(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定装置であって、
前記複数の設備は、同一工程でロットに応じて段取り替えを行う設備を含み、
前記段取り替えを行う設備で実施される工程の実施に関わる制約条件であって、ロットごとに予め設定された、前記段取り替えを行う条件である段取り条件を少なくとも含む前記制約条件を、前記段取り替えを行う設備で実施される前記工程に対応付けて記憶する制約条件情報記憶部と、
前記生産工程における複数の工程それぞれについて、処理対象となる複数のジョブにおける当該工程への到着順序を作成する到着順序作成部と、
前記複数の工程それぞれについて前記到着順序作成部で作成された到着順序に従って前記複数のジョブを配列した複数の到着順序行列を、前記複数の工程それぞれに対応付けて記憶する到着順序行列記憶部と、
前記複数の工程それぞれについて、前記到着順序行列記憶部に記憶された当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、前記制約条件情報記憶部に記憶された当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成する再配列到着順序行列作成部と、
前記複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、前記再配列到着順序行列作成部で作成された当該工程の再配列到着順序行列、予め定められた当該工程に対応する段取り替えの段取り時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求める生産性演算部と、
前記生産性演算部で求められた前記複数の工程それぞれに対応する複数の生産性に基づいて、前記生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定部とを備えること
を特徴とするネック工程特定装置。
【請求項２】
前記到着順序作成部は、当該工程の到着順序を複数作成し、
前記再配列到着順序行列作成部は、当該工程における複数の到着順序行列を再配列して複数の再配列到着順序行列を作成し、
前記生産性演算部は、当該工程における複数の再配列到着順序行列の平均生産性を求めることによって、当該工程の生産性を求めること
を特徴とする請求項１に記載のネック工程特定装置。
【請求項３】
前記再配列到着順序行列作成部は、
前記ジョブに対応するロットにさらに対応する前記段取り条件で置き換えることによって、前記到着順序行列を、複数の段取り条件を配列した段取り条件到着順序行列に変換する到着順序行列変換部と、
前記段取り条件到着順序行列の先頭から所定番目までの段取り条件に対して検索範囲を設定し、前記設定した検索範囲の中から所定の選択ルールで１の段取り条件を選択する選択部と、
前記選択部で選択された段取り条件を選択順に記憶する再配列到着順序行列記憶部と、
前記段取り条件が選択される度に、前記段取り条件到着順序行列内の段取り条件の順序を更新し、前記段取り条件到着順序行列の段取り条件が無くなるまで、前記選択部に１の段取り条件を選択させる到着順序行列更新部とを備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のネック工程特定装置。
【請求項４】
前記制約条件は、工程ごとに予め設定された、前記ジョブを置く置き場の大きさである置き場サイズを含み、
前記再配列到着順序行列作成部は、前記検索範囲を当該工程に対応する置き場サイズに基づく範囲に設定すること
を特徴とする請求項３に記載のネック工程特定装置。
【請求項５】
前記制約条件は、工程ごとに予め設定された在庫量を含み、
前記再配列到着順序行列作成部は、前記検索範囲を当該工程に対応する在庫量に基づく範囲に設定すること
を特徴とする請求項３に記載のネック工程特定装置。
【請求項６】
前記段取り条件には、複数のロットに共通した段取り条件が含まれること
を特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のネック工程特定装置。
【請求項７】
複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定方法であって、
前記複数の設備は、同一工程でロットに応じて段取り替えを行う設備を含み、
前記段取り替えを行う設備で実施される工程の実施に関わる制約条件であって、ロットごとに予め設定された、前記段取り替えを行う条件である段取り条件を少なくとも含む前記制約条件を、前記段取り替えを行う設備で実施される前記工程に対応付けて制約条件情報記憶部に記憶する制約条件情報記憶工程と、
前記生産工程における複数の工程それぞれについて、処理対象となる複数のジョブにおける当該工程への到着順序を作成する到着順序作成工程と、
前記複数の工程それぞれについて前記到着順序作成工程で作成された到着順序に従って前記複数のジョブを配列した複数の到着順序行列を、前記複数の工程それぞれに対応付けて到着順序行列記憶部に記憶する到着順序行列記憶工程と、
前記複数の工程それぞれについて、前記到着順序行列記憶部に記憶された当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、前記制約条件情報記憶部に記憶された当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成する再配列到着順序行列作成工程と、
前記複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、前記再配列到着順序行列作成工程で作成された当該工程の再配列到着順序行列、予め定められた当該工程に対応する段取り替えの段取り時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求める生産性演算工程と、
前記生産性演算工程で求められた前記複数の工程それぞれに対応する複数の生産性に基づいて、前記生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定工程とを備えること
を特徴とするネック工程特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一工程でもロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定装置およびネック工程特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品は、一般に、複数の工程（作業）を経て製造される。各工程は、当該工程に適した様々な設備を用いて実施されるが、これら各設備の用法は、製造中の製造対象が工場（ショップ）内の各設備をどのように流れるかによって、ジョブショップ型とフローショップ型とに大別される。前記ジョブショップ（Ｊｏｂ  Ｓｈｏｐ）型は、製品を製造するために必要な工程の順序が製品（品種）ごとに決まっている場合を言う。前記フローショップ（Ｆｌｏｗ  Ｓｈｏｐ）型は、全ての製品（品種）で工程順序が同一である場合を言う。したがって、工場内に、各工程を実施する複数の設備がライン状（直線状）に配置されている場合、前記ジョブショップ型では、製造対象が上流側から下流側へ順次に流れるとは限らず、設備を飛ばしたり、下流側の設備から上流側の設備へ戻ったりすることが生じ得るが、前記フローショップ型では、製造対象が上流側から下流側へ順次に流れる。
【０００３】
