(57)【要約】【課題】生産工程において材料容器を必要なタイミングで供給することができ、生産工程の納期遅れや材料容器も洗浄回数をできるだけ少なくすることができる材料容器運用計画システムを提供する。【解決手段】設備着手計画作成部７は、各生産設備で生産する製品の着手順位、生産着手時刻、生産完了時刻等を割当てる。容器運用計画作成部８は、設備着手計画作成部７で作成された各生産設備の生産計画に対して使用する容器を割当て、各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程を作成する。評価部９は、容器運用計画作成部８で作成された容器の運用を含めた各生産設備の生産工程に対して、所定の基準により一定の評価を与える。評価部９において最も評価の良かった生産工程計画が選択されてモニター等で構成される表示部１１に表示される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を生産するための材料を複数の容器に充填する充填工程と、これら容器に充填された材料を用いて複数の生産設備で複数製品を生産する生産工程と、材料使用後に前回の材料と異なる材料を容器に充填する際には容器を洗浄する洗浄工程とを有し、容器の運用計画をコンピュータによって行う材料容器運用計画システムであって、
複数の生産設備毎の生産時間、容器洗浄時間、容器への材料充填時間が記録された生産マスターＤＢと、
前記充填工程で材料充填完了後の容器の識別情報が入力される材料充填済容器情報入力部と、
前記生産工程で生産設備に使用されている容器の識別情報が入力される生産供給容器情報入力部と、
前記生産工程で材料を使用した後に空になった容器の識別情報が入力される空容器情報入力部とを備え、
前記材料充填済容器情報入力部、生産供給容器情報入力部、空容器情報入力部の各入力情報と前記生産マスターＤＢの情報と製品の残生産数量に基づき、空容器の洗浄を効率良く行えるように各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を作成することを特徴とする材料容器運用計画システム。
【請求項２】
前記材料充填済容器情報入力部、生産供給容器情報入力部、空容器情報入力部のいずれかに情報入力がある度に、各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を再作成することを特徴とする請求項１記載の材料容器運用計画システム。
【請求項３】
生産設備毎の生産順序を作成して生産設備毎に各製品の生産着手時刻と生産完了時刻とを設定する設備着手計画作成部と、
前記設備着手計画作成部で作成された設備着手計画に基づいて各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を生成して各容器の洗浄着手時刻、洗浄完了時刻、材料充填開始時刻、材料充填完了時刻を設定する容器運用計画部とを備え、
前記容器運用計画部で設定された容器の材料充填完了時刻が製品の生産着手時刻に間に合わない場合は、生産着手時刻を前記材料充填完了時刻まで遅らせることを特徴とする請求項１記載の材料容器運用計画システム。
【請求項４】
前記設備着手計画作成部で前回作成した設備着手計画を前解とし、これに対して所定の変更を加えて新たな設備着手計画を作成し、この新たな設備着手計画に基づいて前記容器運用計画部で作成された各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を新たに作成し、変更前後の生産工程計画を最終生産完了時刻と容器の洗浄回数を評価尺度とする評価部により評価して比較し、評価が良い方の生産工程計画を採用して前記設備着手計画の前解として再度生産工程計画を作成して評価を行うことを所定回数繰り返し、改善された評価の生産工程計画を次々と採用していくことを特徴とする前記請求項３記載の材料容器運用計画システム。
【請求項５】
前記容器運用計画部は、第１番目に材料充填済容器を割当て、第２番目に洗浄を行わないで材料充填して供給できる空容器を割当て、第３番目に洗浄を行った後に材料充填して供給できる空容器を割当てることを特徴とする請求項３〜請求項４のいずれか１項に記載の材料容器運用計画システム。
【請求項６】
使用可能な容器個数を変化させた場合の複数容器の運用計画を前記容器運用計画部で作成し、最終生産完了後に使用した容器を全て洗浄するものとして総洗浄回数を算出して前記評価部で評価し、洗浄回数が少なくなるように使用容器の個数の設定を含めた生産工程計画を作成することを特徴とする請求項４記載の材料容器運用計画システム。
【請求項７】
