(57)【要約】【課題】切替作業に多くの人員を投入することを可能とするスケジューリング方法を提供する。【解決手段】複数の生産設備における生産品目の切替時間を分散させて、切替における作業負荷の集中を避けるようにするためのスケジューリング方法であって、生産設備のスケジュールを記載するタイムテーブルの空領域に未割付の生産品目を割付ける割付過程と、特定の生産設備のタイムテーブルに割付けられた特定の生産品目の切替時間と他の生産設備のタイムテーブルに割付けられた生産品目の切替時間との時間帯における重複状態を検索して評価値を生成する評価過程とを有するようにした切替時間分散型スケジューリング方法。【選択図】  図１
2004164488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生産設備における生産品目の切替時間を分散させて、切替における作業負荷の集中を避けるようにするためのスケジューリング方法であって、
生産設備のスケジュールを記載するタイムテーブルの空領域に未割付の生産品目を割付ける割付過程と、
特定の生産設備のタイムテーブルに割付けられた特定の生産品目の切替時間と他の生産設備のタイムテーブルに割付けられた生産品目の切替時間との時間帯における重複状態を検索して評価値を生成する評価過程と、
を有することを特徴とする切替時間分散型スケジューリング方法。
【請求項２】
請求項１記載の切替時間分散型スケジューリング方法において、複数の未割付の生産品目を特定の生産設備のタイムテーブルに割付けるときの各々における前記評価値に基づいて実際に割付ける生産品目を決定する決定過程を有することを特徴とする切替時間分散型スケジューリング方法。
【請求項３】
請求項１記載の切替時間分散型スケジューリング方法において、複数の未割付の生産品目を複数の生産設備のタイムテーブルに割付ける組合せの各々における前記評価値の総和に基づいて実際に割付ける組合せを決定する決定過程を有することを特徴とする切替時間分散型スケジューリング方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の切替時間分散型スケジューリング方法において、前記評価値は前記切替時間における重複時間の自乗に所定の係数を乗算して得られる値であることを特徴とする切替時間分散型スケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生産設備に対して生産品目を割付けるスケジューリングの技術分野に属する。特に、複数の生産設備における生産品目の切替時間を分散させて、切替における作業負荷の集中を避けるようにするためのスケジューリング方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般的に、生産の着手から完了までのリードタイムを短縮して生産性を高めることが求められている。リードタイムを短縮するためには生産設備の運転速度を高め実生産に必要な時間を短縮することが効果的である。しかし、製品の品質維持等の理由でできないことがある。そのときには、実生産の前後における準備と後片付けの時間、すなわち生産品目の切替時間を短縮することによってリードタイムの短縮を図ることが考えられる。
【０００３】
生産品目を切替える作業において、設備におけるユニットやパーツの部分的な付替え、設定変更が行なわれる。生産設備がグラビア印刷機であれば、印刷版胴、インキユニット、用紙巻取体等の付替え、印刷用紙の経路、乾燥条件等の設定変更が行なわれる。また、生産品目を切替える作業において、生産設備の運転を開始して適正な品質の製品が生産されるように運転条件を調整することが行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの作業の中の前者は、作業に掛ける人員の多少による作業時間への影響が大きい。したがって、単純な付替え作業に対しては人員を多く投入することにより、切替時間を短縮することができる。しかし、作業人員については、切替作業のためだけに増員することは人件費増となり現実的でない。一方、後者の作業を終え、生産設備が順調に運転している実生産のときには、その場から離れ隣接する他の生産設備の切替作業を補助しても問題はない。ところが、従来の生産体制においては、切替作業が同一時間帯に集中することがあるため、切替作業を補助する体制を効率的に運用することができない。このため、効果的に切替時間を短縮することができない。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、切替作業に多くの人員を投入することを可能とするスケジューリング方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、
