(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生産工程を組み合わせて生産される生産対象製品を生産するための生産スケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、前記生産対象製品の製造日程や生産個数に関する情報である製品別生産指示情報と、前記生産対象製品を生産するための生産行程に関する情報である製品別工程情報とに基づいて、前記生産対象製品の各生産工程での加工時間を算出する加工時間算出手段と、
この加工時間算出手段で算出された前記加工時間と前記生産工程を実施する加工設備の稼働状況とに基づいて、最早の生産スケジュールと最遅の生産スケジュールとの時間間隔を算出し、この時間間隔によって生産に着手する生産対象製品の優先順位を決定する優先順位決定手段と、
この優先順位決定手段で決定された前記優先順位にしたがって前記生産対象製品を選択し、この選択された生産対象製品の各生産工程をフォワード山崩しによって生産スケジュールに割付けるフォワード割付手段と、
このフォワード割付手段で割付けられた前記生産工程に滞留許容時間を超えている生産工程があるときには、この滞留許容時間を超えた生産工程より前の生産工程を、前記滞留許容時間を超えた生産工程からバックワード山崩しによって生産スケジュールに再割付けを行うバックワード割付手段と
を含むことを特徴とする生産スケジュール作成装置。
【請求項２】
複数の生産工程を組み合わせて生産される生産対象製品を生産するための生産スケジュールを作成する生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成プログラムを記録した記録媒体であって、
前記生産対象製品の製造日程や生産個数に関する情報である製品別生産指示情報と、前記生産対象製品を生産するための生産行程に関する情報である製品別工程情報とに基づいて、前記生産対象製品の各生産工程での加工時間を算出する加工時間算出処理と、
この加工時間算出処理で算出された前記加工時間と前記生産工程を実施する加工設備の稼働状況とに基づいて、最早の生産スケジュールと最遅の生産スケジュールとの時間間隔を算出し、この時間間隔によって生産に着手する生産対象製品の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
この優先順位決定処理で決定された前記優先順位にしたがって前記生産対象製品を選択し、この選択された生産対象製品の各生産工程をフォワード山崩しによって生産スケジュールに割付けるフォワード割付処理と、
このフォワード割付処理で割付けられた前記生産工程に滞留許容時間を超えている生産工程があるときには、この滞留許容時間を超えた生産工程より前の生産工程を、前記滞留許容時間を超えた生産工程からバックワード山崩しによって生産スケジュールに再割付けを行うバックワード割付処理と
を含むことを特徴とする生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種製品の生産管理システムにおける生産スケジュール作成装置に係り、特に製品の納期を遵守するとともに、滞留許容時間を超えた仕掛かり在庫の発生しない生産スケジュールを作成することのできる生産スケジュール作成装置及び生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の工程を組み合わせて製造される製品の生産スケジュールは、フォワード山崩し、あるいはバックワード山崩しによって各生産工程を順次割り付けることによって作成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようにフォワード山崩し、あるいはバックワード山崩しによって生産スケジュールを作成すると、各生産工程を実行する加工設備の処理能力が十分にあれば問題は生じないが、特定の生産工程（特に初工程以降）の処理能力が十分でない場合には、フォワード山崩しによって生産スケジュールを作成すると、その処理能力の足りない生産工程において仕掛かり在庫が増加するという問題点があった。
【０００４】
さらに、仕掛かり在庫が増加すると滞留時間が長くなり、滞留許容時間を超えて品質の劣化を引き起こすという問題点も発生していた。
【０００５】