作成された生産工程計画に対する進捗の遅れが所定時間以内の場合には当該生産工程計画を用い、作成された生産工程計画に対する進捗の遅れが所定時間以上の場合には、進捗遅れが生じた設備の仕掛中のジョブが所定時間遅れて完了するように再設定し、各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を再作成することを特徴とする請求項１記載の材料容器運用計画システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産用材料を繰り返して充填する容器を用いる生産工程の生産計画を動的にスケジューリングする材料容器運用計画システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の成形ラインにおいて、それぞれ種類の異なる複数個の製品が同時並行的に生産されるとともに、各成形ラインに設置された成形機には複数台の原料供給装置から選択的に原料が供給されるように構成された生産システムでは、ある時間帯における原料毎の使用量が原料供給装置の供給能力に基づく供給可能量を超えた場合には、生産要求の優先順位に従って任意の製品の割り付け位置を変更することにより、任意の原料の合計使用量が可能供給量を超えないように制約回避を行う構成とした生産工程計画表作成装置が提案されている。
【０００３】
また、プラント用の生産スケジューリングに関し、あらかじめ洗浄時間設定カードにパートで処理する製品の次に洗浄が必要となる製品名とその時の使用装置名、洗浄時間を所定の欄に記入しておき、この洗浄時間設定カードに基づいて洗浄時間が自動的に挿入されるとともに、この洗浄時間の追加により、パートに重なりがあった場合には、パートの重なりが回避できるように当該パートの順序を入れ替えるスケジューリングシステムが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３４６１６２号公報
【特許文献２】特開平５−２８１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の技術は、複数の生産ラインに使用され、異なる生産用材料を供給するために用いられる材料容器の運用に関するものではなく、生産要求の優先順位に従って任意の製品の割り付け位置を変更することにより、任意の原料の合計使用量が可能供給量を超えないように制約回避を行う技術や、洗浄時間設定カードに設定されたデータに基づき洗浄時間を追加した後、重なるジョブの順序を適宜移動させる技術である。
【０００６】
複数の成形ラインにおいて、それぞれ種類の異なる複数個の製品が同時並行的に生産されるシステムにおいて、生産用材料を繰り返し充填して用いる材料容器の洗浄時間を効率的にスケジュールできるかが特に重要となっている。
【０００７】
また、生産の進捗の遅れや、特急注文の割り込み、各生産設備の進捗度の違いにより、当初予定していた通りに材料容器の運用が行えず、生産設備で材料容器待ちが生じたり、無駄な材料容器の洗浄が発生したりしていた。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、生産工程において材料容器を必要なタイミングで供給することができ、生産工程の納期遅れや材料容器も洗浄回数をできるだけ少なくすることができる材料容器運用計画システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、製品を生産するための材料を複数の容器に充填する充填工程と、これら容器に充填された材料を用いて複数の生産設備で複数製品を生産する生産工程と、材料使用後に前回の材料と異なる材料を容器に充填する際には容器を洗浄する洗浄工程とを有し、容器の運用計画をコンピュータによって行う材料容器運用計画システムであって、複数の生産設備毎の生産時間、容器洗浄時間、容器への材料充填時間が記録された生産マスターＤＢと、前記充填工程で材料充填完了後の容器の識別情報が入力される材料充填済容器情報入力部と、前記生産工程で生産設備に使用されている容器の識別情報が入力される生産供給容器情報入力部と、前記生産工程で材料を使用した後に空になった容器の識別情報が入力される空容器情報入力部とを備え、前記材料充填済容器情報入力部、生産供給容器情報入力部、空容器情報入力部の各入力情報と前記生産マスターＤＢの情報と製品の残生産数量に基づき、空容器の洗浄を効率良く行えるように各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を作成することを特徴とする材料容器運用計画システムである