースにおいて事前に格納されている場合、本処理はステップＳ１２９５へ進み、この予備製造工程に基づいた変更済み生産計画を生成し、出力する。ここで、生産計画生成部は、例えば以上の影響を受けた製造工程を生産計画から削除し、当該製造工程の予備製造工程を代わりに追加することで変更済み生産計画を生成してもよい。
　一方、当該製品を製造するための予備製造工程が予備製造工程データベースにおいて事前に格納されていない場合、本処理はステップＳ１２３０へ進む。
　次に、ステップＳ１２３０では、生産計画生成部は、既存の生産計画をＮ個のバケツに分割する。ここで、バケツの数Ｎは、工場の管理者等によって設定されてもよく、例えば特定の製造工程を受ける製品の数（例えば、５個の製品を１つのバケツとする）、製品の種類（例えば、同種の製品を１つのバケツとする）、工場の作業員のシフトの時間（シフトが変わるまでに処理される製品を１つのバケツとする）等に基づいて設定されてもよい。
　後述するように、既存の生産計画を所定の数のバケツに分割することにより、異常に対応するための製造工程の再構成が容易となる。
　次に、ステップＳ１２４０では、生産計画生成部は、異常の影響を受けると特定された製品を製造ラインに再挿入するか否かを判定する。ここで、生産計画生成部は、製品を製造ラインに再挿入するか否かとの判定を、製品の状態や、工場管理者からの入力に基づいて行ってもよい。
　一例として、異常の結果、製品が破損された場合、生産計画生成部は、当該製品を製造ラインに再挿入することができないと判定してもよい。
　一方、ある実施形態では、異常の影響を受けると特定された製品を検査し、当該製品が破損されていないと判定された場合、生産計画生成部は、当該製品を製造ラインに再挿入すると判定してもよい。
　異常の影響を受けると特定された製品を製造ラインに再挿入すると判定された場合、本処理はステップＳ１２５０へ進み、異常の影響を受けると特定された製品を製造ラインに再挿入することができないと判定された場合、本処理はステップＳ１２４５へ進む。
　異常の影響を受けると特定された製品を製造ラインに再挿入することができないと判定された場合、ステップＳ１２４５では、生産計画生成部は、当該製品を製造工程から排除する。
　ここでは、生産計画生成部は、異常の影響を受けると特定された製品を製造ラインから排除する指示を、工場の管理者や、ロボット等の機械に送信してもよい。その後、本処理はステップＳ１２６０へ進む。
　次に、ステップＳ１２５０では、生産計画生成部は、異常の影響を受けると特定された製品を、既存の生産計画に指定されている製造順序において、異常が発生したバケツの次のバケツに挿入する。
　なお、この時点では、バケツに挿入される製品は、当該バケツの任意のスロットに挿入されてもよく、スロットの調整は、後述するように、構造制約、コスト基準、及び故障防止制約を満たすための変更アクションを実行することによって行われる。
　次に、ステップＳ１２６０では、生産計画生成部は、既存の生産計画を、上述した構造制約及び故障防止制約を満たすようにするための変更アクションを判定する。
　このステップＳ１１５０は、上述した短期生産計画生成処理１０００におけるステップＳ１０３０及びＳ１０４０を組み合わせたものであるため、ここでは、説明の便宜上、繰り返しとなる説明を省略する。
　ステップＳ１２７０では、生産計画生成部は、既存の生産計画において、ステップＳ１２６０で判定した変更アクションを、異常の影響を受ける製造工程に対して反映させることで、暫定の変更済み生産計画を生成する。
　ここで、生産計画生成部は、既存の生産計画の製造工程を表現するバケツ及びスロットの順番を、変更アクションに基づいて変更することで、暫定の短期生産計画を生成してもよい。
　一例として、第１の変更アクション及び第２の変更アクションは、「製品１、製品２、製品３、製品４」との製造順序を、「製品３、製品２、製品４、製品１」との製造順序に変更することを指定する場合、生産計画生成部は、製品１を４番目のスロットに配置し、製品３を１番目のスロットに配置し、製品４を３番目のスロットに配置することで、「製品１、製品２、製品３、製品４」との製造順序のバケツを「製品３、製品２、製品４、製品１」とのバケツに変更することで、暫定の短期生産計画を生成してもよい。
　このように、構造制約及び故障防止制約を満たすように既存の生産計画の製造順序を変更することで、故障が発生する確率を抑えた暫定の変更済み生産計画を得ることができる。なお、暫定の変更済み生産計画は、コスト基準を満たすか否かとの判定はまだ行われていないため、確定した生産計画ではなく、暫定的である。