この結果、従来の生産スケジュールの作成方法では、スケジュールの修正作業やリスケジュールが頻発するという結果を招いていた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、各生産工程の稼働状況を考慮して初工程の着手タイミングを調整し、複数の製品を生産する場合の生産効率を最適化した生産スケジュールを作成することができ、生産スケジュールの精度向上によって修正作業を減らすことのできる生産スケジュール作成装置及び生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明である生産スケジュール作成装置は、複数の生産工程を組み合わせて生産される生産対象製品を生産するための生産スケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、前記生産対象製品の製造日程や生産個数に関する情報である製品別生産指示情報と、前記生産対象製品を生産するための生産行程に関する情報である製品別工程情報とに基づいて、前記生産対象製品の各生産工程での加工時間を算出する加工時間算出手段と、この加工時間算出手段で算出された前記加工時間と前記生産工程を実施する加工設備の稼働状況とに基づいて、最早の生産スケジュールと最遅の生産スケジュールとの時間間隔を算出し、この時間間隔によって生産に着手する生産対象製品の優先順位を決定する優先順位決定手段と、この優先順位決定手段で決定された前記優先順位にしたがって前記生産対象製品を選択し、この選択された生産対象製品の各生産工程をフォワード山崩しによって生産スケジュールに割付けるフォワード割付手段と、このフォワード割付手段で割付けられた前記生産工程に滞留許容時間を超えている生産工程があるときには、この滞留許容時間を超えた生産工程より前の生産工程を、前記滞留許容時間を超えた生産工程からバックワード山崩しによって生産スケジュールに再割付けを行うバックワード割付手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
この請求項１の発明によれば、初工程の着手タイミングを調整し、滞留許容時間の超過を防止する生産スケジュールを作成することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明である生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成プログラムを記録した記録媒体は、複数の生産工程を組み合わせて生産される生産対象製品を生産するための生産スケジュールを作成する生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成プログラムを記録した記録媒体であって、前記生産対象製品の製造日程や生産個数に関する情報である製品別生産指示情報と、前記生産対象製品を生産するための生産行程に関する情報である製品別工程情報とに基づいて、前記生産対象製品の各生産工程での加工時間を算出する加工時間算出処理と、この加工時間算出処理で算出された前記加工時間と前記生産工程を実施する加工設備の稼働状況とに基づいて、最早の生産スケジュールと最遅の生産スケジュールとの時間間隔を算出し、この時間間隔によって生産に着手する生産対象製品の優先順位を決定する優先順位決定処理と、この優先順位決定処理で決定された前記優先順位にしたがって前記生産対象製品を選択し、この選択された生産対象製品の各生産工程をフォワード山崩しによって生産スケジュールに割付けるフォワード割付処理と、このフォワード割付処理で割付けられた前記生産工程に滞留許容時間を超えている生産工程があるときには、この滞留許容時間を超えた生産工程より前の生産工程を、前記滞留許容時間を超えた生産工程からバックワード山崩しによって生産スケジュールに再割付けを行うバックワード割付処理とを含むことを特徴とする。
【００１０】
この請求項２の発明によれば、初工程の着手タイミングを調整し、滞留許容時間の超過を防止する生産スケジュールを作成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る生産スケジュール作成装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１に示すように、本発明の生産スケジュール作成装置１は、オペレータによる生産対象製品の製造指示や各情報が入力される入力装置２と、生産対象製品の製造依頼や各情報を送信するホストコンピュータ３と、生産対象製品の生産スケジュールを作成するための処理を行う処理装置４と、生産スケジュールを作成するために必要な情報を格納するデータベース装置５と、生産スケジュールの作成結果などを表示するディスプレイなどの出力装置６とから構成されている。
【００１３】
