JP6593194B2 - PBS shipping permutation determination device for automobile production line - Google Patents

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Description

この発明は、自動車生産ラインのＰＢＳ出庫順列決定装置に関する。   The present invention relates to a PBS delivery permutation determining apparatus for an automobile production line.

一般に、自動車製造管理システムは、上位のＥＲＰ（Enterprise Resource Planning）と下位のＭＥＳ（Manufacturing Execution System）システムから構成されている。ＥＲＰシステムは、販売情報・部品外注・生産スケジュールなどの情報を経営者の視点から管理する。ＭＥＳは、生産現場の視点から各工程に生産指示を出すシステムである。   In general, an automobile manufacturing management system is composed of an upper ERP (Enterprise Resource Planning) and a lower MES (Manufacturing Execution System) system. The ERP system manages sales information, parts subcontracting, production schedules, and other information from the manager's perspective. MES is a system that issues production instructions to each process from the viewpoint of the production site.

自動車生産ラインは、車体ライン（プレスおよび溶接）、塗装ライン、ＰＢＳ（Painted Body Storage）倉庫、組立ラインを有する。上位のＥＲＰシステムによって作成された生産スケジュールに従って生産される。しかし、実際の溶接作業および塗装作業においては手直し作業（瑕疵修復作業）が発生する。これにより、生産スケジュールが乱れることとなり、計画した生産スケジュールと比較すると生産の順番が入れ替わってしまう。   The automobile production line has a body line (press and welding), a painting line, a PBS (Painted Body Storage) warehouse, and an assembly line. Produced according to the production schedule created by the host ERP system. However, in actual welding work and painting work, reworking work (repair work) occurs. As a result, the production schedule is disturbed, and the production order is changed as compared with the planned production schedule.

ＰＢＳ倉庫では、塗装ラインを過ぎて組立ラインに投入される車体を一時貯蔵するため、生産スケジュールを修正することが可能である。しかし、従来のＰＢＳ倉庫出庫制御は、組立ラインにおける生産平準化を優先に考えている。その結果、組立ラインの生産順序は更に無秩序になり、組立ラインにおける生産性を悪化させ、結局は一日生産計画の通りに生産が行なわれる生産計画達成率を低下させるおそれがある（例えば、特許文献１参照）。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。 In the PBS warehouse, the production schedule can be modified to temporarily store the vehicle bodies that pass through the painting line and enter the assembly line. However, the conventional PBS warehouse delivery control gives priority to production leveling in the assembly line. As a result, the production order of the assembly line becomes more disordered, which may deteriorate the productivity in the assembly line and eventually reduce the production plan achievement rate in which production is performed according to the daily production plan (for example, patents). Reference 1).
The applicant has recognized the following documents including the above-mentioned documents as related to the present invention.

特開平１１−３０１５４０号公報JP-A-11-301540

K. Deb, A. Pratap, S. Agarwal and T. Meyarivan, "A fast and elitist multi-objective genetic algorithm: NSGA-II," IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol. 6, No.2, April 2002, pp.182-197.K. Deb, A. Pratap, S. Agarwal and T. Meyarivan, "A fast and elitist multi-objective genetic algorithm: NSGA-II," IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol. 6, No.2, April 2002, pp .182-197.

従来のＰＢＳ倉庫出庫制御では、生産平準化と納期管理について別々に生産スケジュールを調整している。そのため、生産スケジュールを実行した場合に、組立ラインの生産平準化がなされないケース、納期を守れないケースといった、生産平準化と納期管理の両方に配慮できていない問題点があった。したがって、生産平準化と納期管理の両方の最適化を図って、ＰＢＳ倉庫から組立ラインに車体を出庫する出庫順列を調整できることが望まれる。   In the conventional PBS warehouse delivery control, the production schedule is adjusted separately for production leveling and delivery date management. For this reason, when the production schedule is executed, there is a problem that it is not possible to consider both production leveling and delivery date management, such as a case where production leveling of the assembly line is not performed and a case where the delivery date cannot be observed. Therefore, it is desirable to optimize both the production leveling and the delivery date management and to adjust the delivery sequence in which the vehicle bodies are delivered from the PBS warehouse to the assembly line.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、組立ラインの生産平準化と納期管理の両方の最適化を図った出庫順列を用いて、容易に生産計画を復旧することのできる自動車生産ラインのＰＢＳ出庫順列決定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and easily restores a production plan by using a delivery permutation that optimizes both production leveling and delivery date management of an assembly line. An object of the present invention is to provide a PBS delivery permutation determination device for an automobile production line capable of performing the above.