本発明の請求項１に係るスケジューリング方法は、複数の生産設備における生産品目の切替時間を分散させて、切替における作業負荷の集中を避けるようにするためのスケジューリング方法であって、生産設備のスケジュールを記載するタイムテーブルの空領域に未割付の生産品目を割付ける割付過程と、特定の生産設備のタイムテーブルに割付けられた特定の生産品目の切替時間と他の生産設備のタイムテーブルに割付けられた生産品目の切替時間との時間帯における重複状態を検索して評価値を生成する評価過程とを有するようにしたものである。
【０００７】
本発明によれば、割付過程において生産設備のスケジュールを記載するタイムテーブルの空領域に未割付の生産品目が割付けられ、評価過程において特定の生産設備のタイムテーブルに割付けられた特定の生産品目の切替時間と他の生産設備のタイムテーブルに割付けられた生産品目の切替時間との時間帯における重複状態が検索されて評価値が生成される。すなわち、評価値によって割付に対する重複状態を判定することができ、評価値に基づく適正な割付けが可能となる。したがって、切替作業に多くの人員を投入することを可能とするスケジューリング方法が提供される。
【０００８】
また本発明の請求項２に係るスケジューリング方法は、請求項１に係る切替時間分散型スケジューリング方法において、複数の未割付の生産品目を特定の生産設備のタイムテーブルに割付けるときの各々における前記評価値に基づいて実際に割付ける生産品目を決定する決定過程を有するようにしたものである。本発明によれば、複数の未割付の生産品目の中から最も適合する生産品目が実際にそのタイムテーブルに割付けられる。
【０００９】
また本発明の請求項３に係るスケジューリング方法は、請求項１に係る切替時間分散型スケジューリング方法において、複数の未割付の生産品目を複数の生産設備のタイムテーブルに割付ける組合せの各々における前記評価値の総和に基づいて実際に割付ける組合せを決定する決定過程を有するようにしたものである。本発明によれば、複数の割付ける組合せの中から最も適合する組合せで生産品目がタイムテーブルに割付けられる。
【００１０】
また本発明の請求項４に係るスケジューリング方法は、請求項１〜３のいずれかに係る切替時間分散型スケジューリング方法において、前記評価値は前記切替時間における重複時間の自乗に所定の係数を乗算して得られる値であるようにしたものである。本発明によれば、評価値は重複時間の自乗に比例する値であって、重複時間が長いときには評価値が著しく大きくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。最初に、複数の未割付の生産品目を特定の生産設備のタイムテーブルに割付けるときの各々における評価値に基づいて実際に割付ける生産品目を決定する方法（方法１）について説明する。その後で別の方法（方法２）について説明する。
まず、第１の過程（タイムテーブル生成）として、生産設備に生産品目を割付けるために、生産設備のスケジュールを記載するタイムテーブルを各生産設備ごとに生成する。図１にはタイムテーブルの一例が示されている。図１において、縦方向はタイムテーブルにおける時間方向を示しており、横方向には、生産設備である機械１、機械２、機械３の３つのタイムテーブルが配置されている。
【００１２】
次に、第２の過程（割付け）として、生成したタイムテーブルの空領域に未割付けの生産品目を割付ける。図２には、その割付けの一例が説明図として示されている。すなわち、未割付けの生産品目の集合の中から品目Ａが機械１のタイムテーブルにおける８時から１０時の時間帯に割付けられる。その割付によって品目Ａが抜けた結果、未割付けの生産品目の集合は品目Ｂ、品目Ｃ，品目Ｄとなっている。
【００１３】
次に、第３の過程（評価値生成）として、タイムテーブルに割付けられた生産品目の切替時間に対し、他の生産設備のタイムテーブルにおける同一時間帯を検索し、切替時間の重複状態を抽出する。そして、その重複状態に基づいて評価値を生成する。評価値は、たとえば、切替時間における重複時間の自乗に所定の係数を乗算して得られる値である。この場合、重複時間が長くなると著しく評価値が大きくなる。すなわち、評価値が小さいときにはその割付けが適正であることを示し、大きいときには不適正であることを示す。
【００１４】
図３には、その評価値生成の一例が説明図として示されている。図３において、機械１のタイムテーブルには、品目Ａが８時から１０時に割付けられ、品目Ｂが１０時３０分から１２時１０分に割付けられている。したがって、８時以前は品目Ａの切替時間（準備時間）、１０時から１０時３０分までは品目Ａから品目Ｂへの切替時間、１２時１０分から１２時３０までは品目Ｂの切替時間（片付時間）である。なお、切替時間は準備時間や片付時間を含むものとする。
【００１５】
