JP4675360B2 - 自動搬送システムの作業割当装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、行列の最適解を求めるハンガリー法（ｈｕｎｇａｒｉａｎ ｍｅｔｈｏｄ）を用いて複数の搬送車に複数の作業を最適に割り当てる自動搬送システムの作業割当装置及びその方法に関する。

半導体及びＬＣＤ製造工程のように複雑な設備を制御するための設備制御工程は、複数のストッカー（ｓｔｏｃｋｅｒ）、ＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ）、ＯＨＳ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｓｈｕｔｔｌｅ ｓｙｓｔｅｍ）、ＲＧＶ（Ｒａｉｌ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｙｓｔｅｍ）、ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｙｓｔｅｍ）などの物流搬送システムの相互接続によって工程設備間物流搬送がなされ、これらの個別物流搬送システムはそれぞれの搬送制御システムによって制御される。

制御システムにおいて最も重要とされているのは、複数の作業（ｊｏｂ）に複数の搬送車（ｖｅｈｉｃｌｅ）を最適に割り当てることである。

設備製造工程は、生産能力（ｃａｐａｃｉｔｙ）の増加に伴って、搬送車の数よりは作業の数が大きいのが一般的である。

複数の作業を複数の搬送車に割り当てる問題は、数学的にＮＰ−ｈａｒｄ（ｎｏｎ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ−ｔｉｍｅ ｈａｒｄ）であるから全ての場合を羅列することによっては解決不可能である。

複数の作業を複数の搬送車に割り当てる既存の方法には、優先順位（ｐｒｉｏｒｉｔｙ）による方法、最も近くにある搬送車への作業割当方法、最も暇な（ｉｄｌｅ）搬送車への割当方法、探索的（ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ）割当方法などがある。

既存の方法は、システムに実際に適用し難いとか、全域的最適解（ｇｌｏｂａｌ ｏｐｔｉｍｕｍ）ではなく一定範囲内の局所最適解（ｌｏｃａｌ ｏｐｔｉｍｕｍ）を提供する役割に限定されるという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、作業割当のために作成されたコストテーブルから初期最適解を求めた後、統計量を用いて変換したコストテーブルから単一の最適解を求めることができる自動搬送システムの作業割当装置及びその方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、複数の搬送車に複数の作業を割り当てる自動搬送システムに用いられる作業割当装置であって、前記搬送車と作業に対応するコストを用いてコストテーブルを作成するコストテーブル作成器と、前記作成されたコストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して最適解を得る最適解演算部と、を備える構成とした。

前記装置は、前記ハンガリーのアルゴリズムを保存するためのツール保存部をさらに備えることができる。

前記コストテーブル作成器は、下記の式を満足する場合にコストテーブルを作成することができる。

式中、Ｃ_ｉｊは、作業（ｊ）に割り当てられた搬送車（i）のコストを表し、ｘ_ｉｊは、作業（ｊ）に割り当てられた搬送車（i）を表し、Ｎは、搬送車の台数を表し、Ｍは、作業の個数を表す。

前記コストテーブル作成器は、前記コストテーブルのロー（ｒｏｗ）の個数とカラム（ｃｏｌｕｍｎ）の個数を同一にすることができる。

前記コストテーブル作成器は、ローの個数とカラムの個数が異なると、ローの個数とカラムとの差に対応するダミーコスト値を“０”と設定することができる。

上記目的を達成するための本発明は、複数の搬送車に複数の作業を割り当てる自動搬送システムの作業割当装置であって、前記搬送車と作業に対応するコストを用いる初期コストテーブルを作成するコストテーブル作成器と、前記初期コストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して初期最適解を求める第１最適解演算部と、前記初期最適解と前記初期コストテーブルのコストに関連した統計量を演算する統計量演算部と、前記演算１統計量を用いて前記初期コストテーブルを変換するコストテーブル変換器と、前記変換されたコストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して単一の最適解を得る第２最適解演算部と、を備える構成とした。

