(57)【要約】【課題】本発明は、多品種でも、また品種追加でも、また人手による保守でも、段取り替えを考慮した生産計画を簡単な処理で実行し得る生産計画作成装置及び該方法を提供する。【解決手段】本発明では、複数の作業についての生産計画を作成する生産計画作成装置Ｓにおいて、複数の製品は、組成が異なることで品種が異なる製品を少なくとも含み、複数の作業は、これらの処理順序が予め与えられ、複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、一の作業の終了後の生産設備に残る残留物の組成と他の作業での製品の組成とに基づいて、他の作業での製品の主成分で残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かを判断する段取り替え条件判断部４と、段取り替え処理が必要である場合に一の作業と他の作業との間に段取り替え処理工程を入れることによって前記生産計画を作成するスケジュール作成部７とを備える。【選択図】図１
2010244506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業についての生産計画を１個の生産設備に対して作成する生産計画作成装置において、
前記複数の製品は、組成が異なることによって品種が異なる製品を少なくとも含み、
前記複数の作業は、これらの処理順序が予め与えられており、
前記複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、前記一の作業の終了後における前記生産設備に残る残留物の組成と前記他の作業により製造される製品の組成とに基づいて、前記他の作業により製造される製品の主成分で前記残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かを判断する判断部と、
前記判断部によって前記段取り替え処理が必要である場合に、前記一の作業と前記他の作業との間に前記段取り替え処理工程を入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成する作成部とを備えること
を特徴とする生産計画作成装置。
【請求項２】
前記段取り替え処理工程における希釈量は、予め設定された一定量であり、
前記判断部によって前記段取り替え処理が必要である場合に、前記他の作業で製造される製品の主成分によって前記一定量で前記残留物を希釈した希釈後残留物の組成を求める希釈後組成計算部を備え、
前記判断部は、前記希釈後残留物を前記残留物として、前記段取り替え処理が必要ではないと判断されるまで、前記段取り替え処理が必要であるか否かを判断し、
前記作成部は、前記判断部によって前記段取り替え処理が必要であると判断された判断回数に応じた段取り替え処理工程を、前記一の作業と前記他の作業との間に入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成すること
を特徴とする請求項１に記載の生産計画作成装置。
【請求項３】
予め設定された１回の希釈に必要な時間に、前記判断部によって前記段取り替え処理が必要であると判断された判断回数を乗じて得られた希釈時間を含む段取り替え処理時間を求める段取り替え時間計算部をさらに備え、
前記作成部は、前記段取り替え時間計算部で求められた段取り替え処理時間の段取り替え処理工程を、前記一の作業と前記他の作業との間に入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成すること
を特徴とする請求項２に記載の生産計画作成装置。
【請求項４】
前記段取り替え時間計算部は、前記段取り替え処理が必要であると判断された判断回数分だけ希釈した後の希釈後残留物に追加することを要する成分を特定するとともに、この成分を追加するのに要する成分追加時間を計算し、
前記作成部は、前記段取り替え時間計算部により計算された前記希釈時間と前記成分追加時間とを加えた時間を前記段取り替え処理時間として、前記複数の作業について生産計画を作成すること
を特徴とする請求項３に記載の生産計画作成装置。
【請求項５】
前記品種の組成を予め記憶する成分マスタ記憶部と、
前記生産設備における、１回の作業で処理する処理量、１回の作業の終了後に残留する量であって１回の希釈の終了後に残留する量でもある残留量、１回の作業の処理に要する処理時間、および、１回の希釈に要する希釈時間を予め記憶する設備マスタ記憶部とをさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の生産計画作成装置。
【請求項６】
前記他の作業で製造される製品の主成分を前記生産設備の容量に対応する量だけ加えることにより前記残留物を希釈した希釈後残留物の組成を求める希釈後組成計算部を備え、
前記判断部は、前記希釈後残留物に含まれる成分の濃度を前記他の作業で製造される製品に含まれる成分の濃度で除した希釈度を、前記希釈後残留物に含まれる全ての成分について算出するとともに、前記各成分の希釈度の中に予め設定された規定希釈度を超えるものが存在する場合に、前記段取り替え処理が必要であると判断すること
を特徴とする請求項１に記載の生産計画作成装置。
【請求項７】
前記各成分の希釈度に基づいて、前記段取り替え処理に要する段取り替え処理時間を計算する段取り替え時間計算部をさらに備え、
前記作成部は、前記段取り替え時間計算部で求められた段取り替え処理時間の段取り替え処理工程を、前記一の作業と前記他の作業との間に入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成すること
を特徴とする請求項６に記載の生産計画作成装置。
【請求項８】
前記段取り替え時間計算部は、前記各成分の希釈度のうち最も大きな最大希釈度を前記規定希釈度にするための希釈処理に要する希釈時間を計算する希釈時間計算部を含むこと
を特徴とする請求項７に記載の生産計画作成装置。
【請求項９】
前記段取り替え時間計算部は、前記最大希釈度が前記規定希釈度に希釈された場合に前記希釈度が規定希釈度未満である成分を追加する処理に要する成分追加時間を計算する成分追加時間計算部をさらに含み、
前記作成部は、前記段取り替え時間計算部により計算された前記希釈時間と前記成分追加時間とを加えた時間を前記段取り替え処理時間として、前記複数の作業について生産計画を作成すること
を特徴とする請求項８に記載の生産計画作成装置。
【請求項１０】
前記品種の組成を予め記憶する成分マスタ記憶部と、
前記生産設備における、１回の作業で処理する処理量、１回の作業の終了後に残留する量であって１回の希釈の終了後に残留する量でもある残留量、および、１回の作業の処理に要する処理時間を予め記憶する設備マスタ記憶部とをさらに備えること
を特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載の生産計画作成装置。
【請求項１１】
複数の作業における処理順序を記憶する処理順序記憶部をさらに備え、
前記処理順序記憶部に前記複数の作業における処理順序が予め記憶されることによって、前記複数の作業における処理順序が予め与えられること
を特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の生産計画作成装置。
【請求項１２】
複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業についての生産計画を１個の生産設備に対して作成する生産計画作成方法において、
前記複数の製品は、組成が異なることによって品種が異なる製品を少なくとも含み、
前記複数の作業は、これらの処理順序が予め与えられており、
前記複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、前記一の作業の終了後における前記生産設備に残る残留物の組成と前記他の作業により製造される製品の組成とに基づいて、前記他の作業により製造される製品の主成分で前記残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップによって前記段取り替え処理が必要である場合に、前記一の作業と前記他の作業との間に前記段取り替え処理工程を入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成する作成ステップとを備えること
を特徴とする生産計画作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段取り替えを考慮した生産計画を作成する生産計画作成装置および生産計画作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、製造企業は、生産設備の生産性の最大化、受注品の納期遵守、在庫量（仕掛量）の最小化およびコストの最小化を図るべく、生産計画（生産スケジュール、スケジュール）の立案に努力している。また、生産設備の突然の故障や予期しない受注等の突発的な事象が生じ、これによって生産計画の見直しも必要となる。このような生産計画は、従来では、経験的な勘に基づく人手に頼って立案されていたが、近年では、コンピュータを利用した生産計画の立案方法および装置が研究、開発され、種々の提案が為されている。このような生産計画に関する技術としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００３】
この特許文献１に開示の製造工程管理装置は、品種毎の必要工程とその実行順序を登録している工程順序テーブルと、各工程の実行条件を判断するためのインターロック条件テーブルとを備え、生産スケジュールにより動作し、前記工程順序テーブルに従って次回の実行工程を判定し、各工程の実行条件を前記インターロック条件テーブルを用いてチェックし、該当の工程を起動するものである。この構成によれば、品種の追加と工程インターロックの変更に関するプログラムのロジックの変更処理が不要となり、また正確にインターロック条件が組めるようになる、とその［００４１］段落に記載されている。
【０００４】
