(57)【要約】【課題】複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流について、スペースコストと作業コストの最適化を図ることである。【解決手段】物流最適化支援システム１０のＣＰＵ１２は、物流工程を配置し、部品箱を保管する棚の配置スペースと、棚と棚との間の通路のスペースとを求めてスペースコストを算出するスペースコスト算出モジュール５８と、各部品箱を棚から出し入れ配置する作業時間である全荷役仕事時間と、各部品箱を運搬するために荷運び車両が走行する時間である全走行時間とを求めて作業コストを算出する作業コスト算出モジュール６０と、スペースコストと作業コストとについて供給頻度との関係を求め、全コストを最小にする供給頻度を求めるコスト最適化モジュール６２とを含んで構成される。【選択図】図１
2010061260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流の最適化を支援するコンピュータを用いた物流最適化支援システムであって、
１日の稼動時間と製品生産台数と生産タクトに関する生産マスタ情報と、１日の製品生産台数について製品種別ごとの台数に関する生産種別マスタ情報と、製品種別ごとに、１台の製品の生産に引き当てられる各部品の消費箱数に関する引当リスト情報と、各部品ごとに、その部品の箱を各物流工程に設けられる部品保管用の棚に出し入れ配置する１箱当りの荷役作業時間である箱単位荷役作業時間に関する物流作業マスタ情報と、を記憶する記憶装置と、
生産計画に基いて、１日に各物流工程を流れる各部品の箱数である流通箱数を算出し、各部品の箱単位荷役時間を用いて、１日の全部品についての総流通箱数を棚に出し入れ配置する１日の全荷役仕事時間を算出する手段と、
総流通箱数を１日当り任意の供給頻度で供給するときに、供給頻度の増加に応じて、各流通工程の間を走行して各部品の流通箱数を運搬するための荷運び車両の１日の全走行時間が増加する関係に基いて、荷運び車両の１日の全走行時間と供給頻度との関係を算出する全走行時間算出手段と、
１日の全荷役仕事時間と荷運び車両の１日の全走行時間との和を作業コストとして、全作業コストと供給頻度との関係を算出する作業コスト算出手段と、
総流通箱数を１日当り任意の供給頻度で供給するときに、供給頻度の増加に応じて、各供給回当りの各部品の流通箱数と荷運び車両の走行頻度が減少し、各物流工程における各部品の棚の床設置面積である棚設置スペースと、各物流工程に設けられる荷運び車両の通過用の通路スペースとが減少する関係に基いて、全物流工程のスペースコストと供給頻度との関係を算出するスペースコスト算出手段と、
作業コストとスペースコストとを合算した全コストと供給頻度の関係を求め、全コストが最小となる供給頻度を最適供給頻度として算出するコスト最適化手段と、
を備えることを特徴とする物流最適化支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の物流最適化支援システムにおいて、
コンピュータの図形操作アプリケーションを用いて、コンピュータ画面上で、物流領域に、各部品ごとに予め設定された物流フローに従った各物流工程の配置位置を仮決めし、各物流工程を物流フローに従って動線で結び、各動線の長さの総和である動線総和値を求め、各物流工程の配置位置を順次変更しながら動線総和値を求め直し、これを繰り返して、目標動線総和値となる動線を求めて各物流工程配置位置を設定し、この配置位置に基いて荷運び車両の供給動線を設定する供給動線設定手段を備え、
記憶装置は、物流作業マスタ情報として、荷運び車両の走行スピードを記憶し、
全走行時間算出手段は、供給動線の距離を荷運び車両の走行スピードで除して１供給回当りの走行時間を求め、これに供給頻度を乗じて１日の全走行時間として、１日の全走行時間と供給頻度との関係を求めることを特徴とする物流最適化支援システム。
【請求項３】
請求項１に記載の物流最適化支援システムにおいて、
各物流工程ごとに、予め設定される各部品の各供給回ごとの流通箱数に基いてその物流工程への入庫箱数を算出し、生産計画の製品種別の生産順序と引当リスト情報とに基いてその物流工程からの出庫箱数を算出し、入庫箱数と出庫箱数との差である在庫箱数を各供給回ごとに求め、１日における在庫箱数の最大値である最大在庫箱数を求める手段を備え、
記憶装置は、部品リスト情報として各部品の１箱の寸法と重量に関する情報を記憶し、
スペースコスト算出手段は、
各部品の各流通工程ごとの最大在庫箱数と、部品リスト情報とに基いて、各物流工程における各部品用の棚設置スペースを求める手段を有することを特徴とする物流最適化支援システム。
【請求項４】
請求項１に記載の物流最適化支援システムにおいて、
記憶装置は、物流作業マスタ情報として、荷運び車両の１回の運搬可能箱数と走行スピードと荷運び車両の車幅とを記憶し、
予め設定される各供給回ごとの各部品の流通箱数を合計した各供給回ごとの合計流通箱数と、荷運び車両の１回の積載可能箱数とから、各供給回ごとの荷運び車両の必要台数を算出する手段を備え、
スペースコスト算出手段は、
予め設定される走行コースの組合せについて、各物流工程に設けられる通路を荷運び車両が同時に何台通過するかを求め、同時に通過する荷運び車両の最大通過台数と荷運び車両の車幅とに基いて、各物流工程の通路スペースを求めることを特徴とする物流最適化支援システム。
【請求項５】
請求項３に記載の物流最適化支援システムにおいて、
記憶装置は、部品リスト情報として、さらに、各部品の仕入先を記憶し、
複数の仕入先から各部品が搬入されて受入が行われるときに、予め設定される供給頻度の各供給回ごとに、各仕入先から搬入される入荷箱数の合計が平準化するように、各供給回について各仕入先ごとに入荷箱数を割り当てる箱数平準化手段と、
平準化された結果としての各供給回について各仕入先ごとに割り当てられた入荷箱数と、生産計画における製品種別の生産順序とに基いて、各部品の各供給回ごとの流通箱数を算出する手段と、
を備えることを特徴とする物流最適化支援システム。
【請求項６】
請求項５に記載の物流最適化支援システムにおいて、
記憶装置は、
各流通工程について、各供給回の間の生産の振れを吸収するために設定されるバッファ量としての製品生産サイクル数であるバッファ量マスタ情報を記憶し、
バッファ量と、生産タクトに基いて、各部品についての標準在庫時間を求め、１日の稼動時間を標準在庫時間で除して得られる供給頻度を予め設定される供給頻度とする手段を備えることを特徴とする物流最適化支援システム。
【請求項７】
請求項４に記載の物流最適化支援システムにおいて、
記憶装置は、走行コースとその走行コースが運搬を担当する部品の関係であるコース担当部品リスト情報を記憶し、
少なくとも１つの供給回について、供給先の生産ラインが複数あり、荷運び車両が複数台必要な場合に、コース担当部品リスト情報を用いながら各物流工程を経由して各供給先に至る各荷運び車両の走行コース組合せを仮選択し、荷運び車両の走行スピードを用いてその走行コース設定の下での全荷運び車両の１日についての全走行時間を求め、走行コース組合せ選択を順次変更しながら全走行時間を求め直し、これを繰り返して、目標全走行時間値となる走行コースの組合せを、予め設定される走行コースの組合せとする手段を備えることを特徴とする物流最適化支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物流最適化支援システムに係り、特に、複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流の最適化を支援する物流最適化支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物流センタ、倉庫、あるいは工場内の部品供給センタ等においては、部品、商品、製品等の物品を一時的に保管する棚等が設けられ、物品を受け入れたときはその物品を予め定められた棚に納めて入庫し、また、物品が必要になったときはその物品が納められている棚から取り出して出庫することが行われる。入庫は仕入先との関係があり、出庫は供給先との関係があり、これらの関係で物品が流動する。この物品の流動を効率よく管理することが必要である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、倉庫内の在庫レイアウト方法として、入出庫作業負荷を品番ごとに出し、それぞれの全体に対する割合％を出し、次に、全体に対する割合％の高い品番から順に、予め定めた割合％（例えば７５％）になるまで並べて、その品番の種類数（例えば９）を数え、その種類数に基いて倉庫内のエリア数(上記の例で９)を決め、倉庫内に通路も含めてエリアを配置することが述べられている。そして、倉庫内の出入口に近いエリアから順に、全ての品番を全体に対する割合％の高い順に、品番数がエリア数より多いときは折り返して順次割り当て、次に、各エリアの占有面積を出して、各エリアの占有面積の差が小さくなるように、割当てを順次変更して行くことで、頻度の高い品番を倉庫の出入口に近く配置できると述べられている。
