(57)【要約】【課題】補助装置の数を少なく抑えつつ補助装置のライン外段取り作業による待ち時間の発生を抑えることができるものとする。【解決手段】生産設備から取り外すことができるとともに生産設備から取り外した後に再度生産設備に組み込むまでにライン外段取りが必要となる補助装置を複数備えて、これら複数の補助装置のうちの１つを常に生産に使用し且つ１つの補助装置が複数種の生産のうちの１種に対応する生産設備における生産計画作成方法である。各種毎の生産計画ロットを、そのロットサイズが小さな種類のものから順に大きくなるように割り付ける作成支援手段を用いて順序付けて割り付ける。後の方の生産計画ロットサイズが大きくなることから、補助装置のライン外段取り作業が完了するまでに次に同じ補助装置を使用する生産計画になってしまう可能性が減少する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産設備から取り外すことができるとともに生産設備から取り外した後に再度生産設備に組み込むまでにライン外段取りが必要となる補助装置を複数備えて、これら複数の補助装置のうちの１つを常に生産に使用し且つ１つの補助装置が複数種の生産のうちの１種に対応する生産設備における生産計画作成方法であって、各種毎の生産計画ロットを、そのロットサイズが小さな種類のものから順に大きくなるように割り付ける作成支援手段を用いて順序付けて割り付けることを特徴とする生産計画作成方法。
【請求項２】
作成支援手段は、上記割り付けを、指定した複数日にわたる期間の中で小さい生産計画ロットサイズが各日の生産開始時点の先頭にくるように横断的に行うことを特徴とする請求項１記載の生産計画作成方法。
【請求項３】
作成支援手段は、予め設定した量産品種を上記割付から除外しておき、割付完了後に生産負荷の小さい日に量産品種のロットを追加で割りふることを特徴とする請求項２記載の生産計画作成方法。
【請求項４】
作成支援手段は、割付後に指定した期間内の日間で生産計画ロットを入れ換えて日間負荷を平準化することを特徴とする請求項２または３記載の生産計画作成方法。
【請求項５】
生産設備から取り外すことができるとともに生産設備から取り外した後に再度生産設備に組み込むまでに外段取りが必要となる補助装置を複数備えて、これら複数の補助装置のうちの１つを常に生産に使用し且つ１つの補助装置が複数種の生産のうちの１種に対応する生産設備での生産計画作成用のシステムであって、上記生産設備で生産する各種の生産計画ロットを各種毎にまとめるまとめ処理部と、まとめられた各種の生産計画ロットをそのロットサイズ順に並べ替える並べ替え処理部と、ロットサイズの小さなものから順に割り付ける割付処理部とを有する作成支援手段を備えていることを特徴とする生産計画作成システム。
【請求項６】
上記並べ替え処理部は、指定した複数日にわたる期間の中で小さい生産計画ロットサイズが各日の生産開始時点の先頭にくるように横断的に行うものであることを特徴とする請求項５記載の生産計画作成システム。
【請求項７】
上記割付処理部は、予め設定した量産品種を上記割付から除外して、割付完了後に生産負荷の小さい日に量産品種のロットを追加で割りふるものであることを特徴とする請求項６記載の生産計画作成システム。
【請求項８】
上記割付処理部は、指定した期間内の日間で生産計画ロットを入れ換えて日間負荷を平準化するものであることを特徴とする請求項６または７記載の生産計画作成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取り外すことができる外段取り用の補助装置を有する生産設備を用いた生産における生産計画作成方法及び生産計画作成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
取り外すことができる上にライン外段取りが必要な補助装置を有する生産設備として、建築用板に対する塗装設備がある。建築用板には多種の色違いが存在していることから、塗装設備中の顔料を混合するミキシングユニットを補助装置として、これを複数用意しておき、第１のミキシングユニットを使用して、ある色でのトナーが終了すれば、第１のミキシングユニットを取り外して第２のミキシングユニットに交換することで他の色の塗装を行うとともに、取り外した第１のミキシングユニットは上記第２のミキシングユニットを用いた塗装中に、他の色での塗装に備えるために洗浄を行う。そして第２のミキシングユニットを使用した塗装が終了すれば、第２のミキシングユニットと洗浄済みの第１のミキシングユニットとを交換して、第１のミキシングユニットを用いた塗装を行うとともに、第２のミキシングユニットの洗浄を行う。
【０００３】
この場合、ミキシングユニットのライン外段取りとなる洗浄に要する時間が、他のミキシングユニットを用いた塗装に要する時間よりも常に短ければ、色替えを行いつつ連続的に塗装を行うことができるが、前者の時間が後者の時間より長ければ、ミキシングユニットの洗浄が終了するまで塗装を停止させなくてはならないことになる。
