(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の作業工程ごとに作業場所が分かれ、ワーク毎に予め決められた工程順で各工程の作業を行う処理ラインにおいて、各工程での作業を行う際のワークの優先度を決定する優先度決定装置であって、
（ａ）処理対象となるワークのうち、ワークの納期までの日数からワークの完成までに要すると予測される残作業時間を差し引いた余裕日数が所定値以下で、かつ残作業時間が所定値以下のワークに対しては、残作業時間が少ない順にワークの優先度を高く設定し、（ｂ）処理対象となるワークのうち上記（ａ）の条件に該当しない各ワークに対しては、前記上記（ａ）の条件に該当する各ワークの優先度よりも優先度が低くなるように、余裕日数が少ない順にワークの優先度を高く設定する優先度設定手段を備えることを特徴とする優先度決定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ラインにおけるワークの優先度を決定する優先度決定装置に関し、さらに詳しくは、確度の高い優先度を算出することができる優先度決定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生産ラインや物流システムにおける作業の処理順序として、ラインに投入した順序でワークに対する作業を進めていく「先入れ先出し方式」（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ：ＦＩＦＯ）や納期が早い順で処理する「納期優先方式」などがある。
【０００３】
また、処理の総所要時間を予測し余裕日数が短い順に処理の優先度を高く設定する方式が提案されている（例えば特許文献１を参照）。ここで、「余裕日数」とは、ワークの納期までの日数からワークの完成までに要する残作業時間の予測値を差し引いた日数をいう。
【０００４】
ところで、少品種大量生産の工場の場合、すべてのワークを同じ工程順で各工程作業を行うフローショップ型ラインが採用されるのに対し、多品種少量生産の場合、たとえば、大型機械部品の修理や生産を行う工場では、ジョブショップ型ラインが採用される。
【０００５】
ジョブショップ型ラインとは、たとえば、機械加工、板金、塗装、検査等の作業工程（ジョブ）毎に作業場所（ワークセンター）が分かれており、修理や生産を行うワークは、ワーク毎に予め決められた工程順で各作業場所に移動して各工程の作業を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−２０３０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ジョブショップ型ラインでは、ワーク（製品）を生産・修理するのに必要な処理工程の順序がワークごとに決まっており、ワークごとに作業内容（工程）が異なるか、作業内容が同じでも順序が異なる場合がある。このため、工程での作業所要時間や納期や経過工程が異なる複数のワークを処理する作業者にとっては、処理を優先すべきワークを自ら判断することは困難である。
【０００８】
また、ジョブショップ型ラインにおいて、上述した先入れ先出し方式や納期優先方式を採用すると、緊急性の高い物品に納期遅れが生じたり、生産設備を効率的に利用できず総合的な生産性が低くなったりする問題がある。
【０００９】
また、特許文献１のような、余裕日数が少ない順に優先度を高く設定する方式を採用する場合において、工程の処理能力や時期による滞留時間の変動が大きいと、所要時間の予測精度が下がることから、確度の高い優先度の算出が困難である問題がある。
【００１０】