本発明は、上記の目的を達成するため、塗装済みの車体を一時貯蔵する中間倉庫（ＰＢＳ）から注文に応じた部品を車体に取り付ける組立ラインへ車体を出庫するための出庫順列を決定する自動車生産ラインのＰＢＳ出庫順列決定装置であって、
前記組立ラインにおける生産平準化に関する１つの評価項目について複数の閾値を定義し、いずれの閾値に達しているかに応じて点数をつけることにより、評価対象の出庫順列を評価する生産平準化評価手段と、
前記評価対象の出庫順列について、納期管理に関する現在から納期までの時間である遅延時間を評価する納期管理評価手段と、
複数の出庫順列について、トレードオフの関係にある前記生産平準化評価手段による評価尺度と前記納期管理評価手段による評価尺度とを用いて、出庫順列のパレート最適解を探索するパレート最適解探索手段と、
前記パレート最適解探索手段により探索された複数のパレート最適解からオペレータが１つの出庫順列を選択することができる手段と、
前記オペレータにより選択された前記１つの出庫順列を出力する出庫順列決定手段と、を備えることを特徴とする。

In order to achieve the above object, the present invention determines a delivery sequence for delivering a vehicle body from an intermediate warehouse (PBS) for temporarily storing painted vehicle bodies to an assembly line for attaching parts according to orders to the vehicle body. A PBS delivery permutation determination device for a production line,
A production leveling evaluation means for evaluating a delivery permutation to be evaluated by defining a plurality of threshold values for one evaluation item relating to production leveling in the assembly line, and assigning points according to which threshold value is reached; ,
About the delivery permutation of the evaluation object, delivery date management evaluation means for evaluating a delay time that is the time from the present to the delivery date regarding delivery date management,
Pareto optimal solution search means for searching for a Pareto optimal solution of a delivery permutation using an evaluation scale by the production leveling evaluation means and an evaluation scale by the delivery date management evaluation means in a trade-off relationship for a plurality of outgoing permutations ,
Means by which an operator can select one outgoing permutation from a plurality of Pareto optimal solutions searched by the Pareto optimal solution search means;
And a delivery permutation determining means for outputting the one delivery permutation selected by the operator .

本発明によれば、生産平準化の評価尺度を点数化（計量化）して評価することができる。また、納期管理の評価尺度として遅延時間を評価することができる。トレードオフの関係にある生産平準化の評価尺度と納期管理の評価尺度とを用いて、出庫順列のパレート最適解（非劣解）を探索することができる。現場のオペレータは、実際の生産ライン状況に対応した最もふさわしい出庫順列を決定することができる。よって、本発明によれば、組立ラインの生産平準化と納期管理の両方の最適化を図った出庫順列を用いて、容易に生産計画を復旧することができる。   According to the present invention, an evaluation scale for production leveling can be scored (quantified) for evaluation. Moreover, the delay time can be evaluated as an evaluation scale for delivery date management. The Pareto optimal solution (non-inferior solution) of the delivery permutation can be searched using the production leveling evaluation scale and the delivery date management evaluation scale that are in a trade-off relationship. The on-site operator can determine the most appropriate delivery sequence corresponding to the actual production line situation. Therefore, according to the present invention, the production plan can be easily restored by using the delivery permutation that optimizes both the production leveling and delivery date management of the assembly line.

自動車生産ラインのＰＢＳ倉庫に関するシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure regarding the PBS warehouse of a motor vehicle production line. ＰＢＳ出庫順列決定装置２の処理ルーチンについて説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the processing routine of PBS delivery permutation determination apparatus 2. FIG. 処理２０において、ＥＲＰサーバ１から取得される車両仕様情報の一例を示す図である。In the process 20, it is a figure which shows an example of the vehicle specification information acquired from the ERP server 1. FIG. 組立ラインにおける生産平準化評価の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of production leveling evaluation in an assembly line. 比較対象の平準化条件マスタの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the equalization condition master of a comparison object. 生産平準化計量マスタ４２に基づく平準化水準の評価例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the evaluation example of the leveling level based on the production leveling measurement master. 納期管理評価における遅延時間の予測について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the prediction of the delay time in delivery date management evaluation.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、自動車生産ラインのＰＢＳ倉庫に関するシステム構成を説明するための図である。自動車生産ラインは、車体ライン、塗装ライン、ＰＢＳ（Painted Body Storage）倉庫、組立ラインを有する。車体ラインでは、プレス作業および溶接作業などを通じて車体を製作する。塗装ラインでは、車体の外装色を塗色する。ＰＢＳ倉庫は、塗装済みの車体を一時貯蔵する中間倉庫である。組立ラインでは、注文に応じた部品を車体に取り付ける。図１には、ＰＢＳ倉庫に関するシステム構成が描かれている。 Embodiment 1 FIG.
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration relating to a PBS warehouse of an automobile production line. The automobile production line has a body line, a painting line, a PBS (Painted Body Storage) warehouse, and an assembly line. In the car body line, the car body is manufactured through press work and welding work. In the painting line, the exterior color of the car body is painted. The PBS warehouse is an intermediate warehouse that temporarily stores painted car bodies. In the assembly line, the parts according to the order are attached to the car body. FIG. 1 illustrates a system configuration related to a PBS warehouse.