前記統計量演算部は、初期最適解が複数個ある場合に統計量を演算することができる。

前記統計量演算部は、複数個の初期最適解のうちのいずれか一つを設定するために初期最適解と初期作成されたコストテーブルのコストから正規化したコストを演算することができる。

前記統計量演算部は、正規化したコスト（δ_ｉｊ）と、初期作成されたコストテーブルの各コストに正規化したコスト（δ_ｉｊ）を加算した新しいコスト（ＮＣ_ｉｊ）とを、下記の式によって求めることができる。

式中、μは初期最適解を平均した平均コストを表し、Ｒは、全体コスト（Ｃ_ｉｊ）の範囲を表す。

上記の目的を達成するための本発明は、複数の搬送車に複数の作業を割り当てる自動搬送システムの作業割当方法であって、前記搬送車と作業に対応するコストを利用して初期コストテーブルを作成する段階と、前記初期コストテーブルにハンガリーのアルゴリズムを適用して初期最適解を求める段階と、前記初期最適解と前記初期コストテーブルのコストに関連した統計量を演算する段階と、前記演算した統計量を用いて前記初期コストテーブルのコストを変換する段階と、前記変換されたコストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して単一の最適解を求める段階と、を含む構成とした。

前記方法は、前記初期最適解が複数個の場合に前記統計量を演算する段階をさらに含むことができる。

前記統計量は、初期最適解と前記初期コストテーブルのコストから得た正規化したコストとを含むことができる。

前記統計量は、正規化したコスト（δ_ｉｊ）、及び前記初期コストテーブルの各コストと正規化したコスト（δ_ｉｊ）との和で表示される新しいコスト（ＮＣ_ｉｊ）を含むことができる。

前記初期コストテーブルの作成は、コストテーブルのローの個数とカラムの個数が同一となるようにして行うことができる。

前記方法は、前記初期コストテーブルのローの個数とカラムの個数が異なると、ローの個数とカラムとの差に対応するダミーコスト値を“０”と設定する段階をさらに含むことができる。

上記の目的を達成するための本発明は、自動搬送システムにおいて複数の搬送車に複数の作業を割り当てる作業割当方法を行うコンピュータプログラムを有するコンピュータ可読記録媒体であって、前記方法が、前記搬送車と作業に対応するコストを用いて初期コストテーブルを作成する段階と、前記初期コストテーブルにハンガリーのアルゴリズムを適用して初期最適解を求める段階と、前記初期最適解と前記初期コストテーブルのコストに関連した統計量を演算する段階と、前記演算した統計量を用いて前記初期コストテーブルのコストを変換する段階と、前記変換されたコストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して単一の最適解を求める段階と、を含む構成とした。

本発明は、ＡＧＶシステムにおいて複数の搬送車に複数の作業を割り当てる際にハンガリーのアルゴリズムを用いて最適解を求めることができる。

本発明によれば、初期最適解が複数個存在する場合、統計量によって変換されたコストテーブルにハンガリーのアルゴリズムを適用して単一の最適解を求めることができ、したがって、搬送車間の干渉を減らし、且つ、物流搬送システムの搬送効率を向上させることが可能になる。特に、作業割当が最適化されないとき、作業スワッピング（Ｊｏｂ Ｓｗａｐｐｉｎｇ）の問題に效果的に立ち向かうことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素については可能な限り同一の参照符号を共通使用するものとする。

本発明は、複数の搬送車に最適に複数の作業を割り当てるためのもので、最適解を求めるためにコストテーブルを作成し且つハンガリー法を用いる。コストテーブルは、作業を行うコストを数値化して表したものである。したがって、コストの代表例には、搬送車が割り当てられた作業を行うのにかかる作業時間がある。なお、作業ラインから生産モデルと作業者を割り当てる場合には、コストが作業時間または労働時間を表す。工場内の設備を４箇所に設置しようとする場合にコストは設置コストとなり、搬送ラインから工程別に作業者を割り当てようとする場合にコストは作業時間となる。

任意の搬送車に任意の作業を割り当てる場合に基づいて作成されたコストテーブルにおいて全体コストを最小化する最適解を求める場合、ハンガリー法を適用するためには下記の式（１）を満足しなければならない。