また、余裕日数が少ない順に優先度を高く設定する方式の場合、確度の高い優先度を得るためには、残作業時間の信頼度（予測精度）が高いことが必要であるが、残作業時間は予測値の積み上げであり、残作業時間が長いほどその信頼度は低くなる。所要工程が長いワークの場合、上流工程にいるワークは残作業時間としての予測部分が大きくその信頼度が低いため、その後の進捗によっては予測よりも短い時間で終了する可能性がある。ところが、余裕日数だけで判断すると、下流工程にいるワーク（残作業時間が短く、その値の信頼度が高い）が、まだ上流工程にいるワーク（残作業時間が長く、その値の信頼度が低い）よりも優先度が低く算出され、後回しにされるケースも生じ得る。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、確度の高い優先度を算出することができる優先度決定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題を解決するため、本発明の優先度決定装置は、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明は、複数の作業工程ごとに作業場所が分かれ、ワーク毎に予め決められた工程順で各工程の作業を行う処理ラインにおいて、各工程での作業を行う際のワークの優先度を決定する優先度決定装置であって、（ａ）処理対象となるワークのうち、ワークの納期までの日数からワークの完成までに要すると予測される残作業時間を差し引いた余裕日数が所定値以下で、かつ残作業時間が所定値以下のワークに対しては、残作業時間が少ない順にワークの優先度を高く設定し、（ｂ）処理対象となるワークのうち上記（ａ）の条件に該当しないワークに対しては、余裕日数が少ない順にワークの優先度を高く設定することを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、余裕日数が少なくかつ残作業時間が少ないワークについては残作業時間が少ない順に優先度を高く設定するので、下流工程にいるワーク（残作業時間が短く、その値の信頼度が高い）が上流工程にいるワーク（残作業時間が長く、その値の信頼度が低い）よりも後回しにされることがない。これにより、優先度の確度が高まり、ワークの作業順序が適正化されるので、納期遅れを防止あるいは低減することが可能となる。また、作業者にとっても「優先度」として一意の指標で示すことにより、処理を優先すべきワークを判断しやすくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、確度の高い優先度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る優先度決定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の優先度決定装置における優先度算出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る優先度決定装置１０と、複数のワークを処理する処理ラインＬを示す構成図である。
図１の処理ラインＬは、複数の作業工程ごとに作業場所が分かれ、ワーク毎に予め決められた工程順で各工程の作業を行うジョブショップ型の生産ラインや修理ラインなどである。
図示例では、工程１〜工程５が存在するものとする。この場合、工程１は例えば板金、工程２は例えば塗装、工程３は例えば機械加工、工程４は例えば洗浄、工程５は例えば検査である。
【００１８】
工程順序はワーク毎に決められている。例えば図示例のように、ワークＡ、ワークＢ、ワークＣがあるとした場合、ワークＡは例えば工程１、３、２、４、５という順序で工程を移動することが決められ、ワークＢは例えば工程１、４、３、５という順序で工程を移動することが決められ、ワークＣは例えば工程２、３、５、４という順序で工程を移動することが決められている。
【００１９】
ここで、以下に使用する記号及び用語について定義する。
（記号）
ｉ：ワークＩＤ
ｋ：工程ＩＤ
Ｓｉ：ワークｉの納期までの日数
Ｐｉ：ワークｉの余裕日数
Ｗｉ：ワークｉの残作業時間
【００２０】
（用語）
「余裕日数」（Ｐｉ）は、ワークｉの納期までの日数Ｓｉから残作業時間Ｗｉを差し引いた日数をいう。
「残作業時間」（Ｗｉ）は、ワークｉの完成までに要する時間（期間）の予測値であり、残りの各工程における「標準作業時間」と「滞留時間」との総和である。
