(57)【要約】【課題】複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求める。【解決手段】工程編成データ記憶部１から得られる複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期工程編成データ生成部２と、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める焼鈍し法実行部３と、暫定解の複数のワークステーションに対して、工程編成効率、資源不足数、ワークステーション間移動回数、超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出する工程編成データ評価部４とを備えた。【選択図】  図１
2004206309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、
複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、
複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、
生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データと
を記憶する記憶手段を備えるとともに、
前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成手段と、
創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算手段と、
暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するものであって、前記創発計算手段の創発計算に利用される評価値算出手段と
を備えることを特徴とする工程編成装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶されている入力データは、焼鈍し法温度設定値と、この低温化用の焼鈍し法温度更新係数設定値とをさらに含み、
前記創発計算手段は、
暫定解の複数のワークステーションに対して、作業要素、設備識別名および作業者識別名を関連付けている各ランダム値の一部に代えて、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付ける新たなランダム値を割り当てることにより、新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める処理と、前記評価値算出手段を利用して、前記候補としての暫定解の評価値を算出し、この評価値が前回求めた現在の暫定解の評価値よりも評価の良い値であれば、前記候補を新たな暫定解とする一方、そうでなければ、前記両評価値の各々を、少ないほど評価が良いエネルギー量に見立て、これら両エネルギー量の差分を焼鈍し法温度設定値で除して除算値を求め、この除算値のマイナス値を変数として指数関数で演算することにより確率を求め、この確率に従って、前記候補を新たな暫定解とするかまたは現在の暫定解のままとする処理とを、焼鈍し処理として所定の探索条件を満足するまで繰り返し、
前記探索条件を満足すれば、前記焼鈍し法温度設定値を、これに前記焼鈍し法温度更新係数設定値を乗ずることにより更新しながら、所定の停止条件を満足するまで前記焼鈍し処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項１記載の工程編成装置。
【請求項３】
前記評価値算出手段は、前記工程編成効率を求める場合、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して、前記生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に工程編成効率を求めることを特徴とする請求項１または２記載の工程編成装置。
【請求項４】
前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記作業要素に対して類似する作業要素に同一のランダム値を割り当てることを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項５】
前記創発計算手段は、前記新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める場合、先ず、設備識別名および作業者識別名に対して新たなランダム値を割り当て、続いてランダム値が割り当てられた設備識別名および作業者識別名と整合するように作業要素に対して新たなランダム値を割り当てることを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項６】
出力手段をさらに備え、前記創発計算手段によって複数の最適解を求め、前記出力手段から出力することを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項７】
前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、複数のワークステーションの編成内容を求める場合、前処理として、前記生産するべき複数の品番の生産品に対する品番別に、複数のワークステーションの編成内容を求めて、各ワークステーションに配分された作業要素のグループを前記創発計算で使用する作業要素とすることを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項８】
前記記憶手段に記憶されている入力データ内のワークステーション数で決まる複数のワークステーションおよび前記記憶手段に記憶されている生産品データ内の複数の作業要素は、複数の工程のいずれかに対応付けられ、
前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、作業要素に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に対応付けられた工程と同じ工程が対応付けられたワークステーションに関連付けるランダム値を割り当てる
ことを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項９】
前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればこれを別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項１０】
前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要である作業要素があればこれら設備および作業要素を別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項１１】
前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間が最短のワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればそれ単独で、設備が必要である作業要素があれば設備とともに別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項１２】
前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、作業要素に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に必要な設備があればこれら作業要素および設備に同一のランダム値を割り当てることを特徴とする請求項２記載の工程編成装置。
【請求項１３】
複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、
複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、
複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、
生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データと
を記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータによって実行される工程編成方法であって、
前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成ステップと、
創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算ステップと
を有し、
前記創発計算ステップにおいて、暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するステップが実行される
ことを特徴とする工程編成方法。
【請求項１４】
複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、
複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、
複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、
生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データと
を記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータに対して、
前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成機能と、
創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算機能と、
暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するものであって、前記創発計算機能の創発計算に利用される評価値算出機能と
を付加することを特徴とする工程編成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を解として求める工程編成装置、工程編成方法および工程編成プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工程編成は、工程、設備および作業者が予め配分されたワークステーションに対して、各作業要素を、ワークステーションの負荷を平準化するように配分することにより決定されてきた。
【０００３】
例えば、論文「ラインバランシング  一般概念とモデルの発展」（計測と制御Ｖｏ１３３，Ｎｏ７，ｐｐ５４１−５４６，１９９４）では、混合品種組立ラインのバランシングとして、作業要素をワークステーションに割り付ける時に、各ワークステーションの作業時間が操業時間を超えないという制約を与えた上で、ワークステーションの総数が最小になるように、作業要素をワークステーションに配分する定式化が行われる。
【０００４】
特開平４−２１００３号公報（特許文献１）には、予め設定された各工程の作業時間を超えないように、各作業要素の作業順序及び工程数を決定して各工程に配分する工程編成装置が記載されている。また、各工程の作業時間に対する各要素作業時間を積み上げた総時間の差が最小となるように配分する編成手段が具備される。この工程編成装置によれば、各作業要素の配分は、作業順序の早い作業要素から作業順序の遅い作業要素の順に、第１工程から配分し、第１工程の予め決められた作業時間を超過する場合は、次の工程に配分することにより、最適な工程編成を求めることができるようになっている。
【０００５】
特開２００１−２２２３１１号公報（特許文献２）には、複数の作業設備から作業設備案を作成し、物流付帯設備から物流付帯設備案を作成し、これらの組合せ案に対して最も安価な組合せを生産システムとして出力する生産システム設計装置が記載されている。この生産システム設計装置では、作業設備案を作成する際には、編成効率の高い作業設備案を生成するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−２１００３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２２３１１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
工程、設備および作業者が予め配分されたワークステーションに対して、各作業要素を配分する従来の方法では、ワークステーションに予め配分された工程、設備および作業者がそのワークステーションにとって最適であるかどうかの考慮がされていないため、全体として最適な編成内容を解として得ることは難しい。また、生産ラインがフローショップ型であることが前提とされ、各工程が直列にレイアウトされた状態で作業要素の配分が行われるため、よりフレキシブルに配分すればより良い編成内容を得ることができる場合であっても、そのような編成内容を得ることができない。
【０００８】
上記論文「ラインバランシング  一般概念とモデルの発展」では、ワークステーション数を固定せずに、各ワークステーションの稼動率が１００％を超えないように、且つワークステーション数が最小になるように、作業要素の配分を行っているが、「複数の品種をバッチ生産しているラインにおいて組立て作業の一部をロボットで行う場合、ロボットをどのワークステーションに配置すべきかという問題が生じる。（中略）この問題は所与の条件の下で可能解を求めること自体難しいため、（略）」という課題が指摘されている。
【０００９】
特許文献１の工程編成装置では、作業要素の工程への配分のみが扱われ、生産資源としての作業者や設備の扱いについては、明記されていない。
【００１０】
特許文献２の生産システム設計装置では、編成効率の高い作業設備案から各設備の必要台数を算出することができるが、複数の品番の生産品を生産する場合に適応しない。すなわち、複数の品番の生産品を生産する生産工程においては、その生産数（量）により、各設備の作業時間が変化する。このため、編成効率の高い作業設備案を生成する際には、生産数と品番別の作業要素毎の作業時間（タクトタイム）とを用いて、設備台数も含めた作業設備案を作成する必要があるからである。また、多くの生産工程では、作業者を生産資源として必要としており、この点でも複数の品番の生産品を生産する場合に適応できない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求めることができる工程編成装置、工程編成方法および工程編成プログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明の工程編成装置は、複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データとを記憶する記憶手段を備えるとともに、前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成手段と、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算手段と、暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するものであって、前記創発計算手段の創発計算に利用される評価値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の工程編成装置において、前記記憶手段に記憶されている入力データは、焼鈍し法温度設定値と、この低温化用の焼鈍し法温度更新係数設定値とをさらに含み、前記創発計算手段は、暫定解の複数のワークステーションに対して、作業要素、設備識別名および作業者識別名を関連付けている各ランダム値の一部に代えて、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付ける新たなランダム値を割り当てることにより、新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める処理と、前記評価値算出手段を利用して、前記候補としての暫定解の評価値を算出し、この評価値が前回求めた現在の暫定解の評価値よりも評価の良い値であれば、前記候補を新たな暫定解とする一方、そうでなければ、前記両評価値の各々を、少ないほど評価が良いエネルギー量に見立て、これら両エネルギー量の差分を焼鈍し法温度設定値で除して除算値を求め、この除算値のマイナス値を変数として指数関数で演算することにより確率を求め、この確率に従って、前記候補を新たな暫定解とするかまたは現在の暫定解のままとする処理とを、焼鈍し処理として所定の探索条件を満足するまで繰り返し、前記探索条件を満足すれば、前記焼鈍し法温度設定値を、これに前記焼鈍し法温度更新係数設定値を乗ずることにより更新しながら、所定の停止条件を満足するまで前記焼鈍し処理を繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の工程編成装置において、前記評価値算出手段は、前記工程編成効率を求める場合、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して、前記生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に工程編成効率を求めることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記作業要素に対して類似する作業要素に同一のランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める場合、先ず、設備識別名および作業者識別名に対して新たなランダム値を割り当て、続いてランダム値が割り当てられた設備識別名および作業者識別名と整合するように作業要素に対して新たなランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、出力手段をさらに備え、前記創発計算手段によって複数の最適解を求め、前記出力手段から出力することを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、複数のワークステーションの編成内容を求める場合、前処理として、前記生産するべき複数の品番の生産品に対する品番別に、複数のワークステーションの編成内容を求めて、各ワークステーションに配分された作業要素のグループを前記創発計算で使用する作業要素とすることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記記憶手段に記憶されている入力データ内のワークステーション数で決まる複数のワークステーションおよび前記記憶手段に記憶されている生産品データ内の複数の作業要素は、複数の工程のいずれかに対応付けられ、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、作業要素に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に対応付けられた工程と同じ工程が対応付けられたワークステーションに関連付けるランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればこれを別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要である作業要素があればこれら設備および作業要素を別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間が最短のワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればそれ単独で、設備が必要である作業要素があれば設備とともに別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、作業要素に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に必要な設備があればこれら作業要素および設備に同一のランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データとを記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータによって実行される工程編成方法であって、前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成ステップと、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算ステップとを有し、前記創発計算ステップにおいて、暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するステップが実行されることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４記載の発明の工程編成プログラムは、複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データとを記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータに対して、前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成機能と、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算機能と、暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するものであって、前記創発計算機能の創発計算に利用される評価値算出機能とを付加することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明による第１実施形態の工程編成装置の構成図、図２，図３は各品番の生産品についてのプロジェクトのネットワークを示す図、図４は同工程編成装置の動作フローチャート、図５〜図９は暫定解の例を示す図である。
【００２７】
第１実施形態の工程編成装置は、キーボードおよびマウスなどの入力装置と、ＬＣＤまたはＣＲＴなどの表示装置と、ハードディスクまたはデータサーバなどの記憶装置と、これらの各装置と接続されるコンピュータとを備え、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求めるものである。
【００２８】
具体的には、図１に示すように、上記記憶装置およびコンピュータ内の記憶装置により、工程編成データ記憶部１（記憶手段）が構成され、この工程編成データ記憶部１にアクセス可能なコンピュータの処理機能部として、初期工程編成データ生成部２（初期解生成手段／機能）と、焼鈍し法実行部３（創発計算手段／機能）と、工程編成データ評価部４（評価値算出手段／機能）と、工程編成データ出力部５（出力手段）とが構成される。
【００２９】
工程編成データ記憶部１は、設備データ、作業者データ、生産品データおよび入力データなどを記憶するものである。
【００３０】
設備データは、データテーブルによりなり、以下の（表１）に示すように、複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名（「設備」欄のデータ“Ｓ１”，“Ｓ２”，…）毎に、当該設備識別名の設備の保有台数（「台数」）が対応付けられているとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素（「可能作業」欄のデータ“Ａ”，“Ｃ”，…）が少なくとも１つ対応付けられている。
【００３１】
【表１】
2004206309.tif 000003
【００３２】
作業者データは、データテーブルによりなり、以下の（表２）に示すように、複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名（「作業者」欄のデータ）を含み、これら複数の作業者識別名毎に、当該作業者識別の作業者により実行可能な作業を示す作業要素（「可能作業」欄のデータ）が少なくとも１つ対応付けられている。なお、同表では、作業者が複数の作業要素の作業をこなすことができるようになっている。
【００３３】
【表２】
2004206309.tif 000004
【００３４】
生産品データは、複数（ここでは２つ）のデータテーブルによりなり、以下の（表３），（表４）に示すように、複数の品番｛（表３）では“Ｘ”，（表４）では“Ｙ”｝別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名（「必要設備」欄のデータ）とが対応付けられている。
【００３５】
【表３】
2004206309.tif 000005
【００３６】
【表４】
2004206309.tif 000006
【００３７】
ここで、作業要素は、「ねじ締め」「品質チェック」などの生産品の加工内容を意味する。（表３）の作業要素“Ｂ”は、先行要素“Ａ”が完了してから行われることを意味する。また、（表３）から、図２に示すようないわゆるプロジェクトのネットワークを得ることができ、（表４）から、図３に示すようなプロジェクトのネットワークを得ることができる。
【００３８】
入力データは、データテーブルによりなり、以下の（表５）に示すように、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、また、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数と、焼鈍し法温度設定値と、この低温化用の焼鈍し法温度更新係数設定値と、焼鈍し法計算時間設定値とを含んでいる。
【００３９】
【表５】
2004206309.tif 000007
【００４０】
そして、上記各種データのうち、例えば入力データは、入力装置を介して入力され（図４のＳ１０参照）、工程編成データ記憶部１に記憶される一方、その他のデータは、予め作成され、工程編成データ記憶部１に記憶されている。
【００４１】
図１に戻って、初期工程編成データ生成部２は、工程編成データ記憶部１の入力データから得られる複数の品番を基に、工程編成データ記憶部１の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、工程編成データ記憶部１の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、上記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値（ここではワークステーション数内のランダム値）を割り当て、それらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とするものである（図４のＳ１１，Ｓ１２参照）。
【００４２】
より具体的には、品番“Ｘ”の生産品については、（表３）のデータテーブルから、以下の（表６）に示すように、作業要素と先行要素とが読み出され、それぞれについてランダム値（「ワークステーション」）が割り当てられる。
【００４３】
【表６】
2004206309.tif 000008
【００４４】
同様に、品番“Ｙ”の生産品については、（表４）のデータテーブルから、以下の（表７）に示すように、作業要素と先行要素とが読み出され、それぞれについてランダム値が割り当てられる。なお、（表６），（表７）における「移動の有無」欄のデータは、工程編成データ評価部４によって求められる。
【００４５】
【表７】
2004206309.tif 000009
【００４６】
そして、（表１）のデータテーブルから、以下の（表８）に示すように、設備識別名（「設備」）と保有台数（「台数」）とが読み出され、それぞれの保有台数１台当たりの設備識別名についてランダム値が割り当てられ、（表２）のデータテーブルから、以下の（表９）に示すように、作業者識別名（「作業者」）と作業要素（「可能作業」）とが読み出され、それぞれについてランダム値が割り当てられることにより、（表６）〜（表９）のデータテーブルから成り、図５の編成内容を示す初期解が生成される。ただし、品番“Ｘ”と品番“Ｙ”の作業要素はグループ化され、同一作業要素に対してランダム値が割り当てられている。
【００４７】
【表８】
2004206309.tif 000010
【００４８】
【表９】
2004206309.tif 000011
【００４９】
図５において、例えば、品番“Ｘ”の生産品に必要な作業要素“Ｅ”は、作業時間が９分であり、その生産数が６０台であるので、作業要素“Ｅ”の合計作業時間は、９時間（＝９［分／台］×６０［台］）となる。品番“Ｘ”，“Ｙ”の生産品に必要な作業要素“Ａ”は、作業時間が５分であり、それら生産数が１２０台であるので、作業要素“Ａ”の合計作業時間は、１０時間（＝５［分／台］×１２０［台］）となる。
【００５０】
なお、初期工程編成データ生成部２は、複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出す場合、生産するべき複数の品番の生産品に必要な複数の作業要素に対応する複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出すような構成でもよい。
【００５１】