【０００４】
特許文献２には、棚配置設計装置として、各物品を高さの順に並べ、頻度の高い物品から順に幅方向に並べて予め定めた棚幅まで並べたところでその棚における配置を終え、次の棚に並べ、全体の棚の数が決まれば、通路を含めて全部の棚を配置する倉庫の設計をし、動線を考えて棚番地を付け、出荷頻度順に棚番地を割り付けることが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、物流センタ等の設計支援装置として、対象となるセンタの工程、例えば、入荷、検品、保管、出荷等を入力し、これらの工程に関する物量情報を入力し、これらの工程に対応する作業システムの選択について推奨作業システムリストを用いて、例えば固定棚、自動倉庫、流動棚等の中から選択し、物流情報等を用いて選択された作業システムのサイズ等の仕様を計算し、これらに基いて作業システムのレイアウトを行なうことが述べられている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３５１２２号公報
【特許文献２】特開２００２−２９７７２３号公報
【特許文献３】特開平１０−４０２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術においては、予め想定される品番種類、出荷頻度、物量情報に基いて、倉庫等のレイアウトを検討している。例えば、工場の生産計画に対応して必要な部品を供給するには、部品の一時保管棚において、入庫量も出庫量も時々刻々変動するが、従来技術では安全側に棚を十分に用意することが多く、倉庫規模等の物流スペース等が肥大化する傾向にある。物流スペースが広がると、スペースコストが増大し、部品を出し入れし運搬する作業コストも増大する。従来技術に示されるように効率のよい棚配置の工夫によって物流スペースを抑制するとしても、部品の出し入れ運搬が頻繁に生じるときは、そのための通路をかなり広く取る必要が出てくることがあり、単純な棚配置の工夫では不十分である。
【０００８】
このように、複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流については、スペースコストと作業コストとを考慮することが必要であるが、従来技術では不十分である。
【０００９】
本発明の目的は、複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流について、スペースコストと作業コストの最適化を図ることを可能とする物流最適化支援システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る物流最適化支援システムは、複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流の最適化を支援するコンピュータを用いた物流最適化支援システムであって、１日の稼動時間と製品生産台数と生産タクトに関する生産マスタ情報と、１日の製品生産台数について製品種別ごとの台数に関する生産種別マスタ情報と、製品種別ごとに、１台の製品の生産に引き当てられる各部品の消費箱数に関する引当リスト情報と、各部品ごとに、その部品の箱を各物流工程に設けられる部品保管用の棚に出し入れ配置する１箱当りの荷役作業時間である箱単位荷役作業時間に関する物流作業マスタ情報と、を記憶する記憶装置と、生産計画に基いて、１日に各物流工程を流れる各部品の箱数である流通箱数を算出し、各部品の箱単位荷役時間を用いて、１日の全部品についての総流通箱数を棚に出し入れ配置する１日の全荷役仕事時間を算出する手段と、総流通箱数を１日当り任意の供給頻度で供給するときに、供給頻度の増加に応じて、各流通工程の間を走行して各部品の流通箱数を運搬するための荷運び車両の１日の全走行時間が増加する関係に基いて、荷運び車両の１日の全走行時間と供給頻度との関係を算出する全走行時間算出手段と、１日の全荷役仕事時間と荷運び車両の１日の全走行時間との和を作業コストとして、全作業コストと供給頻度との関係を算出する作業コスト算出手段と、総流通箱数を１日当り任意の供給頻度で供給するときに、供給頻度の増加に応じて、各供給回当りの各部品の流通箱数と荷運び車両の走行頻度が減少し、各物流工程における各部品の棚の床設置面積である棚設置スペースと、各物流工程に設けられる荷運び車両の通過用の通路スペースとが減少する関係に基いて、全物流工程のスペースコストと供給頻度との関係を算出するスペースコスト算出手段と、作業コストとスペースコストとを合算した全コストと供給頻度の関係を求め、全コストが最小となる供給頻度を最適供給頻度として算出するコスト最適化手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る物流最適化支援システムにおいて、コンピュータの図形操作アプリケーションを用いて、コンピュータ画面上で、物流領域に、各部品ごとに予め設定された物流フローに従った各物流工程の配置位置を仮決めし、各物流工程を物流フローに従って動線で結び、各動線の長さの総和である動線総和値を求め、各物流工程の配置位置を順次変更しながら動線総和値を求め直し、これを繰り返して、目標動線総和値となる動線を求めて各物流工程配置位置を設定し、この配置位置に基いて荷運び車両の供給動線を設定する供給動線設定手段を備え、記憶装置は、物流作業マスタ情報として、荷運び車両の走行スピードを記憶し、全走行時間算出手段は、供給動線の距離を荷運び車両の走行スピードで除して１供給回当りの走行時間を求め、これに供給頻度を乗じて１日の全走行時間として、１日の全走行時間と供給頻度との関係を求めることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る物流最適化支援システムにおいて、各物流工程ごとに、予め設定される各部品の各供給回ごとの流通箱数に基いてその物流工程への入庫箱数を算出し、生産計画の製品種別の生産順序と引当リスト情報とに基いてその物流工程からの出庫箱数を算出し、入庫箱数と出庫箱数との差である在庫箱数を各供給回ごとに求め、１日における在庫箱数の最大値である最大在庫箱数を求める手段を備え、記憶装置は、部品リスト情報として各部品の１箱の寸法と重量に関する情報を記憶し、スペースコスト算出手段は、各部品の各流通工程ごとの最大在庫箱数と、部品リスト情報とに基いて、各物流工程における各部品用の棚設置スペースを求める手段を有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る物流最適化支援システムにおいて、記憶装置は、物流作業マスタ情報として、荷運び車両の１回の運搬可能箱数と走行スピードと荷運び車両の車幅とを記憶し、予め設定される各供給回ごとの各部品の流通箱数を合計した各供給回ごとの合計流通箱数と、荷運び車両の１回の積載可能箱数とから、各供給回ごとの荷運び車両の必要台数を算出する手段を備え、スペースコスト算出手段は、予め設定される走行コースの組合せについて、各物流工程に設けられる通路を荷運び車両が同時に何台通過するかを求め、同時に通過する荷運び車両の最大通過台数と荷運び車両の車幅とに基いて、各物流工程の通路スペースを求めることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る物流最適化支援システムにおいて、記憶装置は、部品リスト情報として、さらに、各部品の仕入先を記憶し、複数の仕入先から各部品が搬入されて受入が行われるときに、予め設定される供給頻度の各供給回ごとに、各仕入先から搬入される入荷箱数の合計が平準化するように、各供給回について各仕入先ごとに入荷箱数を割り当てる箱数平準化手段と、平準化された結果としての