【０００４】
しかし、従来における生産計画の作成は、たとえば１週間内において、ミキシングユニットの交換回数が最小となるように、同じ色の塗装が連続するようにしていた。この場合、ミキシングユニットの洗浄時間待ちが生じなければ製造時間が最も短くなるのであるが、上記ミキシングユニットの洗浄に要する作業時間が考慮されていないために、小ロットであるために塗装時間が短い色が多数存在している場合など、洗浄時間待ちが頻発することになり、却って稼働率が低下してしまう。
【０００５】
待ち時間を無くすためにその間も色替えすることなく生産を続けることも考えられるが、この場合は不必要な大きなサイズの生産計画ロットとして立案することになり、滞留在庫を発生させてしまうことになる。
【０００６】
ミキシングユニット（補助装置）の数を増やせば上記の問題を無くすことができるが、多数の補助装置を用意しても実際に使用するのは常に１つだけであり、また色替えの間隔が長ければ、多数のうちの一部しか使用しないことになって、設備投資上の無駄が多くなる。
【特許文献１】特許第２８１０８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、補助装置の数を少なく抑えつつ補助装置のライン外段取り作業が完了するまでに同じ補助装置を次に使用することになってしまって待ち時間が生じるという問題を招くことがない生産計画作成方法を提供することを課題とするものであり、また生産日間の生産負荷を平準化することができる生産計画作成方法を提供することを他の課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る生産計画作成方法は、生産設備から取り外すことができるとともに生産設備から取り外した後に再度生産設備に組み込むまでにライン外段取りが必要となる補助装置を複数備えて、これら複数の補助装置のうちの１つを常に生産に使用し且つ１つの補助装置が複数種の生産のうちの１種に対応する生産設備における生産計画作成方法であって、各種毎の生産計画ロットを、そのロットサイズが小さな種類のものから順に大きくなるように割り付ける作成支援手段を用いて順序付けて割り付けることに特徴を有している。後の方の生産計画ロットサイズが大きくなることから、補助装置の清掃などのライン外段取り作業が完了するまでに次に同じ補助装置を使用する生産計画になってしまう可能性が減少するものである。
【０００９】
また、上記割り付けは、指定した複数日にわたる期間の中で小さい生産計画ロットサイズが各日の生産開始時点の先頭にくるように横断的に行うことで、更に補助装置のライン外段取り待ちとなる事態が生じる可能性を減少させることができる。
【００１０】
また、複数日にわたる期間の中で横断的に割り付ける場合、日間の生産負荷のばらつきが生じることが多くなるが、これは予め設定した量産品種を上記割付から除外しておき、割付完了後に生産負荷の小さい日に量産品種のロットを追加で割りふることで対処することができる。日間負荷を平準化できることになる上に、量産品種は日々の出荷量に変動があっても滞留在庫として残ってしまうことはないために、新たな問題が生じることもない。
【００１１】
また、日間の生産負荷のばらつきは、指定した期間内の日間で生産計画ロットを入れ換えて日間負荷を平準化することで対処するようにしてもよい。この場合、ロットの入れ換えだけの平準化なので滞留在庫として残ってしまうことはない。
【００１２】
そして本発明に係る生産計画作成システムは、生産設備から取り外すことができるとともに生産設備から取り外した後に再度生産設備に組み込むまでに外段取りが必要となる補助装置を複数備えて、これら複数の補助装置のうちの１つを常に生産に使用し且つ１つの補助装置が複数種の生産のうちの１種に対応する生産設備での生産計画作成用のシステムであって、上記生産設備で生産する各種の生産計画ロットを各種毎にまとめるまとめ処理部と、まとめられた各種の生産計画ロットをそのロットサイズ順に並べ替える並べ替え処理部と、ロットサイズの小さなものから順に割り付ける割付処理部とを有する作成支援手段を備えていることに特徴を有している。
【００１３】
