(57)【要約】【課題】多品種かつ小ロット製品を大量に生産する鉄鋼業の営業部門での受注業務を対象に、顧客と製造側両者の要求の整合性をとった受注計画及び生産計画を立案する。【解決手段】品種別の需要予測情報、製造仕様情報、製造工期情報に基づいて、製造仕様毎の製造要求量を算出し、生産計画作成部５において製造要求量、生産計画立案指針、生産能力情報に基づいて生産計画を作成し、受注計画作成部７において生産計画、製造仕様情報、製造工期情報に基づいて受注計画を作成、評価、表示する。生産計画立案者は、生産計画表示修正部６や受注計画表示修正部８を介して計画を評価し、必要に応じて再立案することができる。【選択図】図１
2010122902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多品種かつ小ロット製品を大量に生産する製造業における受注前の生産計画立案業務を支援するための生産計画立案支援装置であって、
予め定めた品種毎の生産工程における製造仕様情報を取り込んで格納する製造仕様データベースと、
製造仕様毎の製造負荷情報を取り込んで格納する製造負荷データベースと、
製造仕様毎の製造工期情報を取り込んで格納する製造工期データベースと、
品種毎納期毎の需要予測量を設定する需要予測情報設定部と、
前記設定された品種毎納期毎の需要予測量に、前記製造仕様データベースから読み出した品種と製造仕様との紐付関係を表す製造仕様情報を掛け合わせることにより、製造仕様毎納期毎の需要予測量を算出し、前記製造工期データベースから読み出した製造仕様毎の製造工期だけ遡ることにより、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量を算出する製造要求情報生成部と、
生産計画立案時の指針を設定する立案指針設定部と、
生産工程の生産能力値を設定する生産能力情報設定部と、
前記設定された生産計画立案指針に基づいて、前記製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量をできるだけ満たし、前記設定された生産能力値を上回らないように、かつ生産工程での生産性が最大となるように、製造仕様毎製造着手期毎の生産量を生産計画として作成する生産計画作成部と、
前記製造仕様毎製造着手期毎の生産計画を取り込んで格納する生産計画データベースと、
前記生産計画データベースから読み出した生産計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される生産計画表示修正部と、
前記生産計画データベースから読み出した製造仕様毎製造着手期毎の生産計画から、製造仕様毎の製造工期だけ時間を下ることにより、製造仕様毎納期毎の受注計画を作成し、前記製造仕様毎納期毎の受注計画に、前記製造仕様情報を掛け合わせることにより、品種毎納期毎の受注量を受注計画として作成する受注計画作成部と、
前記品種毎納期毎の受注計画を取り込んで格納する受注計画データベースと、
前記受注計画データベースから読み出した受注計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される受注計画表示修正部と、を備えることを特徴とする生産計画立案支援装置。
【請求項２】
過去の品種毎製造仕様毎の製造量実績値に基づいて前記製造仕様を作成し、過去の製造仕様毎の製造工期実績値に基づいて前記製造工期を算出することを特徴とする請求項１に記載の生産計画立案支援装置。
【請求項３】
前記製造業は鉄鋼業であり、前記製造仕様データベースの製造仕様は、製鋼工程での出鋼成分と圧延工程以降の各工程の製造負荷を要素として持つことを特徴とする請求項１又は２に記載の生産計画立案支援装置。
【請求項４】
前記生産計画作成部は、製鋼工程での出鋼成分毎期間毎の生産量が予め出鋼成分毎に定めた最小単位の整数倍にできるだけ近く、かつ圧延工程の処理計画量に対する生産枠の不足量ができるだけ小さく、かつ圧延工程以降の生産負荷が生産能力以内となり、かつ出鋼成分毎の生産要求期間からのずれができるだけ小さくなるように、製造仕様毎期間毎の生産計画を予め定めた期間分作成することを特徴とする請求項３に記載の生産計画立案支援装置。
【請求項５】
多品種かつ小ロット製品を大量に生産する製造業における受注前の生産計画立案業務を支援するための生産計画立案支援方法であって、
予め定めた品種毎の生産工程における製造仕様情報を取り込んで製造仕様データベースに格納するステップと、
製造仕様毎の製造負荷情報を取り込んで製造負荷データベースに格納するステップと、
製造仕様毎の製造工期情報を取り込んで製造工期データベースに格納するステップと、
生産計画作成者により設定された品種毎納期毎の需要予測量に、前記製造仕様データベースから読み出した品種と製造仕様との紐付関係を表す製造仕様情報を掛け合わせることにより、製造仕様毎納期毎の需要予測量を算出し、前記製造工期データベースから読み出した製造仕様毎の製造工期だけ遡ることにより、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量を算出する製造要求情報生成ステップと、