このようなフローショップ型は、複数の設備をライン状に配置したライン配置の工場に適するが、多品種を生産する場合、同一工程でもロットに応じて段取り替えが必要となる。例えば複数の工程から成る生産工程の中のＡ工程（例えば熱処理工程や塗装工程等）をＡ設備（例えば熱処理設備や塗装設備等）で実施する場合、Ａロットの生産では、Ａ設備をＡ条件（例えば４００℃の熱処理や赤色の塗装等）で運転することでＡ工程が実施され、Ｂロットの生産では、Ａ設備を前記Ａ条件とは異なるＢ条件（例えば６００℃の熱処理や青色の塗装等）で運転することでＡ工程が実施される。このため、Ａロットの生産からＢロットの生産へ切り換える際に、Ａ設備をＡ条件からＢ条件へ段取り替えが必要となる。このため、フローショップ型の製造ラインでは、特定の工程（設備）に予想外の負荷がかかったり、製造対象の滞留が発生したり、設備の空き状態が発生したりする場合等があるため、製造ライン全体の生産性が低下してしまう。その対策の１つとして、生産工程の中で生産性の最も低い工程（ボトルネック工程）を特定し、この特定したボトルネック工程の生産性を改善することで、製造ライン全体の生産性を改善する方法（例えばＴＯＣ（Ｔｈｅｏｒｙ  Ｏｆ  Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）理論）がある。この対策の実施には、ボトルネック工程の特定が必要である。このようなボトルネック工程を特定する技術は、例えば、特許文献１および特許文献２に提案されている。
【０００４】
この特許文献１では、製造装置に要求される生産能力が装置の処理可能生産能力を越えるボトルネック装置は、発生予測処理によって抽出されている。前記発生予測処理は、評価対象期間における生産計画および、半導体デバイス製造ラインの仕掛りロット情報および、製品・工程毎の工程間ＴＡＴやウェハの処理時間や着工可能製造装置情報および、製品・工程・製造装置毎のウェハの処理時間を取得する処理と、前記取得した情報を用いて日毎の製品・工程別の必要処理ウェハ枚数を計算する処理と、前記日毎の製品・工程別の必要処理ウェハ枚数を該当製品・工程における使用可能な製造装置へ配分する処理により算出した日毎の製造装置別の必要処理ウェハ枚数と製造装置毎の処理可能ウェハ枚数の比較によりボトルネック装置の抽出処理とを備える。
【０００５】
前記特許文献２では、全母材の処理時間合計値が最長となるボトルネック工程は、各注文情報に対応する各工程における母材の処理時間に基づいて求められている。前記各工程における部材の処理時間は、各工程設備諸元情報を参照して求められ（例えば［００３３］段落参照）、前記設備諸元情報は、設備の処理能力に関する情報である（例えば［００２６］段落参照）。具体的には、圧延工程Ｐ１の設備諸元情報は、圧延機で圧延可能な母材の寸法（厚み、幅、長さ）の範囲とその処理時間の情報を有し、母材寸法範囲（厚み、幅、長さ）と、圧延処理時間とを含む。切断１工程Ｐ２および切断２工程Ｐ３の設備諸元情報は、切断機で切断可能な母材についての処理時間の情報を有し、母材切断回数と、固定処理時間と、切断処理時間とを含む。検査工程Ｐ４の設備諸元情報は、検査機における処理時間の情報を有し、検査有無と、固定処理時間と、検査処理時間とを含む（例えば［００２６］段落参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９００３１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記特許文献１では、ボトルネック装置は、評価対象期間における生産計画、半導体デバイス製造ラインの仕掛りロット情報、製品・工程毎の工程間ＴＡＴ、ウェハの処理時間、着工可能製造装置情報および製品・工程・製造装置毎のウェハの処理時間に基づいて特定され、前記特許文献２では、ボトルネック工程は、各工程の処理時間に基づいて特定されている。しかしながら、工程の生産性を低下させる要因は、これらだけではなく、ボトルネック工程の特定には改善の余地がある。例えば、平均処理時間は、全工程中最も短いが、同一工程でロットに応じて行われる段取り替えに要する時間（段取時間）が全工程中最も長い場合、プロダクトミックス（諸製品の組合せ）によって段取り替えの回数が多くなれば、処理時間の短い工程がボトルネック工程になる可能性もある。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、同一工程でもロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程をより正確に特定できるネック工程特定装置およびネック工程特定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかるネック工程特定装置は、複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定装置であって、前記複数の設備は、同一工程でロットに応じて段取り替えを行う設備を含み、前記段取り替えを行う設備で実施される工程の実施に関わる制約条件であって、ロットごとに予め設定された、前記段取り替えを行う条件である段取り条件を少なくとも含む前記制約条件を、前記段取り替えを行う設備で実施される前記工程に対応付けて記憶する制約条件情報記憶部と、前記生産工程における複数の工程それぞれについて、処理対象となる複数のジョブにおける当該工程への到着順序を作成する到着順序作成部と、前記複数の工程それぞれについて前記到着順序作成部で作成された到着順序に従って前記複数のジョブを配列した複数の到着順序行列を、前記複数の工程それぞれに対応付けて記憶する到着順序行列記憶部と、前記複数の工程それぞれについて、前記到着順序行列記憶部に記憶された当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、前記制約条件情報記憶部に記憶された当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成する再配列到着順序行列作成部と、前記複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、前記再配列到着順序行列作成部で作成された当該工程の再配列到着順序行列、予め定められた当該工程に対応する段取り替えの段取り時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求める生産性演算部と、前記生産性演算部で求められた前記複数の工程それぞれに対応する複数の生産性に基づいて、前記生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定部とを備えることを特徴とする。なお、生産性とは、前記生産工程における複数の工程それぞれにおいて、当該工程で単位時間当たりに処理できる量を言う。ネック工程とは、前記生産工程における複数の工程の中で、生産性が予め設定された閾値以下である工程を言い、ボトルネック工程を含む。ボトルネック工程は、前記生産工程における複数の工程の中で、生産性が最も低い工程を言う。
【００１０】
このようなネック工程特定装置は、生産工程における複数の工程それぞれについて、当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成し、前記複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、当該工程の再配列到着順序行列、予め定められた当該工程に対応する段取り替え時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求め、これら求めた各工程の各生産性に基づいてネック工程を特定する。このように段取り条件を少なくとも含む制約条件を考慮してネック工程を特定するので、上記ネック工程特定装置は、同一工程でもロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程をより正確に特定できる。
【００１１】
また、他の一態様では、上述のネック工程特定装置において、前記到着順序作成部は、当該工程の到着順序を複数作成し、前記再配列到着順序行列作成部は、当該工程における複数の到着順序行列を再配列して複数の再配列到着順序行列を作成し、前記生産性演算部は、当該工程における複数の再配列到着順序行列の平均生産性を求めることによって、当該工程の生産性を求めることを特徴とする。
【００１２】
このようなネック工程特定装置は、１個の工程について、複数の到着順序、すなわち、複数の到着順序行列を作成し、これら複数の到着順序（到着順序行列）に基づく複数の再配列到着順序行列を作成し、これら複数の再配列到着順序行列の平均生産性を前記生産性として求める。このように複数の試行（シミュレーション）を行って前記生産性を求めるので、上記ネック工程特定装置は、より正確に前記生産性を求めることができ、したがって、より正確にネック工程を特定できる。