ＥＲＰサーバ１は、自動車生産ラインの全体を管理する上位のＥＲＰ（Enterprise Resource Planning）システムである。ＥＲＰサーバ１は、車両情報とＰＢＳ出庫計画のデータをＰＢＳ出庫順列決定装置２およびＰＢＳサーバ３に送信する。   The ERP server 1 is an upper ERP (Enterprise Resource Planning) system that manages the entire automobile production line. The ERP server 1 transmits vehicle information and PBS delivery plan data to the PBS delivery permutation determination device 2 and the PBS server 3.

ＰＢＳ出庫順列決定装置２は、コンピュータネットワークを介してＥＲＰサーバ１に接続する。ＰＢＳ出庫順列決定装置２は、プロセッサ、メモリを備える汎用コンピュータにおいて所定のプログラムが実行されることで実現される。   The PBS delivery permutation determination device 2 is connected to the ERP server 1 via a computer network. The PBS delivery permutation determination device 2 is realized by executing a predetermined program in a general-purpose computer including a processor and a memory.

ＰＢＳ出庫順列決定装置２は、組立ラインにおける生産平準化及び納期管理を考慮しつつ、ＰＢＳ倉庫から組立ラインへ車体を出庫するための出庫順列（以下、スケジュールとも称する。）を決定する。ＰＢＳ出庫順列決定装置２は、車両情報とＰＢＳ出庫計画のデータを受信し、内部演算機能により、組立ラインにおける生産平準化の最適化とともに、最大遅延時間の最小化を実現しうる複数のパレート最適解を算出する。現場のオペレータは、複数のパレート最適解から１つの出庫順列を決定する。決定された出庫順列は、ＰＢＳサーバ３に送信される。   The PBS delivery permutation determination apparatus 2 determines a delivery permutation (hereinafter also referred to as a schedule) for delivering a vehicle body from the PBS warehouse to the assembly line, taking into account production leveling and delivery date management in the assembly line. The PBS delivery permutation determination device 2 receives vehicle information and PBS delivery plan data, and optimizes production leveling on the assembly line and minimizes the maximum delay time by an internal calculation function. Calculate the solution. The on-site operator determines one outgoing permutation from a plurality of Pareto optimal solutions. The determined delivery permutation is transmitted to the PBS server 3.

ＰＢＳサーバ３は、コンピュータネットワークを介してＥＲＰサーバ１およびＰＢＳ出庫順列決定装置２に接続する。ＰＢＳサーバ３は、プロセッサ、メモリを備える汎用コンピュータにおいて所定のプログラムが実行されることで実現される。なお、ＰＢＳサーバ３にＰＢＳ出庫順列決定装置２が組み込まれた構成であってもよい。   The PBS server 3 is connected to the ERP server 1 and the PBS delivery permutation determination device 2 via a computer network. The PBS server 3 is realized by executing a predetermined program in a general-purpose computer including a processor and a memory. The PBS server 3 may have a structure in which the PBS delivery permutation determining device 2 is incorporated.

ＰＢＳサーバ３は、ＰＢＳ出庫順列決定装置２により決定された出庫順列を受信し、これに従ってＰＢＳコンベアＡＧＶ制御盤４に現場の生産状況に応じた制御信号を送信する。ＰＢＳコンベアＡＧＶ制御盤４は、制御信号に従って、ＰＢＳ倉庫５に格納された塗装済みの車体を順番に組立ラインに出庫する。   The PBS server 3 receives the delivery permutation determined by the PBS delivery permutation determination device 2, and transmits a control signal corresponding to the production status at the site to the PBS conveyor AGV control panel 4 according to this. The PBS conveyor AGV control panel 4 sequentially delivers the painted vehicle bodies stored in the PBS warehouse 5 to the assembly line according to the control signal.

［ＰＢＳ出庫順列決定装置２における処理の流れ］
図２は、ＰＢＳ出庫順列決定装置２の処理ルーチンについて説明するためのフローチャートである。 [Flow of Processing in PBS Delivery Permutation Determination Device 2]
FIG. 2 is a flowchart for explaining the processing routine of the PBS shipping permutation determining apparatus 2.

処理２０において、ＰＢＳ出庫順列決定装置２は、ＥＲＰサーバ１からＰＢＳ出庫計画と車両情報を取得する。ＰＢＳ出庫計画は、ＥＲＰサーバ１が予め定めた出庫順列（スケジュール）である。車両情報は、図３に示す車両仕様情報を含む。   In the process 20, the PBS delivery permutation determination device 2 acquires the PBS delivery plan and vehicle information from the ERP server 1. The PBS delivery plan is a delivery permutation (schedule) predetermined by the ERP server 1. The vehicle information includes the vehicle specification information shown in FIG.

