(57)【要約】【課題】人員とロボットが混在する組立ラインに配置するのに適切な人員数を決定する。【解決手段】人員数決定部は、ロボット又は人員への割り当て対象とする作業に要する時間（Ｔ）と、ロボット及び人員に共通するタクトタイム（ｔ）と、ロボット及び人員それぞれの作業能率（ｖH,i、ｖR,i）と、に基づいて、ロボットの作業時間及び人員の作業時間のいずれもタクトタイムを超過しない最小の人員数ＮH’及び人員数ＮH’−１を求める（Ｓ１２）。また、人員数決定部は、人員数ＮH’の人員とロボットにかかるコストｃ（ＮH’，０）と、人員数ＮH’−１の人員とロボットにかかるコストｃ（ＮH’−１，Δｔ’）とを算出する（Ｓ２６）。そして、人員数決定部は、算出したコストの大小に基づいて人員数ＮH’とＮH’−１のいずれを採用するかを決定する（Ｓ２８，Ｓ２０，Ｓ２４）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた数のロボットが配置される組立ラインに配置する人員の数を決定する配置人数決定装置であって、
前記ロボット又は前記人員への割り当て対象とする作業に要する時間と、前記ロボット及び前記人員に共通するタクトタイムと、前記ロボット及び前記人員それぞれの作業能率と、に基づいて、前記ロボットの作業時間及び前記人員の作業時間のいずれも前記タクトタイムを超過しない最小の人員数である第１の数と、前記第１の数よりも少ない第２の数と、を特定する特定部と、
前記第１の数の人員と前記ロボットにかかる第１のコストと、前記第２の数の人員と前記ロボットにかかる第２のコストと、を算出する算出部と、
前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さい場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さい場合には、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する決定部と、
を備える配置人数決定装置。
【請求項２】
前記特定部が特定した前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置したと仮定したときに、前記ロボット又は前記人員の作業時間が前記タクトタイムを超過する時間が予め定めた閾値を超えているか否かを判断する判断部を更に備え、
前記決定部は、前記超過する時間が前記閾値を超える場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記超過する時間が前記閾値を超えない場合には、前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さければ、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さければ、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の配置人数決定装置。
【請求項３】
前記算出部は、
前記人員それぞれの、前記タクトタイム内における単位時間当たりのコストと、前記タクトタイム外の単位時間当たりのコストと、に基づいて、前記人員のコストを算出する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配置人数決定装置。
【請求項４】
前記算出部は、
前記ロボットが前記タクトタイムを超過して作業を行う場合と、前記ロボットが前記タクトタイムよりも少ない時間だけ作業を行う場合とで、前記ロボットのコストの算出方法を異ならせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配置人数決定装置。
【請求項５】
前記第２の数は、前記第１の数よりも１だけ少ない数であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の配置人数決定装置。
【請求項６】
予め定められた数のロボットが配置される組立ラインに配置する人員の数を決定する配置人数決定方法であって、
コンピュータが、
前記ロボット又は前記人員への割り当て対象とする作業に要する時間と、前記ロボット及び前記人員に共通するタクトタイムと、前記ロボット及び前記人員それぞれの作業能率と、に基づいて、前記ロボットの作業時間及び前記人員の作業時間のいずれも前記タクトタイムを超過しない最小の人員数である第１の数と、前記第１の数よりも少ない第２の数と、を特定し、
前記第１の数の人員と前記ロボットにかかる第１のコストと、前記第２の数の人員と前記ロボットにかかる第２のコストと、を算出し、
前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さい場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さい場合には、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する、
処理を実行することを特徴とする配置人数決定方法。
【請求項７】
予め定められた数のロボットが配置される組立ラインに配置する人員の数を決定する配置人数決定プログラムであって、
前記ロボット又は前記人員への割り当て対象とする作業に要する時間と、前記ロボット及び前記人員に共通するタクトタイムと、前記ロボット及び前記人員それぞれの作業能率と、に基づいて、前記ロボットの作業時間及び前記人員の作業時間のいずれも前記タクトタイムを超過しない最小の人員数である第１の数と、前記第１の数よりも少ない第２の数と、を特定し、
前記第１の数の人員と前記ロボットにかかる第１のコストと、前記第２の数の人員と前記ロボットにかかる第２のコストと、を算出し、
前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さい場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さい場合には、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する、
処理をコンピュータに実行させるための配置人数決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配置人数決定装置、配置人数決定方法及び配置人数決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品の組立を行う組立ラインの各工程へ作業を割り当てる作業編成は、各工程における作業順序の遵守や作業量の平準化などを考慮して最適化している。この最適化処理は、手作業では困難なことから、従来から様々なアルゴリズムが提案されてきている。
【０００３】
また、組立工程の組立ライン編成の最適化を行うことで組立コストを低減させる技術が知られている（例えば特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／００９４８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロボットの数が予め決まっている組立ラインにおいては、配置する人員数を予め定めたうえで、作業編成を行う必要がある。この場合、人員数を多めにして、ロボットまたは人員の総作業時間（サイクルタイム）が生産計画から定められる制限時間（タクトタイム）を超過しないようにするのが良いのか、サイクルタイムがタクトタイムを多少超過するのを許容して、人員数を少なめにしたほうが良いのかを判断するのは難しい。
【０００６】
１つの側面では、本発明は、人員とロボットが混在する組立ラインに配置するのに適切な人員数を決定することができる配置人数決定装置、配置人数決定方法及び配置人数決定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの態様では、配置人数決定装置は、予め定められた数のロボットが配置される組立ラインに配置する人員の数を決定する配置人数決定装置であって、前記ロボット又は前記人員への割り当て対象とする作業に要する時間と、前記ロボット及び前記人員に共通するタクトタイムと、前記ロボット及び前記人員それぞれの作業能率と、に基づいて、前記ロボットの作業時間及び前記人員の作業時間のいずれも前記タクトタイムを超過しない最小の人員数である第１の数と、前記第１の数よりも少ない第２の数と、を特定する特定部と、前記第１の数の人員と前記ロボットにかかる第１のコストと、前記第２の数の人員と前記ロボットにかかる第２のコストと、を算出する算出部と、前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さい場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さい場合には、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する決定部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
人員とロボットが混在する組立ラインに配置するのに適切な人員数を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る作業編成装置のハードウェア構成を概略的に示す図である。
【図２】作業編成装置の機能ブロック図である。
【図３】組立ラインを説明する説明図である。
【図４】図４（ａ）は、タクトタイムを超過する人員数を採用した場合の作業編成の例を示す図であり、図４（ｂ）は、タクトタイムを超過しない人員数を採用した場合の作業編成の例を示す図である