【００１３】
また、他の一態様では、これら上述のネック工程特定装置において、前記再配列到着順序行列作成部は、前記ジョブに対応するロットにさらに対応する前記段取り条件で置き換えることによって、前記到着順序行列を、複数の段取り条件を配列した段取り条件到着順序行列に変換する到着順序行列変換部と、前記段取り条件到着順序行列の先頭から所定番目までの段取り条件に対して検索範囲を設定し、前記設定した検索範囲の中から所定の選択ルールで１の段取り条件を選択する選択部と、前記選択部で選択された段取り条件を選択順に記憶する再配列到着順序行列記憶部と、前記段取り条件が選択される度に、前記段取り条件到着順序行列内の段取り条件の順序を更新し、前記段取り条件到着順序行列の段取り条件が無くなるまで、前記選択部に１の段取り条件を選択させる到着順序行列更新部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
このようなネック工程特定装置は、ジョブに対応するロットにさらに対応する段取り条件で置き換えることによって、到着順序行列を、複数の段取り条件を配列した段取り条件到着順序行列に変換し、検索範囲の中から所定の選択ルールで１の段取り条件を選択してこの選択順で再配列到着順序行列を作成するので、適切に段取り条件を反映した生産性を求めることができる。
【００１５】
また、他の一態様では、上述のネック工程特定装置において、前記制約条件は、工程ごとに予め設定された、前記ジョブを置く置き場の大きさである置き場サイズを含み、前記再配列到着順序行列作成部は、前記検索範囲を当該工程に対応する置き場サイズに基づく範囲に設定することを特徴とする。
【００１６】
置き場サイズは、当該工程で処理されるジョブ（仕掛かり物）を置く置き場の大きさである。このため、置き場サイズが大きいほど、当該工程で処理されるジョブの選択肢が拡がるから、より多くのジョブを纏めて１つのより大きなロットを形成し易くなるので、段取り替えの回数を低減でき、生産性を向上できる。上記ネック工程特定装置は、検索範囲を当該工程の置き場サイズに基づく範囲に設定するので、制約条件の一つとして置き場サイズを適切に反映した生産性を求めることができる。
【００１７】
また、他の一態様では、上述のネック工程特定装置において、前記制約条件は、工程ごとに予め設定された在庫量を含み、前記再配列到着順序行列作成部は、前記検索範囲を当該工程に対応する在庫量に基づく範囲に設定することを特徴とする。
【００１８】
このようなネック工程特定装置は、検索範囲を当該工程の在庫量（仕掛かり物の量）に基づく範囲に設定するので、制約条件の一つとして在庫量を適切に反映した生産性を求めることができる。
【００１９】
また、他の一態様では、これら上述のネック工程特定装置において、前記段取り条件には、複数のロットに共通した段取り条件が含まれることを特徴とする。
【００２０】
このようなネック工程特定装置は、ロットが異なっても段取り条件が共通したロットを纏めることで、ロットに応じた段取り替えの回数を低減でき、生産性を向上できる。
【００２１】
また、本発明の他の一態様にかかるネック工程特定方法は、複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定方法であって、前記複数の設備は、同一工程でロットに応じて段取り替えを行う設備を含み、前記段取り替えを行う設備で実施される工程の実施に関わる制約条件であって、ロットごとに予め設定された、前記段取り替えを行う条件である段取り条件を少なくとも含む前記制約条件を、前記段取り替えを行う設備で実施される前記工程に対応付けて制約条件情報記憶部に記憶する制約条件情報記憶工程と、前記生産工程における複数の工程それぞれについて、処理対象となる複数のジョブにおける当該工程への到着順序を作成する到着順序作成工程と、前記複数の工程それぞれについて前記到着順序作成工程で作成された到着順序に従って前記複数のジョブを配列した複数の到着順序行列を、前記複数の工程それぞれに対応付けて到着順序行列記憶部に記憶する到着順序行列記憶工程と、前記複数の工程それぞれについて、前記到着順序行列記憶部に記憶された当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、前記制約条件情報記憶部に記憶された当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成する再配列到着順序行列作成工程と、前記複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、前記再配列到着順序行列作成工程で作成された当該工程の再配列到着順序行列、予め定められた当該工程に対応する段取り替えの段取り時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求める生産性演算工程と、前記生産性演算工程で求められた前記複数の工程それぞれに対応する複数の生産性に基づいて、前記生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
このようなネック工程特定方法は、生産工程における複数の工程それぞれについて、当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成し、前記複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、当該工程の再配列到着順序行列、予め定められた当該工程に対応する段取り替え時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求め、これら求めた各工程の各生産性に基づいてネック工程を特定する。このように段取り条件を少なくとも含む制約条件を考慮してネック工程を特定するので、上記ネック工程特定方法は、同一工程でもロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程をより正確に特定できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかるネック工程特定装置およびネック工程特定方法は、同一工程でもロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程をより正確に特定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態におけるネック工程特定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すネック工程特定装置の再配列到着順序行列作成部の構成を主に示すブロック図である。
【図３】図１に示すネック工程特定装置に記憶されるジョブ情報テーブルの構成を示す図である。
【図４】図１に示すネック工程特定装置に記憶される制約条件情報テーブルの構成を示す図である。
【図５】図１に示すネック工程特定装置に記憶される工程情報テーブルの構成を示す図である。
【図６】図１に示すネック工程特定装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図１に示すネック工程特定装置において、再配列到着順序行列の作成方法を説明するための図である。
【図８】第１実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶されるジョブ情報テーブルを示す図である。
【図９】第１実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される制約条件情報テーブルを示す図である。
【図１０】第１実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される工程情報テーブルを示す図である。