ここで、図３に示すように、機械２のタイムテーブルの空領域に未割付け生産品目の集合から品目ＩＩＩが割付けられる。タイムテーブルの品目Ｉ、品目ＩＩに続く時間帯が空領域であり、その時間帯に品目ＩＩＩが割付られると、品目ＩＩＩの時間帯の前後の時間帯が切替時間となる。その前後の時間帯における機械１のタイムテーブルが検索される。図３に示す一例では、機械２のタイムテーブルにおける品目ＩＩＩの切替時間は、機械１のタイムテーブルにおける切替時間と重複している。そこで、その抽出された重複状態に基づいて品目ＩＩＩの評価値が生成される。
【００１６】
一例として、品目ＩＩＩが割付けられたときの評価値の生成について説明したが、未割付けの生産品目の集合には、図３に示すように、品目ＩＶも品目Ｖも存在する。そこで、未割付けの生産品目の集合における、評価値が付与されていない生産品目のすべてについて割付けたときの評価値を生成する。図４には、その評価値を生成する過程の一例がフロー図として示されている。その過程について、図４を参照して説明する。
【００１７】
まず、図４のＳ１において、未割付けの生産品目の集合の中に評価値を生成していない（未算出の）生産品目が存在するか否かを判定する。存在しないときには、この過程を終了する。存在するときにはＳ２に進む。
次に、Ｓ２において、未割付けの生産品目の集合の中から１つを抽出する。
次に、Ｓ３において、抽出した生産品目を機械２のタイムテーブルの空領域に割付けたときの評価値を算出する。その後は、Ｓ１に戻って、上述した以降の過程を繰り返す。
【００１８】
以上のようにして、第３の過程（評価値生成）においては、複数またはすべての未割付の生産品目を特定の生産設備のタイムテーブルに割付けるときの各々における評価値が生成される。
次に、第４の過程（割付け決定）において、それらの評価値に基づいて実際に割付ける生産品目を決定する。すなわち、評価値を比較することにより最も適合する生産品目を選択することができるから、その生産品目を実際に割付ける生産品目とする。たとえば、前述した評価値であれば、すなわち切替時間における重複時間の自乗に所定の係数を乗算して得られる値であれば、評価値が小さいほど適合する生産品目である。したがって、未割付けの生産品目の集合の中から最も評価値の小さい生産品目を選択して実際に割付ける生産品目とする。
【００１９】
図５には、その割付け決定の一例が説明図として示されている。図５に示すように、未割付けの生産品目の集合には、品目ＩＩＩ、品目ＩＶ、品目Ｖの３つが存在する。品目ＩＩＩ、品目ＩＶ、品目Ｖの各々を機械２のタイムテーブルにおける空領域、すなわち、品目ＩＩに続く時間帯に割付ける（仮の割付け）。そのときの品目ＩＩＩの評価値は１００、品目ＩＶの評価値は３６、品目Ｖの評価値は１８である。したがって、最も評価値の小さい生産品目である品目Ｖが実際に割付ける生産品目として決定される。
【００２０】
上述の第１〜第４の過程を繰返し適用することによって、すべてのタイムテーブルにおける空領域に実際に割付ける生産品目を決定することができる。この方法では複数の未割付の生産品目の中から最も適合する生産品目が実際にそのタイムテーブルに割付けられる。すなわち、各々の機械のタイムテーブルにおける切替時間の重複が小さくなるようにタイムテーブルが適正化されている。たとえば、図７に示すようなタイムテーブルが得られる。図７に示すように、機械１、機械２、機械３の各々のタイムテーブルにおける切替時間の重複は全く存在しないか最小化される。したがって、切替作業に多くの人員を投入することが可能となる。
【００２１】
次に、上述した方法（方法１）とは、別の方法（方法２）について実施の形態を説明する。この方法（方法２）においては、複数の未割付の生産品目を複数の生産設備のタイムテーブルに割付ける組合せの各々における評価値の総和に基づいて実際に割付ける組合せが決定される。
まず、第１の過程（タイムテーブル生成）として、生産設備に生産品目を割付けるために、生産設備のスケジュールを記載するタイムテーブルを各生産設備ごとに生成する。図６において、縦方向はタイムテーブルにおける時間方向を示しており、横方向には、生産設備である機械１、機械２の２つのタイムテーブルが配置されている。
【００２２】
次に、第２の過程（割付け）として、生成したタイムテーブルの空領域に未割付けの生産品目を割付ける。図６に示すように、機械１、機械２の２つのタイムテーブルの組が複数組生成される。この組の数は、複数またはすべての未割付の生産品目をすべての生産設備、すなわち機械１、機械２のタイムテーブルの空領域に割付ける組合せを示している。
【００２３】
次に、第３の過程（評価値生成）として、タイムテーブルに割付けられた生産品目の切替時間に対し、他の生産設備のタイムテーブルにおける同一時間帯を検索し、切替時間の重複状態を抽出する。そして、その重複状態に基づいて評価値を生成する。図６に示すように、各組合せにおける各生産品目に対して生成した評価値が付与される。評価値は、たとえば、切替時間における重複時間の自乗に所定の係数を乗算して得られる値である。この場合、重複時間が長くなると著しく評価値が大きくなる。すなわち、評価値が小さいときにはその割付けが適正であることを示し、大きいときには不適正であることを示す。