一方、製品には、例えばアルミ合金や銅合金等の合金のように、複数の成分を混合した所定の組成（成分とその割合、成分組成、スペック）から成る製品（半製品を含む）がある。このような製品は、所定の組成の合金を製造すべく、例えば純アルミや純銅等の主成分純原料と他の元素等の微量な添加原料とを溶解炉に投入することによって製造される。そして、同一の溶解炉で同一品種（同一組成）の製品を製造している場合は、あまり必要とされないが、同一の溶解炉で異なる品種（異なる組成）の製品を製造する場合では、或る品種の製品の製造（１回の処理またはチャージ）から次の異なる品種の製品の製造へ切り替える際に、各品種における組成の相違から、或る品種の製品の製造から次の異なる品種の製品の製造へ切り替える準備作業である段取り替えの処理が必要となる場合がある。すなわち、溶解炉では、或る品種の製品の製造（溶解）が完了し、次の異なる品種の製品を製造するべく、溶解炉内の湯（溶けた金属（合金を含む））が払い出されても、溶解炉の構造に起因して、通常、一定量の湯が残留物として前記溶解炉に残留してしまう。したがって、そのまま、次の品種の製品が製造されると、この残留物が次の製品の成分組成に影響を与えるため、次の製品が所定の組成とならなくなってしまう。このため、１つの溶解炉で、互いに異なる品種の製品を連続して溶解する場合において、その前後の品種の組合せによっては、段取り替えの処理が必要となる。例えば、この溶解炉の場合では、例えばアルミニウムや銅等の純粋な金属材料を溶解炉に投入することによって残留物を希釈する処理が行われ、この段取り替えの処理は、炉洗いとも呼ばれ、また生産設備がチャージを処理するバッチ設備である場合には緩衝チャージと呼ばれる。したがって、生産計画を立案する際には、この段取り替えも考慮した生産計画の立案が必要となる。このように、１つの生産設備で互いに異なる品種の製品を製造する場合に、前の品種の製品を製造した結果が後の品種の製品の製造に影響を与える場合に、後の品種の製品を適切に製造するために段取り替えの処理（準備作業）が必要なる。
【０００５】
この段取り替えを考慮した生産計画を立案する場合、従来の生産計画作成装置（スケジュール作成装置）では、段取り替えの発生条件が段取り替えマスタとして定義され、予め記憶される。この段取り替えマスタには、前後の品種の組合せに対し、段取り替えの有無および段取り替えに要する時間が登録される。これによって生産計画の立案過程において、前後の処理を参照して段取り替えの有無が判断され、段取り替えが必要な場合には、その所要時間が求められ、段取り替えを考慮した生産計画の立案が可能となる。例えば、前記アルミ合金や銅合金等の合金を溶解炉で製造する生産計画作成装置では、前後の合金の品種に対する炉洗い（緩衝チャージ）の有無が段取り替えマスタにテーブル形式で登録され、さらに、その段取り替えに要する所要時間が登録される。
【０００６】
このような段取り替えを考慮したスケジューリング方法としては、例えば、特許文献２が挙げられる。この特許文献２に開示の段取り替えを考慮したスケジューリング方法は、時系列にしたがって生産設備における製品の生産スケジュールを立案するステップと、前記生産スケジュールに基づいて、生産設備における段取り替えが必要であるか否かを判断するステップと、段取り替えが必要であると判断されると、外段取りの実行が可能であるか否かを判断する判断ステップと、生産設備における段取り替えが必要であって、かつ外段取りの実行が可能であると、段取り作業のスケジュールを立案するステップと、立案された段取り作業のスケジュールに基づいて、製品の生産スケジュールを立案するステップとを含む、段取り替えを考慮したスケジューリング方法である。そして、その［００２０］段落の記載によれば、前記段取り替えが必要であるか否かを判断するステップでは、設備管理コンピュータ６００に予め記憶された情報に基づいて前記判断が行われ（Ｓ１２０）、また、その［００２７］段落の記載によれば、段取り作業のスケジュールを立案するステップでは、前の処理の同品種の作業開始までスケジューリング対象時間をさかのぼらせて（Ｓ１４０）、必要なリソース（治工具、人員、材料等）や条件を考慮して製品Ｂのための段取り作業分のみスケジューリングが実行される（Ｓ１４０）。このような構成により、特許文献２に開示の段取り替えを考慮したスケジューリング方法では、外段取りの形式で段取り替えの準備がスケジューリングされる。すなわち、特許文献２の図４に示すように、製品Ａが生産されている間に、外部で、製品Ｂの段取り作業を実行するように、外段取りの形式で段取り替えの準備がスケジューリングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−０９９１０９号公報
【特許文献２】特開２００５−０３１７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の生産計画作成装置では、段取り替えを考慮して生産計画を立案する場合に、上述したように、段取り替えの条件を前後の品種の組合せに対して事前に記憶させておく必要がある。
【０００９】
このため、まず、第１に、品種が多い場合に、その組合せが指数的に多くなる結果、生産設備で製品を製造する際における操業条件が変更されると、その都度、段取り替えの条件を修正するために多大な時間が必要となる。また、第２に、新たに品種を追加する場合に、その追加の度に、段取り替えの条件を修正する必要が生じ、手間が掛かる。特に、品種の追加が頻繁に発生する場合に、重大な問題となる。そして、第３に、人手によって段取り替えの条件を保守する必要も生じ、その際に、段取り替えの条件を段取り替えマスタに誤登録してしまう可能性もある。
【００１０】
前記特許文献１に開示の技術では、段取り替えが考慮されておらず、仮に、段取り替えを考慮すれば、段取り替えを工程順序テーブルに予め登録することとなり、上述の不都合が生じる。また、前記特許文献２に開示の技術では、その［００２０］段落や［００２７］段落の記載を参照すると、段取り替えを考慮したスケジュールリングをするために、やはりそのための情報を予め記憶しておく必要があり、上述の不都合が生じる。さらに、前記特許文献２では、外段取りの形式で段取り替えの準備がスケジューリングされている。
【００１１】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、品種の個数が多い場合でも、また品種が追加される場合でも、また人手によって保守する場合でも、段取り替えを考慮した生産計画の作成を比較的簡単な処理で実行することができる生産計画作成装置および生産計画作成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明にかかる一態様では、複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業についての生産計画を１個の生産設備に対して作成する生産計画作成装置において、前記複数の製品は、組成が異なることによって品種が異なる製品を少なくとも含み、前記複数の作業は、これらの処理順序が予め与えられており、前記複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、前記一の作業の終了後における前記生産設備に残る残留物の組成と前記他の作業により製造される製品の組成とに基づいて、前記他の作業により製造される製品の主成分で前記残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かを判断する判断部と、前記判断部によって前記段取り替え処理が必要である場合に、前記一の作業と前記他の作業との間に前記段取り替え処理工程を入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成する作成部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の生産計画作成装置では、複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、一の作業の終了後における生産設備に残る残留物の組成と他の作業で製造される製品の組成とに基づいて、他の作業で製造される製品の主成分で残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かが判断され、段取り替え処理が必要であると判断された場合に、一の作業と他の作業との間に段取り替え処理工程を入れることによって、複数の作業についての生産計画が作成される。このため、このような構成の生産計画作成装置は、段取り替えの条件を前後の品種の組合せに対して事前に記憶させておく必要がないので、品種の個数が多い場合でも、また品種が追加される場合でも、また人手によって保守する場合でも、段取り替えを考慮した生産計画の作成を比較的簡単な処理で実行することが可能となる。
【００１４】
また、上述の生産計画作成装置において、前記段取り替え処理工程における希釈量は、予め設定された一定量であり、前記判断部によって前記段取り替え処理が必要である場合に、前記他の作業で製造される製品の主成分によって前記一定量で前記残留物を希釈した希釈後残留物の組成を求める希釈後組成計算部を備え、前記判断部は、前記希釈後残留物を前記残留物として、前記段取り替え処理が必要ではないと判断されるまで、前記段取り替え処理が必要であるか否かを判断し、前記作成部は、前記判断部によって前記段取り替え処理が必要であると判断された判断回数に応じた段取り替え処理工程を、前記一の作業と前記他の作業との間に入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、判断回数に応じて希釈回数を求めることが可能となり、判断回数に応じた段取り替え処理工程で生産計画を作成することが可能となる。そして、判断回数に応じて必要最低限の希釈回数を求めることによって、必要最低限の希釈回数による段取り替え処理工程で生産計画を作成することが可能となり、より適正な生産計画が作成される。
【００１６】
また、上述の生産計画作成装置において、予め設定された１回の希釈に必要な時間に、前記判断部によって前記段取り替え処理が必要であると判断された判断回数を乗じて得られた希釈時間を含む段取り替え処理時間を求める段取り替え時間計算部をさらに備え、前記作成部は、前記段取り替え時間計算部で求められた段取り替え処理時間の段取り替え処理工程を、前記一の作業と前記他の作業との間に入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、希釈回数に応じた段取り替え処理時間を求めることが可能となり、この段取り替え処理時間の段取り替え処理工程で生産計画を作成することが可能となる。
【００１８】
また、これら上述の生産計画作成装置において、前記段取り替え時間計算部は、前記段取り替え処理が必要であると判断された判断回数分だけ希釈した後の希釈後残留物に追加することを要する成分を特定するとともに、この成分を追加するのに要する成分追加時間を計算し、前記作成部は、前記段取り替え時間計算部により計算された前記希釈時間と前記成分追加時間とを加えた時間を前記段取り替え処理時間として、前記複数の作業について生産計画を作成することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、希釈に要する時間だけでなく成分を追加するための時間を求めることが可能となり、これらを加えた段取り替え処理時間の段取り替え処理で生産計画を作成することができる。
【００２０】