【図１１】第２実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶されるジョブ情報テーブルを示す図である。
【図１２】第２実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される制約条件情報テーブルを示す図である。
【図１３】第２実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される工程情報テーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２６】
（ネック工程特定装置の構成）
図１は、実施形態におけるネック工程特定装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示すネック工程特定装置の再配列到着順序行列作成部の構成を主に示すブロック図である。図３は、図１に示すネック工程特定装置に記憶されるジョブ情報テーブルの構成を示す図である。図４は、図１に示すネック工程特定装置に記憶される制約条件情報テーブルの構成を示す図である。図４（Ａ）は、第１制約条件情報テーブルを示し、図４（Ｂ）は、第２制約条件情報テーブルを示す。図５は、図１に示すネック工程特定装置に記憶される工程情報テーブルの構成を示す図である。
【００２７】
実施形態におけるネック工程特定装置Ｍは、例えば、図１に示すように、ジョブ情報記憶部１と、到着順序作成部２と、到着順序行列記憶部３と、制約条件情報記憶部４と、工程情報記憶部５と、再配列到着順序行列作成部６と、再配列到着順序行列記憶部７と、生産性演算部８と、生産性記憶部９と、ネック工程特定部１０とを備える。
【００２８】
このような各部１〜１０を備えるネック工程特定装置Ｍは、例えば、情報処理装置で構成される。情報処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）および補助記憶装置を備えるコンピュータと、ディスプレイ（データを出力する出力部の一例）と、操作装置（データを入力する入力部の一例）とを備える。このような情報処理装置として、例えば、デスクトップコンピュータのように据え置き型の情報処理装置が採用されても良いし、タブレット端末、スマートフォン等の携帯型の情報処理装置が採用されても良い。
【００２９】
図１に示す各ブロックは、例えば、ＣＰＵが、補助記憶装置に記憶されている、コンピュータをネック工程特定装置として機能させるプログラム（ネック工程特定プログラム）を実行することで実現される。図１において、四角形で示すブロックは、主にＣＰＵで機能的に実現され、円筒形で示すブロックは、主に、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび補助記憶装置等で構成される記憶装置で機能的に実現される。
【００３０】
ネック工程特定装置Ｍは、同一工程でもロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程を特定する。
【００３１】
「ロット」とは、一般的に生産管理上の製品単位を指すが、本実施形態では、１つに纏めることができるジョブの単位を表す。このため、一つの工程において、互いに異なる品種でも、同一工程（例えば同じ色で塗装する場合や同じ温度で熱処理する場合等のように同一の条件で同一の設備を用いる工程）を用いることができる場合には、１つのロットに纏められて同一のロットに属することが有り得る。
【００３２】
「段取り替え」とは、設備において、処理対象となる製品の品種や工程内容が変わる際に生じる段取り作業（設備の準備作業）のことを指す。段取り替えで実施される作業（段取り作業）は、設備の種類によって異なる。例えば、プレスの金型およびドリル等の治工具の取り替え、精密切削加工装置または化学装置の基準調整、基準変更およびそれに伴う組立部品または部材の切り替え、ならびに、製造前の作業内容確認等が段取り作業に該当する。「ロットに応じて段取り替えを行う」とは、設備において、処理対象となるロットが切り替わる際に段取り作業が発生することを指す。したがって、本実施形態では、ロットのサイズが大きいほど、段取り替えの回数（段取り回数）およびそれに要する時間（各段取り時間を総計した総段取り時間）が低減されるため、生産性が向上する。「設備」とは、製品を処理する処理装置等が該当する。「処理」とは、ワークの製造や加工が該当する。１つの設備は、通常、１つの工程を実施するが、１つの設備が複数の工程を実施しても良い。
【００３３】
「ネック工程」とは、本実施形態では、生産工程における複数の工程の中で、生産性が予め設定された所定の閾値以下である工程を言い、特に、生産工程における複数の工程の中で生産性が最も低い工程は、「ボトルネック工程」と呼称される。したがって、ネック工程は、ボトルネック工程を含む。この生産性が所定の閾値以下であるネック工程の前記生産性を改善することで、生産工程全体の生産性を効果的に改善できるので、このネック工程の特定が重要となる。特にボトルネック工程の生産性の改善は、生産工程全体の生産性の改善に対しより効果的である。
【００３４】
ジョブ情報記憶部１は、処理対象となる複数のジョブの情報（ジョブ情報）を予め記憶するものである。「ジョブ」とは、設備が処理する処理対象の１単位を指し、例えば、ワークが該当する。「ワーク」とは、工作機械における加工対象物である。本実施の形態では、複数のジョブは、それぞれ、複数の品種のうち、いずれか１の品種が予め割り付けられている。
【００３５】
より具体的には、ジョブ情報記憶部１は、前記ジョブ情報を例えばテーブル形式で記憶する。このジョブ情報を登録するジョブ情報テーブルＪＴは、例えば、図３に示すように、ジョブの品種を登録する品種フィールド１１と、品種フィールド１１に登録された品種のワーク数（ジョブ数）を登録するワーク数フィールド１２とを備え、品種ごとにレコードを備える。
【００３６】
到着順序作成部２は、生産工程における複数の工程それぞれについて、処理対象となる複数のジョブにおける当該工程への到着順序を作成するものである。より具体的には、到着順序作成部２は、前記複数の工程それぞれについて、ジョブ情報記憶部１に記憶されている、処理対象となる全てのジョブをランダム（無作為）な順番で一列に並べることで当該工程への到着順序を作成する。到着順序作成部２は、これを複数回繰り返すことで、１個の工程に対し、配列パターン（ジョブの並び順）の異なる複数の到着順序を作成する。
【００３７】
例えば、図３に示す例では、品種ａがＸＷ個のワークであり、品種ｂがＹＷ個のワークであり、そして、品種ｃがＺＷ個のワークであるので、到着順序作成部２は、生産工程における最初の第１工程ＰＲ１に対し、これら（ＸＷ＋ＹＷ＋ＺＷ）のワークをランダムに並べて１個の到着順序を作成する。そして、到着順序作成部２は、第１工程ＰＲ１に対し、これを繰り返すことで、配列パターンの異なる複数の到着順序を作成する。さらに、到着順序作成部２は、次の第２工程ＰＲ２に対し、第１工程ＰＲ１と同様な処理によって、配列パターンの異なる複数の到着順序を作成する。そして、到着順序作成部２は、このような処理を生産工程における最後の工程ＰＲｎまで繰り返す。これによって生産工程における複数ｎの工程それぞれについて、各工程ごとに複数の到着順序が作成される。
【００３８】
到着順序行列記憶部３は、前記生産工程における複数の工程それぞれについて到着順序作成部２で作成された到着順序に従って前記複数のジョブを配列した複数の到着順序行列を、前記複数の工程それぞれに対応付けて記憶するものである。例えば、到着順序行列記憶部３は、選択すべきジョブが無くなるまで到着順序作成部２が前記複数のジョブの中からランダムに選択したジョブを１つずつ受け取って先入れ方式で記憶して行くことによって、１個の到着順序行列を記憶する。
【００３９】
