(57)【要約】生産計画に従って、生産設備（１）の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算部と、生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された生産設備（１）に資源を供給する供給設備（３）の運転状態である供給設備運転状態を計算し、供給設備運転状態情報を作成する供給設備運転状態計算部と、生産設備運転状態情報と供給設備運転状態情報に基づいて、生産設備（１）と供給設備（３）にて消費される資源の総費用を計算する費用計算部と、総費用に基づいて生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更部と、を有する制御部（４１）と、生産計画を記憶するメモリ（４３）と、を備えることで、環境を考慮した生産計画を作成することができる生産スケジューリング装置（４）を提供する。
2020031228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産計画に従って、生産設備の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備に資源を供給する供給設備の運転状態である供給設備運転状態を計算し、供給設備運転状態情報を作成する供給設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報と前記供給設備運転状態情報に基づいて、前記生産設備と前記供給設備にて消費される資源の総費用を計算する費用計算部と、
前記総費用に基づいて前記生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更部と、
を有する制御部と、
前記生産計画を記憶するメモリと、
を備える生産スケジューリング装置。
【請求項２】
前記供給設備運転状態計算部は、前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更される前の前記供給設備の動作処理と、前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された後の前記供給設備の動作処理に基づいて、前記生産設備運転状態情報により追加された前記供給設備の動作処理を抽出した前記供給設備運転状態情報を作成する請求項１に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記判定部の判定結果に基づいて前記供給設備の供給計画を変更する供給計画変更部を備え、
前記判定部が前記総費用に基づいて前記生産計画あるいは前記供給計画を変更する必要があるか否かを判定する請求項１あるいは２に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記判定部の判定結果に基づいて前記生産設備の運転状態を変更する生産設備運転状態変更部を備え、
前記判定部が前記総費用に基づいて前記生産計画あるいは前記生産設備運転状態を変更する必要があるか否かを判定する請求項１から３のいずれか１項に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記生産計画変更部が実施した生産計画変更処理を記憶した生産計画変更ログ情報に基づいて生産計画を変更するための適切な生産計画変更処理を推定する生産計画変更推定部を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項６】
前記制御部が、前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備からの廃棄物を処理する廃棄設備の運転状態である廃棄設備運転状態を計算し、廃棄設備運転状態情報を作成する廃棄設備運転状態計算部を備え、
前記費用計算部が前記生産設備運転状態情報、前記供給設備運転状態情報、および前記廃棄設備運転状態情報に基づいて、生産設備、供給設備、および廃棄設備にて消費される資源の総費用を計算する請求項１から５のいずれか１項に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項７】
生産計画に従って、生産設備の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算ステップと、
前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備に資源を供給する供給設備の運転状態である供給設備運転状態を計算し、供給設備運転状態情報を作成する供給設備運転状態計算ステップと、
前記生産設備運転状態情報と前記供給設備運転状態情報に基づいて、生産設備と供給設備にて消費される資源の総費用を計算する費用計算ステップと、
前記総費用に基づいて前記生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更ステップと、
を備える生産スケジューリング方法。
【請求項８】
生産計画に従って、生産設備の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備からの廃棄物を処理する廃棄設備の運転状態である廃棄設備運転状態を計算し、廃棄設備運転状態情報を作成する廃棄設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報と前記廃棄設備運転状態情報に基づいて、生産設備と廃棄設備にて消費される資源の総費用を計算する費用計算部と、
前記総費用に基づいて前記生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更部と、
を有する制御部と、
前記生産計画を記憶するメモリと、
を備える生産スケジューリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場における製品の生産計画を作成する生産スケジューリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりおよびコスト削減の観点から工場における省エネルギーあるいは省資源などの環境対策に対する需要が高まっている。このような環境対策の一環として、環境を考慮した生産計画を立案することが求められており、生産計画を自動で作成する生産スケジューリング装置にも同様の機能が求められている。【０００３】
このような環境を考慮した生産計画を実現する方法として、特許文献１では、製品の生産するための作業の流れを示す生産工程および生産設備の生産能力等をモデル化し、製品の生産をシミュレーションすることによって、生産の品質あるいは製品の納期を考慮した生産計画を作成する生産スケジューリング装置において、生産計画を作成する際に発電会社等の電力プロバイダから送信される、供給される電力に関する情報であるデマンドレスポンスを考慮して生産計画を変更し、省エネルギーを実現する生産計画の作成方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０８１０７４号公報（図１、図２、図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、生産設備ごとの稼働状態に対するエネルギー消費量の関係を示す電力消費一覧表あるいは電力消費特性表を有しており、電力消費一覧表あるいは電力消費特性表を用いて生産設備全体の消費電力を調整し、電力プロバイダからのデマンドレスポンスにて要求された電力抑制量を実現するように生産計画を変更することで、省エネルギーを実現する生産計画を作成することができる。【０００６】
しかし、特許文献１では、供給される電力に関する情報は電力事情が逼迫した際に電力プロバイダから送信されるデマンドレスポンスのみであり、電力事情が逼迫していない通常時においては生産計画に消費電力が適切に考慮されているとはいえず、省エネルギーを実現する生産計画が作成できないという問題がある。【０００７】
また、特許文献１では、生産設備に供給される資源として考慮しているのは電力のみであり、その他の資源、例えば、水資源などが考慮されておらず、適切な省資源を実現するような環境を考慮した生産計画が作成できないという問題がある。【０００８】
本発明は上述のような問題点を解決するためになされたもので、生産設備以外の生産計画に関連する設備の運転状態も考慮することで、環境を考慮した生産計画を作成できる生産スケジューリング装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の生産スケジューリング装置は、生産計画に従って、生産設備の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算部と、生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された生産設備に資源を供給する供給設備の運転状態である供給設備運転状態を計算し、供給設備運転状態情報を作成する供給設備運転状態計算部と、生産設備運転状態情報と供給設備運転状態情報に基づいて、生産設備と供給設備にて消費される資源の総費用を計算する費用計算部と、総費用に基づいて生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更部と、を有する制御部と、生産計画を記憶するメモリと、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる生産スケジューリング装置によれば、上述の構成を備えるため、生産設備以外の生産計画に関連する設備の運転状態も考慮することで、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における生産スケジューリングシステムの一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における生産スケジューリング装置の一例を示す構造図である。
【図３】本発明の実施の形態１における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１における工程情報の一例を示すデータ構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１における生産工程の順序を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１における生産能力情報の一例を示すデータ構成図である。
【図７】本発明の実施の形態１における工程動作情報の一例を示すデータ構成図である。
【図８】本発明の実施の形態１における設備動作情報の一例を示すデータ構成図である。
【図９】本発明の実施の形態１における生産計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における計算時間情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における計算単位時間情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における組立工程における生産資源情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態１における塗装工程における生産資源情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態１における検査工程における生産資源情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態１における組立工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態１における塗装工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態１における検査工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１８】本発明の実施の形態１における圧縮空気供給設備の供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態１における水再利用設備の供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２０】本発明の実施の形態１における圧縮空気供給設備の供給資源情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態１における水再利用設備の供給資源情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２２】本発明の実施の形態１における圧縮空気供給設備の供給設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２３】本発明の実施の形態１における水再利用設備の供給設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２４】本発明の実施の形態１における資源消費情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２５】本発明の実施の形態１における費目情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２６】本発明の実施の形態１における費用情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２７】本発明の実施の形態１における生産計画変更情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２８】本発明の実施の形態１における変換後の生産計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図２９】本発明の実施の形態１における変換後の費用情報の一例を示すデータ構成図である。
【図３０】本発明の実施の形態１における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３１】本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図３２】本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における前供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図３３】本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における比較供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図３４】本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における供給設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図３５】本発明の実施の形態２における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３６】本発明の実施の形態３における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。
【図３７】本発明の実施の形態３における供給計画変更情報の一例を示すデータ構成図である。
【図３８】本発明の実施の形態３における水再利用設備における供給計画変更後の供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【図３９】本発明の実施の形態３における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４０】本発明の実施の形態４における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。
【図４１】本発明の実施の形態４における運転状態変更情報の一例を示すデータ構成図である。
