(57)【要約】【課題】  製品毎の品切れ率が許容する品切れ率を超えることのない部品毎の発注量を算出する。【解決手段】  部品発注量決定装置は、製品毎の許容する品切れ率等の入力を受け付ける入力部と、製品毎の許容する品切れ率を記録しておく製品毎情報記憶部と、製品毎の構成部品と員数を記憶しておく部品構成情報記憶部と、製品毎に需要量の分布を記憶しておく製品毎需要量記憶部と、部品毎の発注量を記憶しておく部品毎発注情報記憶部と、計算期間分、製品毎の需要量の分布から仮想的に需要量を算出し、算出した需要量に員数を乗じて構成部品の必要量を算出し、部品毎の発注量分布から発注量を算出し、算出した発注量と必要量の差から製品毎の品切れ率を算出し、製品毎の品切れ率が許容する品切れ率を超えている場合には部品毎の許容品切れ率を変更することで製品毎の品切れ率が許容する品切れ率を超えることのない部品毎の品切れ率を算出し、発注量を決定する部品毎発注情報算出部と、部品毎の発注量を表示する表示部と、を有する。【選択図】  図１
2011022987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品毎の品切れ率が許容品切れ率を超えない範囲で許容品切れ率に最も近づくように部品毎の発注量を算出する部品発注量決定装置であって、
ユーザが入力した初期情報を受け付け、記憶部へ格納する入力部と、
製品毎の許容品切れ率を記憶する第１の記憶部と、
製品毎の構成部品と員数を記憶する第２の記憶部と、
製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差を記憶する第３の記憶部と、
部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率を記憶する第４の記憶部と、
計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔および標準正規分布表を記憶する第５の記憶部と、
前記需要量分布の平均値および標準偏差より、製品毎に計算期毎の需要量を算出し、
前記発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率より、部品毎に初期発注量を算出し、
算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出し、
部品毎・計算期毎に前記初期発注から前記必要量を差し引いて初期過不足量を算出して、全ての部品について初期品切れ率を算出し、
製品毎に、該製品で使用する各部品の各計算期の前記初期過不足量に基づき、各製品の初期品切れ率を算出し、
部品毎に計算対象品切れ率を段階的に設定して、その他の部品は前記初期品切れ率として、製品毎の品切れ率を算出して、前記製品毎の初期品切れ率との差し引きより、部品毎・計算対象品切れ率毎に製品品切れ率増減を算出し、
前記製品毎の許容品切れ率と前記製品毎の品切れ率との第１の制約式、前記製品毎の品切れ率と前記製品毎の初期品切れ率と前記部品毎・計算対象品切れ率毎の製品品切れ率増減と品切れ率フラグとの第２の制約式、前記品切れ率フラグに関する第３の制約式、および各製品の許容品切れ率から品切れ率を引いた差分の総計を最小化する目的関数を作成し、
前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出し、
前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出する部品毎発注情報算出部と、
前記部品毎の発注量を表示する表示部と、
を有することを特徴とする部品発注量決定装置。
【請求項２】
製品毎の品切れ率が許容品切れ率を超えない範囲で、ユーザが指定した経営指標の値を最良とする部品毎の発注量を算出する部品発注量決定装置であって、
ユーザが入力した初期情報を受け付け、記憶部へ格納する入力部と、
製品毎の許容品切れ率、売価および製造費用を記憶する第1の記憶部と、
製品毎の構成部品と員数を記憶する第2の記憶部と、
製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差を記憶する第3の記憶部と、
部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、購入費用並びに初期品切れ率を記憶する第4の記憶部と、
計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔および標準正規分布表を記憶する第5の記憶部と、
ユーザが指定した経営指標の名前を記憶する第６の記憶部と、
前記需要量分布の平均値および標準偏差より、製品毎に計算期毎の需要量を算出し、
前記発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率より、部品毎に初期発注量を算出し、
算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出し、
部品毎・計算期毎に前記初期発注から前記必要量を差し引いて初期過不足量を算出して、全ての部品について初期品切れ率を算出し、
製品毎に、該製品で使用する各部品の各計算期の前記初期過不足量に基づき、各製品の初期品切れ率を算出し、
部品毎に計算対象品切れ率を段階的に設定して、その他の部品は前記初期品切れ率として、製品毎の品切れ率を算出して、前記製品毎の初期品切れ率との差し引きより、部品毎・計算対象品切れ率毎に製品品切れ率増減を算出し、
前記製品毎の許容品切れ率と前記製品毎の品切れ率との第１の制約式、前記製品毎の品切れ率と前記製品毎の初期品切れ率と前記部品毎・計算対象品切れ率毎の製品品切れ率増減と品切れ率フラグとの第２の制約式、前記品切れ率フラグに関する第３の制約式、ユーザが指定した経営指標値を算出する第４の制約式、およびユーザが指定した経営指標値を最小化または最大化する目的関数を作成し、
前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出し、
前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出、および前記経営指標値を算出する部品毎発注情報算出部と、
前記部品毎の発注量、および前記経営指標値を表示する表示部と、
を有することを特徴とする部品発注量決定装置。
【請求項３】
前記部品毎発注情報算出部は、前記第3の記憶部に記憶される製品毎の需要量分布を加算することで部品毎の発注量分布の情報を算出して、前記第4の記憶部へ記憶することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品発注量決定装置。
【請求項４】
前記第3の記憶部に記憶され、および読み出される製品毎の需要量分布の情報が、ガンマ分布に従う形式で作成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品発注量決定装置。
【請求項５】
前記入力部が更に部品調達リードタイムを受付け、
前記部品毎発注情報算出部が、算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出する処理において、製品の需要日よりも部品調達リードタイム期だけ前の期の部品必要量として算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品発注量決定装置。
【請求項６】
前記部品毎発注情報算出部が、前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出する処理において、発注量分布の平均値に代えて、その期の部品の必要量を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品発注量決定装置。
【請求項７】
前記部品毎発注情報算出部が、前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出するアルゴリズムとして分枝限定法、遺伝的アルゴリズム、または近似的に最適解を求める手法を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品発注量決定装置。
【請求項８】
ユーザが指定した経営指標は、部品発注金額、売上、原価、キャッシュフロー、利益、または在庫回転率であることを特徴とする請求項２に記載の部品発注量決定装置。
【請求項９】
コンピュータに、製品毎の品切れ率が許容品切れ率を超えない範囲で許容品切れ率に最も近づくように部品毎の発注量を算出する機能を実現させるための部品発注量決定プログラムであって、
入力部が、ユーザが入力した初期情報として、製品毎の許容品切れ率、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、初期品切れ率、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、および標準正規分布表を受付けて、記憶部へ格納し、
演算部が、
前記需要量分布の平均値および標準偏差より、製品毎に計算期毎の需要量を算出し、
前記発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率より、部品毎に初期発注量を算出し、
算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出し、
部品毎・計算期毎に前記初期発注から前記必要量を差し引いて初期過不足量を算出して、全ての部品について初期品切れ率を算出し、