また、これら上述の生産計画作成装置において、前記品種の組成を予め記憶する成分マスタ記憶部と、前記生産設備における、１回の作業で処理する処理量、１回の作業の終了後に残留する量であって１回の希釈の終了後に残留する量でもある残留量、１回の作業の処理に要する処理時間、および、１回の希釈に要する希釈時間を予め記憶する設備マスタ記憶部とをさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、品種の組成が予め成分マスタ記憶部に記憶され、生産設備における、１回の作業で処理する処理量（単位処理量）、１回の作業の終了後に残留する量であって１回の希釈の終了後に残留する量でもある残留量（単位残留量）、１回の作業の処理に要する処理時間（単位処理時間）、および、１回の希釈に要する希釈時間（単位希釈時間）が予め設備マスタ記憶部に記憶される。このため、これら各データを生産計画作成装置に予め与えるだけで、また、生産計画の作成のたびにこれら各データを生産計画作成装置に入力する必要がなくなり、段取り替えを考慮した生産計画の作成をより簡単な処理で実行することが可能となる。また、品種が追加される場合でも、追加品種の組成を成分マスタ記憶部に追加登録するだけで、自動的に生産計画の作成に反映させることが可能となる。
【００２２】
また、これら上述の生産計画作成装置において、前記他の作業で製造される製品の主成分を前記生産設備の容量に対応する量だけ加えることにより前記残留物を希釈した希釈後残留物の組成を求める希釈後組成計算部を備え、前記判断部は、前記希釈後残留物に含まれる成分の濃度を前記他の作業で製造される製品に含まれる成分の濃度で除した希釈度を、前記希釈後残留物に含まれる全ての成分について算出するとともに、前記各成分の希釈度の中に予め設定された規定希釈度を超えるものが存在する場合に、前記段取り替え処理が必要であると判断することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、希釈後残留物に含まれる各成分の希釈度が予め設定された規定希釈度を超えるか否かによって段取り替え処理の要否を判断することができる。ここで、生産設備の容量に対応する量の主成分を加えることにより残留物を希釈し、この希釈後残留物を基準としているのは、一の作業の終了後に他の作業に移行する際には、必ず当該他の作業で製造される製品の主成分を生産設備の容量を満たす分だけチャージすることが行われるため、このチャージ後の希釈後残留物を基準としてさらに希釈が必要であるか否かを判断する必要があるためである。そして、希釈後残留物に含まれる各成分の濃度を、他の作業で製造される製品に含まれる成分の濃度（目標となる濃度）で除した希釈度が予め設定された規定希釈度を超えるときに段取り替え処理が必要であると判断することができる。なお、規定希釈度とは、希釈度に公差が設定されていない場合を想定すると「１」に設定されるものであるが、通常希釈度（各成分の濃度）には所定の公差が設定されているため、１以外の値となる場合もある。また、規定希釈度は、各成分について共通して設定することもできるが、各成分ごとに個別に設定することも可能である。
【００２４】
これら上述の生産計画作成装置において、前記各成分の希釈度に基づいて、前記段取り替え処理に要する段取り替え処理時間を計算する段取り替え時間計算部をさらに備え、前記作成部は、前記段取り替え時間計算部で求められた段取り替え処理時間の段取り替え処理工程を、前記一の作業と前記他の作業との間に入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、段取り替え処理時間を求めることが可能となり、この段取り替え処理時間の段取り替え処理工程で生産計画を作成することができる。
【００２６】
これら上述の生産計画作成装置において、前記段取り替え時間計算部は、前記各成分の希釈度のうち最も大きな最大希釈度を前記規定希釈度にするための希釈処理に要する希釈時間を計算する希釈時間計算部を含むことを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、最大希釈度を前記規定希釈度にするための希釈時間を計算することにより、全ての成分の希釈度を規定希釈度以下とするための時間を特定することができる。なぜなら、各成分の希釈度のうち最も大きな希釈度を規定希釈度に希釈すれば、必然的に他の成分の希釈度も規定希釈度以下に希釈されることになるためである。したがって、この構成によれば、全ての成分の希釈度を規定希釈度以下にするための時間を、前記段取り替え処理時間として計算することができる。なお、「最大希釈度を規定希釈度にする」とは、規定希釈度に所定の公差範囲が設定されている場合には、当該公差範囲内に最大希釈度を含ませるようにすることを含む趣旨である。
【００２８】
これら上述の生産計画作成装置において、前記段取り替え時間計算部は、前記最大希釈度が前記規定希釈度に希釈された場合に前記希釈度が規定希釈度未満である成分を追加する処理に要する成分追加時間を計算する成分追加時間計算部をさらに含み、前記作成部は、前記段取り替え時間計算部により計算された前記希釈時間と前記成分追加時間とを加えた時間を前記段取り替え処理時間として、前記複数の作業について生産計画を作成することを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、一の作業から他の作業に移行する際に要する成分の追加処理に要する成分追加時間も加味した段取り替え処理時間を計算することができるため、より正確な生産計画を作成することができる。
【００３０】
これら上述の生産計画作成装置において、前記品種の組成を予め記憶する成分マスタ記憶部と、前記生産設備における、１回の作業で処理する処理量、１回の作業の終了後に残留する量であって１回の希釈の終了後に残留する量でもある残留量、および、１回の作業の処理に要する処理時間を予め記憶する設備マスタ記憶部とをさらに備えることを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、これら記憶部に記憶されたデータを生産計画作成装置に予め与えるだけで、また、生産計画の作成のたびにこれら各データを生産計画作成装置に入力する必要がなくなり、段取り替えを考慮した生産計画の作成をより簡単な処理で実行することが可能となる。また、品種が追加される場合でも追加品種の組成を成分マスタ記憶部に追加登録するだけで、自動的に生産計画の作成に反映させることが可能となる。
【００３２】
また、これら上述の生産計画作成装置において、複数の作業における処理順序を記憶する処理順序記憶部をさらに備え、前記処理順序記憶部に前記複数の作業における処理順序が予め記憶されることによって、前記複数の作業における処理順序が予め与えられることを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、複数の作業における処理順序が処理順序記憶部に予め記憶される。このため、生産計画の作成のたびに前記処理順序を生産計画作成装置に入力する必要がなくなり、手間を軽減することが可能となって、段取り替えを考慮した生産計画の作成をより簡単な処理で実行することが可能となる。
【００３４】
そして、本発明の他の一態様では、複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業についての生産計画を１個の生産設備に対して作成する生産計画作成方法において、前記複数の製品は、組成が異なることによって品種が異なる製品を少なくとも含み、前記複数の作業は、これらの処理順序が予め与えられており、前記複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、前記一の作業の終了後における前記生産設備に残る残留物の組成と前記他の作業により製造される製品の組成とに基づいて、前記他の作業により製造される製品の主成分で前記残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップによって前記段取り替え処理が必要である場合に、前記一の作業と前記他の作業との間に前記段取り替え処理工程を入れることによって、前記複数の作業についての生産計画を作成する作成ステップとを備えることを特徴とする。
【００３５】
このような構成の生産計画作成方法では、複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、一の作業の終了後における生産設備に残る残留物の組成と他の作業で製造される製品の組成とに基づいて、他の作業で製造される製品の主成分で残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かが判断され、段取り替え処理が必要であると判断された場合に、一の作業と他の作業との間に段取り替え処理工程を入れることによって、複数の作業についての生産計画が作成される。このため、このような構成の生産計画作成方法は、段取り替えの条件を前後の品種の組合せに対して事前に記憶させておく必要がないので、品種の個数が多い場合でも、また品種が追加される場合でも、また人手によって保守する場合でも、段取り替えを考慮した生産計画の作成を比較的簡単な処理で実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明にかかる生産計画作成装置および生産計画作成方法は、品種の個数が多い場合でも、また品種が追加される場合でも、また人手によって保守する場合でも、段取り替えを考慮した生産計画の作成を比較的簡単な処理で実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態における生産計画作成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の生産計画作成装置における成分マスタテーブルの構成を示す図である。
【図３】実施形態の生産計画作成装置における設備マスタテーブルの構成を示す図である。
【図４】実施形態における生産計画作成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】生産計画の対象である複数の製品を生産するための複数の作業に対する、それら各作業の処理順序を説明するための図である。
【図６】品種５と品種１とを１つの溶解炉で順に製造する場合における炉洗い処理の決定処理を説明するための図である。
【図７】図５に示す各作業の処理順序における各作業間の炉洗い処理を説明するための図である。
【図８】炉洗い処理を考慮したスケジュールを表すガントチャートである。
【図９】他の実施形態における生産計画作成装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の生産計画作成装置における成分マスタテーブルの構成を示す図である。
【図１１】図９の生産計画作成装置における設備マスタテーブルの構成を示す図である。
【図１２】本実施形態における生産計画作成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】生産計画の対象である複数の製品を生産するための複数の作業に対する、それら各作業の処理順序を説明するための図である。
【図１４】一の作業とこれに続く他の作業を行なう際における元素ごとの希釈度、最大希釈度、及び追加投入する元素数を示す図である。
【図１５】図１３に示す各作業の処理順序における各作業間の段取り替え処理を説明するための図である。
【図１６】段取り替え処理を考慮したスケジュールを表すガントチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。