図３は、処理２０において、ＥＲＰサーバ１から取得される車両仕様情報の一例を示す図である。図３に示す車両仕様情報は、ＶＩＮコード、Ｂｏｄｙ Ｔｙｐｅ、Ｃｏｌｏｒ、Ｏｐｔｉｏｎ、納期を含む。一般に、車両は生産開始する時点で車両に対する唯一の番号として、車両識別番号であるＶＩＮ（Vehicle Identified Number）コードが割り振られる。生産システムでは、ＶＩＮコードを車両認識するコードとしており、このＶＩＮコードに生産仕様の情報を付与している。ここでは、一例として各車両のＶＩＮコードをアルファベットで記載する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the vehicle specification information acquired from the ERP server 1 in the process 20. The vehicle specification information shown in FIG. 3 includes a VIN code, a Body Type, a Color, an Option, and a delivery date. Generally, a vehicle identification number (VIN) (Vehicle Identified Number) code is assigned as a unique number for the vehicle when production starts. In the production system, the VIN code is used as a vehicle recognition code, and production specification information is given to the VIN code. Here, as an example, the VIN code of each vehicle is described in alphabets.

図２に戻り説明を続ける。処理２１において、多目的最適化計算を実施する。多目的最適化手法や発見的探索手法として、ＮＳＧＡ−ＩＩ、遺伝的アルゴリズムなどが用いられる。一般に、計算開始する前に、初期値を設定する必要がある。そのため、処理２０においてＥＲＰサーバ１より取得したＰＢＳ出庫計画を、評価対象の出庫順列の初期値とする。   Returning to FIG. In the process 21, multi-objective optimization calculation is performed. NSGA-II, a genetic algorithm, etc. are used as a multi-objective optimization method or a heuristic search method. In general, it is necessary to set an initial value before starting calculation. Therefore, the PBS shipping plan acquired from the ERP server 1 in the process 20 is set as the initial value of the evaluation target shipping permutation.

処理２１は、サブルーチンとして、生産平準化評価手段としての処理２１２、納期管理評価手段としての処理２１３およびパレート最適解探索手段としての処理２１１を備える。   The process 21 includes a process 212 as a production leveling evaluation means, a process 213 as a delivery date management evaluation means, and a process 211 as a Pareto optimal solution search means as subroutines.

処理２１２（生産平準化評価手段）は、組立ラインにおける生産平準化に関する１つの評価項目（例えば、駆動方式、モデル）について複数の閾値を定義し、いずれの閾値に達しているかに応じて数値化（点数化）することにより、評価対象の出庫順列を評価する。具体的な評価手法については後述する。   The process 212 (production leveling evaluation means) defines a plurality of threshold values for one evaluation item (for example, drive method, model) relating to the production leveling in the assembly line, and quantifies depending on which threshold value is reached. (Scoring) to evaluate the output permutation to be evaluated. A specific evaluation method will be described later.

処理２１３（納期管理評価手段）は、評価対象の出庫順列について、納期管理に関する現在から納期までの時間である遅延時間を評価する。具体的な評価手法については後述する。   The process 213 (delivery date management evaluation means) evaluates a delay time which is a time from the present to the delivery date regarding delivery date management with respect to the outgoing permutation to be evaluated. A specific evaluation method will be described later.

処理２１１（パレート最適解探索手段）は、複数の出庫順列について、トレードオフの関係にある生産平準化評価手段による評価尺度と納期管理評価手段による評価尺度とを用いて、出庫順列のパレート最適解を探索する。上述した複数の出庫順列は、所定のルールに基づいて新たな出庫順列を生成し、新たな出庫順列を用いて、より評価の高い実行解の探索を繰り返すことで、複数のパレート最適解を発見できる。なお、所定のルールは、多目的最適化手法や発見的探索手法に応じて予め定められているものとする。   The process 211 (Pareto optimal solution search means) uses the evaluation scale by the production leveling evaluation means and the evaluation scale by the delivery date management evaluation means, which are in a trade-off relationship, for a plurality of outgoing permutations, and the Pareto optimal solution for the outgoing permutations. Explore. The plurality of delivery permutations described above generate a new delivery permutation based on a predetermined rule, and use the new delivery permutation to find a plurality of Pareto optimal solutions by repeatedly searching for a higher-rated execution solution. it can. Note that the predetermined rule is determined in advance according to the multi-objective optimization method or the heuristic search method.

処理２２（出庫順列決定手段）において、現場のオペレータが複数のパレート最適解から現場の状況に応じた１つの実行解を選択することにより、１つの出庫順列を決定する。   In process 22 (shipping permutation determining means), the operator at the site determines one shipping permutation by selecting one execution solution corresponding to the situation at the site from a plurality of Pareto optimal solutions.

