KR20100101705A - 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

원재료 설비에 있어서의 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조로, 복수의 반송 경로를 거쳐서 복수의 반송 설비에 의해, 원재료를 반송하기 위한 입조 계획을 작성하기 위해, 입조 계획 작성부(31)는, 상기 복수의 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 그 보급 대상조에의 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화하고, 또한 보급 대상조로서 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출하여, 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화한다. 이와 같이 하여 정식화된 수식 모델에 대해, 목적 함수에 기초하여 최적화 문제를 풂으로써, 원재료 저조로의 입조 계획을 확정한다.

Description

원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법, 장치, 프로그램 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{METHOD, DEVICE, AND PROGRAM FOR MAKING PLAN TO FEED RAW MATERIAL INTO TANK AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명은, 원재료 설비에 있어서의 원재료 저조(貯槽)로의 입조 계획 작성 방법, 그것을 실현하기 위한 장치, 프로그램 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
예를 들어, 철강업 등의 원재료를 가공하는 공장에 있어서, 원재료 보관 장소로부터 원재료 저조까지의 입조 작업은, 서로 다른 복수의 원재료가 복수의 저조에서 관리되어, 원재료마다 그 사용량이 다르고, 또한 원재료 보관 장소로부터 원재료 저조까지의 반송 경로가 복수 있는 등으로 인해, 번잡한 작업으로 되어 있다.
이들의 상황 중에서, 원재료 저조의 재고 부족을 발생시키지 않고, 또한 반송 설비를 유효 이용하는 것이 요망된다. 상기와 같은 요망을 실현하기 위해서는, 입조가 필요해지는 원재료 저조를 적절하게 발견하여, 적절한 반송 경로를 선택하여, 적절한 개시 시각으로부터 종료 시각까지 적절한 입조량을 입조 처리하는 작업이 필요하지만, 이들 작업은 사람의 손으로 행하면 매우 부하가 높은 작업이 된다.
또한, 종래의 조업자에 의한 계획 입안 방법에서는, 시시각각 작업 상황이 변화되는 대규모의 원재료 설비에 대해 고려해야 할 항목이나 계산해야 할 항목이 많다. 이로 인해, 숙련 작업자 이외에는, 정보의 간과나 판단 오류 등이 많이 발생하여, 정확한 계획을 입안하는 것이 곤란하였다. 또한, 숙련 작업자라고 해도 간과하는 경우가 많이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 현재 각종 계획법이 제안되어 있다.
예를 들어, 특허 문헌 1에는, 지식 베이스에 기초한 야드 계획에 의거한 자동 제어 방법이 제시되어 있다. 특허 문헌 2에는, 야드 계획을 중심으로 한 반송 작업의 경합 해소 방법이 제시되어 있다. 특허 문헌 3에는, 지식 베이스에 기초하여, 광석 야드의 반송 효율을 최대화하는 것과 같은 자동 제어 방법이 제시되어 있다.
또한, 특허 문헌 4에는, 지식 베이스에 기초하여, 석탄 야드의 반송 효율을 최대화하는 것과 같은 자동 제어 방법이 제시되어 있다. 특허 문헌 5에는, 원재료 야드에 있어서의 수용ㆍ불출ㆍ반송 설비의 경합 및 접근 경합을 피하여 반송 능률을 최대로 하는 자동 제어 방법이 제시되어 있다.
또한, 특허 문헌 6에는, 룰에 의해 원재료 야드에 있어서의 수용ㆍ불출ㆍ반송 설비의 경합을 피하고, 그 결과를 목적 함수에 의해 평가하고, 평가값이 나쁜 경우에는, 조건을 바꿈으로써 반송 능률을 최대로 하는 자동 제어 방법이 제시되어, 야드의 반송 효율을 최대화하는 것과 같은 자동 제어 방법이 제시되어 있다.
또한, 특허 문헌 7에는, 혼합 정수 계획법에 기초한 입조 계획 작성 방법이 제시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 평3-243508호 공보 일본 특허 출원 공개 평3-279124호 공보 일본 특허 출원 공개 평4-89708호 공보 일본 특허 출원 공개 평4-89709호 공보 일본 특허 출원 공개 평6-263231호 공보 일본 특허 출원 공개 평11-236129호 공보 일본 특허 출원 공개 제2002-175106호 공보
그러나 종래의 방법에 있어서는, 숙련 조업자의 지식이나 노하우를 지식 베이스화하거나 혹은 룰화하여, 원재료 저조로의 입조 문제를 해결하고 있는 것이 대부분이므로, 해(解)의 최적성이 언급되는 경우는 없었다. 또한, 숙련 조업자의 노하우를 컴퓨터화하였을 뿐이므로, 반송 설비의 선택에 대해 채용할 수 있는 모든 반송 경로의 조합을 고려할 수 없어, 최적해가 얻어진다는 보증은 없었다.
그런데, 입조에 있어서는 효율적인 반송이 요구되므로, 반송 설비의 가동률의 향상이 요구된다. 또한, 문제가 발생하여 일부의 반송 설비가 고장난 경우라도, 저조의 재고가 떨어지지 않는 것이 요구된다. 이로 인해, 가령 원재료 저조의 재고량이 낮아져 있지 않은 경우라도, 반송 설비가 사용되지 않고 있을 때에는, 적극적으로 빠른 단계에서 원재료 저조로의 입조가 요구된다.
특허 문헌 7에서는, 혼합 정수 계획법을 사용한 경우에 있어서, 재고량이 낮아지는 원재료 저조를 입조해야 할 조(槽)로서 추출하고, 이 조에 입조하는 구조가 개시되어 있다. 이 구조에서는, 원재료 저조의 재고가 없어지는 것을 미연에 방지하는 것은 가능하다.
그러나 이 구조에서는, 반송에 여유가 있음에도 불구하고, 원재료 저조의 재고가 많은 경우는 입조시킬 수 없다. 즉, 반송 설비가 사용 가능함에도 불구하고 사용되지 않고 휴지하고 있는 시간이 발생하는 경우도 있어, 반송 설비의 가동률의 향상이 도모되지 않는다고 하는 결점이 있었다. 실제의 조업에 있어서 원재료 설비에 있어서의 반송 설비의 가동률을 향상시키기 위해 플러킹(설비를 운전한 채 기점 또는 종점을 절환하여, 작업과 작업 사이의 설비의 기동 정지 시간을 최소로 하는 방법)을 행하는 것은 필수적이지만, 이 구조에서는 플러킹이 고려되어 있지 않으므로, 반송 설비의 가동률의 향상이 도모되지 않는다고 하는 결점이 있었다.