【図４２】本発明の実施の形態４における変更後の組立工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図４３】本発明の実施の形態４における変更後の塗装工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図４４】本発明の実施の形態４における変更後の検査工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【図４５】本発明の実施の形態４における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４６】本発明の実施の形態５における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。
【図４７】本発明の実施の形態６における生産スケジューリングシステムの一例を示す構成図である。
【図４８】本発明の実施の形態６における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。
【図４９】本発明の実施の形態６における汚水処理設備の廃棄設備動作計画情報の一例を示す構成図である。
【図５０】本発明の実施の形態６における汚水処理設備の廃棄物情報の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる生産スケジューリング装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下で参照する図面においては、同一もしくは相当する部分に同一の符号を付している。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における生産スケジューリングシステムの一例を示す構成図である。図１に示すように、生産スケジューリングシステム１００は、５つの生産設備１、生産制御装置２、供給設備３、生産スケジューリング装置４、表示装置５、およびネットワーク６を備えている。なお、生産スケジューリングシステム１００が５つの生産設備１を備えている場合について説明しているが、５つの生産設備１を備えている場合に限定されず、４つ以下あるいは６つ以上の任意の生産設備１を備えていてもよい。また、生産スケジューリングシステム１００が供給設備３を１つのみ備えている場合について説明しているが、供給設備３は１つである場合に限定されず、２つ以上の複数の供給設備３を備えていてもよい。
【００１４】
生産設備１は、製品の生産のために用いられる設備であり、例えば製品の原材料を加工する、射出成形機、押出成型機、旋盤および研削盤などの加工装置、製品にネジ、ナットなどの部品を締めるなどして、製品を組み立てる組立装置、あるいは磁粉探傷検査装置、放射線検査装置、および浸透探傷検査装置などの検査装置などを備えた設備である。
【００１５】
生産制御装置２は、製品の生産計画に関する情報である生産計画情報に従って生産設備１を制御し、製品の生産を管理する装置である。生産制御装置２は、例えばプログラマブルロジックコントローラ（programmable logic controller、ＰＬＣ）などである。なお生産計画情報は、生産スケジューリング装置４から取得する情報であり、詳細は後述する。
【００１６】
供給設備３は、生産設備１に資源を供給する設備である。供給設備３が生産設備１に供給する資源は、例えば、冷たい冷水、温かい温水、圧縮空気、あるいは電力などである。供給設備３は、設備に関する供給設備情報を作成し、生産スケジューリング装置４に出力する。なお、供給設備情報の詳細は後述する。また、図示していないが、生産設備１と供給設備３は、給水管、空気管、あるいは電線路などの資源を供給するための供給路によって接続されている。なお、供給設備３は、生産制御装置２によって制御のできない設備であって、生産設備１と供給設備３を管理する管理者は異なっていることもある。また、供給設備３は、生産制御装置２が制御する生産設備１にのみ資源を供給する設備であり、生産制御装置２が制御しない生産設備１には資源を供給しない。
【００１７】
生産スケジューリング装置４は、生産計画に関連する各種情報を有しており、供給設備３から供給設備３に関する供給設備情報を取得し、取得した供給設備情報および生産設備１に関連する生産設備情報に基づいて、生産設備情報のうちの製品の生産計画情報を、供給設備３を考慮した適切な生産計画情報に変更する。また、生産スケジューリング装置４は、変更後の生産計画情報を生産制御装置２および表示装置５に出力する。なお、供給設備情報、生産設備情報、生産スケジューリング装置４における生産計画変更方法、および生産計画情報の詳細は後述する。
【００１８】
表示装置５は、生産スケジューリング装置４から取得した生産計画情報に基づいて表示画面を作成し、表示する装置である。表示装置５は、液晶ディスプレイ（liquid crystal display）あるいは有機ＥＬディスプレイ（organic electro-luminescence display）等のモニタを備えた装置であり、作成した表示画面をモニタに表示する。なお、表示装置５が生産スケジューリング装置４と別体である場合について説明しているが、表示装置５は生産スケジューリング装置４と別体である場合に限定されず、表示装置５が生産スケジューリング装置４と一体となっていても、つまり、生産スケジューリング装置４が表示機能を有していてもよい。
【００１９】
ネットワーク６は、生産設備１と生産制御装置２、生産制御装置２と生産スケジューリング装置４、供給設備３と生産スケジューリング装置４、および生産スケジューリング装置４と表示装置５とを接続するネットワークであり、例えばＣＣ−Ｌｉｎｋ（Control & Communication Link、登録商標）などのフィールドネットワーク、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの一般的なネットワーク、あるいは専用の入出力線である。なお、生産設備１と生産制御装置２、生産制御装置２と生産スケジューリング装置４、供給設備３と生産スケジューリング装置４、および生産スケジューリング装置４と表示装置５が全て同じネットワーク６にて接続されている場合について説明しているが、全て同じネットワーク６にて接続されることに限定されず、それぞれが別のネットワークにて接続されてもよい。
【００２０】
次に生産スケジューリング装置４の詳細について説明する。
図２は、本発明の実施の形態１における生産スケジューリング装置の一例を示す構造図である。図２に示すように生産スケジューリング装置４は、制御部４１、ストレージ４２、メモリ４３、通信部４４、および入力部４５を備えている。なお、生産スケジューリング装置４は、各部の動力源となる図示しない電源も備える。
【００２１】
制御部４１は、生産スケジューリング装置４を制御する装置であり、ストレージ４２、メモリ４３、通信部４４、および入力部４５を制御し、供給設備３から取得した供給設備情報および生産設備１の生産設備情報に基づいて、生産設備情報のうちの製品の生産計画情報を、供給設備３を考慮した適切な生産計画情報に変更する。制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などプロセッサであっても、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などの１つの集積回路であっても、あるいはその組み合わせであってもよい。なお、制御部４１が供給設備３の供給設備情報および生産設備１の生産設備情報に基づいて、生産設備情報のうちの製品の生産計画情報を、供給設備３を考慮した適切な生産計画情報に変更する生産計画変更方法の詳細は後述する。また、以下の説明において制御部４１は、制御処理をソフトウェアにて実現するＣＰＵであるとする。
【００２２】
ストレージ４２は、制御部４１が実行する各種プログラム、制御部４１が各種プログラムを実行する際に参照するデータ、および制御部４１が各プログラムを実行する結果として作成されるデータなどが記憶される記憶装置である。本発明の実施の形態１では、プログラムとして制御部４１が生産設備１の生産設備情報および供給設備３の供給設備情報に基づいて製品の生産計画情報を変更する生産計画変更プログラム４２１が記憶されている。ストレージ４２は、例えばフラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク（hard disk drive、HDD）、ソリッドステートドライブ（solid state drive、SSD）あるいはメモリカードリーダライタ（memory card reader/ writer）などの不揮発性メモリである。
【００２３】
メモリ４３は、制御部４１がプログラムの処理を実行する際に直接アクセスする記憶装置であり、ストレージ４２に記憶された各種プログラムとデータがコピーされ一時的に記憶される。メモリ４３は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリである。なお、制御部４１は、通常ストレージ４２に記憶された各種プログラムをメモリ４３に一時的に記憶し、順次メモリ４３から読み込むことで、各種プログラムを実行する。
【００２４】
通信部４４は、データを受信する受信機とデータを送信する送信機を備え、外部と通信する装置であり、制御部４１は通信部４４を介して供給設備３から供給設備情報を取得し、生産制御装置２および表示装置５へ製品の生産計画情報を出力する。
【００２５】
入力部４５は、ユーザからの入力を受け付ける装置であり、例えばキーボード、マウス、タッチパッド、あるいは表示機能を有しているタッチパネルである。
【００２６】
次に、制御部４１が生産設備１の生産設備情報および供給設備３の供給設備情報に基づいて、製品の生産計画情報を変更する生産計画変更方法について説明する。ここで、製品の生産計画情報を変更するために、制御部４１は、生産設備１の生産設備情報および供給設備３の供給設備情報に基づいて製品の生産計画を変更する生産計画変更処理を実施する。なお、生産計画変更処理は、ストレージ４２に記憶されている生産計画変更プログラム４２１を制御部４１が実行することによって実施される。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態１における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。図３に示すように、制御部４１は生産設備運転状態を計算する生産設備運転状態計算部４１１、通信を制御する通信制御部４１２、供給設備運転状態を計算する供給設備運転状態計算部４１３、生産設備１および供給設備３にて消費する資源の総計を計算する資源消費計算部４１４、生産設備１および供給設備３にて消費する資源の費用を計算する費用計算部４１５、生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定部４１６、および生産計画を変更する生産計画変更部４１７を有している。また、図３には説明のため、メモリ４３、生産制御装置２、供給設備３、および表示装置５を図示している。ここで、メモリ４３は制御部４１が生産計画変更プログラム４２１を実行する過程で生成されるデータベースである供給計算データベース４３２、およびストレージ４２に記憶されたデータベースを一時的にコピーした生産計算データベース４３１、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、および生産計画変更データベース４３５を有している。図３において、各機能ブロックの処理の流れが実線矢印で、そしてデータの流れが破線矢印で示されている。なお、生産計算データベース４３１および供給計算データベース４３２は、定期的にストレージ４２にコピーされ、記憶される。
【００２８】
生産設備運転状態計算部４１１は、メモリ４３に記憶された生産計算データベース４３１から取得した生産設備１に関連する生産設備情報に基づいて、生産設備１の運転状態を示す生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する。ここで、生産設備情報は、製品を生産する生産工程を示す工程情報、各生産工程の単位時間当たりの生産能力を示す生産能力情報、各生産工程が有する設備動作を示す工程動作情報、各生産工程に係る生産設備１の設備動作にかかる時間を示す設備動作情報、製品の生産を開始する開始時間および生産する生産数量を示す生産計画情報、計算に用いる生産設備１の運転可能時間を示す計算時間情報、運転状態を計算する単位時間を示す計算単位時間情報、および各生産工程にて消費する資源を示す生産資源情報から構成される。
【００２９】
まず、図４から図１４を用いて生産設備情報である工程情報、生産能力情報、工程動作情報、設備動作情報、生産計画情報、計算時間情報、計算単位時間情報、および生産資源情報について説明する。なお、以下において、供給設備３は、資源である圧縮空気を生産設備１に供給する圧縮空気供給設備、および資源である水を生産設備１に供給し、かつ一度使用した水を浄水して、再度使用できるようにする水再利用設備であるとする。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態１における工程情報の一例を示すデータ構成図である。図４（ａ）は製品Ａに関する工程情報であり、図４（ｂ）は製品Ｂに関する工程情報である。ここで、製品Ａと製品Ｂは異なる製品である。図４において、工程情報は、処理を実施する対象である生産工程を示す生産工程、生産工程より一つ前に処理を実施する前工程、および生産工程より一つ後に処理を実施する後工程の３つの情報より構成されている。ここで、組立は各部品を製品として組み立てる組立工程を示し、塗装は各部品の表面に装飾あるいは保護の目的で塗料による被膜を形成する塗装工程を示し、検査は生産された製品の品質が基準を満たしているかを検査する検査工程を示している。また、図において、前工程が開始である生産工程が最初の工程であることを示し、後工程が終了である生産工程が最後の工程であることを示している。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、製品Ａに関する生産工程情報は、組立、塗装、および検査の３つの工程を有しており、工程順序が組立、塗装、検査の順である。一方、図４（ｂ）に示すように、製品Ｂに関する生産工程情報も組立、塗装、および検査の３つの工程を有しており、工程順序が塗装、組立、検査の順である。
【００３２】
図５は、本発明の実施の形態１における生産工程の順序を示す説明図である。図５は、図４に示す製品Ａおよび製品Ｂの生産工程情報をフローで示した説明図であり、図５（ａ）は図４（ａ）に示す製品Ａを示す説明図であり、図５（ｂ）は図４（ｂ）に示す製品Ｂを示す説明図である。図５（ａ）に示すように、製品Ａの生産工程は、工程の開始から組立工程、塗装工程、検査工程の順に工程を経て、工程を終了する。一方、図５（ｂ）に示すように、製品Ｂの生産工程は、工程の開始から塗装工程、組立工程、検査工程の順に工程を経て、工程を終了する。
【００３３】
図６は、本発明の実施の形態１における生産能力情報の一例を示すデータ構成図である。図６において、生産能力情報は、処理を実施する対象である生産工程を示す生産工程、処理を実施する対象である製品を示す対象製品、および生産工程により１時間に処理可能な製品の数量を示す生産能力の３つの情報から構成されている。図６に示すように、対象製品が製品Ａである場合、組立工程および塗装工程は３０個／時間の生産能力を有し、対象製品が製品Ｂである場合、組立工程および塗装工程は２０個／時間の生産能力を有している。また、検査工程は、対象製品が製品Ａおよび製品Ｂのいずれにおいても、３０個／時間の生産能力を有している。なお、図６において、生産能力が生産工程により１時間に処理可能な製品の数量を示す場合について説明しているが、生産能力は１時間に処理可能な製品の数量に限定されず、１日、２時間以上、あるいは１時間未満などの所定の時間に処理可能な製品の数量であっても、１つの製品を生産するのにかかる時間であってもよい。
【００３４】
図７は、本発明の実施の形態１における工程動作情報の一例を示すデータ構成図である。図７において、工程動作情報は、処理を実施する対象である生産工程を示す生産工程および生産工程に係る生産設備１の動作を示す設備動作の２つの情報から構成されている。設備動作において、起動は生産工程に係る生産設備１を起動する動作であり、組立処理は生産工程に係る生産設備１が製品を組み立てる動作であり、塗装処理は生産工程に係る生産設備１が製品を塗装する動作であり、検査処理は生産工程に係る生産設備１が製品を検査する動作であり、待機とは生産工程において処理する製品が無く処理を実施せずに生産設備１を待機状態とする動作であり、終了処理は生産工程に係る生産設備１が各生産工程の処理を終了するために実施する動作であり、停止は各生産工程に係る生産設備１を停止する動作である。なお、組立処理および塗装処理は製品の種類ごとに異なる動作である。図７に示すように、例えば組立工程は起動、製品Ａ組立処理、製品Ｂ組立処理、待機、終了処理、および停止の６つの設備動作を有している。