制約条件情報記憶部４は、段取り替えを行う設備で実施される工程の実施に関わる制約条件を前記段取り替えを行う設備で実施される前記工程に対応付けて記憶するものである。制約条件は、ロットごとに予め設定された、前記段取り替えを行う条件である段取り条件を少なくとも含む。制約条件は、前記段取り条件の他、工程の特性に応じた適宜な条件を含んで良く、例えば、工程ごとに予め設定された、当該工程で処理されるジョブ（仕掛かり物）を置く置き場の大きさである置き場サイズを含んで良く、また例えば、工程ごとに予め設定された在庫量（仕掛かり物の量）を含んで良い。段取り条件は、設備の種類や工程の内容に応じた適宜な条件であって良く、例えば、圧延工程では鋼材を巻回したロールの種類であり、また例えば、熱処理工程では熱処理温度であり、また例えば、塗装工程では塗装色である。
【００４０】
制約条件情報記憶部４は、より具体的には、前記制約条件を例えばテーブル形式で記憶する。本実施形態では、２個の第１および第２制約条件情報テーブルＬＴ、ＡＴが制約条件情報記憶部４に記憶されている。この制約条件として段取り条件を登録する第１制約条件情報テーブルＬＴは、例えば、図４（Ａ）に示すように、ジョブの品種を登録する品種フィールド４１と、品種フィールド４１に登録された品種の制約条件（段取り条件）を登録する制約条件フィールド４２とを備え、品種ごとにレコードを備える。このような第１制約条件情報テーブルＬＴは、前記段取り替えを行う設備で実施される工程に対応付けて設けられている。図４（Ａ）に示す例では、生産工程における複数の工程それぞれに対応付けられた複数の制約条件情報テーブルＬＴ−１、ＬＴ−２、ＬＴ−３、・・・が制約条件情報記憶部４に記憶されている。前記制約条件として置き場サイズや在庫量等を登録する第２制約条件情報テーブルＳＴは、工程名を登録する工程名フィールド４３と、工程名フィールド４３に登録された工程名を持つ工程の制約条件（置き場サイズや在庫量等）を登録する制約条件フィールド４４とを備え、前記段取り替えを行う設備で実施される工程の工程名ごとにレコードを備える。
【００４１】
工程情報記憶部５は、生産性を求めるために必要な情報である工程情報を記憶するものである。工程情報は、例えば、工程の実施に必要な処理時間や、段取り替え（段取り作業）の実施に必要な段取り時間等を含む。より具体的には、工程情報記憶部５は、前記工程情報をテーブル形式で記憶する。この工程情報件を登録する工程情報テーブルＰＴは、例えば、図５に示すように、工程名を登録する工程名フィールド５１と、工程名フィールド５１に登録された工程名を持つ工程の処理時間を登録する処理時間フィールド５２と、工程名フィールド５１に登録された工程名を持つ工程の段取り時間を登録する段取時間フィールド５３とを備え、工程（工程名）ごとにレコードを備える。
【００４２】
これら上述のジョブ情報、制約条件情報および工程情報それぞれは、ネック工程を求める情報処理の前に、予め、ジョブ情報記憶部１、制約条件情報記憶部４および工程情報記憶部５それぞれに記憶される。
【００４３】
再配列到着順序行列作成部６は、生産工程における前記複数の工程それぞれについて、到着順序行列記憶部３に記憶された当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、制約条件情報記憶部４に記憶された当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成するものである。上述したように、１個の工程には、互いにジョブの配列パターンの異なる複数の到着順序行が存在するので、再配列到着順序行列作成部６は、生産工程における前記複数の工程それぞれについて、当該工程における複数の到着順序行列を再配列して複数の再配列到着順序行列を作成する。再配列到着順序行列記憶部７は、生産工程における前記複数の工程それぞれについて再配列到着順序行列作成部６で作成された複数の再配列到着順序行列を、前記複数の工程それぞれに対応付けて記憶するものである。
【００４４】
このような再配列到着順序行列作成部６は、例えば、図２に示すように、到着順序行列変換部６１と、選択部６２と、到着順序行列更新部６３とを備える。
【００４５】
到着順序行列変換部６１は、ジョブに対応するロットにさらに対応する前記段取り条件で置き換えることによって、前記到着順序行列を、複数の段取り条件を配列した段取り条件到着順序行列に変換するものである。本実施形態では、ロットは、品種ごとに纏められ、段取り条件は、品種に対応付けられているので、到着順序行列変換部６１は、ジョブに対応する品種にさらに対応する前記段取り条件で置き換えることによって、前記到着順序行列を、前記段取り条件到着順序行列に変換する。
【００４６】
選択部６２は、前記段取り条件到着順序行列の先頭から所定番目までの段取り条件に対して検索範囲を設定し、この設定した検索範囲の中から所定の選択ルールで１の段取り条件を選択し、この選択した段取り条件を再配列到着順序行列記憶部７へ出力する。再配列到着順序行列記憶部７は、選択部６２で選択された段取り条件を選択順に先入れ方式で記憶する。これによって段取り条件到着順序行列が再配列到着順序行列に再配列されて再配列到着順序行列記憶部７に記憶される。前記所定の選択ルールは、段取り替えを低減するために、同一ロットに纏めるための条件が採用できる。したがって、直前に選択された段取り条件と同一の段取り条件が検索範囲内から優先的に選択される。直前に選択された段取り条件と同一の段取り条件が検索範囲内に無い場合には、検索範囲内の適宜な段取り条件が選択される。例えば、選択部６２の選択の結果、残っている残余の段取り条件到着順序行列における検索範囲内で、最も個数の多い段取り条件が選択される。また例えば、選択部６２の選択の結果、残っている残余の段取り条件到着順序行列の先頭に配列されている段取り条件が選択される。
【００４７】
到着順序行列更新部６３は、段取り条件が選択される度に、前記段取り条件到着順序行列内の段取り条件の順序を前詰めで更新し、前記段取り条件到着順序行列の段取り条件が無くなるまで、選択部６２に１の段取り条件を選択させるものである。
【００４８】
生産性演算部８は、生産工程における複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、再配列到着順序行列作成部６で作成された当該工程の再配列到着順序行列（本実施形態では前記段取り条件到着順序行列を再配列した行列）、予め定められた当該工程に対応する段取り替えの段取り時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求めるものである。本実施形態では、１個の工程には、前記複数の到着順序行が存在し、したがって、複数の再配列到着順序行列が存在するので、生産性演算部８は、当該工程における複数の再配列到着順序行列の平均生産性を求めることによって、当該工程の生産性を求める。生産性とは、前記生産工程における複数の工程それぞれにおいて、当該工程で単位時間当たりに処理できる量を言う。生産性は、本実施形態では、ジョブ数で表されるが、これに限定されるものではなく、任意の単位、例えば、重量や長さ等で表されて良い。
【００４９】
生産性記憶部９は、生産工程における複数の工程それぞれについて生産性演算部８で求めた複数の生産性を、前記複数の工程それぞれに対応付けて記憶するものである。
【００５０】
ネック工程特定部１０は、生産性演算部８で求められた前記複数の工程それぞれに対応する複数の生産性に基づいて、生産工程におけるネック工程を特定するものである。より具体的には、ネック工程特定部１０は、例えば、生産工程における複数の工程の中で生産性が所定の閾値以下である工程をネック工程として求める。また例えば、ネック工程特定部１０は、生産工程における複数の工程の中で生産性が最も低い工程をネック工程、すなわちボトルネック工程として求める。
【００５１】
（ネック工程特定装置の動作）
次に、本実施形態の動作について説明する。図６は、図１に示すネック工程特定装置の動作を示すフローチャートである。図７は、図１に示すネック工程特定装置において、再配列到着順序行列の作成方法を説明するための図である。
【００５２】