式中、Ｃ_ｉｊは、作業（ｊ）に割り当てられた搬送車（i）のコストを表し、ｘ_ｉｊは、作業（ｊ）に割り当てられた搬送車（i）を表し、Ｎは、搬送車の台数を表し、Ｍは、作業の個数を表す。

本発明による自動搬送システムの作業割当装置は上記の式（１）を満足する場合、図１に示すようにコストテーブルを作成するためにコストテーブル作成器１０１を備えることができる。したがって、作成されたコストテーブルは、ローの個数とカラムの個数を同一にすることができる。もし、ローとカラムの数が同一でなければ、当該作業割当装置はダミーコスト値を“０”と設定する。

ツール保存部１０６は、最適解を求めるためのツール（ｔｏｏｌ）を保存し、このツールはハンガリー法を用いて最適解を演算する過程を含む。

コストテーブル作成器１０１から作成されたコストテーブルを受け取った場合、第１最適解演算部１０２は、ツール保存部１０６に保存されているツールを受信し、このツールを用いて初期最適解を求める。

したがって、上記のハンガリー法を用いて初期最適解を求める方法を、下記の実施例１
で説明すると、次の通りである。

ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）システムにおいて５台の搬送車（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５）に５個の作業（Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５）を割り当てるための個別のコスト行列に基づいてそれぞれ［テーブル１］が作成される。したがって、［テーブル１］は、複数のコスト値で形成された５×５行列を表す。

上記の［テーブル１］において、複数の各ロー（第１乃至第５のロー）にそれぞれ該当する個別の最小コスト値（１，３，６，１０，２）を、各ローから減算し、下記の［行列１］を得る。したがって、最小コスト値１を［テーブル１］の第１ローの各値から減算し、最小コスト値３を［テーブル１］の第２ローの各値から減算し、最小コスト値６を［テーブル１］の第３ローの各値から減算し、最小コスト値１０を［テーブル１］の第４ローの各値から減算し、最小コスト値２を［テーブル１］の第５ローの各値から減算することによって、下記の［行列１］を得る。

上記の［行列１］において、複数の各カラム（第１乃至第５のカラム）にそれぞれ該当する個別の最小コスト値（０，０，２，０，５）を各カラムから減算して、下記の［行列２］を得る。したがって、最小コスト値０を［行列１］の第１カラムの各値から減算し、最小コスト値０を［行列１］の第２カラムの各値から減算し、最小コスト値２を［行列１］の第３カラムの各値から減算し、最小コスト値０を［行列１］の第４カラムの各値から減算し、最小コスト値５を［行列１］の第５カラムの各値から減算することによって、下記の［行列２］を得る。

上記の［行列２］において、“０”値を持つロー及びカラムに水平線及び垂直線を引き、下記の［行列３］を得る。ここで、水平線及び垂直線は、可能な限り少ない線を用いて“０”値を全部カバーできるような方式で引く。

上記の［行列３］において、最小コスト値（例えば、［行列３］のコスト値“３”）を、線の引かれていないコスト値から減算して、下記の［行列４］を得る。

“０”値の位置は可能な最適割当組合を表示し、各ローはただ一つの“０”値を要求する。なお、２以上の最適割当組合を見出すことができるが、合計最小値はいずれの組合においても同一でなければならない。上記の［行列４］において、最適割当組合は、［テーブル１］の（Ｖ１，Ｊ２）、（Ｖ２，Ｊ５）、（Ｖ３，Ｊ３）、（Ｖ４，Ｊ１）及び（Ｖ５，Ｊ４）の位置にそれぞれ該当するコスト値を含む。［テーブル１］の最小コスト合計は、［テーブル１］の（Ｖ１，Ｊ２）、（Ｖ２，Ｊ５）、（Ｖ３，Ｊ３）、（Ｖ４，Ｊ１）及び（Ｖ５，Ｊ４）の位置にそれぞれ該当するコスト値の合計と同一である。したがって、該コスト値の合計は、“１”＋“１１”＋“８”＋“１０”＋“２”＝“３２”となる。