「標準作業時間」は、ある工程ｋにおいてワークｉを処理するのに要する作業時間の、実績あるいはシミュレーションによって得られる統計値であり、工程ごとに定められる。
「滞留時間」は、ワークが工程に入ってから作業を着手するまでの待ち時間の実績あるいはシミュレーションによって得られる統計値であり、工程ごとに定められる。
【００２１】
本発明の優先度決定装置１０は、処理ラインにおいて各工程での作業を行う際のワークの優先度を決定する装置であり、優先度設定手段１１を備える。優先度決定装置１０は、以下に説明する優先度の算出処理を実行するプログラムがインストールされた汎用コンピュータ、あるいは優先度演算処理があらかじめプログラムされた専用コンピュータによって、構成することが可能である。
【００２２】
上述したように特許文献１に代表されるような従来技術による優先度の算出では、単に余裕日数が少ない順に優先度を高く設定する算出方式を採っていた。これに対し、優先度設定手段１１による優先度の算出では、ワーク毎の余裕日数のほかに残作業時間も加味した算出方式を採用する。優先度設定手段１１における具体的な優先度算出処理手順については、後述する。
【００２３】
優先度決定装置１０において、日々の進捗状況を反映して優先度を算出するために、計算を実施する時点でのワークに関する情報を使用する。例えば、優先度の算出は、処理ラインを稼働する所定の期間（日単位あるいは時間単位）の作業開始前に行って、処理対象となるすべてのワークに優先度を設定し、各工程での作業では優先度に従ってワークを処理していく。次の稼働期間（稼働日あるいは稼働時間）では現在の進捗状況を反映させるため、更新された情報、すなわち計算を実施する時点での情報を使用して新たに優先度の計算を行い、新たな優先度に従ってワークを処理していく。これを稼働期間毎に行う。
【００２４】
優先度の算出に必要な情報（データ）は入力装置１４から入力される。優先度設定手段１１において、ワークｉ毎の余裕日数Ｐｉに基づく優先度を算出するには、余裕日数Ｐｉと残作業時間Ｗｉが必要である。
【００２５】
余裕日数Ｐｉに基づく優先度の算出において、入力装置１４から余裕日数Ｐｉと残作業時間Ｗｉを入力し、これをそのまま優先度設定手段１１で利用してよい。あるいは余裕日数Ｐｉと残作業時間Ｗｉについては、これらを計算するための情報を入力装置１４から入力し、これらの情報に基づいて優先度設定手段１１において余裕日数Ｐｉと残作業時間Ｗｉを計算してもよい。
【００２６】
この場合、余裕日数Ｐｉを算出するための情報は、納期までの日数Ｓｉ（あるいは納期日時と現在日時）と残作業時間Ｗｉである。残作業時間Ｗｉを算出するための情報は、各工程での標準作業時間と滞留時間、ワークｉの工程経路、および現在の工程進捗状況である。
【００２７】
入力装置１４は、キーボードなど人が操作する入力手段でもよく、ワークの状態（所在場所や進捗状況）が管理されたデータベース（記憶装置）を保有する管理システムがある場合にはその管理システムでもよく、あるいは、ＩＣタグを利用してワークの状態（所在場所や進捗状況）がワークｉ毎に自動管理される場合にはその自動管理システムであってもよい。
【００２８】
優先度決定装置１０で算出された優先度は、数字、文字など、作業者が優先度を識別できる表現形式で、出力装置１５に出力される。出力装置１５による出力形態は、モニタによる画面表示でも、プリンタによる印刷でもよい。
【００２９】
図２は、優先度設定手段１１における優先度算出処理のフローチャートである。
まず、（ａ）処理対象となるワークのうち、ワークの納期までの日数Ｓｉからそのワークの残作業時間Ｗｉを差し引いた余裕日数が所定値（ｘ日）以下で、かつ残作業時間が所定値（ｙ日）以下のワークに対しては、残作業時間Ｗｉが少ない順にワークの優先度を高く設定する（Ｓ１）。
【００３０】
次に、（ｂ）処理対象となるワークのうち上記（ａ）の条件に該当しないワークに対しては、余裕日数Ｐｉが少ない順にワークの優先度を高く設定する（Ｓ２）。
【００３１】
ここで、一例として、下記の［表１］に示す条件のワークを対象に、従来技術と本発明とで、それぞれ優先度を算出する。