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、前記材料充填済容器情報入力部、生産供給容器情報入力部、空容器情報入力部のいずれかに情報入力がある度に、各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を再作成することを特徴とする請求項１記載の材料容器運用計画システムである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、生産設備毎の生産順序を作成して生産設備毎に各製品の生産着手時刻と生産完了時刻とを設定する設備着手計画作成部と、前記設備着手計画作成部で作成された設備着手計画に基づいて各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を生成して各容器の洗浄着手時刻、洗浄完了時刻、材料充填開始時刻、材料充填完了時刻を設定する容器運用計画部とを備え、前記容器運用計画部で設定された容器の材料充填完了時刻が製品の生産着手時刻に間に合わない場合は、生産着手時刻を前記材料充填完了時刻まで遅らせることを特徴とする請求項１記載の材料容器運用計画システムである。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、前記設備着手計画作成部で前回作成した設備着手計画を前解とし、これに対して所定の変更を加えて新たな設備着手計画を作成し、この新たな設備着手計画に基づいて前記容器運用計画部で作成された各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を新たに作成し、変更前後の生産工程計画を最終生産完了時刻と容器の洗浄回数を評価尺度とする評価部により評価して比較し、評価が良い方の生産工程計画を採用して前記設備着手計画の前解として再度生産工程計画を作成して評価を行うことを所定回数繰り返し、改善された評価の生産工程計画を次々と採用していくことを特徴とする前記請求項３記載の材料容器運用計画システムである。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、前記容器運用計画部は、第１番目に材料充填済容器を割当て、第２番目に洗浄を行わないで材料充填して供給できる空容器を割当て、第３番目に洗浄を行った後に材料充填して供給できる空容器を割当てることを特徴とする請求項３〜請求項４のいずれか１項に記載の材料容器運用計画システムである。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、使用可能な容器個数を変化させた場合の複数容器の運用計画を前記容器運用計画部で作成し、最終生産完了後に使用した容器を全て洗浄するものとして総洗浄回数を算出して前記評価部で評価し、洗浄回数が少なくなるように使用容器の個数の設定を含めた生産工程計画を作成することを特徴とする請求項４記載の材料容器運用計画システムである。
【００１５】
また、請求項７記載の発明は、作成された生産工程計画に対する進捗の遅れが所定時間以内の場合には当該生産工程計画を用い、作成された生産工程計画に対する進捗の遅れが所定時間以上の場合には、進捗遅れが生じた設備の仕掛中のジョブが所定時間遅れて完了するように再設定し、各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を含めた各生産設備の生産工程計画を再作成することを特徴とする請求項１記載の材料容器運用計画システムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、無駄な材料容器の洗浄を行わないので、効率の高い生産計画を立案することができる。また、生産の進捗遅れ、特急注文の割り込み、各生産設備の進捗度の相違等による生産工程の状況変動に応じて、柔軟な材料容器の供給が可能となり、生産工程での材料容器供給待ちが少なくなり、稼働率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明による材料容器運用計画システムの構成図を、図２は各工程間の材料容器（タンク）の動きを示す。
【００１８】
図２を参照して、材料容器（タンク）の稼動状態を説明する。材料混合充填装置２１によって生産に必要な原材料が計量された後、混合されてタンクに混合後の材料が充填される。一方、生産工程では、製品を生産するために生産設備が複数台並んでおり（図の例では６台）、生産設備１〜生産設備６までは成形作業者等が管理・監督を行っている。材料充填済タンクは何れかの生産設備で現在の製品の生産が終了すると、空になったタンクを洗浄工程に返却するとともに、次の製品を生産するために当該製品に必要な材料が充填されたタンクを引き取り、生産設備に充当する。