【００３９】
図１は、実施形態における生産計画作成装置の構成を示すブロック図である。図２は、実施形態の生産計画作成装置における成分マスタテーブルの構成を示す図である。図３は、実施形態の生産計画作成装置における設備マスタテーブルの構成を示す図である。
【００４０】
実施形態の生産計画作成装置Ｓは、複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業についての生産計画を１個の生産設備に対して作成する装置である。このような生産計画作成装置Ｓは、例えば、図１に示すように、処理順序決定部１と、処理順序記憶部２と、希釈後組成計算部３と、段取り条件判断部４と、段取り回数決定部５と、段取り時間計算部６と、スケジュール作成部７と、スケジュール記憶部８と、入力部１１と、出力部１２と、成分マスタ記憶部２１と、設備マスタ記憶部３１とを備えて構成される。
【００４１】
入力部１１は、例えば段取り替え処理を考慮した生産計画を作成する生産計画作成プログラムを起動するコマンド等の各種コマンド、および、生産計画を作成（立案）する上で必要な各種データを生産計画作成装置Ｓに入力する機器であり、例えば、キーボードやマウス等である。出力部１２は、入力部１１から入力されたコマンドやデータ、および、本生産計画作成装置Ｓによって作成された生産計画を提示（出力）する機器であり、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイおよびプラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。スケジュール（生産計画）は、例えば、ガントチャートで出力部１２に表示される。このガントチャートは、時間を横軸に取るとともに生産設備を縦軸に取り、複数の製品の製造における各作業を、当該生産設備での１回の処理（作業）単位ごとに、その開始時刻から終了時刻までの時間幅に対応する長方形枠（ジョブ枠）で表したタイルを、ディスプレイ上に描画したものである。
【００４２】
処理順序決定部１は、段取り替え処理工程を考慮することなく、生産計画（スケジュール）の対象である複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業に対し、それら各作業を行う順番（処理順序）を決定するものである。この生産計画対象（スケジュール対象）の複数の製品には、組成が異なることによって品種の異なる製品が少なくとも含まれる。すなわち、生産計画対象の複数の製品は、全て互いに異なる品種であってもよく、また少なくとも２種類の品種の製品が含まれていれば同一の品種の製品が含まれていてもよい。複数の作業に対する処理順序の決定は、特に限定されず、公知の常套手段が用いられ、例えば、製品の作業を実行する順番を当該製品の納期順に決定するいわゆる納期順処理決定方法が挙げられ、あるいは例えばオペレータの人間が処理順序を指定（決定）してもよい。本実施形態では、製品は、溶解炉を用いる合金であり、段取り替え処理工程は、純金属材料（主成分純原料）を溶解炉に投入することによって残留物（前の作業で生産された品種の合金）を希釈する処理である炉洗い処理である。したがって、処理順序決定部１は、炉洗い処理を考慮することなく、生産計画の対象である複数の合金をそれぞれ製造するための複数の作業に対し、それら各作業を行う順番を決定するものである。
【００４３】
処理順序記憶部２は、生産計画の対象である複数の製品（本例では合金）をそれぞれ製造するための複数の作業に対する、それら各作業の処理順序を記憶するものである。処理順序記憶部２には、処理順序決定部１で決定された複数の作業に対する処理順序が記憶される。このように本実施形態では、複数の作業における処理順序が、段取り替え処理を考慮した生産計画を作成する前に処理順序記憶部２に予め記憶（格納）されることで、前記複数の作業における処理順序が生産計画作成装置Ｓに予め与えられる。
【００４４】
成分マスタ記憶部２１は、生産計画を作成（立案）するに当たって必要となる基礎情報であって、品種の組成を少なくとも含む品種の諸元に関するデータである品種マスタデータを記憶する装置であり、例えば、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭや、ハードディスク装置等を備えて構成される。より具体的には、成分マスタ記憶部２１は、複数の品種のそれぞれについて、当該品種の組成が記憶される。成分マスタ記憶部２１には、例えば、図２に示すように、複数の品種のそれぞれについて、当該品種の組成（成分およびその割合）がテーブル形式で成分マスタテーブル２２として記憶される。合金は、本実施形態では、基となる純金属材料（主成分純原料）に７種類の元素を添加することで生成される所定の成分組成を持つ金属であり、成分マスタテーブル２２には、図２に示す例では、品種１から品種１０までの１０種類の品種のそれぞれについて、元素Ａから元素Ｂまでの７種類の添加原料の組成が％（百分率）で登録されている。例えば、品種１は、元素Ａが０．０１０％であり、元素Ｂが０．１００％であり、元素Ｃが０．０３０％であり、元素Ｄが０．０３０％であり、元素Ｅが０．０５０％であり、元素Ｆが０．０５０％であり、そして、元素Ｇが０．０１０％である。また例えば、品種５は、元素Ａが０．０１０％であり、元素Ｂが０．１００％であり、元素Ｃが２．０００％であり、元素Ｄが０．２００％であり、元素Ｅが０．０５０％であり、元素Ｆが０．０５０％であり、そして、元素Ｇが０．００５％である。なお、主成分純原料（基となる金属）については、成分マスタテーブル２２には省略されている。
【００４５】
設備マスタ記憶部３１は、生産計画を作成（立案）するに当たって必要となる基礎情報であって、単位処理量、単位残留量、単位処理時間および単位希釈時間を少なくとも含む生産設備の諸元に関するデータである設備マスタデータを記憶する装置であり、成分マスタ記憶部３１と同様に、例えば、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭやハードディスク装置等を備えて構成される。単位処理量は、当該生産設備における１回の作業で処理する処理量であり、単位残留量は、当該生産設備における１回の作業の終了後に残留する量であり、本実施形態ではこの単位残留量は、当該生産設備における１回の希釈の終了後に残留する量でもあり、単位処理時間は、当該生産設備における１回の作業の処理に要する処理時間であり、そして、単位希釈時間は、当該生産設備における１回の希釈に要する希釈時間である。より具体的には、設備マスタ記憶部３１は、図３に示すように、前記単位処理量の一例として溶解炉の炉容量、前記単位残留量の一例として残留量、前記単位処理時間の一例として合金材料の溶解に要する処理時間および前記単位希釈時間の一例として炉洗い処理に要する炉洗い時間がテーブル形式で記憶される。図３に示す設備マスタテーブル３２の例では、炉容量は、１回当たり２５トン（ｔｏｎ）であり、残留量は、１回当たり５トン（ｔｏｎ）であり、前記処理時間は、１回当たり６時間であり、そして、炉洗い時間は、１回当たり４時間である。
【００４６】
希釈後組成計算部３は、希釈前の残留物に対し、段取り替え処理（本例では炉洗い処理）を行うことによって希釈された希釈後の残留物（希釈後残留物）の組成を求めるものである。例えば、続く作業で製造される製品の主成分によって炉容量で残留物が希釈される。すなわち、本実施形態では、希釈量は、予め設定された一定量となる。
【００４７】
段取り替え条件判断部４は、複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、この一の作業の終了後における生産設備（溶解炉）に残る残留物の組成とその他の作業で製造される製品の組成とに基づいて、他の作業で製造される製品の主成分で残留物を希釈する段取り替え処理（本例では炉洗い処理）が必要であるか否かを判断するものである。本実施形態では、上述したように、段取り替え処理における希釈量は、予め設定された一定量（本例では炉容量）であることから、１回の段取り替え処理では、一の処理工程に続く他の処理工程で適正な製品を製造することができないことがあり得る。このため、本実施形態では、段取り替え条件判断部４は、希釈後残留物を新たな残留物として、段取り替え処理（本例では炉洗い処理）が必要ではないと判断されるまで、前記段取り替え処理が必要であるか否かを判断するものである。
【００４８】
段取り替え回数決定部５は、希釈後組成計算部３の計算結果および段取り替え条件判断部４の判断結果に基づいて、段取り替え処理（本例では炉洗い処理）の回数を求めるものである。より具体的には、段取り替え回数決定部５は、例えば、段取り替え条件判断部４によって段取り替え処理が必要であると判断された判断回数を計数することによって、段取り替え処理（本例では炉洗い処理）の回数を求めるものである。
【００４９】
段取り替え時間計算部６は、設備マスタ記憶部３１に記憶されている１回当たりの段取り替え処理時間（本例では単位希釈時間）および段取り替え回数決定部５で求められた段取り替え回数に基づいて、段取り替え時間を算出するものである。より具体的には、段取り替え時間計算部６は、設備マスタ記憶部３１に記憶されている１回当たりの段取り替え時間（本例では単位希釈時間）に、段取り替え条件判断部４によって段取り替え処理が必要であると判断された判断回数を乗じることによって、段取り替え処理時間（本例では炉洗い時間）を求めるものである。
【００５０】
スケジュール作成部７は、処理順序記憶部２に記憶されている複数の作業における処理順序に対し、必要に応じて、すなわち、段取り替え条件判断部４によって段取り替え処理（本例では炉洗い処理）が必要である場合に、段取り替え条件判断部４によって判断された一の作業と他の作業との間に段取り替え処理工程を入れることによって、複数の作業についての生産計画を作成するものである。本実施形態では、段取り替え処理工程は、段取り替え条件判断部４によって段取り替え処理が必要であると判断された判断回数に応じて前記一の作業と他の作業との間に入れられる。より具体的には、本実施形態では、段取り替え処理工程は、段取り替え時間計算部６で求められた段取り替え処理時間で前記一の作業と前記他の作業との間に入れられる。すなわち、本実施形態では、スケジュール作成部７は、処理順序記憶部２に記憶されている複数の作業における処理順序に対し、必要に応じて、段取り替え時間計算部６で計算された段取り替え処理時間の段取り替え処理（本例では炉洗い処理）を挿入することによって、段取り替え処理を考慮した複数の製品における複数の作業についての生産計画（スケジュール）を作成するものである。
【００５１】
スケジュール記憶部８は、複数の製品における複数の作業についての生産計画（スケジュール）を記憶するものである。スケジュール記憶部８には、スケジュール作成部７で作成されたスケジュールが記憶される。より具体的には、スケジュール記憶部８は、複数の製品のそれぞれについて、製品を特定し識別するための製品識別子（製品ＩＤ）、生産設備を特定し識別するための識別子であって前記製品を生産する生産設備の生産設備識別子（設備ＩＤ）、前記製品の品種、ならびに、前記製品に対する作業の開始時刻および終了時刻に関する開始終了情報を記憶する。初期状態では、処理順序記憶部２に記憶されている初期計画のスケジュールがスケジュール記憶部８に記憶され、この初期計画のスケジュールがスケジュール作成部７で修正され、作成されると、スケジュール作成部７によって作成された修正済みのスケジュールがスケジュール記憶部８に記憶される。