본 발명은, 상술한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 원재료 설비에 있어서, 원재료 저조의 재고가 없어지는 것을 미연에 방지하는 것은 물론, 반송 설비의 가동률을 향상시키는 원재료 저조로의 입조 계획을 고속으로 최적화하여, 입안할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법은, 원재료 설비에 있어서의 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조로, 복수의 반송 경로를 거쳐서 복수의 반송 설비에 의해, 원재료를 반송하기 위한 입조 계획을 작성하는 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법이며, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 입안하기 위해 필요한 데이터를 도입하는 데이터 도입 스텝과, 상기 데이터 도입 스텝에서 도입한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 추출하는 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝과, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조에 입조 가능한 반송 설비를 모두 추출하는 반송 설비 추출 스텝과, 상기 반송 설비 추출 스텝에서 추출한 반송 설비로부터 반송 경로로서 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 반송 경로 조합 구축 스텝과, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출하는 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝과, 상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조에 대한 반송 경로를 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 스텝과, 상기 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 스텝에서 추출한 반송 경로와, 상기 반송 경로 조합 구축 스텝에서 구축한 반송 경로 조합으로부터, 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 스텝과, 상기 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 스텝에서 구축한 반송 경로의 조합마다, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조로의 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화하는 수식 모델 구축 스텝과, 상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조의 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화하는 플러킹 대응 수식 모델 구축 스텝과, 상기 수식 모델 구축 스텝 및 상기 플러킹 대응 수식 모델 구축 스텝에서 구축한 수식 모델에 대해, 미리 설정한 선형 또는 2차 형식의 목적 함수에 기초하여 최적화 문제를 풂으로써 최적해를 구하는 최적해 계산 스텝과, 상기 최적해 계산 스텝에서 구한 최적해 중에서 최량의 것을 선택하는 최량해 추출 스텝과, 상기 최량해 추출 스텝에서 선택한 최량의 최적해에 의해, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 확정하는 확정 스텝을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치는, 원재료 설비에 있어서의 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조로, 복수의 반송 경로를 거쳐서 복수의 반송 설비에 의해, 원재료를 반송하기 위한 입조 계획을 작성하는 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치이며, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 입안하기 위해 필요한 데이터를 도입하는 데이터 도입 수단과, 상기 데이터 도입 수단에 의해 도입한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 추출하는 입조 대상 원재료 저조 추출 수단과, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조에 입조 가능한 반송 설비를 모두 추출하는 반송 설비 추출 수단과, 상기 반송 설비 추출 수단에 의해 추출한 반송 설비로부터 반송 경로로서 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 반송 경로 조합 구축 수단과, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단으로 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출하는 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 수단과, 상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조에 대한 반송 경로를 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 수단과, 상기 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 수단에 의해 추출한 반송 경로와, 상기 반송 경로 조합 구축 수단에 의해 구축한 반송 경로 조합으로부터, 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 수단과, 상기 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 수단에 의해 구축한 반송 경로의 조합마다, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조로의 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화하는 수식 모델 구축 수단과, 상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조의 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화하는 플러킹 대응 수식 모델 구축 수단과, 상기 수식 모델 구축 수단 및 상기 플러킹 대응 수식 모델 구축 수단에 의해 구축한 수식 모델에 대해, 미리 설정한 선형 또는 2차 형식의 목적 함수에 기초하여 최적화 문제를 풂으로써 최적해를 구하는 최적해 계산 수단과, 상기 최적해 계산 수단에 의해 구한 최적해 중에서 최량의 것을 선택하는 최량해 추출 수단과, 상기 최량해 추출 수단에 의해 선택한 최량의 최적해에 의해, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 확정하는 확정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 프로그램은, 원재료 설비에 있어서의 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조로, 복수의 반송 경로를 거쳐서 복수의 반송 설비에 의해, 원재료를 반송하기 위한 입조 계획을 작성하는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이며, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 입안하기 위해 필요한 데이터를 도입하는 데이터 도입 처리와, 상기 데이터 도입 처리에 의해 도입한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 추출하는 입조 대상 원재료 저조 추출 처리와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조에 입조 가능한 반송 설비를 모두 추출하는 반송 설비 추출 처리와, 상기 반송 설비 추출 처리에 의해 추출한 반송 설비로부터 반송 경로로서 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 반송 경로 조합 구축 처리와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출하는 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 처리와, 상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조에 대한 반송 경로를 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 처리와, 상기 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 처리에 의해 추출한 반송 경로와, 상기 반송 경로 조합 구축 처리에 의해 구축한 반송 경로 조합으로부터, 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 처리와, 상기 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 처리에 의해 구축한 반송 경로의 조합마다, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조로의 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화하는 수식 모델 구축 처리와, 상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조의 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화하는 플러킹 대응 수식 모델 구축 처리와, 상기 수식 모델 구축 처리 및 상기 플러킹 대응 수식 모델 구축 처리에 의해 구축한 수식 모델에 대해, 미리 설정한 선형 또는 2차 형식의 목적 함수에 기초하여 최적화 문제를 풂으로써 최적해를 구하는 최적해 계산 처리와, 상기 최적해 계산 처리에 의해 구한 최적해 중에서 최량의 것을 선택하는 최량해 추출 처리와, 상기 최량해 추출 처리에 의해 선택한 최량의 최적해에 의해, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 확정하는 확정 처리를 컴퓨터에 실행시킨다.
본 발명의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 상기 본 발명의 프로그램을 기록하고 있다.
본 발명에 따르면, 원재료 설비에 있어서, 원재료 저조의 재고가 없어지는 것을 미연에 방지하는 것은 물론, 플러킹을 고려하여 반송 설비의 가동률을 향상시키는 원재료 저조로의 입조 계획을 고속으로 최적화하여, 입안할 수 있다.
도 1은 원재료 야드로부터 원재료 저조로 원재료를 반송하는 프로세스의 개요를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치의 컴퓨터 시스템에 있어서의 위치 부여의 일례를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 실시 형태의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 실시 형태의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치에 의한 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 원재료 야드로부터 원재료 저조에 원재료를 반송시킬 때의 제조 프로세스의 규모를 축소한 간단한 사례를 도시하는 도면이다.
도 6은 각 원재료 저조의 재고 추이 계산을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 공정 경로 할당 패턴 검색을 설명하기 위한 도면으로, 반송 경로 검색용 정보 테이블을 나타내는 도면이다.
도 7b는 공정 경로 할당 패턴 검색을 설명하기 위한 도면으로, 검색 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 수식 모델 구축의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 플러킹의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 플러킹 대응표를 나타내는 도면이다.
도 11a는 도 11b의 플러킹을 고려하지 않는 방법에 의한 입안 결과와 비교하여 설명하기 위한 도면으로, 본 발명을 적용한 플러킹을 고려한 방법에 의한 입안 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11b는 도 11a의 본 발명을 적용한 플러킹을 고려한 방법에 의한 입안 결과를 비교하여 설명하기 위한 도면으로, 플러킹을 고려하지 않는 방법에 의한 입안 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 플러킹에 대응하는 수식 모델의 정식화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 최적 결과 중 가장 좋은 평가값을 나타내는 조합의 추출을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명을 적용할 수 있는 실시 형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시 형태의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치에서는, 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조까지의 선택 가능한 반송로를 사용하여, 야드 적치 품목, 야드 재고량 추이, 원재료의 원재료 저조로부터의 절출량, 설비 레이아웃 등의 원재료 물류 제약하에서, 원재료 저조의 재고 부족을 발생시키지 않고, 또한 반송 설비의 가동률이 향상되도록 원재료 저조로의 입조 계획을 최적화한다. 또한, 원재료 저조마다 절출량이 다르고, 또한 입조를 개시하려고 하는 시점에서 입조 조건, 예를 들어 해당 원재료 저조의 재고 레벨 등이 다른 것으로 한다. 그로 인해, 입조해야 할 양, 입조를 종료해야 할 레벨을 상황에 따라서 적절하게 결정할 필요가 있다.