製品毎に、該製品で使用する各部品の各計算期の前記初期過不足量に基づき、各製品の初期品切れ率を算出し、
部品毎に計算対象品切れ率を段階的に設定して、その他の部品は前記初期品切れ率として、製品毎の品切れ率を算出して、前記製品毎の初期品切れ率との差し引きより、部品毎・計算対象品切れ率毎に製品品切れ率増減を算出し、
前記製品毎の許容品切れ率と前記製品毎の品切れ率との第１の制約式、前記製品毎の品切れ率と前記製品毎の初期品切れ率と前記部品毎・計算対象品切れ率毎の製品品切れ率増減と品切れ率フラグとの第２の制約式、前記品切れ率フラグに関する第３の制約式、および各製品の許容品切れ率から品切れ率を引いた差分の総計を最小化する目的関数を作成し、
前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出し、
前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出し、
表示部が前記部品毎の発注量を表示する各手順をコンピュータに実行させることを特徴とする部品発注量決定プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、製品毎の品切れ率が許容品切れ率を超えない範囲でユーザが指定した経営指標の値を最良とする部品毎の発注量を算出する機能を実現させるための部品発注量決定プログラムであって、
入力部が、ユーザが入力した初期情報として、製品毎の許容品切れ率、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、初期品切れ率、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、標準正規分布表、およびユーザが指定した経営指標の名前を受付けて、記憶部へ格納し、
演算部が、
前記需要量分布の平均値および標準偏差より、製品毎に計算期毎の需要量を算出し、
前記発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率より、部品毎に初期発注量を算出し、
算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出し、
部品毎・計算期毎に前記初期発注から前記必要量を差し引いて初期過不足量を算出して、全ての部品について初期品切れ率を算出し、
製品毎に、該製品で使用する各部品の各計算期の前記初期過不足量に基づき、各製品の初期品切れ率を算出し、
部品毎に計算対象品切れ率を段階的に設定して、その他の部品は前記初期品切れ率として、製品毎の品切れ率を算出して、前記製品毎の初期品切れ率との差し引きより、部品毎・計算対象品切れ率毎に製品品切れ率増減を算出し、
前記製品毎の許容品切れ率と前記製品毎の品切れ率との第１の制約式、前記製品毎の品切れ率と前記製品毎の初期品切れ率と前記部品毎・計算対象品切れ率毎の製品品切れ率増減と品切れ率フラグとの第２の制約式、前記品切れ率フラグに関する第３の制約式、ユーザが指定した経営指標値を算出する第４の制約式、およびユーザが指定した経営指標値を最小化または最大化する目的関数を作成し、
前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出し、
前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出、および前記経営指標値を算出し、
表示部が前記部品毎の発注量、および前記経営指標値を表示する各手順をコンピュータに実行させることを特徴とする部品発注量決定プログラム。
【請求項１１】
前記演算部は、前記記憶部に記憶される製品毎の需要量分布を加算することで部品毎の発注量分布の情報を算出して、前記記憶部へ記憶することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の部品発注量決定プログラム。
【請求項１２】
前記記憶部に記憶され、および読み出される製品毎の需要量分布の情報が、ガンマ分布に従う形式で作成されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の部品発注量決定プログラム。
【請求項１３】
前記入力部が更に部品調達リードタイムを受付け、
前記演算部が、算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出する処理において、製品の需要日よりも部品調達リードタイム期だけ前の期の部品必要量として算出することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の部品発注量決定プログラム。
【請求項１４】
前記演算部が、前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出する処理において、発注量分布の平均値に代えて、その期の部品の必要量を用いることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の部品発注量決定プログラム。
【請求項１５】
前記演算部が、前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出するアルゴリズムとして分枝限定法、遺伝的アルゴリズム、または近似的に最適解を求める手法を実行することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の部品発注量決定プログラム。
【請求項１６】
ユーザが指定した経営指標は、部品発注金額、売上、原価、キャッシュフロー、利益、または在庫回転率であることを特徴とする請求項１０に記載の部品発注量決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、見込生産における部品の発注業務において、製品の需要変動により生じる製品品切れ率が許容する品切れ率を超えず、かつ、ユーザが指定した売上・利益・部品発注金額等の経営指標の値を最良とする部品発注量を算出する部品発注量決定装置、および部品発注量決定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
あらかじめ需要を予測して部品の発注や製品の製造を行う見込み生産では、実際に製品を販売する時点で予測量を上回る需要が発生すると、製品は品切れとなる。一般に、製品の品切れによる販売機会損失を防止するため、需要予測量に安全在庫量を加算して製品の生産量を決定する方法が採られている。しかし、過剰に安全在庫量を見積もることで、製品が売れ残り、破棄する問題が起きている。このため、経営上許容される範囲で製品の品切れを許容しつつ、かつ、できる限り少ない安全在庫量を算出する方式が求められている。特許文献１では、許容する製品の品切れ率を満たす最小の製品安全在庫量を求める方法が記載されている。
【０００３】
しかし、近年、製品種類の増加や部品の標準化により部品として安全在庫を保持する企業が増加している。安全在庫を部品で保持すれば、複数種類の製品で使用される部品については、使用される製品間の需要変動の打ち消し合いをあらかじめ予測することで、製品で保持する場合に必要とされる部品量よりも少ない部品量で許容する品切れ率を達成することができる。特許文献２には、使用される製品間の需要変動の打ち消し合いを利用し、許容する部品の品切れ率を満たす最小の部品安全在庫量を求める方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０９７７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１２８２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２は部品の品切れ率が許容値を超えない最小の部品安全在庫量を求めている。しかし、企業では、損益分岐を判断する材料として、製品の品切れによる販売機会損失および製品の売れ残りによる廃棄リスクを用いる。すなわち、企業が制御すべき指標は部品の品切れ率ではなく、製品の品切れ率である。このため、製品の品切れ率が許容値を超えないように、部品の発注量を算出する必要がある。ところが、部品の品切れ率から製品の品切れ率を求めることは、下記の理由により困難である。
【０００６】
製品は複数の部品から構成されており、その中で1種類でも部品が不足すると製品の品切れとなる。製品を生産する期間において部品が不足する期は、部品毎に異なっている。部品が不足する期は、部品の情報、例えば安全在庫量を求めるために使用する部品発注量分布の平均値や標準偏差、許容品切れ率等だけでなく、当該部品を使用する製品の情報、例えば需要量分布の平均値や標準偏差、許容品切れ率等にも影響される。このように部品が不足する期は様々な要因が関係し、その関係は明らかになっていないため、製品の許容品切れ率を決定して部品の品切れ率を算出することは、困難である。
【０００７】