各供給回について各仕入先ごとに割り当てられた入荷箱数と、生産計画における製品種別の生産順序とに基いて、各部品の各供給回ごとの流通箱数を算出する手段と、を備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る物流最適化支援システムにおいて、記憶装置は、各流通工程について、各供給回の間の生産の振れを吸収するために設定されるバッファ量としての製品生産サイクル数であるバッファ量マスタ情報を記憶し、バッファ量と、生産タクトに基いて、各部品についての標準在庫時間を求め、１日の稼動時間を標準在庫時間で除して得られる供給頻度を予め設定される供給頻度とする手段を備えることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る物流最適化支援システムにおいて、記憶装置は、走行コースとその走行コースが運搬を担当する部品の関係であるコース担当部品リスト情報を記憶し、少なくとも１つの供給回について、供給先の生産ラインが複数あり、荷運び車両が複数台必要な場合に、コース担当部品リスト情報を用いながら各物流工程を経由して各供給先に至る各荷運び車両の走行コース組合せを仮選択し、荷運び車両の走行スピードを用いてその走行コース設定の下での全荷運び車両の１日についての全走行時間を求め、走行コース組合せ選択を順次変更しながら全走行時間を求め直し、これを繰り返して、目標全走行時間値となる走行コースの組合せを、予め設定される走行コースの組合せとする手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成により、物流最適化支援システムは、１日に各物流工程を流れる各部品の箱数である流通箱数を算出して、各部品の箱単位荷役時間を用いることで、１日の全部品についての総流通箱数を棚に出し入れ配置する１日の全荷役仕事時間を算出する。また、総流通箱数を１日当り任意の供給頻度で供給するときに、供給頻度の増加に応じて、各流通工程の間を走行して各部品の流通箱数を運搬するための荷運び車両の１日の全走行時間が増加する関係に基いて、荷運び車両の１日の全走行時間と供給頻度との関係を算出する。また、総流通箱数を１日当り任意の供給頻度で供給するときに、供給頻度の増加に応じて、各供給回当りの各部品の流通箱数と荷運び車両の走行頻度が減少し、各物流工程における各部品の棚の床設置面積である棚設置スペースと、各物流工程に設けられる荷運び車両の通過用の通路スペースとが減少する関係に基いて、全物流工程のスペースコストと供給頻度との関係を算出する。
【００１８】
このように、物流に関するコストの各成分と供給頻度との関係をみると、全荷役仕事時間は供給頻度と関係なく総流通箱数が定まれば一定の値であるが、荷運び車両の１日の全走行時間は供給頻度の増加に応じて増加し、逆に、棚スペースと通路スペースは供給頻度の増加に応じて減少する。したがって、これらから求められる物流の全コストと供給頻度との関係を用いれば、全コストが最小になる供給頻度を求めることができ、これによって物流の最適化を図ることができる。
【００１９】
また、物流最適化支援システムにおいて、コンピュータの図形操作アプリケーションを用いることで、コンピュータ画面上で、各物流工程物流フローに従って結んだ動線の長さの総和である動線総和値を目標動線総和値となる物流工程配置を得ることができる。そして、得られた物流工程配置に基いて荷運び車両の供給動線を設定でき、その供給動線の距離を荷運び車両の走行スピードで除して１供給回当りの走行時間を求め、これに供給頻度を乗じて１日の全走行時間とする。このようにして、１日の全走行時間と供給頻度との関係を求めることができる。
【００２０】
また、物流最適化支援システムにおいて、各物流工程ごとに、その物流工程への入庫箱数と、その物流工程からの出庫箱数をそれぞれ算出し、入庫箱数と出庫箱数との差である在庫箱数を各供給回ごとに求める。そして、この最大在庫箱数を保管するに必要な棚設置スペースを求める。このようにして、時々刻々入庫箱数と出庫箱数が変動しても、入庫最大箱数でなく、最大在庫箱数に基いて棚設置スペースを算出するので、従来技術に比べ、棚設置スペースを合理的に必要な大きさとできる。
【００２１】
また、物流最適化支援システムにおいて、各供給回ごとの各部品の流通箱数の合計と、荷運び車両の１回の積載可能箱数とから、各供給回ごとの荷運び車両の必要台数を算出する。そして、予め設定される走行コースの組合せについて、各物流工程の棚設置スペースの間の通路を荷運び車両が同時に何台通過するかを求め、同時に通過する荷運び車両の最大通過台数と荷運び車両の車幅とに基いて、各物流工程の通路スペースを求める。このようにして、通路スペースを合理的に必要な大きさとできる。
【００２２】
また、物流最適化支援システムにおいて、複数の仕入先から各部品が搬入されて受入が行われるときに、予め設定される供給頻度の各供給回ごとに、各仕入先から搬入される入荷箱数の合計が平準化するように、各供給回について各仕入先ごとに入荷箱数を割り当てる。そして、このように各供給回について平準化された入荷箱数に基いて各部品の各供給回ごとの流通箱数を算出する。したがって、各部品の各供給回ごとの流通箱数について、合理的に平準化を図ることができる。
【００２３】
また、物流最適化支援システムにおいて、各供給回の間の生産の振れを吸収するために設定されるバッファ量と、生産タクトに基いて、各部品についての標準在庫時間を求め、１日の稼動時間を標準在庫時間で除して得られる供給頻度を予め設定される供給頻度とする。このようにして求められる供給頻度を基準供給頻度として、この供給頻度を出発点として物流コストと供給頻度との関係を求めるものとすれば、合理的範囲で物流コストと供給頻度との関係を求めることができる。
【００２４】
また、物流最適化支援システムにおいて、少なくとも１つの供給回について、供給先の生産ラインが複数あり、荷運び車両が複数台必要な場合に、各荷運び車両の走行コース組合せを仮選択して、その走行コース設定の下での全荷運び車両の１日についての全走行時間を求め、走行コース組合せ選択を順次変更しながら全走行時間を求め直し、目標全走行時間値となるまで繰り返す。これによって、走行コースの組合せを合理的に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流として、車両の生産ラインに部品を供給する物流を説明するが、複数の部品から新たな製品を作り出す生産ラインのための物流であればよく、車両以外の製品であっても構わない。以下では、物流フローを構成する物流工程として、受入、順立場、バッファ置場、供給レーンを述べるが、これは説明の例示であって、これら以外の物流工程であってもよく、これら以外の物流工程を含むものであってもよい。また生産ラインとして組付ラインを説明するが、これも説明のための例示であって、組付以外であっても、複数の部品の供給を受けるラインであればよい。例えば、加工ライン、塗装ライン、検査ライン等であってもよい。
【００２６】
以下で述べる生産計画の数量等、製品種別の数、部品の種類の数、物流作業の時間等はいずれも説明のための例示であって、実際の生産および物流に合わせ、適宜変更が可能である。
【００２７】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００２８】
図１は、物流最適化支援システム１０の構成を示す図である。物流最適化支援システム１０は、複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流の最適化を支援するコンピュータを用いたシステムである。物流最適化支援システム１０は、図示されていない生産管理装置と接続される物流最適化のためのシミュレーションコンピュータであって、演算処理等を実行するＣＰＵ１２と、キーボード等の入力部１４と、プリンタ、ディスプレイ等の出力部１６と、記憶装置３０とを含んで構成される。
【００２９】
図１には、出力部１６から出力される例として、レイアウト図１８が示されている。このレイアウト図１８には、工場敷地２０において、受入２２において仕入先から部品を受け入れ、生産ラインである組付ライン２４に生産計画に合わせて各部品を供給する物流工程の配置が示されている。図１においては、受入２２以外の物流工程２６として、納入レーン、バッファ置場、順立場、供給レーン、空箱回収エリアが示されている。そして、供給レーンから組付ラインに対し部品を供給するための荷運び車両の走行コース２８が示されている。物流最適化支援システム１０は、このような物流レイアウトを最適化して出力する機能を有するコンピュータシステムである。