도 1에, 원재료 야드로부터 원재료 저조에 원재료를 반송하는 프로세스의 개요를 도시한다. 원재료 야드로부터 입조해야 할 원재료 저조로의 원재료의 반송에는, 복수의 리클레이머(reclaimer)(원재료를 야드로부터 벨트 컨베이어로 이동시키는 설비)와 벨트 컨베이어 계열의 조합이 선택 가능하다. 리클레이머는, 각각 다른 절출 능력을 갖는다. 또한, 반송로의 선택 자유도가 커, 적절한 리클레이머와 벨트 컨베이어 계열을 선택하여, 적절한 시간 가동시킬 필요가 있다.
이러한 제약 중에서, 모든 원재료 저조의 재고를 확보하고, 효율적인 반송을 실현한 원재료 입조 계획을 작성하기 위해서는, 입조순, 입조 개시 및 종료 시각, 리클레이머 가동 개시 시각, 리클레이머 가동 종료 시각은 물론, 원재료 야드에 원재료가 적치되어 있는 산, 원재료 야드, 사용해야 할 리클레이머(사용 리클레이머), 반송해야 할 벨트 컨베이어 계열(반송 벨트 컨베이어 계열), 입조량에 대해서도 정확하게 결정할 필요가 있다.
우선, 도 2를 사용하여 본 실시 형태에 있어서의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치의 컴퓨터 시스템에 있어서의 위치 부여의 일례를 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 원재료 저조로의 입조 계획을 작성할 때에는, 우선 조건 설정 및 도입부(30)에서, 입조 계획을 입안하기 위해 필요해지는 데이터, 구체적으로는 설비 레이아웃, 원재료 수용 계획, 원재료 사용 계획, 재고 계획, 설비 사용 계획, 설비 능력, 설비 현황, 공정 현황, 재고 현황, 설비 가동·고장 현황 및 조업자로부터의 조업 전제 조건 등의 제약 조건, 능력 조건, 전제 조건을, 조업자가 설정 혹은 프로세스 컴퓨터(34) 또는 비지니스 컴퓨터(35)로부터 도입한다.
본 실시 형태의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치인 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)는, 조건 설정 및 도입부(30)에 의해 설정된 제약 조건, 능력 조건, 전제 조건을 충족시키도록, 원재료 야드의 원재료 저조로의 입조 계획, 예를 들어 입조순, 입조 개시/종료 시각, 리클레이머 가동 개시/종료 시각, 불출산, 원재료 야드, 사용 리클레이머, 반송 벨트 컨베이어 계열, 입조량을 구한다.
이 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)에서는, 이하에 상세하게 서술하는 바와 같이, LP(선형 계획법), MIP(혼합 정수 계획법), QP(2차 계획법) 등의 수리 계획법, 또는 탭 서치, GA 등과 수리 계획법의 조합과, 전체 반송 경로의 조합 구축 기능의 조합에 의해, 원재료 야드로부터 원재료 저조까지의 입조 계획을 작성한다.
원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)에서 구해진 원재료 저조로의 입조 계획(예를 들어, 입조순, 입조 개시/종료 시각, 리클레이머 가동 개시/종료 시각, 불출산, 원재료 야드, 사용 리클레이머, 반송 벨트 컨베이어 계열, 입조량)은, 표시부(32)에 부여되고, 예를 들어 갠트 차트 형식, 원재료 저조 재고 추이 그래프 형식, 혹은 입조 시각 일람 등의 전표(帳票)로 표시된다.
조업자 평가부(33)에서는, 구해진 원재료 저조로의 입조 계획을 여러가지 관점(예를 들어, 재고 추이, 리클레이머에서의 동일 품목 연속 불출성 등)으로부터 조업자가 평가하여, 만족한 결과가 아니면 필요에 따라서 입조순, 입조 개시/종료 시각, 불출산, 사용 리클레이머 등을 수정한다. 그리고 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)에서 원재료 저조로의 입조 계획을 다시 작성한다. 이 때에는, 필요에 따라서, 지정한 처리에 대해서만 입조 시각의 고정이나, 불출산, 사용 리클레이머 지정 등의 고정을 할 수 있도록 되어 있다.
다음에, 상기 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)에 의해 행해지는 처리의 상세를 설명한다. 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)는, 야드 배치, 공정 경로, 입조 품목 등의 설정 조건, 물류 제약하, 원재료 저조마다의 재고량과 원재료 저조로의 원재료 불출 속도로부터, 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산한다. 그리고 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 추출하고, 다시 상기 추출된 원재료 저조에 대해 플러킹 가능한 원재료 저조를 추가 추출한다. 그리고 원재료 저조에 있어서의 재고 짐 부족의 회피, 반송 설비의 효율 운전을 위해 설정한 소정의 목적 함수를 최량으로 하는 입조순, 입조 개시/종료 시각, 리클레이머 가동 개시/종료 시각, 불출산, 원재료 야드, 사용 리클레이머, 반송 벨트 컨베이어 계열, 입조량을 결정한다. 이때, 계획 확정 시각은, 원재료 저조로의 입조 계획 작성 개시에서의 시각으로부터 2시간 혹은 3시간 정도 경과한 시각 등의 적절한 값으로 한다.
상기에서 설명한 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)의 개요를 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태의 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 4는 본 실시 형태의 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)에 의한 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 원재료 야드로부터 원재료 저조로 원재료를 반송시킬 때의 제조 프로세스의 규모를 축소한 간단한 사례를 나타낸다. 이 사례에서는, 원재료 야드 1에는 원재료 A(산 1), B(산 2), C(산 3)가, 원재료 야드 2에는 원재료 B(산 4)가, 원재료 야드 3에는 원재료 B(산 5)가 각각 적치되어 있다.
원재료 야드 1의 산 1 내지 3의 불출에는 No.1 리클레이머를 사용할 수 있고, 원재료 야드 2의 산 4의 불출에는 No.2 리클레이머를 사용할 수 있고, 원재료 야드 3의 산 5의 불출에는 No.3 리클레이머를 사용할 수 있다.
그리고 No.1 리클레이머를 사용한 경우에는, 벨트 컨베이어 계열 1, 2, 3 중 어느 하나에 의해 원재료가 반송된다. No.2 리클레이머를 사용한 경우에는, 벨트 컨베이어 계열 4에 의해 원재료가 반송된다. No.3 리클레이머를 사용한 경우에는, 벨트 컨베이어 계열 5, 6 중 어느 하나에 의해 원재료가 반송된다.
또한, 벨트 컨베이어 계열 1에 의해 반송된 원재료는, 원재료 저조 1에 입조된다. 벨트 컨베이어 계열 2, 4, 5에 의해 반송된 원재료는, 원재료 저조 2에 입조된다. 벨트 컨베이어 계열 3에 의해 반송된 원재료는, 원재료 저조 3에 입조된다. 벨트 컨베이어 계열 6에 의해 반송된 원재료는, 원재료 저조 4에 입조된다.
또한, 원재료 저조 1에는 원재료 A가, 원재료 저조 2에는 원재료 B가, 원재료 저조 3에는 원재료 A가, 원재료 저조 4에는 원재료 B가 각각 입조될 필요가 있다. 여기서, 원재료 야드로부터 불출하는 원재료와 원재료 저조에 입조되는 원재료는, 동일한 원재료여야 한다.