図１に示す焼鈍し法実行部３は、暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求めるものであり、進化型計算(Evolutionary Computation)および焼鈍し法(Simulated Annealing) などの創発計算(Emaergent Computation) のうち、焼鈍し法によって最適解を求める。なお、この焼鈍し法実行部３の詳細については、次の工程編成データ評価部４の後で説明する。
【００５２】
工程編成データ評価部４は、暫定解の複数のワークステーションに対して、工程編成データ記憶部１の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、工程編成データ記憶部１の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、工程編成データ記憶部１の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、工程編成データ記憶部１の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するものであって、焼鈍し法実行部３の創発計算に利用される。
【００５３】
ここで、上記工程編成効率は、Σ（各ワークステーションの合計作業時間）／｛（最大合計作業時間）×（合計作業時間が零でないワークステーション数）｝の演算式で算出される。例えば、図４の初期解の工程編成効率は、０．６５｛＝（１５＋１６＋２４＋１０＋１３＋１５）／（２４×６）｝となる。
【００５４】
資源不足数は、設備および作業者の不足数を示し、不足であれば“１”、そうでなければ“０”となる。図５の例では、作業者識別名“ＳＧ７”の作業者に対して“ワークステーション６”が割り当てられているが、その作業者は、“ワークステーション６”に割り当てられている作業要素“Ｍ”の作業を実行できないので、“ワークステーション６”に対する資源不足数は、“１”となる。
【００５５】
ワークステーション間移動回数は、ある作業要素のワークステーションに対する先行要素における作業要素のワークステーションの相違数で求められ、「移動の有無」欄に入力される。例えば、（表６）において、作業要素“Ｂ”のワークステーション間移動回数は、先行要素内の作業要素“Ａ”の“ワークステーション１”と同じであるので、“０”となる。作業要素“Ｄ”のワークステーション間移動回数は、先行要素内の作業要素“Ｂ”の“ワークステーション１”と異なる“ワークステーション４”であるので、“１”となる。作業要素“Ｍ”のワークステーション間移動回数は、先行要素内の作業要素“Ｊ”，“Ｋ”，“Ｌ”の“ワークステーション５”，“ワークステーション５”，“ワークステーション３”と異なる“ワークステーション６”であるので、“３”となる。
【００５６】
超過時間は、ワークステーション毎に求められ、操業時間の２０時間に対する当該ワークステーションの合計作業時間の超過分となる。例えば、“ワークステーション３”の合計作業時間が２４時間であるので、その超過時間は“４”となる。
【００５７】
評価値は、工程編成効率、資源不足数、ワークステーション間移動回数および超過時間の重み付き線形和として算出される。例えば、評価値＝１００×（工程編成効率）＋（−１）×（資源不足数）＋（−１）×（超過時間）＋（−１）×（ワークステーション間移動回数）の重み付き線形和を使用したとすれば、図５の初期解の評価値は、３６（＝１００×０．６５−１−４−１４）となる。
【００５８】
ここで、焼鈍し法実行部３について詳述すると、焼鈍し法実行部３は、工程編成データ評価部４を利用して、初期解とした暫定解の評価値Ｃを算出し（図４のＳ１３参照）、この後、焼鈍し法処理に移行する。
【００５９】
すなわち、暫定解の複数のワークステーションに対して、作業要素、設備識別名および作業者識別名を関連付けている各ランダム値の一部に代えて、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付ける新たなランダム値を割り当てることにより、新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める処理と（Ｓ１４）、工程編成データ評価部４を利用して、候補としての暫定解の評価値Ｃ’を算出し（Ｓ１５）、この評価値Ｃ’が前回求めた現在の暫定解の評価値Ｃよりも評価の良い値であれば（Ｓ１６）、候補を新たな暫定解とし（Ｓ１７）、そうでなければ、両評価値の各々を、少ないほど評価が良いエネルギー量に見立て、これら両エネルギー量の差分ΔＣを焼鈍し法温度設定値Ｔで除して除算値を求め、この除算値のマイナス値を変数として指数関数で演算することにより確率を求め、この確率に従って、候補を新たな暫定解とするかまたは現在の暫定解のままとする（Ｓ１８，Ｓ１９）処理とが、所定の探索条件を満足するまで繰り返し実行される。なお、上記各ランダム値の一部は、乱数を用いて選定するようにしてもよく、ワークステーション単位の評価値が最悪値から所定番目の値までの劣悪範囲内に属する各ワークステーションからランダムに選定するようにしてもよい。
【００６０】
そして、探索条件を満足すれば、焼鈍し法温度設定値Ｔを、これに焼鈍し法温度更新係数設定値αを乗ずることにより更新しながら（Ｓ２０）、所定の停止条件を満足するまで上記焼鈍し処理が繰り返される（Ｓ２１）。
【００６１】
工程編成データ出力部５は、焼鈍し法実行部３によって求められた最適解を表示装置に表示出力したり、プリンタなどに印刷出力したり、記憶装置に書込み出力したりするものである。
【００６２】
次に、上記構成の工程編成装置の動作について説明すると、設計者が表示装置に表示された工程編成用の画面を見ながら、入力装置を介して入力データを入力すると（図４のＳ１０）、初期工程編成データ生成部２によって図５の例の編成内容を示す初期解が生成され（Ｓ１１）、その評価値Ｃが工程編成データ評価部４によって算出される（Ｓ１３）。
【００６３】
この後、焼鈍し法実行部３による焼鈍し法処理に移行し、図６〜図９の各例に示すように、暫定解の複数のワークステーションに対して、作業要素、設備識別名および作業者識別名を関連付けている各ランダム値の一部に代えて、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付ける新たなランダム値を割り当てることにより、新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める処理が実行される（Ｓ１４）。
【００６４】
続いて、候補としての暫定解の評価値Ｃ’を算出し（Ｓ１５）、評価値Ｃ’が前回求めた現在の暫定解の評価値Ｃよりも評価の良い値であれば（Ｓ１６でＹＥＳ）、候補を新たな暫定解として記憶し（Ｓ１７）、ステップＳ２０に進む。
【００６５】
一方、評価値Ｃ’が前回求めた現在の暫定解の評価値Ｃよりも評価の良い値でなければ（Ｓ１６でＮＯ）、０≦Ｐ≦１範囲内で乱数値Ｐを生成し（Ｓ１８）、両評価値の各々を、少ないほど評価が良いエネルギー量に見立て、これら両エネルギー量の差分ΔＣを焼鈍し法温度設定値Ｔで除して除算値を求め、この除算値のマイナス値（−ΔＣ／Ｔ）を変数として指数関数｛ｅｘｐ（−ΔＣ／Ｔ）｝で演算することにより確率を求め、この確率に従って、候補を新たな暫定解とするか（Ｓ１９でＹＥＳ）、または現在の暫定解のままとする（Ｓ１９でＮＯ）処理が実行される。図４では、ｅｘｐ（−ΔＣ／Ｔ）の演算値が乱数値Ｐ以下であればステップＳ１７に進み、そうでなければステップＳ２０に進むようになっている。
【００６６】
上記焼鈍し法処理は、所定の探索条件、例えば所定の時間経過するまで、繰り返し実行され、探索条件を満足すれば、焼鈍し法温度設定値Ｔを、これに焼鈍し法温度更新係数設定値αを乗ずることにより更新しながら（Ｓ２０）、所定の停止条件、例えば、資源不足数および超過時間が零となり、焼鈍し法温度設定値Ｔが焼鈍し法計算時間設定値を超えるまで、繰り返し実行される。なお、上記探索条件は、所定の時間に限らず、所定の回数、所定の候補受理ないし棄却回数でもよい。また、上記停止条件は、アニーリングを定めた回数、受理がほとんど起こらなくなった回数、同じ状態が何度も生成される状態になる条件でもよい。
【００６７】
続いて、焼鈍し法実行部３によって求められた最適解の作業要素、設備識別名および作業者識別名などが、工程編成データ出力部５によって出力される。
【００６８】
ここで、上記図６の候補は、図５における初期解の複数のワークステーションに対して、作業要素“Ｅ”，“Ｉ”，“Ｋ”，“Ｌ”、設備識別名“Ｓ２”の設備１台，設備識別名“Ｓ３”の設備２台および作業者識別名“ＳＧ３”を関連付けている各ランダム値に代えて、新たなランダム値を割り当てることにより生成されたものである。そして、図６の候補としての暫定解は、工程編成効率が０．７４｛＝９３／（１８×７）｝、資源不足数が１、超過時間が０、ワークステーション間移動回数が１６であるので、その評価値Ｃ’は５７となる。この評価値Ｃ’は現在の暫定解である初期解の評価値Ｃ（＝３６）よりも良いので、ステップＳ１７に進み、図６の候補が暫定解となる。
【００６９】
図７の候補は図６の暫定解から生成され、工程編成効率が０．８６｛＝９３／（１８×６）｝、資源不足数が４、超過時間が０、ワークステーション間移動回数が１６であるので、その候補の評価値Ｃ’は６６となる。そして評価値Ｃ’は現在の暫定解の評価値Ｃ（＝５７）よりも良いので、ステップＳ１７に進み、図７の候補が暫定解となる。
【００７０】
図８の候補は図７の暫定解から生成され、工程編成効率が０．７３｛＝９３／（１６×８）｝、資源不足数が３、超過時間が０、ワークステーション間移動回数が１９であるので、その候補の評価値Ｃ’は５１となる。そして評価値Ｃ’は現在の暫定解の評価値Ｃ（＝６６）よりも良くないので、ステップＳ１８に進むことになる。そして、ステップＳ１８で、例えば０．２５の乱数値Ｐが生成されたとすれば、ｅｘｐ（−ΔＣ／Ｔ）の演算値が０．８６｛＝ｅｘｐ（−｜５１−６６｜／１００）｝となり、乱数値Ｐ以下とならないので、図８の候補は棄却され、ステップＳ２０に進む。