上記の実施例１からわかるように、ハンガリー法を用いることによって最適割当組合から最適解を保障することができる。

しかしながら、最適割当組合が複数個あると、いずれの最適割当組合が最適解を生成する最高のものかが保障不可能になる。

最高の最適割当組合を保障するために、本発明による自動搬送システムの作業割当装置は、図１に示すように、統計量を演算する統計量演算部１０３、統計量演算部１０３で演算された統計量に基づいて初期作成されたコストテーブルのコストを変換するコストテーブル変換器１０４、及び、変換器１０４から変換されたコストテーブルを受信し、ツール保存部１０６に保存されたハンガリーのアルゴリズム（Ｈｕｎｇａｒｉａｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いて単一の最適解を求める第２最適解演算部１０５と、を備える。この詳細については、下記の実施例２で説明する。

搬送車が物を搬送するための物流システムにおいてハンガリーのアルゴリズムを適用したときに、複数の最適割当組合が検出された場合には、どの最適割当組合が物流システムに最高のものかを判別する必要がある。

例えば、図２に示すように、ＡＧＶシステムの単一経路（ｐａｔｈ）において２台の搬送車（Ｖ１，Ｖ２）と２個の作業（Ｊ１，Ｊ２）が存在するときに、移動距離（ｄｉｓｔａｎｃｅ）をコストとする。

このような状況が上記の式（１）を満足する場合、コストテーブル作成器１０１によって［テーブル２］が作成される。

上記の［テーブル２］においてハンガリーのアルゴリズムに基づいて得られた最適割当組合は、（Ｖ１，Ｊ２）、（Ｖ２，Ｊ１）及び（Ｖ１，Ｊ１）、（Ｖ２，Ｊ２）となる。このようにハンガリーのアルゴリズムで得られた２対の該当する初期最適解のうち、どれが最高のものかがわからない。例えば、一番目の組合（Ｖ１，Ｊ２）、（Ｖ２，Ｊ１）を最適解に設定する場合、第１搬送車Ｖ１が第２作業Ｊ２を行う間に、第２搬送車Ｖ２は待機しなければならない。すなわち、第１搬送車Ｖ１が第２作業Ｊ２を終えて始めて作業経路（ｐａｔｈ）が確保されるため、第１搬送車Ｖ１の第２作業Ｊ２後に、第２搬送車Ｖ２は第１作業Ｊ１が行え、結果として作業の移送時間（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｔｉｍｅ）が遅延されてしまう。

上記の［テーブル２］のように最適解が複数存在する場合には、統計量を用いて最適解を求める必要がある。したがって、複数の初期最適解のうち、最小の標準偏差を持つ特定の最適解が最高の最適解として判別されることができる。

統計量演算部１０３は、初期最適解を平均した平均コスト（μ）と全体コスト（Ｃ_ｉｊ）の範囲（Ｒ）を、下記の式（２）で求める。

式中、ＴＣは、ハンガリーのアルゴリズムから得た初期最適解の総コストを表し、ｎはカラムの個数（Ｍ）とローの個数（Ｎ）のうち、小さい値を表し、Ｃ_ｍａｘは全体コストのうちの最大値を表し、Ｃ_ｍｉｎは全体コストのうちの最小値を表す。

また、統計量演算部１０３は、正規化したコスト（δ_ｉｊ）と、初期作成されたコストテーブルの各コストに正規化したコスト（δ_ｉｊ）を加算した新しいコスト（ＮＣ_ｉｊ）を、下記の式（３）で求める。

コストテーブル変換器１０４は、統計量演算部１０３で求めた新しいコスト（ＮＣ_ｉｊ）に基づいてコストテーブルを変換する。

第２最適解演算部１０５は、変換されたコストテーブルに対してハンガリーのアルゴリズムを用いて単一の最適解を求めることができる。図３を参照すると、平均コスト（μ）に近付くほど正規化したコスト（δ_ｉｊ）が小さくなり、平均コスト（μ）と値（Ｃ_ｉｊ）間の距離が長くなるほど正規化したコスト（δ_ｉｊ）が大きくなるので、変換されたコストテーブルから単一の最適解を得ることができる。