生産計画作成者により設定された生産計画立案指針に基づいて、前記製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量をできるだけ満たし、生産計画作成者により設定された生産工程の生産能力値を上回らないように、かつ生産工程での生産性が最大となるように、製造仕様毎製造着手期毎の生産量を生産計画として作成する生産計画作成ステップと、
前記製造仕様毎製造着手期毎の生産計画を取り込んで生産計画データベースに格納するステップと、
前記生産計画データベースから読み出した生産計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される生産計画表示修正ステップと、
前記生産計画データベースから読み出した製造仕様毎製造着手期毎の生産計画から、製造仕様毎の製造工期だけ時間を下ることにより、製造仕様毎納期毎の受注計画を作成し、前記製造仕様毎納期毎の受注計画に、前記製造仕様情報を掛け合わせることにより、品種毎納期毎の受注量を受注計画として作成する受注計画作成ステップと、
前記品種毎納期毎の受注計画を取り込んで受注計画データベースに格納するステップと、
前記受注計画データベースから読み出した受注計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される受注計画表示修正ステップと、からなることを特徴とする生産計画立案支援方法。
【請求項６】
多品種かつ小ロット製品を大量に生産する製造業における受注前の生産計画立案業務の支援処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
予め定めた品種毎の生産工程における製造仕様情報を取り込んで格納する製造仕様データベースと、
製造仕様毎の製造負荷情報を取り込んで格納する製造負荷データベースと、
製造仕様毎の製造工期情報を取り込んで格納する製造工期データベースと、
品種毎納期毎の需要予測量を設定する需要予測情報設定手段と、
前記設定された品種毎納期毎の需要予測量に、前記製造仕様データベースから読み出した品種と製造仕様との紐付関係を表す製造仕様情報を掛け合わせることにより、製造仕様毎納期毎の需要予測量を算出し、前記製造工期データベースから読み出した製造仕様毎の製造工期だけ遡ることにより、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量を算出する製造要求情報生成手段と、
生産計画立案時の指針を設定する立案指針設定手段と、
生産工程の生産能力値を設定する生産能力情報設定手段と、
前記設定された生産計画立案指針に基づいて、前記製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量をできるだけ満たし、前記設定された生産能力値を上回らないように、かつ生産工程での生産性が最大となるように、製造仕様毎製造着手期毎の生産量を生産計画として作成する生産計画作成手段と、
前記製造仕様毎製造着手期毎の生産計画を取り込んで格納する生産計画データベースと、
前記生産計画データベースから読み出した生産計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される生産計画表示修正手段と、
前記生産計画データベースから読み出した製造仕様毎製造着手期毎の生産計画から、製造仕様毎の製造工期だけ時間を下ることにより、製造仕様毎納期毎の受注計画を作成し、前記製造仕様毎納期毎の受注計画に、前記製造仕様情報を掛け合わせることにより、品種毎納期毎の受注量を受注計画として作成する受注計画作成手段と、
前記品種毎納期毎の受注計画を取り込んで格納する受注計画データベースと、
前記受注計画データベースから読み出した受注計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される受注計画表示修正手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多様かつ小ロット製品を大量に生産するプロセスを持つ製造業における受注前の長期生産計画立案業務を支援する生産計画立案支援装置、方法、プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば鉄鋼製造業のような製造業においては、製品の規格やサイズ等が極めて多岐に渡る上、顧客での製品使用予定に合わせた納期遵守と納期短縮の要求が強くなっている。一方、製造工程においては、大量生産による生産性向上の観点から製鋼設備における製品の化学的成分等の製造仕様が同一の注文を複数まとめてロット単位で生産することが求められている。
【０００３】
しかしながら、製造工程は製鋼、圧延、精整、出荷等、複数の製造設備にて行われ、それぞれの製造設備での最適なロット条件は異なる。従って、ある製造設備でのロットの生産性の追求が他の製造設備の生産性を低下させたり、上流工程でのロットまとめが下流工程での製造負荷集中につながり仕掛増や製造工期増を引き起こしたりする等、製造工程間でのトレードオフを考慮したロットを作成することが求められる。また、ロットを作るための先作りは余分な製品在庫や、それに応じた工期増を引き起こすこととなる。
【０００４】