【００５２】
このような構成の生産計画作成装置Ｓは、例えば、コンピュータ、より具体的にはサーバコンピュータやパーソナルコンピュータ等によって構成可能であり、これら処理順序決定部１、希釈後組成計算部３、段取り替え条件判断部４、段取り替え回数決定部５、段取り替え時間計算部６およびスケジュール作成部７は、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路等を備えて構成される情報処理部に機能的に構成可能であり、またこれら処理順序記憶部２、スケジュール記憶部８、成分マスタ記憶部２１および設備マスタ記憶部３１は、例えば、記憶素子（メモリ）やハードディスク装置等を備えて構成される記憶装置に機能的に構成可能である。また例えば、これら成分マスタ記憶部２１や設備マスタ記憶部３１等は、サーバコンピュータを備えて構成されてもよい。生産計画作成装置Ｓが複数のサーバコンピュータによって構成される場合には、各サーバコンピュータ間は、通信網（ネットワーク）によって相互に通信可能に接続される。
【００５３】
なお、必要に応じて生産計画作成装置Ｓは、図略の外部記憶装置をさらに備えてもよい。外部記憶装置は、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable）、ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile DiscRecordable）およびブルーレイディスク（Blu-ray Disc）等の記録媒体との間でデータを読み込みおよび／または書き込みを行う装置であり、例えば、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＣＤ−Ｒドライブ、ＤＶＤ−Ｒドライブおよびブルーレイディスクドライブ等である。
【００５４】
ここで、生産計画作成装置Ｓは、段取り替え処理を考慮したスケジュール（生産計画）を作成するための生産計画作成プログラムや成分マスタや設備マスタ等のマスタ情報等が格納されていない場合には、これらプログラムやマスタ情報等を記録した記録媒体から前記外部記憶装置を介して各装置にインストール（格納）されるように構成されてもよい。あるいは、生産計画作成装置Ｓは、作成したスケジュールのデータが前記外部記憶装置を介して記録媒体に記録されるように構成されてもよい。
【００５５】
次に、本実施形態の動作について説明する。図４は、実施形態における生産計画作成装置の動作を示すフローチャートである。図５は、生産計画の対象である複数の製品を生産するための複数の作業に対する、それら各作業の処理順序を説明するための図である。図６は、品種５と品種１とを１つの溶解炉で順に製造する場合における炉洗い処理の決定処理を説明するための図である。図７は、図５に示す各作業の処理順序における各作業間の炉洗い処理を説明するための図である。図８は、炉洗い処理を考慮したスケジュールを表すガントチャートである。
【００５６】
図４において、まず、ステップＳ１１では、処理順序決定部１によって、段取り替え処理工程が考慮されずに、生産計画（スケジュール）の対象である複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業に対し、それら各作業を行う処理順序が決定され、この決定された各作業の処理順序が処理順序記憶部２に記憶される。処理順序記憶部２には、例えば、図５に示すように、処理順序の番号である処理順と、当該処理順の作業で製造される製品に対応する製品番号（製品Ｎｏ．）と、当該処理順の作業で製造される製品の品種とを互いに対応付けてテーブル形式で記憶される。製品Ｎｏ．は、前記製品ＩＤの一例である。図５に示す例では、例えば、処理順１番目は、製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５の製品を製造する作業であり、また例えば、処理順２番目は、製品Ｎｏ．Ｃ２の品種１の製品を製造する作業であり、また例えば、処理順３番目は、製品Ｎｏ．Ｃ３の品種１の製品を製造する作業である。
【００５７】
続いて、ステップＳ１２では、希釈後組成計算部３によって、処理順序記憶部２に記憶されている複数の作業の中から任意に一の作業とこれに続く他の作業との組（前後の処理順序の組）が１組抽出される。この抽出方法は、任意の手法で良く、例えば、本実施形態では、処理順序の最初から順に１組が抽出される。例えば、図５に示す前記例では、処理順１番目における製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５の製品を製造する作業（一の作業、前工程）と、処理順２番目における製品Ｎｏ．Ｃ２の品種１の製品を製造する作業（他の作業、後工程）との組が抽出される。
【００５８】
続いて、ステップＳ１３では、希釈後組成計算部３によって、ステップＳ１２で抽出された組における一の作業で製造される製品の品種（前品種）に対応する組成および他の作業で製造される製品の品種（後品種）に対応する組成（前品種と後品種の組成）が成分マスタ記憶部２１から取得される。本実施形態では、成分マスタテーブル２２には、規格組成が登録されており、例えば、図５に示す前記例では、一の作業で製造される製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５に対応する組成および他の作業で製造される製品Ｎｏ．Ｃ２の品種１に対応する組成が図２に示す成分マスタテーブル２２から取得される。
【００５９】
続いて、ステップＳ１４では、段取り替え回数決定部５によって段取り替え処理の回数を表す変数Ｎが０に初期化され（Ｎ＝０）、変数Ｎの初期化が実行される。
【００６０】
続いて、ステップＳ１５では、希釈後組成計算部３によって、段取り替え処理回数Ｎ回後における残留物（希釈後残留物）の組成が求められる。
【００６１】
ここで、本実施形態では、１回の作業が終了すると、一度残留量だけとなるので、その残留物に対し１回の炉洗い処理が実行されるようになっており、段取り替え処理回数Ｎ＝０では、このデフォルトの１回の炉洗い処理後における残留物の組成が希釈後組成計算部３によって求められる。例えば、図５に示す前記例では、一の作業で製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５の製品が製造されると、デフォルトで１回の炉洗い処理が実行され、他の作業で製造される製品の主成分（主成分純原料、基となる金属原料）で残留物が希釈される。この希釈は、生産設備、すなわち、本例では溶解炉の炉容量一杯に前記主成分純原料を満たすことによって実行される。したがって、この場合では、希釈率は、残留量を炉容量で除算した値（＝残留量／炉容量）となる。そして、希釈後組成計算部３によって、このデフォルトの１回の炉洗い後の残留物における組成が前記デフォルトの１回の炉洗い前における残留物の組成に希釈率を乗算することによって求められる。すなわち、ｋ回希釈率を乗ずると、ｋ回希釈後の各成分の組成比率が求められる。図３に示す例では、希釈率は、０．２（＝５ｔｏｎ／２５ｔｏｎ）である。よって、前記例では、初期の残留物の組成は、元素Ａが０．００２００（＝０．０１０×０．２）％であり、元素Ｂが０．０２００（＝０．１００×０．２）％であり、元素Ｃが０．４００００（＝２．０００×０．２）％であり、元素Ｄが０．０４０００（＝０．２００×０．２）％であり、元素Ｅが０．０１０００（＝０．０５０×０．２）％であり、元素Ｆが０．０１０００（＝０．０５０×０．２）％であり、そして、元素Ｇが０．００１００（＝０．００５×０．２）％である。図６には、「炉洗い無しの場合（％）」の欄に、この結果が纏めて示されている。なお、図２に示す例では、品種１ないし品種１０の各主成分は、同一となっている。また、図３に示す設備マスタテーブル３２における処理時間には、この例では、このデフォルトの１回の炉洗い処理の時間が含まれている。
【００６２】
続いて、ステップＳ１６では、段取り条件判断部４によって、複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、一の作業の終了後における生産設備に残る残留物の組成と他の作業で製造される製品の組成とに基づいて、他の作業で製造される製品の主成分で残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かが判断される。この判断は、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下であるか否かによって行われ（後品種の規格組成を満たさない成分があるか？）、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、全て、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下である場合には、段取り替え処理が必要ではないと判断され、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、全て、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下ではない場合には、段取り替え処理が必要であると判断される。すなわち、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれの中で１つでも、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）より大きい場合には、段取り替え処理が必要であると判断される。このように判断されるのは、不足する成分は、一の作業に続く他の作業において、その不足分だけその成分の添加原料を補えばよいからである。
【００６３】
この判断の結果、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、全て、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下である場合（ＮＯ）には、ステップＳ１６の処理に続いてステップＳ１８の処理が実行される。一方、判断の結果、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、全て、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下ではない場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１６の処理に続いて、段取り替え回数決定部５によって段取り替え処理回数の変数Ｎが１つだけインクリメントされるステップＳ１７の処理（Ｎ←Ｎ＋１）が実行された後に、ステップＳ１５の処理が実行される。すなわち、ステップＳ１６の処理後に、処理がステップＳ１７の処理を介してステップＳ１５の処理に戻される。これによって段取り替え条件判断部４は、希釈後残留物を新たな残留物として、ステップＳ１６で段取り替え処理（本例では炉洗い処理）が必要ではないと判断されるまで、段取り替え処理が必要であるか否かを判断することになる。