処理２３において、ＰＢＳ出庫順列決定装置２は、ＰＢＳサーバ３に決定された出庫順列を送信する。ＰＢＳサーバ３は、決定された出庫順列に従って出庫制御を実行する。   In process 23, the PBS shipping permutation determining device 2 transmits the determined shipping permutation to the PBS server 3. The PBS server 3 executes delivery control according to the determined delivery permutation.

本処理ルーチンは、決定された出庫順列（出庫スケジュール）の先頭車両をＰＢＳ倉庫５から出庫したタイミングと、新たな車体がＰＢＳ倉庫５に入庫したタイミングで実行され、ＰＢＳ倉庫５内の全ての車体に対し出庫順列が再計算される。   This processing routine is executed at the timing when the leading vehicle in the determined delivery sequence (shipping schedule) is delivered from the PBS warehouse 5 and at the timing when a new vehicle body enters the PBS warehouse 5, and all the vehicle bodies in the PBS warehouse 5 are processed. The outbound permutation is recalculated for

（生産平準化評価）
次に、図２の処理２１２における生産平準化評価の具体的な処理内容について説明する。図４は、組立ラインにおける生産平準化評価の一例について説明するための図である。 (Production leveling evaluation)
Next, specific processing contents of the production leveling evaluation in the processing 212 of FIG. 2 will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of production leveling evaluation in the assembly line.

出庫順列４１は、ＶＩＮコードの順列を表す組立ライン投入スケジュール（ｘ）である。出庫順列４１は、図２の処理２１１から生産平準化評価手段である処理２１２に入力される。処理２１２は、ＰＢＳ出庫順列決定装置２に予め記憶された生産平準化計量マスタ４２に基づき、組立ライン投入スケジュール（ｘ）に対する平準化水準を評価し、計量した平準化水準点数４３（ｆ１（ｘ））を出力する。生産平準化評価では、評価尺度として平準化水準点数を用いる。 The delivery permutation 41 is an assembly line input schedule (x) representing a permutation of VIN codes. The delivery sequence 41 is input from the process 211 of FIG. 2 to the process 212 which is a production leveling evaluation means. The process 212 evaluates the leveling level for the assembly line input schedule (x) based on the production leveling weighing master 42 stored in advance in the PBS shipping permutation determining device 2 and measures the leveling level 43 (f 1 (f 1 ( x)) is output. In the production leveling evaluation, the leveling level score is used as an evaluation scale.

生産平準化計量マスタ４２に基づく平準化水準の評価例の説明の前に、比較対象として一般的な平準化水準の評価例について説明する。図５は、比較対象の平準化条件マスタの例を示す図である。   Prior to the description of the evaluation example of the leveling level based on the production leveling measurement master 42, an evaluation example of a general leveling level as a comparison target will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a leveling condition master to be compared.

比較対象の平準化条件マスタには、組立ラインにおける生産平準化の条件として、作業内容毎に限界値が定められており、条件に違反するスケジュール（出庫順列）は、スケジュールとして不適格である。図５に示す例では、４輪駆動（以下４ＷＤ）の車種については、組立ラインの設備生産能力の制限や多くの手作業が必要であるため、３台を超えて連続生産しない条件や、Ｍｏｄｅｌ（ａ）、Ｍｏｄｅｌ（ｂ）の車種については、部品供給の制限があるため、連続生産しない条件が定められている。しかし、マスタに設定された条件に違反しないスケジュールは数多くある。しかし、どのスケジュールが最適であるかは分からない。   In the leveling condition master to be compared, a limit value is set for each work content as a condition for production leveling on the assembly line, and a schedule (shipping permutation) that violates the condition is ineligible as a schedule. In the example shown in FIG. 5, for a four-wheel drive (hereinafter referred to as 4WD) vehicle model, the production capacity of the assembly line is limited and many manual operations are required. (A) and Model (b) vehicle types are limited in terms of parts supply, and therefore are not subject to continuous production. However, there are many schedules that do not violate the conditions set in the master. But I don't know which schedule is best.

そこで、本実施形態に係る生産平準化評価手段では、生産平準化計量マスタ４２を用いて各平準化条件の計量化を図り、平準化水準点数からスケジュールの最適性を評価することとした。   Therefore, the production leveling evaluation means according to the present embodiment uses the production leveling weighing master 42 to measure each leveling condition and evaluate the optimality of the schedule from the leveling level score.