【００３５】
図８は、本発明の実施の形態１における設備動作情報の一例を示すデータ構成図である。図８において、設備動作情報は、処理を実施する対象である生産工程を示す生産工程、各生産工程に係る生産設備１の動作を示す設備動作、および各設備動作にかかる時間を示す動作時間の３つの情報から構成されている。ここで、図７に示す設備動作のうち、組立処理、塗装処理、検査処理、および待機については、所定の動作時間はなく、生産する製品の種類および数量によって変化するため、設備動作情報には含まれない。図８に示すように、例えば組立工程において、起動の動作時間は１時間であり、終了処理の動作時間は１時間であり、停止の動作時間は０時間である。つまり、組立工程に係る生産設備１において、停止の動作には時間がかからないことを示している。
【００３６】
図９は、本発明の実施の形態１における生産計画情報の一例を示すデータ構成図である。図９において、生産計画情報は、処理を実施する対象である製品を示す対象製品、生産設備１において対象製品の生産を開始する日時を示す生産開始日時、および生産設備１において生産する対象製品の数量を示す生産数量の３つの情報から構成されている。ここで、生産開始日時は、指定された日時以降に対象製品の生産を開始することを示している。図９に示すように、例えば製品Ａは、生産開始日時が２０１８／０７／０１  ０９：００であり、生産数量は６０個である。つまり、生産計画情報は、生産設備１は製品Ａを２０１８／０７／０１  ０９：００以降に生産を開始し、生産数量は６０個であることを示している。
【００３７】
図１０は、本発明の実施の形態１における計算時間情報の一例を示すデータ構成図である。図１０において、計算時間情報は、生産工程の処理の開始あるいは処理の終了を示す生産処理、および生産処理の処理可能日時を示す生産処理日時の２つの情報から構成される。ここで、生産処理日時は、生産処理が開始の場合に生産工程の処理を開始することのできる日時を、生産処理が終了の場合に生産工程の処理を終了しなければならない日時を示している。図１０に示すように、生産設備１における各生産工程の処理は２０１８／０７／０１  ００：００時より開始することができ、生産設備１における各生産工程の処理は２０１８／０７／０１  ２３：５９までに終了しなければならない。
【００３８】
図１１は、本発明の実施の形態１における計算単位時間情報の一例を示すデータ構成図である。図１１において、計算単位時間情報は、生産設備運転状態計算部４１１が生産設備１における生産工程の処理状態を計算する単位時間を示す計算単位時間から構成されている。図１１に示すように、生産設備運転状態計算部４１１は生産設備１における生産工程の生産設備運転状態を３，６００秒ごとに計算する。なお、計算単位時間が３，６００秒である場合について説明しているが、計算単位時間は３，６００秒であることに限定されず、例えば７，２００秒、１０，８００秒など任意の時間であってもよい。
【００３９】
図１２から図１４は、各生産工程の生産資源情報のデータ構成を示している。図１２は、本発明の実施の形態１における組立工程における生産資源情報の一例を示すデータ構成図である。図１３は、本発明の実施の形態１における塗装工程における生産資源情報の一例を示すデータ構成図である。図１４は、本発明の実施の形態１における検査工程における生産資源情報の一例を示すデータ構成図である。
【００４０】
図１２から図１４において、生産資源情報は、処理を実施する対象である生産工程を示す生産工程、生産工程に係る生産設備１の動作を示す設備動作、設備動作にて消費する資源を示す資源、資源の消費量を示す消費量、資源を供給する供給設備３を示す供給設備、および資源に対応した費用上の名称を示す費目の６つの情報から構成されている。
【００４１】
図１２から図１４に示すように、組立工程では、資源として電気、作業者、ネジ、および圧縮空気を消費し、塗装工程では資源として電気、作業者、塗料Ａ、塗料Ｂ、および水を消費し、検査工程では、資源として電気および作業者を消費する。なお、作業者は各設備動作において生産設備１にて作業を実施する人であり、１ｈは１時間（ｈ）に１人の作業者が作業することを示している。また、図１２に示すように、例えば組立工程の製品Ａ組立処理は、資源として電気、ネジ、圧縮空気、および作業者の４つの資源を消費する。
【００４２】
次に図１５から図１７を用いて、生産設備運転状態計算部４１１が生産設備１の運転状態、つまり、生産設備１が実施する生産工程の処理状態を計算する方法について説明する。なお、以下において、生産工程間の生産物の輸送にかかる時間は各生産工程の生産処理の時間に含まれており、生産工程間の生産物の輸送は１時間ごとにまとめて実施され、各生産工程にて生産された生産物は次の生産工程に輸送されるとする。
【００４３】
生産設備運転状態計算部４１１は、生産設備情報、つまり、図４、および図６から図１４に示す工程情報、生産能力情報、工程動作情報、設備動作情報、生産計画情報、計算時間情報、計算単位時間情報、および生産資源情報に基づいて、生産工程ごとに生産設備運転状態を計算する。例えば以下において、生産設備運転状態計算部４１１が組立工程について生産設備運転状態を計算する場合について説明する。
【００４４】
まず、生産設備運転状態計算部４１１は、メモリ４３の生産計算データベース４３１から生産設備情報、つまり、図４、および図６から図１４に示す工程情報、生産能力情報、工程動作情報、設備動作情報、生産計画情報、計算時間情報、計算単位時間情報、および生産資源情報を取得する。
【００４５】
生産設備運転状態計算部４１１は、図４に示す工程情報より各製品の生産工程と生産工程の工程順序を取得する。例えば、生産設備運転状態計算部４１１は、製品Ａの生産工程が組立、塗装、および検査の３つであり、工程順序が組立、塗装、検査の順であることを取得し、製品Ｂの生産工程が組立、塗装、および検査の３つであり、工程順序が塗装、組立、検査の順であることを取得する。
【００４６】
そして、生産設備運転状態計算部４１１は、図６に示す生産能力情報より製品Ａの組立工程の生産能力が１時間に３０個の処理を実施でき、製品Ｂの組立工程の生産能力が１時間に２０個の処理を実施できることを取得する。また、生産設備運転状態計算部４１１は、図７に示す工程動作情報より製品Ａの組立工程の設備動作が、起動、製品Ａ組立処理、待機、終了処理、および停止の５つであり、製品Ｂの組立工程の設備動作が、起動、製品Ｂ組立処理、待機、終了処理、および停止の５つであることを取得する。ここで、生産設備運転状態計算部４１１は取得した生産能力と設備動作の情報に基づいて、製品Ａの組立工程の製品Ａ組立処理が１時間に３０個の処理であるとする。
【００４７】
さらに、生産設備運転状態計算部４１１は、図８に示す設備動作情報より、組立工程の起動の設備動作に１時間、終了処理の設備動作に１時間、および停止の設備動作に０時間かかることを取得する。また、生産設備運転状態計算部４１１は、図９に示す生産計画情報より製品Ａの生産開始日時が２０１８／０７／０１  ０９：００で生産数量が６０個であること、および生産Ｂの生産開始日時が２０１８／０７／０１  １３：００で生産数量が６０個であることを取得する。
【００４８】
さらに、生産設備運転状態計算部４１１は、図１０に示す計算時間情報より、生産設備１における生産工程を２０１８／０７／０１  ００：００から開始することができること、および生産設備１における生産工程を２０１８／０７／０１  ２３：５９までに終了しないといけないことを取得する。また、生産設備運転状態計算部４１１は、図１１に示す計算単位時間情報より、生産設備運転状態計算部４１１が３，６００秒ごとに生産設備１の生産設備運転状態を計算することを取得する。最後に、生産設備運転状態計算部４１１は、図１２から図１４に示す生産資源情報より、各生産工程において消費する資源の名称、資源の消費量、資源を供給する供給設備、および資源に対応する費目を取得する。
【００４９】
次に、生産設備運転状態計算部４１１は、取得した各種情報に基づいて生産設備１の生産設備運転状態を計算する。生産設備運転状態計算部４１１は、取得した各製品の生産開始日時および生産工程の工程順序に基づいて、製品Ａの組立工程を２０１８／０７／０１  ０９：００より、製品Ｂの組立工程を２０１８／０７／０１  １４：００より開始することを算出する。ここで、製品Ｂの生産が１４：００より開始するのは、製品Ｂの塗装工程が１３時より開始し、塗装工程における生産物が１４：００に組立工程に輸送されるためである。
【００５０】
また、生産設備運転状態計算部４１１は、取得した生産能力と設備動作の情報に基づいて、製品Ａの組立工程の製品Ａ組立処理が１時間に３０個の処理であり、製品Ｂの組立工程の製品Ｂ組立処理が１時間に２０個の処理であることを算出する。これにより、製品Ａ組立処理が２０１８／０７／０１  ０９：００に開始し、２０１８／０７／０１  １１：００に終了すること、製品Ｂ組立処理が２０１８／０７／０１  １４：００に開始し、２０１８／０７／０１  １７：００に終了することが算出される。
【００５１】
さらに、生産設備運転状態計算部４１１は、取得した各製品の組立工程の設備動作の情報および各設備動作の動作時間に基づいて、製品Ａの生産を２０１８／０７／０１  ０９：００に開始するために、２０１８／０７／０１  ０８：００に起動の設備動作を実施すること、２０１８／０７／０１  １１：００から１４：００まで待機の設備動作を実施すること、および終了処理の設備動作を１７：００に開始し、１８：００に終了すること、停止の設備動作を１８：００に実施することを導出する。
【００５２】
最後に、生産設備運転状態計算部４１１は、取得した各生産工程において消費する資源の名称、資源の消費量、資源を供給する供給設備、および資源に対応する費目に基づいて、各生産工程において消費する資源の名称、資源の消費量、資源を供給する供給設備、および資源に対応する費目を、各生産工程の各設備動作に対応付ける。
【００５３】
生産設備運転状態計算部４１１が計算した生産設備１の組立工程の生産設備運転状態をまとめた結果を図１５に示す。図１５は、本発明の実施の形態１における組立工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。図１５において、組立工程の生産設備運転状態情報は、処理を実施する対象である生産工程を示す生産工程、生産工程に係る生産設備１が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、生産する製品を示す製品名、生産する製品の数量を示す生産数量、生産工程に係る生産設備１の動作を示す設備動作、および各設備動作にて消費する資源と消費数量を示す消費資源の６つの情報から構成されている。ここで、消費資源の名称は消費する資源の費目の名称となっている。
【００５４】
生産設備運転状態計算部４１１が生産設備１の組立工程の生産設備運転状態を計算した方法と同様の方法にて、生産設備運転状態計算部４１１は生産設備１の塗装工程の生産設備運転状態および生産設備１の検査工程の生産設備運転状態を計算する。図１６は、本発明の実施の形態１における塗装工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。図１７は、本発明の実施の形態１における検査工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【００５５】
なお、上記において、生産設備運転状態計算部４１１がメモリ４３の生産計算データベース４３１から生産設備情報を取得する際に取得順序があるように、また取得した生産設備情報に基づいて、生産設備運転状態を計算する際に計算順序があるように説明しているが、これらの順序は説明のための一例であり、生産設備運転状態計算部４１１が生産設備情報を取得する取得順序および取得した生産設備情報に基づいて生産設備運転状態を計算する計算順序は上記に説明の順序に限定されず、任意の順序あるいは同時に実施してもよい。
【００５６】
次に、生産設備運転状態計算部４１１は、作成した生産設備運転状態情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。
【００５７】
図３に戻って、通信制御部４１２は、通信部４４を介して生産制御装置２、供給設備３、および表示装置５との情報の送受信に係る通信を制御する。まず、通信制御部４１２は、メモリ４３の生産計算データベース４３１から図１５から図１７に示す生産設備運転状態情報を取得し、取得した生産設備運転状態情報から、供給設備が対応付けられた消費資源の消費数量とその消費資源を消費する設備動作の動作日時を抽出し、抽出した消費資源を供給する供給設備３に対して、動作日時に消費数量の消費資源を供給する場合の供給設備３に関連する供給設備情報を要求する指示を出力する。例えば、組立工程において製品Ａを生産する場合に通信制御部４１２が供給設備３に出力する指示は、図１５に示す生産設備運転状態情報に基づいて、供給設備３である圧縮空気供給設備から、２０１８／０７／０１  ０９：００および２０１８／０７／０１  １０：００に１５０Ｌの圧縮空気を供給する場合の供給設備３である圧縮空気供給設備に関連する供給設備情報を要求するものである。なお、供給設備３に関連する供給設備情報の詳細は後述する。
【００５８】
その後、通信制御部４１２は、供給設備３から供給設備情報を取得し、取得した供給設備情報をメモリ４３に供給計算データベース４３２として記憶する。ここで、供給設備情報は、供給設備３の設備動作の計画を示す供給設備動作計画情報、および各供給設備３にて消費する資源を示す供給資源情報の２つの情報から構成されている。なお、供給資源情報は通信制御部４１２が供給設備３から取得する供給設備情報に含まれておらず、元々メモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶されていてもよい。
【００５９】
図１８および図１９は各供給設備３の供給設備動作計画情報のデータ構成を示しており、図２０および図２１は各供給設備３の供給資源情報のデータ構成を示している。図１８は、本発明の実施の形態１における圧縮空気供給設備の供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。図１９は、本発明の実施の形態１における水再利用設備の供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。図２０は、本発明の実施の形態１における圧縮空気供給設備の供給資源情報の一例を示すデータ構成図である。図２１は、本発明の実施の形態１における水再利用設備の供給資源情報の一例を示すデータ構成図である。
【００６０】
図１８において、供給設備３である圧縮空気供給設備における供給設備動作計画情報は、圧縮空気供給設備が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、圧縮空気の供給量を示す供給量、および圧縮空気供給設備の動作を示す設備動作の３つの情報から構成されている。ここで、設備動作の圧縮処理は、空気を圧縮して生産設備１へ供給する動作を示す処理である。また、図１９において、供給設備３である水再利用設備における供給設備動作計画情報は、水再利用設備が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、水の供給量を示す供給量、供給する水のうち水再利用設備にて再利用処理を実施した再利用水の水量を示す再利用水、供給する水のうち水道などからの給水された水量を示す給水、および水再利用設備の動作を示す設備動作の５つの情報から構成されている。
【００６１】
例えば、図１８に示すように、供給設備３が圧縮空気供給設備である場合、図１５に示す生産設備１の組立工程における生産設備運転状態情報に従うと、圧縮空気供給設備は２０１８／０７／０１  ０９：００に設備動作として１５０Ｌの圧縮空気を供給する圧縮処理を実施することになる。
【００６２】