さらに、処理装置４は、生産対象製品の各生産工程での加工時間を算出する加工時間算出手段１１と、この加工時間算出手段１１で算出された加工時間と加工設備の稼働状況とに基づいて、最早の生産スケジュールと最遅の生産スケジュールとの時間間隔を算出して生産に着手する生産対象製品の優先順位を決定する優先順位決定手段１２と、この優先順位決定手段１２で決定された優先順位にしたがって生産対象製品を選択し、この選択された生産対象製品の各生産工程をフォワード山崩しによって割付けるフォワード割付手段１３と、このフォワード割付手段１３で割付けられた生産工程に滞留許容時間を超えている生産工程があるときには、滞留許容時間を超えた生産工程より前の生産工程をバックワード山崩しによって再割り付けを行うバックワード割付手段１４とを含んでいる。
【００１４】
なお、処理装置４は、各種の処理を行うためのＣＰＵと、この処理の命令を記憶する記憶手段とを含む通常のコンピュータシステムによって構成され、処理装置４で行われる各処理の命令やタイミング制約は記憶手段に保持されており、必要に応じてＣＰＵにロードされ、実行がなされる。
【００１５】
また、データベース装置５は、製品別の生産着手可能日や納期日、生産数量などの情報を含んでいる製品別生産指示情報を格納する製品別生産指示情報データベース５１と、製品別の生産工程や加工順序などの情報を含んでいる製品別工程情報を格納する製品別工程情報データベース５２と、製品別生産指示情報と製品別工程情報とに基づいて作成された工程展開結果を格納する工程展開結果データベース５３と、加工設備の各稼働パターンの定義された稼働パターン情報を格納する稼働パターン情報データベース５４と、加工設備が稼働するときの稼働パターンを記録した加工設備情報を格納する加工設備情報データベース５５と、ＰＥＲＴ(Program Evaluation and Review Teqnique)によって算出された時間計算結果を格納する時間計算結果データベース５６と、作成された生産スケジュールを格納する生産スケジュールデータベース５７とを含んでいる。
【００１６】
次に、図２のフローチャートに基づいて本実施形態の生産スケジュール作成装置による生産スケジュール作成処理について説明する。
【００１７】
まず、ホストコンピュータなどの上位計算機３や生産管理システムなどの他のシステム、あるいはオペレータによって入力装置２から製品別生産指示情報が入力される（Ｓ２０１）。この製品別生産指示情報には、図３に示すように生産対象製品毎に初工程への着手可能日、納期指定日、製造数量等の情報が含まれており、製品別生産指示情報データベース５１に格納される。図３では製品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの生産指示情報が示されており、例えば、製品Ｂは４月１日の８時から製造着手が可能であり、納期が４月５日の１４時であり、１０個製造することが要求されていることが分かる。
【００１８】
こうして、製品別生産指示情報が入力されると、製品別工程情報データベース５２を検索して製品別工程情報を取得する（Ｓ２０２）。このとき、製品別工程情報データベース５２に生産対象製品の製品別工程情報がないときには、入力装置２から入力してもよいし、ホストコンピュータ３などから転送してもよい。
【００１９】
この製品別工程情報は、図４に示すように、製品（ここでは、製品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）毎に、製造される加工工程と、その加工工程を実行する加工設備、加工順序、１個当たりの加工ベースタイム、次の生産工程までに許容される滞留許容時間などの情報が対応付けられたものである。例えば、図４の製品別工程情報によれば、製品Ａについては、加工１、加工２、加工３、加工４を行う４つの加工工程があり、加工１は加工設備１０１で行われ、加工２は加工設備２０１で行われ、加工３は加工設備３０１で行われ、加工４は加工設備４０１で行われることが分かる。そして、加工１、加工２、加工３、加工４の加工工程は、この順序通りに行われる必要があることが加工順序により示されている。また、滞留許容時間は、加工設備１０１の加工終了後、６０分以内に加工設備２０１の加工作業を開始し、加工設備２０１の加工終了後、１２０分以内に加工設備３０１の加工作業を開始し、加工設備３０１の加工終了後、８０分以内に加工設備４０１の加工作業を開始しなければならないことを示している。
【００２０】
そして、製品別生産指示情報と製品別工程情報とに基づいて工程展開を行い、工程展開結果を工程展開結果データベース５３に格納する（Ｓ２０３）。この工程展開では、各製品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて、どの加工設備を用い、どのような順序でどれだけの加工時間（個数×ベースタイム）を要するのかという計算が行われ、着手可能日時と納期指定日時を製品別生産指示情報から取得して、図５に示すような工程展開結果を得る。