【図５】作業編成装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態について、図１〜図５に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１には、一実施形態に係る作業編成装置１０のハードウェア構成が示されている。作業編成装置１０は、組立ライン上の各工程に配置される人員やロボットに対して作業を割り当てる処理（作業編成）を行う装置であり、作業編成を行う前に工程に配置すべき人員数を決定する配置人数決定装置でもある。本実施形態の作業編成装置１０は、例えばＰＣ（Personal Computer）などの情報処理装置であり、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１９４、記憶部（ここではＨＤＤ（Hard Disk Drive））１９６、ネットワークインタフェース１９７、及び可搬型記憶媒体用ドライブ１９９、表示部１９３、入力部１９５等を備えている。表示部１９３は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部１９５は、キーボードやマウス、タッチパネル等を含む。これら作業編成装置１０の構成各部は、バス１９８に接続されている。作業編成装置１０では、ＲＯＭ１９２あるいはＨＤＤ１９６に格納されているプログラム（配置人数決定プログラムを含む）、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ１９９が可搬型記憶媒体１９１から読み取ったプログラム（配置人数決定プログラムを含む）をＣＰＵ１９０が実行することにより、図２に示す各部の機能が実現される。なお、図２には、作業編成装置１０のＨＤＤ１９６等に格納されている作業ＤＢ（database）２についても図示されている。なお、可搬型記憶媒体１９１は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスク、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）メモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリなどである。
【００１２】
図２は、作業編成装置１０の機能ブロック図である。作業編成装置１０は、ＣＰＵ１９０がプログラムを実行することにより、図２に示すように、入力受付部１１、人員数決定部１２、探索部１３、出力部１４として機能する。
【００１３】
図３は、組立ラインを説明する説明図である。図３に示すように、製品の組立を行う組立ライン２０は、一例として、工程Ａから工程Ｄの４工程を有するものとする。
【００１４】
組立ライン２０では、ベルトコンベア（不図示）などにより製品を工程から工程へ搬送する。組立ライン２０の各工程には、ロボット２１Ａまたは人員２１Ｂ〜２１Ｄが配置される。図３の例では、工程Ａにはロボット２１Ａが配置され、工程Ｂ〜工程Ｄには人員２１Ｂ〜２１Ｄがそれぞれ配置されている。工程Ａから工程Ｄに配置されたロボット２１Ａまたは人員２１Ｂ〜２１Ｄは、組立ライン２０において搬送される製品に対して作業編成により割り当てられた作業を実施して製品を製造する。
【００１５】
なお、組立ライン２０の構成例は、図３に例示した構成に限定するものではない。例えば、組立ライン２０は、４工程以上の工程数を有してもよい。また、ロボット２１Ａの配置位置は工程Ａ以外であってもよく、ロボットは複数あってもよい。
【００１６】
図４（ａ）、図４（ｂ）は、組立ライン２０における作業編成について説明するための図である。図４（ａ）は、タクトタイムを超過する人員数とした場合の作業割当てを示す図であり、図４（ｂ）は、タクトタイムを超過しない人員数とした場合の作業割当てを示す図である。タクトタイムとは、生産計画から定められる制限時間であるものとする。なお、タクトタイムを過ぎている作業を人員が行う場合には、時間外手当がつくものとする。なお、図４（ａ）、図４（ｂ）の「ＪｏｂＸＸ」は、作業を意味し、各作業の縦軸方向の寸法が、各作業に要する時間を意味している。
【００１７】
図４（ａ）の例では、人員数が３人であり、作業を人員及びロボットに略均等に割り振った場合、人員もロボットもタクトタイムを超えて作業を行う必要がある。一方、図４（ｂ）の例では、人員数が４人であり、各人員にタクトタイムの範囲で最大限の作業を割り振り、余った作業（端数）をロボットに割り振る。なお、詳細については後述するが、本実施形態では、人員数決定部１２は、図４（ａ）のようにタクトタイムを超過する人員数を選択するか、図４（ｂ）のように人員数が多くなるが、タクトタイムを超過しない人員数を選択するかを決定する。
【００１８】
図２に戻り、入力受付部１１は、ユーザの操作入力などにより編成条件３の入力を受け付ける。また、入力受付部１１は、作業編成において割り当て対象となる作業についての各種情報が格納された作業ＤＢ２を参照する。ここで、作業ＤＢ２には、各作業の作業時間が格納されている。入力受付部１１は、作業ＤＢ２を参照することで、総作業時間を算出することができる。
【００１９】