これに対し、鉄鋼業では、例えば以下のような受注、生産管理を行っている。営業部門にて受注前の計画業務に応じた期間（例えば半年、四半期）を対象に品種毎の需要予測を立て、生産能力検証を行い、問題があれば、販売面での対策、もしくは製鉄所における生産面での対策を検討し、実行していく。一方、顧客からの注文の引合いを受けた後は、注文の製造仕様、納期等に基づいて受注可否や必要に応じて納期交渉を行った上で、受注を確定し、製造部門である製鉄所への製造指示を行う。製鉄所では、営業部門から指示のあった注文のサイズや量、納期、規格等の注文情報に基づき、更に詳細な製造仕様を検討する。製造仕様に基づき、納期や製造工期、製造工程での生産性等を考慮しつつ各製造設備の製造ロットとその製造タイミングを計画し、生産指示を出す。
【０００５】
このように受注前や受注段階で需要と生産能力とのマッチングを図っているものの、先述したような製造工程の複雑さと多品種かつ小ロット注文を大量に取り扱う複雑さとが相まって、受注前や受注段階で各製造設備でのロットのまとまり具合や製造負荷まで考慮した生産計画の立案や評価を適切に行うことは難しいのが現状である。また、注文情報が製鉄所に指示された後、つまり納期が確定した後では、製造着手タイミングの決定が重要な計画要素となるが、先にも述べたようにロットをまとめるためには先作りによる在庫増を許容する必要があり、また、上流工程での生産性を優先してロットをまとめると下流工程の製造負荷が集中する等、製造着手タイミングの調整だけでは抜本的な生産性の向上、工期短縮及び在庫削減を図ることには限界があるという問題がある。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、余剰製品を在庫として持つ生産プロセスにより生産される製品の受注交渉を支援する受注交渉支援方法において、製品の注文の検討に際して、受注前に余剰製品の充当及び余剰製品の発生を考慮して生産計画のシミュレーションを行い、更に注文条件を所定の範囲で変更した場合についても同様のデータ処理を行うことにより、需要家の注文条件に見合った生産計画及びその代替案の立案と、製造コスト等を適正に反映した受注条件を提示する方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、座席予約方式の納期回答方式に関し、引当数と座席を紐付けにすることなく請期枠に積み込むことで、受注変更があった場合の部品座席への引当替えを速やかに行う方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２４２８１６号公報
【特許文献２】特開２００４−３５５３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術は、新規注文の引合いがあった時に、当該新規注文を余剰製品及び既受注注文の製造スケジュールに反映させる方法であり、当該新規注文の引合い後に引合いがあった注文の情報は考慮されていないため、当該新規注文を実際に製造する際の製造ロットや製造負荷を考慮することができないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の技術は、製品単位で請期枠への積み込み可否をチェックし納期回答するものであり、受注前に生産計画を製品単位で立案することが困難な多品種かつ複雑な生産プロセスを持つ鉄鋼業には適用しにくいという問題があった。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するものであり、複数の品種の製品を、複数の製造設備で構成される製造工程での加工を経て製造する製造業において、注文の納入時期の精度向上、及び製造工程でのスループットの向上及び在庫削減のために、需要予測と製造ロットも含めた生産能力の整合性をとった品種別生産計画を受注前に予め立案し、両者のミスマッチがあった場合にはその対策を事前に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の生産計画立案支援装置は、多品種かつ小ロット製品を大量に生産する製造業における受注前の生産計画立案業務を支援するための生産計画立案支援装置であって、
予め定めた品種毎の生産工程における製造仕様情報を取り込んで格納する製造仕様データベースと、
製造仕様毎の製造負荷情報を取り込んで格納する製造負荷データベースと、
製造仕様毎の製造工期情報を取り込んで格納する製造工期データベースと、
品種毎納期毎の需要予測量を設定する需要予測情報設定部と、
前記設定された品種毎納期毎の需要予測量に、前記製造仕様データベースから読み出した品種と製造仕様との紐付関係を表す製造仕様情報を掛け合わせることにより、製造仕様毎納期毎の需要予測量を算出し、前記製造工期データベースから読み出した製造仕様毎の製造工期だけ遡ることにより、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量を算出する製造要求情報生成部と、
生産計画立案時の指針を設定する立案指針設定部と、
生産工程の生産能力値を設定する生産能力情報設定部と、
前記設定された生産計画立案指針に基づいて、前記製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量をできるだけ満たし、前記設定された生産能力値を上回らないように、かつ生産工程での生産性が最大となるように、製造仕様毎製造着手期毎の生産量を生産計画として作成する生産計画作成部と、