本発明は上記問題を鑑みてなされたもので、製品の品切れ率が許容値を超えない部品発注量を算出することを課題とする。なお、企業が経営上、勘案すべき指標（ここでは経営指標と呼ぶ）は、製品の品切れ率の他に利益、原価、売上、キャッシュフロー等がある。そこで、本発明では、製品の品切れ率が許容値を超えない範囲内で、ユーザが指定した経営指標を最良とする部品発注量を算出する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する部品発注量決定装置は、製品毎の品切れ率が許容品切れ率を超えない範囲で許容品切れ率に最も近づくように部品毎の発注量を算出する部品発注量決定装置であって、ユーザが入力した初期情報を受け付け、記憶部へ格納する入力部と、製品毎の許容品切れ率を記憶する第１の記憶部と、製品毎の構成部品と員数を記憶する第２の記憶部と、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差を記憶する第３の記憶部と、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率を記憶する第４の記憶部と、  計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔および標準正規分布表を記憶する第５の記憶部と、前記需要量分布の平均値および標準偏差より、製品毎に計算期毎の需要量を算出し、前記発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率より、部品毎に初期発注量を算出し、算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出し、部品毎・計算期毎に前記初期発注から前記必要量を差し引いて初期過不足量を算出して、全ての部品について初期品切れ率を算出し、製品毎に、該製品で使用する各部品の各計算期の前記初期過不足量に基づき、各製品の初期品切れ率を算出し、部品毎に計算対象品切れ率を段階的に設定して、その他の部品は前記初期品切れ率として、製品毎の品切れ率を算出して、前記製品毎の初期品切れ率との差し引きより、部品毎・計算対象品切れ率毎に製品品切れ率増減を算出し、前記製品毎の許容品切れ率と前記製品毎の品切れ率との第１の制約式、前記製品毎の品切れ率と前記製品毎の初期品切れ率と前記部品毎・計算対象品切れ率毎の製品品切れ率増減と品切れ率フラグとの第２の制約式、前記品切れ率フラグに関する第３の制約式、および各製品の許容品切れ率から品切れ率を引いた差分の総計を最小化する目的関数を作成し、前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出し、前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出する部品毎発注情報算出部と、前記部品毎の発注量を表示する表示部とを有する。
【０００９】
また、上記の課題を解決する部品発注量決定プログラムは、コンピュータに、製品毎の品切れ率が許容品切れ率を超えない範囲で許容品切れ率に最も近づくように部品毎の発注量を算出する機能を実現させるための部品発注量決定プログラムであって、入力部が、ユーザが入力した初期情報として、製品毎の許容品切れ率、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、初期品切れ率、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、および標準正規分布表を受付けて、記憶部へ格納し、演算部が、前記需要量分布の平均値および標準偏差より、製品毎に計算期毎の需要量を算出し、前記発注量分布の平均値および標準偏差、並びに初期品切れ率より、部品毎に初期発注量を算出し、算出した前記製品毎に計算期毎の需要量に構成部品の員数を乗じて、部品毎・計算期毎の必要量を算出し、部品毎・計算期毎に前記初期発注から前記必要量を差し引いて初期過不足量を算出して、全ての部品について初期品切れ率を算出し、製品毎に、該製品で使用する各部品の各計算期の前記初期過不足量に基づき、各製品の初期品切れ率を算出し、部品毎に計算対象品切れ率を段階的に設定して、その他の部品は前記初期品切れ率として、製品毎の品切れ率を算出して、前記製品毎の初期品切れ率との差し引きより、部品毎・計算対象品切れ率毎に製品品切れ率増減を算出し、前記製品毎の許容品切れ率と前記製品毎の品切れ率との第１の制約式、前記製品毎の品切れ率と前記製品毎の初期品切れ率と前記部品毎・計算対象品切れ率毎の製品品切れ率増減と品切れ率フラグとの第２の制約式、前記品切れ率フラグに関する第３の制約式、および各製品の許容品切れ率から品切れ率を引いた差分の総計を最小化する目的関数を作成し、前記目的関数に対して最適化計算を実行して部品毎の適正品切れ率を算出し、前記部品の発注量分布の平均値および標準偏差、並びに前記部品毎の適正品切れ率より、部品毎に発注量を算出し、表示部が前記部品毎の発注量を表示する各手順をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、製品の品切れ率が許容値を超えない部品の発注量を算出することで、製品の品切れによる販売機会損失および製品の売れ残りによる部品の死蔵在庫化のリスクを低減し、かつ、ユーザが指定した経営指標の値を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態における部品発注量決定装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図２】部品発注量決定装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図３】製品の部品構成の例を示す図である。
【図４】製品の需要量分布および許容品切れ率を示す図である。
【図５】部品の発注量分布および初期品切れ率を示す図である。
【図６】計算期間、計算対象品切れ率の最大値および変更間隔、標準正規分布表を示す図である。
【図７】表示部１５１で表示される部品発注量決定装置の起動画面例を示す図である。
【図８】第一の実施形態における部品発注量決定処理の流れを示すフロー図である。
【図９】入力部１５０で受け付けるテキストファイルの例を示す図である。
【図１０】入力部１５０で受け付けるテキストファイルの例を示す図である。
【図１１】製品毎に計算期毎の需要量を算出する処理の流れを示すフロー図である。
【図１２】製品Ａの需要量算出処理で抽出または算出する情報を示す図である。
【図１３】部品の初期発注量算出処理の流れを示すフロー図である。
【図１４】部品ｐの初期発注量算出処理で抽出または算出する情報を示す図である。
【図１５】部品毎に計算期毎の必要量を算出する処理の流れを示すフロー図である。
【図１６】部品ｐの計算期毎の必要量算出処理で抽出または算出する情報を示す図である。
【図１７】部品毎の初期品切れ率算出処理の流れを示すフロー図である。
【図１８】部品ｐの初期過不足量情報を示す図である。
【図１９】製品毎の初期品切れ率算出処理の流れを示すフロー図である。
【図２０】製品Ａの初期品切れ率算出処理で抽出または算出する情報を示す図である。
【図２１】部品毎に各計算対象品切れ率の製品品切れ率を算出する処理の流れを示すフロー図である。
【図２２】部品毎に各計算対象品切れ率の製品品切れ率を算出する処理で抽出する情報を示す図である。
【図２３】部品毎に各計算対象品切れ率の製品品切れ率を算出する処理で算出する情報を示す図である。
【図２４】適正品切れ率算出処理で使用する集合を示す図である。
【図２５】適正品切れ率算出処理で使用する定数を示す図である。
【図２６】適正品切れ率算出処理の流れを示すフロー図である。
【図２７】第一の実施形態において適正品切れ率算出処理により算出された部品および製品の品切れ率を示す図である。
【図２８】第一の実施形態において部品発注量算出処理により算出された部品の発注量を示す図である。
【図２９】表示部１５１で表示される部品発注量の例を示す図である。
【図３０】本発明の第二の実施形態における部品発注量決定装置１０００の機能構成を示すブロック図である。
【図３１】製品の売価および製造費用を示す図である。
【図３２】部品の購入費用を示す図である。
【図３３】表示部１５５で表示される部品発注量決定装置の起動画面例を示す図である。
【図３４】第二の実施形態における部品発注量決定処理の流れを示すフロー図である。
【図３５】入力部１５０にて情報を読み込む処理の流れを示すフロー図である。
【図３６】入力部１５０で受け付けるテキストファイルの例を示す図である。
【図３７】第二の実施形態において適正品切れ率算出処理により算出された部品および製品の品切れ率を示す図である。
【図３８】第一の実施形態において適正品切れ率算出処理により算出された部品発注量と、その発注金額を示す図である。
【図３９】表示部１５５で表示される部品発注量および発注金額、製品品切れ率、経営指標の値の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について、以下、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の第一の実施形態では、ユーザによる経営指標の入力を省略し、製品毎の品切れ率が最も許容する品切れ率に近づく部品発注量を算出する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る部品発注量決定装置１００の機能構成を示すブロック図である。本図に示すように、部品発注量決定装置１００は、製品毎情報記憶部１１０、部品構成情報記憶部１１１、製品毎需要量分布記憶部１１２、部品毎情報記憶部１１３、システム情報記憶部１１４、部品毎発注情報算出部１３０、部品毎発注情報記憶部１４０、入力部１５０、表示部１５１を有する。
【００１５】