【００２４】
次に、第４の過程（割付け決定）において、それらの評価値に基づいて生産品目を実際に割付ける組合せ決定する。すなわち、複数の未割付の生産品目を複数の生産設備のタイムテーブルに割付ける組合せの各々における評価値の総和に基づいて実際に割付ける組合せを決定する。図６に示すように、各組合せにおける各生産品目に付与された評価値の総和（合計）がその組合わせに付与される。このようにして、複数の割付ける組合せの中から最も適合する組合せが決定され、その組合せにおける生産品目の割付けがタイムテーブルに割付けられる。
【００２５】
この方法では最も適合する組合せが実際にそのタイムテーブルに適用される。すなわち、各々の機械のタイムテーブルにおける切替時間の重複が小さくなるようにタイムテーブルが適正化されている。たとえば、図７に示すようなタイムテーブルが得られる。図７に示すように、機械１、機械２、機械３の各々のタイムテーブルにおける切替時間の重複は全くないか最小化される。したがって、切替作業に多くの人員を投入することが可能となる。
【００２６】
以上、本発明について実施の形態により説明したが、ここで、上述の方法１、方法２を実現するシステムの構成について説明しておく。本発明の切替時間分散型スケジューリング方法は、コンピュータシステムのハードウェアとソフトウェアによって実現することができる。図８はそのシステムの一例を示す説明図である。図８に示すように、サーバ１とクライアント２をネットワーク３で接続した構成である。
【００２７】
サーバ１は、たとえば生産管理システムであって、生産に使用する資材に関する購買／在庫管理、受注した製品の情報（仕様、数量、納期、ロット原価、等）に関する受注管理、等を行なうようなシステムである。すなわち、サーバ１は、受注した製品の生産を行なう期限、生産に使用する機械、生産に必要な所用時間、等の生産予定に関する情報（予定関連データ）が格納された予定関連データベース１１を有する。
クライアント２は、ネットワーク３を介してサーバ１から予定関連データを受取って、前述の切替時間分散型スケジューリング方法を実行し、生産品目の割付けを済ませたタイムテーブルを生成する。
【００２８】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係るスケジューリング方法によれば、切替作業に多くの人員を投入することを可能とするスケジューリング方法が提供される。
また本発明の請求項２に係るスケジューリング方法によれば、複数の未割付の生産品目の中から最も適合する生産品目を実際にそのタイムテーブルに割付けることができる。
また本発明の請求項３に係るスケジューリング方法によれば、複数の割付ける組合せの中から最も適合する組合せで生産品目をタイムテーブルに割付けることができる。
また本発明の請求項４に係るスケジューリング方法によれば、評価値は重複時間の自乗に比例する値であって、重複時間が長いときには評価値が著しく大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】生産設備のスケジュールを記載するタイムテーブルの一例を示す図である。
【図２】タイムテーブルの空領域に未割付けの生産品目を割付ける過程の一例を示す説明図である。
【図３】切替時間の重複状態から評価値を生成する過程の一例を示す説明図である。
【図４】評価値を生成する過程の一例を示すフロー図である。
【図５】割付けを決定する過程の一例を示す説明図である。
【図６】複数の未割付の生産品目を複数の生産設備のタイムテーブルに割付ける組合せの各々における評価値の総和に基づいて実際に割付ける組合せを決定する方法の説明図である。
【図７】本発明の方法を適用して作製されたタイムテーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の切替時間分散型スケジューリング方法を実現するコンピュータシステムの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  サーバ
２  クライアント
３  ネットワーク
１１  予定関連データベース
【図１】
2004164488.tif 000003
【図２】
2004164488.tif 000004
【図３】
2004164488.tif 000005
【図４】
2004164488.tif 000006
【図５】
2004164488.tif 000007
【図６】
2004164488.tif 000008
【図７】
2004164488.tif 000009
【図８】
2004164488.tif 000010