前記製造仕様毎製造着手期毎の生産計画を取り込んで格納する生産計画データベースと、
前記生産計画データベースから読み出した生産計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される生産計画表示修正部と、
前記生産計画データベースから読み出した製造仕様毎製造着手期毎の生産計画から、製造仕様毎の製造工期だけ時間を下ることにより、製造仕様毎納期毎の受注計画を作成し、前記製造仕様毎納期毎の受注計画に、前記製造仕様情報を掛け合わせることにより、品種毎納期毎の受注量を受注計画として作成する受注計画作成部と、
前記品種毎納期毎の受注計画を取り込んで格納する受注計画データベースと、
前記受注計画データベースから読み出した受注計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される受注計画表示修正部と、を備えることを特徴とする。
本発明の生産計画立案支援方法は、多品種かつ小ロット製品を大量に生産する製造業における受注前の生産計画立案業務を支援するための生産計画立案支援方法であって、
予め定めた品種毎の生産工程における製造仕様情報を取り込んで製造仕様データベースに格納するステップと、
製造仕様毎の製造負荷情報を取り込んで製造負荷データベースに格納するステップと、
製造仕様毎の製造工期情報を取り込んで製造工期データベースに格納するステップと、
生産計画作成者により設定された品種毎納期毎の需要予測量に、前記製造仕様データベースから読み出した品種と製造仕様との紐付関係を表す製造仕様情報を掛け合わせることにより、製造仕様毎納期毎の需要予測量を算出し、前記製造工期データベースから読み出した製造仕様毎の製造工期だけ遡ることにより、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量を算出する製造要求情報生成ステップと、
生産計画作成者により設定された生産計画立案指針に基づいて、前記製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量をできるだけ満たし、生産計画作成者により設定された生産工程の生産能力値を上回らないように、かつ生産工程での生産性が最大となるように、製造仕様毎製造着手期毎の生産量を生産計画として作成する生産計画作成ステップと、
前記製造仕様毎製造着手期毎の生産計画を取り込んで生産計画データベースに格納するステップと、
前記生産計画データベースから読み出した生産計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される生産計画表示修正ステップと、
前記生産計画データベースから読み出した製造仕様毎製造着手期毎の生産計画から、製造仕様毎の製造工期だけ時間を下ることにより、製造仕様毎納期毎の受注計画を作成し、前記製造仕様毎納期毎の受注計画に、前記製造仕様情報を掛け合わせることにより、品種毎納期毎の受注量を受注計画として作成する受注計画作成ステップと、
前記品種毎納期毎の受注計画を取り込んで受注計画データベースに格納するステップと、
前記受注計画データベースから読み出した受注計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される受注計画表示修正ステップと、からなることを特徴とする。
本発明のプログラムは、多品種かつ小ロット製品を大量に生産する製造業における受注前の生産計画立案業務の支援処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
予め定めた品種毎の生産工程における製造仕様情報を取り込んで格納する製造仕様データベースと、
製造仕様毎の製造負荷情報を取り込んで格納する製造負荷データベースと、
製造仕様毎の製造工期情報を取り込んで格納する製造工期データベースと、
品種毎納期毎の需要予測量を設定する需要予測情報設定手段と、
前記設定された品種毎納期毎の需要予測量に、前記製造仕様データベースから読み出した品種と製造仕様との紐付関係を表す製造仕様情報を掛け合わせることにより、製造仕様毎納期毎の需要予測量を算出し、前記製造工期データベースから読み出した製造仕様毎の製造工期だけ遡ることにより、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量を算出する製造要求情報生成手段と、
生産計画立案時の指針を設定する立案指針設定手段と、
生産工程の生産能力値を設定する生産能力情報設定手段と、
前記設定された生産計画立案指針に基づいて、前記製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量をできるだけ満たし、前記設定された生産能力値を上回らないように、かつ生産工程での生産性が最大となるように、製造仕様毎製造着手期毎の生産量を生産計画として作成する生産計画作成手段と、
前記製造仕様毎製造着手期毎の生産計画を取り込んで格納する生産計画データベースと、
前記生産計画データベースから読み出した生産計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される生産計画表示修正手段と、
