JP7496326B2 - 計画立案支援システム及びその方法 - Google Patents
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Description
製造実績から、使用された設備と該設備で製造された品種の関係を示す設備/品種組合を抽出し、該設備/品種組合の製造時系列を生成する製造時系列生成部と、
前記設備/品種組合の製造への関与の程度に関する統計処理情報の時系列データを算出し、該統計処理情報の時系列データに基づいて、前記設備/品種組合に関する組合マスタの生成を判断する判断部と、を実現する計画立案支援システム、として構成される。
製造実績から、使用された設備と該設備で製造された品種の関係を示す設備/品種組合を抽出し、該設備/品種組合の製造時系列を生成する製造時系列生成部と、
前記設備/品種組合の製造への関与の程度に関する統計処理情報の時系列データを算出し、該統計処理情報の時系列データに基づいて、前記組合マスタから既存の設備/品種を削除または保持継続すること、または新規品種に係る設備/品種について前記組合マスタへの登録の判断を行う更新判断部と、を実現する計画立案支援システム、として構成される。
本発明はまた、上記計画立案支援システムにおける計画立案支援方法、及びそのプログラムとしても把握できる。
図1は、計画立案支援システムの機能構成の一例を示す。
図1において、計画立案支援システム1は、組合マスタ生成部101と、計画立案部108と、製造実績DB(データベース)102と、注文履歴DB103と、計画情報DB104と、組合マスタDB1071と、計画結果DB1091と、ユーザが使用する端末105、を有して構成される。計画立案支援システム1はコンピュータを用いて構成され、上記の主な機能部101、108は、コンピュータの処理部(CPU)がプログラムを実行することで実現される。なお、コンピュータのハードウェア構成については図10を参照して後述する。端末105は、表示部、入力部、および情報の通信部を有する。
注文情報106は、注文番号、品種、納期、要求量(要求本数)などの情報を含む。組合マスタ107は設備が製造できる品種を示す設備/品種組合せデータである。
計画結果DB1091は、計画結果109を登録する。
設備/品種組合せの抽出処理部1011は、製造実績の読み込み機能401と、設備/品種組合せの生成機能402と、設備/品種組合せの保存機能403を有する。製造実績の読み込み機能401は製造実績DB102を読み込む機能である。設備/品種組合せの生成機能402は製造実績における設備と品種の組合せを列挙し、製造本数と稼働時間で製造能力を計算して生成する機能である。
設備/品種組合せの保存機能403は、抽出された設備/品種組合せを組合マスタDB1071に保存する。
設備/品種の製造時系列生成部1012は、製造実績から対象設備/品種組合せの抽出機能601と、最短製造期間ごとの製造時系列の生成機能602と、設備/品種組合せの製造時系列の保存機能603を有する。対象設備/品種組合せの抽出機能601は設備/品種組合せごとに設備/品種の製造実績を抽出する機能である。製造時系列の生成機能602は製造実績における最短製造期間の製造本数を時間順に並び替える機能である。設備/品種組合せの製造時系列の保存機能603は、組合マスタDB1071に製造時系列を保存する。
時系列データは、製造期間(例えば過去から現在に至る期間)を所定単位(例えば3日単位)に分割し、所定単位毎に生産数(例えば生産本数)を算出したデータである。図示の例は、例えば1日ごと(最短製造期間)の、設備01/品種Aの組合せの生産本数の時系列データを示している。当該品種の注文が無い場合、製造期間が中断することがある。そのため、製造実績は、設備/品種組合せの製造時系列データと、中断の繰り返し、となることがある。
組合マスタへの登録判断部1013は、注文履歴と製造実績から品種の納期遵守率を計算する機能801と、組合マスタへの登録を判断する機能802と、設備/品種組合マスタの保存機能803を有する。品種の納期遵守率を計算する機能801は、注文履歴103と製造実績102を読み込み、注文履歴における品種、納期、要求本数と、製造実績における品種、製造日と製造本数を比較し、品種の遵守率を計算する機能である。組合マスタへの登録/不登録を判断する機能802は、設備/品種組合せの製造時系列と納期遵守率を用いて組合マスタへの登録/不登録を判断する機能である。設備/品種組合マスタの保存機能803は、組合マスタDB1071に設備/品種組合せの登録/不登録情報を保存する。登録の設備/品種組合マスタ107の例を図13に示し、不登録の設備/品種組合の例を図14に示す。