次に、図２０および図２１において、供給資源情報は、資源を供給する供給設備３を示す供給設備、供給設備３の動作を示す設備動作、各設備動作にて消費される資源を示す資源、資源の消費量を示す消費量、および資源に対応した費用上の名称を示す費目の５つの情報から構成される。ここで、圧縮空気および再利用水が資源として記載されていないのは、圧縮空気および再利用水は費用のかからない、つまり費目の無い資源であるため、消費量を考慮する必要が無いためである。また、費目の給水は、費用のかかる水に設定される費目である。
【００６３】
図３に戻って、通信制御部４１２は、生産計画変更部４１７から取得した生産計画に関する生産計画情報を、通信部４４を介して生産制御装置２および表示装置５に出力する。なお、生産計画変更部４１７から取得する生産計画情報の詳細は後述する。
【００６４】
供給設備運転状態計算部４１３は、メモリ４３の供給計算データベース４３２から供給設備情報を取得し、取得した供給設備情報に基づいて供給設備３の供給設備運転状態を計算する。例えば以下において、供給設備運転状態計算部４１３が供給設備３である圧縮空気供給設備について供給設備運転状態を計算する場合について説明する。
【００６５】
まず、供給設備運転状態計算部４１３は、メモリ４３の供給計算データベース４３２から供給設備３である圧縮空気供給設備の供給設備情報である、図１８に示す供給設備動作計画情報と図２１に示す供給資源情報を取得する。次に供給設備運転状態計算部４１３は、取得した供給設備動作計画情報と供給資源情報とに基づいて、圧縮空気供給設備の供給設備運転状態を計算し、供給設備運転状態情報を作成する。
【００６６】
図２２は、本発明の実施の形態１における圧縮空気供給設備の供給設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。図２２において、圧縮空気供給設備の供給設備運転状態情報は、供給設備、動作日時、供給量、設備動作、および各設備動作にて消費される資源の名称および消費する消費量を示す消費資源の５つの情報から構成される。ここで、消費資源の名称は消費する資源の費目の名称であり、電気となっている。図２２に示すように、例えば２０１８／０７／０１  ０９：００の動作日時において、圧縮空気供給設備は、圧縮空気の供給量が１５０Ｌであり、設備動作が圧縮処理であり、消費資源が５００Ｗｈの電気である。
【００６７】
供給設備運転状態計算部４１３は、圧縮空気供給設備の場合と同様に、水再利用設備についても供給設備運転状態を計算する。図２３は、本発明の実施の形態１における水利用設備の供給設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。図２３に示すように、水利用設備の消費資源は電気と給水である。
【００６８】
供給設備運転状態計算部４１３は、作成した供給設備３の供給設備運転状態情報をメモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶する。
【００６９】
図３に戻って、資源消費計算部４１４は、メモリ４３の生産計算データベース４３１から生産設備１の生産設備運転状態情報を、供給計算データベース４３２から供給設備３の供給設備運転状態情報を取得し、取得した生産設備運転状態情報と供給設備運転状態情報とに基づいて、生産設備１および供給設備３にて消費する資源の総計を計算し、資源消費情報を作成する。
【００７０】
図２４は、本発明の実施の形態１における資源消費情報の一例を示すデータ構成図である。図２４において、資源消費情報は、生産設備１の生産設備運転状態情報および供給設備３の供給設備運転状態情報に従った場合に消費される資源を示す消費資源、および消費資源の消費数量を示す消費量の２つの情報から構成される。ここで、消費資源の名称は消費する費目の名称である。また、図２４に示す資源消費情報は、図１５から図１７に示す生産設備１の生産設備運転状態情報および図２２と図２３に示す供給設備３の供給設備運転情報に従った場合の資源消費情報である。図２４に示すように、例えばネジは１，５００本消費され、電気は４８，０００Ｗｈ、労務費は２３ｈ消費される。
【００７１】
図３に戻って、費用計算部４１５は、資源消費計算部４１４から資源消費情報を、メモリ４３の費目データベース４３３から費目情報を取得し、取得した資源消費情報と費目情報に基づいて、生産設備１および供給設備３にて必要となる費用の合計を計算し、費用情報を作成する。
【００７２】
図２５は、本発明の実施の形態１における費目情報の一例を示すデータ構成図である。図２５において、費目情報は資源に対応した費用上の名称を示す費目、および各費目の費用単価を示す費用の２つの情報から構成される。図２５に示すように、例えばネジは１本１０円であり、電気は１Ｗｈ０．０２円であり、労務費は１時間１０００円である。なお、図２５において、各費目は１つの費用のみを有している場合について説明しているが、各費目は１つの費用のみを有している場合に限定されず、各費目は選択条件のある２つ以上の費用を有していてもよい。２つ以上の費用を有している例としては、例えば労務費において、０８：００から１７：００は１，０００円／ｈであり、１７：００から０８：００は１，５００円／ｈであるなど、労働時間を条件として２つの費用を有する場合などである。
【００７３】
図２６は、本発明の実施の形態１における費用情報の一例を示すデータ構成図である。
図２６において、費用情報は資源に対応した費用上の名称を示す費目、資源の消費量を示す消費量、および費目の費用の合計を示す費用合計の３つの情報から構成される。ここで、費用合計は、費用計算部４１５が図２４に示す資源消費情報と図２５に示す費目情報に基づいて計算したもので、費目の費用単価に消費量を掛け合わせた値である。また、費目の総費用は、全ての費目の費用合計を総計したものであり、生産設備１および供給設備３にて必要となる費用の総計である。図２６に示すように、総費用は７１，９６０円である。
【００７４】
図３に戻って、判定部４１６は、費用計算部４１５から費用情報を、メモリ４３の消費目標データベース４３４から消費目標情報を取得し、取得した費用情報と消費目標情報とに基づいて、生産計画情報を変更する必要があるか否かを判定する。ここで、消費目標情報は費用情報の総費用と比較する、資源の消費目標値を費用に換算した値であり、判定部４１６は、費用情報の総費用が消費目標情報以下の場合は生産計画情報を変更する必要がないと判定し、費用情報の総費用が消費目標情報より大きい場合は生産計画情報を変更する必要があると判定する。なお、消費目標情報の値は、ユーザが要求する適切な省資源を実現する値に従って任意に設定した値である。
【００７５】
例えば、消費目標情報が７１，９６０円よりも大きい場合、判定部４１６は図２６に示す費用情報の総費用と比較して、生産計画情報を変更する必要がないと判定し、消費目標情報が７１，９６０円以下の場合、判定部４１６は生産計画情報を変更する必要があると判定する。
【００７６】
生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報を変更する必要がないとの判定の場合は、特に処理を実施しない。この場合、通信制御部４１２が、生産計画情報を生産制御装置２および表示装置５に出力する。
【００７７】
一方、生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報を変更する必要があるとの判定の場合は、メモリ４３の生産計画変更データベース４３５から生産計画変更情報を取得し、取得した生産計画変更情報に基づいて生産計画情報を変更する。また、生産計画変更部４１７は、変更した生産計画情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。この場合、生産設備運転状態計算部４１１は、生産設備１の生産設備運転状態を再度計算する。
【００７８】
図２７は、本発明の実施の形態１における生産計画変更情報の一例を示すデータ構成図である。図２７において、生産計画変更情報は、処理を実施する優先順位を示す優先度、および実施する生産計画変更処理を示す生産計画変更処理の２つの情報から構成される。生産計画変更部４１７は、図２７に示す生産計画変更情報の優先度の順番に従って、生産計画変更処理を実施し、変更した生産計画情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。その後、制御部４１の各機能構成部は、処理を再度実施する。その結果、判定部４１６が生産計画情報を変更する必要がないと判定するまで、生産計画変更部４１７は総当たりにて生産計画変更処理を実施する。
【００７９】
ここで、生産開始日時変更処理は、図９に示す生産計画情報の生産開始日時を図１１に示す計算単位時間情報の計算単位時間、前後の時間に変更する処理である。なお、各対象製品に対して生産が禁止されている生産開始日時が設定されている場合、あるいは変更後の時間に他の製品が既に計画されている場合は、生産開始日時はその時間を除いた時間にのみ変更されることになる。例えば生産計画変更部４１７は、生産開始日時変更処理により、図９に示す生産計画情報において製品Ａの生産開始日時を２０１８／０７／０１  １０：００に変更する処理を実施する。
【００８０】
また、生産平準化処理は、図９に示す生産計画情報における各対象製品の生産計画を複数に分散させる処理である。なお、各対象製品に対して生産が禁止されている生産開始日時が設定されている場合、あるいは分散後の時間に他の製品が既に計画されている場合は、生産開始日時はその時間を除いた時間にのみ変更されることになる。例えば生産計画変更部４１７は、生産平準化処理により、図９に示す生産計画情報において製品Ａの生産計画である生産開始日時２０１８／０７／０１  ０９：００に生産数量６０個の計画を、生産開始日時２０１８／０７／０１  ０９：００に生産数量３０個と生産開始日時２０１８／０７／０１  １６：００に生産数量３０個に分散させる処理を実施する。
【００８１】
また、生産詰込処理は、図９に示す生産計画情報における各対象製品において複数に分散された生産計画を集約する処理である。なお、各対象製品に対して生産が禁止されている生産開始日時が設定されている場合、あるいは集約後の時間に他の製品が既に計画されている場合は、生産開始日時はその時間を除いた時間にのみ変更されることになる。例えば図９に示す生産計画情報において各対象製品が分散して計画されていた場合、生産計画変更部４１７は、分散された生産計画を集約する処理を実施する。
【００８２】
生産計画変更部４１７が図９に示す生産計画情報を図２７に示す生産開始日時変更処理に従って、変更した後の生産計画情報を図２８に示す。図２８は、本発明の実施の形態１における変換後の生産計画情報の一例を示すデータ構成図である。図２８に示すように、生産計画変更部４１７は図９に示す生産計画情報における製品Ａの生産計画を変更し、生産開始日時を１時間後の２０１８／０７／０１  １０：００に変更している。
【００８３】
生産計画変更部４１７は、図２８に示す変換後の生産計画情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶し、生産設備運転状態計算部４１１に生産設備１の生産設備運転状態を再度計算することを命令する指示を出力する。その後、図２８に示す変換後の生産計画情報に基づいて、生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、および生産計画変更部４１７の処理を実施する。なお、生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、および生産計画変更部４１７における処理は判定部４１６が生産計画情報を変更する必要がないと判定するまで継続されることになる。
【００８４】
図２８に示す変換後の生産計画情報に基づいて再度計算を実施した結果である変換後の費用情報を図２９に示す。図２９は、本発明の実施の形態１における変換後の費用情報の一例を示すデータ構成図である。図２９に示すように、図２６に示す費用情報と比較し、電気が１，７００Ｗｈ、労務費が１ｈ減っており、総費用が１，０３４円安い７０，９２６円となる。この結果、消費目標情報が７１，９６０円以下、例えば７１，０００円の場合においても、判定部４１６は生産計画情報を変更する必要がないと判定し、処理を終了することになる。
【００８５】
以上のように、制御部４１の生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、および生産計画変更部４１７によって処理を実施することによって、生産計画情報をユーザが要求する適切な省資源を実現する生産計画情報に変更することができ、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【００８６】
次に制御部４１の生産計画変更処理の流れについて説明する。図３０は、本発明の実施の形態１における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８７】
まず、制御部４１はユーザからの生産計画変更処理の要求を受信する、あるいは自動にて生産計画変更処理を開始する。ユーザが生産計画変更処理の開始を要求する方法としては、例えば入力部４５として生産計画変更処理の開始ボタンを備え、ユーザが該当のボタンを押下する方法など任意の方法であってよい。制御部４１が自動にて生産計画変更処理を開始する方法としては、例えば図９に示す生産計画情報がストレージ４２に記憶されたことを契機に生産計画変更処理を開始する方法など任意の方法であってよい。
【００８８】
ステップＳ１０１では、生産設備運転状態計算部４１１が生産設備情報に基づいて生産設備運転状態情報を作成し、生産計算データベース４３１に記憶する。ここで、生産設備情報は、メモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶された情報であり、図４から図１４に示す、工程情報、生産能力情報、工程動作情報、設備動作情報、生産計画情報、計算時間情報、計算単位時間情報、および生産資源情報の８つの情報から構成される情報である。また、生産設備運転状態情報は、図１５から図１７に示す情報である。
【００８９】
次に、ステップＳ１０２では、通信制御部４１２がステップＳ１０１にて作成された生産設備運転状態情報に基づいて供給設備３に対する指示を生成し、出力する。ここで、通信制御部４１２が生成する指示は、生産設備運転状態情報に基づいて、供給設備３に対して供給設備情報を要求することを命令する指示である。
【００９０】
次に、ステップＳ１０３では、通信制御部４１２が通信部４４を介して供給設備３から供給設備情報を取得し、供給計算データベース４３２に記憶する。ここで、供給設備情報は、図１８から図２１に示す、供給設備動作計画情報、および供給資源情報の２つの情報から構成されている。
【００９１】
次に、ステップＳ１０４では、供給設備運転状態計算部４１３が供給設備情報に基づいて供給設備運転状態情報を作成し、供給計算データベース４３２に記憶する。ここで、供給設備運転状態情報は、図２２と図２３に示す情報である。
【００９２】
次に、ステップＳ１０５では、資源消費計算部４１４が生産設備運転状態情報と供給設備運転状態情報に基づいて、資源消費情報を作成する。ここで、資源消費情報は、図２４に示す情報である。
【００９３】
次に、ステップＳ１０６では、費用計算部４１５が資源消費情報と費目情報に基づいて、費用情報を作成する。ここで、費目情報はメモリ４３の費目データベース４３３に記憶された情報であり、図２５に示す情報である。また、費用情報は、図２６に示す情報である。
【００９４】
次に、ステップＳ１０７では、判定部４１６が費用情報と消費目標情報に基づいて、生産計画情報を変更する必要があるか否かを判定し、生産計画情報を変更する必要がない場合（Ｎｏ）はステップＳ１０９に移行し、生産計画情報を変更する必要がある場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１０８に移行する。ここで、消費目標情報は、メモリ４３の消費目標データベース４３４に記憶された情報であり、ユーザが要求する適切な省資源を実現する値に従って任意に設定した資源の消費目標値を費用に換算した値である。また、判定部４１６は、費用情報と消費目標情報を比較し、費用情報の総費用が消費目標情報以下の場合は生産計画情報を変更する必要がないと判定し、費用情報の総費用が消費目標情報よりも大きい場合は生産計画情報を変更する必要があると判定する。
【００９５】