前記生産計画データベースから読み出した製造仕様毎製造着手期毎の生産計画から、製造仕様毎の製造工期だけ時間を下ることにより、製造仕様毎納期毎の受注計画を作成し、前記製造仕様毎納期毎の受注計画に、前記製造仕様情報を掛け合わせることにより、品種毎納期毎の受注量を受注計画として作成する受注計画作成手段と、
前記品種毎納期毎の受注計画を取り込んで格納する受注計画データベースと、
前記受注計画データベースから読み出した受注計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される受注計画表示修正手段としてコンピュータを機能させる。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明のプログラムを格納したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、需要予測と過去の製造実績に基づいて、販売、製造上の評価指標、及び制約条件を考慮して品種別生産計画を立案するようにした。これにより、多品種かつ小ロット製品を大量に生産する鉄鋼プロセスの生産計画を、顧客と製造双方のニーズを考慮して受注前に予め立案することが可能となり、納期上の課題がある場合には販売対策や生産対策等を早めに行うことができ、結果として顧客への製品納入精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
まず、図３を参照して、鉄鋼業における代表的な製品である厚鋼板（厚板）の製造プロセスの概略構成の一例を説明する。図３において、矢印は仕掛かり品の流れを示す。
【００１５】
転炉１０１では高温溶融状態の鉄鋼中間製品（溶鋼）の化学的成分である出鋼成分を例えば約３００［ton］単位で調整し、溶鋼鍋に出鋼する。この転炉１０１での出鋼単位をチャージと呼ぶ。
【００１６】
連続鋳造設備１０２では転炉１０１で製造された溶鋼を複数チャージ分連続して鋳造し、その後規定の長さに切断することで、例えば約２０［ton］単位のスラブと呼ばれる板状の中間製品を製造する。この連続鋳造設備１０２での一連の製造単位をキャストと呼ぶ。製造仕様にもよるが概ね８〜１２チャージを１キャストとして製造する。
【００１７】
圧延設備１０３ではスラブを加熱後、所定の厚みや幅まで成形する。精整（切断）設備１０４では注文仕様のサイズまで切断を、精整（矯正）設備１０５では形状等の品質を確保するための矯正を、精整（手入）設備１０６では品質確保のための手入れを行い、すべての処理を終えた製品は倉庫１０７に配置される。なお、注文仕様のサイズまで切断された製品をプレートと呼ぶ。
【００１８】
厚板製造プロセスの各製造設備での代表的な最小製造ロットの大きさ（単位）の例を表１に示す。当例においては転炉１０１では最終製品（倉庫での最小製造ロット）の大きさ３［ton］の約１００倍の大きさを、連続鋳造設備１０２では最終製品の約８００倍の大きさを最小製造ロット単位として製造することが生産性や歩留の観点で必要である。
【００１９】
【表１】
2010122902.tif 000003
【００２０】
しかし、転炉や連続鋳造機の生産性や歩留を優先し、納期が先の注文までを先作りし製造ロットを大きくすると、製品在庫が増えてしまうという問題がある。また、精整設備１０４〜１０６の製造負荷を考慮せずに転炉や連続鋳造機の製造ロットを大きくすると、製造負荷集中による仕掛増、製造工期増へ繋がることとなる。すなわち、各製造装置における製造負荷を平準することも重要である。
【００２１】
このように製造ロットの拡大と製造負荷の平準化という相反する課題を両立するように、製造着手タイミングである連続鋳造機の生産計画を立案することが重要であるが、納期が固定された後での製造着手タイミングの調整は製造完了タイミングのばらつきに繋がるため、顧客への納入までの工期を短縮する際のネックとなる。
【００２２】
本発明の狙いは、注文の納入時期の精度向上、及び製造工程でのスループットの向上及び在庫削減のために、需要予測と製造ロットも含めた生産能力の整合性をとった品種別生産計画を受注前に予め立案し、両者のミスマッチがあった場合にはその対策を事前に行えるようにすることである。
【００２３】
この課題を解決するために、本発明は、品種別の需要予測情報、納期別の需要予測情報、及び生産工程の稼動予定情報に基づいて、品種別の生産計画を立案し、需要量と生産能力との整合性を評価する。すなわち、本発明では、需要予測と生産能力情報に基づいて、製造ロットの拡大や製造負荷平準化といった生産プロセスが満たすべき要件を満たす品種別生産計画を受注前に予め立案する。そして、生産性や納期遵守度等を定量的に評価し、問題の所在を明らかにできるようにする。
【００２４】
図１に、本実施形態に係る生産計画作成支援装置の概略構成を示す。生産計画作成に必要な情報は製造仕様データベースＤ１、製造負荷データベースＤ２、製造工期データベースＤ３に格納しておく。これらのデータベースを以下に説明する。
【００２５】
製造仕様データベースＤ１には、需要予測をする単位である品種毎の生産ラインでの製造仕様を過去の製造実績データに基づいて算出した結果（製造仕様情報）が取り込まれて格納、保持されている。製造仕様としては、生産計画作成時に評価すべき項目を考慮する。鉄鋼業を例とする本実施形態では、製造仕様データベースＤ１の製造仕様は、製鋼工程での出鋼成分と圧延工程以降の各工程の製造負荷を要素として持つ。
