JP2865520B2 - ロット製品割付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙、布、セロファンの
裁断計画等、多くの種類の注文を組合せてロット製品を
作る場合など、一定幅の材料の材料幅に対してロット製
品の単品の幅を割りつける組合せパターンを生成するた
めのロット製品割付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばセロファンのロット製品を
作るときは、まず半製品と呼ばれる幅広（例えば５１０
０mm）のロールを作り、この半製品のロールに対してロ
ット製品の注文の幅（４００mm〜１２２０mm）に応じた
位置にカッターを複数並べ、ロールから半製品を引き出
しながら複数種類の幅のロット製品を同時に裁断するよ
うにしている。

【０００３】ところで、このような裁断方法によれば半
製品の端に半端が生じるので、ロット製品の注文の幅と
個数に応じて、半製品の幅（材料幅）に対して注文の幅
を上手く割り付けて材料の無駄を少なくする必要があ
り、この注文の幅を割り付ける組合せパターンを求める
ことが要求されている。

【０００４】このような組合せパターンを求めるために
は、専門家が解く方法、線形計画法、ルールを用いたエ
キスパートシステムによる方法がある。また、全ての組
合せを調べる方法も考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、専門家
が解く方法では、複数の組合せが考えられるので時間が
かかり、また、専門家間の計画に巧拙が出やすいという
問題がある。

【０００６】また、線形計画法では、注文の種類の数だ
けの自由度を持つ連立方程式を解く必要があり、注文の
種類の数が多くなると、計算に時間がかかるという欠点
がある。さらに、線形計画法では一度に全てのパターン
を決定できないので、時間のかかる計算を全ての注文を
満たすまで繰り返す必要があり、さらに計算時間が必要
であった。

【０００７】また、ルールを用いる方法は、専門家の手
法から何らかのルールを見いだしてそれを機械に模倣さ
せるものであるが、ルールに例外事項が出やすく、例外
を全てなくすためには、膨大なルールが必要となる。な
お、全ての組合せを調べる方法は、組合せが爆発的に増
えて実現可能な時間では解けない可能性がある。

【０００８】本発明は、一定幅の材料の材料幅に対して
ロット製品の単品の幅を割りつける組合せパターンを高
速に生成して裁断計画等を容易にすることを課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになした本発明のロット製品割付装置は、一定幅の材
料から幅の異なる単品を切り出して該切出した単品の幅
に応じた複数種類のロット製品を製造するために、上記
材料の材料幅に対して上記ロット製品の単品の幅を割り
つける組合せパターンを発生するためのロット製品割付
装置であって、図１に示したように、前記各ロット製品
の幅と各ロット製品の単品の個数からなるロット情報を
入力するロット情報入力手段Ａと、入力されたロット情
報を記憶するロット情報記憶手段Ｂと、幅と個数が既知
な単品からなる選択群について、単品をランダムに選択
するとともに選択した単品の幅の総和が前記材料幅以下
となるような単品の組からなる組合せパターンを、上記
選択群の全ての単品を選択し尽くす数だけ発生する組合
せパターン発生手段Ｃと、組合せパターン発生手段Ｃで
発生された組合せパターンを記憶しておく組合せパター
ン記憶手段Ｄと、組合せパターンにおける単品の幅の総
和と前記材料幅との差分に応じた確率を設定し、当該差
分の大きな組合せパターンほど高い確率で選択するよう
に前記組合せパターン記憶手段Ｄの組合せパターンから
再組合せパターンを選択する組合せパターン選択手段Ｅ
と、組合せパターン記憶手段Ｄに記憶されている組合せ
パターンの情報を出力する出力手段Ｆと、前記差分が許
容範囲になったことを検出して組合せパターンを評価す
る組合せパターン評価手段Ｇと、を備え、ロット情報記
憶手段Ｂに記憶されたロット情報の単品について組合せ
パターン発生手段Ｃで組合せパターンを発生して組合せ
パターン記憶手段Ｄに記憶し、その後、組合せパターン
記憶手段Ｄに記憶された組合せパターンについて組合せ
パターン選択手段Ｅで再組合せパターンを選択する動作
と、該再組合せパターンの全ての単品について組合せパ
ターン発生手段Ｃで組合せパターンを発生して組合せパ
ターン選択手段Ｅで選択されなかった組合せパターンに
加入して組合せパターン記憶手段Ｄに記憶する動作と
の、繰り返し動作を行い、組合せパターン評価手段Ｇで
組合せパターンを評価しながら上記繰り返し動作を行う
ことにより、組合せパターン評価手段Ｇで評価された組
合せパターンの情報を出力手段Ｆに出力するようにした
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】図２は本発明の原理を説明する図であり、図の
「○」、「●」および「◎」はそれぞれ１組の組合せパ
ターンを示し、「●」は組合せパターン選択手段Ｅで選
択された再組合せパターン、「◎」は再組合せパターン
の全ての単品について組合せパターン発生手段Ｃで発生
した組合せパターンを示している。また、〜は材料
幅と各組合せパターンにおける単品の幅の総和との差分
に対応する区分を示し、からになるほど順に選択確
率が高くなっている。