ステップＳ１０８では、生産計画変更部４１７が生産計画変更情報に基づいて生産計画情報を変更し、生産計算データベース４３１に記憶し、ステップＳ１０１に移行する。ここで、生産計画変更情報は図２７に示す情報であり、生産計画変更部４１７は優先度の順番に従って、生産計画変更処理を実施する。その結果、ステップＳ１０７にて判定部４１６が生産計画情報を変更する必要がないと判定するまで、生産計画変更部４１７は総当たりにて生産計画変更処理を実施する。
【００９６】
ステップＳ１０９では、通信制御部４１２が生産計画情報を生産制御装置２および表示装置５に出力する。
【００９７】
以上のように、実施の形態１の生産スケジューリング装置４によれば、生産設備１に資源を供給する供給設備３の運転状態を考慮することで、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【００９８】
なお、生産設備運転状態計算部４１１が生産設備運転状態を計算する方法として、各生産工程の生産処理に生産工程間の生産物の輸送にかかる時間を含む情報に基づいて計算する方法について説明しているが、各生成工程の生産処理に生産工程間の生産物の輸送にかかる時間を含む情報に基づいて計算する方法に限定されず、各生産工程間の生産物の輸送にかかる時間を各生産工程の生産処理とは別に定義する情報に基づいて計算してもよい。
【００９９】
また、生産設備運転状態計算部４１１が生産設備運転状態を計算する方法として、各生産工程にて生成される生産物が１時間ごとにまとめて次の生産工程に輸送されると仮定して計算する方法について説明しているが、各生産工程にて生成される生産物が１時間ごとにまとめて次の生産工程に輸送されると仮定して計算する方法に限定されず、各生産工程にて生産された生産物を１つずつ次の生産工程に輸送するとして計算してもよい。各生産工程にて生産された生産物を個々に次の生産工程に輸送するとして計算する方法は、実施の形態１において説明したような表形式の情報に基づいて計算する方法ではなく、例えば各生産工程に投入される生産物をワークとして管理し、個々のワークの処理にかかる時間を計算する方法などがある。個々のワークの処理かかる時間を計算する方法では、各生産工程が投入されるワークを管理する投入リストと生産工程にて処理された後のワークを管理する処理済みリストをそれぞれ有し、処理済みリストにワークが追加されると、該当のワークを次の生産工程が自身の投入リストに引き取り処理を実施するとして個々のワークを処理していく。このように各生産工程にて生産された生産物を個々に次の生産工程に輸送するとして計算する方法は、現実の状況に近い生産設備運転状態を計算することができるという効果を得ることができる。
【０１００】
なお、判定部４１６が、費用情報とユーザが任意に設定した目標値である消費目標情報を比較することで生産計画情報を変更する必要があるか否かを判定する方法について説明しているが、判定する方法は費用情報と消費目標情報を比較する方法に限定されず、予め生産計画変更部４１７にて生産計画情報を変更した複数の変更後の生産計画情報を生成し、生産計画情報に基づいた費用情報と複数の変更後の生産計画情報に基づいた費用情報のうち最も費用の安い生産計画情報を適切な生産計画情報と判定する方法など、１つの生産計画情報を特定することのできる判定方法であればよい。
【０１０１】
なお、生産設備情報が工程情報、生産能力情報、工程動作情報、設備動作情報、生産計画情報、計算時間情報、計算単位時間情報、および生産資源情報の８つの情報から構成されている場合について説明しているが、生産設備情報が８つの情報から構成されることに限定されず、工程情報、生産能力情報、工程動作情報、設備動作情報、生産計画情報、計算時間情報、計算単位時間情報、および生産資源情報がさらに複数の情報に分割されていても、７つ以下の情報に統合されていてもよい。
【０１０２】
また、供給設備情報が供給設備動作計画情報、および供給資源情報の２つの情報から構成されている場合について説明しているが、供給設備情報が２つの情報から構成されることに限定されず、供給設備動作計画情報、および供給資源情報がさらに複数の情報に分割されていても、１つの情報に統合されていてもよい。
【０１０３】
実施の形態２．
実施の形態１では、供給設備３が、生産制御装置２が制御する生産設備１にのみ資源を供給する設備である実施の形態について説明した。実施の形態２では、供給設備３が、生産制御装置２が制御する生産設備１以外の生産設備にも資源を供給する設備である実施の形態について説明する。なお、生産スケジューリングシステム１００の構成、生産スケジューリング装置４の構成、制御部４１の機能構成、および生産設備運転状態計算部４１１、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、および生産計画変更部４１７における処理は実施の形態１と同様のため説明を省略する。また、以下において説明のない限り各種データベースに記憶された各種情報は実施の形態１と同じ情報であるとする。
【０１０４】
図３に示す通信制御部４１２は、メモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶された生産設備運転状態情報に基づいて供給設備３に指示を出力し、その結果、通信制御部４１２は供給設備３から供給設備情報を取得し、取得した供給設備情報を供給計算データベース４３２に記憶する。ここで、供給設備情報は、実施の形態１と異なり、供給設備３の設備動作の計画を示す供給設備動作計画情報、通信制御部４１２からの指示がある前の供給設備３の設備動作の計画を示す前供給設備動作計画情報、および各供給設備３にて消費する資源を示す供給資源情報の３つの情報から構成されている。なお、供給資源情報は通信制御部４１２が供給設備３から取得する供給設備情報に含まれておらず、元々メモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶されていてもよい。また、供給資源情報は実施の形態１と同様であり、図２０および図２１に示す情報である。
【０１０５】
また、以下において説明する内容は供給設備３が圧縮空気供給設備である場合と水再利用設備である場合において共通のため、供給設備３が圧縮空気供給設備である例についてのみ説明する。
【０１０６】
図３１は、本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。また、図３２は、本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における前供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。
【０１０７】
図３１において、供給設備動作計画情報は、圧縮空気供給設備が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、圧縮空気の供給量を示す供給量、および圧縮空気供給設備の動作を示す設備動作の３つの情報から構成されている。また、図３２において、前供給設備動作計画情報は、圧縮空気供給設備が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、圧縮空気の供給量を示す供給量、および圧縮空気供給設備の動作を示す設備動作の３つの情報から構成されている。
【０１０８】
図３に戻って、供給設備運転状態計算部４１３は、メモリ４３の供給計算データベース４３２から供給設備情報を取得し、取得した供給設備情報のうち供給設備動作計画情報と前供給設動作計画情報に基づいて、通信制御部４１２の指示により追加された圧縮空気供給設備の動作処理を抽出した比較供給設備動作計画情報を作成する。
【０１０９】
図３３は、本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における比較供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。図３３において、供給設備動作計画情報は、圧縮空気供給設備が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、圧縮空気の供給量を示す供給量、および圧縮空気供給設備の動作を示す設備動作の３つの情報から構成されている。
【０１１０】
図３３に示すように、比較供給設備動作計画情報は２０１８／０７／０１  ０９：００から２０１８／０７／０１  １６：００に設備動作が有し、これらの設備動作が、通信制御部４１２の指示により圧縮空気供給設備に追加された設備動作であることが分かる。ここで、起動、終了処理、および停止の設備動作については、動作日時は異なるが図３１に示す供給設備動作計画情報および図３２に示す前供給設備動作計画情報の両方が有しているため、図３３に示す比較供給設備動作計画情報では除かれている。
【０１１１】
また、供給設備運転状態計算部４１３は、比較供給設備動作計画情報と供給資源情報に基づいて、供給設備運転状態情報を作成し、メモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶する。図３４は、本発明の実施の形態２における圧縮空気供給設備における供給設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。図３４において、圧縮空気供給設備の供給設備運転状態情報は、供給設備、動作日時、供給量、設備動作、および消費資源の５つの情報から構成される。ここで、図３４に示す圧縮空気供給設備の供給設備運転状態情報は、図２２に示す実施の形態１における圧縮空気供給設備の供給設備運転状態情報と異なり、起動、終了処理、および停止の設備動作が除かれた情報となっている。なお、資源消費計算部４１４以降の処理は実施の形態１と同様である。
【０１１２】
以上のように、生産設備運転状態計算部４１１が作成した生産設備運転情報に基づいた通信制御部４１２からの指示前後の供給設備３の設備動作を比較し、通信制御部４１２からの指示により追加された供給設備３の設備動作だけを抽出し、費用を計算することで、供給設備３が、生産制御装置２が制御する生産設備１以外の生産設備にも資源を供給する設備である場合も、適切に供給設備３の運転状態を考慮することができ、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【０１１３】
次に制御部４１の生産計画変更処理の流れについて説明する。図３５は、本発明の実施の形態２における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。ここで、ステップＳ２０１、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、ステップＳ２０８、ステップＳ２０９、およびステップＳ２１０は、実施の形態１の図３０におけるステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、およびステップＳ１０９とそれぞれ同様のため、説明を省略する。但し、ステップＳ２０３において通信制御部４１２が供給設備３から取得する供給設備情報は、実施の形態１と異なっており、供給設備動作計画情報、前供給設備動作計画情報、および供給資源情報の３つの情報から構成されている。
【０１１４】
ステップＳ２０４では、供給設備運転状態計算部４１３が、供給設備情報に含まれる供給設備動作計画情報と前供給設備動作計画情報に基づいて、比較供給設備動作計画情報を作成する。ここで、比較供給設備動作計画情報は、図３３に示す情報である。
【０１１５】
次に、ステップＳ２０５では、供給設備運転状態計算部４１３が比較供給設備動作計画情報と供給資源情報に基づいて供給設備運転状態情報を作成し、供給計算データベース４３２に記憶する。ここで、供給設備運転状態情報は、図３４に示す情報である。
【０１１６】
以上のように、実施の形態２の生産スケジューリング装置４によれば、供給設備３が、生産制御装置２が制御する生産設備１以外の生産設備にも資源を供給する設備である場合も、適切に供給設備３の運転状態を考慮することができ、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【０１１７】
実施の形態３．
実施の形態１では、判定部４１６の判定結果に基づいて生産計画変更部４１７が生産計画情報を変更する実施の形態について説明した。実施の形態３では、制御部４１がさらに供給設備３の供給計画を変更する供給計画変更部を有し、判定部４１６の判定結果に基づいて、生産計画変更部４１７が生産計画情報を変更するか、あるいは供給計画変更部が供給計画を変更する実施の形態について説明する。なお、生産スケジューリングシステム１００の構成、生産スケジューリング装置４の構造、および生産設備運転状態計算部４１１、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、および費用計算部４１５における処理は実施の形態１と同様のため説明を省略する。また、以下において説明のない限り各種データベースに記憶された各種情報は実施の形態１と同じ情報であるとする。
【０１１８】
図３６は、本発明の実施の形態３における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。図３６に示すように、制御部４１は生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、生産計画変更部４１７、および供給設備３の供給計画を変更する供給計画変更部４１８を有している。また、図３６には説明のため、メモリ４３、生産制御装置２、供給設備３、および表示装置５を図示している。ここで、メモリ４３は制御部４１が生産計画変更プログラム４２１を実行する過程で生成されるデータベースである供給計算データベース４３２、およびストレージ４２に記憶されたデータベースを一時的にコピーした生産計算データベース４３１、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、生産計画変更データベース４３５、および供給計画変更データベース４３６を有している。図３６において、各機能ブロックの処理の流れが実線矢印で、そしてデータの流れが破線矢印で示されている。
【０１１９】
ここで、供給計画変更データベース４３６は、供給計画変更部４１８の処理に必要となる供給計画変更情報が記憶されたデータベースである。なお、供給計画変更情報の詳細は後述する。また、生産計算データベース４３１および供給計算データベース４３２は、定期的にストレージ４２にコピーされ、記憶される。また、生産計算データベース４３１、供給計算データベース４３２、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、および生産計画変更データベース４３５は実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【０１２０】
通信制御部４１２は、通信部４４を介して生産制御装置２、供給設備３、および表示装置５との情報の送受信に係る通信を制御する。まず、通信制御装部４１２は、メモリ４３の供給計算データベース４３２から、図１５から図１７に示す生産設備運転状態情報を取得し、取得した生産設備運転状態情報から、供給設備が対応付けられた消費資源の消費数量とその消費資源を消費する設備動作の動作日時を抽出し、抽出した消費資源を供給する供給設備３に対して、動作日時に消費数量の消費資源を供給する場合の供給設備３に関連する供給設備情報を要求する指示を出力する。その後、通信制御部４１２は、供給設備３から供給設備情報を取得し、取得した供給設備情報をメモリ４３に供給計算データベース４３２として記憶する。この処理は、実施の形態１における処理と同様のため説明を省略する。
【０１２１】
また、通信制御部４１２は、供給計画変更部４１８から取得した供給計画変更に関する供給計画変更情報に基づいて、通信部４４を介して供給設備３に供給計画を変更することを命令する指示を出力する。その後、通信制御部４１２は、供給設備３から指示に従って変更された供給設備情報を取得し、取得した変更後の供給設備情報をメモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶する。なお、供給計画変更部４１８から取得する供給計画変更情報および供給設備３から取得した変更後の供給設備情報の詳細は後述する。
【０１２２】
また、通信制御部４１２は、生産計画変更部４１７から取得した生産計画に関する生産計画情報を、通信部４４を介して生産制御装置２および表示装置５に出力する。この処理は、実施の形態１における処理と同様のため説明を省略する。
【０１２３】