また、入力受付部１１が入力を受け付ける編成条件３には、タクトタイムの情報、利用可能なロボットの台数、各ロボットの単位時間当たりのコスト及び作業能率の情報が含まれる。また、編成条件３には、組立ラインに配置可能な人員それぞれの単位時間当たりのコスト、時間外手当（単位時間当たりのコストに対する増加割合）、作業能率の情報が含まれる。また、編成条件３には、人員やロボットがタクトタイムを超過して作業をしてもよい最大時間（許容超過時間）の情報も含まれる。なお、許容超過時間は、組立ラインや組立ラインが設置される工場等の実情に合わせて設定される。また、編成条件３には、作業編成の初期割当てを行うアルゴリズムや、作業を各工程に割り当てる組み合わせを求める際の探索アルゴリズムなども含まれる。初期割り当てを行うアルゴリズムには、例えばＦｉｒｓｔ  Ｆｉｔ法、Ｓｔｒｏｎｇｅｓｔ  Ｆｉｔ法などが含まれる。また、探索アルゴリズムには、例えば山登り法、タブーサーチ、焼きなまし法などが含まれる。
【００２０】
人員数決定部１２は、編成条件３において組立ラインに配置されるロボットが予め決まっている状態で、組立ラインに配置すべき人員数を決定する。具体的には、人員数決定部１２は、図４（ｂ）に示すような、人員及びロボットそれぞれの総作業時間（サイクルタイム）がタクトタイムを超過しない範囲で最も少ない人員数を採用して、作業を人員に最大限割り当て、余り（端数）をロボットに割当てたケースと、図４（ｂ）から人員を１人減らして、図４（ａ）に示すようにサイクルタイムがタクトタイムを超過するのを許容し、人員とロボットに作業を略均等に割当てたケースのいずれを採用するかを決定する。この場合、人員数決定部１２は、各ケースについて、組立ライン全体でかかるコストを算出するとともに、タクトタイムを超過する場合（例えば図４（ａ）の場合）の超過時間を算出し、算出した超過時間と、コストに基づいて、タクトタイムを超過するケースと、タクトタイムを超過しないケースのいずれを採用するかを決定する。
【００２１】
探索部１３は、編成条件３において定められたアルゴリズムを用いて、予め定められているロボットと人員数決定部１２が決定した人員数に適した作業編成を探索する。なお、探索部１３は、作業順序の遵守や作業量の平準化などを考慮して最適な作業編成を探索する。出力部１４は、探索部１３より探索された作業編成をファイル出力や表示部１９３への表示出力などで出力する。
【００２２】
（作業編成装置１０の処理）
次に、本実施形態の作業編成装置１０による処理について、図５のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
図５の処理では、まず、ステップＳ１０において、入力受付部１１は、編成条件３や作業ＤＢ２などのデータ入力を受け付ける。
【００２４】
次いで、ステップＳ１２では、人員数決定部１２が、サイクルタイムがタクトタイムを超過するケース（図４（ａ）のようなケース）と、サイクルタイムがタクトタイムを超過しないケース（図４（ｂ）のようなケース）との人員数を求める。具体的には、人員数決定部１２は、次式（１）より、超過しない場合の人員数ＮH’を求める。
【００２５】
【数１】
2018097801.tif 000003
【００２６】
ここで、ｃH,iは、ｉ番目の人員の単位時間当たりのコストを意味する。したがって、上式（１）は、ｃH,iのｉ＝１〜ＮHまでの合計を最小にするＮHの値をＮH’とすることを意味する。ただし、次式（２）の条件を満たす必要がある。
【００２７】
【数２】
2018097801.tif 000004
【００２８】
上式（２）において、ＮRは、ロボットの数、ｖH,iは、ｉ番目の人員の作業能率、ｖR,iは、ｉ番目のロボットの作業能率、Ｔは総作業時間（全作業の人員とロボットの合計時間）、ｔはタクトタイムを意味する。ここで人員、およびロボットの作業能率とは、ある作業、あるいは作業群に対して、各人員、あるいはロボットが実施するのにかかる時間を予め決められた基準時間で割ったものである。なお、総作業時間はすべての作業を基準時間で行った場合の時間である。
【００２９】
次いで、ステップＳ１４では、人員数決定部１２は、１作業主体あたりの総作業時間（サイクルタイム）とタクトタイム（ｔ）の差（超過時間）Δｔ’を次式（３）に基づいて算出する。ここで、作業主体とは人員、またはロボットを意味する。なお、本実施形態では、Δｔ’を次式（３）から求めるため、１つの値が求められることになるが、実際には、各作業主体の超過時間は異なる値となる（図４（ａ）参照）。
【００３０】
【数３】
2018097801.tif 000005
【００３１】
次いで、ステップＳ１６では、人員数決定部１２は、超過時間を指標にするか否かを判断する。具体的には、人員数決定部１２は、入力受付部１１が入力を受け付けた編成条件３に、許容超過時間が含まれているか否かを確認し、許容超過時間が含まれている場合には、超過時間を指標にすると判断する。この場合、ステップＳ１６の判断が肯定され、ステップＳ１８に移行する。一方、編成条件３に許容超過時間が含まれていない場合には、ステップＳ１６の判断が否定され、ステップＳ２６に移行する。