【００２１】
この工程展開結果では、例えば製品Ａについて、加工設備１０１、加工設備２０１、加工設備３０１、加工設備４０１を、それぞれ１，２，３，４の順序で用いて、それぞれの加工時間が３００分、３００分、６００分、３００分を要することが計算され、着手可能日時は４月１日の８時、納期指定日時は４月４日の１８時ということが示されている。
【００２２】
次に、稼働パターン情報データベース５４を検索して稼働パターン情報を取得し、さらに加工設備情報データベース５５を検索して加工設備情報を取得して、これらの情報と工程展開結果に基づき、ＰＥＲＴ（Program Evaluation and Review Technique）を用いて時間計算結果を算出する（Ｓ２０４）。
【００２３】
ここで、加工設備情報は、図６に示すように各加工設備の稼働パターンの番号を指定したものであり、その番号に対応する稼働パターンは図７に示す稼働パターン情報で定義される。例えば、加工設備１０１の稼働パターンは、図６で「１」と指定されているが、それに対応する稼働パターンは、図７で４月１日から４月６日までの毎日８時から１８時まで６００分稼働することが定義されている。
【００２４】
そして、これらの情報に基づいてＰＥＲＴによって算出された時間計算結果には、図８に示すように、製品別の最早の生産スケジュールであるフォワードパスと、最遅の生産スケジュールであるバックワードパスと、さらにフォワードパスとバックワードパスとの時間間隔であるフロートとが示されている。
【００２５】
例えば、製品Ａについては、最早で４月１日８時から加工設備１０１を用いて生産を開始し、図５の工程展開結果にあるように３００分の作業を行い、次に加工設備２０１を用いて３００分の作業を行い、次に加工設備３０１で６００分の作業を行い、最後に加工設備４０１を用いて３００分の作業を行うという時間割り当てがなされる。一方、製品Ａについては、最遅で４月４日１８時までに生産を完了すればよいので、この時間から遡って加工設備４０１、加工設備３０１、加工設備２０１、加工設備１０１の時間割り当てがバックワードパスとしてなされている。さらに、フォワードパスとバックワードパスとから、これらの時間間隔であるフロートを算出する。こうして算出された時間計算結果は時間計算結果データベース５６に格納される。
【００２６】
次に、算出された時間計算結果のフロートに基づいて、割付を行う優先順位を決定する（Ｓ２０５）。フロートはフォワードパスとバックワードパスとの時間間隔なので、フロートの大きい製品ほどスケジュールに余裕があることになる。したがって、フロートの小さい製品から優先して順位を決定していく。例えば、図８の時間計算結果では、製品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に優先順位を決定する。
【００２７】
次に、決定した優先順位に基づいて、生産スケジュールを作成する製品を決定し、その製品の初工程からフォワードによる山崩し割付が行われる（Ｓ２０６）。図８の時間計算結果では、製品Ａから割付が行われることになる。
【００２８】
そして、割り付けられた生産工程が、図４に示す製品別工程情報の滞留許容時間内に収まっているか否かを判断する（Ｓ２０７）。ここで、滞留許容時間内に収まらない生産工程が検出されると、滞留許容時間を越えた生産工程よりも前に割り付けられた生産工程をすべて破棄し（Ｓ２０８）、この破棄された生産工程を、滞留許容時間を超えた生産工程を基点にしてバックワードによる山崩し割付を行う（Ｓ２０９）。
【００２９】
例えば、図９に示すように、製品Ａのフォワード山崩しによる割り付けでは、全ての加工設備における生産工程で滞留は発生していないので、製品Ａの割付には問題がないことが分かる。しかし、製品Ｂの割付では加工設備２０１の割付終了時刻と加工設備３０１の割付開始時刻との間に滞留が発生し、その滞留時間が図４の製品別工程情報の滞留許容時間１２０分よりも大きくなっている。そこで、加工設備１０１と加工設備２０１の生産工程を破棄し、図１０に示すように、製品Ｂの加工設備３０１における割付開始時間を基点に、加工設備２０１の生産工程をバックワード山崩しによって再割付けを行い、次に加工設備１０１の生産工程をバックワード山崩しによって再割付けを行う。
【００３０】