【００１９】
洗浄工程に返却された空タンクは、空になる前に当該タンクに充填されていた材料と次に充填が予定されている材料とが異なる場合にタンク洗浄装置２２で使用済タンクの洗浄が行われ、材料の変更がない場合にはタンクの洗浄は行われずに混合・充填工程の方へ引き取られる。
【００２０】
図１の材料充填済容器情報入力部１は、上記生産工程で生産される製品の原材料を材料容器（タンク）に充填完了した場合に、充填された材料の種類（何れの製品用の材料か）やタンクの識別情報等が入力されるものである。生産供給容器情報入力部２は、生産工程の各生産設備で使用中のタンクの識別情報と当該生産設備の識別情報等が入力される。空容器情報入力部３では、生産設備から洗浄工程へ返却された空タンクの識別情報が入力される。以上の情報の入力は、作業者が行っても良いし、また、タンクにバーコードを貼り付けるようにし、バーコードリーダーを各工程に設けて自動的に読み取るようにしても良い。
【００２１】
生産設備ジョブ情報入力部４は、生産設備１〜６の各生産設備の現在時点でどの製品を生産中であるか（製品種類）、その製品はいつ生産に着手されたもので、いつ生産完了なのか等の現在のジョブ情報が生産設備毎に入力され、随時更新される。主制御部６は、システム全体を制御したり、処理や計算を行ったりするもので、コンピュータを用いた構成となっており、データを記憶するためのメモリや外部記憶装置等も備えている。
【００２２】
記憶部５は、生産マスターＤＢ（データベース）５１、生産残数ＤＢ（データベース）５２、生産中ジョブＤＢ５３、容器情報ＤＢ５４から構成されており、生産マスターＤＢ５１は、例えば、図７のようなデータが記録されている。生産設備における製品の生産時間である設備生産時間、空タンクを洗浄する時間であるタンク洗浄時間、材料を計量しタンクに混合充填する時間であるタンク材料投入時間が記憶される。生産状況に応じて、これらのデータに変更がある場合には、生産マスターＤＢ５１の内容は書き換えられるようになっている。
【００２３】
生産残数ＤＢ５２は、図８に示すように各製品の未着手分（残りの生産数量）が記憶されており、生産設備で製品が完成すると、生産設備ジョブ情報入力部４から製品生産完了の情報が入力されるので、このデータに基づき図８の数量から減算して生産中ジョブＤＢ５３が更新される。
【００２４】
容器情報ＤＢ５４は、例えば図１０に示されるように、タンク番号等の材料容器の識別情報と、当該タンクの使用状況、使用設備の情報が記憶されている。このデータは、材料充填済容器情報入力部１、生産供給容器情報入力部２、空容器情報入力部３の各部から情報が入力される毎に更新される。
【００２５】
例えば、まずタンク３に品番Ａ用材料の充填が完了すれば、材料充填済容器情報入力部１からの入力情報により、タンク３の使用状況欄に品番Ａ用材料充填済のデータが記録され、使用設備の欄は空白のままである。次にタンク３が生産設備１に供給されて使用中になると、生産供給容器情報入力部２からの入力情報により、タンク３の使用状況欄に品番Ａ用材料供給中と記録され、使用設備欄に設備１と記録される。さらに、タンク３の充填材料がすべて使用されてタンク内が空となり返却されると、空容器情報入力部３からの入力情報によりタンク３の使用状況欄に品番Ａ用材料使用済と記録され、使用設備欄は前のデータが消去されて空白となる。
【００２６】
設備着手計画作成部７は、ジョブ番号、生産製品種類、生産設備、生産着手順位、生産着手時刻、生産完了時刻等を割当てるようになっている。
【００２７】
容器運用計画作成部８は、設備着手計画作成部７で作成された各生産設備の生産計画に対して使用するタンクを割当て、タンクの洗浄時間とタンクへの材料充填時間を考慮した場合の生産着手時刻、生産完了時刻等を再計算して記録する。  
【００２８】
評価部９は、容器運用計画作成部８で作成されたタンクの運用を含めた各生産設備の生産工程に対して、所定の基準により一定の評価（評価値）を与えるものである。上記設備着手計画作成部７、容器運用計画作成部８、評価部９の各データは計画ＤＢ（データベース）１０に格納される。そして、評価部９において最も評価の良かった生産工程案が選択されてモニター、プリンター等で構成される表示部１１に表示される。
【００２９】