上記割付処理部は、指定した複数日にわたる期間の中で小さい生産計画ロットサイズが各日の生産開始時点の先頭にくるように横断的に行うものであることが好ましく、また予め設定した量産品種を上記割付から除外して、割付完了後に生産負荷の小さい日に量産品種のロットを追加で割りふるものであったり、指定した期間内の日間で生産計画ロットを入れ換えて日間負荷を平準化するものが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、後の方の生産計画ロットサイズが順に大きくなることから、補助装置の清掃などのライン外段取り作業が完了する時点では生産計画ロットサイズが大きいものとなっているために、その時点までに同じ補助装置を使用する生産計画になってしまう可能性が減少し、このために補助装置のライン外段取り作業の完了待ちによる非稼動時間が減少して生産設備の稼動率が向上する。また、補助装置の数を増やす必要もなく、設備投資上で別の問題を招くこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、図示例は生産設備が前述の建築用板の塗装用のもので、ライン外段取りが必要な補助装置がミキシングユニットである場合の例を示している。このミキシングユニットは、色替えを行うたびに取り外されて洗浄作業がライン外段取り作業として実施される。
【００１６】
図３は本発明に係る生産計画作成システムにおける主体となる作成支援手段１を示しており、演算処理手段で構成された該作成支援手段１は、データ入力手段２０や量産品番設定手段２１や品番構成・生産能力設定手段２２やデータ出力手段２３等が接続されているとともにデータ記憶手段２が接続されたものであり、受注データ管理手段３からの受注データを受け取る受注データ受信部１０と、同色のロットをまとめる同色ロットまとめ処理部１１と、上記量産品番設定手段２１で設定された量産品番についてのバッチ数を算出する量産品番バッチ数算出部１２、各色の生産計画ロットをそのサイズ順に並べ替えるロットサイズ並べ替え処理部１３、量産品番についての生産計画ロットを除く他の生産計画ロットをロットサイズの小さなものから順に割り付ける割付処理部１４、量産品番についての割り付けを担う量産品番割り付け処理部１５、そして生産計画時間帯変更処理部１６、補助装置清掃時間帯／使用時間帯重複判定処理部１７、生産指示書作成処理部１８、同色ロット・受注ロット分離処理部１９、ガントチャート作成処理部２５、受注ロット納期判定処理部２６等を内部処理部として備えている。
【００１７】
また、この作成支援手段１は、１日毎に順次生産計画を作成するのではなく、データ入力手段２０から入力された指定の複数日にわたる期間の中で生産計画を作成するものであり、このために受注データ管理手段３からの受注データも上記期間単位で受け付ける。今、データ入力手段２０から入力された上記期間が月曜から金曜までの５日間である場合について説明すると、受注データ受信部１０で受信した受注データは、同色ロットまとめ処理部１１において同色のロットがまとめられる。一方、受注データ中の生産計画ロットの中で、量産品番設定手段２１で設定された量産品番（建築用板については白系の品番）に該当するものについては、そのバッチ数（ここでのバッチはトナーなどの容量などで決まる最小生産単位を指す）を量産品番バッチ数算出部１２で算出する。
【００１８】
ついで、ロットサイズ並べ替え処理部１３が各色の生産計画ロットをそのサイズ順に並べ替えるのであるが、この時、量産品番以外のものについては、ロットサイズが小さなものから大きなものへと順番に並べ替え、量産品番については逆にロットサイズが大きなものから小さなものへ並べ替える。
【００１９】
そして割り付け処理を行う２つの割り付け処理部１４，１５のうち、割付処理部１４は量産品番についての生産計画ロットを除く他の生産計画ロットをロットサイズの小さなものから順に割り付けるのであるが、この時、割り付け処理部１４は前記期間の中で小さい生産計画ロットサイズが各日の生産開始時点の先頭にくるように横断的に割り付けを行う。すなわち、月曜日から金曜日までが上記期間である時、生産計画ロットサイズが一番小さいものを月曜日の１番目に、次に小さいものを火曜日の１番目にというようにして金曜日まで割り付け、その次に小さいものは月曜日の２番目に、その次に小さいものは火曜日の２番目にという順で割り付けていくのである。
【００２０】
また、受注データに含まれる納期データを基に、前記受注ロット納期判定処理部２６は上述のようにして割り付けられた各生産計画ロットの割り付け日とその生産計画ロットの納期とを比較して、納期よりも割り付け日が後である生産計画ロットがあるかどうかを判定して、その判定結果を割り付け処理部１４に送ることで、割り付け処理部１４は納期よりも割り付け日が後である生産計画ロットと、その納期よりも前の日に割り付けられた生産計画ロットとを入れ替える処理を行う。この結果、納期が遅れてしまうことのない生産計画とすることができる。
【００２１】
もう一つの割り付け処理部１５は、上記の生産計画ロットサイズを小さなものから順に割り付ける処理の後に、上記量産品番の生産計画ロットを割り付けていく。ただし、この時の割り付けはロット単位ではなく、各曜日の残りの時間帯にバッチ単位で割り付けていく。つまり、ある量産品番の生産計画ロットサイズが、ある日の残りの時間帯に納まらない場合、複数日にまたがるようにバッチ単位で割り付けるのである。また、上記期間内の各日の生産時間にばらつきがでないように割り付け処理部１５は量産品番についての生産計画ロット（バッチ）を割りふる。