【００７１】
次に、図９の候補が図７の暫定解から生成され、工程編成効率が０．８６｛＝９３／（１８×６）｝、資源不足数が０、超過時間が０、ワークステーション間移動回数が１５であるので、その候補の評価値Ｃ’は５１となる。そして評価値Ｃ’は現在の暫定解の評価値Ｃ（＝６６）よりも良くないので、ステップＳ１８に進むことになる。そして、ステップＳ１８で、例えば０．９０の乱数値Ｐが生成されたとすれば、ｅｘｐ（−ΔＣ／Ｔ）の演算値が０．８６となり、乱数値Ｐ以下となるので、ステップＳ１７に進み、図９の候補が暫定解となり、局所解に陥ることを防止する。
【００７２】
このように最適解探索を続行し、最終的な暫定解を（準）最適解とする。なお、上記処理において、暫定解の少なくとも評価値Ｃの一番高いものを記憶して残すようにし、最終的な一連の最適解探索処理が終了したとき、それまでに記憶した暫定解の評価値Ｃの一番高いものを（準）最適解とすることもできる。
【００７３】
以上、第１実施形態によれば、作業要素、設備識別名および作業者識別名に対して、複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てて、創発計算で最適化問題を解くことにより、局所解に陥ることなく、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求めることができる。
【００７４】
（第２実施形態）
本発明による第２実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、工程編成データ評価部４が、工程編成効率を求める場合、工程編成データ記憶部１の生産品データ内の作業時間を参照して、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に工程編成効率を求めることを特徴とする。
【００７５】
例えば、図５に示した初期解の場合、品番“Ｘ”の生産品のみを生産する部分を抜き出したものが図１０であり、品番“Ｙ”の生産品のみを生産する部分を抜き出したものが図１１となる。この場合、品番“Ｘ”の工程編成効率は、（表６）に示した作業要素に対するワークステーションの作業時間から求められ、０．４２｛＝（７．５＋２４＋５＋６．５＋７．５）／（２４×５）｝となる。
【００７６】
品番“Ｙ”の工程編成効率も、（表７）に示した作業要素に対するワークステーションの作業時間から求められ、０．５３｛＝７．５＋１６＋５＋６．５＋７．５）／（１６×５）｝となる。
【００７７】
そして、それら品番別の工程編成効率、資源不足数、ワークステーション間移動回数および超過時間の重み付き線形和として、評価値が算出される。
【００７８】
単一品番の生産品をまとめて生産する場合（ロット生産など）や、各品番の生産品の生産量比率が一定ではなく変動する場合は、１品番の生産品だけが工程に流れる時間が長くなったりして変動するが、第２実施形態によれば、品番別に工程編成効率を算出して、各ワークステーションの負荷の平準化を行うので、単一品番の生産品のみを生産する場合でも、編成効率の良い効率的な工程編成を行うことができる。
【００７９】
（第３実施形態）
本発明による第３実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、初期工程編成データ生成部２および焼鈍し法実行部３が、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、作業要素に対して類似する作業要素に同一のランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００８０】
（表３），（表４）に示した品番“Ｘ”，“Ｙ”の生産品の場合、これらに必要な作業要素は、“Ａ”，“Ｂ”，“Ｄ”，“Ｇ”，“Ｋ”，“Ｊ”，“Ｍ”である。ここで、多品種生産品の生産ラインでは、同一作業要素の作業を同じ場所で実行する方が管理が容易となる。つまり、品番“Ｘ”の作業要素“Ａ”と品番“Ｙ”の作業要素“Ａ”は、同じワークステーションでさばく方が工程の管理が容易であるので、品番“Ｘ”の作業要素“Ａ”と品番“Ｙ”の作業要素“Ａ”を常に同じワークステーションに割り当てるようにするのである。
【００８１】
第３実施形態によれば、作業要素が類似する品番の作業要素をグループ化することにより、焼鈍し法実行時の組合せ数が減り、高速に工程編成を行うことができる。また、品番が異なっていても同一のワークステーションで行いたい作業要素がある場合に意図した工程編成を行うことができる。
【００８２】
（第４実施形態）
本発明による第４実施形態の工程編成装置は、第３実施形態において、初期工程編成データ生成部２および焼鈍し法実行部３が、作業要素に対して類似する作業要素に同一のランダム値を割り当てる場合、類似する作業要素で決まる作業時間の合計時間が操業時間を超えなければ、その類似する作業要素に同一のランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００８３】
第４実施形態でも、例えば、品番“Ｘ”の作業要素“Ａ”と品番“Ｙ”の作業要素“Ａ”を常に同じワークステーションに割り当てるようにするのであるが、このような処理は、それらの作業要素の合計作業時間が操業時間の２０時間を超えない場合に実行されるのである。本例の処理は、合計作業時間が１０時間（＝５［分／台］×１２０［台］）となり２０時間を超えないので、実行されることになる。
【００８４】
第４実施形態によれば、内容が類似する作業要素をグループ化する場合、合計作業時間が操業時間を超えることがないように、工程編成を行うことができる。
【００８５】
（第５実施形態）
本発明による第５実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、焼鈍し法実行部３が、新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める場合、先ず、設備識別名および作業者識別名に対して新たなランダム値を割り当て、続いてランダム値が割り当てられた設備識別名および作業者識別名と整合するように作業要素に対して新たなランダム値を割り当てることを特徴とする。
【００８６】
（表６）〜（表９）に示した各作業要素、各設備識別名および各作業者識別名の個々に対するワークステーションの割当てにおいて、先ず、設備識別名および作業者識別名に対して新たなランダム値を割り当て、続いて設備識別名および作業者識別名に対するランダム値（ワークステーション番号）を制約として、作業要素に対して新たなランダム値を割り当てる。例えば、品番“Ｘ”，“Ｙ”の作業要素“Ａ”は、設備識別名“Ｓ１”の設備を必要とするので、作業要素“Ａ”に対しては、設備識別名“Ｓ１”の“ワークステーション１”しか割り当てることができないようにするのである。
【００８７】
第５実施形態によれば、設備および作業者を必要とする作業要素が、設備および作業者が割り付いたワークステーションに割り付くため、工程編成データ評価部４によって求められる資源不足数を零にすることができ、実行可能解を確実に得ることができる。
【００８８】
（第６実施形態）
本発明による第６実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、焼鈍し法実行部３によって複数の最適解を求め、工程編成データ出力部５から出力することを特徴とする。
【００８９】
つまり、複数の準最適解を提案することで、最終的な配置案の選択に柔軟性を持たせるのである。焼鈍し法実行部３によって求められる最終的な解は、初期解と探索に依存しているため、初期解が同じでも例えば探索回数により解が変動する。もちろん初期解が異なっても最終的な解は変動する。第６実施形態では、その性質を利用し、焼鈍し法実行部３において、例えば複数の初期解から複数の最終的な解を得て、工程編成データ出力部５から出力するように構成される。
【００９０】
最適解を１つだけ出力する構成では、レイアウトなどの関係で実行不可能となる場合があるが、第６実施形態によれば、複数案を提示するので、実行可能な案を得られやすくすることができる。
【００９１】
（第７実施形態）
本発明による第７実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、工程編成データ記憶部１に記憶されている入力データのワークステーション数が、生産するべき複数の品番の生産品に対する全作業要素の合計作業時間を操業時間で除して切り上げた値に余裕率を乗じることにより自動的に設定されることを特徴とする。
【００９２】
（表３），（表４）に示した品番“Ｘ”，“Ｙ”の作業時間と（表５）に示した品番別の生産数とから、品番“Ｘ”，“Ｙ”の合計作業時間として９３時間が得られる。そして、合計作業時間の９３時間を操業時間の２０時間で除し、得られた値４．６（＝９３÷２０）を切り上げると５となり、これに例えば１．５の余裕率を乗じれば、７．５（＝５×１．５）が得られる。この７．５を例えば切り上げて得られる値８がワークステーション数として自動的に設定される。
【００９３】
第７実施形態によれば、適切なワークステーション数を自動的に設定することができ、最適な工程編成を行うことができる。
【００９４】
（第８実施形態）
本発明による第８実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、焼鈍し法実行部３が、停止条件を満足しても、超過時間が零にならなければ、ワークステーション数を所定値増分し、再度、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求めることを特徴とする。
【００９５】
設定されたワークステーション数（＝８）で、実行可能な工程編成結果、すなわち資源不足数および超過時間が零となる工程編成結果が得られない場合、そのワークステーション数を所定の値だけ増分して９などの値に変更し、再度、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求めるのである。