【００３０】
記憶装置３０には、物流最適化支援に用いられる様々なデータが記憶される。これらのデータは、入力部１４から入力して記憶することもできるが、上記のように図示されていない生産管理装置等と適当なネットワークで接続し、ネットワークを介して実際の生産ラインのデータを取得して記憶するものとすることがよい。このようにすることで、常に細心の生産関連データを記憶装置３０に記憶することができる。
【００３１】
生産マスタ情報３２は、１日の稼動時間と製品生産台数と生産タクトに関する情報である。図２に、生産マスタ情報３２の例を示す。この例では、１日の稼働時間を７．５時間＝２７，０００秒であり、１日の製品生産計画台数を４８０台であり、生産タクトを６０秒であることが生産マスタ情報３２として記憶されている。なお、生産タクト＝（１日の稼働時間）／（１日の製品生産計画台数）で計算されるものである。
【００３２】
図１に戻って、生産種別マスタ情報３４は、１日の製品生産台数について製品種別ごとの台数に関する情報である。図３に、生産種別マスタ情報３４の例を示す。この例では、製品種別がｔｙｐｅ１とｔｙｐｅ２の２種類あること、生産マスタ情報３２で示された１日の製品生産台数４８０台のうち、ｔｙｐｅ１が１００台、ｔｙｐｅ２が３８０台生産することが生産種別マスタ情報３４として記憶されている。
【００３３】
図１に戻り、物流作業マスタ情報３６は、各部品を生産ラインに供給する際の作業に関する情報である。この情報には、作業者によって各部品を部品保管用の棚に出し入れ配置する作業に関する情報と、各部品を運搬する荷運び車両に関する情報が含まれる。
【００３４】
図４に物流作業マスタ情報３６の例を示す。この例では、作業者によって各部品の箱を部品保管用の棚に出し入れ配置する作業時間が部品Ａ、部品Ｂ、部品Ｃについていずれも１０秒であること、荷運び車両の走行速度が毎秒１ｍであること、荷運び車両の編成が台車７台を一度に牽引して走行するものであることが示される。このほかに、図４には示されていないが、例えば荷運び車両の車幅、１回の運搬可能箱数等の情報も物流作業マスタ情報３６に含ませることができる。
【００３５】
図１に戻り、バッファ量マスタ情報３８は、各流通工程について、各供給回の間の生産の振れを吸収するために設定されるバッファ量としての製品生産サイクル数に関する情報である。
【００３６】
図５に、バッファ量マスタ情報３８の例を示す。この例では、各物流工程ごとにバッファ量が指示されている。すなわち、受入工程では、バッファ量として１製品生産サイクル分の部品を余分に持つこと、バッファ置場工程では、４製品生産サイクル分の部品を余分に持つこと、供給レーン工程では、バッファ量として１製品生産サイクル分の部品を余分に持つこと、順立場工程では、４製品生産サイクル分の部品を余分に持つことが、バッファ量マスタ情報３８として記憶されている。
【００３７】
図１に戻り、引当リスト情報４０は、製品種別ごとに、１台の製品の生産に引き当てられる各部品の消費箱数に関する情報である。すなわち、各製品種別の部品構成と同じ部品がある場合の個数についての情報である。
【００３８】
図６に、引当リスト情報４０の例を示す。ここでは、製品種別ごとに、部品ごとに、製品１台当りに必要な個数が示される。この例では、ｔｙｐｅ１の製品の１台当りについて、部品Ａが３個必要であること、ｔｙｐｅ２の製品の１台当りについて、部品Ａと部品Ｂと部品Ｃがそれぞれ２個必要であることが、引当リスト情報４０として記憶されている。
【００３９】
図１に戻り、部品リスト情報４２は、各部品ごとに生産と物流に必要な情報をまとめたものである。この情報には、その部品の品番、使用される製品種別、生産ラインにおいて組み付けられる工程位置等のほか、仕入先に関する情報、その部品を運搬するときに用いられる箱の寸法、１箱に収容される部品の数等が含まれる。
【００４０】
図７に、部品リスト情報４２の例を示す。この例では、部品Ａ、部品Ｂ、部品Ｃのそれぞれについて、その部品の仕入先、すなわち部品メーカ等の識別コード、その部品の識別番号である品番、運搬用の箱の１箱に収容できるその部品の数、使用される製品種別、箱の幅寸法、箱の奥行寸法、箱の高さ寸法、箱の重量、その部品の供給先である組付位置がそれぞれ示されている。
【００４１】
例えば、部品Ａは、２４１０のコードを有する仕入先から４Ｊ０２−１４−１で示される組付位置において、ｔｙｐｅ１およびｔｙｐｅ２の製品種別の製品の組付用として供給される品番１１１１１１１１の部品で、０．３６ｍ×０．２８ｍ×０．１６ｍの箱に４個収容され、その箱の重量が０．２０ｋｇであることが示されている。
【００４２】
図１に戻り、コース担当部品リスト情報４４は、荷運び車両が各部品を運搬するときのいくつかの走行コースと、それらの各走行コースが運搬を担当する部品の関係の情報である。荷運び車両が１編成しかない場合には、このようなリストは必要ないが、荷運び車両が複数編成ある場合には、同じ走行コースを同時に走るよりは異なる走行コースを分担した方がよいことが多い。そのような場合に、コース担当部品リスト情報４４が必要となる。
【００４３】
図８にコース担当部品リスト情報４４の例を示す。この例では、走行コース「あ」を走行する荷運び車両は部品Ｂの運搬を担当し、走行コース「い」を走行する荷運び車両は部品Ａと部品Ｃの運搬を担当することが示されている。
【００４４】
再び図１に戻り、ＣＰＵ１２は、物流最適化支援を実行するために生産マスタ情報３２等のデータを取得する生産計画等取得モジュール５０と、取得された生産計画から生産種別の生産順序を作成する生産順序作成モジュール５２と、これに基いて各部品の供給頻度と入庫タイミング、出庫タイミング等を算出する供給頻度等算出モジュール５４と、物流工程を結ぶ動線を適切に設定する供給動線設定モジュール５６と、物流工程を配置し、部品箱を保管する棚の配置スペースと、棚と棚との間の通路のスペースとを求めてスペースコストを算出するスペースコスト算出モジュール５８と、生産順序から求められる部品の消費箱数から各部品箱を棚から出し入れ配置する作業時間である全荷役仕事時間と、各部品箱を運搬するために荷運び車両が走行する時間である全走行時間とを求めて作業コストを算出する作業コスト算出モジュール６０と、スペースコストと作業コストとについて供給頻度との関係を求め、全コストを最小にする供給頻度を求めるコスト最適化モジュール６２とを含んで構成される。
【００４５】
かかる機能はソフトウェアによって実現でき、具体的には、対応する物流最適化支援プログラムを実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアによって実現するものとしてもよい。
【００４６】
上記構成の作用、特に、ＣＰＵ１２の各機能について、図９のフローチャート、およびこれに関連する図面を用いて以下に詳細に説明する。図９は、複数の部品を受け入れ、これらの部品を製品生産計画にあわせて製品の生産ラインに供給するまでの物流の最適化を支援する物流最適化支援の手順を示すフローチャートである。各手順は、物流最適化支援プログラムの各処理手順に対応する。
【００４７】
図９は、具体的には、車両組立工場の新規建設、および改造に荷置けるレイアウト計画において、物流最適化を図るための手順を示すものである。最初に、戦略立案が行われる（Ｓ１０）。ここでは、工場内の運用に費やすことのできる作業人員およびスペースについての戦略を立てる。この際に、地域性、立地条件等を考慮し、また、例えば、物流の作業コストとスペースコストの大小関係をどのように設定するかを立案し、部品物流の工場内レイアウト、作業コストの目標等を決定する。ここでは、物流作業コスト＝スペースコストとするとの戦略を立案したものとして、以下の手順を説明する。
【００４８】
次に物流フローを設定する（Ｓ１２）。物流フローとは、物流の手順で、部品を受け入れてから生産ラインにどのような工程を経て流通させるかを示すものである。組立工場の新規建設、および改造時においては、生産ラインである組付ラインの位置だけが決定されていることが多く、この状態から工場レイアウト計画はスタートすることになる。具体的には、記憶装置３０の部品リスト情報４２から仕入先、組付位置等を取得し、これを参考にして物流フロー案を入力部１４等から入力する。