【００２６】
製造負荷データベースＤ２には、製造仕様毎の各製造工程での製造負荷を過去の製造実績データに基づいて算出した結果（製造負荷情報）が取り込まれて格納、保持されている。製造工程は、生産計画作成時に製造負荷を考慮すべき製造工程を考慮する。
【００２７】
製造工期データベースＤ３には、製造仕様毎の製造工期を過去の製造実績データに基づいて算出した結果（製造工期情報）が取り込まれて格納、保持されている。
【００２８】
需要予測情報設定部１では、計画作成者が過去の需要実績や需要家からの数量見通し情報等に基づいて品種毎納期毎の需要予測量を予測し、設定する。
【００２９】
製造要求情報生成部２では、需要予測情報設定部１で設定された品種毎納期毎の需要予測量に、製造仕様データベースＤ１から読み出した品種と製造仕様との紐付関係を表す製造仕様情報を掛け合わせることにより、製造仕様毎納期毎の需要予測量を算出し、製造工期データベースＤ３から読み出した製造仕様毎の製造工期だけ遡ることにより、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量を算出する。
【００３０】
立案指針設定部３は、計画作成者が生産計画立案時の指針を設定する。また、生産能力情報設定部４では、計画作成者が生産工程の生産能力値を設定する。
【００３１】
生産計画作成部５は、立案指針設定部３で設定された生産計画立案指針に基づいて、製造仕様毎製造着手期毎の製造要求量をできるだけ満たし、生産能力情報設定部４で設定された生産能力値を上回らないように、かつ生産工程での生産性が最大となるように、製造仕様毎製造着手期毎の生産量を生産計画として立案する。
【００３２】
生産計画データベースＤ４は、生産計画作成部５で作成された製造仕様毎製造着手期毎の生産計画を取り込んで格納する。
【００３３】
生産計画表示修正部６は、生産計画データベースＤ４から読み出した生産計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される。
【００３４】
受注計画作成部７は、生産計画データベースＤ４から読み出した製造仕様毎製造着手期毎の生産計画から、製造仕様毎の製造工期だけ時間を下ることにより、製造仕様毎納期毎の受注計画を作成し、製造仕様毎納期毎の受注計画に、製造仕様情報を掛け合わせることにより、品種毎納期毎の受注量を受注計画として作成する。
【００３５】
受注計画データベースＤ５は、受注計画作成部７で作成された品種毎納期毎の受注計画を取り込んで格納する。
【００３６】
受注計画表示修正部８は、受注計画データベースＤ５から読み出した受注計画を表示し、必要に応じて修正値が入力される。
【００３７】
図２には、本実施形態に係る生産計画立案支援装置による生産計画の作成手順の概略を示す。生産計画作成者は、品種毎納期毎の需要予測量を需要予測情報設定部１より入力し、設定する（図２のステップＳ１）。
【００３８】
製造要求情報生成部２は、需要予測情報設定部１によって設定された品種毎納期毎の需要予測量と、製造仕様データベースＤ１から読み出された品種毎の製造仕様と、製造工期データベースＤ３から読み出された製造仕様毎の製造工期情報に基づいて、製造仕様毎の要求量を算出する（図２のステップＳ２）。
【００３９】
生産計画作成者は、製造ロットの大きさや製造負荷平準化度、納期遵守度等の生産計画立案上の評価指標に対する立案指針を立案指針設定部３より入力し、設定する（図２のステップＳ３）。また、生産計画作成者は、製造設備の生産能力上限値や計画立案期間における各製造設備の稼動計画等の生産能力情報を生産能力情報設定部４より入力し、設定する（図２のステップＳ４）。
【００４０】
そして、生産計画作成部５は、製造要求情報生成部２で生成された製造要求情報、立案指針設定部３で設定された立案指針、生産能力情報設定部４で設定された生産能力情報、及び製造負荷データベースＤ２から読み出した製造仕様毎の製造負荷情報に基づいて、製造仕様毎の期間毎の生産量を算出する（図２のステップＳ５）。
【００４１】
生産計画表示修正部６は、立案された生産計画をディスプレイ等の表示装置に表示するとともに、生産計画作成者は、表示された計画を評価し、必要に応じて修正し、確定する（図２のステップＳ６）。生産計画立案者は、表示された生産計画を評価し（図２のステップＳ７）、再立案が必要であると判断した場合、立案指針設定ステップ（図２のステップＳ３）に戻る。
【００４２】
再立案が不要であると判断した場合、受注計画作成部７は、製造仕様データベースＤ１から読み込んだ製造仕様情報、製造工期データベースＤ３から読み込んだ製造工期情報、及び生産計画データベースＤ４から読み込んだ生産計画情報とに基づいて、品種毎の受注計画を作成する（図２のステップ８）。
【００４３】
受注計画表示修正部８は、ディスプレイ等の表示装置に受注計画を表示するとともに、生産計画作成者は、表示された計画を評価し、必要に応じて修正し、確定する（図２のステップＳ９）。
【実施例】
【００４４】
次に、生産計画作成の実施例について説明する。生産計画作成者は、キーボード、電子ファイル用ドライブ、及びネットワークＩ／Ｏ等の情報入力手段を備える需要予測情報設定部１より、品種ｎ、期間ｊを納期とする需要予測量ｓref_nj［ton］を設定する。本実施例での数値を表２に示す。