이하, 도 3의 블록도 및 도 4의 흐름도를 참조하고, 도 5의 반송 프로세스를 예로 하여, 본 실시 형태의 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법의 일례를 설명한다.
(1) 입력 데이터, 초기값, 조건의 설정(도 4의 스텝 S201)
입력 데이터 도입부(101)에 있어서, 원재료 저조로의 입조 계획을 입안하기 위해 필요해지는 데이터(원재료 사용 계획, 재고 계획, 설비 사용 계획, 설비 능력, 설비 현황, 공정 현황, 재고 현황, 설비 가동ㆍ고장 현황 및 조업자로부터의 조업 전제 조건 등의 제약 조건, 능력 조건, 전제 조건)를 온라인으로 도입한다. 또한, 필요에 따라서 조업자가 수정을 가한다.
(2) 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조의 추출(도 4의 스텝 S202)
입조 대상 원재료 저조 추출부(102)에 있어서, 원재료 저조마다의 재고량과 원재료 저조로부터의 원재료 불출 속도로부터, 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 보급 대상조로서 추출한다. 도 6에는, 각 원재료 저조 1 내지 4의 재고 추이 계산의 예를 나타낸다.
이때, 계획 확정 시각은, 입조 계획 개시 시각으로부터 2시간 혹은 3시간 정도 경과한 적절한 값으로 하고, 필요에 따라서 스텝 S201에서 변경 가능한 것으로 한다. 또한, 보급 레벨은, 원재료 저조마다 개별의 값을 설정할 수 있는 것으로 하고, 필요에 따라서 스텝 S201에서 변경 가능한 것으로 한다. 본 실시 형태에서는, 이 보급 레벨을 70％ 정도로 한다. 도 6에 나타내는 예에서는, 원재료 저조 2, 3, 4가 보급 대상조로서 추출되고, 원재료 저조 1은 현 시각에서는 보급이 필요하지 않다고 간주되어, 보급 대상조로부터 제외된다.
(3) 추출한 각 원재료 저조의 선택 가능한 전체 반송 설비의 추출(도 4의 스텝 S203)
반송 설비 추출부(103)에 있어서, 스텝 S202에서 추출한 보급 대상조에 대해, 도 7a, 도 7b에 나타내는 바와 같이 반송 경로를 검색하여, 각 원재료 저조에 입조 가능한 전체 반송 설비를 모두 추출한다.
각 원재료 저조의 선택 가능한 반송 경로의 추출 처리의 상세를 이하에 나타낸다. 우선, 물류 구조, 원재료 야드ㆍ산의 배치(원재료의 품목), 원재료 저조에 입조되는 원재료(품목), 원재료 야드에서 사용할 수 있는 리클레이머, 리클레이머에서 사용 가능한 벨트 컨베이어 계열, 원재료 저조에 입조 가능한 벨트 컨베이어 계열이 기재된 반송 경로 검색용 정보 테이블(61)을 조건 설정 및 도입부(30)에 의해 도입한다.
원재료 저조 2를 예로 들어 설명한다. 스텝 S61(step1)에서는, 원재료 저조 2를 반송 경로 검색용 정보 테이블(61)의 기점 설비로부터 검색한다. 다음에, 스텝 S62(step2)에서는, 원재료 저조 2에 입조되는 품목 B와 일치하는 품목을 공정 경로 검색용 정보 테이블(61)의 산 품목으로부터 검색한다.
다음에, 스텝 S63(step3)에서는, 검색한 산 품목에 대응하는 원재료 야드와, 리클레이머의 조합을 검색한다. 여기서는, 원재료 야드 1과 No.1 리클레이머의 조합, 원재료 야드 2와 No.2 리클레이머의 조합 및 원재료 야드 3과 No.3 리클레이머의 조합이 사용 가능한 것을 알 수 있다.
다음에, 스텝 S64(step4)에서는, 공정 경로 검색용 정보 테이블(61)에 있어서, 검색한 기점 설비의 열과 검색한 산 품목이 교차하는 장소로부터 사용 가능한 벨트 컨베이어 계열을 검색한다. 원재료 야드 1과 No.1 리클레이머의 조합을 사용하는 경우에는 벨트 컨베이어 계열 2가 사용 가능하고, 원재료 야드 2와 No.2 리클레이머의 조합을 사용하는 경우에는 벨트 컨베이어 계열 4가 사용 가능하고, 원재료 야드 3과 No.3 리클레이머의 조합을 사용하는 경우에는, 벨트 컨베이어 계열 5가 사용 가능한 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 원재료 저조 2로의 반송 경로로서는, (원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 2), (원재료 야드 2, No.2 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 4), (원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 5)의 3개의 반송 경로를 추출하게 된다.
(4) 전체 반송 경로의 조합의 구축(도 4의 스텝 S204)
모든 원재료 저조에 대해 반송 경로의 추출이 종료되면, 스텝 S65(step5)로 이행하고, 반송 경로 조합 구축부(104)에 있어서, 모든 보급 대상조에 대해 도입된 사용 가능한 반송 경로에 관하여, 반송 경로의 할당 패턴을 구축한다.
이 예에서는, 원재료 저조 2, 3, 4가 보급 대상조로 되어 있으므로, 반송 경로는 이하와 같이 된다.
(a) 원재료 저조 2에 대해서는(원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 2), (원재료 야드 2, No.2 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 4), (원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 5)
(b) 원재료 저조 3에 대해서는 (원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3)
(c) 원재료 저조 4에 대해서는 (원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)
따라서, 반송 경로의 전체 할당 패턴, 즉 반송 경로로서 선택 가능한 조합으로서는, 이하의 3개의 패턴을 도출한다.
제1 할당 패턴은,
(원재료 저조 2, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 2)
(원재료 저조 3, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3)
(원재료 저조 4, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)
이 된다.
제2 할당 패턴은,
(원재료 저조 2, 원재료 야드 2, No.2 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 4)
(원재료 저조 3, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3)
(원재료 저조 4, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)
이 된다.
제3 할당 패턴은,
(원재료 저조 2, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 5)
(원재료 저조 3, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3)
(원재료 저조 4, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)
이 된다.
(5) 플러킹에 대응하는 원재료 저조의 추출(도 4의 스텝 S205)
플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출부(105)에 있어서, 스텝 S202에서 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출한다.
여기서, 플러킹(Plucking)이라 함은, 설비를 운전한 채 기점(리클레이머) 또는 종점(원재료 저조)을 절환하여, 작업과 작업 사이의 설비의 기동 정지 시간을 최소로 하기 위한 방법이다. 도 9에, 플러킹의 개요를 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 조상(槽上) 플러킹, A형 동종 플러킹, A형 이종 플러킹에 의한 조업을 상정하고 있다. 조상 플러킹이라 함은, 동일 계통으로, 수송 중인 상태에서 종점의 입고조만 절환하는 것이다. A형 동종 플러킹이라 함은, 기점이 동일하고 종점이 다른 계통으로, 원재료를 흐르게 한 상태에서 분기점을 절환하는 것이다. A형 이종 플러킹은, 기점이 동일하고 종점이 다른 계통으로, 분기점까지의 짐을 일단 없애고 절환하는 것이다. 또한, 반송 설비에 Y형, X형, B형이 실장되어 있는 경우, 그것을 세트하는 것도 가능하다.