図３〜図６は、材料容器運用計画システムの動作をフローチャートで示したものである。以下、動作について説明する。まず、生産時間、タンク洗浄時間、材料投入時間が読み込まれて（Ｓ１）、生産マスターＤＢ５１に格納される。生産マスターＤＢ５１には、例えば図７のように記憶される。これから生産しなければならない残りの製品の数量（生産残数）が読み込まれて（Ｓ２）、生産残数ＤＢ５２に格納される。生産残数ＤＢ５２には、例えば図８のように記憶される。
【００３０】
材料充填済容器（タンク）情報が材料充填済容器情報入力部１から、空になった容器（タンク）の情報が空容器情報入力部３から、生産設備に供給中の容器（タンク）の情報が生産供給容器情報入力部３から読み込まれて（Ｓ３）、容器情報ＤＢ５４に格納される。容器情報ＤＢ５４には、例えば図１０のように記憶される。
【００３１】
次に、初期の設備着手計画が設備着手計画作成部７で作成される。初期の設備着手計画は、生産残数の個々の生産品にランダムに生産設備番号と着手順位を割当てる（Ｓ４１）。図１１は、生産残数の個々の生産品にランダムに生産設備番号と着手順位を割当てた例を示すものであり、例えば、割当設備は、１〜３までの乱数を、着手順位は１〜１００までの乱数を発生させる等して番号を割り振るようにしている。
【００３２】
Ｓ４１のように割当てられたデータを生産設備別、着手順位別の順で並べ替え、各生産設備での個々の生産品の着手時刻と完了時刻とを設定する（Ｓ４２）。図１２は、図１１のデータをこのように並べ替えた例を示し、着手時刻と完了時刻は生産中ジョブＤＢ５３のデータと生産マスターＤＢ５１の設備生産時間データに基づいて計算し、設定する。
【００３３】
生産設備ジョブ情報入力部４から生産中ジョブデータが逐次入力されてくるので、このデータを生産中ジョブＤＢ５３に記憶し、入力データが変化すると生産中ジョブＤＢ５３のデータも更新される。図９は、生産中ジョブＤＢ５３に格納されているデータの一例を示し、現在時刻を１０時３０分としている。このデータから１０時３０分時点では、設備１と設備３とは稼動中であり、設備２が品番Ａの生産に着手する瞬間であることがわかる。
【００３４】
そこで、これらデータの中から最も早い生産完了時刻１０時５０分の設備３が抽出され、図１２のデータの中で設備３のうち、最初の着手となっているジョブＮＯ５に着手時刻１０時５０分が設定される。生産マスターＤＢ５１の設備生産時間は設備番号にかかわらず、１個の生産品につき６０分となっているので、ジョブＮＯ５の完了時刻は１１時５０分となる。
【００３５】
次に早く生産が完了するのは、設備１で完了時刻１１時となっているので、図１２のデータの中で設備１のうち、最初の着手となっているジョブＮＯ１に、着手時刻１１：００、完了時刻１２：００を設定する。３番目に生産が完了するのは、設備２で完了時刻１１：３０となっているので、図１２のデータの中で設備２のうち、最初の着手となっているジョブＮＯ２に、着手時刻１１：３０、完了時刻１２：３０を設定する。
【００３６】
以降は、上記と同様の方法で、図１２のデータの完了時刻をチェックして、早い時刻で生産が完了する設備から順に、１個の生産品に要する時間を６０分として、着手時刻と完了時刻を設定していき、すべてのジョブについて着手時刻と完了時刻を記録する。以上のようにすべての１４個のジョブについて着手時刻と完了時刻が設定された状態を時系列的に表したガントチャートを示すのが、図１３である。
【００３７】
上記のように、初期の設備着手計画作成（Ｓ４）が完了すると、初期のタンク運用計画作成（Ｓ５）が、容器運用計画作成部８で行われる。容器運用計画の作成は、設備着手計画作成部７で作成された設備着手計画から着手時刻の早いジョブでタンクを割当てしていないジョブを抽出する（Ｓ５１）。
【００３８】
図１２の例では、ジョブＮＯ５が着手時刻１０：５０で最も早く、タンクの割当てもないので、このジョブが抽出される。抽出されたジョブにまず材料充填済タンクを割当てる（Ｓ５２）のであるが、このときに容器情報ＤＢ５４に書き込まれている情報に基づいてタンクを割当てる。ジョブＮＯ５で生産しようとしている製品は品番Ｂであるが、図１０の容器情報ＤＢ５４に格納されている情報には、品番Ｂ用材料充填済であるタンクがないので、割当てることができず（Ｓ５３  NO）、次のステップに進む。
【００３９】
次に洗浄なしで引当できる空タンクがあるかどうか探し（Ｓ５４）、割当てできる空タンクがない場合（Ｓ５５  NO）には、洗浄が必要となる空タンクを割当てる（Ｓ５６）。
当該生産設備でこれから生産しようとする生産品の材料とタンクが空になる前に充填されていた生産品の材料とが異なる場合にタンクの洗浄が行われ、充填材料の変更がない場合にはタンクの洗浄は行われない。上記のように、できるだけ早く生産工程に供給可能な材料タンクから優先的に生産工程計画に引き当てることで、生産設備が材料タンク待ちで生産着手が遅れる状態を少なくする。