　ステップＳ１２８０では、生産計画生成部は、ステップＳ１２７０で生成した暫定の変更済み生産計画がコスト基準情報（例えば、図６に示すコスト基準情報６１０）に含まれるコスト基準を満たすか否かを判定する。ここでのコスト基準情報は、故障等の異常に対応することによって生じる追加のコスト（故障によって発生した追加の諸経費、急ぎの配送のための追加料金等）を含むコスト基準情報であり、上述したように、工場の管理者等に設定されてもよい。
　ここでは、生産計画生成部は、ステップＳ１２７０で生成した暫定の変更済み生産計画のコスト（労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費）が、コスト基準情報に指定されているコスト基準を満たすか否かを判定する。例えば、生産計画生成部は、ステップＳ１２７０で生成した暫定の変更済み生産計画のコストがコスト基準情報に指定されている予算以内に収まるか否かを判定したり、労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費等の各コストがコスト基準情報に指定されている重み付けや優先度を満たすか否かを判定したりしてもよい。
　暫定の変更済み生産計画がコスト基準を満たす場合には、本処理はステップＳ１２９０へ進み、暫定の変更済み生産計画がコスト基準を満たさない場合には、本処理はステップＳ１２８５へ進む。
　暫定の変更済み生産計画がコスト基準を満たさない場合、ステップＳ１２８５では、生産計画生成部は、異常の影響を受けると特定された製品を製造ラインに再挿入することができないと判定し、当該製品を製造工程から排除する。
　ここでは、生産計画生成部は、異常の影響を受けると特定された製品を製造ラインから排除する指示を、工場の管理者や、ロボット等の機械に送信してもよい。その後、本処理はステップＳ１２６０へ戻る。
　次に、ステップＳ１２９０では、生産計画生成部は、ステップＳ１２８０でコスト基準を満たすと判定された変更済み生産計画を確定する。より具体的には、ここでは、変更済み生産計画に指定されている各製造工程の流れ、各製造工程で製造される製品の種類、数量や製造順序、製品の製造完了予定日等が決定される。
　次に、ステップＳ１２９５では、生産計画生成部は、ステップＳ１２９０で確定した変更済み生産計画を出力する。ここで、生産計画生成部は、確定した変更済み生産計画を上述した生産計画データベース（例えば、図４に示す生産計画データベース３７１）に格納したり、管理端末（例えば図２に示す管理端末２１６）の表示部を介して工場の管理者や作業員等に表示したりしてもよい。
　以上説明した生産計画変更処理１２００によれば工場の構造制約、故障の確率、及びコスト基準を考慮しつつ、故障等の異常に対応する変更済み生産計画をリアルタイムで生成することができる。
　なお、生産計画変更処理１２００には、予備製造工程データベースに格納されている予備製造工程に基づいて変更済み生産計画をリアルタイムで生成することを一例として説明したが、本開示はこれに限定されず、予備製造工程データベースに格納されている予備製造工程に基づいて変更済み生産計画をリアルタイムで生成する処理は、例えば図１１に示す生産計画変更処理１１００にも含まれてもよい。
　次に、図１３～図１４を参照して、本開示の実施形態に係るコスト基準情報を設定するためのコスト基準情報設定インターフェースについて説明する。
　図１３は、本開示の実施形態に係るコスト基準情報を設定するためのコスト基準情報設定インターフェース１３００の一例を示す図である。図１３に示すコスト基準情報設定インターフェースの１３００は、上述したコスト基準情報（例えば、図６に示すコスト基準情報６１０）を設定するためのＧＵＩであり、上述した管理端末（例えば、図２に示す管理端末２１６）の表示部等に表示されてもよい。このように、工場の管理者や作業員等のユーザは、コスト基準情報設定インターフェースの１３００を介して、コスト基準情報を設定することができる。
　図１３に示すように、コスト基準情報設定インターフェースの１３００では、工場の管理者や作業員等のユーザは、コスト基準情報に含まれるバックログ費１３１０、労務費１３２０、保守費１３３０、在庫保有費１３４０、及び諸経費１３５０のそれぞれについて、予算額１３６５と重み付け１３７０とを設定することができる。
　予算額１３６５は、バックログ費１３１０、労務費１３２０、保守費１３３０、在庫保有費１３４０、及び諸経費１３５０のそれぞれの予算の金額である。重み付け１３７０は、バックログ費１３１０、労務費１３２０、保守費１３３０、在庫保有費１３４０、及び諸経費１３５０のそれぞれの重要性を指定するパラメータであり、あるコストの重み付けが高ければ高い程、当該コストを抑制することが重要であることを示す。
　また、コスト基準情報設定インターフェースの１３００では、ユーザは、パーセンテージ１３７５には、諸経費を全体のコストの内の何パーセントに設定したいかを入力することができる。また、コスト最適化方法１３６０では、ユーザは、コストを最適化する方法を選択することができる。例えば、ユーザは「コストの加重合計を最小化する」か「多目的最適化」を、コストを最適化する方法として選択してもよい。