初期最適解が複数個ある場合、標準偏差の最小値が解となることができる。これについて詳細に説明すると、次の通りになる。

変換されたコストテーブルは、下記の式（４）で表すように、Ａ＋Ｄ＝Ｂ＋Ｃのときに平均コスト（μ）と範囲（Ｒ）で作成されることができる。

一つの対角線の和は、下記の式（５）で表すように、他の対角線の和と比較されることができる。

下記の式（６）で表すように、Ａ＋Ｄ＝Ｂ＋Ｃのとき、｜Ａ−Ｄ｜＜｜Ｂ−Ｃ｜であればＡ^２＋Ｄ^２＜Ｂ^２＋Ｃ^２である。

したがって、上記式（６）のＡとＤの値が最適解となる。

上記の式（４），（５）及び（６）に示す方法を［テーブル２］に適用して単一の最適解を求める方法について説明すると、下記の通りである。

第１最適解演算部１０２は、［テーブル２］に対してハンガリーのアルゴリズムを用いて（Ｖ１，Ｊ２）及び（Ｖ２，Ｊ１）に該当する初期最適解を求めることができる。

統計量演算部１０３は、下記の式（７）によって、平均コスト（μ）と全体コスト（Ｃ_ｉｊ）の範囲（Ｒ）を求めることができる。

コストテーブル変換器１０４は、平均コスト（μ）、全体コスト（Ｃ_ｉｊ）の範囲（Ｒ）、及び正規化したコスト（δ_ｉｊ）と初期作成されたコストテーブルの各コストとの和で表示される新しいコスト新しいコスト（ＮＣ_ｉｊ）に基づき、初期作成されたコストテーブルを他のコストテーブルに変換し、下記の［テーブル３］を生成する。

第２最適解演算部１０５は、［テーブル３］のコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して最適解を求めることができ、その結果、（Ｖ２，Ｊ１）及び（Ｖ１，Ｊ２）で表示される最適割当組合が得られる。

以下、実施例3を参照して、上記の実施例２によりも詳細な場合について説明する。

図４に示すように、ＡＧＶシステムの単一経路（ｐａｔｈ）において３台の搬送車Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と３個の作業Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３が存在するとき、移動距離（ｄｉｓｔａｎｃｅ）がコストとして設定される。

コストへの作業割当において上記の式（１）を満足する場合、コストテーブル作成器１０１は［テーブル４］を作成する。

第１最適解演算部１０２は、ツール保存部１０６から提供されたハンガリーのアルゴリズムを用いて初期最適解を求めることができ、その結果、（Ｖ１，Ｊ３）、（Ｖ２，Ｊ１）及び（Ｖ３，Ｊ２）に該当する初期最適解が得られる。

統計量演算部１０３は、下記の式（８）によって平均コスト（μ）と全体コスト（Ｃ_ｉｊ）の範囲（Ｒ）を求める。

コストテーブル変換器１０４は、平均コスト（μ）、全体コスト（Ｃ_ｉｊ）の範囲（Ｒ）、及び正規化したコスト（δ_ｉｊ）と初期作成されたコストテーブルの各コストとの和で表示される新しいコスト（ＮＣ_ｉｊ）に基づき、初期作成されたコストテーブルを他のコストテーブルに変換し、下記の［テーブル５］を生成する。

第２最適解演算部１０５は、変換された［テーブル５］のコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して最適解を求めることができ、その結果、（Ｖ１，Ｊ１）、（Ｖ２，Ｊ２）及び（Ｖ３，Ｊ３）に該当する最適割当組合が得られる。