計画立案支援システム1を実現させるコンピュータとしては、サーバやパーソナルコンピュータ(PC)等の情報処理装置を用いることができる。
図10は情報処理装置の一例として、PCのハードウェア構成を示す。図10において、1001はCPU、1002はメモリ、1003はハードディスク(HD)、1004はネットワークインタフェース(I/F)、1005は入力部、1006は表示部、1007はインターフェースである。
ネットワークインタフェース1004は、PCを外部の装置と接続する。入力部1005はキーボードやマウスであり、操作者により操作されて、PCへの指令やデータ入力を行う。表示部1006は、データや処理結果等を表示する。インターフェース1007はPC内のデバイスを接続する。
図11を参照して、計画立案支援システムが実行する計画立案処理について説明する。
ステップ1101では、組合マスタ生成部101が、製造実績DB102と注文履歴DB103を読み込み、設備/品種組合せから成る組合マスタ107を生成する。また、生成した組合マスタ107(マスタ登録情報)や不登録と判断された設備/品種組合(不登録情報)を端末105へ送信する。
決定変数のインデックスの設定:
t: 生産日を示すインデックス。tの範囲は、例えば1ヶ月の生産日を示すならば、1から30までと計画立案支援システムのプログラムに設定する。
i: 品種を示すインデックス。iの範囲は、例えば工場ですべての100品種数を示すならば、1から100までと計画立案支援システムのプログラムのプログラムに設定する。
m: 設備を示すインデックス。mの範囲は、例えば工場ですべての10台の設備を示すならば、1から10までと計画立案支援システムのプログラムに設定する。
決定変数の設定:
xtim:生産日tにおける品種iを設備mでの生産量を示す変数。xtimを計画立案支援システムのプログラムに設定する。
パラメータの設定:
Bmi:組合マスタ107から読み取った、設備mで品種iを製造できるかどうかを示すパラメータである。
Cmi:組合マスタ107から読み取った、設備mで品種iを製造できる製造能力を示すパラメータである。
Dti:注文情報106から読み取った、生産日tにおける品種iの要求量を示すパラメータである。
wtim:生産日tにおける品種iを設備mで生産するコストを示すパラメータである。wtimを計画立案支援システムのプログラムに設定する。または、外部データから読み取ってもよい。
制約条件:
評価関数:
ステップ1201では、製造実績DB102を基に設備/品種組合せを生成する。一定期間の製造実績を用いて設備/品種組合せを抽出し、該当設備/品種の製造能力を計算する。図5には、設備/品種組合せの一例を示しているが、製造能力は日単位で示しても良いし、表などの形式を用いても良い。
図15A乃至図15Cは端末105の表示画面の例を示す。
図15Aに示す表示画面は、ステップS1102,S1205で表示される。この画面は、設備/品種組合マスタと、製造実績における該当組合せの製造時系列データと、注文履歴における対象期間中の該当品種の納期遵守率の表示、およびマスタ出力ボタン1511を含む。設備/品種組合マスタにおける設備/品種組合の何れかを選択すると、選択された設備/品種組合に対応する製造時系列データと、その品種の納期遵守率のグラフ(図7、図9対応のグラフ)が表示される。ユーザがマスタ出力ボタン1511を押下すると、設備/品種組合マスタに登録される。なお、表示画面に修正ボタンを設けて、その修正ボタンを押下することで、ある設備/品種組合を修正して、その修正結果を設備/品種組合マスタに登録するようにしてもよい。
図16は、計画立案支援システムの構成例を示す。
実施例1の構成との主な差異は、組合マスタ生成部101に代わって、組合マスタ更新部161を設けたこと、および品種属性DB162が追加されたことである。
品種属性DB162は、図17に示すように、品種ごとに、そのサイズ、材料、製造温度なの品種の属性項目を登録する。
組合マスタ更新判断部1613は、注文履歴と製造実績から品種の納期遵守率を計算する機能1801、最設備/品種組合の製造時系列データと納期遵守率で組合マスタへの更新を判断する機能1802と、新規品種の登録判断機能1803と、設備/品種組合マスタの保存機能1804を有する。品種の納期遵守率を計算する機能1801は注文履歴103と製造実績102を読み込み、注文履歴における品種、納期、要求本数と、製造実績における品種、製造日と製造本数を比較し、品種の納期遵守率を計算する。品種の納期遵守率は図9に示す例と同様である。組合マスタ更新を判断する機能1802は設備/品種組合せの製造時系列と納期遵守率を用いて、組合マスタの保持継続または削除を判断する。新規品種の登録判断機能1803は、注文情報107に存在するが、組合マスタ107や製造実績DB102に存在しない品種があった場合に新規品種をどの設備で製造するかを判断する。設備/品種組合マスタの保存機能1804は、組合マスタ107を更新して、その組合マスタを組合マスタDB1071に保存する。