도 10에는, 도 5의 반송 프로세스에서의 플러킹 대응표를 나타낸다. 도 5의 반송 프로세스에 있어서, 먼저 실행하는 JOB(선행 JOB)과 이후에 실행하는 JOB(후행 JOB)의 플러킹 대응을 고려하면, 도 10에 나타내는 바와 같이 된다. 또한, 1회의 입조 작업 개시로부터 입조 작업 종료까지 발생하는 리클레이머 작업, 반송 작업, 입조 작업의 일련의 작업을 하나의 단위로서 파악한 것을 하나의「JOB」으로 한다. 예를 들어 선행 JOB이 No.1 리클레이머로부터 원재료 저조 1로 입조하는 JOB인 경우, 후행 JOB으로서 No.1 리클레이머로부터 원재료 저조 2로 입조하는 JOB 및 No.1 리클레이머로부터 원재료 저조 3으로 입조하는 JOB이 각각 동종/이종 플러킹이 가능하다.
도 6에 나타내는 예에서는, 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조로서 원재료 저조 2 내지 4가 추출되고(스텝 S202), 원재료 저조 1은 추출되지 않는다. 여기서, 그 추출되지 않은 원재료 저조 1은, 원재료 저조 3과 동종 플러킹 가능하므로(도 10을 참조), 플러킹에 대응하는 원재료 저조로서 추출되게 된다.
또한, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 반드시 모두 추출하지 않아도 된다. 예를 들어, 재고량이 매우 많은 경우(재고량이 미리 설정된 양을 초과하고 있는 경우), 그 원재료 저조에 대해서는, 본 스텝 S206에서 플러킹에 대응하는 원재료 저조로서 추출 가능해도, 추출하지 않도록 한다.
(6) 플러킹에 대응하는 반송 경로의 구축(도 4의 스텝 S206)
플러킹 대응 반송 경로 추가 구축부(106)에 있어서, 스텝 S205에서 추출한 플러킹에 대응하는 원재료 저조(도 6의 예에서는 원재료 저조 1)에 대해, 반송 경로를 검색한다. 원재료 저조 1로의 반송 경로로서는, (원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 1)을 추출하게 된다.
(7) 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축(도 4의 스텝 S207)
플러킹 대응 반송 경로 조합 구축부(107)에 있어서, 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축부(106)에서 추출한 반송 경로와, 반송 경로 조합 구축부(104)에서 구축한 반송 경로 조합으로부터, 선택 가능한 조합을 모두 구축한다.
스텝 S204에 있어서, 반송 경로의 할당 패턴은 3패턴 있고, 플러킹 대응에 의해 추가 추출하는 원재료 저조 1의 반송 경로는, (원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 1)의 1패턴이므로, 반송 경로의 할당 패턴은 1패턴이 된다. 따라서, 상기 반송 경로 할당 3패턴과, 플러킹 대응에 의한 반송 경로 할당 1패턴을 고려하면, 전체 할당 패턴은 3×1＝3으로, 3패턴이 된다.
상기 결과로부터, 최종적으로는 전체 할당 패턴 이하의 3개의 할당 패턴이 발생한다.
제1 할당 패턴은,
(원재료 저조 1, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 1)
(원재료 저조 2, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 2)
(원재료 저조 3, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3)
(원재료 저조 4, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)
이다.
제2 할당 패턴은,
(원재료 저조 1, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 1)
(원재료 저조 2, 원재료 야드 2, No.2 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 4)
(원재료 저조 3, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3)
(원재료 저조 4, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)
이다.
제3 할당 패턴은,
(원재료 저조 1, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 1)
(원재료 저조 2, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 5)
(원재료 저조 3, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3)
(원재료 저조 4, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)
이다.
(8) 조합마다의 수식 모델의 정식화(도 4의 스텝 S208)
수식 모델 구축부(108)에 있어서, 도출된 모든 할당 패턴에 대해, 각각의 설정 조건, 물류 제약, 물류 상황에 기초하여, 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화한다. 여기서는, 상기 제1 할당 패턴과 상기 제2 할당 패턴과 상기 제3 할당 패턴에 대해 수식 모델을 정식화하는 경우를 설명한다.
도 8에, 수식 모델을 구축할 때의 개념도를 나타낸다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 하나의 JOB 내에서의 공정간의 제약을 서술한 공정간 제약 모델과, JOB 사이에서의 간섭을 모델화한 JOB간 제약 모델에 의해 수식 모델이 구축된다.
공정간 제약 모델에서는, 리클레이머의 가동 개시 시각, 동 종료 시각을 각각 ts, te로 하고, 벨트 컨베이어 계열의 반송 개시 시각, 동 종료 시각을 각각 t_bcs, t_bce로 하고, 입조 개시 시각, 동 종료 시각을 각각 t_Rs, t_Re로 하면, 공정 사이에는 일정 시간의 어긋남(l, m, n, p를 상수로 함)이 있다. 이 경우의 제약은, 이하의 수학식 1식 내지 수학식 4로 나타내어진다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
또한, 원재료 저조의 입조 개시시의 조 재고 레벨을 R(ts)로 하고, 입조 종료시의 조 재고 레벨을 R(te)로 하면, 원재료 저조로의 입조량 및 절출량이 시간에 관계없이 일정한 경우의 제약은, 이하의 수학식 5 및 수학식 6으로 나타내어진다.
Figure pct00005
Figure pct00006
여기서, 상기 수학식 5 및 수학식 6에 있어서, a, b, c, d는 시각과 조 재고 레벨 사이의 관계를 나타내는 상수이다. 또한, 입조 개시 시각은 입조 종료 시각보다 빨라야 하므로, 이하의 수학식 7의 관계가 성립된다.
Figure pct00007
또한, 원재료 저조의 입조 개시시의 조 재고 레벨 R(ts)은, 일반적으로 조업 관리의 사정상, 어느 최저 레벨 RsL(관리 하한값) 이상일 필요가 있다. 또한, 원재료 저조의 입조 종료시의 조 재고 레벨 R(te)은, 임의의 최고 레벨 ReU(관리 상한값) 이하일 필요가 있다. 따라서, 이하의 수학식 8 및 수학식 9가 성립된다.
Figure pct00008
Figure pct00009
JOB간 제약 모델에서는, 예를 들어 상기 제2 할당 패턴(원재료 저조 1, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 1), (원재료 저조 2, 원재료 야드 2, No.2 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 4), (원재료 저조 3, 원재료 야드 1, No.1 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 3), (원재료 저조 4, 원재료 야드 3, No.3 리클레이머, 벨트 컨베이어 계열 6)의 경우, 원재료 저조 1로 입조하는 JOB(제1 JOB)과, 원재료 저조 3으로 입조하는 JOB(제3 JOB)에서는, No.1 리클레이머를 어느 쪽도 사용할 필요가 있지만, 이 설비(No.1 리클레이머)를 동일 시각에 사용할 수는 없다(이것을 시간적인 간섭이라고 칭함).