判定部４１６は、費用計算部４１５から費用情報を、メモリ４３の消費目標データベース４３４から消費目標情報を取得し、取得した費用情報と消費目標情報とに基づいて、生産計画情報あるいは供給計画を変更する必要があるか否かを判定する。具体的には、判定部４１６は、生産計画情報を変更するか、供給設備３の供給計画を変更するか、あるいは生産計画情報および供給設備３の供給計画の両方を変更する必要がないかを判定する。ここで、消費目標情報は費用情報の総費用と比較する資源の消費目標値を費用に換算した値であり、生産計画情報を変更する基準となる生産計画消費目標値と供給計画を変更する基準となる供給計画消費目標値の２つの目標値が設定された情報である。なお、生産計画情報を変更することは、生産設備運転状態情報および供給設備運転状態情報の両方の再計算が必要となるため、生産計画消費目標値は供給計算消費目標値よりも大きな値が設定される。
【０１２４】
判定部４１６は、費用情報の総費用が消費目標情報の供給計画消費目標値以下の場合は生産計画情報および供給設備３の供給計画の両方を変更する必要がないと判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の供給計画消費目標値より大きく生産計画消費目標値以下である場合は供給設備３の供給計画を変更する必要があると判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の生産計画消費目標値よりも大きい場合は生産計画情報を変更する必要があると判定する。なお、消費目標情報の値は、ユーザが要求する適切な省資源を実現する値に従って任意に設定した値である。
【０１２５】
例えば、消費目標情報の供給計画消費目標値が７１，９６０円よりも小さく、消費目標情報の生産計画消費目標値が７１，９６０円よりも大きい場合、判定部４１６は図２６に示す費用情報の総費用と比較して、供給計画を変更する必要があると判定する。
【０１２６】
生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報および供給計画の両方を変更する必要がないとの判定の場合は、特に処理を実施しない。この場合、通信制御部４１２が、生産計画情報を生産制御装置２および表示装置５に出力する。
【０１２７】
一方、生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報を変更する必要があるとの判定の場合は、メモリ４３の生産計画変更データベース４３５から生産計画変更情報を取得し、取得した生産計画変更情報に基づいて生産計画情報を変更する。また、生産計画変更部４１７は、変更した生産計画情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。この場合、生産設備運転状態計算部４１１は、生産設備１の生産設備運転状態を再度計算する。この処理については、実施の形態１と同様のため詳細な説明は省略する。
【０１２８】
供給計画変更部４１８は、判定部４１６から取得した判定の結果が供給計画を変更する必要があるとの判定の場合は、メモリ４３の供給計画変更データベース４３６から供給計画変更情報を取得し、取得した供給計画変更情報に基づいて供給設備３の供給計画を変更することを命令する指示を生成する。
【０１２９】
図３７は、本発明の実施の形態３における供給計画変更情報の一例を示すデータ構成図である。図３７において、供給計画変更情報は、処理を実施する優先順位を示す優先度、および実施する供給計画変更処理を示す供給計画変更処理の２つの情報から構成される。供給計画変更部４１８は、図３７に示す供給計画変更情報の優先度の順番に従って、供給計画変更処理を選択し、選択した供給計画変更処理に基づいて供給設備３の供給計画を変更することを命令する指示を生成する。ここで、供給平準化処理は、供給計画を複数に分散させる処理である。また、供給詰込処理は、複数に分散された供給計画を集約する処理である。
【０１３０】
図３６に戻って、通信制御部４１２は、供給計画変更部４１８が生成した指示を取得し、取得した指示を、通信部４４を介して供給設備３に出力する。
【０１３１】
また、通信制御部４１２は、通信部４４を介して供給設備３から供給計画変更後の供給設備情報を取得し、取得した供給設備情報をメモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶する。その後、供給設備運転状態計算部４１３は、供給設備３の供給設備運転状態を再度計算する。ここで、供給計画変更後の供給設備情報は、供給計画変更後の供給設備３の設備動作の計画を示す供給設備動作計画情報、および各供給設備３にて消費する資源を示す供給資源情報から構成されている。なお、供給資源情報は通信制御部４１２が供給設備３から取得する供給設備情報に含まれておらず、元々メモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶されていてもよい。
【０１３２】
以下において説明する内容は供給設備３が圧縮空気供給設備である場合と水再利用設備である場合において共通のため、供給設備３が水再利用設備である例についてのみ説明する。
【０１３３】
図３８は、本発明の実施の形態３における水再利用設備における供給計画変更後の供給設備動作計画情報の一例を示すデータ構成図である。図３８において、供給設備動作計画情報は、水再利用設備が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、水の供給量を示す供給量、供給する水のうち水再利用設備にて再利用処理を実施した再利用水の水量を示す再利用水、供給する水のうち水道などからの給水された水量を示す給水、および水再利用設備の動作を示す設備動作の５つの情報から構成されている。
【０１３４】
図３８に示すように、水再利用設備における供給計画変更後の供給設備動作計画情報は、図１９に示す供給計画変更前の供給設備動作計画情報に比べ、再利用水が６００Ｌ増加し、給水が６００Ｌ減少した供給設備動作計画情報となっている。その結果、水再利用設備が消費する資源は、電気が２０，０００Ｗｈ増加し、給水が６００Ｌ減少することになり、費用情報の総費用が５，６００円安くなることになる。
【０１３５】
なお、供給計画変更後に供給設備運転状態計算部４１３は、供給計画変更後の供給設備情報に基づいて、供給設備運転状態を計算する。その後、制御部４１の機能構成部は判定部４１６が生産計画情報および供給設備３の供給計画の両方を変更する必要がないと判定するまで、処理を繰り返す。
【０１３６】
次に制御部４１の生産計画変更処理の流れについて説明する。図３９は、本発明の実施の形態３における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。ここで、ステップＳ３０１、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３、ステップＳ３０４、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６、ステップＳ３０８、およびステップＳ３１２は、実施の形態１の図３０におけるステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１０８およびステップＳ１０９とそれぞれ同様のため、説明を省略する。
【０１３７】
ステップＳ３０７では、判定部４１６が費用情報と消費目標情報とに基づいて、生産計画情報あるいは供給設備３の供給計画を変更する必要があるか否かを判定し、生産計画情報を変更する必要があると判定した場合（１）はステップＳ３０８に、供給設備３の供給計画を変更する必要があると判定した場合（２）はステップＳ３０９に、生産計画情報および供給設備３の供給計画の両方を変更する必要がないと判定した場合（３）はステップＳ３１２に移行する。ここで、消費目標情報は、メモリ４３の消費目標データベース４３４に記憶された情報であり、生産計画情報を変更する基準となる生産計画消費目標値と供給計画を変更する基準となる供給計画消費目標値の２つの目標値があり、ユーザが要求する適切な省資源を実現する値に従って任意に設定した資源の消費目標値を費用に換算した値である。なお、生産計画情報を変更することは、生産設備運転状態情報および供給設備運転状態情報の両方の再計算が必要となるため、生産計画消費目標値は供給計算消費目標値よりも大きな値が設定される。
【０１３８】
判定部４１６は、費用情報の総費用が消費目標情報の供給計画消費目標値以下の場合は生産計画情報および供給設備３の供給計画の両方を変更する必要がないと判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の供給計画消費目標値より大きく生産計画消費目標値以下である場合は供給設備３の供給計画を変更する必要があると判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の生産計画消費目標値よりも大きい場合は生産計画情報を変更する必要があると判定する。
【０１３９】
ステップＳ３０９では、供給計画変更部４１８が供給計画変更情報に基づいて供給設備３の供給計画を変更することを命令する指示を生成する。具体的には、供給計画変更部４１８は図３７に示す供給計画変更情報の優先度の順番に従って、供給計画変更処理を選択し、選択した供給計画変更処理に基づいて供給設備３の供給計画を変更することを命令する指示を生成する。その結果、ステップＳ３０７にて判定部４１６が生産計画情報および供給設備３の供給計画を変更する必要がないと判定するまで、供給計画変更部４１８は総当たりにて供給計画変更処理を実施する。
【０１４０】
次に、ステップＳ３１０では、通信制御部４１２が、供給計画変更部４１８が生成した指示を、通信部４４を介して供給設備３に出力する。ここで、供給設備運転状態情報は、図２２および図２３に示す情報である。
【０１４１】
次に、ステップＳ３１１では、通信制御部４１２が通信部４４を介して供給設備３から供給計画変更後の供給設備情報を取得し、メモリ４３の供給計算データベース４３２に記憶する。ここで、供給計画変更後の供給設備情報は、供給計画変更後の供給設備３の設備動作の計画を示す供給設備動作計画情報、および供給資源情報から構成されている。また、供給計画変更後の供給設備動作計画情報は、図３８に示す情報である。
【０１４２】
以上のように、実施の形態３の生産スケジューリング装置４によれば、生産設備１の生産計画情報だけでなく供給設備３の供給計画を適切に変更することで、適切に供給設備３の運転状態を考慮することができ、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【０１４３】
なお、判定部４１６が生産計画情報を変更する必要がある、供給設備３の供給計画を変更する必要がある、および生産計画情報および供給設備３の供給計画の両方を変更する必要がない、の３つの場合について判定する方法について説明しているが、判定部４１６の判定方法は３つの場合を判定する場合に限定されず、３つの場合にさらに生産計画情報および供給設備３の供給計画の両方を変更する必要がある場合を加えた４つの場合を判定してもよい。この場合、生産計画情報を変更したことにより変更される供給設備３の供給設備３の供給計画をさらに変更することができ、より生産スケジューリングシステム１００全体において省資源な生産計画を作成することができるという効果を得ることができる。
【０１４４】
実施の形態４．
実施の形態１では、判定部４１６の判定結果に基づいて生産計画変更部４１７が生産計画情報を変更する実施の形態について説明した。実施の形態４では、制御部４１がさらに生産設備１の運転状態を変更する生産設備運転状態変更部を有し、判定部４１６の判定結果に基づいて、生産計画変更部４１７が生産計画情報を変更するか、あるいは生産設備運転状態変更部が生産設備１の運転状態を変更する実施の形態について説明する。なお、生産スケジューリングシステム１００の構成、生産スケジューリング装置４の構造、および生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、および費用計算部４１５における処理は実施の形態１と同様のため説明を省略する。また、以下において説明のない限り各種データベースに記憶された各種情報は実施の形態１と同じ情報であるとする。
【０１４５】
図４０は、本発明の実施の形態４における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。図４０に示すように、制御部４１は生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、生産計画変更部４１７、および生産設備１の運転状態を変更する生産設備運転状態変更部４１９を有している。また、図４０には説明のため、メモリ４３、生産制御装置２、供給設備３、および表示装置５を図示している。ここで、メモリ４３は制御部４１が生産計画変更プログラム４２１を実行する過程で生成されるデータベースである供給計算データベース４３２、およびストレージ４２に記憶されたデータベースを一時的にコピーした生産計算データベース４３１、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、生産計画変更データベース４３５、および運転状態変更データベース４３７を有している。図４０において、各機能ブロックの処理の流れが実線矢印で、そしてデータの流れが破線矢印で示されている。
【０１４６】
ここで、運転状態変更データベース４３７は、生産設備運転状態変更部４１９の処理に必要となる運転状態変更情報が記憶されたデータベースである。なお、運転状態変更情報の詳細は後述する。また、生産計算データベース４３１および供給計算データベース４３２は、定期的にストレージ４２にコピーされ、記憶される。また、生産計算データベース４３１、供給計算データベース４３２、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、および生産計画変更データベース４３５は実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【０１４７】
判定部４１６は、費用計算部４１５から費用情報を、メモリ４３の消費目標データベース４３４から消費目標情報を取得し、取得した費用情報と消費目標情報とに基づいて、生産計画情報あるいは生産設備１の運転状態を変更する必要があるか否かを判定する。具体的には、判定部４１６は、生産計画情報を変更するか、生産設備１の運転状態を変更するか、あるいは生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がないかを判定する。また、判定部４１６は、判定した結果を生産計画変更部４１７および生産設備運転状態変更部４１９に出力する。ここで、消費目標情報は費用情報の総費用と比較する資源の消費目標値を費用に換算した値であり、生産計画情報を変更する基準となる生産計画消費目標値と生産設備１の運転状態を変更する基準となる運転状態消費目標値の２つの目標値が設定された情報である。なお、生産計画情報を変更することは、生産設備１の生産計画全体を変更することになるため、生産計画消費目標値は運転状態消費目標値よりも大きな値が設定される。
【０１４８】
判定部４１６は、費用情報の総費用が消費目標情報の運転状態消費目標値以下の場合は生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がないと判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の運転状態消費目標値より大きく生産計画消費目標値以下である場合は生産設備１の運転状態を変更する必要があると判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の生産計画消費目標値よりも大きい場合は生産計画情報を変更する必要があると判定する。なお、消費目標情報の値は、ユーザが要求する適切な省資源を実現する値に従って任意に設定した値である。
【０１４９】
例えば、消費目標情報の運転状態消費目標値が７１，９６０円よりも小さく、消費目標情報の生産計画消費目標値が７１，９６０円よりも大きい場合、判定部４１６は図２６に示す費用情報の総費用と比較して、生産設備１の運転状態を変更する必要があると判定する。
【０１５０】
生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がないとの判定の場合は、特に処理を実施しない。この場合、通信制御部４１２が、生産計画情報を生産制御装置２および表示装置５に出力する。