【００３２】
ステップＳ１６の判断が肯定され、ステップＳ１８に移行すると、人員数決定部１２は、超過時間Δｔ’が規定をオーバーしているか、すなわち超過時間Δｔ’が許容超過時間を超えているか否かを判断する。このステップＳ１８の判断が肯定された場合には、ステップＳ２０に移行し、人員数決定部１２は、タクトタイムを超過しない人員数ＮH’を探索部１３に対して出力する。このように、タクトタイムを超過しない人員数ＮH’を組立ラインに配置する人員数として決定することで、組立ラインや組立ラインが設置される工場等の実情に合う人員数を組立ラインに配置する人員数として決定することができる。ステップＳ２０の処理の後は、ステップＳ３０に移行する。
【００３３】
一方、ステップＳ１８の判断が否定された場合、すなわち、超過時間Δｔ’が許容超過時間を超えていない場合には、ステップＳ２２に移行し、人員数決定部１２は、コストを指標にするか否かを判断する。この場合、人員数決定部１２は、編成条件３にコストを求めるための情報（例えば、時間外手当、単位時間あたりのコストや作業能率の情報）が含まれているか否かを判断する。
【００３４】
ステップＳ２２の判断が否定された場合には、ステップＳ２４に移行し、人員数決定部１２は、タクトタイムを超過する人員数ＮH’−１を探索部１３に対して出力する。その後は、ステップＳ３０に移行する。
【００３５】
一方、ステップＳ１６の判断が否定された場合（超過時間を指標にしない場合）、又はステップＳ２２の判断が肯定された場合（超過時間が許容超過時間を超えておらず、コストを指標にする場合）にはステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、人員数決定部１２は、コスト算出処理を行う。この場合、組立ライン全体の人員及びロボットのコストは、次式（４）にて表すことができる。
【００３６】
【数４】
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【００３７】
ここで、ｔは、タクトタイム、Δｔは超過時間、ｓiはｉ番目の人員の時間外手当（単位時間当たりのコストに対する割り増し率）である。なお、ｃR,Rは、端数を担当するロボット（図４（ｂ）に示すような、余りを担当するロボット）の単位時間あたりのコストを意味し、ｖR,Rは、端数を担当するロボットの作業能率を意味する。なお、全体コストを最小にするための条件として、ｃR,R＞ｃR,iの条件を満足する必要がある。
【００３８】
ここで、上式（４）の右辺第１項は人員のコストを意味し、右辺第２項は端数を担当しないロボット（図４（ａ）に示すようなロボット）のコストを意味し、右辺第３項は端数を担当するロボットのコストを意味している。
【００３９】
人員数決定部１２は、タクトタイムを超過するケース（図４（ａ）の例）について、各工程に配置可能な人員の単位時間あたりのコストｃH,i、作業能率ｖH,iを用いてｃ（ＮH’−１，Δｔ’）を求める。なお、各工程に配置可能な人員の組み合わせが複数存在する場合には、組み合わせを異ならせてｃ（ＮH’−１，Δｔ’）を算出し、平均を求める。また、人員数決定部１２は、タクトタイムを超過しないケース（図４（ｂ）の例）について、各工程に配置可能な人員の単位時間あたりのコストｃH,i、作業能率ｖH,iを用いてｃ（ＮH’，０）を求める。なお、各工程に配置可能な人員の組み合わせが複数存在する場合には、組み合わせを異ならせてｃ（ＮH’，０）を算出し、平均を求める。
【００４０】
次いで、ステップＳ２８では、人員数決定部１２は、タクトタイムを超過するほうのコストが、タクトタイムを超過しないほうのコストよりも低いか否かを判断する。すなわち、ｃ（ＮH’−１，Δｔ’）＜ｃ（ＮH’，０）であるか否かを判断する。このステップＳ２８の判断が肯定された場合には、ステップＳ２４に移行し、タクトタイムを超過する人員数ＮH’−１（コストが低い方の人員数）を探索部１３に出力する。その後は、ステップＳ３０に移行する。一方、ステップＳ２８の判断が否定された場合には、ステップＳ２０に移行し、タクトタイムを超過しない人員数ＮH’（コストが低い方の人員数）を探索部１３に出力する。その後は、ステップＳ３０に移行する。
【００４１】
ステップＳ２０又はステップＳ２４を経て、ステップＳ３０に移行すると、探索部１３は、作業編成の探索を実行する。この場合、探索部１３は、人員数決定部１２から出力された人員数と、予め定められているロボット数とを用いて、各工程（人員及びロボット）における作業順序の遵守や作業量の平準化などを考慮して、最適な作業編成を探索する。例えば、探索部１３は、組立ライン２０上の各工程に配置される作業員２１Ｂ〜２１Ｄまたはロボット２１Ａの配置内容と、各工程への割り当て対象の作業と、タクトタイムとを含む編成条件、及び作業ＤＢ２から取得した作業ごとの自動化の可否および作業時間を示す作業情報に基づいて、各工程に配置される作業員２１Ｂ〜２１Ｄまたはロボット２１Ａに作業を割り当てた場合の、作業員２１Ｂ〜２１Ｄが配置された工程Ｂ〜Ｄにおけるサイクルタイムと、タクトタイムとの差を示す評価値を算出する。そして、探索部１３は、評価値を最小とする条件の最適化問題を解いて作業を各工程へ割り当てる組み合わせの作業編成を探索する。この場合、探索部１３は、先行制約の違反数に対応するペナルティ値をもとに、順序制約を満たす組み合わせの作業編成を探索することとしてもよい。