【００９６】
第８実施形態によれば、設定されたワークステーション数が適切でない場合でも、最適な工程編成を行うことができる。
【００９７】
（第９実施形態）
図１２，図１３は本発明による第９実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解を求める際の前処理の例を示す図である。
【００９８】
第９実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、初期工程編成データ生成部２および焼鈍し法実行部３が、複数のワークステーションの編成内容を求める場合、前処理として、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番別に、複数のワークステーションの編成内容を求めて、各ワークステーションに配分された作業要素のグループを創発計算で使用する作業要素とすることを特徴とする。
【００９９】
前処理として、品番“Ｘ”の作業要素については、図１２の例に示すように、作業要素（Ａ，Ｂ），（Ｅ），（Ｈ），（Ｄ，Ｇ，Ｌ），（Ｋ，Ｊ），（Ｍ）の６つにグループ化するとともに、品番“Ｙ”の作業要素については、図１３の例に示すように、作業要素（Ａ，Ｂ），（Ｃ，Ｆ），（Ｉ），（Ｄ，Ｇ），（Ｋ，Ｊ），（Ｍ）の６つにグループ化するのである。そして、品番別にグループ化された単位で、ワークステーションに割り付けて工程編成を行う。
【０１００】
第９実施形態によれば、品番別に予め工程編成を行って、各品番別に作業要素をグループ化することで、高速に工程編成を行うことができ、また品番別に編成効率の良い工程編成が得られる。また、ワークステーション間移動回数を少なくすることができる。
【０１０１】
（第１０実施形態）
本発明による第１０実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、以下の（表１０）に示すように、工程編成データ記憶部１に記憶されている入力データ内のワークステーション数で決まる複数のワークステーションおよび工程編成データ記憶部１に記憶されている生産品データ内の複数の作業要素が、複数の工程のいずれかに対応付けられ、初期工程編成データ生成部２および焼鈍し法実行部３が、作業要素に対して、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に対応付けられた工程と同じ工程が対応付けられたワークステーションに関連付けるランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１０２】
【表１０】
2004206309.tif 000012
【０１０３】
つまり、工程に対してワークステーションおよび作業要素を割り当てるのであるが、この場合、作業要素とワークステーションの工程が同じ組合せを見つけ、工程が同じである場合のみ割り当てを許す。例えば、作業要素“Ｆ”には、“工程２”が対応付けられているので、“工程２”が対応付けられた“ワークステーション４”〜“ワークステーション６”のいづれかに関連付けるランダム値が割り当てられることになる。
【０１０４】
第１０実施形態によれば、各ワークステーションと各作業要素が工程に対応付けられることで、各作業要素に割り当て可能なワークステーションの候補数が少なくなり、工程編成を高速に算出することができる。また、全品番の作業要素のワークステーション間の移動の仕方が似通ったものとなり、ワークの流れ方が、品番によって逆行することがなくなる。
【０１０５】
（第１１実施形態）
本発明による第１１実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、初期工程編成データ生成部２および焼鈍し法実行部３が、作業要素に対して、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、当該作業要素に対応付けられた先行要素で示される他の作業要素があれば、この他の作業要素に割り当てられたランダム値で関連付けられるワークステーションと同じか後段のワークステーションに関連付けるランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１０６】
ここでは、先行要素の作業要素に割り当てられたワークステーション番号以上のワークステーション番号に関連付けるランダム値が割り当てられる。例えば、以下の（表１１）の例における作業要素“Ｂ”に対しては、その先行要素が“ワークステーション１”に割り当てられた作業要素“Ａ”であるので、“ワークステーション１”以降のワークステーションに関連付けるランダム値が割り当てられる。
【０１０７】
【表１１】
2004206309.tif 000013
【０１０８】
（表１１）では、“ワークステーション１”に関連付けるランダム値が割り当てられている。同様に、作業要素“Ｇ”に対しては、その先行要素が“ワークステーション３”に割り当てられた作業要素“Ｄ”であるので、“ワークステーション３”以降のワークステーションに関連付けるランダム値が割り当てられる。（表１１）では、“ワークステーション４”に関連付けるランダム値が割り当てられている。
【０１０９】
第１１実施形態によれば、ワークの流れ方が、品番によって逆行することがなくなる。
【０１１０】
（第１２実施形態）
図１４，図１５は本発明による第１２実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【０１１１】
第１２実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、焼鈍し法実行部３が、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、工程編成データ評価部４を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればこれを別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１１２】
図１４の例において、各作業要素のうち、作業要素“Ａ”，“Ｃ”，“Ｅ”，“Ｉ”，“Ｌ”がそれぞれ“Ｓ１”，“Ｓ２”，“Ｓ２”，“Ｓ３”，“Ｓ３”の設備識別名の設備を必要とする。この場合、合計作業時間がより長いワークステーションのうち、例えば“ワークステーション３”に割り当てられた作業要素“Ｅ”，“Ｈ”，“Ｌ”のうち、“Ｅ”，“Ｌ”が設備を必要とし、“Ｈ”が設備を必要としないので、図１５の例に示すように、作業要素“Ｈ”に対して、別のワークステーションに関連付けるようにランダム値が割り当てられる。図１５の例では、“ワークステーション４”に関連付けるランダム値が割り当てられている。
【０１１３】
第１２実施形態によれば、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１１４】
（第１３実施形態）
本発明による第１３実施形態の工程編成装置は、第１２実施形態において、現在の暫定解において合計作業時間が最長のワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればこれを別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１１５】
第１３実施形態によっても、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１１６】
（第１４実施形態）
本発明による第１４実施形態の工程編成装置は、第１２実施形態において、現在の暫定解において合計作業時間が最長のワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素が複数あればこれら全てを別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１１７】
第１４実施形態によっても、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１１８】
（第１５実施形態）
図１６は本発明による第１５実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【０１１９】
第１５実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、焼鈍し法実行部３が、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、工程編成データ評価部４を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要である作業要素があればこれら設備および作業要素を別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１２０】
図１４の例の場合、合計作業時間がより長いワークステーションのうち、例えば“ワークステーション３”に割り当てられた作業要素“Ｅ”，“Ｈ”，“Ｌ”のうち、“Ｅ”，“Ｌ”が設備を必要とし、“Ｈ”が設備を必要としないので、少なくともいずれかの設備が必要である作業要素およびその設備の設備識別名に対して、別のワークステーションに関連付けるようにランダム値が割り当てられる。図１６の例では、作業要素“Ｅ”および設備識別名“Ｓ２”に対して、“ワークステーション４”に関連付けるランダム値が割り当てられている。
【０１２１】
第１５実施形態によれば、負荷バランスのとれた暫定解が得られ、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１２２】
（第１６実施形態）