このようなネック工程特定装置Ｍでは、図６において、まず、到着順序作成部２は、ジョブ情報記憶部１から、処理対象となる複数のジョブのジョブ情報を読み出し、第１工程ＰＲ１について、全てのジョブをランダム（無作為）な順番で一列に並べることで当該工程への到着順序を作成し、到着順序行列として前記第１工程ＰＲ１と対応付けて到着順序行列記憶部３に記憶する。より具体的には、到着順序作成部２は、選択すべきジョブが無くなるまで前記複数のジョブの中からランダムに１つのジョブを選択して到着順序行列記憶部３へ出力し、到着順序行列記憶部３は、前記第１工程ＰＲ１と対応付けて、到着順序作成部２からジョブを１つずつ受け取って先入れ方式で記憶して行く。これによって１個の到着順序行列が到着順序作成部２によって作成され、到着順序行列記憶部３に記憶される。例えば、ジョブ情報記憶部１に、品種ａのジョブが４個であって、品種ｂのジョブが５個であって、品種ｃのジョブが５個であるジョブ情報が記憶されている場合に、到着順序作成部２は、これら３種類の１４個のジョブをランダムな順番で一列に並べることで、図７（Ａ）に示す到着順序を作成し、到着順序行列記憶部３は、この図７（Ａ）に示すように複数のジョブを配列した到着順序行列を第１工程ＰＲ１に対応付けて記憶する。図７（Ａ）では、１つの楕円が１つのジョブを示している。図７（Ａ）では、色の違いで品種の違いが示されており、ここでは、黒色の楕円が品種ａのジョブを示し、灰色の楕円（斜め線のハッチングを施した楕円）が品種ｂのジョブを示し、白色の楕円が品種ｃのジョブを示している。そして、到着順序作成部２は、これを複数回繰り返すことで、第１工程ＰＲ１に対し、配列パターン（ジョブの並び順）の異なる複数の到着順序を作成し、到着順序行列記憶部３は、これら複数の到着順序に対応する複数の到着順序行列を第１工程ＰＲ１に対応付けて記憶する（Ｓ１）。
【００５３】
次に、再配列到着順序行列作成部６は、第１工程ＰＲ１について、到着順序行列記憶部３から、複数の到着順序行列を読み出し、これら複数の到着順序行列それぞれについて、制約条件情報記憶部４に記憶された第１工程ＰＲ１に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成し、再配列到着順序行列記憶部７は、これら複数の到着順序行列それぞれについて作成された複数の再配列到着順序行列を第１工程ＰＲ１に対応付けて記憶する（Ｓ２）。
【００５４】
より具体的には、まず、到着順序行列変換部６１は、これら複数の到着順序行列それぞれについて、ジョブに対応するロットにさらに対応する前記段取り条件で置き換えることによって、前記到着順序行列を、複数の段取り条件を配列した段取り条件到着順序行列に変換する。例えば、制約条件情報記憶部４に、品種ａの制約条件が段取り条件Ａであって、品種ｂの制約条件が段取り条件Ｂであって、品種ｃの制約条件が段取り条件Ｃである制約条件情報が記憶されている場合に、到着順序行列変換部６１は、到着順序行列の品種ａのジョブを段取り条件Ａに置き換え、到着順序行列の品種ｂのジョブを段取り条件Ｂに置き換え、到着順序行列の品種ｃのジョブを段取り条件Ｃに置き換える。例えば、図７（Ａ）に示す到着順序行列は、このような置き換え処理によって、図７（Ｂ）に示す段取り条件到着順序行列に変換される。図７（Ｂ）では、１つの楕円が１つの段取り条件（当該段取り条件を持つジョブ）を示している。図７（Ｂ）では、色の違いで段取り条件の違いが示されており、ここでは、黒色の楕円が段取り条件Ａ（段取り条件Ａを持つジョブ）を示し、灰色の楕円（斜め線のハッチングを施した楕円）が段取り条件Ｂ（段取り条件Ｂを持つジョブ）を示し、白色の楕円が段取り条件Ｃ（段取り条件Ｃを持つジョブ）を示している。図７（Ｃ）〜図７（Ｅ）も同様である。
【００５５】
次に、選択部６２は、前記段取り条件到着順序行列の先頭から所定番目までの段取り条件に対して検索範囲を設定し、この設定した検索範囲の中から所定の選択ルールで１の段取り条件を選択し、この選択した段取り条件を再配列到着順序行列記憶部７へ出力する。前記検索範囲は、例えば、第１工程ＰＲ１に対応付けられた制約条件に基づく範囲に設定される。より詳しくは、前記検索範囲は、例えば、第１工程ＰＲ１に対応付けられた置き場サイズに基づく範囲に設定される。また例えば、前記検索範囲は、例えば、第１工程ＰＲ１に対応付けられた在庫量に基づく範囲に設定されても良い。前記所定の選択ルールは、段取り替えを低減するために、同一ロットに纏めるための条件である。より具体的には、最初の選択は、段取り条件到着順序行列における検索範囲内で、最も個数の多い段取り条件が選択される。例えば、図７（Ｂ）に示す段取り条件到着順序行列では、置き場サイズ５個に基づく範囲で検索範囲が設定されており、この検索範囲内で最も個数の多い段取り条件（最も個数の多い段取り条件のジョブ）である段取り条件Ａが選択される。なお、図７（Ｂ）に示す段取り条件到着順序行列では、段取り条件Ｃも、段取り条件Ａと同様に、検索範囲内で最も個数の多い段取り条件であるので、段取り条件Ａに代え、段取り条件Ｃが選択されても良い。検索範囲内で最も個数の多い段取り条件が複数である場合には、段取り条件到着順序行列で先頭に近い段取り条件が選択されて良い。そして、このように選択された段取り条件Ａが再配列到着順序行列記憶部７に記憶される。図７（Ｂ）では、「工程」と表記された右側の段取り条件が、再配列到着順序行列記憶部７に記憶された段取り条件である。
【００５６】
次に、到着順序行列更新部６３は、段取り条件が選択される度に、前記段取り条件到着順序行列内の段取り条件の順序を前詰めで更新する。図７（Ｂ）に示す段取り条件到着順序行列では、上述のように、先頭に近い段取り条件Ａが選択されると、その順序が前詰めで更新され、図７（Ｃ）に示す選択後の段取り条件到着順序行列になる。そして、到着順序行列更新部６３は、前記段取り条件到着順序行列の段取り条件が無くなるまで、選択部６２に１の段取り条件を選択させ、この選択した段取り条件を再配列到着順序行列記憶部７に記憶させる。この２回目以降の選択では、直前に選択された段取り条件と同一の段取り条件が検索範囲内から優先的に選択され、直前に選択された段取り条件と同一の段取り条件が検索範囲内に無い場合には、最初の選択の場合と同様に、選択部６２の選択の結果、残っている残余の段取り条件到着順序行列における検索範囲内で、最も個数の多い段取り条件が選択される。図７（Ｂ）に示す段取り条件到着順序行列では、２回目の選択では、図７（Ｃ）に示すように、直前に選択された段取り条件Ａと同一の段取り条件が検索範囲内から優先的に選択され、再配列到着順序行列記憶部７に記憶され、その順序が図７（Ｄ）に示すように前詰めされて更新される。３回目の選択では、直前に選択された段取り条件Ａと同一の段取り条件が検索範囲内に無いので、図７（Ｄ）に示すように、残っている残余の段取り条件到着順序行列における検索範囲内で、最も個数の多い段取り条件Ｃが選択され、再配列到着順序行列記憶部７に記憶され、その順序が前詰めされる。以下同様に選択、記憶および更新が実行され、図７（Ｅ）に示す再配列到着順序行列が生成される。
【００５７】
図６に戻って、次に、生産性演算部８は、再配列到着順序行列作成部６で作成された複数の再配列到着順序行列（本実施形態では前記段取り条件到着順序行列を再配列した行列）それぞれについて、この第１工程ＰＲ１の生産性を、当該再配列到着順序行列、予め定められた第１工程ＰＲ１に対応する段取り替えの段取り時間、および、予め定められた第１工程ＰＲ１に対応するジョブの処理時間に基づいて平均生産性で求め、この求めた第１工程ＰＲ１の生産性（ここでは平均生産性）を生産性記憶部９に第１工程ＰＲ１と対応付けて記憶する。より具体的には、生産性演算部８は、複数の再配列到着順序行列それぞれについて、当該再配列到着順序行列の段取り替えの回数を計数し、この計数した段取り替えの総回数に、工程情報記憶部５に記憶された第１工程ＰＲ１の段取り時間（ｍｉｎ／回）を乗算することで、段取り替えに要する総段取り時間を求め、当該再配列到着順序行列のワーク数を計数し、この計数した総ワーク数に工程情報記憶部５に記憶された第１工程ＰＲ１の処理時間（ｍｉｎ／ワーク）を乗算することで、ワークの処理に要する総処理時間を求め、これら総段取り時間と総処理時間との和を求めることで第１工程の総時間を求め、１カ月の操業時間（ｍｉｎ、例えば１カ月の操業時間を７２０時間とすると４３２００分）に総ワーク数を乗算した乗算結果をこの第１工程の総時間で除算することで、当該再配列到着順序行列の生産性を求める（生産性（ワーク／月）＝（４３２００（分）×総ワーク数）／（第１工程の総時間）、第１工程の総時間＝総段取り時間＋総処理時間）。そして、生産性演算部８は、複数の再配列到着順序行列それぞれについて求めた複数の生産性に対する平均生産性を求め、第１工程ＰＲ１の最終的な生産性とし、これを生産性記憶部９に第１工程ＰＲ１と対応付けて記憶する。なお、操業時間に設備の稼働率が考慮されても良い。例えば、稼働率が８０％である場合、前記乗算結果は、１カ月の操業時間に稼働率および総ワーク数を乗算した結果となる（例えば１カ月の操業時間を７２０時間とすると、４３２００（分）×０．８×（総ワーク数））。