제1 JOB의 No.1 리클레이머의 가동 개시 시각을 ts1, 가동 종료 시각을 te1로 하고, 제3 JOB의 No.1 리클레이머의 가동 개시 시각을 ts3, 가동 종료 시각을 te3으로 하면, 이하의 수학식 10 및 수학식 11로 나타내어지는 제약이 발생한다.
Figure pct00010
Figure pct00011
여기서, 상기 수학식 10 및 수학식 11에, 제1 JOB의 처리가 행해지는 시각과, 제3 JOB의 처리가 행해지는 시각의 어긋남 시간보다 충분히 큰 정(正)의 실수(M) 및 0 또는 1의 정수 변수(I)를 도입하면, 상기 수학식 10 및 수학식 11은 경우 분류를 필요로 하지 않아, 상기 수학식 10 및 수학식 11에 상당하는 제약은, 이하의 수학식 12 및 수학식 13으로 나타내는 것이 가능해진다.
Figure pct00012
Figure pct00013
또한, 이들 식을 변형하면, 수식 모델은, 이하의 수학식 14 내지 수학식 16으로 나타내어지는 간단한 선 형식 및 정수 제약식으로서 구축할 수 있다.
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
또한, 상기 수학식 14 내지 수학식 16에 있어서, X는 각 설비의 가동 개시ㆍ종료 시각 및 원재료 저조 재고, 정수 변수(I)를 행렬 표현한 것이다. A, B는, 소정의 행렬식이다. Xmin 및 Xmax는, 각각 각 설비의 가동 개시 최조(最早) 시각 및 최지(最遲) 시각과, 원재료 저조의 재고 레벨의 하한 레벨 및 상한 레벨을 행렬 표현한 것이다. 수학식 16에 대응하는 정수 제약이 되는 X의 요소는 I(I는 X의 부분 집합)이다.
(9) 플러킹에 대응하는 수식 모델의 정식화(도 4의 스텝 S209)
플러킹 대응 수식 모델 구축부(109)에 있어서, 스텝 S205에서 추출한 플러킹에 대응하는 원재료 저조에 대해, 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화한다. 도 12는 플러킹에 대응하는 수식 모델의 정식화 방법을 나타내는 흐름도이다.
상술한 바와 같이, 도 6에 나타내는 재고 추이의 경우, 플러킹에 대응하는 원재료 저조로서 원재료 저조 1이 추출되는 예를 고려한다.
스텝 S71에서는, 플러킹 대상을 그룹화한다. 원재료 저조 1이 플러킹에 대응하는 원재료 저조로서 추출된 경우, 도 10에 나타내는 플러킹 대응표에 있는 바와 같이, 원재료 저조 2, 3 각각과 그룹화할 수 있다. 이하에서는, 원재료 저조 1과 원재료 저조 3을 그룹화하는 경우를 설명한다.
다음에, 스텝 S72에서는, 스텝 S71에서 그룹화한 원재료 저조를 유지 일수가 적은 순으로 정렬한다. 유지 일수라 함은, 재고량이 보급 레벨에 도달할 때까지의 시간으로, 도 6의 예에서는 원재료 저조 3→원재료 저조 1의 순으로 정렬하게 된다.
다음에, 스텝 S73에서는, 플러킹의 관계, 여기서는 원재료 저조 3→원재료 저조 1의 순으로 플러킹하는 관계를 수식 모델로 정식화한다. 정식화시에는, 이하에 서술하는 2개의 방법을 생각할 수 있다.
일례로서, 반드시 플러킹하는 정식화를 설명한다. 원재료 저조 1의 입조 개시 시각, 동 종료 시각(변수)을 각각 t_Rs1, t_Re1로 하고, 원재료 저조 3의 입조 개시 시각, 동 종료 시각(변수)을 각각 t_Rs3, t_Re3으로 한다. 또한, 원재료 저조 3과 원재료 저조 1의 입조 시간차(변수)를 a31로 하고, 원재료 저조 3과 원재료 저조 1의 플러킹에 필요로 하는 시간(상수)을 c31로 한다. 이 경우, 플러킹의 관계는, 이하의 수학식 17 및 수학식 18로 나타내어진다.
Figure pct00017
Figure pct00018
다른 예로서, 가능한 한 플러킹하는 정식화를 설명한다. 이 경우, 플러킹의 관계는, 이하의 수학식 19 및 수학식 20으로 나타내어진다.
Figure pct00019
Figure pct00020
그리고 스텝 S74에서는, 전체 그룹을 고려하였는지 여부를 판정하고, 아직 그룹화되어 있지 않은 것이 있으면 스텝 S71로 복귀하고, 모두 그룹화되어 있으면 본 처리를 종료한다.
(10) 각 수식 모델을 목적 함수에 기초하여 최적화(도 4의 스텝 S210)
최적해 계산부(110)에 있어서, 상기 구축된 선형 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델식의 각각에 대해, 원재료 저조의 입조를 개시하는 레벨 또는 시각 및 입조를 종료하는 레벨 또는 시각을 변수로서 포함하는 선형 또는 2차 형식으로서 표현된 목적 함수에 기초하여, LP(선형 계획법), MIP(혼합 정수 계획법), QP(2차 계획법) 등의 수리 계획법, 또는 탭 서치, GA(유전적 알고리즘) 등과 수리 계획법의 조합 방법에 의해 최적화 문제로서 문제를 푼다. 이에 의해, 입조순, 입조 개시/종료 시각, 리클레이머 가동 개시/종료 시각, 불출산, 원재료 야드, 사용 리클레이머, 반송 벨트 컨베이어 계열, 입조량을 도출한다.
예를 들어, 상기 최적화 계산에 있어서, 준최적의 해를 형성하는 레벨이라도 좋은 경우는, GA를 사용하여, 각 JOB의 정수 변수(I)를 유전자로서 형성한다. 그리고 GA에 의해 형성된 정수 변수(I)는, 결정된 값으로서, 이후에는 LP 문제로서 상기 문제를 풀 수 있다. 또한, 최적해를 얻는 것이 요망되는 레벨인 경우는, 혼합 정수 계획 문제로서 상기 문제를 풀 수 있다.
여기서, 목적 함수에 관하여 선 형식을 사용한 경우의 예를 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 원재료 저조의 재고를 완전히 없애지 않고, 반송 기기의 효율 운전을 목적으로 하므로, 목적 함수는 모든 JOB에 의한 입조량 합계가 가장 많아질수록 좋은 값을 얻는 함수로 한다. 또한, 스텝 S209에서 가능한 한 플러킹하는 정식화를 행한 경우에, 입조 시간차(변수) aii'(원재료 저조 i→원재료 저조 i'의 순으로 플러킹)는 가능한 한 작을수록 플러킹을 실행하는 계획이 되므로, 입조 시간차(변수) aii'는 가능한 한 작을수록 좋은 값을 얻는 함수로 한다.
목적 함수를 식으로 나타내면, 이하의 수학식 21을 얻는다. 또한, 도 5의 반송 프로세스에서는, 4개의 원재료 저조에 대해 JOB을 고려하므로, 제1 JOB(JOB1) 내지 제4 JOB(JOB4)이 필요해진다.
Figure pct00021
wㆍaii'는, 스텝 S209에서 가능한 한 플러킹하는 정식화를 행한 경우에, 수학식 20으로 나타내어지는 aii'에 무게(w)를 승산한 것이다.