図６は、本実施形態における生産平準化計量マスタ４２に基づく平準化水準の評価例について説明するための図である。図６（ａ）は、生産平準化計量マスタ４２に含まれる平準化条件マスタである。この平準化条件マスタでは、制約条件に違反しないことを前提とし、実行可能なケースに対して０から１００までの点数を均等に分配する（点数が低いほど評価が高い）ことで、各平準化条件の計量化（点数化）を図っている。例えば、４ＷＤの車種が組立ラインの設備生産能力の制限から、３台を超えて連続生産しない条件のため、連続生産の３台、２台、１台のケースに対し、それぞれ１００点、５０点、０点の点数を付与する。   FIG. 6 is a diagram for explaining an evaluation example of the leveling level based on the production leveling weighing master 42 in the present embodiment. FIG. 6A shows a leveling condition master included in the production leveling weighing master 42. This leveling condition master presupposes that the constraint conditions are not violated, and distributes the score from 0 to 100 evenly for the feasible cases (the lower the score, the higher the evaluation). We are trying to quantify the conditions (score). For example, because of the condition that 4WD models do not continuously produce more than 3 units due to the limited production capacity of the assembly line, 100 points and 50 points for 3 units, 2 units, and 1 unit of continuous production, respectively. , 0 points are given.

図６（ｂ）は、ＥＲＰサーバ１より転送されたＰＢＳ倉庫５に格納している各車両の車両仕様情報である（図３と同様であるが、納期は省略されている）。図６（ｃ）は、スケジュール「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ」に対する組立ラインの生産対照表であり、図６（ａ）の平準化条件マスタ（ａ）と図６（ｂ）の車両仕様情報を参照して作成される。この生産対照表に基づけば、スケジュールの採点をすることが可能となる。   FIG. 6B shows vehicle specification information of each vehicle stored in the PBS warehouse 5 transferred from the ERP server 1 (similar to FIG. 3, but the delivery date is omitted). FIG. 6C is an assembly line production control table for the schedule “A, B, C, D, E, F”. The leveling condition master (a) and FIG. 6B of FIG. It is created with reference to the vehicle specification information. Based on this production comparison table, it is possible to score the schedule.

図６（ｄ）に示すように、例えば、Ｍｏｄｅｌ（ａ）に関して説明すると、「Ａ」と「Ｃ」の間にインターバルが１つあるため、図６（ａ）より１００点となる。同様にＭｏｄｅｌ（ａ）の「Ｃ」と「Ｅ」、Ｍｏｄｅｌ（ｂ）の「Ｂ」と「Ｄ」、４ＷＤの「Ａ」と「Ｂ」に関し、それぞれの点数は、「１００」、「１００」、「５０」となる。このスケジュールに関する点数は、各分断部分の得点の和とする。したがって、「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ」の平準化水準点数は、「１００」+「１００」+「１００」+「５０」＝３５０となる。   As shown in FIG. 6D, for example, Model (a) will be described. Since there is one interval between “A” and “C”, there are 100 points from FIG. 6A. Similarly, regarding “C” and “E” of Model (a), “B” and “D” of Model (b), “A” and “B” of 4WD, the respective scores are “100”, “100 "," 50 ". The score for this schedule is the sum of the scores for each segment. Therefore, the leveling level score of “A, B, C, D, E, F” is “100” + “100” + “100” + “50” = 350.

このように、図４の処理２１２によれば、生産平準化計量マスタ４２に基づいて平準化水準点数４３（ｆ１（ｘ））を算出できるため、出庫順列４１（組立ライン投入スケジュールｘ）を計量的に評価することができる。 As described above, according to the process 212 of FIG. 4, since the leveling level score 43 (f 1 (x)) can be calculated based on the production leveling weighing master 42, the delivery permutation 41 (assembly line input schedule x) is obtained. Can be evaluated quantitatively.

（納期管理評価）
次に、図２の処理２１３における納期管理評価の具体的な処理内容について説明する。図７は、納期管理評価における遅延時間の予測について説明するための図である。 (Delivery time management evaluation)
Next, specific processing contents of the delivery date management evaluation in the processing 213 of FIG. 2 will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining prediction of delay time in delivery date management evaluation.

図７に示すように、ＥＲＰサーバ１より取得された車両仕様情報に含まれる車両の納期（Delivery Time）と、現在のシステム時間（System Time）との引き算により、現時点における各車両のＰＢＳ倉庫５での遅延時間（PBS Delay time）を得られる。換言すれば、遅延時間は現時刻から納期までの残り時間を意味する。   As shown in FIG. 7, the PBS warehouse 5 of each vehicle at the present time is obtained by subtracting the delivery time (Delivery Time) of the vehicle included in the vehicle specification information acquired from the ERP server 1 and the current system time (System Time). The delay time (PBS Delay time) can be obtained. In other words, the delay time means the remaining time from the current time to the delivery date.