入力部１５０は、製品毎の許容品切れ率、製品毎の売価および製造費用、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布情報、部品毎の発注量分布情報、部品毎の初期品切れ率、部品毎の購入費用、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、確率分布表、を受け付ける処理を行う。ここで、本実施例では製品毎の需要量分布および部品毎の発注量分布は正規分布に従うと仮定する。製品毎の需要量分布情報として、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布情報として、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、確率分布表として標準正規分布表を受け付ける。
【００１６】
入力部１５０は、受け付けた製品毎の許容品切れ率、売価および製造費用を、製品毎情報記憶部１１０に格納する。受け付けた製品毎の構成部品と員数を、部品構成情報記憶部１１１に格納する。受け付けた製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差を、製品毎需要量分布記憶部１１２に格納する。受け付けた部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、初期品切れ率、購入費用を、部品毎情報記憶部１１３に格納する。計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔および標準正規分布表をシステム情報記憶部１１４に格納する。
【００１７】
製品毎情報記憶部１１０には、入力部１５０により受け付けられた製品毎の許容品切れ率、売価および製造費用が格納される。
【００１８】
部品構成情報記憶部１１１には、入力部１５０により受け付けられた製品毎の構成部品と員数が格納される。
【００１９】
製品毎需要量分布記憶部１１２には、入力部１５０より受け付けられた製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差が格納される。
【００２０】
部品毎情報記憶部１１３には、入力部１５０より受け付けられた部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、初期品切れ率、購入費用が格納される。
【００２１】
システム情報記憶部１１４には、入力部１５０より受け付けられた計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、標準正規分布表が格納される。
【００２２】
部品毎発注情報算出部１３０は、製品毎の品切れ率が許容値を超えない範囲で最小となる各部品の発注量を算出する。
【００２３】
具体的には、部品毎発注情報算出部１３０は、各製品について製品毎需要量分布記憶部１１２から当該製品の需要量分布の平均値および標準偏差を抽出する。また、製品毎情報記憶部１１０から当該製品の許容品切れ率を抽出する。部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎情報記憶部１１３から部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、初期品切れ率を抽出する。システム情報記憶部１１４からは、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔を抽出する。
【００２４】
部品毎発注情報算出部１３０は、各製品の需要量分布の平均値および標準偏差に従い、計算期間分だけ計算期毎の当該製品の需要量を疑似的に算出し、製品・計算期・需要量の組合せを格納する。すなわち、各期について０から１の間で乱数を発生し、乱数をキーとして、システム情報記憶部１１４の標準正規分布表を検索し、対応する値を抽出する。抽出した値に当該製品の需要量分布の標準偏差を乗じ、平均値を加算することで、製品の需要量を疑似的に算出する。
【００２５】
部品毎発注情報算出部１３０は、各部品について検索対象品切れ率を決定し、対応する発注量を算出する。検索対象品切れ率としては、初期品切れ率や適正品切れ率がある。部品毎発注情報算出部１３０は、検索対象品切れ率を決定すると、システム情報記憶部１１４から（１００％−検索対象品切れ率）をキーに標準正規分布表を検索し、対応する値を抽出する。抽出した値に当該部品の発注量分布の標準偏差を乗じて、平均値を加算し、初期発注量を算出する。
【００２６】
部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎に当該部品を使用する製品およびその員数を部品構成情報記憶部１１１から抽出する。部品毎発注情報算出部１３０は、当該部品を使用する製品毎・計算期毎に、当該製品の需要量に員数を乗じて当該製品に対する当該部品の必要量として算出する。
【００２７】
部品毎発注情報算出部１３０は、製品毎の各計画期における部品毎の必要量について、当該部品・計算期が同一である部品の必要量を足し合わせ、部品毎に各計算期の必要量を算出する。部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎の各計算期の必要量について、当該部品の当該計算期における発注量から必要量を差し引き、当該部品の当該計算期における過不足量を算出する。部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎の各計算期の過不足量について、当該過不足量が負ならば当該部品の品切れ率に（１／計算期間）を加算して部品毎に計算期間に生じた品切れ率を算出し、部品毎に品切れ率を算出する。
【００２８】
部品毎発注情報算出部１３０は、計算対象品切れ率の最大値から品切れ率変更間隔を減算して計算対象品切れ率とする。計算対象品切れ率が０以下になるまで、算出した計算対象品切れ率から品切れ率変更間隔を減算し、計算対象品切れ率を算出する。
【００２９】
部品毎発注情報算出部１３０は、各部品について、計算対象品切れ率毎に当該部品の検索対象品切れ率として、上述した手順により当該部品の初期発注量を算出する。当該部品ではない各部品については、初期品切れ率を検索対象品切れ率とし、上述した手順により発注量を算出する。部品毎発注情報算出部１３０は、算出した発注量を用いて、上述した手順により部品・品切れ率および部品組合せ・品切れ率を算出する。部品毎発注情報算出部１３０は、算出した品切れ率から当該品切れ率を差し引くことで品切れ率増減を抽出する。部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎に各計算対象品切れ率とした場合の各製品の品切れ率増減を算出する。
【００３０】
部品毎発注情報算出部１３０は、適正品切れ率計算で使用する情報を、適正品切れ率計算アルゴリズムが適用できるようにマッピングする。本実施例では、適正品切れ率を計算するために混合整数計画問題としてモデル化する。混合整数計画問題では、満たすべき制約条件および許容する目的関数を線形方程式として記述する。線形方程式の係数は、製品毎の需要量、部品毎の発注量、部品毎の品切れ率等である。部品毎発注情報算出部１３０は、これらの情報を線形方程式の係数に代入し、混合整数計画問題の解法である分枝限定法による最適化計算を行う。
【００３１】
部品毎発注情報算出部１３０は、部品の適正品切れ率を検索対象品切れ率として当該部品の発注量を算出し、部品毎に発注量を算出する。
部品発注情報記憶部１４０には、部品毎発注情報算出部１３０により算出された部品毎の発注量が格納される。表示部１５１が、この部品毎の発注量を表示する。
【００３２】
入力部１５０は、ユーザからの入力操作を受け付けるためのユーザインタフェースである。
【００３３】
表示部１５１は、他の機能部の指示に従って、各種操作画面や画像などを表示するためのユーザインタフェースである。
【００３４】
上記の各種機能を有する部品発注量決定装置１００は、例えば、図２に示すようなコンピュータにより実現される。
【００３５】
図２は、部品発注量決定装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。本図に示すように、部品発注量決定装置１００は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２１０、ＲＯＭ２２０、補助記憶装置２３０、表示装置２４０、入力装置２５０、メディア読取装置２６０を有する。部品発注量決定装置１００は、例えば、一般的なＰＣである。
【００３６】
ＣＰＵ２０１は、各種演算を実行するユニットである。ＣＰＵ２０１は、補助記憶装置２３０からＲＡＭ２１０にロードした所定の部品発注量決定プログラム（図示せず）を実行することにより、各種処理を実行する。
【００３７】
部品発注量決定プログラムは、例えば、ＯＳ（Operating System）プログラム上で実行可能なアプリケーションプログラムである。
【００３８】
なお、部品発注量決定プログラムは、例えば、メディア読取装置２６０を介して可搬型記憶媒体から、補助記憶装置２３０にインストールされてもよい。
【００３９】
ＲＡＭ２１０は、ＣＰＵ２０１により実行されるプログラムや、プログラムの実行に必要なデータなどを格納するメモリである。ＲＯＭ２２０は、部品発注量決定装置１００の起動に必要なプログラムなどを格納するメモリである。
【００４０】
補助記憶装置２３０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの装置である。フラッシュメモリなどを用いたＳＳＤ（Solid State Drive）であってもよい。
【００４１】
表示装置２４０は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどの装置である。入力装置２５０は、例えば、キーボード、マウス、マイクなどの装置である。