【００１１】先ず、ロット情報記憶手段Ｂに記憶された
ロット情報の単品について組合せパターンを発生して組
合せパターン記憶手段Ｄに記憶すると、各組合せパター
ンは、図２の（Ｉ）のように各区分〜に略均等に分
配される。この組合せパターン記憶手段Ｄの組合せパタ
ーンから組合せパターン選択手段Ｅで再組合せパターン
を選択すると、例えば図示の「●」のようにの区分に
かけて順に多くの組合せパターンが再組合せパターンと
して選択されるようになる。

【００１２】次に、（II）のように再組合せパターンを
分離してこの再組合せパターンの全ての単品について組
合せパターン発生手段Ｃで組合せパターンを発生する
と、各組合せパターンは、図の（III ）の「◎」のよう
に各区分〜に略均等に分配される。そこで、この再
度発生された組合せパターン「◎」を（Ｉ' ）のように
組合せパターン選択手段Ｅで選択されなかった組合せパ
ターンに加入して組合せパターン記憶手段Ｄに記憶する
と、図の（IV) のようになる。

【００１３】そして、この動作を繰り返して、組合せパ
ターン記憶手段Ｄの組合せパターンから組合せパターン
選択手段Ｅで再組合せパターンを選択すると、例えば図
示の（Ｖ) の「●」のようにの区分にかけて順に多く
の組合せパターンが再組合せパターンとして選択され
る。

【００１４】したがって、上記の繰り返し動作を行う
と、材料幅と各組合せパターンにおける単品の幅の総和
との差分が小さい組合せパターンが多くなり、差分の大
きな組合せパターンは減少する。そこで、組合せパター
ン評価手段Ｇで例えば最も大きな差分が所定の閾値以下
になった時点で組合せパターンの情報を出力手段Ｆに出
力すると、差分の小さな組合せパターンすなわち材料の
半端の少ない組合せパターンが自動的に得られる。

【００１５】

【実施例】図３は本発明実施例のロット製品割付装置の
ブロック図である。この実施例の装置はパーソナルコン
ピュータとフロッピィディスクから供給される制御プロ
グラムで構成されている。

【００１６】ＣＰＵ１はＲＯＭ２に記憶されているシス
テムプログラムに基づいて、フロッピィディスクドライ
バ３にセットされたフロッピィディスクから制御プログ
ラムのデータを読み出し、この制御プログラムをＲＡＭ
４に一旦格納し、このＲＡＭ４に格納した制御プログラ
ムに基づいて、ＲＡＭ４のワーキングエリアを使用して
組合せパターン生成の制御を行う。そして、生成された
組合せパターンの情報を、所定の態様でディスプレイ５
に表示するとともに、プリンター６にプリントアウトす
る。

【００１７】また、セロファンの場合の半製品等の材料
の材料幅のデータ、材料幅と組合せパターンの全長との
差分（この実施例では、以後、「余り」という。）を評
価する閾値のデータ、各組合せパターンを余りに応じた
確率で再組合せパターンとして選択するための選択確率
のデータは、制御プログラムと共にフロッピィディスク
トから読み出されてＲＡＭ４に記憶される。

【００１８】なお、これらの材料幅のデータ、余りの閾
値のデータ、余りの区分のデータ、選択確率のデータ
は、例えば、紙、布、セロファンなど注文の種類に応じ
てプリセット値として複数種類用意されている。

【００１９】一方、注文によるロット製品の幅と個数の
注文データはキーボード７の操作で入力され、ＣＰＵ１
はキーボード７から入力される注文データをＲＡＭ４に
記憶する。また、キーボード７の操作等によって、材料
幅のデータ、余りの閾値のデータ、余りの区分のデー
タ、選択確率のデータが選択される。なお、これらのデ
ータはキーボード７の操作で変更できるようにしてもよ
い。

【００２０】いま、図５のような幅と個数のロット製品
が注文されたとし、このロット製品を材料幅が５１００
mmの材料（半製品）に割り付ける場合について説明す
る。この実施例では、各組合せパターンを余りに応じて
区分するための区分を次表１のように７つの区分〜
に設定し、各区分に対して、再計画のためにその区分か
ら組合せパターンが選択される確率を示す選択確率が設
定されている。