新規品種の登録判断機能1803は、設備/品種の相性の計算機能1901と、新規品種登録機能1902を有する。設備/品種の相性の計算機能1901は、品種属性DB162から品種属性と該当品種属性に対する設備での対応コストの重みを読み込み、新規品種に対する設備/品種の相性を計算する。新規品種登録機能1902は相性の良い設備/品種に新規品種を品種属性DB162に登録する。
図20は、計画立案支援システムが実行する計画立案処理の一例を示す。
ステップ2001では、計画用情報DB104から注文情報106を、組合マスタDB1071から組合マスタ107を読み込む。
ステップ2002では、組合マスタ更新部161が、製造実績DB102と注文情報履歴DB103を読み込み、組合マスタ107を更新する。
ステップ2003では、端末105が、計画用情報DB104からの計画対象の注文情報106と、生成した組合マスタ107を含む画面を表示部に表示して、ユーザからの入力を受け付ける。組合マスタ107の画面は、端末105に表示される。表示画面例を図24Aに示す。
ステップ2004では、計画立案部108が、注文情報106と組合マスタ107に基づいて、決定変数、制約条件と評価関数を設定し、最適化アルゴリズムで制約条件を充足しつつ、評価関数を最適化して計画を立案する。
ステップ2005では、端末105が、計画立案部108による計画結果109を含む画面を表示部に表示して、ユーザからの入力を受け付ける。計画結果109の表示画面例を図24Cに示す。
図21は、組合マスタ更新部101が実行する設備/品種組合マスタの更新処理の一例を示す。
ステップ2101では、注文情報106に存在する品種が、組合マスタ107や製造実績DB102に含まれているかを判断する。その結果、製造実績に含まれていない品種がある場合は該当品種を新規品種Xと認定する(S2101:Yes)。
ステップ2105では、新規品種に係る相性得点の高い設備/品種を組合マスタ107に登録する。生産計画の立案に際しては、相性得点の高い設備/品種組合せの製造能力を採用するのが好ましい。
図24A乃至図24Cは、実施例2における端末105の表示画面の例を示す。
図24Aに示す表示画面は、ステップS1803,S2103で表示される。この画面は、相性を含む設備/品種組合マスタと、製造実績における該当組合せの製造時系列データと、注文履歴における対象期間中の該当品種の納期遵守率の表示、およびマスタ出力ボタン2411を含む。設備/品種組合マスタにおける設備/品種組合の何れかを選択すると、選択された設備/品種組合に対応する製造時系列データと、その品種の納期遵守率のグラフ(図7、図9対応のグラフ)が表示される。ユーザがマスタ出力ボタン2411を押下すると、設備/品種組合マスタに登録される。なお、表示画面に修正ボタンを設けて、その修正ボタンを押下することで、設備/品種組合の各対応について修正可能として、その修正結果を設備/品種組合マスタに登録するようにしてもよい。
ユーザが計画結果を確認して、この計画出力ボタン2413を押下すると、計画結果が確定して、注文情報106と計画結果109が計画結果DB1091に格納される。なお、図24Cの表示画面に再計画ボタンを設けて、この再計画ボタンを押下させることで、計画立案支援システムを再起動し、計画立案を再度行わせることが可能である。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。すなわち、上記実施例は、本発明を分かりやすく説明するためのものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、上記実施例の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施例の構成に他の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
上記実施例1の計画立案支援システム1(主に組合マスタ生成部101)に、実施例2の計画立案支援システム1(主に組合マスタ更新部161)を統合してもよい。これにより、計画立案支援システム1は、組合マスタ生成部101と、組合マスタ更新部161を備えることができる。