【００４２】
メディア読取装置２６０は、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬性を有する可搬型記憶媒体の情報を読み出す装置である。
【００４３】
上述した部品毎発注情報算出部１３０は、例えば、ＣＰＵ２０１がＲＡＭ２１０にロードした部品発注量決定プログラムを実行することにより実現される。製品毎情報記憶部１１０、部品構成情報記憶部１１１、製品毎需要量分布記憶部１１２、部品毎情報記憶部１１３、システム情報記憶部１１４、部品毎発注情報算出部１３０、部品毎発注情報記憶部１４０のデータは、例えば、ＲＡＭ２１０または補助記憶装置２３０に格納される。
【００４４】
また、入力部１５０は、例えば、ＣＰＵ２０１が所定のプログラムを実行して、入力装置２５０や補助記憶装置２３０を制御することにより実現される。表示部１５１は、例えば、ＣＰＵ２０１が所定のプログラムを実行して、表示装置２４０を制御することにより実現される。
【００４５】
次に、上記の部品発注量決定装置１００により実現される部品発注量決定処理について説明する。
【００４６】
まず、専有部品と共有部品について定義する。専有部品は、１つの製品にのみ使用される部品のことを指す。共有部品は、複数の製品で使用される部品のことを指す。
【００４７】
次に、製品および部品の品切れ率について定義する。製品の品切れとは、対象とする製品を構成する部品が１つ以上の品切れする場合と定義する。製品の品切れ率とは、計算期間の中で、対象とする製品が品切れした期の割合、すなわち（製品が品切れした期の数／計算期間）×１００％とする。専有部品の品切れ率は、（部品が品切れした期の数／計算期間）×１００％とする。また、本実施例では共有部品が不足した場合には、不足した共有部品を使用する製品の中で１つの製品が品切れするものと仮定する。この仮定に基づき、製品における共有部品のみの品切れ率として、（対象とする製品の専有部品に品切れがなく、かつ、共有部品が１つ以上品切れした期の数／品切れした共有部品を使用する製品数／計算期間）×１００％と定義する。これより、製品の品切れ率は、専有部品の品切れ率に製品における共有部品のみの品切れ率を加算した値として定義される。
【００４８】
以下では、説明をわかり易くするため、部品発注量決定の対象のモデルを例に挙げて説明を行う。まず、図３、図４、図５、図６を参照して、対象のモデルについて説明する。
【００４９】
図３に示すように、対象とする製品は製品Ａ、Ｂ、Ｃの３種類であり、対象とする部品は、部品ａ、ｂ、ｃ、ｐ、ｑ、ｒの６種類である。製品Ａは、部品ａ、ｐ、ｑ、ｒ各々１個からなる。製品Ｂは、部品ｂ、ｑ各々１個およびｐ２個からなる。製品Ｃは、部品ｃ、ｐ、ｒ各々１個からなる。部品ａ、ｂ、ｃは専有部品であり、部品ｐ、ｑ、ｒは共有部品である。
【００５０】
製品Ａ、Ｂ、Ｃの需要量分布は正規分布に従うものとし、平均値および標準偏差を図４（ａ）に示す。製品Ａの平均値は１００、標準偏差は１０である。製品Ｂの平均値は１００、標準偏差は１０である。製品Ｃの平均値は１００、標準偏差は５である。図４（ｂ）に、製品毎の許容品切れ率を示す。各製品の許容品切れ率は、製品Ａが５％、製品Ｂが３％、製品Ｃが５％である。
部品ａ、ｂ、ｃ、ｐ、ｑ、ｒの発注量分布は正規分布に従うものとし、平均値および標準偏差を図５（ａ）に示す。部品ａの平均値は１００、標準偏差は１０である。部品ｂの平均値は１００、標準偏差は１０である。部品ｃの平均値は１００、標準偏差は５である。部品ｐの平均値は４００、標準偏差は２３である。部品ｑの平均値は２００、標準偏差は１４である。部品ｒの平均値は２００、標準偏差は１４である。図５（ｂ）に、部品毎の初期品切れ率を示す。各部品の初期品切れ率は、部品ａが５％、部品ｂが３％、部品ｃが５％、部品ｐ、ｑ、ｒは各々４％である。
【００５１】
図６（ａ）に計算期間を示す。本実施例では３０とする。図６（ｂ）に計算対象品切れ率の最大値および変更間隔を示す。最大値は５％、変更間隔は１％である。図６（ｃ）に標準正規分布表を示す。標準正規分布表は、標準正規分布累積値とそのときの値から構成される。
【００５２】
図７に示す画面は、ユーザが所定の操作により部品発注量決定処理プログラムを起動する際に表示される起動画面例である。ユーザは入力装置を用いて、部品発注量算出実行アイコンを選択すると、部品発注量決定処理フロー図８が開始される。
【００５３】
部品発注量決定処理フローが開始されると、入力部１５０は製品毎の許容品切れ率、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、部品毎の初期品切れ率、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、標準正規分布表を受け付け、記憶部へ格納する（Ｓ９０１）。
【００５４】
具体的には、例えば、入力部１５０は、製品毎の許容品切れ率、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、部品毎の初期品切れ率、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、標準正規分布表の記載を含むテキストファイルを受け付ける。各テキストファイルの内容は、例えば、図９（ａ）〜（ｄ）および図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように記載される。図９（ａ）は、製品毎の許容品切れ率を定義するテキストファイルの内容を示している。図９（ｂ）は、製品毎の構成部品と員数を定義するテキストファイルの内容を示している。図９（ｃ）は、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差を定義するテキストファイルの内容を示している。図９（ｄ）は、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差を定義するテキストファイルの内容を示している。図１０（ａ）は、部品毎の初期品切れ率を定義するテキストファイルの内容を示している。図１０（ｂ）は、計算期間を定義するテキストファイルの内容を示している。図１０（ｃ）は、計算対象品切れ率の最大値および変更間隔を定義するテキストファイルの内容を示している。図１０（ｄ）は、標準正規分布表を定義するテキストファイルの内容を示している。
【００５５】
続いて、入力部１５０は、受け付けた製品毎の許容品切れ率、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、部品毎の初期品切れ率、計算期間、計算対象品切れ率の最大値および変更間隔、標準正規分布表を記憶部へ格納する。
【００５６】
具体的には、入力部１５０は、受け付けたテキストファイル（図９（ａ））から製品毎の許容品切れ率を順次抽出し、製品毎情報記憶部１１０に格納する。また、受け付けたテキストファイル（図９（ｂ））から製品毎の構成部品・員数を順次抽出し、部品構成情報記憶部１１１に格納する。また、受け付けたテキストファイル（図９（ｃ））から製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差を順次抽出し、製品毎需要量分布記憶部１１２に格納する。また、受け付けたテキストファイル（図９（ｄ））から部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差を順次抽出し、部品毎情報記憶部１１３に格納する。また、受け付けたテキストファイル（図１０（ａ））から部品毎の初期品切れ率を順次抽出し、部品毎情報記憶部１１３の該当部品のレコードに格納する。また、受け付けたテキストファイル（図１０（ｂ））から計算期間を抽出し、システム情報記憶部１１４に格納する。また、受け付けたテキストファイル（図１０（ｃ））から計算対象品切れ率の最大値および変更間隔を抽出し、システム情報記憶部１１４に格納する。また、受け付けたテキストファイル（図１０（ｄ））から標準正規分布表を抽出し、システム情報記憶部１１４に格納する。
【００５７】
その後、部品毎発注情報算出部１３０は、製品毎に計算期毎の需要量を算出する（Ｓ９０２）。以下、図１１を参照して、製品毎に計算期毎の需要量を算出する処理について説明する。図１１は、製品毎に計算期毎の需要量を算出する処理の流れを示すフロー図である。本実施例では、製品Ａに対する処理を例に説明する。
【００５８】
本フローが開始されると、部品毎発注情報算出部１３０は、製品毎需要量分布記憶部１１２を参照し、対象となる製品の需要量分布の平均値および標準偏差を抽出する（Ｓ９０２１）。ここでは、図１２（ａ）に示すように、製品Ａ、平均値１００、標準偏差１０の情報を抽出する。続いて、システム情報記憶部１１４から計算期間を抽出し、計算期間分、以下の処理を繰り返す。まず、計算期を１とする。０から１００の間の値をとるように乱数を発生させ、発生させた乱数を需要量の発生確率とする（Ｓ９０２２）。ここでは、一例として図１２（ｂ）に示すように、製品Ａの計算期１の発生確率は９７％であったものとする。ステップＳ９０２２で算出した発生確率をキーに、システム情報記憶部１１４の標準正規分布表を参照し、値を検索する（Ｓ９０２３）。ここでは、検索値は１．８８となる（図１２（ｂ））。検索した値に製品の需要量分布の標準偏差を乗じ、製品の需要量分布の平均値を加算して、製品の需要量を算出する。ここでは、需要量は、１．８８×１０＋１００＝１１９となる。計算期を１すすめ、ステップＳ９０２２に戻る。計算期分、製品毎の需要量を算出する。ここでは、図１２（ｃ）のように需要量が算出されたものとする。図８に戻って説明を続ける。