【００２１】

【表１】

【００２２】組合せパターンを発生するときは、先ず、
単品一つ一つからなる選択群（図５の単品の全体の集
合）から任意の単品をランダムに選択してその単品を選
択群から除くようにして、選択した単品の幅を図６のよ
うに順次加算する。そして、図６に破線で示したよう
に、加算値が材料幅（５１００mm）を超過したときに、
その最後の単品を選択群に戻すとともに、一つ前までの
単品の組を一つの組合せパターンとする。

【００２３】同様の処理を、選択群から単品が無くなる
まで繰り返し、複数の組合せパターンを発生する。そし
て、各組合せパターンについての余りを求め、各組合せ
パターンをその余りに応じて〜の区分に振り分け
る。

【００２４】次に、各区分から選択確率に応じた数の組
合せパターンを再組合せパターンとして選択して残りの
組合せパターンと分離し、この再組合せパターンに含ま
れる全ての単品を選択群として、前記同様に組合せパタ
ーンを求める。そして、この再組合せパターンに基づい
て求めた組合せパターンをその余りに応じて〜の区
分に振り分け、再組合せパターンとして選択されなかっ
た残りの組合せパターンに加える（加入）。

【００２５】そして、この実施例では、発生した組合せ
パターンの余りの内で少なくとも２番目に大きな余りが
目標値（例えば２００mm）以下になったときに演算を打
ち切って、このときの全ての組合せパターンを表示し、
出力する。

【００２６】図４は制御プログラムのフローチャートで
あり、制御プログラムが起動されると、先ず、ステップ
Ｓ１で初期設定を行い、ステップＳ２で注文データ入力
処理を行う。なお、この注文データ入力処理は、キーボ
ード７の操作に基づくデータ入力等の公知の技術で行
い、入力された単品の幅と個数のデータをＲＡＭ４に記
憶する。

【００２７】注文データ入力処理が完了すると、ステッ
プＳ３で、入力された注文データのについて組合せパタ
ーンを発生し、ステップＳ４で、各組合せパターンにつ
いて組合せパターン毎の合計幅と半製品の材料幅（この
例では５１００mm）との差すなわち余りを求める組合せ
パターン評価処理を行う。

【００２８】次に、ステップＳ５で組合せパターンの余
りの内で少なくとも２番目に大きな余りが目標値以下に
なったか否かを判定し、目標値に達していればステップ
Ｓ１０で組合せパターンのデータをディスプレイ５に表
示するとともにプリンタ６にプリントアウトして処理を
終了する。

【００２９】また、ステップＳ５で目標値に達していな
ければ、ステップＳ６で、余りに応じた選択確率に基づ
いて再組合せパターンを選択してこの再組合せパターン
のパターン数を記憶するとともに残りのパターンを元の
パターンとし、ステップＳ７で再組合せパターンの全て
の単品について組合せパターンを生成する。

【００３０】次にステップＳ８で、現在生成した組合せ
パターンのパターン数がステップＳ６で選択した再組合
せパターンのパターン数より多いか否か、すなわち、使
用材料が再組合せパターンより超過しないか否かを判定
し、超過であればステップＳ７に戻って同様の処理を行
い、超過しなければステップＳ９で現在生成した組合せ
パターンを元のパターンに加えてステップＳ４以降の処
理を行う。

【００３１】以上の処理により、前記図２について説明
したと同様に、余りの少ない組合せパターンが順次増加
していき、目標値に達したときに、例えば図７に示した
ように効率良く割り付けられた組合せパターン（この例
では７つのパターン）が得られる。

【００３２】なお、組合せパターンをランダムに生成す
るためには、例えば、配列変数等を用いて注文データの
単品一つ一つに順番を付けて変数を割り振って各単品の
幅を記憶しておき、乱数等によって順番を選んで変数を
ランダムに重複しないように選択し、選択した変数の幅
を順次累算して累算値が材料幅を超過したときに一つ前
の変数の番号の組合せを一つの組合せパターンとするな
どの方法がある。なお、この場合、変数を重複して選択
しないようにするためには、各変数（単品）に対応して
フラグ等をセットするようにすればよい。

【００３３】また、生成した組合せパターンの記憶や、
目標値の評価、再組合せパターンの分離、元の組合せパ
ターンへの加入などのデータ処理は、従来公知のデータ
処理によって行うことができる。

【００３４】以上の実施例の処理は、実数演算を行う必
要がなく整数演算でよいので、高速に処理をすることが
できる。また、エキスパートシステムと比べて単純な構
成であり、必要な記憶領域が小さくてよい。さらに、専
門家の判断や線形計画法に比べると高速に解を求めるこ
とができる。