以下、複数の搬送車に複数の作業を割り当てる方法を、図５を参照して説明する。

まず、作業コストを上記式（１）で表すことができれば、コストテーブルが作成される（ステップ２０１）。したがって、該コストテーブルは、搬送車の台数（Ｍ）と作業の個数（Ｎ）とを比較する（ステップ２０２）。搬送車の台数（Ｍ）が作業の個数（Ｎ）よりも大きいと、（Ｍ−Ｎ）の数に該当するダミーコスト値を“０”と設定する（ステップ２０３）。搬送車の台数（Ｍ）が作業の個数（Ｎ）よりも小さいと、（Ｎ−Ｍ）の数に該当するダミーコスト値を“０”と設定する（ステップ２０４）。

搬送車の台数（Ｍ）が作業の個数（Ｎ）と同一である、ま たは、ダミーコストが設定された場合、第１最適解演算部１０２は、ツール保存部１０６に保存されたハンガリーのアルゴリズムを用いて初期最適解を求める（ステップ２０５）。

統計量演算部１０３は、初期最適解と初期作成されたコストテーブルのコストに基づいて統計量を求める。この統計量は、最適解が複数個である規定に基づく標準偏差のより小さい解を求めるためのもので、平均コスト（μ）、全体コスト（Ｃ_ｉｊ）の範囲（Ｒ）、及び正規化したコスト（δ_ｉｊ）と初期作成されたコストテーブルの各コストとの和で表示される新しいコスト（ＮＣ_ｉｊ）を含む（ステップ２０６）。

コストテーブル変換器１０４は、上記の統計量を用いて、初期作成されたコストテーブルを他のコストテーブルに変換する（ステタップ２０７）。その詳細は、上記実施例２及び３で既に説明した通りである。

第２最適解演算部１０５は、変換されたコストテーブルにハンガリーのアルゴリズムを適用して単一の最適解を求める（ステップ２０８）。

したがって、本発明の実施の形態による初期最適解を求めてから統計量を用いて単一の最適解を求める方法は、ＡＰＳｏｌｖｅｒプログラムを用いて十分な回数（百万回以上）シミュレーションをして検証した結果、最適解を求める既存の方法に比べて格段に速く行われたことがわかり、そのシミュレーション画面の例を、図６に示す。

本発明はまた、コンピュータ可読記録媒体上のコンピュータ可読コードとしても具現可能である。コンピュータ可読記録媒体は、データの記録が可能で、かつ、以降コンピュータシステムによって記録されたデータを読み出し可能な全てのデータ保存装置を含む。コンピュータ可読記録媒体の例には、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭｓ、磁気テープ、フロッピディスク、光データ保存装置及び搬送波（ｃａｒｒｉｅｒ
ｗａｖｅｓ）（例えば、インターネットを通じたデータ転送）がある。また、コンピュータ可読記録媒体は、コンピュータ可読コードが分散された形態に保存及び実行されることができるように、ネットワークで結合されたコンピュータシステムに分散されても良い。また、本発明によって成し遂げられる関数プログラム、コード、コードセグメントは、本発明の属する分野に熟練したプログラマによって容易に解析されることができる。

本発明の一実施の形態による自動搬送システムの作業割当装置を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態による自動搬送システムの作業割当を例示する図で、ＡＧＶシステムの単一経路において２台の搬送車と２個の作業が存在する場合のレイアウトである。 本発明の一実施の形態で適用する統計量として正規化したコスト（δ_ｉｊ）が、平均コスト（μ）に近付くにつれて小さくなり、平均コスト（μ）から遠ざかるにつれて大きくなる様子を示すグラフである。 本発明の一実施の形態による自動搬送システムの作業割当を例示する図で、ＡＧＶシステムの単一経路において３台の搬送車と３個の作業が存在する場合のレイアウトである。 本発明の一実施の形態による自動搬送システムの作業割当方法を説明するフローチャートである。 本発明の一実施の形態によって単一の最適解を求めるためにＡＰＳｏｌｖｅｒプログラムを用いてシミュレーションする方法を説明するための画面を例示する図である。

符号の説明

１０１ コストテーブル作成器
１０３ 統計量演算部
１０４ コストテーブル変換器

Claims (14)