【００４０】
ジョブＮＯ５の製品品番はＢであり、図１０の容器情報ＤＢ５４に格納されている情報には品番Ｂ用材料使用済のタンク６が存在するので、これを充当する。また、次に着手時刻の早いジョブＮＯ１であれば、生産しようとする品番Ａの材料が図１０より、タンク１、タンク２に充填済となっているので例えばタンク１（タンク番号順に使用）を充当する。
【００４１】
このように、タンクを割当てていった場合に、タンクの供給が設備着手計画のジョブの着手時刻に間に合うかどうか判断し（Ｓ５７）、間に合わない場合には設備着手計画のジョブの着手時刻を遅らせて間に合うようにし、それに合わせて完了時刻を更新する（Ｓ５８）。一方、間に合う場合にはすべてのジョブについてタンクの割当てが完了したかどうか判別し（Ｓ５９）、完了していない場合にはＳ５１に戻り、再度上記タンクの割当て手順にしたがい、タンクを充当していく。
【００４２】
すべてのジョブについてタンクの割当てが完了した状態を示すのが、図１５であり、これをガントチャートで示したのが図１４である。ガントチャートでＨと表記されてうる部分は、タンクへの材料投入時間を示し、Ｃと表記されているのはタンク洗浄時間をＤ示している。また、ガントチャートから例えば設備１で現在生産されている製品から３番目に生産されるのは品番Ｂの製品で、これにはタンク５が用いられることがわかる。
【００４３】
図１５では、ジョブＮＯ７の設備１での生産が１４：００で完了しているので、本来ジョブＮＯ９の設備１での生産は１４：００から始まるのが通常であるが、上記Ｓ５８の処理が行われ、着手時刻は１４：１０と１０分遅らせる結果となっている。
【００４４】
すべてのジョブについてタンクの割当てが完了すると、このタンク運用計画を評価部９で評価する（Ｓ６）。評価の行い方は様々であるが、例えば洗浄回数と生産完了時刻とで評価する。図１５を見れば、洗浄回数は５回であり、ジョブ１３の完了時刻より最終の生産完了時刻は１６：３０である。
【００４５】
図１４及び図１５のようなタンクの洗浄順序とタンクへの材料の充填順序を含めた生産工程（設備着手計画とタンク運用計画）を１つの解（前解）として計画ＤＢ１０に記憶させておく（Ｓ７）。次に、終了条件を満たすかどうか判断する（Ｓ８）。設備着手計画とタンク運用計画をいくつか作成して、評価値が改善されるものを採用していくが、設備着手計画とタンク運用計画を所定回数作成したら動作を終了するとか、一定の処理時間が経過したときに動作を終了するとかが決められており、このようなループ回数や処理時間に到達した場合に本処理動作を終了させて設備着手計画とタンク運用計画を表示部１１で表示する（Ｓ１６）。
【００４６】
終了条件を満たしていない場合は、前解に摂動を加えて新たな設備着手計画を設備着手計画作成部７で作成する（Ｓ９）。摂動の加える方法として、前回に作成された設備着手計画から任意の生産品を選択し（Ｓ９１）、選択された生産品にランダムに設備番号または着手順位を割当て（Ｓ９２）、各設備での個々の生産品の着手時刻と完了時刻を設定する（Ｓ９３）。
【００４７】
例えば、前解の設備着手計画である図１２を例にすれば、ジョブＮＯ９の着手順位を１０に変更し、ジョブＮＯ７の着手順位を２２に変更し、ジョブＮＯ１４の割当設備を設備２に変更する。この数字の割当ては、例えば乱数発生の手法によりランダムに行われる。
【００４８】
そして、設備別、着手順位別の順で並べ替えを行い、着手時刻と完了時刻を再設定する。この結果を示すのが、図１６であり、図１２と比較してジョブＮＯ７とジョブＮＯ９との順位が入れ替わり、着手時刻及び完了時刻も入れ替わっている。また、ジョブＮＯ１４の順位が最後から１０番目に変更され、設備２における生産の最終完了時刻は１６：３０から１７：３０に変更されている。
【００４９】
図１６の新たな設備着手計画に対して、容器運用計画作成部８で、前述した図６のタンク運用計画作成手順に従いタンクを割当てる。タンクの割当てが済んだ生産工程を図１８に示す。図１８をガントチャートで示したのが図１７である。図１７では、ジョブＮＯ６の設備１での生産が１３：００で完了しているので、本来ジョブＮＯ９の設備１での生産は１３：００から始まるのが通常であるが、上記Ｓ５８の処理が行われ、着手時刻は１３：１０と１０分遅らせる結果となっている。
【００５０】
この新たなタンク運用計画の評価を評価部９で行う（Ｓ１０）。摂動を加えた今回のタンク運用計画の評価値が前解のタンク運用計画の評価値よりも改善している場合（Ｓ１２  YES）、作成した新たな設備着手計画とタンク運用計画を前解とし（Ｓ１３）、Ｓ８からのステップに戻る。一方、評価値が改善している場合（Ｓ１２  NO）には、前解として摂動を加える前の設備着手計画とタンク運用計画を採用し（Ｓ１４）、Ｓ８からのステップに戻る。