【００３５】また、乱数を使っているので、結果が好ま
しくないときはやり直せば別の解を得ることができる。
なお、乱数を使わない手法では毎回同じ結果がでるた
め、プログラムの性格上苦手な組合せとなった場合に
は、最初から人間が計画し直す必要がある。

【００３６】ところで、多くの見込生産では、計画し使
用できる材料の数に応じて、作成すべき数を増やした
り、減らしたりすることを行うが、本発明の装置は高速
で処理ができるので、専門家が結果を見てこれらの入力
（注文データ）を変えることを会話的にシミュレーショ
ンすることができ、全体として高度な計画に専念するこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
ロット製品の幅と各ロット製品の単品の個数からなるロ
ット情報に基づいて、幅と個数が既知な単品からなる選
択群について、単品をランダムに選択して選択した単品
の幅の総和が材料幅以下になるような単品の組からなる
組合せパターンを、選択群の全ての単品を選択し尽くす
数だけ発生し、組合せパターンにおける単品の幅の総和
と材料幅との差分に応じた確率で、当該差分の大きな組
合せパターンほど高い選択確率となるように再組合せパ
ターンを選択し、この再組合せパターンの全ての単品に
ついて再度組合せパターンを発生し、再組合せパターン
として選択されなかった組合せパターンに加入し、この
ような確率に基づく再組合せパターンの選択と組合せパ
ターンの生成の繰り返し動作を行いながら、差分により
組合せパターンを評価して、評価された組合せパターン
の情報を出力するようにしたので、紙、布、セロファン
の裁断計画等、多くの種類の注文を組合せてロット製品
を作る場合など、一定幅の材料の材料幅に対してロット
製品の単品の幅を割りつける組合せパターンを高速に生
成して裁断計画等を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロット製品割付装置の基本構成図であ
る。

【図２】本発明の原理を説明する図である。

【図３】本発明実施例のロット製品割付装置のブロック
図である。

【図４】本発明の実施例における制御プログラムのフロ
ーチャートである。

【図５】本発明の実施例における注文データの一例を示
す図である。

【図６】本発明の実施例における組合せパターンの生成
過程を説明する図である。

【図７】本発明の実施例における処理結果の一例を示す
図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…ＲＯＭ、３…フロッピィディスクドラ
イバ、４…ＲＡＭ、５…ディスプレイ、６…プリンタ
ー、７…キーボード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定幅の材料から幅の異なる単品を切り
   出して該切出した単品の幅に応じた複数種類のロット製
   品を製造するために、上記材料の材料幅に対して上記ロ
   ット製品の単品の幅を割りつける組み合わせパターンを
   生成するためのロット製品割付装置であって、 前記各ロット製品の幅と各ロット製品の単品の個数から
   なるロット情報を入力するロット情報入力手段と、 前記入力されたロット情報を記憶するロット情報記憶手
   段と、 幅と個数が既知な単品からなる選択群について、単品を
   ランダムに選択するとともに選択した単品の幅の総和が
   前記材料幅以下となるような単品の組からなる組合せパ
   ターンを、上記選択群の全ての単品を選択し尽くす数だ
   け発生する組合せパターン発生手段と、 前記組合せパターン発生手段で発生された組合せパター
   ンを記憶しておく組合せパターン記憶手段と、 組合せパターンにおける単品の幅の総和と前記材料幅と
   の差分に応じた確率を設定し、当該差分の大きな組合せ
   バターンほど高い確率で選択するように前記組合せパタ
   ーン記憶手段の組合せパターンから再組合せパターンを
   選択する組合せパターン選択手段と、 前記組合せパターン記憶手段に記憶されている組合せパ
   ターンの情報を出力する出力手段と、 前記差分が許容範囲になったことを検出して組合せパタ
   ーンを評価する組合せパターン評価手段と、 を備え、 前記ロット情報記憶手段に記憶されたロット情報の単品
   について前記組合せパターン発生手段で組合せパターン
   を発生して前記組合せパターン記憶手段に記憶し、 その後、該組合せパターン記憶手段に記憶された組合せ
   パターンについて前記組合せパターン選択手段で前記再
   組合せパターンを選択する動作と、該再組合せパターン
   の全ての単品について前記組合せパターン発生手段で組
   合せパターンを発生して前記組合せパターン選択手段で
   選択されなかった組合せパターンに加入して前記組合せ
   パターン記憶手段に記憶する動作との、繰り返し動作を
   行い、前記組合せパターン評価手段で組合せパターンを
   評価しながら上記繰り返し動作を行うことにより、該組
   合せパターン評価手段で評価された組合せパターンの情
   報を前記出力手段に出力するようにしたことを特徴とす
   るロット製品割付装置。