本発明による第１６実施形態の工程編成装置は、第１５実施形態において、現在の暫定解において合計作業時間が最長のワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要である作業要素があればこれら設備および作業要素を別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１２３】
第１６実施形態によっても、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１２４】
（第１７実施形態）
本発明による第１７実施形態の工程編成装置は、第１５実施形態において、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要である作業要素が複数あればこれら複数の設備および作業要素の全てを別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１２５】
図１４の例の場合、作業要素“Ｌ”および設備識別名“Ｓ３”と作業要素“Ｅ”および設備識別名“Ｓ２”とに対しても、別のワークステーションに関連付けるようにランダム値が割り当てられる。
【０１２６】
第１７実施形態によっても、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１２７】
（第１８実施形態）
図１７，図１８は本発明による第１８実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【０１２８】
第１８実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、焼鈍し法実行部３が、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、工程編成データ評価部４を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間が最短のワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればそれ単独で、設備が必要である作業要素があれば設備とともに別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１２９】
図１７の例において、各作業要素のうち、作業要素“Ａ”，“Ｃ”，“Ｅ”，“Ｉ”，“Ｌ”がそれぞれ“Ｓ１”，“Ｓ２”，“Ｓ２”，“Ｓ３”，“Ｓ３”の設備識別名の設備を必要とする。この場合、合計作業時間が最短の“ワークステーション５”に割り当てられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればそれ単独で、設備が必要である作業要素があれば設備とともに別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てることになる。図１７の例では、作業要素“Ｊ”のみであり、設備が必要でないので、図１８の例に示すように、それ単独で別の“ワークステーション１”に関連付けるランダム値が割り当てられる。
【０１３０】
第１８実施形態によれば、ワークステーション数を減らすことができるので、稼動率の高い実行可能解を得ることができるようになる。また、負荷バランスのとれた解となり、より早い計算時間で解を得ることができる。
【０１３１】
（第１９実施形態）
本発明による第１９実施形態の工程編成装置は、第１実施形態において、初期工程編成データ生成部２および焼鈍し法実行部３が、作業要素に対して、ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に必要な設備があればこれら作業要素および設備に同一のランダム値を割り当てることを特徴とする。
【０１３２】
つまり、設備を必要とする作業要素とその設備を一つのグループとして扱うのである。例えば、以下の（表１２）に示すような設備識別名（設備）と作業要素（可能作業）の各組合せをそれぞれ一つのグループ作業要素とみなして初期工程編成を行い、次いでグループ作業要素単位で、焼鈍し法実行部３を実行させるのである。
【０１３３】
【表１２】
2004206309.tif 000014
【０１３４】
第１９実施形態によれば、グループ化することにより、高速に工程編成を行うことができ、またワークステーション割当領域において作業要素が必要とする設備の不足がない解を生成できる。
【０１３５】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明の工程編成装置は、複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データとを記憶する記憶手段を備えるとともに、前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成手段と、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算手段と、暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するものであって、前記創発計算手段の創発計算に利用される評価値算出手段とを備えるので、作業要素、設備識別名および作業者識別名に対して、複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てて、創発計算で最適化問題を解くことにより、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求めることができる。
【０１３６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の工程編成装置において、前記記憶手段に記憶されている入力データは、焼鈍し法温度設定値と、この低温化用の焼鈍し法温度更新係数設定値とをさらに含み、前記創発計算手段は、暫定解の複数のワークステーションに対して、作業要素、設備識別名および作業者識別名を関連付けている各ランダム値の一部に代えて、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付ける新たなランダム値を割り当てることにより、新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める処理と、前記評価値算出手段を利用して、前記候補としての暫定解の評価値を算出し、この評価値が前回求めた現在の暫定解の評価値よりも評価の良い値であれば、前記候補を新たな暫定解とする一方、そうでなければ、前記両評価値の各々を、少ないほど評価が良いエネルギー量に見立て、これら両エネルギー量の差分を焼鈍し法温度設定値で除して除算値を求め、この除算値のマイナス値を変数として指数関数で演算することにより確率を求め、この確率に従って、前記候補を新たな暫定解とするかまたは現在の暫定解のままとする処理とを、焼鈍し処理として所定の探索条件を満足するまで繰り返し、前記探索条件を満足すれば、前記焼鈍し法温度設定値を、これに前記焼鈍し法温度更新係数設定値を乗ずることにより更新しながら、所定の停止条件を満足するまで前記焼鈍し処理を繰り返すので、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求めることができる。
【０１３７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の工程編成装置において、前記評価値算出手段は、前記工程編成効率を求める場合、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して、前記生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に工程編成効率を求めるので、品番別に工程編成効率が求められ、各ワークステーションの負荷の平準化が行われるから、単一品番の生産品のみを生産する場合でも、編成効率の良い効率的な工程編成を行うことができる。
【０１３８】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記作業要素に対して類似する作業要素に同一のランダム値を割り当てるので、作業要素が類似する品番の作業要素をグループ化することにより、創発計算時の組合せ数が減り、高速に工程編成を行うことができる。また、品番が異なっていても同一のワークステーションで行いたい作業要素がある場合に意図した工程編成を行うことができる。
【０１３９】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記新たな暫定解の候補として複数のワークステーションの編成内容を求める場合、先ず、設備識別名および作業者識別名に対して新たなランダム値を割り当て、続いてランダム値が割り当てられた設備識別名および作業者識別名と整合するように作業要素に対して新たなランダム値を割り当てるので、設備および作業者を必要とする作業要素が、設備および作業者が割り付いたワークステーションに割り付くため、評価値算出手段によって求められる資源不足数を零にすることができ、実行可能解を確実に得ることができる。
【０１４０】
請求項６記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、出力手段をさらに備え、前記創発計算手段によって複数の最適解を求め、前記出力手段から出力するので、複数案を提示することにより、実行可能な案を得られやすくすることができる。
【０１４１】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、複数のワークステーションの編成内容を求める場合、前処理として、前記生産するべき複数の品番の生産品に対する品番別に、複数のワークステーションの編成内容を求めて、各ワークステーションに配分された作業要素のグループを前記創発計算で使用する作業要素とするので、高速に工程編成を行うことができ、また品番別に編成効率の良い工程編成が得られる。また、ワークステーション間移動回数を少なくすることができる。