【００４９】
図１０は、物流フロー案を入力したときの出力部１６における画面の様子を示す図である。ここでは、工場敷地２０に生産ラインである組付ライン２４，２５が既に配置済みとなっており、これに、受入２２と、それ以外の物流工程２６である順立場１、順立場２、バッファ置場、供給レーンが未配置の状態で入力されている状態が示されている。
【００５０】
物流工程の受入２２とは、工場の外部の部品メーカ等の仕入先から、例えばトラック等で予め定められた時間に部品が搬入されてきたときにこれらを受け取って荷下ろしをする工程またはその工程を行う場所のことである。順立場とは、様々順序で搬入される各部品を生産ラインに供給しやすいように順序立てて配置する工程またはその工程を行う場所のことである。バッファ置場とは、一時的に部品等を保管しておく工程およびその工程を行う場所のことである。供給レーンとは、各部品を保管する棚が配置される工程およびその工程を行う場所のことである。順立場および供給レーンにおいて、部品は供給に適したように保管配置されるので、これらから生産計画に応じて各部品が引き出され、例えば、荷運び車両を用いて組付ライン２４，２５に供給が行われる。
【００５１】
図９に戻り、次に、物流工程の配置が行われる（Ｓ１４）。具体的には、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）等の図形操作アプリケーションを用いて、入力した物流フローデータを図形上で確認しながら工場敷地案に配置する。
【００５２】
図１１は、ＣＡＤを用いて、受入２２とその他の物流工程２６を画面上で配置を行った様子を示す図である。このように、受入２２は工場敷地２０において物流のためのスペースを確保するように、組付ライン２４，２５から離して配置される。また、順立場、供給レーンは、部品リスト情報４２を参照して、組付ライン２４，２５の近くに配置される。図１１の例では、受入２２から、３つの物流ルートが配置されている。１つは、受入２２からバッファ置場を経由して供給レーンにゆき、そこから組付ライン２４に向かう物流ルートである。２つ目は、受入２２から順立場１を経由して組付ライン２５に至る物流ルートであり、３つ目は、受入２２から順立場２を経由して組付ライン２５に至る物流ルートである。
【００５３】
再び図９に戻り、ＣＡＤ上に配置された物流工程案について、そのコストが概算され、Ｓ１０で立案した目標のコストと比較される。コストの概算は、生産計画によって概算の部品箱の数量が分かるので、その部品箱を棚から出し入れ配置するコストを求める。棚から出し入れ配置する部品箱の総数は、生産計画から１日に消費される部品数から求められるので、部品箱を棚から出し入れする作業時間をこの部品箱総数に乗ずることで、１日に部品箱を棚から出し入れ配置する作業時間を概算することができる。この作業時間は、荷役作業に関するものなので、荷役作業時間と呼ぶことができる。
【００５４】
例えば、戦略立案段階で、目標の生産計画を立てていれば、それに基いて、荷役作業時間を概算できる。いま、この荷役作業時間をＸ秒と概算されたとする。このＸ秒は、物流工程の配置に関係なく求めることができる。
【００５５】
一方で、ＣＡＤ上の物流工程案によれば、各物流工程の間の直線動線距離を簡単に求めることができる。この直線動線距離は、物流工程の配置が広いか狭いかの目安となるもので、直線動線距離が長いと、部品の運搬に要する距離が長く、すなわち運搬時間が長くかかる。各物流工程の間を物流フローに沿って結んだ直線動線の距離の総和を動線総和値とすると、各部品の１回の供給回についての運搬時間はこの動線総和値を目安として概算できる。すなわち、図１１における３つの物流ルートにおける直線動線距離を合計して動線総和値を求め、運搬速度でこれを除することで、運搬時間を求めることができる。そして、１日に何回の供給を行うかは生産規模によって大体経験的に分かっているので、その供給頻度に運搬時間を乗じれば、運搬に要する時間が分かる。この時間は、運搬のために台車等を走らせている時間であるので、走行時間と呼ぶことができる。
【００５６】
この走行時間は、１回の供給回についての運搬時間に、１日の供給頻度を乗じたものであるので、供給頻度に比例する。いま、この走行時間をＹ秒と概算されたとする。先ほどの１日の全荷役作業時間と、１日の全走行時間とを合わせて、作業コストと呼ぶことにすると、作業コストは、供給頻度に関係のない成分と、供給頻度に比例する成分とがある。したがって、供給頻度を定めれば、およその作業コストを概算できる。戦略立案のときに、基準となる供給頻度を設定してあれば、その供給頻度を用いて、およその作業コストを概算できる。上記の例で、（Ｘ＋Ｙ）秒がその値であるとする。
【００５７】
戦略立案のときには、基準となる供給頻度のときの目標作業コストを定めてあるので、その目標作業コストをＺ秒とすると、図１１における概算コストである（Ｘ＋Ｙ）秒とこの目標作業コストとが比較される。（Ｘ＋Ｙ）秒がＺ秒より大きいときは、図１１の案ではコストが高すぎることになる。
【００５８】
そこで、コスト目標に近づけるために、物流工程配置の改善が行われる。具体的には、図１１の状態、すなわち、各部品ごとに予め設定された物流フローに従った各物流工程の配置位置を仮決めした状態から、各物流工程を物流フローに従って直線動線で結び、各直線動線の長さの総和である動線総和値を求め、各物流工程の配置位置を順次変更しながら動線総和値を求め直し、これを繰り返して、目標動線総和値となる供給動線を求めて各物流工程配置位置を設定する。
【００５９】
上記の例では、｛Ｚ−（Ｘ＋Ｙ）｝秒を運搬速度で除すれば、動線総和値をどの程度短くすべきかが分かる。そこで、ＣＡＤ上で、各物流工程の配置を順次変更し、その都度動線総和値を求め直す。そして、｛Ｚ−（Ｘ＋Ｙ）｝秒を運搬速度で除した距離以上、動線総和値を短くするように、動線総和値の少ない方へ各物流工程の配置を順次変更する。図１２は、そのようにして、動線総和値を改善した例を示す図である。ここでは、順立場１を廃止し、組付ライン２５に対する２つの物流ルートを１つの順立場２を経由するようにし、さらに順立場２の位置を受入２２に近づけている。これにより、動線総和値がかなり短くなり、概算の作業コストを目標の作業コスト以内に納めることができる。
【００６０】
図１３は、図１２の配置における直線動線の距離を示す図である。この例では、動線総和値は、（２０＋５＋１０＋３０＋５＋５）ｍ＝７５ｍである。図１４は、物流工程の改善をまとめた図である。ここでは、改善前が図１１の状態で、改善後が図１２の状態である。改善によれば、部品Ａの物流フローが、図１１の場合では受入から順立場１を経て組付ラインへ行くようになっていたものを、図１２の場合では、受入から順立場２を経て組付ラインへ行くようにしている。順立場２は部品Ｃに用いられるのと同じであるので、これにより、受入から順立場２までは部品Ａと部品Ｃとが共通化され、その分、直線動線が省略できたことになる。
【００６１】
このようにして、目標コストに概略合うような物流工程の配置が定まると、再び図９に戻り、生産ラインである組付ライン２４，２５への部品供給のための供給動線の設定が行われる（Ｓ１６）。供給動線は、上記で述べた直線動線と異なり、実際に各部品を運搬するための動線で、具体的には、荷運び車両の運搬動線である。上記のように、組付ライン２４，２５への各部品の供給が順序だてて配置されているのは順立場と供給レーンである。したがって、荷運び車両の運搬動線は、図１２、図１３の場合、供給レーンと組付ライン２４との間、順立場２と組付ライン２５との間である。
【００６２】
図１５に、供給動線設定の様子を示す。ここでは、供給レーンと組付ライン２４との間に、走行コース「あ」が、順立場２と組付ライン２５との間に、走行コース「い」が設定されている。このように、各物流工程の間の直線動線の距離の総和である動線総和値を目標動線総和値になるようにして、各物流工程の配置を決め、その配置に基いて、荷運び車両の運搬動線である供給動線の設定が行われる。
【００６３】
このようにして、基本的な物流工程の配置と、荷運び車両の運搬動線の設定がなされると、次に、１日における最適供給頻度を求めるために、供給頻度別のコストが計算される。コストは、物流工程の配置のところで述べた作業コストと、棚配置スペースと通路スペースに基くスペースコストである。