【００４５】
【表２】
2010122902.tif 000004
【００４６】
次に、製造要求情報生成部２は、製造仕様データベースＤ１から読み出した品種ｎと製造仕様ｉとの関係を表す製造仕様ＲＡＴＩＯ＿Ｎinを用いて、品種別需要予測量を製造仕様ｉ、期間ｊを納期とする製造仕様別需要予測量ｘeref_ij［ton］に変換する。式（１）に変換式を示す。
【００４７】
【数１】
2010122902.tif 000005
【００４８】
本実施例での製造仕様ＲＡＴＩＯ＿Ｎinを表３に示す。
【００４９】
【表３】
2010122902.tif 000006
【００５０】
式（２）は、製造仕様ｉ、期間ｊの出鋼量目標ｘsref_ijと製造仕様別需要予測量ｘeref_ijとを関係付ける製造工期モデルである。
【００５１】
【数２】
2010122902.tif 000007
【００５２】
ここで、ｆi(βi)は製造仕様iの製造工期であり、βiは製造仕様ｉの荷揃達成率の狙い値である。ｆi(βi)は、製造仕様における製造フローや過去の製造工期実績等を用いてモデル化しておく。なお、本実施例での製造仕様毎の製造工期は、簡単のためすべて３期とした。
【００５３】
出鋼成分ｍ、期間ｊの出鋼量ｚ_mjは、式（３）のように製造仕様ｉ、期間ｊの出鋼計画量ｘs_ijに、製造仕様ｉ、出鋼成分ｍの構成比ＲＡＴＩＯ＿Ｃimを掛けたものとして表される。ここで、ＲＡＴＩＯ＿Ｃimは、製造仕様ｉ、出鋼成分ｍの構成比［-］であり、製造仕様ｉの出鋼成分がｍであるときにＲＡＴＩＯ＿Ｃim＝１となり、それ以外のときにＲＡＴＩＯ＿Ｃim＝０となる。なお、製造仕様ｉに複数の出鋼成分が含まれる場合は０＜ＲＡＴＩＯ＿Ｃim＜１となる。本実施例での数値例を表４に示す。
【００５４】
【数３】
2010122902.tif 000008
【００５５】
【表４】
2010122902.tif 000009
【００５６】
式（４）は、製造設備ｋ、期間ｊでの処理量ｙ_kjに対する制約を表すものであり、設備の最大処理能力と稼動予定に基づいて設定される製造上の制約条件である。ここで、ｙ_kj_maxは製造設備ｋ、期間ｊの処理量上限値［ton］、Δｙ_kjは製造設備ｋ、期間ｊでの処理量上限値を超過した処理量［ton］を、ＣＡＰ_kは製造設備ｋの設備上の処理量上限値［ton］を、そしてＯＰＲ_kjは製造設備ｋの期間ｊにおける稼動予定率［%］を表すものである。超過処理量Δｙ_kjが正の場合はその分仕掛となり、工期が長くなることとなる。本実施例での処理量上限値ｙ_kj_maxの数値を表５に示す。処理量上限値ｙ_kj_maxは生産能力情報設定部４より設定される。
【００５７】
【数４】
2010122902.tif 000010
【００５８】
【表５】
2010122902.tif 000011
【００５９】
式（５）は、製造設備ｋ、期間ｊでの処理量ｙ_kjは製造仕様別出鋼計画量ｘs_ijに製造仕様ｉ、製造設備ｋの発生率を掛けたものの全製造仕様の和であることを表すものである。ここで、ＲＡＴＩＯ＿Ｏ_ikは製造仕様ｉ、製造設備ｋの発生率［-］であり、製造負荷データベースＤ２より読み出してセットされる。Ｉは製造仕様数である。本実施例での発生率の数値を表６に示す。
【００６０】
【数５】
2010122902.tif 000012
【００６１】
【表６】
2010122902.tif 000013
【００６２】
式（６）は、製造仕様ｉ、期間ｊの出鋼計画量ｘs_ijと、製造仕様ｉ、期間ｊの出鋼計画量のうち、出鋼要望日がｒである注文量ｘs_irjとの関係を表す式である。
【００６３】
【数６】
2010122902.tif 000014
【００６４】
式（７）は、出鋼成分ｍ、期間ｊの出鋼量ｚ_mjが出鋼成分ｍの出鋼単位ＬＯＴ＿ＳＩＺＥmの整数倍となることを指向する評価指標である。ここで、δ_mjは０以上の整数、Ｍは出鋼成分数である。本実施例では、ＬＯＴ＿ＳＩＺＥmはすべて２,４００［ton］とした。
【００６５】
【数７】
2010122902.tif 000015
【００６６】
式（８）は、製造設備ｋ、期間ｊでの処理量上限値を超過した処理量Δｙ_kjを最小化することにより、製造設備ｋにおける仕掛の最小化を指向する評価指標である。
【００６７】
【数８】
2010122902.tif 000016
【００６８】
式（９）は、圧延設備１０３の処理計画量に対する生産枠の不足量の最小化を志向する評価指標である。
【００６９】
【数９】
2010122902.tif 000017
【００７０】
式（１０）は、出鋼要望日と出鋼計画日とのずれの最小化を指向する評価指標である。
【００７１】
【数１０】
2010122902.tif 000018
【００７２】
評価指標（７）〜（１０）の重み付き線形和を取るとそれぞれの評価指標のバランスを取った総合評価指標（１１）を得る。ここで、ｗ1，ｗ2，ｗ3，ｗ4はそれぞれ、出鋼成分まとめ不足度、製造設備処理量超過度、圧延量不足度、及び出鋼要望日に対するずれに対する相対的な評価重みであり、立案指針設定部３より生産枠立案時の戦略に従って設定される。
【００７３】
【数１１】
2010122902.tif 000019
【００７４】