이상의 정식화한 식(수식 모델)을 혼합 정수 계획법에 의해 풂으로써, 수식 모델마다 최적해가 얻어진다.
(11) 최적 결과 중 가장 좋은 평가값을 나타내는 조합의 추출(도 4의 스텝 S211)
이상에 의해, 수식 모델마다 최적해가 얻어지지만, 최량해 추출부(111)에 있어서, 이들 최적해의 평가값을 비교하여, 가장 평가값의 값이 좋은(입조량 합계가 가장 많아지는) 해를 선택한다. 이에 의해, 입조순, 입조 개시/종료 시각, 리클레이머 가동 개시/종료 시각, 불출산, 원재료 야드, 사용 리클레이머, 반송 벨트 컨베이어 계열, 입조량도 동시에 결정할 수 있다.
이 동작의 상세를 도 13에 따라서 설명한다. 여기서는, 모든 JOB에 의한 입조량의 합계가 가장 많아질수록 좋은 것으로 한 목적 함수를 사용하고 있는 것으로 한다. 도 13에 나타내는 재고 추이의 경우, 모든 JOB에 의한 입조량의 합계값은, 제1 할당 패턴에서는 190t, 제2 할당 패턴에서는 240t, 제3 할당 패턴에서는 230t이다. 따라서, 목표 함수의 값이 가장 큰 제2 할당 패턴이 선택된다.
이 결과, 원재료 저조 1은 원재료 야드 1로부터 불출을 행한다. No.1 리클레이머의 가동 개시 시각은 25분, 가동 종료 시각은 55분이다. 벨트 컨베이어 계열 1의 반송 개시 시각은 26분, 반송 종료 시각은 56분이다. 입조 개시 시각은 27분, 입조 종료 시각은 57분이다.
원재료 저조 2는, 원재료 야드 2로부터 불출을 행한다. No.2 리클레이머의 가동 개시 시각은 27분, 가동 종료 시각은 57분이다. 벨트 컨베이어 계열 4의 반송 개시 시각은 28분, 반송 종료 시각은 58분이다. 입조 개시 시각은 29분, 입조 종료 시각은 59분이다.
원재료 저조 3은, 원재료 야드 1로부터 불출을 행한다. No.1 리클레이머의 가동 개시 시각은 3분, 가동 종료 시각은 25분이다. 벨트 컨베이어 계열 3의 반송 개시 시각은 4분, 반송 종료 시각은 26분이다. 입조 개시 시각은 5분, 입조 종료 시각은 27분이다.
원재료 저조 4는, 원재료 야드 3으로부터 불출을 행한다. No.3 리클레이머의 가동 개시 시각은 30분, 가동 종료 시각은 38분이다. 벨트 컨베이어 계열 6의 반송 개시 시각은 31분, 반송 종료 시각은 39분이다. 입조 개시 시각은 32분, 입조 종료 시각은 40분이다.
(12) 입조 계획의 확정(도 4의 스텝 S212)
확정부(112)에 있어서, 스텝 S211에서 결정한 입조순, 입조 개시/종료 시각, 리클레이머 가동 개시/종료 시각, 불출산, 원재료 야드, 사용 리클레이머, 반송 벨트 컨베이어 계열, 입조량에 의해, 입조 계획을 확정한다. 또한, 플러킹에 대응하는 원재료 저조가 있는 경우, 확정한 입조 개시/종료 시각을 사용하여, 플러킹을 실시하도록 입조 계획을 확정한다.
이하, 도 11을 참조하여, 플러킹을 고려하지 않는 방법에 의한 입안 결과와, 본 실시 형태의 방법에 의한 입안 결과의 비교를 행한다. 도 11b에 나타내는 바와 같이, 플러킹을 고려하지 않는 방법에서는, 도시한 입조 계획 작성 범위에서 원재료 저조 1로의 입조가 행해지지 않아, No.1 리클레이머에 불필요한 빈 시간이 발생한다. 또한, 다음 회에 원재료 저조 1로의 입조가 행해질 때에, 불필요한 준비 시간이 발생해 버린다.
그것에 대해, 본 실시 형태의 방법에서는, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 원재료 저조 1로의 입조를 행하는 플러킹을 실시함으로써, 준비, 불출 기기의 이동 시간을 삭감할 수 있어, 반송 설비의 가동률을 대폭으로 향상시킬 수 있다.
이상 서술한 바와 같이, 재고량이 적은 원재료 저조는 물론, 플러킹도 실시하므로, 재고 부족의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 이상의 실시 형태에서는, 본 발명을 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치에 적용하는 경우에 대해 설명하였지만, 원재료 물류 제어 장치에 적용하는 것도 가능하다. 이 경우는, 작성한 원재료 저조로의 입조 계획에 기초하여 실 플랜트의 제어 장치 등에 지시를 부여한다. 이와 같이 하면, 실 플랜트는, 최적의 입조순, 입조 개시 및 종료 시각, 입조량, 리클레이머 가동 개시 시각, 리클레이머 가동 종료 시각은 물론, 불출산, 원재료 야드, 사용해야 할 리클레이머, 반송해야 할 벨트 컨베이어 계열, 입조 원재료 저조에 따라서 원재료 야드 조업을 실행한다.
또한, 상술한 원재료 저조로의 입조 계획 작성부(31)는, 예를 들어 CPU(중앙 처리 장치), RAM(랜덤 액세스 메모리), ROM(리드 온리 메모리) 등으로 이루어지는 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터 등의 계산기에 의해 실현할 수 있다.
(본 발명의 다른 실시 형태)
상술한 실시 형태의 기능을 실현하기 위해 각종 디바이스를 동작시키도록, 상기 각종 디바이스와 접속된 장치 혹은 시스템 내의 컴퓨터에 대해, 상기 실시 형태의 기능을 실현하기 위한 소프트웨어의 프로그램 코드를 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터(CPU 혹은 MPU)에 저장된 프로그램에 따라서 상기 각종 디바이스를 동작시킴으로써 실시한 것도, 본 발명의 범주에 포함된다.
또한, 이 경우, 상기 소프트웨어의 프로그램 코드 자체가 상술한 실시 형태의 기능을 실현하게 되어, 그 프로그램 코드 자체 및 그 프로그램 코드를 컴퓨터에 공급하기 위한 수단, 예를 들어 이러한 프로그램 코드를 저장한 기록 매체는 본 발명을 구성한다. 이러한 프로그램 코드를 기억하는 기록 매체로서는, 예를 들어 가요성 디스크, 하드 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, 자기 테이프, 불휘발성 메모리 카드, ROM 등을 사용할 수 있다.
또한, 컴퓨터가 공급된 프로그램 코드를 실행함으로써, 상술한 실시 형태의 기능이 실현될 뿐만 아니라, 그 프로그램 코드가 컴퓨터에 있어서 가동하고 있는 OS(오퍼레이팅 시스템) 혹은 다른 어플리케이션 소프트웨어 등과 공동하여 상술한 실시 형태의 기능이 실현되는 경우에도 이러한 프로그램 코드는 본 발명의 실시 형태에 포함되는 것은 물론이다.