　最後に、ユーザは「OK」のボタンを押すことで入力したコスト基準情報を確定してもよく「Cancel」のボタンを押すことでコスト基準情報の設定を取り消してもよい。
　図１４は、本開示の実施形態に係るコスト基準情報を設定するためのコスト基準情報設定インターフェース１４００の一例を示す図である。図１４に示すコスト基準情報設定インターフェース１４００は、実質的に図１３を参照して説明したコスト基準情報設定インターフェース１３００と同様であるが、重み付けに加えて、コスト毎の優先度１４２５を設定することができる点において異なる。
　コスト毎の優先度１４２５は、バックログ費、労務費、保守費、在庫保有費、及び諸経費のそれぞれの優先度を指定するパラメータである。優先度１４２５がより高いコストは、各コストの重み付けとは関係なく、優先して最適化される。複数のコストが同じ優先度を有する場合には、これらのコストが共に最適化される。
　以上説明したコスト基準情報設定インターフェースの１３００、１４００によれば、コスト基準情報を入力することができる。上述したように、コスト基準情報設定インターフェースの１３００、１４００を介して入力されるコスト基準情報は、例えば、長期生産計画生成処理９００におけるステップＳ９４０、短期生産計画生成処理１０００におけるステップＳ１０６０、生産計画変更処理１１００におけるステップＳ１１７０、及び生産計画変更処理１２００におけるステップＳ１２８０に用いられる。
　以上説明した本開示の実施形態に係る生産計画管理手段によれば、生産計画によって生じるコストや製造工程の故障確率を考慮しつつ、急な計画変更に対応可能な生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理手段を提供することができる。
　より具体的には、本開示の実施形態に係る生産計画生成部は、生産計画の予算を指定するコスト基準情報と、故障を抑えるための故障防止制約とに基づいて生産計画を生成するため、故障を避けつつ、コストを抑えた生産計画を生成することができる。
　更に、本開示の実施形態に係る生産計画生成部は、特定の製造工程において異常が発生した場合に、当該製造工程の代わりに実行する予備製造工程を事前に判定し、予備製造工程データベースに格納する。このように、当該製造工程において異常が実際に発生すると、予備製造工程データベースに格納されている予備製造工程に基づいて生産計画を生成することで、異常に対応した生産計画をリアルタイムで生成することが可能となる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
２００　　　生産計画管理システム、２０２　　　顧客端末、２０４　　　流通端末、２０６　　　配送端末、２０８　　　通信ネットワーク、２１０　　　工場、２１５　　　生産計画管理装置、２１６　　　管理端末

Claims (7)

  1. 　製品の生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理装置であって、
    　第１の製品の品目、数量、及び納期を指定する顧客要求を含む製品注文情報と、前記第１の製品の製造に要するコストについてのコスト基準を指定するコスト基準情報とを取得する通信部と、
    　前記第１の製品を製造するための製造工程に対する条件を規定する構造制約を指定する構造制約の情報を含む構造制約データベースを格納する記憶部と、
    　前記顧客要求と、前記コスト基準と、前記構造制約とを充足し、前記第１の製品を製造するための製造工程を規定する生産計画をリアルタイムで生成する生産計画生成部と、
    　を含むことを特徴とする生産計画管理装置。
  2. 　前記記憶部は、
    　前記製造工程毎に、故障が発生する故障確率の情報と、故障を回避するための条件を指定する故障防止制約とを含む故障予測データベースと、
    　前記製造工程毎に、予備の製造工程を指定する予備製造工程の情報を含む予備製造工程データベースと、
    　を更に格納し、
    　前記生産計画生成部は、
    　前記顧客要求、前記コスト基準、及び前記構造制約に加えて、前記故障防止制約を充足し、前記第１の製品を製造するための製造工程を規定する生産計画をリアルタイムで生成する、
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の生産計画管理装置。
  3. 　前記生産計画生成部は、
    　前記故障確率の情報を用いて、前記生産計画に含まれる各製造工程について故障が発生
    する確率を判定し、