【００５１】
図１８の例では、洗浄回数は６回、最終生産完了時刻は１７：３０であると判別できるが、前解の評価値は、図１５より、洗浄回数は５回、最終生産完了時刻は１６：３０なので、評価値は改善していないため、図１６、１８の設備運用計画、タンク運用計画を破棄し、図１２、１５の設備運用計画、タンク運用計画を前解とする。
【００５２】
図１８の例では、評価値が改善していなかったので、再度Ｓ９からの摂動を加えて新たな設備着手計画を作成する例を考えてみると、以下のようになる。今回の摂動は、ジョブＮＯ１３の割当設備を設備１に変更する。図１２の設備着手計画が前解となっているので、ジョブＮＯ１３の割当設備を設備１に変更し、設備別、着手順位別の順で並べ替えを行い、着手時刻と完了時刻を再設定する。この結果を示すのが、図１９であり、図１２と比較してジョブＮＯ１３が設備１におけるジョブの最後に位置するように変更されており、設備１での生産完了の最終時刻は１６：００となる。
【００５３】
図１９の新たな設備着手計画に対して、容器運用計画作成部８で、前述した図６のタンク運用計画作成手順に従いタンクを割当てる。タンクの割当てが済んだ生産工程を図２１に示す。図２１をガントチャートで示したのが図２０である。
【００５４】
図２１では、ジョブＮＯ７の設備１での生産が１４：００で完了しているので、本来ジョブＮＯ９の設備１での生産は１４：００から始まるのが通常であるが、上記Ｓ５８の処理が行われ、着手時刻は１４：１０と１０分遅らせる結果となっている。
【００５５】
図２１の例では、洗浄回数は５回、最終生産完了時刻は１６：１０であると判別できるが、前解の評価値は、図１５より、洗浄回数は５回、最終生産完了時刻は１６：３０なので、評価値は改善しているため、図１２、１５の設備運用計画、タンク運用計画を破棄し、図１９、２１の設備運用計画、タンク運用計画を前解とする。
【００５６】
以上のような手順で、次々に摂動を加えて作成したタンク運用計画と前解とを比較して評価値が改善された場合に改善した運用計画を採用することを繰り返していく。
【００５７】
上記の例では、洗浄回数と最終生産完了時刻の両方が評価値で用いられているが、まず最終完了時刻を一番目の優先尺度とし、最終完了時刻が同じの場合に洗浄回数を次の優先尺度として用いて評価を行うようにしても良い。これは、操業予定時間中の洗浄よりも、操業予定時間外の残業時間の方が、生産コストに当たる影響が大きいことから、まず、最終生産完了時刻で評価し、次に洗浄回数で評価することにより、できるだけ残業が少なく、かつ洗浄回数も少ない生産工程計画（生産計画）を作成することができる。
【００５８】
また、以上説明した図３の動作については、タンク情報に変更があるごとに行われる。すなわち、材料充填済容器情報入力部１、生産供給容器情報入力部２、空容器情報入力部３の各部からの入力情報があり、容器情報ＤＢ５４のデータが更新されると最適な生産工程計画が再度作成される。生産工程の状況変動に応じて、最適な各容器への材料の充填順序と空容器の洗浄順序を常に提供するためである。
【００５９】
さらに、生産設備の稼動終了後に使用したタンクをすべて洗浄する場合には、このタンクの洗浄時間も考慮して生産工程計画を作成する必要がある。この場合、使用するタンクの個数によって効率が変わるので、保有しているタンク内の何個を使用すれば最も効率良くタンクが運用できるかを評価する。使用するタンクの個数を変化させてタンク個数候補を定めておき、このタンク個数候補毎に図３の手順によって最適な生産工程計画を作成し、比較する。評価は、最終生産完了後に、すべてのタンクを洗浄するようにして総洗浄回数で行う。この総洗浄回数が最も少ないタンク個数候補の生産工程計画を採用する。例えば図１５の例が、タンク数７個の場合の最適な生産工程計画であるとすると、設備稼働中におけるタンクの洗浄回数は５回で、設備稼働終了後に７個のタンクをすべて洗浄するとすると７回になるので、総洗浄回数は５＋７＝１２回となる。一方、タンク数を８個に設定して図３の手順で最適な生産工程計画を作成したときに、仮に総洗浄回数が１３回となった場合には、図１５の例をタンクの個数（７個）を含めて採用するものである。
【００６０】
次に、ある生産設備で生産の遅れが発生した場合の生産計画の作成について説明する。まず、図３のフローチャートによって作成された最適の設備着手計画が、図２２（ｂ）のようになっており、この生産順序により生産が行われていたとする。また、生産残数は図８のままで、生産中ジョブデータは図９と同じであったとする。