この数値を持っていれば、組立ラインに投入する車両順序に基づき、各車両の作業完了時間が予測できる。組立ラインでは、コンベアに載せた車両に流れ作業で部品を組み付ける。コンベアは一定の速さで動くため、隣接する車両の作業完了の平均的な間隔時間を集計できる。また、ＰＢＳ倉庫５で車体をピッキングして組立ラインの入側まで運ぶ平均運送時間を一定時間に設定できる。この３つの数値（遅延時間、平均的な間隔時間、平均運送時間）があれば、車体のトータル遅延時間を計算することが可能となる。本実施形態における納期管理評価手法では、出庫順列（組立ライン投入スケジュール）について、車体の最大遅延時間を求める。以下には、この手法について説明する。   If this value is obtained, the work completion time of each vehicle can be predicted based on the order of vehicles to be put into the assembly line. In the assembly line, parts are assembled in a flow operation on a vehicle placed on a conveyor. Since the conveyor moves at a constant speed, the average interval time of completion of work of adjacent vehicles can be totaled. In addition, the average transportation time for picking up the vehicle body at the PBS warehouse 5 and transporting it to the entry side of the assembly line can be set to a fixed time. Given these three values (delay time, average interval time, average transport time), the total delay time of the vehicle body can be calculated. In the delivery date management evaluation method in the present embodiment, the maximum delay time of the vehicle body is obtained for the delivery permutation (assembly line input schedule). Hereinafter, this method will be described.

この手法では、以下の記号を使用する。
Ｍ：ＰＢＳ倉庫５に格納された車体台数
ｉ：組立ラインに投入する車体のスケジュールのインデックス
Ｓｔ：現在のシステム時間
ＤＰＢＳ（ｉ）：車体ｉのＰＢＳ倉庫５での遅延時間（車体ｉは投入スケジュールの先頭の場合）
ＤＥ（ｉ）：車体ｉの納期時間
Ｌ：ＰＢＳ倉庫５で車体をピッキングして組立ラインの入側まで運ぶ平均運送時間
Ｔ：組立ラインのコンベアに流れ隣接する車体の作業完了の平均的な間隔時間
ｘ：組立ラインに投入する車体の出庫順列
ｆ２（ｘ）：車体の順序ｘに対する、全て車体の最大遅延時間 In this technique, the following symbols are used.
M: number of vehicle bodies stored in PBS warehouse 5: index of schedule of vehicle bodies to be put into assembly line St : current system time D PBS (i): delay time of vehicle body i at PBS warehouse 5 (vehicle body i is (In the case of the top of the input schedule)
D E (i): Delivery time of the vehicle body i L: Average transportation time for picking the vehicle body at the PBS warehouse 5 and transporting it to the entry side of the assembly line T: Average of completion of work of the adjacent vehicle body flowing to the conveyor of the assembly line Interval time x: Output sequence of vehicle bodies to be put into the assembly line f 2 (x): Maximum delay time of all vehicle bodies with respect to vehicle body sequence x

車体ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｍ）のＰＢＳ倉庫５での遅延時間は、次式（１）で算出される。   The delay time of the vehicle body i (i = 1, 2,..., M) in the PBS warehouse 5 is calculated by the following equation (1).

Figure 0006593194
Figure 0006593194

車体の出庫順列ｘに対する、全て車体の最大遅延時間ｆ２（ｘ）は、次式（２）で算出される。 The maximum delay time f 2 (x) of all vehicle bodies with respect to the vehicle output sequence x is calculated by the following equation (2).

Figure 0006593194
Figure 0006593194

式（２）によれば、出庫順列（スケジュール）毎に、最大遅延時間を予測計算できる。納期管理評価では、評価尺度として最大遅延時間を用いる。最大遅延時間が短いほど、無駄な時間が少ない効率のよい出庫順列である。すなわち、最大遅延時間を最小化できる出庫順列ほど評価が高い。最大遅延時間を最小化することで、溶接および塗装における瑕疵修復作業によって遅れた生産計画を復旧させることができる。   According to Equation (2), the maximum delay time can be predicted and calculated for each delivery permutation (schedule). In the delivery management evaluation, the maximum delay time is used as an evaluation scale. The shorter the maximum delay time, the more efficient shipping permutation with less wasted time. In other words, the outgoing permutation that can minimize the maximum delay time has a higher evaluation. By minimizing the maximum delay time, it is possible to recover a production plan that has been delayed by flaw repair work in welding and painting.

（パレート最適解評価）
図２の処理２１１では、上述した生産平準化評価、納期管理評価を用いて、平準化水準の点数と、最大遅延時間を評価する。平準化水準の点数が低く（評価が高い）、最大遅延時間を最小化する（評価が高い）出庫順列ほど評価の高い実行解である。所定のルールに基づいて新たな出庫順列を生成（例えば、出庫順列の一部を組み替える。）し、新たな出庫順列を用いて、より評価の高い実行解の探索を繰り返すことで、複数のパレート最適解を発見できる。所定のルールは、多目的最適化手法や発見的探索手法に応じて予め定めるものとする。 (Pareto optimal solution evaluation)
In the process 211 of FIG. 2, the level of the leveling level and the maximum delay time are evaluated using the above-described production leveling evaluation and delivery date management evaluation. The issue permutation with a lower leveling level score (higher evaluation) and a minimum delay time (higher evaluation) is a higher evaluation solution. By generating a new outgoing permutation based on a predetermined rule (for example, rearranging a part of the outgoing permutation) and repeatedly searching for a higher-performing execution solution using the new outgoing permutation, a plurality of pareto The optimal solution can be found. The predetermined rule is determined in advance according to the multi-objective optimization method or the heuristic search method.