上記実施例では、設備/品種組合を組合マスタに登録するかの判断(実施例1)、および設備/品種組合を更新するかの判断(実施例2)において、製造時系列データの非製造期間における品種の納期遵守率を用いている。一方、他の例によれば、品種の納期遵守率を用いないで、他の統計処理情報を用いてもよい。例えば、製造実績における設備/品種組合の時系列データについて、設備/品種組合の利用率の時系列データを生成し、この利用率に基づいて、組合マスタの生成や更新を判断してもよい。利用率とは、図9の縦軸が設備/品種組合ごとの利用率と考えてよい。品種の納期遵守率または設備/品種組合の利用率は、いずれも製造実績において当該品種または設備/品種組合がどの程度製造に関与したかを反映しており、製造実績を基にしたこの統計処理情報を用いて判断することができる。すなわち、非製造期間における統計処理情報が予め定めた値より低ければ、当該設備/品種組合を不登録或いは削除することができる。
上記実施例1および2の計画立案支援システム1を構成するコンピュータは、クラウドコンピュータであってもよい。その場合、計画立案支援システム1を構成する機能部、例えば組合マスタ生成部101および計画立案部108および各DBの全てをクラウドコンピュータ上に持たせてもよいし、または一部の機能またはDBをクラウドコンピュータに持たせてもよい。
上記実施例の各DBについて、2以上のDBを統合しまたは分離することができる。例えば、組合マスタDB1071に代えて、組合マスタ107を注文情報106や工場の稼働情報などと共に、計画用情報DB104に格納するようにしてもよい。
上記実施例の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
101…組合マスタ生成部
102…製造実績DB
103…注文履歴DB
104…計画用情報DB
105…端末
106…注文情報
107…組合マスタ、 1071…組合マスタDB
108…計画立案部
109…計画結果、 1091…計画結果DB
161…組合マスタ更新部 162…品種属性DB
401…製造実績の読み込み機能
402…設備/品種組合の生成機能
403…設備/品種組合の保存機能
601…製造実績から対象設備/品種組合の抽出機能
602…最短製造期間ごとの製造時系列の生成機能
603…設備/品種組合の製造時系列の保存機能
801…注文履歴と製造実績から品種の納期遵守率を計算する機能
802…組合マスタへの登録/不登録を判断する機能
803…設備/品種組合マスタの保存機能
Claims (11)
- コンピュータが、複数の設備から抽出した設備と複数の品種から抽出した品種との組合せから成る組合マスタを用いて生産計画を立案する計画立案支援システムであって、
製造実績から、使用された設備と前記設備で製造された品種の組合せである設備/品種組合を抽出し、製造期間を所定単位に分割し、前記所定単位毎に前記設備/品種組合における生産数を時系列で表した製造時系列データを生成する製造時系列生成部と、
所定の期間における、前記設備/品種組合の示す品種の納期遵守率を計算する計算部と、
前記設備/品種組合の製造時系列データと前記品種の納期遵守率に基づいて、前記設備/品種組合の非製造期間中において前記品種の納期遵守率が予め定めた一定値を満たすか否か判定し、前記判定結果に基づいて前記設備/品種組合の前記組合マスタへの登録または不登録を判断する判断部と、
を有する計画立案支援システム。 - 製造に使用した複数の設備と、前記設備を使用して製造した品種と、製造数量と、製造日とに関する情報を少なくとも格納する製造実績DBと、
注文に係る品種と、納期と、要求量とを含む注文情報を格納する注文履歴DBと、を有し、
前記判断部は、
前記製造実績DBより求められる、前記製造時系列データにおける前記設備/品種組合の製造時期を判断し、直近の製造と判断した場合は前記組合マスタに登録する、
請求項1の計画立案支援システム。 - 前記判断部は、前記製造時期の判断の結果、直近の製造と判断しなかった場合、
前記設備/品種組合の非製造期間中に、前記注文履歴DBに前記品種の要求本数が無かった場合は、前記設備/品種組合を前記組合マスタに登録し、
前記設備/品種組合の非製造期間中に、前記品種の納期遵守率が予め定めた一定値を満たさない期間があった場合は、前記設備/品種組合を前記組合マスタに登録しない
請求項2の計画立案支援システム。 - 製造に使用した複数の設備と、前記設備を使用して製造した品種と、製造数量と、製造日とに関する情報を少なくとも格納する製造実績DBと、
注文に係る品種と、納期と、要求量とを含む注文情報を格納する注文履歴DBと、を有し、
前記判断部は、現在から遡る期間を所定の製造期間ごとに分割し、ある品種の前記注文情報に基づいて、前記所定の製造期間ごとに計算された前記品種の納期遵守率を対応付けた前記製造時系列データを算出する
請求項1に記載の計画立案支援システム。 - さらに、品種及び要求量を含む注文情報と前記組合マスタとに基づいて計画を立案する計画立案部と、
前記コンピュータに接続される端末と、を有し、