【００６４】
例えば、図５に示す前記例では、図６に示すように、炉洗い無しの場合（デフォルトの１回の炉洗い処理後における希釈後残留物の場合）では、元素Ｃの成分の組成比率が０．４００００であって品種１の元素Ｃの成分の組成比率が０．０３０であり、そして、元素Ｄの成分の組成比率が０．０４０００であって品種１の元素Ｄの成分の組成比率が０．０３０であることから、段取り替え処理回数の変数Ｎ＝０の場合では、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、全て、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下ではない場合（ＹＥＳ）となって、ステップＳ１７が実行され、ステップＳ１５が実行される。この結果は、図６における「炉洗い１回の場合（％）」の欄に纏めて示されている。そして、この炉洗い１回の場合でも、図６に示すように、元素Ｃの成分の組成比率が０．０８０００であって品種１の元素Ｃの成分の組成比率が０．０３０であることから、段取り替え処理回数の変数Ｎ＝１の場合では、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、全て、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下ではない場合（ＹＥＳ）となって、ステップＳ１７が実行され、ステップＳ１５が実行される。この結果は、図６における「炉洗い２回の場合（％）」の欄に纏めて示されている。そして、この炉洗い２回の場合では、図６に示すように、希釈後残留物の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）のそれぞれが、全て、これに対応する、他の作業で製造される製品の主成分を除く各成分の組成比率（含有比率）以下である場合（ＮＯ）となって、ステップＳ１８が実行される。
【００６５】
ステップＳ１８では、段取り替え時間計算部６によって、設備マスタ記憶部３１に記憶されている１回当たりの段取り替え処理時間（本例では単位希釈時間）および段取り替え回数決定部５で求められた段取り替え処理回数Ｎに基づいて、段取り替え時間が求められる。より具体的には、設備マスタ記憶部３１に記憶されている１回当たりの段取り替え時間に、段取り替え条件判断部４によって段取り替え処理が必要であると判断された判断回数を乗じることによって、すなわち、段取り替え回数決定部５によって計数された段取り替え処理回数Ｎを乗じることによって、段取り替え処理時間が求められる。
【００６６】
例えば、図５に示す前記例では、単位希釈時間としての炉洗い時間が４時間であって段取り替え処理回数Ｎ＝２であるので、段取り替え処理時間は、８時間となる。
【００６７】
続いて、ステップＳ１９では、希釈後組成計算部３によって、処理順序記憶部２に記憶されている複数の作業の中から、一の作業とこれに続く他の作業との組を全て抽出したか否かが判断される。この判断の結果、全ての組の抽出が完了していない場合（ＮＯ）には、次の組に対しステップＳ１２ないしステップＳ１８の各処理を実行すべく、ステップＳ１９の処理に続いて処理がステップＳ１２の処理に戻される。一方、前記判断の結果、全ての組の抽出が完了している場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１９の処理に続いてステップＳ２０の処理が実行される。
【００６８】
ステップＳ２０では、スケジュール作成部７によって、処理順序記憶部２に記憶されている複数の作業における処理順序に対し、段取り替え条件判断部４によって段取り替え処理（本例では炉洗い処理）が必要である場合に、段取り替え時間計算部６で計算された段取り替え処理時間の段取り替え処理工程（本例では炉洗い処理工程）を挿入することによって、段取り替え処理を考慮した複数の製品における複数の作業についての生産計画（スケジュール）が作成される。なお、各作業の処理時間は、設備マスタ記憶部３１に記憶されている設備マスタテーブル３２が参照され、設備マスタテーブル３２における処理時間が用いられる。
【００６９】
例えば、図５に示す前記例では、図４に示す各処理が実行されることによって、図７に示す結果が得られる。図７から分かるように、処理順１番目における製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５の製品を製造する作業と処理順２番目における製品Ｎｏ．Ｃ２の品種１の製品を製造する作業との間に、段取り替え処理回数（本例では炉洗い処理回数）Ｎが２回であって段取り替え処理時間（本例では炉洗い処理時間）が８（＝４時間×２回）時間である段取り替え処理工程（本例では炉洗い処理工程）が挿入され、処理順５番目における製品Ｎｏ．Ｃ５の品種８の製品を製造する作業と処理順６番目における製品Ｎｏ．Ｃ６の品種１０の製品を製造する作業との間に、段取り替え処理回数Ｎが１回であって段取り替え処理時間が４（＝４時間×１回）時間である段取り替え処理工程が挿入され、そして、処理順７番目における製品Ｎｏ．Ｃ７の品種１０の製品を製造する作業と処理順８番目における製品Ｎｏ．Ｃ８の品種３の製品を製造する作業との間に、段取り替え処理回数Ｎが２回であって段取り替え処理時間が８（＝４時間×２回）時間である段取り替え処理工程が挿入される。
【００７０】
そして、このように作成された生産計画がスケジュール作成部７によってスケジュール記憶部８に記憶され、また、ガントチャートで出力部１２に出力される。例えば、図５に示す前記例では、図８に示すガントチャートが出力部１２に表示される。
【００７１】
このように本実施形態における生産計画作成装置および該方法では、複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、一の作業の終了後における生産設備に残る残留物の組成と他の作業で製造される製品の組成とに基づいて、他の作業で製造される製品の主成分で残留物を希釈する段取り替え処理が必要であるか否かが判断され、段取り替え処理が必要であると判断された場合に、一の作業と他の作業との間に段取り替え処理工程を入れることによって、複数の作業についての生産計画が作成される。このため、本実施形態における生産計画作成装置および該方法は、段取り替えの条件を前後の品種の組合せに対して事前に記憶させておく必要がないので、品種の個数が多い場合でも、また品種が追加される場合でも、また人手によって保守する場合でも、段取り替えを考慮した生産計画の作成を比較的簡単な処理で実行することが可能となる。
【００７２】
また、本実施形態における生産計画作成装置および該方法では、段取り替え回数決定部５によって段取り替え処理回数Ｎが計数されているので、この回数Ｎに応じて段取り替え処理における希釈回数を求めることが可能となり、この回数Ｎに応じた段取り替え処理工程で生産計画を作成することが可能となる。そして、前記回数Ｎに応じて段取り替え処理における必要最低限の希釈回数を求めることによって、必要最低限の希釈回数による段取り替え処理工程で生産計画を作成することが可能となり、より適正な生産計画が作成される。
【００７３】
また、本実施形態における生産計画作成装置および該方法では、段取り替え時間計算部６によって段取り替え処理時間が求められているので、この段取り替え処理時間の段取り替え処理工程で生産計画を作成することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態における生産計画作成装置および該方法では、複数の作業における処理順序が処理順序記憶部２に予め記憶される。このため、生産計画の作成のたびに前記処理順序を生産計画作成装置Ｓに入力する必要がなくなり、手間を軽減することが可能となって、段取り替えを考慮した生産計画の作成をより簡単な処理で実行することが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態における生産計画作成装置および該方法では、品種の組成が予め成分マスタ記憶部２１に記憶され、生産設備における単位処理量、単位残留量、単位処理時間および単位希釈時間が予め設備マスタ記憶部３１に記憶される。このため、これら各データを生産計画作成装置Ｓに予め与えるだけで、また、生産計画の作成のたびにこれら各データを生産計画作成装置Ｓに入力する必要がなくなり、段取り替えを考慮した生産計画の作成をより簡単な処理で実行することが可能となる。また、品種が追加される場合でも、追加品種の組成を成分マスタ記憶部２１に追加登録するだけで、自動的に生産計画の作成に反映させることが可能となる。
【００７６】
なお、上述の実施形態では、製品を１単位ごとに生産する場合について説明したが、同時に同種の処理が行われる複数のワークのまとまりであるチャージを前記製品として扱うことによって、本実施形態における生産計画作成装置は、複数のチャージの各処理工程についての生産計画（スケジュール）を作成する装置に適用することができる。この場合、複数のチャージには、品種の異なるチャージが少なくとも含まれる。すなわち、生産計画対象の複数のチャージは、全て互いに異なる品種であってもよく、また少なくとも２種類の品種のチャージが含まれていれば同一の品種のチャージが含まれていてもよい。ここで、複数のワークに対して同時に同種の処理を行う生産設備は、バッチ設備と呼ばれる。また、この場合では、スケジュール記憶部８には、複数のチャージのそれぞれについて、チャージを特定し識別するためのチャージ識別子（チャージＩＤ）、バッチ設備を特定し識別するための識別子であって前記チャージを処理するバッチ設備のバッチ設備識別子（バッチＩＤ）、前記チャージに含まれるワーク数、前記チャージに含まれるワークの品種、ならびに、前記チャージの開始時刻および終了時刻に関する開始終了情報が記憶される。
【００７７】
また、上述の実施形態において、生産設備が複数である場合には、各生産設備について本実施形態の生産計画作成装置Ｓを用いて生産計画が作成されればよい。
【００７８】
また、上述の実施形態では、スケジュール記憶部８に記憶された生産計画は、ガントチャートで出力部１２に表示され、オペレータ等のユーザに提示されたが、スケジュール記憶部８に記憶された生産計画の取り扱いについては、特に限定されない。例えば、処理順序決定部１によって、あるいはオペレータ等のユーザによって、処理順序記憶部２に記憶されている複数の作業の処理順序が変更され、生産計画作成装置Ｓに再度生産計画を作成させてもよい。これによって生産計画の改善を図ることができ、最良の生産計画を見つけることが可能となる。また例えば、いわゆるＳＡやＧＡ等の組合せ最適化プログラムの計算途中で作成される処理順序を評価する機能として、生産計画作成装置Ｓが用いられてもよい。生産計画作成装置Ｓの作成した生産計画が前記評価の指標として用いられる。これによって生産計画が最適化される。