【００２２】
このような割り付けを行うと、ある色の生産計画ロットが複数日にまたがることがあるだけでなく、各日の後半に割り付けられることになるために、補助装置（ミキシングユニット）の交換回数が増えてしまうことになるが、補助装置のライン外段取りは生産設備の稼働と並行して行うことができるために、稼働率の向上による利点の方が大きくなるために問題とはならない。
【００２３】
上記のアルゴリズムで割付を行った場合の一例を図４に示す。図中Ｃ１〜Ｃ１１は量産品番以外で且つ異なる色の生産計画ロットを示しており、Ｃ２１〜Ｃ２４は量産品番の生産計画ロットを示しており、Ｄは補助装置の交換に伴う前段取りを示している。
【００２４】
作成支援手段１における重複判定処理部１７は、上述のようにして割り付けを行った時、予め入力されている補助装置のライン外段取り時間と、補助装置の交換タイミングとを比較し、補助装置のライン外段取りが完了するまで取りかかることができない生産計画ロットがあるかどうかを判定するものであり、この判定結果を受けて生産計画時間帯変更処理部１６はその生産計画ロットの開始時刻をライン外段取りが終了するまで遅らせる処理を行って、各生産計画ロットの開始時刻及び終了時刻を確定する。
【００２５】
生産指示書作成処理部１８は上記のようにして作成された生産計画を、指定した期間内の日付毎に且つトナー品番毎に生産バッチ数で示した生産指示書をデータ出力手段２３を用いて作成出力するものであり、ガントチャート作成処理部２５は、分離処理部１９によって受注ロット毎に分離された生産計画をデータ出力手段２３を用いて作成出力する。
【００２６】
上記生産計画指示書の出力にあたっては、補助装置のライン外段取りの作業日時も同時に出力するようにしておくことが好ましい。補助装置の清掃作業や保守作業などの計画を生産設備側の生産計画と連動して把握することができるものとなるために、補助装置側も生産設備側もミスや忘れの少ない作業や生産が可能になる。
【００２７】
上述のようにして作成された生産計画は、バッチ数（ロットサイズ）の少ない色の品種の生産が期間内で分散されるものであり、しかも、各日の先頭にはロットサイズの小さな生産計画ロットが配置され、各日の後半にはロットサイズの大きなものが配置されるために、各日の先頭の生産計画ロットにおいて使用された補助装置のライン外段取り終了待ちとなる事態の発生を大きく抑制することができるものであり、更には色替えの回数は最小とはならないものの、多くなりすぎることを避けることができる。また、期間内の各日の操業時間の平準化も行うことができ、１日あたりの色数も少なくすることができる。
【００２８】
なお、量産品番に関しては、生産すれば必ず出荷することができて滞留在庫になることはまずないために、受注データに含まれていないものを生産計画に組み入れてしまうようにしていてもよい。このために、受注データに基づいた生産計画の割り付けでは、生産負荷が小さい日が生じる場合、受注データ外の量産品番をその生産負荷が小さい日の後半に割り付けることで、日間負荷を更に平準化して、安定した資源（作業者数、材料量、設備数、消費エネルギー量など）での生産によって資源増減に伴う煩雑な管理工数の削減を図るようにしてもよい。
【００２９】
また、日間の生産負荷にばらつきがある時、指定した期間内の日間で生産計画ロットを入れ換えることで、日間負荷を平準化するようにしてもよい。たとえば、日間負荷が大である日の最終生産計画ロットのロットサイズが大きい時、日間負荷が小である日の最終生産計画ロットのロットサイズが小さい時、両者を入れ替えることで、日間負荷を平準化するのである。図４に示した例で言えば、火曜日のＣ２１と木曜日のＣ２３を入れ替えることで、日間負荷を平準化することになる。
【００３０】
なお、量産品番について、ロットサイズの大きなものから並べ替えて割り付けていくという例を示したが、量産品番に関しては、複数日にまたがるように分割する場合もあることから、必ずしも並べ替える必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る生産計画作成のフローチャートである。
【図２】同上のフローチャートである。
【図３】同上の概略ブロック図である。
【図４】作成した生産計画の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  作成支援手段
１１  まとめ処理部
１３  並べ替え処理部
１４  割り付け処理部
１５  量産品番割り付け処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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