1. 複数の搬送車に複数の作業を割り当てる自動搬送システムに用いられる作業割当装置であって、
   前記搬送車と作業に対応するコストを用いてコストテーブルを作成するコストテーブル作成器と、
   前記初期コストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して初期最適解を求める第１最適解演算部と、
   前記初期最適解と前記初期コストテーブルのコストに関連した統計量を演算する統計量演算部と、
   前記演算１統計量を用いて前記初期コストテーブルを変換するコストテーブル変換器と、
   前記変換されたコストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して単一の最適解を得る第２最適解演算部と、
   を備える、動搬送システムの作業割当装置。
2. 前記ハンガリーのアルゴリズムを保存するためのツール保存部をさらに備える、請求項１に記載の自動搬送システムの作業割当装置。
3. 前記コストテーブル作成器は、下記の式を満足する場合にコストテーブルを作成する、請求項１に記載の自動搬送システムの作業割当装置。
   

   

   式中、Ｃ_ｉｊは、作業（ｊ）に割り当てられた搬送車（i）のコストを表し、ｘ_ｉｊは、作業（ｊ）に割り当てられた搬送車（i）を表し、Ｎは、搬送車の台数を表し、Ｍは、作業の個数を表す。
4. 前記コストテーブル作成器は、前記コストテーブルのローの個数とカラムの個数を同一にする、請求項３に記載の自動搬送システムの作業割当装置。
5. 前記コストテーブル作成器は、ローの個数とカラムの個数が異なると、ローの個数とカラムとの差に対応するダミーコスト値を“０”と設定する、請求項４に記載の自動搬送システムの作業割当装置。
6. 前記統計量演算部は、初期最適解が複数個ある場合に統計量を演算する、請求項１に記載の自動搬送システムの作業割当装置。
7. 前記統計量演算部は、複数個の初期最適解のうちのいずれか一つを設定するために初期最適解と初期作成されたコストテーブルのコストから正規化したコストを演算する、請求項６に記載の自動搬送システムの作業割当装置。
8. 前記統計量演算部は、正規化したコスト（δ _ｉｊ ）と、初期作成されたコストテーブルの各コストに正規化したコスト（δ _ｉｊ ）を加算した新しいコスト（ＮＣ _ｉｊ ）とを、下記の式によって求める、請求項７に記載の自動搬送システムの作業割当装置であり、
   

   

   式中、μは初期最適解を平均した平均コストを表し、Ｒは、全体コスト（Ｃ _ｉｊ ）の範囲を表す、自動搬送システムの作業割当装置。
9. 複数の搬送車に複数の作業を割り当てる自動搬送システムの作業割当方法であって、
   前記搬送車と作業に対応するコストを用いて初期コストテーブルを作成する段階と、
   前記初期コストテーブルにハンガリーのアルゴリズムを適用して初期最適解を求める段階と、
   前記初期最適解と前記初期コストテーブルのコストに関連した統計量を演算する段階と、
   前記演算した統計量を用いて前記初期コストテーブルのコストを変換する段階と、
   前記変換されたコストテーブルのコストにハンガリーのアルゴリズムを適用して単一の最適解を求める段階と、
   を含む、自動搬送システムの作業割当方法。
10. 前記初期最適解が複数個の場合に前記統計量を演算する段階をさらに含む、請求項９に記載の自動搬送システムの作業割当方法。
11. 前記統計量は、初期最適解と前記初期コストテーブルのコストから得た正規化したコストとを含む、請求項１０に記載の自動搬送システムの作業割当方法。
12. 前記統計量は、正規化したコスト（δ _ｉｊ ）、及び前記初期コストテーブルの各コストと正規化したコスト（δ _ｉｊ ）との和で表示される新しいコスト（ＮＣ _ｉｊ ）を含む、請求項１０に記載の自動搬送システムの作業割当方法。
13. 前記初期コストテーブルの作成は、コストテーブルのローの個数とカラムの個数が同一となるようにして行う、請求項９に記載の自動搬送システムの作業割当方法。
14. 前記初期コストテーブルのローの個数とカラムの個数が異なると、ローの個数とカラムとの差に対応するダミーコスト値を“０”と設定する段階をさらに含む、請求項１３に記載の自動搬送システムの作業割当方法。

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