【００６４】
作業コストは、供給頻度に無関係の荷役作業時間と、供給頻度の増加に応じて増加する走行時間とで構成される。これに対し、スペースコストは、供給頻度の増加に応じて減少する傾向を有する。すなわち、供給頻度の増加に応じて、各供給回当りの各部品の流通箱数と荷運び車両の走行頻度が減少し、各物流工程における各部品の棚の床設置面積である棚設置スペースと、各物流工程に設けられる荷運び車両の通過用の通路スペースとが減少する。このような関係に基いて、供給頻度別のコストを以下の手順で求める。
【００６５】
すなわち、図９において、生産計画の取得が行われる（Ｓ１８）。この工程は、ＣＰＵ１２の生産計画等取得モジュール５０の機能によって実行される。具体的には、生産マスタ情報３２と生産種別マスタ情報が参照される。そして、まず各生産種別の生産が平準化されるように生産順序が作成される（Ｓ２０）。この工程は、ＣＰＵ１２の生産順序作成モジュール５２の機能によって実行される。図３の生産種別マスタ情報によれば、１日にｔｙｐｅ１が１００台、ｔｙｐｅ２が３８０台生産されるので、生産順序は、ｔｙｐｅ１を１台流すと次にｔｙｐｅ２を３．８台流すようにすればよい。実際には、ｔｙｐｅ１を１台流すと次にｔｙｐｅ２を３台または４台流すようにして、平均するとｔｙｐｅ１：ｔｙｐｅ２＝１：３．８となるようにする。その様子を図１６に示す。ここでは、生産マスタ情報３２に従って、生産タクトが６０秒＝１分である。
【００６６】
次に引当リスト情報４０を参照して、この生産順序に対応する組付部品の種類とその消費数量を把握し、１日の生産開始から終了までの部品消費スケジュールを作成する（Ｓ２２）。部品消費スケジュールの１例を図１７に示す。図１７では、時間が８００から８０７まで、すなわち８時００分から８時０７分までの１分おきに、各部品が必要とされる個数、すなわち、消費数量がそれぞれ示されている。例えば、時間８０３においては、ｔｙｐｅ２の組付であるので、引当リスト情報４０からも分かるように、部品Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ２個ずつ消費されることが示されている。
【００６７】
図９に戻り、この部品消費スケジュールから、部品リスト情報４２を参照して、各部品箱の消費スケジュールが作成される（Ｓ２４）。箱消費スケジュールの例を図１８に示す。ここでは、時間８００から８０４まで、すなわち８時００分から８時０４分までの１分おきに、各部品箱がどのように消費されるかが示されている。部品リスト情報４２によれば、部品Ａ，Ｂ，Ｃのいずれも１箱に４個の部品が収容されているので、累積で４個消費されるごとに１箱消費されることになる。例えば、部品Ａについてみれば、図１７に示されるように、時間８００と８０１で合計４個消費したので時間８０１で１箱消費となり、次に時間８０２で３個、時間８０３で２個の消費であるので、時間８０３で１箱消費となることが示されている。
【００６８】
再び図９に戻り、この箱消費スケジュールから、１日の各部品の消費箱数が求められる（Ｓ２６）。この各部品の消費箱数は、各流通工程をこの数の箱が流れることになるので、流通箱数と呼ぶこともできる。図１９に、１日の各部品ごとの消費箱数の例が示される。ここでは、部品Ａが３４０箱、部品Ｂが１９０箱、部品Ｃが１９０箱だけ、１日に消費されることが示される。
【００６９】
図９に戻って、この１日当り消費箱数に基いて、１日の荷役仕事量が計算される（Ｓ２８）。ここでは、物流作業マスタ情報３６を参照して、各部品ごとに箱単位荷役作業が読み出され、その値に各部品の１日当り消費箱数が乗じられる。図１９の例では、合計７２０箱であるので、１０秒にこれを乗じて、合計７，２００秒が１日の荷役仕事時間として計算される。
【００７０】
そして、次に１供給回当りの走行仕事量が計算される（Ｓ３０）。ここでは、図１５で設定された供給動線の距離に基いて計算が行われる。すなわち、物流作業マスタ情報３６を参照して、荷運び車両の走行速度が１ｍ／ｓであるので、供給動線の距離をこの走行速度で除して、１供給回当りの走行時間を計算する。例えば、図１５で設定された供給動線の合計が、８０ｍとすると、１供給回当りの走行時間は、８０秒と計算される。
【００７１】
そして、作業コストと供給頻度の関係が求められる（Ｓ３２）。１日当りの供給頻度をｎ回とすると、上記の例では、作業コスト＝（７，２００秒＋ｎ×８０秒）となる。その計算の様子を図２０に示す。ここでは、横軸が供給頻度ｎで、縦軸は、時間を適当な換算で金額のコストとして示されている。ここで、荷役仕事時間コスト７０は、供給頻度に関係せずに一定値であり、走行時間コスト７２は、供給頻度ｎに比例して増加することが示されている。作業コスト７４は、荷役仕事時間コスト７０と走行時間コスト７２の和で与えられる。このようにして、作業コストと供給頻度との関係が求められる。Ｓ２８，Ｓ３０，Ｓ３２の工程は、ＣＰＵ１２の作業コスト算出モジュール６０の機能によって実行される。
【００７２】
供給頻度ｎは、以下のコスト最適化によって最適の頻度を求めることができるが、その処理のためにある程度の範囲を定めておくことがよい。図２０によって、作業コストと供給頻度ｎとの関係が求められるが、供給頻度ｎは１回の供給でどの程度の部品箱を運搬できるかの能力で限界が定められる。物流作業マスタ情報３６によれば、荷運び車両の牽引可能台数等が分かるので、この台数をもとに、最小の供給頻度、すなわちＭｉｎ頻度を決めることができる（Ｓ３４）。
【００７３】
再び図９に戻り、このＭｉｎ頻度を目安として、バッファ量を加味した基準頻度を設定する（Ｓ３６）。基準頻度の求め方は図２１に示される。すなわち、バッファ量マスタ情報３８から各流通工程におけるバッファ量を取得し、生産マスタ情報３２からタクトタイムを取得する。これらから、各物流工程におけるバッファ量を確保するための在庫時間が分かる。例えば、順立場２では、４サイクル分、すなわち４分がバッファ量の確保のための在庫時間となる。先ほどのＭｉｎ頻度から供給頻度による在庫時間が分かるので、これにバッファ量を確保するための在庫時間を加えて、標準在庫時間とすることができる。そして、基準頻度＝稼働時間／標準在庫時間から、バッファ量を考慮した供給頻度である基準頻度を求めることができる。この基準頻度を、以後の計算の際の供給頻度の範囲の目安として用いることができる。
【００７４】
図２１では、荷量平準化の手順が示されている。この荷量平準化は、例えば、受入２２
において、複数の仕入先から各部品が搬入されて受入が行われるときに、予め設定される供給頻度の各供給回ごとに、各仕入先から搬入される入荷箱数の合計が平準化するように、各供給回について各仕入先ごとに入荷箱数を割り当てるものである。すなわち、供給頻度ｎの各供給回における箱数が１日を通して均等になるようにするもので、図９における箱数平準化（Ｓ３８）の工程である。このときの制約条件は、Ｓ２４で説明した箱消費スケジュールの消費箱数を確保することである。
【００７５】
図２２に箱数平準化の様子を示す。ここでは、供給頻度を３６回としてあるが、最初は、先ほどのＭｉｎ頻度と基準頻度の範囲で任意に設定してよい。最適化処理が進むと、最適の供給頻度が定まるので、そのときに改めて箱数平準化を見直す。図２２では、各部品の荷姿として、１箱が大型で重量が重いか、小型で軽量化等の区分と、外部の仕入先からの１日当りの入荷回数等が示されている。例えば、部品Ａは、１日に１８回に分けて入荷されるが、部品Ｅは１日に１回の入荷である。この部品ごとの入荷回数と、１日の入荷箱数と、供給頻度とを用いて、各供給回ごとに、全部品の入荷箱数が均等に近くなるようにする。図２２の例では、各供給回において、入荷箱数が１５箱に平準化されている様子が示されている。
【００７６】
図９に戻り、次に箱供給スケジュールが作成される（Ｓ４０）。箱供給スケジュールは、供給頻度ｎの各供給回ごとの各部品の箱の供給スケジュールであるので、Ｓ２４で説明した箱消費スケジュールが制約条件となる。図２３は、図１８の箱消費スケジュールを、供給頻度αで分割したときと、供給頻度βで分割したときの確保されるべき各部品の箱数の様子を示す図である。このように、供給頻度によって、確保すべき各部品の箱数、つまり供給箱数は、連続的に変化するのではなく、段階的に不連続に変化することになる。
【００７７】