【００７９】
以下、本発明にかかる他の実施の形態について説明する。
【００８０】
図９は、他の実施形態における生産計画作成装置の構成を示すブロック図である。図１０は、図９の生産計画作成装置における成分マスタテーブルの構成を示す図である。図１１は、図９の生産計画作成装置における設備マスタテーブルの構成を示す図である。
【００８１】
本実施形態にかかる生産計画作成装置Ｓ２は、複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業について生産計画を１個の生産設備に対して作成する装置である。このような生産計画作成装置Ｓ２は、図９に示すように、処理順序決定部４１と、処理順序記憶部４２と、希釈後組成計算部４３と、段取り替え条件判断部４４と、段取り替え時間計算部４６と、スケジュール作成部４７と、スケジュール記憶部４８と、前記入力部１１と、前記出力部１２と、成分マスタ記憶部４９と、設備マスタ記憶部５０とを備えて構成される。
【００８２】
入力部１１及び出力部１２は、上述した実施形態と同様の構成を有するものであるため、ここでは説明を省略する。
【００８３】
処理順序決定部４１は、段取り替え処理工程を考慮することなく、生産計画の対象である複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業に対し、それら各作業を行なう順序（処理順序）を決定するものである。この処理順序決定部４１は、上述の実施形態における処理順序決定部１と同様のものである。生産計画の対象となる複数の製品には、組成が異なることによって品種の異なる製品が少なくとも含まれる。すなわち、生産計画対象の複数の製品は、全て互いに異なる品種であってもよく、また少なくとも2種類の品種の製品が含まれていれば同一の品種の製品が含まれていてもよい。本実施形態では、製品は、溶解炉を用いる合金であり、段取り替え処理工程は、純金属材料（主成分純原料）を溶解炉に投入することによって残留物（前の作業で生産された品種の合金）を希釈する処理である炉洗い処理である。
【００８４】
処理順序記憶部４２は、生産計画の対象である複数の製品（本例では合金）をそれぞれ製造するための複数の作業に対する、それら作業の処理順序を記憶するものである。処理順序記憶部４２は、処理順序決定部４１で決定された複数の作業に対する処理順序が記憶される。
【００８５】
成分マスタ記憶部４９は、上述した実施形態における成分マスタ記憶部２１と同様に、品種マスタデータを記憶する装置である。具体的に、成分マスタ記憶部４９には、例えば、図１０に示すように、複数の品種のそれぞれについて、当該品種の組成（成分およびその割合）がテーブル形式で成分マスタテーブル５１として記憶されている。なお、成分マスタテーブル５１では、主成分純原料（基となる金属）については省略されている。
【００８６】
設備マスタ記憶部５０は、生産計画を作成（立案）するに当たって必要となる基礎情報であって、単位処理量、単位残留量、単位処理時間および１元素投入時間を少なくとも含む生産設備の緒元に関するデータである設備マスタデータを記憶する装置であり、例えば、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭやハードディスク装置等を備えて構成される。単位処理量、単位残留量、および単位処理時間は、上述した実施形態と同様である。１元素投入時間は、当該生産設備において１元素（１成分）を追加するのに要する時間である。具体的に、本実施形態では、１元素投入時間は１０分である。
【００８７】
希釈後組成計算部４３は、一の作業からこれに続く他の作業に移行する際において、一の作業の終了時に生産設備に残留する希釈前の残留物（５ｔｏｎ：図３）に対し、前記他の作業で生産される製品の主成分を生産設備の容量（２５ｔｏｎ：図３）が満たされる量（２０ｔｏｎ）だけ投入したときの、残留物の元素ごとの濃度（希釈後濃度）を求めるものである。
【００８８】
段取り替え条件判断部４４は、複数の作業における一の作業とこれに続く他の作業との間に、他の作業で製造される製品の主成分で残留物を希釈する段取り替え処理（本例では炉洗い処理）が必要であるか否かを判断するものである。具体的に、段取り替え条件判断部４４は、前記希釈後濃度を前記他の作業で生産される製品の元素（成分）ごとの濃度（目標濃度と称す）で除した希釈度が予め設定された規定希釈度を越える場合には、段取り替え処理が必要であると判断する。ここで、前記規定希釈度は、前記目標濃度に公差が設定されていない場合には「１」となる。つまり、目標濃度に公差が設定されていない場合、希釈後濃度を目標濃度で除した希釈度が「１」を超える成分は、さらなる希釈を要する成分であると判断することができる。反対に、目標濃度に公差が設定されている場合には前記規定希釈度は「１」に対して前記公差に応じた値が増減した値となる。本実施形態において、前記規定希釈度は「１」に設定されているものとして説明する。
【００８９】
段取り替え時間計算部４６は、前記段取り替え条件判断部４４により段取り替え処理が必要であると判断された場合に、この段取り替え処理に要する時間を計算するものであり、希釈時間計算部４６ａと、成分追加時間計算部４６ｂとを有する。希釈時間計算部４６ａは、前記段取り替え条件判断部４４により算出された元素ごとの希釈度のうち最も大きな希釈度（最大希釈度）を規定希釈度（本実施形態では１）とするために要する時間を計算する。例えば、最大希釈度を１．５倍することにより規定希釈度とすることができる場合、希釈時間計算部４６ａは、１回当たりの処理時間である６時間（図１１参照）に１．５を乗じた４時間を希釈時間として算出する。成分追加時間計算部４６ｂは、前記最大希釈度を規定希釈度にするための倍率で残留物を希釈した場合に希釈度が規定希釈度未満である成分を追加する処理に要する時間（成分追加時間）を計算する。具体的に、成分追加時間計算部４６ｂは、まず、追加対象となる成分の数を特定し、この成分の数に１元素投入時間（図１１参照）を乗じて得た値を成分追加時間として算出する。
【００９０】
スケジュール作成部４７は、処理順序記憶部４２に記憶されている複数の作業における処理順序に対し、必要に応じて、すなわち、段取り替え条件判断部４４によって段取り替え処理（本例では炉洗い処理及び元素追加処理）が必要である場合に、段取り替え条件判断部４４によって判断された一の作業と他の作業との間に段取り替え処理工程を入れることによって、複数の作業についての生産計画を作成するものである。具体的に、スケジュール作成部４７は、処理順序記憶部４２に記憶されている複数の作業における処理順序に対し、必要に応じて、段取り替え時間計算部４６で計算された段取り替え処理時間の段取り替え処理（本実施形態では炉洗い処理及び元素追加処理）を挿入することによって、段取り替え処理を考慮した複数の製品における複数の作業についての生産計画（スケジュール）を作成するものである。
【００９１】
スケジュール記憶部４８は、上述した実施形態のスケジュール記憶部８と同様、スケジュール作成部４７で作成されたスケジュールが記憶される。初期状態では、処理順序記憶部４２に記憶されている初期計画のスケジュールがスケジュール記憶部４８に記憶され、この初期計画のスケジュールがスケジュール作成部４７で修正され、作成されると、スケジュール作成部４７によって作成された修正済みのスケジュールがスケジュール記憶部４８に記憶される。
【００９２】
このような構成の生産計画作成装置Ｓは、上述した生産計画作成装置Ｓと同様に、コンピュータ等によって構成可能であり、図略の外部記憶装置をさらに備えることもできる。
【００９３】
次に、本実施形態の動作について説明する。図１２は、本実施形態における生産計画作成装置の動作を示すフローチャートである。図１３は、生産計画の対象である複数の製品を生産するための複数の作業に対する、それら各作業の処理順序を説明するための図である。図１４は、一の作業とこれに続く他の作業を行なう際における元素ごとの希釈度、最大希釈度、及び追加投入する元素数を示す図である。図１５は、図１３に示す各作業の処理順序における各作業間の段取り替え処理を説明するための図である。図１６は、段取り替え処理を考慮したスケジュールを表すガントチャートである。
【００９４】
図１２において、まず、ステップＳ２１では、処理順序決定部４１によって、段取り替え処理工程が考慮されずに、生産計画（スケジュール）の対象である複数の製品をそれぞれ製造するための複数の作業に対し、それら各作業を行う処理順序が決定され、この決定された各作業の処理順序が処理順序記憶部４２に記憶される。処理順序記憶部４２は、例えば、図１３に示すように、処理順序の番号である処理順と、当該処理順の作業で製造される製品に対応する製品番号（製品Ｎｏ．）と、当該処理順の作業で製造される製品の品種とを互いに対応付けてテーブル形式で記憶される。
【００９５】
続いて、ステップＳ２２では、希釈後組成計算部４３によって、処理順序記憶部４２に記憶されている複数の作業の中から任意に一の作業とこれに続く他の作業との組（前後の処理の順序の組）が１組抽出される。この抽出方法は、任意の手法で良く、例えば、本実施形態では、処理順序の最初から順に１組が抽出される。例えば、図１３に示す例では、処理順１番目における製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５の製品を製造する作業（一の作業、前工程）と、処理順２番目における製品Ｎｏ．Ｃ２の品種１の製品を製造する作業（他の作業、後工程）との組が抽出される。
【００９６】
続いて、ステップＳ２３では、希釈後組成計算部４３によって、ステップＳ２２で抽出された組における一の作業で製造される製品の品種（前品種）に対応する組成および他の作業で製造される製品の品種（後品種）に対応する組成が成分マスタ記憶部４９から取得される。例えば、図１３に示す例では、一の作業で製造される製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５に対応する組成および他の作業で製造される製品Ｎｏ．Ｃ２の品種１に対応する組成が図１０に示す成分マスタテーブル５１から取得される。
【００９７】
続いて、ステップＳ２４では、希釈後組成計算部４３によって各元素ごとの希釈度が計算される。まず、希釈後組成計算部４３は、先行する一の作業が終了して１回の炉洗い処理が終了した後における残留物（５ｔｏｎ）に対し、前記一の作業に続く他の作業の主成分を、炉容量（２５ｔｏｎ）が満たされる量（２０ｔｏｎ）だけ追加して希釈したときにおける元素ごとの濃度を計算する。例えば、図１０の品種５の元素Ｃについて例示すると、元素Ｃの濃度である０．２５％に対し、（残留量）／（炉容量）である５／２５を乗じた値である０．０５％を計算する。次に、希釈後組成計算部４３は、この濃度（０．０５％）を後品種である品種１の元素Ｃの濃度（０．０３％：図１０参照）にするための希釈度を計算する。具体的に、前品種５と後品種１との組については、前品種５における元素Ｃの濃度（０．０５％）を後品種１における元素Ｃの濃度（０．０３％）で除した希釈度（１．６７）を計算する。そして、図１４に示すように、この希釈度を各元素Ａ〜Ｇについて計算する。