前記端末は、前記計画立案部により作成された計画結果と、前記注文情報と、出力ボタンとを含む表示画面を表示する
請求項1に記載の計画立案支援システム。 - 前記コンピュータに接続される端末を有し、
前記端末は、前記製造時系列生成部により生成された前記組合マスタの内容と、製造実績における前記組合マスタが有する前記設備/品種組合の製造時系列データと、前記品種の納期遵守率を含む表示画面を表示する
請求項1に記載の計画立案支援システム。 - 前記設備/品種組合の製造時系列データと前記品種の納期遵守率を照合して、前記設備/品種組合の製造時系列データの前記設備/品種組合の非製造期間中に、前記品種の納期遵守率が予め定めた一定値を満たすか否かを判断して、前記組合マスタから既存の設備/品種組合を削除または保持継続する更新判断部をさらに有する
請求項1に記載の計画立案支援システム。 - 前記品種ごとの属性を登録する品種属性DBを有し、
前記更新判断部は、
前記組合マスタおよび前記製造実績に含まれていない新規品種について、前記品種属性DBを参照して、前記設備/品種組合と新規品種との相性の指標を計算し、
前記新規品種に係る相性の指標に基づいて設備/品種組合を前記組合マスタに登録する
請求項7に記載の計画立案支援システム。 - コンピュータが、複数の設備から抽出した設備と複数の品種から抽出した品種の組合せから成る組合マスタを用いて生産計画を立案する計画立案支援システムであって、
製造実績から、使用された設備と前記設備で製造された品種の組合せである設備/品種組合を抽出し、製造期間を所定単位に分割し、前記所定単位毎に前記設備/品種組合における生産数を時系列で表した製造時系列データを生成する製造時系列生成部と、
所定の期間における、前記設備/品種組合の示す品種の納期遵守率を計算する計算部と、
前記設備/品種組合の製造時系列データと前記品種の納期遵守率に基づいて、前記設備/品種組合の非製造期間中において前記品種の納期遵守率が予め定めた一定値を満たすか否か判定し、前記組合マスタから既存の設備/品種組合を削除または保持継続する更新判断部と、
前記品種ごとの属性を登録する品種属性DBと、を有し、
前記更新判断部は、
前記組合マスタおよび前記製造実績に含まれていない新規品種について、前記品種属性DBを参照して、前記設備/品種組合と新規品種との相性の指標を計算し、
前記新規品種に係る相性の指標に基づいて前記設備/品種組合を前記組合マスタに登録する
ことを特徴とする計画立案支援システム。 - コンピュータが、複数の設備から抽出した設備と複数の品種から抽出した品種との組合せから成る組合マスタを用いて生産計画を立案する計画立案支援方法であって、
製造実績から、使用された設備と前記設備で製造された品種の組合せである設備/品種組合を抽出し、製造期間を所定単位に分割し、前記所定単位毎に前記設備/品種組合における生産数を時系列で表した製造時系列データを生成する製造時系列生成ステップと、
所定の期間における、前記設備/品種組合の示す品種の納期遵守率を計算する計算ステップと、
前記設備/品種組合の製造時系列データと前記品種の納期遵守率に基づいて、前記設備/品種組合の非製造期間中において前記品種の納期遵守率が予め定めた一定値を満たすか否かを判定し、前記判定結果に基づいて前記設備/品種組合の前記組合マスタへの登録または不登録を判断する判断ステップと、
を有する計画立案支援方法。 - コンピュータが、複数の設備から抽出した設備と複数の品種から抽出した品種の組合せから成る組合マスタを用いて生産計画を立案する計画立案支援方法であって、
製造実績から、使用された設備と前記設備で製造された品種の組合せである設備/品種組合を抽出し、製造期間を所定単位に分割し、前記所定単位毎に前記設備/品種組合における生産数を時系列で表した製造時系列データを生成する製造時系列生成ステップと、
所定の期間における、前記設備/品種組合の示す品種の納期遵守率を計算する計算ステップと、
前記設備/品種組合の製造時系列データと前記品種の納期遵守率に基づいて、前記設備/品種組合の非製造期間中において前記品種の納期遵守率が予め定めた一定値を満たすか否かを判定し、前記組合マスタから既存の設備/品種組合を削除または保持継続する更新判断ステップと、
前記品種ごとの属性を品種属性DBに登録するステップと、を有し、
前記更新判断ステップは、
前記組合マスタおよび前記製造実績に含まれていない新規品種について、前記品種属性DBを参照して、前記設備/品種組合と新規品種との相性の指標を計算し、
前記新規品種に係る相性の指標に基づいて前記設備/品種組合を前記組合マスタに登録する
ことを特徴とする計画立案支援方法。
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