【００４２】
次いで、ステップＳ３２では、出力部１４は、探索の結果（作業編成）を出力する。
【００４３】
以上のような図５の処理が実行されることで、作業編成を適切に行うことが可能となっている。
【００４４】
これまでの説明から分かるように、本実施形態では、人員数決定部１２により、人員数ＮH’、ＮH’−１を特定する特定部、人員数ＮH’、ＮH’−１を採用した場合のコストを算出する算出部、算出部が算出したコストに基づいて人員数ＮH’、ＮH’−１のいずれを採用するかを決定する決定部、及び人員数ＮH’−１を採用した場合の超過時間が許容超過時間（閾値）を超えるか否かを判断する判断部、としての機能が実現されている。
【００４５】
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、人員数決定部１２は、ロボット又は人員への割り当て対象とする作業に要する時間（Ｔ）と、ロボット及び人員に共通するタクトタイム（ｔ）と、ロボット及び人員それぞれの作業能率（ｖH,i、ｖR,i）と、に基づいて、ロボットの作業時間及び人員の作業時間のいずれもタクトタイムを超過しない最小の人員数ＮH’と、ＮH’よりも１人少ない人員数（タクトタイムを超過する人員数ＮH’−１）と、を求める（Ｓ１２）。また、人員数決定部１２は、人員数ＮH’の人員とロボットにかかるコストｃ（ＮH’，０）と、人員数ＮH’−１の人員とロボットにかかるコストｃ（ＮH’−１，Δｔ’）とを、上式（４）から算出する（Ｓ２６）。そして、人員数決定部１２は、コストｃ（ＮH’，０）＜ｃ（ＮH’−１，Δｔ’）の場合には、人員数ＮH’の人員を組立ラインに配置すると決定して、探索部１３に出力し、コストｃ（ＮH’，０）＞ｃ（ＮH’−１，Δｔ’）の場合には、人員数ＮH’−１の人員を組立ラインに配置すると決定して、探索部１３に出力する（Ｓ２８，Ｓ２０，Ｓ２４）。これにより、本実施形態では、組立ラインのコストを考慮して、適切な人員数を決定することができる。この場合、上述したような式に基づいて適切な人員数を簡易かつ迅速に決定することができるため、作業編成に要する時間を短縮することができる。
【００４６】
一例として、従来においては、工程計画立案処理で、データ入力、工程編成に０．５日、工程分析（ラインシミュレーション（製品制約確認、ＭＣＴ予測、技術課題、実現性検討）等）に１．５日、自動機仕様検討（システム構成検討、コスト施策、効果予測等）に３日、複数仕様案の比較検討に０．５日、の合計５．５日程度を要していた。これに対し、本実施形態では、工程分析と自動機仕様検討と、複数仕様案の比較検討の時間を半減できるため、工程計画立案処理を３日程度で行うことができるようになった。
【００４７】
また、本実施形態によると、人員数決定部１２は、人員数ＮH’−１の人員を組立ラインに配置したと仮定したときに、ロボット又は人員の作業時間がタクトタイムを超過する時間（超過時間Δｔ’）が予め定めた閾値（許容超過時間）を超えているか否かを判断し（Ｓ１８）、超過する場合（Ｓ１８：肯定）には、人員数ＮH’の人員を組立ラインに配置すると決定し（Ｓ２０）、超過時間Δｔ’が許容超過時間を超過しない場合（Ｓ１８：否定）には、コスト算出結果に基づいて人員数ＮH’と人員数ＮH’−１のいずれかを組立ラインに配置する人員数として決定する（Ｓ２８、Ｓ２０、Ｓ２４）。このように、本実施形態では、超過時間Δｔ’が許容超過時間を超える場合には、コストを算出するまでもなく、人員数ＮH’を採用することとしているので、組立ラインや組立欄が設置される工場の実情等を考慮して適切な人員数を決定することができる。
【００４８】
また、本実施形態によると、人員数決定部１２は、人員それぞれの、タクトタイム内における単位時間当たりのコストと、タクトタイムを超過した場合の単位時間当たりのコストと、に基づいて、人員のコストを算出する。これにより、時間外手当を考慮して、人員のコストを算出することが可能である。
【００４９】
また、本実施形態によると、ロボットがタクトタイムを超えて作業を行う場合と、タクトタイムよりも少ない時間だけ作業を行う場合とで、ロボットのコストの算出方法を異ならせるので、ロボットのコストを、図４（ａ）の場合と図４（ｂ）の場合とで適切に算出することが可能である。
【００５０】