（効果）
以上説明したように、本実施形態のＰＢＳ出庫順列決定装置２によれば、生産平準化について平準化水準点数を用いて計量化して評価することができる。また、納期管理について最大遅延時間を評価することができる。そして、トレードオフの関係にある生産平準化の評価尺度（平準化水準点数の最小化）と納期管理の評価尺度（最大遅延時間の最小化）とを用いて、出庫順列のパレート最適解を探索することができる。そのため、現場のオペレータは、生産工程中の瑕疵修復作業によって遅れた生産計画を復旧（最大遅延時間の最小化）と、生産平準化条件の計量化（平準化水準点数の最小化）による生産平準化の最適性の調整とを、実際の生産ライン状況に応じて柔軟に調整することができる。 (effect)
As described above, according to the PBS shipping permutation determining apparatus 2 of the present embodiment, production leveling can be measured and evaluated using the leveling level score. In addition, the maximum delay time can be evaluated for delivery date management. Then, using the production leveling evaluation scale (minimization of the leveling level score) and the delivery date management evaluation scale (minimization of the maximum delay time) that are in a trade-off relationship, the Pareto optimal solution for the delivery permutation is searched. can do. For this reason, on-site operators can restore production plans that have been delayed due to defects repaired during the production process (minimize the maximum delay time), and quantify production leveling conditions (minimize the leveling level score). It is possible to flexibly adjust the optimization of the optimization according to the actual production line situation.

１ ＥＲＰサーバ
２ ＰＢＳ出庫順列決定装置
３ ＰＢＳサーバ
４ ＰＢＳコンベアＡＧＶ制御盤
５ ＰＢＳ倉庫
４１ 出庫順列
４２ 生産平準化計量マスタ
４３ 平準化水準点数 1 ERP server 2 PBS delivery permutation determination device 3 PBS server 4 PBS conveyor AGV control panel 5 PBS warehouse 41 delivery permutation 42 Production leveling weighing master 43 Leveling level score

Claims (2)

塗装済みの車体を一時貯蔵する中間倉庫（ＰＢＳ）から注文に応じた部品を車体に取り付ける組立ラインへ車体を出庫するための出庫順列を決定する自動車生産ラインのＰＢＳ出庫順列決定装置であって、
前記組立ラインにおける生産平準化に関する１つの評価項目について複数の閾値を定義し、いずれの閾値に達しているかに応じて点数をつけることにより、評価対象の出庫順列を評価する生産平準化評価手段と、
前記評価対象の出庫順列について、納期管理に関する現在から納期までの時間である遅延時間を評価する納期管理評価手段と、
複数の出庫順列について、トレードオフの関係にある前記生産平準化評価手段による評価尺度と前記納期管理評価手段による評価尺度とを用いて、出庫順列のパレート最適解を探索するパレート最適解探索手段と、
前記パレート最適解探索手段により探索された複数のパレート最適解からオペレータが１つの出庫順列を選択することができる手段と、
前記オペレータにより選択された前記１つの出庫順列を出力する出庫順列決定手段と、
を備えることを特徴とする自動車生産ラインのＰＢＳ出庫順列決定装置。 A PBS delivery permutation determination device for an automobile production line that determines a delivery permutation for delivering a car body from an intermediate warehouse (PBS) that temporarily stores painted car bodies to an assembly line that attaches parts according to orders to the car body,
A production leveling evaluation means for evaluating a delivery permutation to be evaluated by defining a plurality of threshold values for one evaluation item relating to production leveling in the assembly line, and assigning points according to which threshold value is reached; ,
About the delivery permutation of the evaluation object, delivery date management evaluation means for evaluating a delay time that is the time from the present to the delivery date regarding delivery date management,
Pareto optimal solution search means for searching for a Pareto optimal solution of a delivery permutation using an evaluation scale by the production leveling evaluation means and an evaluation scale by the delivery date management evaluation means in a trade-off relationship for a plurality of outgoing permutations ,
Means by which an operator can select one outgoing permutation from a plurality of Pareto optimal solutions searched by the Pareto optimal solution search means;
An outgoing permutation determining means for outputting the one outgoing permutation selected by the operator ;
A PBS delivery permutation determining apparatus for an automobile production line, comprising: パレート最適解探索手段は、多目的最適化手法、または発見的探索手法を用いて出庫順列のパレート最適解を探索すること、
を特徴とする請求項１に記載の自動車生産ラインのＰＢＳ出庫順列決定装置。 The Pareto optimal solution searching means searches for the Pareto optimal solution of the output permutation using a multi-objective optimization method or a heuristic search method,
The PBS delivery permutation determining device for an automobile production line according to claim 1.
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