【０１５１】
一方、生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報を変更する必要があるとの判定の場合は、メモリ４３の生産計画変更データベース４３５から生産計画変更情報を取得し、取得した生産計画変更情報に基づいて生産計画情報を変更する。また、生産計画変更部４１７は、変更した生産計画情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。この場合、生産設備運転状態計算部４１１は、生産設備１の生産設備運転状態を再度計算する。この処理については、実施の形態１と同様のため詳細な説明は省略する。
【０１５２】
生産設備運転状態変更部４１９は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産設備１の運転状態を変更する必要があるとの判定の場合は、メモリ４３の運転状態変更データベース４３７から運転状態変更情報を取得し、取得した運転状態変更情報に基づいて生産設備情報を変更する。また、生産設備運転状態変更部４１９は、変更した生産設備情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。この場合、生産設備運転状態計算部４１１は、生産設備１の生産設備運転状態を再度計算する。
【０１５３】
図４１は、本発明の実施の形態４における運転状態変更情報の一例を示すデータ構成図である。図４１において、運転状態変更情報は、処理を実施する優先順位を示す優先度、および実施する運転状態変更処理を示す運転状態変更処理の２つの情報から構成される。生産設備運転状態変更部４１９は、図４１に示す運転状態変更情報の優先度の順番に従って、運転状態変更処理を実施し、変更した生産設備情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。その後、制御部４１の各機能構成部は、処理を再度実施する。その結果、判定部４１６が生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がないと判定するまで、生産計画変更部４１７あるいは生産設備運転状態変更部４１９は総当たりにて生産計画変更処理あるいは運転状態変更処理を実施する。
【０１５４】
ここで、生産能力変更処理は、図６に示す生産能力情報の生産能力の単位時間当たりに生産できる製品の数量を変更する処理である。生産能力変更処理は、例えば、組立工程において対象製品が製品Ｂである場合の生産能力および塗装工程において対象製品が製品Ｂである場合の生産能力を３０個／時間に変更する処理である。
【０１５５】
また、生産時間変更処理は、各生産工程に対して生産を禁止する時間を設定するなど、生産工程の生産時間を変更する処理である。生産時間変更処理は、例えば、電力価格の高い昼間に生産を禁止する時間を設定する処理である。なお、電力価格の高い昼間に生産を禁止する時間を設定することで、電力価格の安い夜間の生産を増加させることができ、省資源を実現することができるという効果を得ることができる。
【０１５６】
以下において判定部４１６が生産設備１の運転状態を変更する必要があると判定し、生産設備運転状態変更部４１９が運転状態変更情報の生産能力変更処理に従って、図６に示す生産能力情報の組立工程において対象製品が製品Ｂである場合の生産能力および塗装工程において対象製品が製品Ｂである場合の生産能力を３０個／時間に変更した場合について説明する。
【０１５７】
図４２から図４４に生産設備運転状態変更部４１９が運転状態変更情報に基づいて生産能力情報を変更した後の組立工程、塗装工程、および検査工程の生産設備運転状態情報を示す。図４２は、本発明の実施の形態４における変更後の組立工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。図４３は、本発明の実施の形態４における変更後の塗装工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。図４４は、本発明の実施の形態４における変更後の検査工程の生産設備運転状態情報の一例を示すデータ構成図である。
【０１５８】
図４２から図４４において、生産設備運転状態情報は、処理を実施する対象である生産工程を示す生産工程、生産工程に係る生産設備１が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、生産する製品を示す製品名、生産する製品の数量を示す生産数量、生産工程に係る生産設備１の動作を示す設備動作、および各設備動作にて消費する資源と消費数量を示す消費資源の６つの情報から構成されている。ここで、消費資源の名称は消費する資源の費目の名称となっている。
【０１５９】
図４２から図４４に示すように、生産能力情報を変更した後の生産設備運転状態情報は、図１５から図１７に示す変更前の生産設備運転状態情報に比べ、電気が４００Ｗｈ減少し、労務費が３ｈ減少した生産設備運転状態情報となっている。その結果、生産設備１が消費する資源は、電気が４００Ｗｈ減少し、労務費が３ｈ減少することになり、費用情報の総費用が３，００８円安くなることになる。
【０１６０】
なお、生産設備運転状態変更部４１９が、運転状態変更処理を実施し、変更した生産設備情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶した後、制御部４１の各機能構成部は判定部４１６が生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がないと判定するまで、処理を繰り返す。
【０１６１】
次に制御部４１の生産計画変更処理の流れについて説明する。図４５は、本発明の実施の形態４における生産計画変更処理の流れの一例を示すフローチャートである。ここで、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２、ステップＳ４０３、ステップＳ４０４、ステップＳ４０５、ステップＳ４０６、ステップＳ４０８、およびステップＳ４１０は、実施の形態１の図３０におけるステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１０８およびステップＳ１０９とそれぞれ同様のため、説明を省略する。
【０１６２】
ステップＳ４０７では、判定部４１６が費用情報と消費目標情報とに基づいて、生産計画情報あるいは生産設備１の運転状態を変更する必要があるか否かを判定し、生産計画情報を変更する必要があると判定した場合（１）はステップＳ４０８に、生産設備１の運転状態を変更する必要があると判定した場合（２）はステップＳ４０９に、生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がないと判定した場合（３）はステップＳ４１０に移行する。ここで、消費目標情報は、メモリ４３の消費目標データベース４３４に記憶された情報であり、生産計画情報を変更する基準となる生産計画消費目標値と生産設備１の運転状態を変更する基準となる運転状態消費目標値の２つの目標値があり、ユーザが要求する適切な省資源を実現する値に従って任意に設定した資源の消費目標値を費用に換算した値である。なお、生産計画情報を変更することは、生産設備１の生産計画全体を変更することになるため、生産計画消費目標値は運転状態消費目標値よりも大きな値が設定される。
【０１６３】
判定部４１６は、費用情報の総費用が消費目標情報の運転状態消費目標値以下の場合は生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がないと判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の運転状態消費目標値より大きく生産計画消費目標値以下である場合は生産設備１の運転状態を変更する必要があると判定し、費用情報の総費用が消費目標情報の生産計画消費目標値よりも大きい場合は生産計画情報を変更する必要があると判定する。
【０１６４】
ステップＳ４０９では、生産設備運転状態変更部４１９が運転状態変更情報に基づいて生産設備情報を変更し、メモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶し、ステップＳ４０１に移行する。ここで、運転状態変更情報は図４１に示す情報であり、生産設備運転状態変更部４１９は優先度の順番に従って、運転状態変更処理を実施し、変更した生産設備情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。その結果、ステップＳ４０７にて判定部４１６が生産計画情報および生産設備１の運転状態を変更する必要がないと判定するまで、判定部４１６が生産設備１の運転状態を変更する必要があると判定した場合、生産設備運転状態変更部４１９は総当たりにて運転状態変更処理を実施する。
【０１６５】
以上のように、実施の形態４の生産スケジューリング装置４によれば、生産設備１の生産計画情報だけでなく生産設備１の運転状態を適切に変更することで、適切に生産設備１の運転状態および供給設備３の運転状態を考慮することができ、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【０１６６】
なお、判定部４１６が生産計画情報を変更する必要がある、生産設備１の運転状態を変更する必要がある、および生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がない、の３つの場合について判定する方法について説明しているが、判定部４１６の判定方法は３つの場合を判定する場合に限定されず、３つの場合にさらに生産計画情報および生産設備１の運転状態の両方を変更する必要がある場合を加えた４つの場合を判定してもよい。この場合、生産計画情報を変更したことにより変更される生産設備１の運転状態をさらに変更することができ、より生産スケジューリングシステム１００全体において省資源な生産計画を作成することができるという効果を得ることができる。
【０１６７】
実施の形態５．
実施の形態１では、判定部４１６の判定結果に基づいて生産計画変更部４１７が生産計画変更情報に従って総当たりで生産計画変更処理を実施することで、生産計画情報を変更する実施の形態について説明した。実施の形態５では、制御部４１がさらに生産計画変更部４１７が実施した生産計画変更処理とその結果を学習し、生産計画変更部４１７が選択する適切な生産計画変更処理を推定する生産計画変更推定部を有し、生産計画変更推定部が、生産計画変更部４１７が実施する適切な生産計画変更処理を推定する実施の形態について説明する。なお、生産スケジューリングシステム１００の構成、生産スケジューリング装置４の構造、および生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、および判定部４１６における処理は実施の形態１と同様のため説明を省略する。また、以下において説明のない限り各種データベースに記憶された各種情報は実施の形態１と同じ情報であるとする。
【０１６８】
図４６は、本発明の実施の形態５における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。図４６に示すように、制御部４１は生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、供給設備運転状態計算部４１３、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、生産計画変更部４１７、および生産計画変更部４１７が実施した生産計画変更処理とその結果を学習し、生産計画変更部４１７がする適切な生産計画変更処理を推定する生産計画変更推定部４２０を有している。また、図４６には説明のため、メモリ４３、生産制御装置２、供給設備３、および表示装置５を図示している。ここで、メモリ４３は制御部４１が生産計画変更プログラム４２１を実行する過程で生成されるデータベースである供給計算データベース４３２、およびストレージ４２に記憶されたデータベースを一時的にコピーした生産計算データベース４３１、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、生産計画変更データベース４３５、および生産計画推定データベース４３８を有している。図４６において、各機能ブロックの処理の流れが実線矢印で、そしてデータの流れが破線矢印で示されている。
【０１６９】
ここで、生産計画推定データベース４３８は、生産計画変更部４１７が実施した生産計画変更処理を記憶した生産計画変更ログ情報および生産計画変更ログ情報に基づいて生産計画変更推定部４２０が生成した生産計画変更推定モデルが記憶されたデータベースである。ここで、生産計画変更推定モデルは、生産計画変更推定部４２０が生産計画変更ログ情報に基づいて、非階層型クラスタリング手法であるＫ平均法、あるいはカーネル法を組み合わせたカーネルＫ平均法などの機械学習手法にて生成された推定モデルである。また、生産計算データベース４３１および供給計算データベース４３２は、定期的にストレージ４２にコピーされ、記憶される。また、生産計算データベース４３１、供給計算データベース４３２、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、および生産計画変更データベース４３５は実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【０１７０】
生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報を変更する必要がないとの判定の場合は、特に処理を実施しない。この場合、通信制御部４１２が、生産計画情報を生産制御装置２および表示装置５に出力する。
【０１７１】
一方、生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報を変更する必要があるとの判定の場合は、生産計画変更推定部４２０が生産計画推定モデルを生成する前は、メモリ４３の生産計画変更データベース４３５から生産計画変更情報を取得し、取得した生産計画変更情報に基づいて生産計画情報を変更する。この場合、生産設備運転状態計算部４１１は、生産設備１の生産設備運転状態を再度計算する。この処理については、実施の形態１と同様のため詳細な説明は省略する。
【０１７２】
その後、生産計画変更部４１７は、判定部４１６から取得した判定の結果が生産計画情報を変更する必要があるとの判定の場合に、実施した生産計画変更処理を、メモリ４３の生産計画推定データベース４３８に取得日時と関連付けて生産計画変更ログ情報として記憶する。
【０１７３】
また、生産計画変更部４１７は、生産計画変更推定部４２０が生産計画推定モデルを生成した後は、生産計画変更推定部４２０から生産計画推定モデルに基づいた生産計画の推定結果である生産計画変更処理を取得し、取得した生産計画変更処理に基づいて生産計画情報を変更する。また、生産計画変更部４１７は、変更した生産計画情報をメモリ４３の生産計算データベース４３１に記憶する。その後、生産設備運転状態計算部４１１は、生産設備１の生産設備運転状態を再度計算する。
【０１７４】
生産計画変更推定部４２０は、メモリ４３の生産計画推定データベース４３８から生産計画変更ログ情報を取得し、取得した生産計画変更ログ情報に基づいて生産計画変更部４１７が実施する適切な生産計画変更処理を推定する生産計画変更推定モデルを生成し、メモリ４３の生産計画推定データベース４３８に記憶する。また、生産計画変更推定部４２０は、生産計画推定モデルを生成した後は、生産推定モデルに基づいて適切な生産計画変更処理を推定する。なお、生産計画推定モデルは、定期的に更新されるとしてもよい。また、生産計画推定データベース４３８は、定期的にストレージ４２にコピーされ、記憶される。
【０１７５】
以上のように、実施の形態５の生産スケジューリング装置４によれば、生産計画変更推定部４２０によって適切な生産変更処理を推定するため、少ない処理量にて適切な生産計画情報を生成することができ、環境を考慮した製品の生産計画を生成することができる。
【０１７６】