【００５９】
続いて、部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎に初期発注量を算出する（Ｓ９０３）。以下、図１３を参照して、部品毎に初期発注量を算出する処理について説明する。図１３は、部品毎に初期発注量を算出する処理の流れを示すフロー図である。本実施例では、部品ｐに対する処理を例に説明する。
【００６０】
部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎情報記憶部１１３を参照し、対象となる部品の発注量分布の平均値および標準偏差を抽出する（Ｓ９０３１）。ここでは、図１４（ａ）に示すように、部品ｐ、平均値４００、標準偏差２３の情報を抽出する。続いて、部品毎情報記憶部１１３から対象とする部品の初期品切れ率を抽出する（Ｓ９０３２）。ここでは、図１４（ｂ）に示すように、部品ｐの初期品切れ率として４％の情報を抽出する。（１００−初期品切れ率）をキーに、システム情報記憶部１１４の標準正規分布表を参照し、値を検索する（Ｓ９０３３）ここでは、標準正規分布表の９６％に対応する値を検索し、図１４（ｃ）に示すように１．７５となる。この値に部品の発注量分布の標準偏差を乗じ、部品の発注量分布の平均値を加算して、部品の初期発注量を算出する（Ｓ９０３４）ここでは、初期発注量は、１．７５×２３＋４００＝４４０となる（図１４（ｄ））。全ての部品について初期発注量を算出する。図８に戻って説明を続ける。
【００６１】
続いて、部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎に各計算期に必要とする量を算出する（Ｓ９０４）。以下、図１５を参照して、部品毎に各計算期に必要とする量を算出する処理について説明する。図１５は、部品毎に各計算期に必要とする量を算出する処理の流れを示すフロー図である。本実施例では、部品ｐに対する処理を例に説明する。
【００６２】
部品毎発注情報算出部１３０は、部品構成情報記憶部１１１を参照し、対象とする部品を使用する製品およびその員数を抽出する（Ｓ９０４１）。ここでは、図１６（ａ）に示すように、製品Ａ員数１、製品Ｂ員数２、製品Ｃ員数１の情報を抽出する。続いて、計算期間分、以下の処理を繰り返す。まず、計算期を１とする。対象とする部品を使用する製品について、ステップＳ９０２で算出した対象とする計算期の需要量を抽出する（Ｓ９０４２）。ここでは、図１６（ｂ）に示すように、計算期１、製品Ａ需要量１１９、製品Ｂ需要量９３、製品Ｃ需要量１０５の情報が抽出されたものとする。対象とする計算期の製品毎の需要量に員数を乗じ、製品毎の必要量を算出する（Ｓ９０４３）。ここでは、図１６（ｂ）に示すように、製品Ａ製品毎必要量１１９、製品Ｂ製品毎必要量１８６、製品Ｃ製品毎必要量１０５となる。対象とする計算期の製品毎の部品必要量を加算し、部品全体の必要量を算出する（Ｓ９０４４）。計算期１の必要量は１１９＋１８６＋１０５＝４１０となる（図１６（ｃ））。計算期分、部品毎に各計算期の必要量を算出する。図８に戻って説明を続ける。
【００６３】
続いて、部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎に初期品切れ率を算出する（Ｓ９０５）。以下、図１７を参照して、部品毎に初期品切れ率を算出する処理について説明する。図１７は、部品毎に初期品切れ率を算出する処理の流れを示すフロー図である。本実施例では、部品ｐに対する処理を例に説明する。
【００６４】
部品毎発注情報算出部１３０は、計算期間分、以下の処理を繰り返す。まず、計算期１とする。ステップＳ９０３で算出した対象とする部品の初期発注量を抽出する（Ｓ９０５１）。ここでは、図１４（ｄ）に示した、部品ｐの初期発注量４４０の情報を抽出する。次に、ステップＳ９０４で算出した対象とした計算期の必要量を抽出する（Ｓ９０５２）。ここでは、図１６（ｃ）に示した、部品ｐの計算期１の必要量４１０を抽出する。初期発注量から必要量を差し引き、対象とする部品の各計算期の初期過不足量を算出する（Ｓ９０５３）。ここでは、４４０−４１０＝３０が初期過不足量となる（図１８）。算出した初期過不足量が負であった場合、対象とする部品の品切れ率に（１／計算期間）だけ加算する（Ｓ９０５４）。全ての部品について、初期品切れ率を算出する。図８に戻り、説明を続ける。
【００６５】
部品毎発注情報算出部１３０は、製品の初期品切れ率を算出する（Ｓ９０６）。具体的には、図１９を参照して説明する。図１９は、製品の初期品切れ率を算出する処理の流れを示すフロー図である。本実施例では、製品Ａに対する処理を例に説明する。
【００６６】
部品毎発注情報算出部１３０は、まず、部品構成情報記憶部１１１から対象とする製品で使用する部品および員数を抽出する（Ｓ９０６１）。ここでは、図２０（ａ）に示すように、部品ａ、ｐ、ｑ、ｒ各々１つずつの情報を抽出する。部品毎発注情報算出部１３０は、計算期間分、以下の処理を繰り返す。まず、計算期１とする。ステップＳ９０５で求めた使用する部品毎に対象とする計算期の初期過不足量を抽出する（Ｓ９０６２）。ここでは、図２０（ｂ）に示すように、部品ａ過不足量−３、部品ｐ過不足量３０、部品ｑ過不足量２５、部品ｒ過不足量１３の情報を抽出する。対象とする製品が使用する全ての部品について、過不足量が正であれば計算期を１進め、ステップＳ９０６２へ戻る。１つでも過不足量が負となる部品があり、かつ、専有部品の過不足量が負である場合は、対象とする製品の品切れ率に（１／計画期間）を加算する（Ｓ９０６３）。本例はこの場合に該当し、製品Ａの品切れ率に１／３０を加算する。１つでも過不足量が負となる部品があり、かつ、全ての専有部品の過不足量が正である場合は、対象とする製品の品切れ率に（１／計画期間）に（１／過不足量が負となる共有部品を使用する製品数）を乗じて、加算する（Ｓ９０６４）。これは、共有部品が品切れした場合には、その共有部品を使用しているいずれか１つの製品が品切れとなると仮定することに基づく。計算期を１進め、Ｓ９０６２に戻る。図２０（ｃ）に、本例において計算期間分、ステップＳ９０６を実行した結果を示す。本例では、専有部品品切れ率が５．０２％、共有部品品切れ率が１．０５％、製品Ａ品切れ率が６．０７％となった。図８に戻って説明を続ける。
【００６７】
続いて、部品毎発注情報算出部１３０は、部品毎に各計算対象品切れ率とした場合の製品品切れ率を算出する（Ｓ９０７）。以下、図２１を参照して、部品毎に各計算対象品切れ率とした場合の製品品切れ率を算出する処理について説明する。図２１は、部品毎に各計算対象品切れ率とした場合の製品品切れ率を算出する処理の流れを示すフロー図である。本実施例では、部品ｐに対する処理を例に説明する。
【００６８】
部品毎発注情報算出部１３０は、システム情報記憶部１１４から計算対象品切れ率の最大値および変更間隔を抽出する（Ｓ９０７１）。ここでは、図６（ｂ）に示した計算対象品切れ率の最大値５％、変更間隔１％の情報を抽出する。次に、計算対象品切れ率の最大値から０になるまで変更間隔分ずつ差し引き、計算対象品切れ率を生成する（Ｓ９０７２）。ここでは、図２２（ａ）に示すように計算対象品切れ率として５％、４％、３％、２％、１％を生成する。次に、部品毎・計算対象品切れ率毎に、以下の処理を行う。まず、計算対象品切れ率５％とする。対象とする部品の品切れ率は対象とする計算対象品切れ率、その他の部品は初期品切れ率として品切れ率を設定する（Ｓ９０７３）。ここでは、図２２（ｂ）に示すように、部品ａの品切れ率５％、部品ｂの品切れ率３％、部品ｃの品切れ率５％、部品ｐの品切れ率５％、部品ｑの品切れ率４％、部品ｒの品切れ率４％とする。ステップＳ９０５で計算した初期品切れ率をステップＳ９０７３で設定した品切れ率と置き替え、部品毎の品切れ率を算出する（Ｓ９０７４）。算出した部品毎の品切れ率に対して、製品毎の品切れ率をステップ９０６と同じ処理により算出する（Ｓ９０７５）。ここでは、図２３（ａ）に示すように、製品Ａ品切れ率６．１９％、製品Ｂ品切れ率３．８９％、製品Ｃ品切れ率５．７５％となった。算出した製品の品切れ率からステップＳ９０６で算出した製品の初期品切れ率を差し引き、品切れ率増減を算出する（Ｓ９０７６）。ここでは、図２３（ｂ）に示すように、製品Ａおよび製品Ｂの品切れ率増減は０．１２％、製品Ｃの品切れ率増減は０．１３％である。図８に戻って説明を続ける。
【００６９】