なお、上記実施形態では、ステップＳ２６において、人員数決定部１２は、各工程に配置可能な人員の組み合わせが複数存在する場合に、組み合わせを異ならせて算出したｃ（ＮH’−１，Δｔ）、ｃ（ＮH’，Δｔ）の平均を求める場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、組み合わせを異ならせて算出したｃ（ＮH’−１，Δｔ）、ｃ（ＮH’，Δｔ）の最小値を求め、ｃ（ＮH’-1，Δｔ）の最小値とｃ（ＮH’，Δｔ）の最小値とを比較してもよい。この場合、人員数決定部１２は、ｃ（ＮH’−１，Δｔ）、ｃ（ＮH’，Δｔ）を最小とする人員の組み合わせを探索部１３に出力してもよい。かかる場合には、探索部１３は、取得した人員の組み合わせに最適な作業編成を行うようにしてもよい。
【００５１】
なお、上記実施形態では、探索部１３は、式（４）のコストｃ（Ｈ，Δｔ）や超過時間Δｔ’、ロボットの作業時間等を評価指標として、該評価指標に基づいて（例えば評価指標を最小にするように）、作業編成を探索することとしてもよい。
【００５２】
なお、上記実施形態では、タクトタイムを超過する人員数を、ＮH’−１とする場合について説明したが、これに限らず、ＮH’−２や、ＮH’−３等であってもよい。
【００５３】
なお、上記実施形態では、作業編成装置１０が、図２の各機能を有する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図２の各機能を、図６に示すような、インターネットなどのネットワーク８０に接続されたクラウドサーバ１００が有していてもよい。この場合、利用者端末７０から入力された編成条件をクラウドサーバ１００が受信し、クラウドサーバ１００において図５の処理を実行することで作業編成を生成する。そして、クラウドサーバ１００から利用者端末７０に作業編成を送信し、利用者端末７０にて受信した作業編成を利用する。なお、クラウドサーバ１００は、国内、海外のいずれに設置されてもよい。
【００５４】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（ただし、搬送波は除く）に記録しておくことができる。
【００５５】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００５６】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００５７】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【００５８】
なお、以上の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  予め定められた数のロボットが配置される組立ラインに配置する人員の数を決定する配置人数決定装置であって、
前記ロボット又は前記人員への割り当て対象とする作業に要する時間と、前記ロボット及び前記人員に共通するタクトタイムと、前記ロボット及び前記人員それぞれの作業能率と、に基づいて、前記ロボットの作業時間及び前記人員の作業時間のいずれも前記タクトタイムを超過しない最小の人員数である第１の数と、前記第１の数よりも少ない第２の数と、を特定する特定部と、
前記第１の数の人員と前記ロボットにかかる第１のコストと、前記第２の数の人員と前記ロボットにかかる第２のコストと、を算出する算出部と、
前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さい場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さい場合には、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する決定部と、
を備える配置人数決定装置。
（付記２）  前記特定部が特定した前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置したと仮定したときに、前記ロボット又は前記人員の作業時間が前記タクトタイムを超過する時間が予め定めた閾値を超えているか否かを判断する判断部を更に備え、
前記決定部は、前記超過する時間が前記閾値を超える場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記超過する時間が前記閾値を超えない場合には、前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さければ、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さければ、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する、
ことを特徴とする付記１に記載の配置人数決定装置。
（付記３）  前記算出部は、
前記人員それぞれの、前記タクトタイム内における単位時間当たりのコストと、前記タクトタイム外の単位時間当たりのコストと、に基づいて、前記人員のコストを算出する、ことを特徴とする付記１又は２に記載の配置人数決定装置。