以上まとめると、生産計画作成部５は、式（１）〜（６）を満たし、総合評価指標（１１）を最小とするような、製造仕様別出鋼計画量ｘs_ijを算出する。すなわち、製鋼工程での出鋼成分毎期間毎の生産量が予め出鋼成分毎に定めた最小単位の整数倍にできるだけ近く、かつ圧延工程の処理計画量に対する生産枠の不足量ができるだけ小さく、かつ圧延工程以降の生産負荷が生産能力以内となり、かつ出鋼成分毎の生産要求期間からのずれができるだけ小さくなるように、製造仕様毎期間毎の生産計画を予め定めた期間分作成する。本実施例における製造仕様別出鋼計画量ｘs_ijを表７に示す。
【００７５】
【表７】
2010122902.tif 000020
【００７６】
製造仕様別出鋼計画量ｘs_ijが求まれば、式（５）を用いて製造設備別処理量ｙ_kj［ton］を、式（３）を用いて出鋼成分別出鋼量ｚ_mjを算出することができる。また、式（１２）を用いて、出荷計画量ｘe_ijを算出する。
【００７７】
【数１２】
2010122902.tif 000021
【００７８】
なお、製造仕様別出鋼計画量ｘs_ijの算出にあたっては市販の数理計画法のソルバー等を適宜用いればよい。本実施例における製造設備別処理量ｙ_kjを表８に、出鋼成分別出鋼量ｚ_mjを表９に、製造仕様別出荷計画量ｘe_ijを表１０に示す。
【００７９】
【表８】
2010122902.tif 000022
【００８０】
【表９】
2010122902.tif 000023
【００８１】
【表１０】
2010122902.tif 000024
【００８２】
次に、製造仕様別出鋼計画量ｘs_ijから品種ｎ、期間ｊの出荷計画量Ｓe_njを算出する方法について説明する。
【００８３】
製造仕様別出鋼計画量ｘs_ij算出時には、式（６）の関係から、出鋼要望日別の出鋼計画量ｘs_irjも同時に算出される。製造工期モデルｆi(βi)を用いて、製造仕様ｉ、納期がｒである注文の期間ｊにおける出荷計画量ｘe_irjを式（１３）により算出する。
【００８４】
【数１３】
2010122902.tif 000025
【００８５】
次に、製造仕様毎の出荷計画量ｘe_irjがどの品種の出荷に相当するかを関係付ける納期別の紐付けマトリクスを算出する。まず、納期毎の需要量（出荷要望量）に、品種と製造仕様との紐付けマトリクスＲＡＴＩＯ＿Ｎinを掛け合わせることにより、出荷日毎に、製造仕様と品種との紐付け関係式（１４）を得る。
【００８６】
【数１４】
2010122902.tif 000026
【００８７】
そして、式（１５）に示すように、紐付け関係式（１４）を製造仕様毎に正規化することで、納期別の紐付けマトリクスを算出する。
【００８８】
【数１５】
2010122902.tif 000027
【００８９】
そして、式（１６）を用いて、品種毎の出荷計画量Ｓe_njを算出する。
【００９０】
【数１６】
2010122902.tif 000028
【００９１】
本実施例における品種毎の出荷計画量を表１１に示す。
【００９２】
【表１１】
2010122902.tif 000029
【００９３】
表８より、出鋼、圧延の能力を最大限活用しつつ、精整設備の能力を超えない計画が立案できていることがわかる。また、表９より、同一出鋼成分の出鋼量がチャージの単位（３００［ton］）となっていることがわかる。また、表２、表１１より、品種毎に納期に遅れることなく計画が立案できていることがわかる。
【００９４】
本発明の目的は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵもしくはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００９５】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９６】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００９７】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９８】
更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態に係る生産計画立案支援装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る生産計画立案支援装置による生産計画の作成手順の概略を示すフローチャートである。
【図３】鉄鋼業における厚板製造工程の一例の概略図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  需要予測情報設定部
２  製造予測情報生成部
３  立案指針設定部
４  生産能力情報設定部
５  生産計画作成部
６  生産計画表示修正部
７  受注計画作成部
８  生産計画表示修正部
１０１  転炉
１０２  連続鋳造
１０３  圧延
１０４  精整（切断）
１０５  精整（矯正）
１０６  精整（手入）
１０７  倉庫
Ｄ１  製造仕様データベース
Ｄ２  製造負荷データベース
Ｄ３  製造工期データベース
Ｄ４  生産計画データベース
Ｄ５  受注計画データベース
【図１】
2010122902.tif 000030
【図２】
2010122902.tif 000031
【図３】
2010122902.tif 000032