続いて、部品毎発注情報算出部１３０は、最適化アルゴリズムに従い、部品毎の適正品切れ率を算出する（Ｓ９０８）。本実施例では、部品毎の適正品切れ率を算出するために、混合整数計画問題としてモデル化し、分枝限定法により適正品切れ率を算出する。混合整数計画問題では、満たすべき制約条件および最小化する目的関数を線形方程式として記述する。本実施例の制約条件は３つ、目的関数は１つであり、以下、その内容について説明する。まず、線形方程式で使用される集合について説明する。集合ＰＲＯＤは、製品の集合を表す。集合ＰＡＲＴＳは、部品の集合を表す。集合ＰＲＯＢは、計算対象品切れ率の集合を表す。本実施例における各集合を、図２４（ａ）〜（ｃ）に示す。図２４（ａ）は集合ＰＲＯＤを表す。図２４（ｂ）は集合ＰＡＲＴＳを表す。図２４（ｃ）は計算対象品切れ率の集合ＰＲＯＢを表す。次に、線形方程式で使用される定数について説明する。定数ＧｏａｌｐｒｏｄＯｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐｒｏｄは、集合ＰＲＯＤに含まれる製品ｐｒｏｄの許容品切れ率である。ＢａｓｅＯｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐｒｏｄは、集合ＰＲＯＤに含まれる製品ｐｒｏｄの初期品切れ率を表す。ＤｉｆｆＯｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐａｒｔｓ、ｐｒｏｄ、ｐｒｏｂは、集合ＰＡＲＴＳに含まれるｐａｒｔｓ、集合ＰＲＯＤに含まれるｐｒｏｄ、集合ＰＲＯＢに含まれるｐｒｏｂについて、部品ｐａｒｔｓが品切れ率ｐｒｏｂとなった場合の製品ｐｒｏｄにおける品切れ率の増減を表す。本実施例における各定数を、図２５（ａ）および（ｂ）に示す。図２５（ａ）は定数ＧｏａｌｐｒｏｄＯｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐｒｏｄを表す。図２５（ｂ）は定数ＤｉｆｆＯｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐａｒｔｓ、ｐｒｏｄ、ｐｒｏｂを表す。次に、線形方程式で使用される変数について説明する。変数ｏｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐｒｏｄは、集合ＰＲＯＤに含まれる製品ｐｒｏｄの品切れ率である。変数ｏｕｔＯｆＳｔｏｃｋＭｉｎｐｒｏｄは、集合ＰＲＯＤに含まれる製品ｐｒｏｄの許容品切れ率から品切れ率を引いた差分である。変数ｆｌａｇＯｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐａｒｔｓ、ｐｒｏｂは、集合ＰＡＲＴＳに含まれるｐａｒｔｓ、集合ＰＲＯＢに含まれるｐｒｏｂについて、ｐａｒｔｓの適正品切れ率がｐｒｏｂとなる場合に１、ｐａｒｔｓの適正品切れ率がｐｒｏｂとはならない場合には０をとる品切れ率フラグである。
【００７０】
本実施例における制約条件について説明する。第一の制約条件は、集合ＰＲＯＤに含まれる製品ｐｒｏｄの品切れ率に関する制約である。ｐｒｏｄの品切れ率と品切れ率の差分を加算すると、許容品切れ率となる。本制約式は、以下の式で表される。
【００７１】
【数１】
2011022987.tif 000003
第二の制約条件は、集合ＰＲＯＤに含まれる製品ｐｒｏｄの品切れ率を初期品切れ率からの増減の加算として定義した制約である。ｐｒｏｄの品切れ率は、集合ＰＡＲＴＳに含まれるｐａｒｔｓについて、初期品切れ率に適正品切れ率における初期品切れ率からの増減を足し合わせた確率となる。本制約式は、以下の式で表される。
【００７２】
【数２】
2011022987.tif 000004
第三の制約条件は、集合ＰＡＲＴＳに含まれるｐａｒｔｓ、集合ＰＲＯＢに含まれるｐｒｏｂの品切れフラグに関する制約である。ｐａｒｔｓの品切れ率は、１つの値に決定される。すなわち、品切れフラグは部品１つにつき、１つの品切れ率のみ１となる。本制約式は、以下の式で表される。
【００７３】
【数３】
2011022987.tif 000005
次に、本実施例における目的関数について説明する。目的関数は、集合ＰＲＯＤに含まれる製品ｐｒｏｄの品切れ率を許容品切れ率に近づけることである。本目的関数は、以下の式で表される。
【００７４】
【数４】
2011022987.tif 000006
図２６を参照し、最適化アルゴリズムを用いて部品毎の適正品切れ率を算出する処理について説明する。図２６は最適化計算により部品毎の適正品切れ率を算出する処理の流れを示すフロー図である。
【００７５】
まず、あらかじめ保存されている制約式および目的関数の定数部分に、値をマッピングする（Ｓ９０８１）。ここでは、第一の制約式を例に説明する。第一の制約式は、集合ＰＲＯＤに含まれる全ての製品について、算出される。部品毎発注情報算出部１３０は、製品毎情報記憶部１１０を参照し、対象とする製品の許容品切れ率を抽出する。この値を定数ＧｏａｌｐｒｏｄＯｕｔＯｆＳｔｏｃｋｐｒｏｄに代入することで、制約式を完成する。ここでは、製品Ａ、製品Ｂ、製品Ｃの許容品切れ率に関する３本の制約式を算出する。製品Ａの第一の制約式を以下に示す。
【００７６】
【数５】
2011022987.tif 000007
製品Ｂの第一の制約式を以下に示す。
【００７７】
【数６】
2011022987.tif 000008
製品Ｃの第一の制約式を以下に示す。
【００７８】
【数７】
2011022987.tif 000009
続いて、混合整数計画問題の解法である分枝限定法に従い、制約を満たす中で許容品切れ率に最も近づく各部品の適正品切れ率を算出する（Ｓ９０８２）。ここでは、図２７（ａ）に示すように、部品ａの適正品切れ率４％、部品ｂの適正品切れ率２％、部品ｃの適正品切れ率４％、部品ｐの適正品切れ率３％、部品ｑの適正品切れ率３％、部品ｒの適正品切れ率３％となった。また、このときの各製品の品切れ率は、製品Ａの品切れ率４．９％、製品Ｂの品切れ率２．７％、製品Ｃの品切れ率４．５％となり、いずれの製品も許容する品切れ率を超えていない。図８に戻り、説明する。
【００７９】
部品毎発注情報算出部１３０は、ステップＳ９０３における初期品切れ率を前記適正品切れ率と置き替えて、部品毎の発注量を算出する（Ｓ９０９）。ここでは、図２８に示すように、部品ａの発注量１１８、部品ｂの発注量１２１、部品ｃの発注量１０９、部品ｐの発注量４４３、部品ｑの発注量２２６、部品ｒの発注量２２６となる。算出した部品毎の発注量を部品毎発注情報記憶部１４０に格納する。図８に戻り、説明を続ける。
【００８０】
部品毎発注情報記憶部１４０に格納された部品毎の発注量は、表示部１５１を通じてユーザに表示する（Ｓ９１０）。具体的には、表示部１５１は、部品毎発注情報記憶部１４０から部品毎の発注量を取得し、図２９に示すようにＣＲＴ等のディスプレイに表示する。または、通信部（図示しない）を介して、外部のコンピュータに送信するようにしてもよい。以上をもって、図８のフローを終了する。こうして、部品発注量決定処理が実行される。
【００８１】
以上、本発明の一実施形態について説明した。本実施形態によれば、製品毎の許容品切れ率を超えない範囲で、製品毎の品切れ率が最も許容値に近づく部品毎の発注量を算出できる。
【実施例２】
【００８２】
次に、本発明の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、ユーザが経営指標を入力し、製品毎の品切れ率が許容値を超えない範囲で、指定した経営指標の値を最良とする部品発注量を算出する。本実施例では、ユーザが部品発注金額を指定した場合を例にとり、説明する。
【００８３】
図３０は、本発明の一実施形態に係る部品発注量決定装置１０００の機能構成を示すブロック図である。本図に示すように、部品発注量決定装置１０００は、第一の実施形態における部品発注量決定装置１００に加え、経営指標情報記憶部１１５、製品毎品切れ率算出値記憶部１４２、経営指標算出値記憶部１４３を有する。
【００８４】
経営指標情報記憶部１１５には、ユーザが指定した経営指標の名前が格納される。
製品毎品切れ率算出値記憶部１４２には、部品毎発注量算出部１３０により算出された製品毎の品切れ率が格納される。
経営指標算出値記憶部１４３には、部品毎発注量算出部１３０により算出されたユーザが指定した経営指標の値が格納される。本実施例では部品発注金額が格納される。
【００８５】
部品発注量決定装置１０００により実現される部品発注量決定処理について説明する。図３、図４、図５、図６、図３１、図３２に示すモデルを対象として部品発注量決定処理を説明する。図３〜６は、第一の実施形態と同様である。図３１に示すように、製品Ａの売価は１００、製造費用は３０である。製品Ｂの売価は３００、製造費用は５０である。製品Ｃの売価は２００、製造費用は４０である。また、図３２に示すように、部品ａの購入費用は１０、部品ｂの購入費用は１０、部品ｃの購入費用は５、部品ｐの購入費用は２０、部品ｑの購入費用は１５、部品ｒの購入費用は２５である。
【００８６】
図３３に示す画面は、ユーザが所定の操作により部品発注量決定処理プログラムを起動した際に表示される起動画面例である。ユーザは入力装置を用いて、最良とする経営指標の名前の左側にあるチェックボックスに指定の意思を示すマークをつけ、部品発注量算出実行アイコンを選択すると、部品発注量決定処理フロー図３４が開始される。
【００８７】
部品発注量決定処理フロー図３４が開始されると、入力部１５０は部品発注量決定装置１０００外部よりデータを受け付け格納する（Ｓ９１２）。以下、図３５を用いて説明する。図３５は、データを受け付け格納する処理Ｓ９１２の流れを示すフロー図である。データを受け付け格納する処理Ｓ９１２が開始されると、入力部１５０は製品毎の許容品切れ率、製品毎の構成部品と員数、製品毎の需要量分布の平均値および標準偏差、部品毎の発注量分布の平均値および標準偏差、部品毎の初期品切れ率、計算期間、計算対象品切れ率の最大値と変更間隔、標準正規分布表を受け付け、格納する（Ｓ９０１）。
【００８８】
次に、入力部１５０は製品毎の売価・製造費用、部品毎の購入費用、ユーザが指定した経営指標を受け付け、格納する（Ｓ９３１）。具体的には、例えば、入力部１５０は、製品毎の売価・製造費用、部品毎の購入費用の記載を含むテキストファイルを受け付ける。各テキストファイルの内容は図３６（ａ）（ｂ）に示すように記載される。図３６（ａ）は、製品毎の売価・製造費用を定義するテキストファイルの内容を示している。図３６（ｂ）は、部品毎の購入費用を定義するテキストファイルの内容を示している。続いて、入力部１５０は、受け付けたテキストファイル図３６（ａ）から製品毎の売価および製造費用を順次抽出し、製品毎情報記憶部１１０に格納する。また、受け付けたテキストファイル図３６（ｂ）から部品毎の購入費用を順次抽出し、部品毎情報記憶部１１３に格納する。また、入力部１５０は、図３３に示す画面で指定された経営指標を経営指標情報記憶部１１５に格納する。具体的には、「部品発注金額」という文字列を経営指標情報記憶部１１５に格納する。