各物流工程における箱供給スケジュールは、図２３で示される箱消費スケジュールの制約条件の下で、図２２によって平準化された受入箱数と、各物流工程におけるバッファ量の相違等に基いて、作成することができる。実際の工場では、多岐にわたる部品の供給と消費とが行われる。図２４と図２５に、ある時間における実際の箱消費の様子と、箱供給の様子の例を示す。
【００７８】
このように、箱消費スケジュールと箱供給スケジュールに従って、供給頻度で定まる各供給回の時間ごとに各部品の箱が供給され、消費されるので、各供給回ごとに、各物流工程では各部品の在庫箱数が変動する。その様子を図２６に示す。この図は、ある物流工程におけるある部品の箱数について、横軸に時間をとり、縦軸に入庫箱数、出庫箱数、在庫箱数をとって、それぞれの推移を示すものである。物流工程に配置される部品箱保管用の棚の大きさ、容量は、この在庫箱数に基いて設定される。
【００７９】
図９に戻り、そこで、各物流工程で、各部品の最大在庫箱数がそれぞれ算出される（Ｓ４２）。図２６の例では、最大在庫箱数＝４箱と求められる。そして、この各部品の最大在庫箱数に基いて、各物流工程における棚設置スペースが算出される（Ｓ４４）。
【００８０】
図２７は、棚配置スペースの算出の手順を示す図である。ここに示されるように、棚の大きさである長さＬ、幅Ｗ、高さＨが与えられると、その棚の底面積と、必要な棚の個数である棚基数とから、棚配置スペースサイズが求められる。
【００８１】
棚の大きさは、各部品の箱の大きさと、最大在庫箱数と、棚における箱の配置方法で求めることができる。棚における箱の配置方法の例を、図２８から図３１を用いて以下に説明する。ここで、図２８と図２９は、ラック状に複数の棚板が設けられている棚に部品箱を配置する場合であり、図３０と図３１は、棚板を用いずに、パレット状の仕切り板を用いて、段積重ねをする場合である。
【００８２】
棚板を有する棚の場合は、図２８に示されるように、各部品のたて寸法Ｂｌ、横寸法Ｂｗ、高さ寸法Ｂｈに基いて、棚１段当りの高さＴｈと、棚の段数Ｔｒとが指定されて、棚全体の大きさが求められる。その手順は図２９に示される。
【００８３】
すなわち、まず部品＃ｎについて、在庫箱数ｎＩＮＶが取得される。ｎＩＮＶとしては、図２６で説明した最大在庫箱数が用いられる。そして部品＃ｎの箱の高さ寸法Ｂｈに基いて、棚１段当りの高さＴｈが指定される。既に他の部品箱に基いてＴｈが指定されている場合等もあるので、ＴｈとＢｈとの比較が行われ、１段の棚に複数の箱が積み重ねることができる場合には、その積み重ね数でｎＩＮＶを計算し直す。図２８の例では、部品＃１の部品箱は、Ｔｈに対し１段積み、部品＃２の部品箱は、Ｔｈに対し２段積みとして示されている。
【００８４】
そして、次に部品＃ｎの箱のたて寸法Ｂｌ、横寸法Ｂｗが取得され、これに計算し直されたｎＩＮＶを乗じて、棚において部品＃ｎの箱を保管するために必要な面積が計算される。これを全部品について行って、１段の棚で収容しきれないときは、棚の段数Ｔｒを増やして指定する。このようにして、全部品の部品箱について必要な面積をＴｒで除すことで、保管に必要な棚の底面積が算出される。棚の寸法が標準化されているときは、その標準化されている棚の１基当りの底面積で、保管に必要な棚の底面積を除すことで、棚の基数を求めることができる。
【００８５】
仕切り板を用いて段積重ねをする棚の場合は、図３０に示されるように、各部品のたて寸法Ｂｌ、横寸法Ｂｗ、高さ寸法Ｂｈに基いて、仕切り板の間隔である段積み１段当りの高さＴｈと、段数Ｔｒとが指定されて、棚全体の大きさが求められる。その手順は図３１に示される。
【００８６】
すなわち、図２９における説明と同様に、まず部品＃ｎについて、在庫箱数ｎＩＮＶが取得される。ｎＩＮＶとしては最大在庫箱数が用いられる。そして部品＃ｎの箱のたて寸法Ｂｌ、横寸法Ｂｗ、高さ寸法Ｂｈが取得されて、１箱の容積が求められる。この１箱の容積にｎＩＮＶを乗じて、部品＃ｎについての荷容積が求められる。これを全部品について繰り返すことで、全部品の全荷容積が求められる。
【００８７】
そして、仕切り板の間隔である段積み１段当りの高さＴｈを指定し、その高さに入るように、各部品箱を積み重ねる。図３０の例では、部品＃１の部品箱１段積みと、部品＃４の部品箱２段積みとがＴｈの中で収められ、また、部品＃２の部品箱２段積みと部品＃３の部品箱１段積みとがやはりＴｈの中で収められている様子が示されている。そして１段の仕切棚の段積みで収容しきれないときは、積み重ね段数Ｔｒを増やして指定する。このようにして、全部品の部品箱について必要な容積を（Ｔｈ×Ｔｒ）で除すことで、保管に必要な棚の底面積が算出される。棚の寸法が標準化されているときは、その標準化されている棚の１基当りの底面積で、保管に必要な棚の底面積を除すことで、棚の基数を求めることができる。
【００８８】
このようにして、各物流工程において棚設置スペースがそれぞれ用いられると、次に、図９に示されるように、棚と棚との間の通路スペース等の通路スペースの算出が行われる（Ｓ４６）。通路スペースは、荷運び車両が通過できるように、まず荷運び車両の車幅に基いて設定される。そして、荷運び車両が数編成あるときには、同じ通路に同時に何台の荷運び車両が通過すかを求めて、その同時通過台数の車幅合計に対応する通路幅とする。
【００８９】
具体的には、まず、各供給回ごとの各部品の流通箱数を合計した各供給回ごとの合計流通箱数と、荷運び車両の１回の積載可能箱数とから、各供給回ごとの荷運び車両の必要台数を算出する。各供給回ごとの各部品の流通箱数は、各流通工程における箱供給スケジュールから求めることができる。荷運び車両の１回の積載可能箱数は、物流作業マスタ情報３６から読み出すことができる。
【００９０】
そして、少なくとも１つの供給回について、供給先の生産ラインが複数あり、荷運び車両が複数台必要な場合に、荷運び車両の走行コースと供給先との組合せを設定する。図３２には、その手順が示されている。すなわち、各供給回ごとの各部品の流通箱数と、荷運び車両の１回の積載可能箱数とから、荷運び車両の走行するルート数を決め、ルート別に担当できる部品を検討して、走行コースと供給先の組合せを設定する。
【００９１】
具体的には、コース担当部品リスト情報４４を用いながら各物流工程を経由して各供給先に至る各荷運び車両の走行コース組合せを仮選択し、荷運び車両の走行スピードを用いてその走行コース設定の下での全荷運び車両の１日についての全走行時間を求め、走行コース組合せ選択を順次変更しながら全走行時間を求め直し、これを繰り返して、目標全走行時間値となる走行コースの組合せを設定する。
【００９２】
図３３には、複数の走行コースの設定の一例の様子が示されている。ここでは、供給先としてライン１，２，３の３つがあり、これらに供給する部品の箱数を１回の供給回で運搬するには、荷運び車両が３編成必要であるときの場合が示されている。図３３に示されているように、荷運び車両としては、作業者が乗り込む車両に複数台の台車が牽引される編成の全体を１台としている。牽引台車の数は、荷運び車両によって異なる設定とすることができる。この例では、３台の荷運び車両がそれぞれ異なる走行コースを担当する様子が示されている。このように、数台の荷運び車両が準備されているときは、相互に異なる走行コースを設定することで、走行の重複をある程度防ぐことができる。
【００９３】
しかし、図３３の場合に示されるように、同じ通路に複数の走行コースが設定されていることがあり、このようなときに、複数台の荷運び車両が同時に同じ通路を走行することが生じえる。図３４は、そのようなときの通路レイアウト設定の手順が示されている。すなわち、走行コースと供給先の組合せが設定されると、各通路について、各荷運び車両の通過タイミングが計算される。そして、同じ通路を同時に通過する荷運び車両の台数を求め、荷運び車両の車幅等を用いて、通路の幅等を設定する。
【００９４】
図３５は、通路幅設定の様子を模式的に説明する図である。ここでは、４台の荷運び車両のある時刻の位置が示されている。この場合には、２台の荷運び車両が同時に通過する通路の幅Ｗ2が、他の通路の幅Ｗ1よりも広く設定されている。このようにして、各物流工程に設けられる通路スペースが設定される。
【００９５】