【００９８】
続いて、ステップＳ２５では、ステップＳ２４において計算された元素Ａ〜Ｇの希釈度のうちの最も大きいもの（最大希釈度）が予め設定された規定希釈度（本実施形態では全ての元素について１に設定されている）を超えているか否かを判定する。つまり、ステップＳ２５では、前品種の残留物を希釈した状態において、この残留物の希釈物に含まれる各元素の濃度が後品種に予定されている各元素の濃度を越えているか否かを判定することにより、前記残留物をさらに希釈することを要するか否かを判定する。具体的に、上述した前品種５と後品種１との組については、元素Ｃの希釈度１．６７が最大希釈度となるため、この最大希釈度は、１よりも大きいと判定される。なお、図１４に示す例では、前品種５と後品種１の組、および、前品種１０と後品種５の組については、最大希釈度が１を越えているため、さらなる希釈を要することになる。そして、このステップＳ２５において、最大希釈度が１を超えると判定されると、ステップＳ２６が実行される一方、最大希釈度が１以下であると判定されるとステップＳ２７が実行される。
【００９９】
ステップＳ２６では、前記希釈時間計算部４６ａによって希釈時間が計算される。つまり、希釈時間計算部４６ａは、前記最大希釈度と、１回の炉洗いに必要な処理時間（図１１：本実施形態では６時間）とに基づいて希釈時間を計算する。具体的に、前品種５と後品種１との組については、最大希釈度が１．６７であり、現状からさらに０．６７倍の希釈が必要であるため、１回の炉洗いに必要な６時間に対し０．６７を乗じた約４時間が希釈時間として算出される。
【０１００】
続いて、ステップＳ２７では、追加投入する元素の数が特定される。つまり、成分追加時間計算部４６ｂは、前記最大希釈度が規定希釈度（本実施形態では１）となるように残留物を希釈した場合に、各元素Ａ〜Ｇののうち希釈度が規定希釈度未満となるものの数を特定する。つまり、最大希釈度が規定希釈度となった状態において、希釈度が規定希釈度以上となっている元素については、その元素をさらに追加する必要がないためである。ここで、最大希釈度が規定希釈度に希釈された状態において、他の元素の希釈度が規定希釈度未満とならない場合について説明すると、各品種における各元素Ａ〜Ｇの濃度に公差が設定されている場合、規定希釈度にも一定の範囲が設定されることになるため、最大希釈度が規定希釈度の範囲内となるように希釈された状態で、他の元素の希釈度も規定希釈度の範囲内に収まる場合があり得る。ただし、規定希釈度が１に設定されている本実施形態では、最大希釈度が規定希釈度まで希釈されると、他の元素の希釈度は必然的に規定希釈度よりも低くなる。具体的に、図１４の前品種５と後品種１の組、および前品種１０と後品種５の組では、最大希釈度をもつ元素以外の全ての元素（６つの元素）を追加投入することになる。
【０１０１】
続いて、ステップＳ２８では、前記ステップＳ２７において特定された元素の数と、図１１に示す１元素投入時間（本実施形態では１０分）とに基づいて、各元素を追加するための時間（成分追加時間）を計算する。具体的に、図１４の前品種５と後品種１の組については、追加投入する元素数が６であるため、元素数６に成分追加時間１０分を乗じた６０分が成分追加時間として算出される。
【０１０２】
続いて、ステップＳ２９では、希釈後組成計算部４３によって、処理順序記憶部４２に記憶されている複数の作業の中から、一の作業とこれに続く他の作業との組を全て抽出したか否かが判断される。この判断の結果、全ての組の抽出が完了していない場合（ＮＯ）には、次の組に対しステップＳ２２ないしステップＳ２８の各処理を実行すべく、ステップＳ２９の処理に続いて処理がステップＳ２２の処理に戻される。一方、前記判断の結果、全ての組の抽出が完了している場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２９の処理に続いてステップＳ３０の処理が実行される。
【０１０３】
ステップＳ３０では、スケジュール作成部４７によって、処理順序記憶部４２に記憶されている複数の作業における処理順序に対し、段取り替え条件判断部４４によって段取り替え処理（本例では炉洗い処理および元素追加処理）が必要である場合に、段取り替え時間計算部４６で計算された段取り替え時間の段取り替え処理工程を挿入することによって、段取り替え処理を考慮した複数の製品における複数の作業についての生産計画（スケジュール）が作成される。
【０１０４】
例えば、図１３に示す前記例では、図１２に示す各処理が実行されることによって、図１５に示す結果が得られる。図１５から分かるように、処理順１番目における製品Ｎｏ．Ｃ１の品種５の製品を製造する作業と処理順２番目における製品Ｎｏ．Ｃ２の品種１の製品を製造する作業との間に、希釈時間が４（６時間×０．６７）時間および成分追加時間が１（６×１０分）時間である段取り替え処理工程が挿入される。また、処理順７番目における製品Ｎｏ．Ｃ７の品種１０の製品を製造する作業と処理順８番目における製品Ｎｏ．Ｃ８の品種５の製品を製造する作業との間に、希釈時間が４．８（６時間×０．８）時間及び成分追加時間が１（６×１０分）時間である段取り替え処理工程が挿入される。
【０１０５】
そして、希釈処理工程が不要である作業間には、成分追加時間に係る段取り替え処理工程が挿入される。具体的に、処理順２番目に係る作業と処理順３番目に係る作業との間、処理順３番目に係る作業と処理順４番目に係る作業との間、処理順４番目に係る作業と処理順５番目に係る作業との間、処理順５番目に係る作業と処理順６番目に係る作業との間、処理順６番目に係る作業と処理順７番目に係る作業との間、処理順８番目に係る作業と処理順９番目に係る作業との間、及び処理順９番目に係る作業と処理順１０番目に係る作業との間に、成分追加時間が１．２（７×１０分）時間である段取り替え処理工程が挿入される。
【０１０６】
そして、このように作成された生産計画がスケジュール作成部４７によってスケジュール記憶部４８に記憶され、また、ガントチャートで出力部１２に出力される。例えば、図１３に示す前記例では、図１６に示すガントチャートが出力部１２に表示される。
【０１０７】
このように本実施形態における生産計画作成装置Ｓ２によれば、希釈後残留物に含まれる各成分の希釈度が予め設定された規定希釈度を超えるか否かによって段取り替え処理の要否を判断することができる。ここで、生産設備の容量に対応する量（本実施形態では２０ｔｏｎ）の主成分を加えることにより残留物を希釈し、この希釈後残留物を基準としているのは、一の作業の終了後に他の作業に移行する際には、必ず当該他の作業で製造される製品の主成分を生産設備の容量を満たす分だけチャージすることが行われているため、このチャージ後の希釈後残留物を基準としてさらに希釈が必要であるか否かを判断する必要があるためである。そして、希釈後残留物に含まれる各成分の濃度を、他の作業で製造される製品に含まれる成分の濃度（目標となる濃度）で除した希釈度が予め設定された規定希釈度を超えるときに段取り替え処理が必要であると判断することができる。
【０１０８】
前記実施形態のように、段取り替え時間計算部４６を備えた構成によれば、段取り替え処理時間を求めることが可能となり、この段取り替え処理時間の段取り替え処理工程を反映した生産計画を作成することができる。
【０１０９】
前記実施形態のように、段取り替え時間計算部４６が希釈時間計算部４６ａを備えた構成によれば、最大希釈度を規定希釈度とするための希釈時間を計算することにより、全ての成分の希釈度を規定希釈度以下とするための時間を特定することができる。なぜなら、各成分の希釈度のうち最も大きな希釈度を規定希釈度に希釈すれば、必然的に他の成分の希釈度も規定希釈度以下に希釈されることになるためである。
【０１１０】
前記構成のように、前記段取り替え時間計算部４６が成分追加時間計算部４６ｂを備えた構成によれば、一の作業からこれに続く他の作業に移行する際に要する成分の追加処理に要する成分追加時間も加味した段取り替え処理時間を計算することができるため、より正確な生産計画を作成することができる。
【０１１１】
なお、上述した図９〜図１６に示す生産計画作成装置Ｓ２では、最大希釈度をもつ元素を規定希釈度まで希釈するための希釈時間だけでなく、元素の追加に要する時間である成分追加時間も考慮して段取り替え時間を算出しているが、成分追加時間については必須ではなく少なくとも希釈時間を段取り替え時間として算出すればよい。
【０１１２】
一方、上述した図１〜図１５に示す生産計画作成装置Ｓでは、炉洗い時間のみを段取り替え時間として算出しているが、この生産計画作成装置Ｓにおいても成分追加時間を加味した段取り替え時間を算出することができる。
【０１１３】
具体的に、生産計画作成装置Ｓでは、図６に示すように、残留物に含まれる全ての元素濃度が、後品種の規格である元素濃度を下回るための炉洗い回数Ｎを特定することとしているため、この炉洗い回数Ｎの実行後においては全ての元素濃度が後品種の元素濃度を下回り、これら全ての元素を追加することを要することになる。したがって、段取り替え時間計算部６（図１参照）により、全ての元素数（元素Ａ〜Ｇの７つ）に１元素を追加するための時間（例えば、１０分）を乗じた時間（７０分）を成分追加時間として算出させることができる。ただし、この場合には、図１に示す設備マスタ記憶部３１に対し、図３に示す設備マスタテーブル３２内のデータとして、図１１に示す１元素投入時間（１０分）を追加することを要する。
【０１１４】
また、前記生産計画作成装置Ｓにおいても、図６に示す後品種の規格である各元素Ａ〜Ｇの濃度に公差が設定されている場合がある。この場合には、Ｎ回後の炉洗いが行われた後に、２以上の元素が前記公差範囲内に収まることもあり得るため、炉洗いをＮ回行った後の各元素Ａ〜Ｇの濃度が後品種の規格である各元素Ａ〜Ｇの濃度未満であるか否かを判定し、前記濃度未満である元素のみを追加することとし、この追加作業に要する時間を成分追加時間として算出することもできる。
【０１１５】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１１６】
Ｓ、Ｓ２    生産計画作成装置
１、４１    処理順序決定部
２、４２    処理順序記憶部
３、４３    希釈後組成計算部
４、４４    段取り条件判断部
５    段取り回数決定部
６、４６    段取り時間計算部
７、４７    スケジュール作成部
８、４８    スケジュール記憶部
１１    入力部
１２    出力部
２１    成分マスタ記憶部
３１    設備マスタ記憶部
４６ａ    希釈時間計算部
４６ｂ    成分追加時間計算部
４９    成分マスタ記憶部
５０    設備マスタ記憶部
【図１】
2010244506.tif 000003
【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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