또한, 공급된 프로그램 코드가 컴퓨터의 기능 확장 보드나 컴퓨터에 접속된 기능 확장 유닛에 구비되는 메모리에 저장된 후, 그 프로그램 코드의 지시에 기초하여 그 기능 확장 보드나 기능 확장 유닛에 구비되는 CPU 등이 실제 처리의 일부 또는 전부를 행하여, 그 처리에 의해 기능이 실현되는 경우에도 본 발명에 포함되는 것은 물론이다.
본 발명의 구성에 따르면, 원재료 설비에 있어서, 원재료 저조의 재고가 없어지는 것을 미연에 방지하는 것은 물론, 플러킹을 고려하여 반송 설비의 가동률을 향상시키는 원재료 저조로의 입조 계획을 고속으로 최적화하여, 입안할 수 있다.

Claims (6)

  1. 원재료 설비에 있어서의 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조로, 복수의 반송 경로를 거쳐서 복수의 반송 설비에 의해, 원재료를 반송하기 위한 입조 계획을 작성하는 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법이며,
    상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 입안하기 위해 필요한 데이터를 도입하는 데이터 도입 스텝과,
    상기 데이터 도입 스텝에서 도입한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 추출하는 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝과,
    상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조에 입조 가능한 반송 설비를 모두 추출하는 반송 설비 추출 스텝과,
    상기 반송 설비 추출 스텝에서 추출한 반송 설비로부터 반송 경로로서 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 반송 경로 조합 구축 스텝과,
    상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출하는 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝과,
    상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조에 대한 반송 경로를 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 스텝과,
    상기 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 스텝에서 추출한 반송 경로와, 상기 반송 경로 조합 구축 스텝에서 구축한 반송 경로 조합으로부터, 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 스텝과,
    상기 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 스텝에서 구축한 반송 경로의 조합마다, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조로의 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화하는 수식 모델 구축 스텝과,
    상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 스텝에서 추출한 원재료 저조의 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화하는 플러킹 대응 수식 모델 구축 스텝과,
    상기 수식 모델 구축 스텝 및 상기 플러킹 대응 수식 모델 구축 스텝에서 구축한 수식 모델에 대해, 미리 설정한 선형 또는 2차 형식의 목적 함수에 기초하여 최적화 문제를 풂으로써 최적해를 구하는 최적해 계산 스텝과,
    상기 최적해 계산 스텝에서 구한 최적해 중에서 최량의 것을 선택하는 최량해 추출 스텝과,
    상기 최량해 추출 스텝에서 선택한 최량의 최적해에 의해, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 확정하는 확정 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는, 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 최적화의 계산을 혼합 정수 계획법 또는 2차 계획법에 의해 행하는 것을 특징으로 하는, 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 최적화의 계산을 탭 서치 또는 GA 등의 발견적 방법으로 행하는 것을 특징으로 하는, 원재료 저조로의 입조 계획 작성 방법.
  4. 원재료 설비에 있어서의 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조로, 복수의 반송 경로를 거쳐서 복수의 반송 설비에 의해, 원재료를 반송하기 위한 입조 계획을 작성하는 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치이며,
    상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 입안하기 위해 필요한 데이터를 도입하는 데이터 도입 수단과,
    상기 데이터 도입 수단에 의해 도입한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 추출하는 입조 대상 원재료 저조 추출 수단과,
    상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조에 입조 가능한 반송 설비를 모두 추출하는 반송 설비 추출 수단과,
    상기 반송 설비 추출 수단에 의해 추출한 반송 설비로부터 반송 경로로서 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 반송 경로 조합 구축 수단과,
    상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출하는 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 수단과,
    상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조에 대한 반송 경로를 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 수단과,
    상기 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 수단에 의해 추출한 반송 경로와, 상기 반송 경로 조합 구축 수단에 의해 구축한 반송 경로 조합으로부터, 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 수단과,
    상기 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 수단에 의해 구축한 반송 경로의 조합마다, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조로의 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화하는 수식 모델 구축 수단과,
    상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 수단에 의해 추출한 원재료 저조의 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화하는 플러킹 대응 수식 모델 구축 수단과,
    상기 수식 모델 구축 수단 및 상기 플러킹 대응 수식 모델 구축 수단에 의해 구축한 수식 모델에 대해, 미리 설정한 선형 또는 2차 형식의 목적 함수에 기초하여 최적화 문제를 풂으로써 최적해를 구하는 최적해 계산 수단과,
    상기 최적해 계산 수단에 의해 구한 최적해 중에서 최량의 것을 선택하는 최량해 추출 수단과,
    상기 최량해 추출 수단에 의해 선택한 최량의 최적해에 의해, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 확정하는 확정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 원재료 저조로의 입조 계획 작성 장치.
  5. 원재료 설비에 있어서의 원재료 야드로부터 복수의 원재료 저조로, 복수의 반송 경로를 거쳐서 복수의 반송 설비에 의해, 원재료를 반송하기 위한 입조 계획을 작성하는 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이며,
    상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 입안하기 위해 필요한 데이터를 도입하는 데이터 도입 처리와,
    상기 데이터 도입 처리에 의해 도입한 데이터에 기초하여, 상기 복수의 원재료 저조마다의 조 재고 추이를 계산하고, 계획 확정 시각까지 재고량이 소정의 보급 레벨을 하회하는 원재료 저조를 추출하는 입조 대상 원재료 저조 추출 처리와,
    상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조에 입조 가능한 반송 설비를 모두 추출하는 반송 설비 추출 처리와,
    상기 반송 설비 추출 처리에 의해 추출한 반송 설비로부터 반송 경로로서 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 반송 경로 조합 구축 처리와,
    상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출되지 않은 원재료 저조로부터, 플러킹에 대응하는 원재료 저조를 추출하는 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 처리와,
    상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조에 대한 반송 경로를 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 처리와,
    상기 플러킹 대응 반송 경로 추가 구축 처리에 의해 추출한 반송 경로와, 상기 반송 경로 조합 구축 처리에 의해 구축한 반송 경로 조합으로부터, 선택 가능한 조합을 모두 구축하는 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 처리와,
    상기 플러킹 대응 반송 경로 조합 구축 처리에 의해 구축한 반송 경로의 조합마다, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조로의 입조 작업군의 관계, 제약을 선 형식 및 정수 제약식으로 이루어지는 수식 모델로 정식화하는 수식 모델 구축 처리와,
    상기 플러킹 대응 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조와, 상기 입조 대상 원재료 저조 추출 처리에 의해 추출한 원재료 저조의 플러킹의 관계를 수식 모델로 정식화하는 플러킹 대응 수식 모델 구축 처리와,
    상기 수식 모델 구축 처리 및 상기 플러킹 대응 수식 모델 구축 처리에 의해 구축한 수식 모델에 대해, 미리 설정한 선형 또는 2차 형식의 목적 함수에 기초하여 최적화 문제를 풂으로써 최적해를 구하는 최적해 계산 처리와,
    상기 최적해 계산 처리에 의해 구한 최적해 중에서 최량의 것을 선택하는 최량해 추출 처리와,
    상기 최량해 추출 처리에 의해 선택한 최량의 최적해에 의해, 상기 복수의 원재료 저조로의 입조 계획을 확정하는 확정 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한, 프로그램.
  6. 제5항에 기재된 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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