各物流工程における棚配置スペースと通路スペースが設定されると、全物流工程におけるスペースを求めることができ、その全スペースがコストに換算されてスペースコストとされる。そして、図９に示すように、スペースコストと供給頻度との関係が求められる（Ｓ４８）。上記のように、棚配置スペースは、各物流工程の最大在庫箱数によって算出され、通路スペースは、各供給回における荷運び車両の走行コースの設定によって算出されるので、いずれも供給頻度の関数である。Ｓ４４，Ｓ４６，Ｓ４８の工程は、ＣＰＵ１２のスペースコスト算出モジュール５８の機能によって実行される。
【００９６】
したがって、スペースコストと供給頻度との間には、供給頻度の増加に応じて、各供給回当りの各部品の流通箱数と荷運び車両の走行頻度が減少し、各物流工程における各部品の棚の床設置面積である棚設置スペースと、各物流工程に設けられる荷運び車両の通過用の通路スペースとが減少する関係にある。例えば、１日に１回の供給頻度とすると、１日分の各部品箱を１回で供給することになるので、棚設置スペースも通路スペースも大きな面積となり、スペースコストは高額となる。供給頻度をｎ回にすると、各部品箱の流通個数はおよそ１／ｎに減少するので、スペースコストは１回の供給頻度のものに比較して、１／ｎに近い値に低減される。つまり、スペースコストは、供給頻度ｎの増加に反比例に近い関係で減少する。
【００９７】
図３６は、スペースコストと供給頻度の関係を、既に図２０で説明した作業コスト７４と供給頻度との関係と共に示す図である。この図は、図２０と同様に、横軸に供給頻度をとり、縦軸にコストをとったもので、作業コスト７４、スペースコスト７６、物流に関する全コスト７８が示されている。図３６に示されるように、作業コスト７４は供給頻度の増加に伴って直線的に増加し、一方でスペースコスト７６は供給頻度の増加にほぼ反比例する関係で減少する。そして、全コスト７８は、ある供給頻度でコストが最小となる。図３６では、供給頻度ｎ0のところで、コストが最小コストＣ0となる様子が示されている。なお、この供給頻度ｎ0においては、作業コスト＝スペースコストとなっている。図３６における供給頻度ｎSは、最初に目安として用いた頻度で、例えば、Ｓ３６で説明した基準頻度である。
【００９８】
このように図３６に示される全コストと供給頻度との関係に基いて、図９で示されるように、最適な供給頻度が求められる（Ｓ５０）。この工程は、ＣＰＵ１２のコスト最適化モジュール６２の機能によって実行される。ここで、あらためて、この最適供給頻度ｎ0に対応する各物流スペースをＣＡＤ画面上で表示させ、その画面上で供給動線が重複あるいは交差しないように、必要があれば、棚配置等を適当に移動する。また、スペース同士が重複する等のときも、画面上で図形変更等を実施し、適切なレイアウトとする（Ｓ５２）。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明に係る実施の形態の物流最適化支援システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における生産マスタ情報の例を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における生産種別マスタ情報の例を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態における物流作業マスタ情報の例を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態におけるバッファ量マスタ情報の例を示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態における引当リスト情報の例を示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態における部品リスト情報の例を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態におけるコース担当部品リスト情報の例を示す図である。
【図９】本発明に係る実施の形態における物流最適化支援の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る実施の形態において、物流フロー案を入力したときの出力部における画面の様子を示す図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態において、ＣＡＤを用いて、受入とその他の物流工程を画面上で配置を行った様子を示す図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態において、動線総和値を改善した例を示す図である。
【図１３】図１２の配置における直線動線の距離を示す図である。
【図１４】本発明に係る実施の形態における物流工程の改善をまとめた図である。
【図１５】本発明に係る実施の形態において、供給動線設定の様子を示す図である。
【図１６】本発明に係る実施の形態において、作成された生産順序の例を示す図である。
【図１７】本発明に係る実施の形態において、部品消費スケジュールの１例を示す図である。
【図１８】本発明に係る実施の形態において、箱消費スケジュールの例を示す図である。
【図１９】本発明に係る実施の形態において、１日の各部品ごとの消費箱数の例を示す図である。
【図２０】本発明に係る実施の形態において、作業コストと供給頻度との関係を示す図である。
【図２１】本発明に係る実施の形態において、基準頻度の求め方を説明する図である。
【図２２】本発明に係る実施の形態において、箱数平準化の様子を示す図である。
【図２３】図１８の箱消費スケジュールを、供給頻度αで分割したときと、供給頻度βで分割したときの確保されるべき各部品の箱数の様子を示す図である。
【図２４】本発明に係る実施の形態において、実際の箱消費の例を示す図である。
【図２５】本発明に係る実施の形態において、実際の箱供給の例を示す図である。
【図２６】本発明に係る実施の形態において、入庫箱数、出庫箱数、在庫箱数の推移を説明する図である。
【図２７】本発明に係る実施の形態において、棚配置スペースの算出の手順を示す図である。
【図２８】本発明に係る実施の形態において、ラック状に複数の棚板が設けられている棚に部品箱を配置する様子を示す図である。
【図２９】本発明に係る実施の形態において、ラック状に複数の棚板が設けられている棚に部品箱を配置する手順を説明する図である。
【図３０】本発明に係る実施の形態において、棚板を用いずに、パレット状の仕切り板を用いて、段積重ねをする様子を示す図である。
【図３１】本発明に係る実施の形態において、棚板を用いずに、パレット状の仕切り板を用いて、段積重ねをする手順を説明する図である。
【図３２】本発明に係る実施の形態において、荷運び車両の走行コースと供給先との組合せを設定する手順を説明する図である。
【図３３】本発明に係る実施の形態において、複数の走行コースの設定の一例の様子を示す図である。
【図３４】本発明に係る実施の形態において、複数台の荷運び車両が同時に同じ通路を走行するときの通路レイアウト設定の手順を示す図である。
【図３５】本発明に係る実施の形態において、通路幅設定の様子を模式的に説明する図である。
【図３６】本発明に係る実施の形態において、スペースコストと供給頻度の関係、作業コスト７４と供給頻度との関係、全コストと供給頻度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  物流最適化支援システム、１２  ＣＰＵ、１４  入力部、１６  出力部、１８  レイアウト図、２０  工場敷地、２２  受入、２４，２５  組付ライン、２６  物流工程、２８  走行コース、３０  記憶装置、３２  生産マスタ情報、３４  生産種別マスタ情報、３６  物流作業マスタ情報、３８  バッファ量マスタ情報、４０  引当リスト情報、４２  部品リスト情報、４４  コース担当部品リスト情報、５０  生産計画等取得モジュール、５２  生産順序作成モジュール、５４  供給頻度等算出モジュール、５６  供給動線設定モジュール、５８  スペースコスト算出モジュール、６０  作業コスト算出モジュール、６２  コスト最適化モジュール、７０  荷役仕事時間コスト、７２  走行時間コスト、７４  作業コスト、７６  スペースコスト、７８  全コスト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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