このように、滞留許容時間を越えた生産工程が発生したときに、滞留が発生した生産工程よりも前の生産工程をバックワード山崩しによって再割付を行うことによって、滞留許容時間の超過を防止することができる。
【００３１】
そして、バックワードによる再割付が終了するか、あるいはステップＳ２０７で滞留許容時間内であるときには次に全生産行程の割付が終了したか否かを判断する（Ｓ２１０）。そして、全生産行程の割付が終了していないときには次の生産工程を取得して（Ｓ２１１）ステップＳ２０６に戻って再びフォワード山崩しによる生産工程の割付を行い、全生産工程の割付が終了しているときには次に全製品の割付が終了したか否かを判断する（Ｓ２１２）。そして、全製品の割付が終了していないときにはステップＳ２０６に戻って次の製品の割付を開始し、全製品の割付が終了しているときには、生産スケジュール作成装置による生産スケジュールの作成処理は終了する。
【００３２】
このようにして作成された生産スケジュールは、ＣＲＴ装置やプリンタ装置等の出力装置６によって出力され、生産スケジュールデータベース５７に格納される。ここで、上述した製品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの生産スケジュールの作成結果を図１１に示す。
【００３３】
この作成結果から分かるように、本実施形態の生産スケジュール作成装置によれば、初工程に着手するタイミングを調整しているので、滞留許容時間を越える生産工程が発生することを防止するとともに、仕掛かり在庫を最小にし、かつ設備能力を考慮した最早納期での生産スケジュールを自動的に作成している。
【００３４】
なお、上述した生産スケジュール作成装置１の各処理を実現するためのプログラムは記録媒体に保存することができ、この記録媒体をコンピュータシステムによって読み込ませることにより、前記プログラムを実行してコンピュータを制御しながら上述した生産スケジュール作成装置１の各処理を実現することができる。ここで、前記記録媒体とは、メモリ装置、磁気ディスク装置、光ディスク装置等、プログラムを記録することができるような装置が含まれる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の生産スケジュール作成装置によれば、各生産工程の稼働状況を考慮して初工程の着手タイミングを調整し、複数の製品を生産する場合の生産効率を最適化した生産スケジュールを作成することができ、生産スケジュールの精度向上によって修正作業を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による生産スケジュール作成装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す生産スケジュール作成装置１における生産スケジュールの作成処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】製品別生産指示情報の一例を示す図である。
【図４】製品別工程情報の一例を示す図である。
【図５】工程展開結果の一例を示す図である。
【図６】加工設備情報の一例を示す図である。
【図７】稼働パターン情報の一例を示す図である。
【図８】時間計算結果の一例を示す図である。
【図９】図１に示す生産スケジュール作成装置１における生産スケジュールの作成を説明するための図である。
【図１０】図１に示す生産スケジュール作成装置１における生産スケジュールの作成を説明するための図である。
【図１１】図１に示す生産スケジュール作成装置１における生産スケジュールの作成結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  生産スケジュール作成装置
２  入力装置
３  ホストコンピュータ
４  処理装置
５  データベース装置
６  出力装置
１１  加工時間算出手段
１２  優先順位決定手段
１３  フォワード割付手段
１４  バックワード割付手段
５１  製品別生産指示情報データベース
５２  製品別工程情報データベース
５３  工程展開結果データベース
５４  稼働パターン情報データベース
５５  加工設備情報データベース
５６  時間計算結果データベース
５７  生産スケジュールデータベース
【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】
0003727832.tif 000009
【図９】
0003727832.tif 000010
【図１０】
0003727832.tif 000011
【図１１】
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