【００８９】
図３４に戻り、説明を続ける。続いて、部品発注量決定装置１０００は、第一の実施形態と同様に、製品毎・計算期毎の需要量の生成処理（Ｓ９０２）、部品毎の初期発注量の生成処理（Ｓ９０３）、部品毎・計算期毎の必要量の生成処理（Ｓ９０４）、部品毎の初期品切れ率の算出処理（Ｓ９０５）、製品毎の初期品切れ率の算出処理（Ｓ９０６）、部品毎・計算対象品切れ率毎に製品品切れ率の算出処理（Ｓ９０７）を行う。
【００９０】
次に、部品毎発注情報算出部１３０は、最適化アルゴリズムに従い、部品毎の適正品切れ率を算出する（Ｓ９０８）。本実施例では、第一の実施形態と同様に、部品毎の適正品切れ率を算出するために混合整数計画法としてモデル化し、分枝限定法により適正品切れ率を算出する。本実施例の制約条件は、第一の実施形態で使用する制約条件数１〜数３に加え、ユーザが指定した経営指標の値を算出する計算式を制約条件として追加する。また、第一の実施形態とは異なる目的関数１つを有する。
【００９１】
例として、ユーザが部品発注金額を指定した場合に追加する制約式について説明する。部品発注金額は、購入費用を発注量に乗じた値を部品毎に算出し、全ての部品について加算することで算出する。部品ｐａｒｔｓの購入費用を定数ＰａｒｔｓＣｏｓｔｐａｒｔｓ、部品ｐａｒｔｓの計算対象品切れ率ｐｒｏｂにおける部品発注量をＱｐａｒｔｓ、ｐｒｏｂで表わすと、部品発注金額ｂｕｙｉｎｇＣｏｓｔｐａｒｔｓは次式で表わされる。
【００９２】
【数８】
2011022987.tif 000010
次に、目的関数を定義する。目的関数は、ユーザが指定した経営指標の値を最小化するように定義する。すなわち、利益、売上等のように最大化することが最良である経営指標の場合には、経営指標の値に−１を乗じ、目的関数とする。ユーザが部品発注金額を指定した場合には、次式で表わされる。
【００９３】
【数９】
2011022987.tif 000011
続いて、混合整数計画問題の解法である分枝限定法に従い、制約を満たす中で製品毎の品切れ率が許容品切れ率に最も近づく各部品の適正品切れ率を算出する（Ｓ９０８２）。ここでは、図３７（ａ）に示すように、部品ａの適正品切れ率２％、部品ｂの適正品切れ率２％、部品ｃの適正品切れ率３％、部品ｐの適正品切れ率４％、部品ｑの適正品切れ率１％、部品ｒの適正品切れ率６％となった。部品の発注量は、部品ａの発注量１２１、部品ｂの発注量１２１、部品ｃの発注量１０９、部品ｐの発注量４４０、部品ｑの発注量２３３、部品ｒの発注量２２２であった。発注量に購買費用を乗じて算出した部品発注金額は、部品ａの発注金額１２１０、部品ｂの発注金額１２１０、部品ｃの発注金額５４５、部品ｐの発注金額８８００、部品ｑの発注金額３４９５、部品ｒの発注金額５５５０であり、部品発注金額の合計は２０８１０となった。
【００９４】
また、このときの各製品の品切れ率は、製品Ａの品切れ率４．１％、製品Ｂの品切れ率２．７％、製品Ｃの品切れ率３．３％となり、いずれの製品も許容する品切れ率を超えていない。
【００９５】
なお、参考のために第一の実施形態により算出された部品発注量について部品発注金額を求める。図３８に示すように、第一の実施形態により算出された部品発注金額は、部品ａの発注金額１１８０、部品ｂの発注金額１２１０、部品ｃの発注金額５４５、部品ｐの発注金額８８６０、部品ｑの発注金額３３９０、部品ｒの発注金額５６５０であり、部品発注金額の合計は２０８３５となった。すなわち、本実施形態にて算出した部品発注金額の方が小さいことを確認できる。
【００９６】
算出した部品毎の発注量および発注金額を部品毎発注情報記憶部１４０に格納し、算出した製品毎の品切れ率を製品毎品切れ率算出値記憶部１４２に格納する。また、算出した経営指標の値を経営指標算出値記憶部１４３に格納する。
【００９７】
図３４に戻り、説明を続ける。部品毎発注情報記憶部１４０に格納された部品毎の発注量および発注金額、製品毎の品切れ率算出値記憶部１４２に格納された製品毎の品切れ率および経営指標算出値記憶部１４３に格納された経営指標の値は、表示部１５１を通じてユーザに表示する（Ｓ９１３）。
【００９８】
具体的には、表示部１５１は、部品毎発注情報記憶部１４０から部品毎の発注量および発注金額を取得する。製品毎の品切れ率算出値記憶部１４２から製品毎の品切れ率を取得し、製品毎情報記憶部１１０から製品毎の許容品切れ率を取得する。また、経営指標算出値記憶部１４３から格納された経営指標の値を取得する。表示部１５１は、取得した値を図３９に示すようにＣＲＴ等のディスプレイに表示する。または、通信部（図示しない）を介して、外部のコンピュータに送信するようにしてもよい。以上をもって、図３４のフローを終了する。こうして、部品発注量決定処理が実行される。
【００９９】
以上、本発明の第二の実施形態について説明した。多くの代替物、修正および変形例が考えられることは明白である。したがって、上に記載の本発明の実施形態は、本発明の要旨と範囲を例示することを意図し、限定するものではない。
【０１００】
例えば、上に記載の本発明の実施形態では、部品毎の発注量分布を入力部で受け付ける形態であったが、使用される製品毎の需要量分布を加算することで部品毎の発注量分布を算出してもよい。また、製品毎の需要量分布は正規分布に従うと仮定したが、ガンマ分布に従ってもよい。また、部品毎の部品調達リードタイムを受け付け、製品毎の部品必要量を算出する際に、製品の需要日よりも部品調達リードタイム期だけ前の期の部品必要量としてもよい。また、発注量を決定する際に部品毎の発注量分布の平均値、標準偏差および適正品切れ率を用いたが、発注量分布の平均値に代えてその期の部品の必要量を用いてもよい。また、適正品切れ率を算出するアルゴリズムとして分枝限定法を用いたが、遺伝的アルゴリズムなど近似的に最適解を求める手法を用いてもよい。また、ユーザが指定する経営指標として部品発注金額を用いたが、売上、原価、キャッシュフロー、利益、在庫回転率等でもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１００：第一の実施形態における部品発注量決定装置、  １１０：製品毎情報記憶部、  １１１：部品構成情報記憶部、  １１２：製品毎需要量分布記憶部、  １１３：部品毎情報記憶部、  １１４：システム情報記憶部、  １１５：経営指標情報記憶部、  １３０：部品毎発注情報算出部、  １４０：部品毎発注情報記憶部、  １４２：製品毎品切れ率算出値記憶部、  １４３：経営指標算出値記憶部、  １５０：入力部、  １５１：出力部、  ２０１：ＣＰＵ、  ２１０：ＲＡＭ、  ２２０：ＲＯＭ、  ２３０：補助記憶装置、  ２４０：表示装置、  ２５０：入力装置、  ２６０：メディア読取装置、  ８００：ディスプレイ、  １０００：第二の実施形態における部品毎発注情報決定装置
【図１】
2011022987.tif 000012
【図２】
2011022987.tif 000013
【図３】
2011022987.tif 000014
【図４】
2011022987.tif 000015
【図５】
2011022987.tif 000016
【図６】
2011022987.tif 000017
【図７】
2011022987.tif 000018
【図８】
2011022987.tif 000019
【図９】
2011022987.tif 000020
【図１０】
2011022987.tif 000021
【図１１】
2011022987.tif 000022
【図１２】
2011022987.tif 000023
【図１３】
2011022987.tif 000024
【図１４】
2011022987.tif 000025
【図１５】
2011022987.tif 000026
【図１６】
2011022987.tif 000027
【図１７】
2011022987.tif 000028
【図１８】
2011022987.tif 000029
【図１９】
2011022987.tif 000030
【図２０】
2011022987.tif 000031
【図２１】
2011022987.tif 000032
【図２２】
2011022987.tif 000033
【図２３】
2011022987.tif 000034
【図２４】
2011022987.tif 000035
【図２５】
2011022987.tif 000036
【図２６】
2011022987.tif 000037
【図２７】
2011022987.tif 000038
【図２８】
2011022987.tif 000039
【図２９】
2011022987.tif 000040
【図３０】
2011022987.tif 000041
【図３１】
2011022987.tif 000042
【図３２】
2011022987.tif 000043
【図３３】
2011022987.tif 000044
【図３４】
2011022987.tif 000045
【図３５】
2011022987.tif 000046
【図３６】
2011022987.tif 000047
【図３７】
2011022987.tif 000048
【図３８】
2011022987.tif 000049
【図３９】
2011022987.tif 000050