【表１】
0005510890.tif 000002
【００３２】
従来技術のようにワークＡ〜Ｇに対して、余裕日数が少ない順に優先度を高く設定した場合、ワークＣとワークＦは余裕日数が同じであるので、優先度に差がなく、残作業時間が長い（＝予測値の信頼性が低い）ワークＦがワークＣより優先されるケースもあり得る。また、余裕日数が少なく（１０日以下）なっているワークのうちＢ、Ｆは残作業時間が長くその予測値の信頼性が低いにもかかわらず、残作業時間が短い（＝予測値の信頼性が高い）ワークＡ、Ｃ、Ｅより優先度が高くなる。この結果、ワークＡ、Ｃ、Ｅは、ワークＢ、Ｆより後回しになる。また、ワークＡ、Ｃ、Ｅの間で、余裕日数が少ない順で優先度を高く設定すると、Ｅ、Ａ、Ｃの順となり、残作業時間が短いワークＣが、それよりも残作業時間が長く予測値の信頼性において劣るワークＡ、Ｅよりも優先度において低く設定される。
【００３３】
一方、本発明によって算出される優先度は以下のようになる。上記（ａ）において、ｘ＝１０日、ｙ＝５日に設定した場合を考えると、表１のワークのうち、上記（ａ）の処理の対象となるワークはＡ、Ｃ、Ｅである。そして、ワークＡ、Ｃ、Ｅに対して残作業時間Ｗｉが少ない順に優先度を高く設定すると、その優先度は、高い順にＣ、Ａ、Ｅとなる。次に、上記（ａ）に該当しないワークＢ、Ｄ、Ｆ、Ｇに対して、余裕日数Ｐｉが少ない順に優先度を高く設定すると、その優先度は、高い順にＢ、Ｆ、Ｇ、Ｄとなる。
【００３４】
したがって、本発明を適用した場合、全体としての優先度は、高い順にＣ、Ａ、Ｅ、Ｂ、Ｆ、Ｇ、Ｄとなる。この結果、従来技術によって算出される優先度の場合と異なり、ワークＡ、Ｃ、Ｅは、残作業時間が長いワークＢ、Ｆより先に処理され、後回しにされない。また、ワークＡ、Ｃ、Ｅの間では、ワークＣは、それよりも残作業時間が長く予測値の信頼性において劣るワークＡ、Ｅよりも優先度において高く設定される。なお、上記において、ｘとｙの値については、扱うワーク及び処理の特徴に合うように調整してよい。
【００３５】
上述した本発明の優先度決定装置１０によれば、余裕日数Ｐｉが少なくかつ残作業時間Ｗｉが少ないワークについては残作業時間Ｗｉが少ない順に優先度を高く設定するので、下流工程にいるワーク（残作業時間が短く、その値の信頼度が高い）が上流工程にいるワーク（残作業時間が長く、その値の信頼度が低い）よりも後回しにされることがない。これにより、優先度の確度が高まり、ワークの作業順序が適正化されるので、納期遅れを防止あるいは低減することが可能となる。また、作業者にとっても「優先度」として一意の指標で示すことにより、処理を優先すべきワークを判断しやすくなる。
【００３６】
下記の［表２］は、優先度決定装置１０によって算出される優先度を用いて生産ラインを稼働した場合のシミュレーション結果を示す。表２では、製品（＝全構成部品がそろった状態）単位での下記の項目（ａ）〜（ｃ）の比較値を示している。
（ａ）平均超過日数：作業完了が納期を超過してしまった部品の、超過した日数の平均値
（ｂ）超過数率（％）：作業完了が納期を超過してしまった部品の、全部品数に対する割合
（ｃ）平均ＴＡＴ（日）：全製品のＴＡＴ平均値（ＴＡＴ：Ｔｕｒｎ  Ａｒｏｕｎｄ  Ｔｉｍｅは、製品の構成部品の中の、最早投入部品の投入日から再遅完了部品の完了日までの日数）
【００３７】
【表２】
0005510890.tif 000003
【００３８】
表２から、本発明の優先度決定装置１０により、ＦＩＦＯ（先入れ先出し方式）と比較し、納期を超過する部品数は４分の１程度まで減り、平均ＴＡＴも２０日以上低減されるなど、大きく改善できることが分かる。
【００３９】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００４０】
Ｌ  処理ライン
１０  優先度決定装置
１１  優先度設定手段
１４  入力装置
１５  出力装置
【図１】
0005510890.tif 000004
【図２】
0005510890.tif 000005