なお、生産計画変更推定部４２０が生産計画推定モデルを生成する場合について説明しているが、生産計画変更推定部４２０が生産計画推定モデルを生成する場合に限定されず、生産計画推定部４２０が生産計画推定モデルを生成せず、遺伝的アルゴリズムあるいはラグランジュ緩和法による全解探索手法を用いて、所定の有限時間で総費用が最少となる適切な生産計画変更処理を推定し、生産計画変更部４１７に出力するとしてもよい。また、生産計画変更推定部４２０が生産推定モデルを生成する場合においても、生産計画変更推定部４２０は、生産計画推定モデルを生成するまで、遺伝的アルゴリズムあるいはラグランジュ緩和法による全解探索手法を用いて、所定の有限時間で総費用が最少となる適切な生産計画変更処理を推定し、生産計画変更部４１７に出力するとしてもよい。
【０１７７】
実施の形態６．
実施の形態１では、生産設備１に資源を供給する供給設備３の運転状態を考慮した生産計画情報を作成する実施の形態について説明した。実施の形態６では、生産設備１からの廃棄物を処理する廃棄設備の運転状態を考慮した生産計画情報を作成する実施の形態について説明する。
【０１７８】
図４７は、本発明の実施の形態６における生産スケジューリングシステムの一例を示す構成図である。図４７に示すように、生産スケジューリングシステム２００は、５つの生産設備１、生産制御装置２、生産スケジューリング装置４、表示装置５、ネットワーク６、および廃棄設備７を備えている。ここで、生産スケジューリングシステム２００は、図１に示す生産スケジューリングシステム１００と異なり、供給設備３の代わりに廃棄設備７を有している。なお、生産スケジューリングシステム２００が５つの生産設備１を備えている場合について説明しているが、５つの生産設備１を備えている場合に限定されず、４つ以下あるいは６つ以上の任意の生産設備１を備えていてもよい。また、生産スケジューリングシステム２００が廃棄設備７を１つのみ備えている場合について説明しているが、廃棄設備７は１つである場合に限定されず、２つ以上の複数の廃棄設備７を備えていてもよい。なお、生産設備１、生産制御装置２、表示装置５、および生産スケジューリング装置４の構造は実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【０１７９】
廃棄設備７は、生産設備１からの廃棄物を処理する設備である。廃棄設備７が処理する廃棄物は、例えば、生産設備１から廃棄された二酸化炭素ガス、汚水、あるいは金属くずなどである。廃棄設備７は、設備に関する廃棄設備情報を生成し、生産スケジューリング装置４に出力する。ここで、廃棄設備情報の詳細は後述する。また、図示していないが、生産設備１と廃棄設備７は、空気管あるいは排水管などの廃棄物を廃棄するための廃棄路によって接続されている。なお、廃棄設備７は、生産制御装置２によって制御のできない設備であって、生産設備１と廃棄設備７を管理する管理者は異なっていることもある。
【０１８０】
図４８は、本発明の実施の形態６における生産スケジューリング装置の制御部の機能構成の一例を示す構成図である。図４８に示すように、制御部４１は生産設備運転状態計算部４１１、通信制御部４１２、資源消費計算部４１４、費用計算部４１５、判定部４１６、生産計画変更部４１７、および廃棄設備７の廃棄設備情報に基づいて、廃棄設備運転状態を計算し、廃棄設備運転状態情報を作成する廃棄設備運転状態計算部４２１を有している。また、図４８には説明のため、メモリ４３、生産制御装置２、供給設備３、および表示装置５を図示している。ここで、メモリ４３は制御部４１が生産計画変更プログラム４２１を実行する過程で生成されるデータベースである廃棄計算データベース４３９、およびストレージ４２に記憶されたデータベースを一時的にコピーした生産計算データベース４３１、費目データベース４３３、消費目標データベース４３４、および生産計画変更データベース４３５を有している。図４８において、各機能ブロックの処理の流れが実線矢印で、そしてデータの流れが破線矢印で示されている。ここで、図３に示す実施の形態１における制御部４１と異なるのは、供給設備情報に基づいた供給設備運転状態情報の代わりに廃棄設備情報に基づいた廃棄設備運転状態情報が各機能構成部にて処理される点である。
【０１８１】
廃棄設備情報は、廃棄設備７の設備動作の計画を示す廃棄設備動作計画情報、および各廃棄設備７にて処理する廃棄物を示す廃棄物情報から構成されている。以下において、廃棄設備７が汚水を処理する汚水処理設備である場合について説明する。図４９は、本発明の実施の形態６における汚水処理設備の廃棄設備動作計画情報の一例を示す構成図である。また、図５０は、本発明の実施の形態６における汚水処理設備の廃棄物情報の一例を示す構成図である。
【０１８２】
図４９において、廃棄設備７である汚水処理設備における廃棄設備動作計画情報は、汚水処理設備が動作する動作日時を計算単位時間ごとに示した動作日時、汚水の処理量を示す処理量、および汚水処理設備の動作を示す設備動作の３つの情報から構成されている。ここで、設備動作の浄水処理は、生産設備１から廃棄された汚水を安全な水に浄化する処理である。
【０１８３】
例えば、図４８に示すように、廃棄設備７が汚水処理設備である場合、汚水処理設備は２０１８／０７／０１  ０９：００に設備動作として１００Ｌの汚水を浄化する浄水処理を実施することになる。
【０１８４】
次に、図５０において、廃棄物情報は、廃棄物を処理する廃棄設備７を示す廃棄設備、廃棄設備７の動作を示す設備動作、各設備動作にて消費される資源を示す資源、資源の消費量を示す消費量、および資源に対応した費用上の名称を示す費目の５つの情報から構成される。
【０１８５】
図４９および図５０に示すように、廃棄設備動作計画情報および廃棄物情報は、図１８から図２１に示す実施の形態１の供給設備動作計画情報および供給資源情報と、項目の名称は異なるものの同様の構成である。したがって、廃棄設備動作計画情報および廃棄物情報から構成される廃棄設備情報に基づいて、廃棄設備運転状態を計算する廃棄設備運転状態計算部４２１における計算処理は、実施の形態１における供給設備運転状態計算部４１３における供給設備運転状態を計算する計算処理と同様となる。なお、計算処理の詳細は実施の形態１と同様のため、説明を省略する。
【０１８６】
また、廃棄設備運転状態計算部４２１は、計算した結果を基に廃棄設備運転状態情報を作成し、メモリ４３の廃棄計算データベース４３９に記憶する。ここで、廃棄計算データベース４３９は、実施の形態１の供給計算データベース４３２に対応するデータベースである。このように、廃棄設備運転状態計算部４２１および廃棄計算データベース４３９は、元になる情報が供給設備３の情報であるか、廃棄設備７の情報であるかの違いはあるが、実施の形態１における供給設備運転状態計算部４１３および供給計算データベース４３２と同様の機能構成部およびデータベースである。したがって、廃棄設備運転状態計算部４２１が作成した廃棄設備運転状態計算情報に基づいて各処理を実施する制御部４１の各機能構成部の処理も、実施の形態１と同様となる。なお、制御部４１の各機能構成部の処理は、実施の形態１と同様のため、説明を省略する。
【０１８７】
以上のように、実施の形態６の生産スケジューリング装置４によれば、生産設備１から廃棄される廃棄物を処理する廃棄設備７の運転状態を考慮することで、環境を考慮した生産計画を作成することができる。
【０１８８】
なお、供給設備運転状態計算部４１３の代わりに廃棄設備運転状態計算部４２１を有する生産スケジューリング装置４ついて説明しているが、供給設備運転状態計算部４１３の代わりに廃棄設備運転状態計算部４２１を有する場合に限定されず、供給設備運転状態計算部４１３に加え廃棄設備運転状態計算部４２１を有する生産スケジューリング装置４であってもよい。この場合、生産設備１に資源を供給する供給設備３と生産設備１からの廃棄物を処理する廃棄設備７の両方を考慮した生産計画を作成することができ、より環境を考慮した生産計画を作成することができるという効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１８９】
１  生産設備、２  生産制御装置、３  供給設備、４  生産スケジューリング装置、５  表示装置、６  ネットワーク、７  廃棄設備、４１  制御部、４２  ストレージ、４３  メモリ、４４  通信部、４５  入力部、１００，２００  生産スケジューリングシステム。
【図１】
2020031228.tif 000003
【図２】
2020031228.tif 000004
【図３】
2020031228.tif 000005
【図４】
2020031228.tif 000006
【図５】
2020031228.tif 000007
【図６】
2020031228.tif 000008
【図７】
2020031228.tif 000009
【図８】
2020031228.tif 000010
【図９】
2020031228.tif 000011
【図１０】
2020031228.tif 000012
【図１１】
2020031228.tif 000013
【図１２】
2020031228.tif 000014
【図１３】
2020031228.tif 000015
【図１４】
2020031228.tif 000016
【図１５】
2020031228.tif 000017
【図１６】
2020031228.tif 000018
【図１７】
2020031228.tif 000019
【図１８】
2020031228.tif 000020
【図１９】
2020031228.tif 000021
【図２０】
2020031228.tif 000022
【図２１】
2020031228.tif 000023
【図２２】
2020031228.tif 000024
【図２３】
2020031228.tif 000025
【図２４】
2020031228.tif 000026
【図２５】
2020031228.tif 000027
【図２６】
2020031228.tif 000028
【図２７】
2020031228.tif 000029
【図２８】
2020031228.tif 000030
【図２９】
2020031228.tif 000031
【図３０】
2020031228.tif 000032
【図３１】
2020031228.tif 000033
【図３２】
2020031228.tif 000034
【図３３】
2020031228.tif 000035
【図３４】
2020031228.tif 000036
【図３５】
2020031228.tif 000037
【図３６】
2020031228.tif 000038
【図３７】
2020031228.tif 000039
【図３８】
2020031228.tif 000040
【図３９】
2020031228.tif 000041
【図４０】
2020031228.tif 000042
【図４１】
2020031228.tif 000043
【図４２】
2020031228.tif 000044
【図４３】
2020031228.tif 000045
【図４４】
2020031228.tif 000046
【図４５】
2020031228.tif 000047
【図４６】
2020031228.tif 000048
【図４７】
2020031228.tif 000049
【図４８】
2020031228.tif 000050
【図４９】
2020031228.tif 000051
【図５０】
2020031228.tif 000052
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月17日(2020.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産計画に従って、生産設備の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備に資源を供給する供給設備の運転状態である供給設備運転状態を計算し、供給設備運転状態情報を作成する供給設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報と前記供給設備運転状態情報に基づいて、前記生産設備と前記供給設備にて消費される資源の総費用を計算する費用計算部と、
前記総費用に基づいて前記生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更部と、
を有する制御部と、
前記生産計画を記憶するメモリと、
を備える生産スケジューリング装置。
【請求項２】
前記供給設備運転状態計算部は、前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更される前の前記供給設備の動作処理と、前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された後の前記供給設備の動作処理に基づいて、前記生産設備運転状態情報により追加された前記供給設備の動作処理を抽出した前記供給設備運転状態情報を作成する請求項１に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記判定部の判定結果に基づいて前記供給設備の供給計画を変更する供給計画変更部を備え、
前記判定部が前記総費用に基づいて前記生産計画あるいは前記供給計画を変更する必要があるか否かを判定する請求項１あるいは２に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記判定部の判定結果に基づいて前記生産設備の運転状態を変更する生産設備運転状態変更部を備え、
前記判定部が前記総費用に基づいて前記生産計画あるいは前記生産設備運転状態を変更する必要があるか否かを判定する請求項１から３のいずれか１項に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記生産計画変更部が実施した生産計画変更処理を記憶した生産計画変更ログ情報に基づいて生産計画を変更するための適切な生産計画変更処理を推定する生産計画変更推定部を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項６】
前記生産計画変更推定部は、生産計画変更ログ情報に基づいて機械学習により生成された推定モデルを用いて適切な生産計画変更処理を推定する
請求項５に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備からの廃棄物を処理する廃棄設備の運転状態である廃棄設備運転状態を計算し、廃棄設備運転状態情報を作成する廃棄設備運転状態計算部を備え、
前記費用計算部が前記生産設備運転状態情報、前記供給設備運転状態情報、および前記廃棄設備運転状態情報に基づいて、生産設備、供給設備、および廃棄設備にて消費される資源の総費用を計算する請求項１から６のいずれか１項に記載の生産スケジューリング装置。
【請求項８】
生産計画に従って、生産設備の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算ステップと、
前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備に資源を供給する供給設備の運転状態である供給設備運転状態を計算し、供給設備運転状態情報を作成する供給設備運転状態計算ステップと、
前記生産設備運転状態情報と前記供給設備運転状態情報に基づいて、生産設備と供給設備にて消費される資源の総費用を計算する費用計算ステップと、
前記総費用に基づいて前記生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更ステップと、
を備える生産スケジューリング方法。
【請求項９】
生産計画に従って、生産設備の運転状態である生産設備運転状態を計算し、生産設備運転状態情報を作成する生産設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報に基づいて運転状態が変更された前記生産設備からの廃棄物を処理する廃棄設備の運転状態である廃棄設備運転状態を計算し、廃棄設備運転状態情報を作成する廃棄設備運転状態計算部と、
前記生産設備運転状態情報と前記廃棄設備運転状態情報に基づいて、生産設備と廃棄設備にて消費される資源の総費用を計算する費用計算部と、
前記総費用に基づいて前記生産計画を変更する必要があるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、生産計画を変更する生産計画変更部と、
を有する制御部と、
前記生産計画を記憶するメモリと、
を備える生産スケジューリング装置。
【国際調査報告】
2020031228.tif 000053
2020031228.tif 000054