【００５８】
次に、ネック工程特定部１０は、生産工程における全ての工程について処理Ｓ１ないし処理Ｓ３の各処理を実行したか否かを判定する。すなわち、ネック工程特定部１０は、生産工程における全ての工程について各生産性（ここでは各平均生産性）を求めたか否かを判定する（Ｓ４）。この判定の結果、全ての工程について処理Ｓ１ないし処理Ｓ３の各処理を実行していない場合、すなわち、全ての工程について各生産性が求められていない場合（Ｎｏ）には、処理が処理Ｓ１に戻され、一方、前記判定の結果、全ての工程について処理Ｓ１ないし処理Ｓ３の各処理を実行している場合、すなわち、全ての工程について各生産性が求められている場合（Ｙｅｓ）には、次の処理Ｓ５が実行される。
【００５９】
この処理Ｓ５では、ネック工程特定部１０は、生産性演算部８で求められた前記複数の工程それぞれに対応する複数の生産性に基づいて、生産工程におけるネック工程を特定する。より具体的には、ネック工程特定部１０は、例えば、生産工程における複数の工程の中で生産性が所定の閾値以下である工程をネック工程として求める。なお、ネック工程特定部１０は、生産工程における複数の工程の中で生産性が最も低いボトルネック工程を求めても良い。
【００６０】
そして、ネック工程特定部１０は、この求めたネック工程を出力し（Ｓ６）、本処理を終了する。例えば、ネック工程特定部１０は、表示装置にネック工程を表示する。また例えば、ネック工程特定部１０は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェース回路等のインターフェース回路やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）カード等の通信回路等を介して外部の機器へネック工程を出力する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態におけるネック工程特定装置およびこれに実装されたネック工程特定方法は、生産工程における複数の工程それぞれについて、当該工程に対応する到着順序行列に配列されている複数のジョブを、当該工程に対応する制約条件に基づいて、再配列して再配列到着順序行列を作成し、前記複数の工程それぞれについて、当該工程の生産性を、当該工程の再配列到着順序行列、予め定められた当該工程に対応する段取り替え時間、および、予め定められた当該工程に対応するジョブの処理時間に基づいて求め、これら求めた各工程の各生産性に基づいてネック工程を特定する。このように段取り条件を少なくとも含む制約条件を考慮してネック工程を特定するので、上記ネック工程特定装置および該方法は、同一工程でもロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程をより正確に特定できる。
【００６２】
この結果、フレキシブルかつ正確な操業判断に繋げることができる。例えば、１カ月の生産計画ごとにネック工程が変わる可能性を事前に察知でき、真のネック工程の生産性向上に繋がる操業判断や対応を早期に開始することができる。また、誤った投資判断を防止できる。通常、工場全体の生産性向上のための投資は、ＴＯＣ理論に基づき、ネック工程に対して行われるが、ネック工程の特定が誤っていると生産性向上に繋がらない設備投資をする可能性がある。しかしながら、本実施形態では、より正確にネック工程を特定できるので、このような誤った投資判断を防止できる。
【００６３】
また、上記ネック工程特定装置および該方法は、１個の工程について、複数の到着順序、すなわち、複数の到着順序行列を作成し、これら複数の到着順序（到着順序行列）に基づく複数の再配列到着順序行列を作成し、これら複数の再配列到着順序行列の平均生産性を前記生産性として求めている。このように複数の試行（シミュレーション）を行って前記生産性を求めるので、上記ネック工程特定装置および該方法は、より正確に前記生産性を求めることができ、したがって、より正確にネック工程を特定できる。
【００６４】
また、上記ネック工程特定装置および該方法は、ジョブに対応するロットにさらに対応する段取り条件で置き換えることによって、到着順序行列を、複数の段取り条件を配列した段取り条件到着順序行列に変換し、検索範囲の中から所定の選択ルールで１の段取り条件を選択してこの選択順で再配列到着順序行列を作成するので、適切に段取り条件を反映した生産性を求めることができる。
【００６５】
置き場サイズが大きいほど、当該工程で処理されるジョブの選択肢が拡がるから、より多くのジョブを纏めて１つのより大きなロットを形成し易くなるので、段取り替えの回数を低減でき、生産性を向上できる。したがって、検索範囲を当該工程の置き場サイズに基づく範囲に設定する場合では、上記ネック工程特定装置および該方法は、制約条件の一つとして置き場サイズを適切に反映した生産性を求めることができる。特に、検索範囲が置場サイズの値に等しく設定されると、置場サイズを最大限使って処理するジョブが選択されるため、対象工程の最大生産性が想定可能となる。
【００６６】
また、検索範囲を当該工程の在庫量（仕掛かり物の量）に基づく範囲に設定する場合では、上記ネック工程特定装置および該方法は、制約条件の一つとして在庫量を適切に反映した生産性を求めることができる。特に、実際の操業では、陳腐化した在庫や安全在庫等が存在するため、当該工程で実際に使用可能な在庫量が設定されることが好ましい。
【００６７】
なお、上述の実施形態において、前記段取り条件には、複数のロットに共通した段取り条件が含まれても良い。これによれば、ネック工程特定装置Ｍおよび該方法は、ロットが異なっても段取り条件が共通したロットを纏めることで、ロットに応じた段取り替えの回数を低減でき、生産性を向上できる。
【００６８】
また、上述の実施形態では、段取り時間は、１つの工程には１つの時間が設定されていたが、段取り替え前後の品種により異なる時間が設定されても良い。
【００６９】
また、上述の実施形態では、平均生産性が最終的な生産性として用いられたが、例えば中央値等の他の代表値の生産性が最終的な生産性として用いられても良い。
【００７０】
次に、より具体的な数値例を用いた実施例について説明する。
【００７１】
（第１実施例）
図８は、第１実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶されるジョブ情報テーブルを示す図である。図９は、第１実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される制約条件情報テーブルを示す図である。図９（Ａ）は、第１工程の圧延工程ＰＲ−Ａにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ａ１を示し、図９（Ｂ）は、第２工程の熱処理工程ＰＲ−Ｂにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ｂ１を示し、図９（Ｃ）は、これら圧延工程ＰＲ−Ａおよび熱処理工程ＰＲ−Ｂの第２制約条件情報テーブルＳＴ−１を示す。図１０は、第１実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される工程情報テーブルを示す図である。
【００７２】