（付記４）  前記算出部は、
前記ロボットが前記タクトタイムを超過して作業を行う場合と、前記ロボットが前記タクトタイムよりも少ない時間だけ作業を行う場合とで、前記ロボットのコストの算出方法を異ならせることを特徴とする付記１〜３のいずれかに記載の配置人数決定装置。
（付記５）  前記第２の数は、前記第１の数よりも１だけ少ない数であることを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の配置人数決定装置。
（付記６）  予め定められた数のロボットが配置される組立ラインに配置する人員の数を決定する配置人数決定方法であって、
コンピュータが、
前記ロボット又は前記人員への割り当て対象とする作業に要する時間と、前記ロボット及び前記人員に共通するタクトタイムと、前記ロボット及び前記人員それぞれの作業能率と、に基づいて、前記ロボットの作業時間及び前記人員の作業時間のいずれも前記タクトタイムを超過しない最小の人員数である第１の数と、前記第１の数よりも少ない第２の数と、を特定し、
前記第１の数の人員と前記ロボットにかかる第１のコストと、前記第２の数の人員と前記ロボットにかかる第２のコストと、を算出し、
前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さい場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さい場合には、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する、
処理を実行することを特徴とする配置人数決定方法。
（付記７）  前記特定する処理において特定した前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置したと仮定したときに、前記ロボット又は前記人員の作業時間が前記タクトタイムを超過する時間が予め定めた閾値を超えているか否かを判断し、
前記決定する処理では、前記超過する時間が前記閾値を超える場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記超過する時間が前記閾値を超えない場合には、前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さければ、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さければ、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する、
ことを特徴とする付記６に記載の配置人数決定方法。
（付記８）  前記算出する処理では、
前記人員それぞれの、前記タクトタイム内における単位時間当たりのコストと、前記タクトタイム外の単位時間当たりのコストと、に基づいて、前記人員のコストを算出する、ことを特徴とする付記６又は７に記載の配置人数決定方法。
（付記９）  前記算出する処理では、
前記ロボットが前記タクトタイムを超過して作業を行う場合と、前記ロボットが前記タクトタイムよりも少ない時間だけ作業を行う場合とで、前記ロボットのコストの算出方法を異ならせることを特徴とする付記６〜８のいずれかに記載の配置人数決定方法。
（付記１０）  前記第２の数は、前記第１の数よりも１だけ少ない数であることを特徴とする付記６〜９のいずれかに記載の配置人数決定方法。
（付記１１）  予め定められた数のロボットが配置される組立ラインに配置する人員の数を決定する配置人数決定プログラムであって、
前記ロボット又は前記人員への割り当て対象とする作業に要する時間と、前記ロボット及び前記人員に共通するタクトタイムと、前記ロボット及び前記人員それぞれの作業能率と、に基づいて、前記ロボットの作業時間及び前記人員の作業時間のいずれも前記タクトタイムを超過しない最小の人員数である第１の数と、前記第１の数よりも少ない第２の数と、を特定し、
前記第１の数の人員と前記ロボットにかかる第１のコストと、前記第２の数の人員と前記ロボットにかかる第２のコストと、を算出し、
前記第１のコストと前記第２のコストを比較し、前記第２のコストよりも前記第１のコストが小さい場合には、前記第１の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定し、前記第１のコストよりも前記第２のコストが小さい場合には、前記第２の数の人員を前記組立ラインに配置すると決定する、
処理をコンピュータに実行させるための配置人数決定プログラム。
【符号の説明】
【００５９】
１０  作業編成装置（配置人数決定装置）
１２  人員数決定部（特定部、算出部、決定部、判断部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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