    　前記生産計画に含まれる第１の製造工程について、故障が発生する確率が所定の故障確率基準を超える場合、前記生産計画において前記第１の製造工程の代わりに実行する第１の予備製造工程を判定し、前記予備製造工程データベースに格納し、
    　前記第１の製造工程について故障が発生した場合、前記生産計画において、前記第１の製造工程を前記第１の予備製造工程に変更する、
    　ことを特徴とする、請求項２に記載の生産計画管理装置。
  4. 　前記通信部は、
    　前記生産計画の変更を要求する生産計画変更要求を受信した場合、
    　前記生産計画生成部は、
    　前記生産計画変更要求によって影響を受ける製造ラインの現在の状態を示す製造ライン状況情報を取得し、
    　前記製造ライン状況情報を用いて、前記生産計画変更要求によって要求される前記生産計画の変更を実施した場合に、前記生産計画が前記コスト基準及び前記構造制約を充足するか否かを判定し、
    　前記生産計画の変更を実施した場合にも、前記生産計画が前記コスト基準及び前記構造制約を充足すると判定した場合、前記生産計画の変更に合わせて前記生産計画を変更する、
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の生産計画管理装置。
  5. 　前記コスト基準情報は、
    　労務費、保守費、在庫保有費、バックログ費、及び諸経費の情報と、
    　前記労務費、前記保守費、前記在庫保有費、前記バックログ費、及び前記諸経費のそれぞれの重要性を示す重み付けとを含む、
    　ことを特徴とする、請求項１に記載の生産計画管理装置。
  6. 　製品の生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理方法であって、
    　第１の製品の品目、数量、及び納期を指定する顧客要求を含む製品注文情報を取得する工程と、
    　前記第１の製品の製造に要するコストについてのコスト基準を指定するコスト基準情報を取得する工程と、
    　前記第１の製品を製造するための製造工程に対する条件を規定する構造制約を指定する構造制約の情報を取得する工程と、
    　前記顧客要求と、前記コスト基準と、前記構造制約とを充足し、前記第１の製品を製造するための製造工程を規定する生産計画をリアルタイムで生成する工程と、
    　前記製造工程毎に、故障が発生する故障確率の情報を取得し、
    　前記故障確率の情報を用いて、前記生産計画に含まれる各製造工程について故障が発生する確率を判定する工程と、
    　前記生産計画に含まれる第１の製造工程について、故障が発生する確率が所定の故障確率基準を超える場合、前記生産計画において前記第１の製造工程の代わりに実行する第１の予備製造工程を判定する工程と、
    　前記第１の製造工程について故障が発生した場合、前記生産計画において、前記第１の製造工程を前記第１の予備製造工程に変更する工程と、
    　を含むことを特徴とする生産計画管理方法。
  7. 　製品の生産計画をリアルタイムで生成する生産計画管理システムであって、
    　第１の製品を要求する顧客に利用される顧客端末と、
    　前記第１の製品の流通に関する情報を管理する流通端末と、
    前記第１の製品の配送に関する情報を管理する配送端末と、
    　前記工場の管理者に利用される管理端末と、
    　生産計画を生成するための生産計画管理装置とを含み、
    　前記顧客端末、前記流通端末、前記配送端末、前記管理端末、及び前記生産計画管理装置が通信ネットワークを介して接続されており、
    　前記生産計画管理装置は、
    　第１の製品の品目、数量、及び納期を指定する顧客要求を含む製品注文情報を前記顧客端末から受信し、前記第１の製品の製造に要するコストについてのコスト基準を指定するコスト基準情報を前記管理端末から受信し、流通や配送の状況を示す流通及び配送状況情報を前記流通端末及び／又は前記配送端末とから受信する通信部と、
    　前記工場において前記第１の製品を製造するための製造工程に対する条件を規定する構造制約を指定する構造制約の情報を含む構造制約データベースを格納する記憶部と、
    　前記顧客要求と、前記コスト基準と、前記構造制約とを充足し、前記第１の製品を製造するための製造工程を規定する生産計画をリアルタイムで生成し、生成した前記生産計画と、前記配送状況情報から計算したリードとに基づいて、前記第１の製品を前記顧客に納品できる納品予定日を計算し、前記納品予定日を前記顧客端末に送信する生産計画生成部と、
    　を含むことを特徴とする生産計画管理システム。
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