この第１実施例では、生産工程は、第１工程の圧延工程ＰＲ−Ａと第２工程の熱処理工程ＰＲ−Ｂとから成る。ジョブ情報記憶部１には、ジョブ情報として図８に示すジョブ情報テーブルＪＴ−１が記憶される。すなわち、５個の品種ａ〜ｅそれぞれについて、各ワーク数は、１００個であり、総ワーク数は、１００×５＝５００個である。制約条件情報記憶部４には、制約条件の１つとして、図９（Ａ）に示す第１工程の圧延工程ＰＲ−Ａにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ａ１が記憶され、制約条件の他の１つとして、図９（Ｂ）に示す第２工程の熱処理工程ＰＲ−Ｂにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ｂ１が記憶され、制約条件の他の１つとして、図９（Ｃ）に示す圧延工程ＰＲ−Ａおよび熱処理工程ＰＲ−Ｂの第２制約条件情報テーブルＳＴ−１が記憶される。すなわち、圧延工程ＰＲ−Ａでは、品種ａないし品種ｅそれぞれについて、αロールないしεロールそれぞれの段取り条件が設定され、熱処理工程ＰＲ−Ｂでは、品種ａないし品種ｅそれぞれについて、温度ＴＡ℃ないし温度ＴＥ℃それぞれの段取り条件が設定され、圧延工程ＰＲ−Ａには置き場サイズ３０（ワーク）が設定され、熱処理工程ＰＲ−Ｂには置き場サイズ１０（ワーク）が設定されている。そして、工程情報記憶部５には、工程情報として図１０に示す工程情報テーブルＰＴ−１が記憶される。すなわち、圧延工程ＰＲ−Ａの処理時間は、１００（ｍｉｎ／ワーク）であり、その段取り時間は、１００（ｍｉｎ／回）である。熱処理工程ＰＲ−Ｂの処理時間は、７０（ｍｉｎ／ワーク）であり、その段取り時間は、３００（ｍｉｎ／回）である。
【００７３】
このような数値例の第１実施例について、ネック工程特定装置Ｍは、図６に示す処理Ｓ１ないし処理Ｓ６を実行すると、表１に示す結果が得られる。ここでは、試行回数は、１０回である。すなわち、処理Ｓ１では、１０個の到着順序が生成され、処理Ｓ２では、これら１０個の到着順序に対応する到着順序行列に対し、１０個の再配列到着順序行列が生成され、処理Ｓ３では、これら１０個の再配列到着順序行列に対する１０個の生産性の平均が求められる。
【００７４】
表１から分かるように、圧延工程ＰＲ−Ａの平均生産性は、４０４．６（ワーク／月）であり、熱処理工程ＰＲ−Ｂの平均生産性は、３４７．１（ワーク／月）である。したがって、ボトルネック工程を求めると、熱処理工程ＰＲ−Ｂがボトルネック工程であることが分かる。これは、熱処理工程ＰＲ−Ｂの方が圧延工程ＰＲ−Ａより工程能力（１ワーク当たりの処理時間）は、高いものの、置き場サイズが小さいため、段取替えが起こり易くなっており、さらに１回当たりの段取時間も格段に長い時間がかかってしまうためである。そのため、第１実施例では、工程能力だけでネック工程を特定しようとすると誤った結論を出す（圧延工程ＰＲ−Ａがボトルネック工程と見なされてしまう）可能性がある。
【００７５】
【表１】
0006703836.tif 000002
【００７６】
（第２実施例）
図１１は、第２実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶されるジョブ情報テーブルを示す図である。図１２は、第２実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される制約条件情報テーブルを示す図である。図１２（Ａ）は、第１工程の圧延工程ＰＲ−Ｃにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ｃ２を示し、図１２（Ｂ）は、第２工程の熱処理工程ＰＲ−Ｄにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ｄ２を示し、図１２（Ｃ）は、これら圧延工程ＰＲ−Ｃおよび熱処理工程ＰＲ−Ｄの第２制約条件情報テーブルＳＴ−２を示す。図１３は、第２実施例において、図１に示すネック工程特定装置に記憶される工程情報テーブルを示す図である。
【００７７】
この第２実施例では、生産工程は、第１工程の圧延工程ＰＲ−Ｃと第２工程の熱処理工程ＰＲ−Ｄとから成る。ジョブ情報記憶部１には、ジョブ情報として図１１に示すジョブ情報テーブルＪＴ−２が記憶される。すなわち、品種ａのワーク数は、６０個であり、品種ｂのワーク数は、５０個であり、品種ｃのワーク数は、４０個であり、品種ｄのワーク数は、３０個であり、品種ｅのワーク数は、２０個であり、総ワーク数は、６０＋５０＋４０＋３０＋２０＝２００個である。制約条件情報記憶部４には、制約条件の１つとして、図１２（Ａ）に示す第１工程の圧延工程ＰＲ−Ｃにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ｃ２が記憶され、制約条件の他の１つとして、図１２（Ｂ）に示す第２工程の熱処理工程ＰＲ−Ｄにおける第１制約条件情報テーブルＬＴ−Ｄ２が記憶され、制約条件の他の１つとして、図１２（Ｃ）に示す圧延工程ＰＲ−Ｃおよび熱処理工程ＰＲ−Ｄの第２制約条件情報テーブルＳＴ−２が記憶される。すなわち、圧延工程ＰＲ−Ｃでは、品種ａの段取り条件は、αロールであり、品種ｂおよび品種ｃの各段取り条件は、βロールであり、品種ｄおよび品種ｅの各段取り条件は、δロールである。したがって、複数の品種（ロットの一例）に共通した段取り条件が含まれている。熱処理工程ＰＲ−Ｄでは、品種ａないし品種ｅそれぞれについて、温度ＴＡ℃ないし温度ＴＥ℃それぞれの段取り条件が設定され、圧延工程ＰＲ−Ｃには置き場サイズ１０（ワーク）が設定され、熱処理工程ＰＲ−Ｄには置き場サイズ１０（ワーク）が設定されている。したがって、圧延工程ＰＲ−Ｃの置き場サイズと熱処理工程の置き場サイズは、互いに同値である（検索範囲が同じとなる）。そして、工程情報記憶部５には、工程情報として図１３に示す工程情報テーブルＰＴ−２が記憶される。すなわち、圧延工程ＰＲ−Ｃの処理時間は、８０（ｍｉｎ／ワーク）であり、その段取り時間は、１２０（ｍｉｎ／回）である。熱処理工程ＰＲ−Ｄの処理時間は、７５（ｍｉｎ／ワーク）であり、その段取り時間は、１１５（ｍｉｎ／回）である。
【００７８】
このような数値例の第２実施例について、ネック工程特定装置Ｍは、図６に示す処理Ｓ１ないし処理Ｓ６を実行すると、表２に示す結果が得られる。ここでは、試行回数は、１０回である。
【００７９】
表２から分かるように、圧延工程ＰＲ−Ｃの平均生産性は、４７２．０（ワーク／月）であり、熱処理工程ＰＲ−Ｄの平均生産性は、４４８．８（ワーク／月）である。したがって、ボトルネック工程を求めると、熱処理工程ＰＲ−Ｄがボトルネック工程であることが分かる。処理時間や段取り時間では、圧延工程ＰＲ−Ｃの方が生産能力が低いにもかかわらず、熱処理工程ＰＲ−Ｄがボトルネック工程であると特定されている。これは、圧延工程ＰＲ−Ｃの段取り条件がαロール、βロールおよびδロールの３個であり、熱処理工程ＰＲ−Ｄの段取り条件が温度ＴＡ℃ないし温度ＴＥ℃の５個であり、したがって、圧延工程ＰＲ−Ｃの方が熱処理工程ＰＲ−Ｄより、段取り条件が少ないため、圧延工程ＰＲ−Ａの方が熱処理工程ＰＲ−Ｄより、同じロットに纏められ易いからである。
【００８０】
【表２】
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【００８１】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００８２】
Ｍ  ネック工程特定装置
１  ジョブ情報記憶部
２  到着順序作成部
３  到着順序行列記憶部
４  制約条件情報記憶部
５  工程情報記憶部
６  再配列到着順序行列作成部
７  再配列到着順序行列記憶部
８  生産性演算部
９  生産性記憶部
１０  ネック工程特定部
６１  到着順序行列変換部
６２  選択部
６３  到着順序行列更新部
【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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【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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