【００６１】
現在時刻が１１：００になり、１０：５０で完了するはずの設備３の生産がまだ終わっていなかった場合、遅れが発生した設備３の仕掛中ジョブの完了時刻を所定時間、例えば３０分遅らせ、図２２（ａ）のようにする。この完了時刻を遅らせた処理に基づいて、図２２（ｂ）の着手時刻と完了時刻を書き換えたものが図２４であり、このガントチャートを示すのが図２３である。
【００６２】
１０：３０時点での各タンクの状態を示す図１０と比べると、図９の生産中ジョブデータからもわかるように、設備１での品番Ａの生産が完了したところであるので、設備１で使用されていたタンク３は、設備１への供給が終わり、空タンクとして洗浄工程に引き取られたところである。したがって、容器情報ＤＢ５４の内容は、材料充填済容器情報入力部１、生産供給容器情報入力部２、空容器情報入力部３からの入力情報により、図２５のように書き換えられていることになる。設備１には、まだ材料充填済タンクが供給されていないので、使用設備の欄には記録されていない。
【００６３】
図２５の各タンクの情報に基づき、図２４の設備着手計画に対して図６の手順によりタンクを割当てていく。この結果を示すのが図２６である。タンクの洗浄回数は６回、最終生産完了時刻は１６：３０という評価値が得られる。このタンク運用計画では、ジョブＮＯ８とジョブＮＯ１０とが生産の着手時刻が各々１０分遅らせる結果となる。次に、図２４、２６の設備着手計画、タンク運用計画を前解として摂動を加えて新たな設備着手計画、タンク運用計画を図３の手順によって作成し、上述したように評価が改善されたものを採用していく。この手法を繰り返してタンクへの材料充填順序とタンクの洗浄順序を含む最適な生産工程を作成する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による材料容器運用計画システムの構成を示す図である。
【図２】各工程間の材料容器の動きを示す図である。
【図３】材料容器運用計画システムの動作を示すフローチャート図である。
【図４】設備着手計画作成の動作を示すフローチャート図である。
【図５】前解に摂動を加えて新たな設備着手計画を作成する動作を示すフローチャート図である。
【図６】タンク運用計画作成の動作を示すフローチャート図である。
【図７】生産マスターＤＢのデータ例を示す図である。
【図８】生産残数ＤＢのデータ例を示す図である。
【図９】生産中ジョブＤＢのデータ例を示す図である。
【図１０】容器情報ＤＢのデータ例を示す図である。
【図１１】生産残数の個々の生産品にランダムに生産設備番号と着手順位を割当てた例を示す図である。
【図１２】設備計画着手作成例を示す図である。
【図１３】図１２のガントチャートを示す図である。
【図１４】図１２に基づくタンク運用計画のガントチャートを示す図である。
【図１５】図１２に基づくタンク運用計画を示す図である。
【図１６】前解の設備着手計画に摂動を加えた例を示す図である。
【図１７】図１６に基づくタンク運用計画のガントチャートを示す図である。
【図１８】図１６に基づくタンク運用計画を示す図である。
【図１９】前解の設備着手計画に摂動を加えた例を示す図である。
【図２０】図１９に基づくタンク運用計画のガントチャートを示す図である。
【図２１】図１９に基づくタンク運用計画を示す図である。
【図２２】設備の生産に遅れが生じた場合の直前の設備着手計画例を示す図である。
【図２３】図２２の設備着手計画例に対して着手時刻、完了時刻を変更した場合のガントチャートを示す図である。
【図２４】図２２の設備着手計画例に対して着手時刻、完了時刻を変更した計画を示す図である。
【図２５】容器情報ＤＢのデータ例を示す図である。
【図２６】図２４のタンク運用計画を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    材料充填済容器情報入力部
２    生産供給容器情報入力部
３    空容器情報入力部
４    生産設備ジョブ情報入力部
５    記憶部
６    主制御部
７    設備着手計画作成部
８    容器運用計画作成部
９    評価部
１０  計画ＤＢ
１１  表示部
５１  生産マスターＤＢ
５２  生産残数ＤＢ
５３  生産中ジョブＤＢ
５４  容器情報ＤＢ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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