【０１４２】
請求項８記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記記憶手段に記憶されている入力データ内のワークステーション数で決まる複数のワークステーションおよび前記記憶手段に記憶されている生産品データ内の複数の作業要素は、複数の工程のいずれかに対応付けられ、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、作業要素に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に対応付けられた工程と同じ工程が対応付けられたワークステーションに関連付けるランダム値を割り当てるので、各作業要素に割り当て可能なワークステーションの候補数が少なくなり、工程編成を高速に算出することができる。また、全品番の作業要素のワークステーション間の移動の仕方が似通ったものとなり、ワークの流れ方が、品番によって逆行することがなくなる。
【０１４３】
請求項９記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればこれを別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てるので、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１４４】
請求項１０記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間がより長いワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要である作業要素があればこれら設備および作業要素を別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てるので、負荷バランスのとれた暫定解が得られ、編成効率の高い実行可能解を得ることができるようになる。
【０１４５】
請求項１１記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記創発計算手段は、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、前記評価値算出手段を利用して現在の暫定解の評価値を算出する際に資源不足数が零であったとき、現在の暫定解において合計作業時間が最短のワークステーションに関連付けられた作業要素のうち、設備が必要でない作業要素があればそれ単独で、設備が必要である作業要素があれば設備とともに別のワークステーションに関連付けるようにランダム値を割り当てるので、ワークステーション数を減らすことができ、稼動率の高い実行可能解を得ることができるようになる。また、負荷バランスのとれた解となり、より早い計算時間で解を得ることができる。
【０１４６】
請求項１２記載の発明は、請求項２記載の工程編成装置において、前記初期解生成手段および前記創発計算手段は、作業要素に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当てる場合、その作業要素に必要な設備があればこれら作業要素および設備に同一のランダム値を割り当てるので、高速に工程編成を行うことができ、またワークステーション割当領域において作業要素が必要とする設備の不足がない解を生成できる。
【０１４７】
請求項１３記載の発明は、複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データとを記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータによって実行される工程編成方法であって、前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成ステップと、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算ステップとを有し、前記創発計算ステップにおいて、暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するステップが実行されるので、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求めることができる。
【０１４８】
請求項１４記載の発明の工程編成プログラムは、複数種類の設備をそれぞれ示す複数の設備識別名毎に、当該設備識別名の設備の保有台数が対応付けられるとともに、当該設備識別名の設備により実行可能な作業を示す作業要素が少なくとも１つ対応付けられた設備データと、複数人の作業者をそれぞれ示す複数の作業者識別名を含む作業者データと、複数の品番別に、当該品番の生産品を１台生産するために必要な複数の作業をそれぞれ示す複数の作業要素毎に、当該作業要素に対して少なくとも１つの他の作業要素が先行関係にあればそれを示す先行要素と、当該作業要素の作業に必要な作業時間と、当該作業要素の作業に作業者が必要であればその作業者数と、当該作業要素の作業に設備が必要であればその設備識別名とが対応付けられた生産品データと、生産するべき複数の品番の生産品に対する品番毎に、当該品番の生産品の生産数が対応付けられ、それら複数の品番の生産品に対する操業時間と、ワークステーション数とを含む入力データとを記憶する記憶手段にアクセス可能なコンピュータに対して、前記記憶手段の入力データから得られる複数の品番を基に、前記記憶手段の生産品データから該当する各品番の複数の作業要素を読み出すとともに、前記記憶手段の設備データおよび作業者データからそれぞれ複数の設備識別名および複数の作業者識別名を読み出し、これら複数の作業要素、複数の設備識別名および複数の作業者識別名の個々に対して、前記ワークステーション数で決まる複数のワークステーションのいずれかに関連付けるランダム値を割り当て、これらランダム値で関連付けられる作業要素、設備識別名および作業者識別名により複数のワークステーションの編成内容を求めて暫定解の初期解とする初期解生成機能と、創発計算によって暫定解から新たな暫定解を生成しながら最適解を求める創発計算機能と、暫定解の複数のワークステーションに対して、前記記憶手段の生産品データ内の作業時間を参照して工程編成効率を求め、前記記憶手段の少なくとも生産品データ内の作業要素に対する設備識別名を参照して資源不足数を求め、前記記憶手段の生産品データ内の先行要素からワークステーション間移動回数を求め、前記記憶手段の入力データ内の操業時間に対する各ワークステーションの超過時間を求め、これらを重み付けした演算により評価値を算出するものであって、前記創発計算機能の創発計算に利用される評価値算出機能とを付加するので、複数の品番の生産品を生産するための複数のワークステーションの編成内容を（準）最適解として求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施形態の工程編成装置の構成図である。
【図２】各品番の生産品についてのプロジェクトのネットワークを示す図である。
【図３】各品番の生産品についてのプロジェクトのネットワークを示す図である。
【図４】同工程編成装置の動作フローチャートである。
【図５】暫定解の例を示す図である。
【図６】暫定解の例を示す図である。
【図７】暫定解の例を示す図である。
【図８】暫定解の例を示す図である。
【図９】暫定解の例を示す図である。
【図１０】本発明による第２実施形態の工程編成装置による工程編成効率の算出の説明図である。
【図１１】同工程編成効率の算出の説明図である。
【図１２】本発明による第９実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解を求める際の前処理の例を示す図である。
【図１３】同前処理の例を示す図である。
【図１４】本発明による第１２実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【図１５】同工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【図１６】本発明による第１５実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【図１７】本発明による第１８実施形態の工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【図１８】同工程編成装置にて生成される暫定解の例を示す図である。
【符号の説明】
１  工程編成データ記憶部
２  初期工程編成データ生成部
３  焼鈍し法実行部
４  工程編成データ評価部
５  工程編成データ出力部
【図１】
2004206309.tif 000015
【図２】
2004206309.tif 000016
【図３】
2004206309.tif 000017
【図４】
2004206309.tif 000018
【図５】
2004206309.tif 000019
【図６】
2004206309.tif 000020
【図７】
2004206309.tif 000021
【図８】
2004206309.tif 000022
【図９】
2004206309.tif 000023
【図１０】
2004206309.tif 000024
【図１１】
2004206309.tif 000025
【図１２】
2004206309.tif 000026
【図１３】
2004206309.tif 000027
【図１４】
2004206309.tif 000028
【図１５】
2004206309.tif 000029
【図１６】
2004206309.tif 000030
【図１７】
2004206309.tif 000031
【図１８】
2004206309.tif 000032