(57)【要約】【課題】ボトルネック工程を含む複数の工程群からなる複数のロットの工程管理を、簡易にしかも容易に行うことのできる工程管理方法を提供する。【解決手段】複数のロットにおいてボトルネック工程を最も早く実行可能なロットから順にボトルネック工程の実行タイミングを決定し、この実行タイミングを基準として各ロットの工程を割り付ける第１の工程割付手段と、各工程が割り付けられたボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間が所定時間より長いとき、前工程の実行タイミングの遅いロットから順にその実行待ち時間を所定時間にして各前工程を再割り付けする第２の工程割付手段と、各工程割付手段にて割り付けられた各工程の空き時間に、各ロットの割り付けが完了していない工程を所定の優先順位に従って割り付ける第３の工程割付手段とを具備する。【選択図】      図１
2005004536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトルネック工程とその前工程とをそれぞれ含む複数のロットにおける上記各工程の実行計画を作成する工程管理方法であって、
前記複数のロットにおいて前記ボトルネック工程を最も早く実行可能なロットから順に各ロットにおける前記ボトルネック工程の実行タイミングを決定すると共に、このボトルネック工程の実行タイミングを基準として各ロットにおける前工程の実行タイミングを割り付ける第１の工程割付手段と、
各工程の実行タイミングが割り付けられた前記各ロットにおけるボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間が所定時間より長いとき、前工程の実行タイミングの遅いロットから順にその実行待ち時間を上記所定時間にして各前工程の実行タイミングを再割り付けする第２の工程割付手段と、
上記各工程割付手段にて実行タイミングが割り付けられた各工程の空き時間に、前記各ロットの割り付けが完了していない工程を所定の優先順位に従って割り付ける第３の工程割付手段と
を具備したことを特徴とする工程管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の工程管理方法において、
更に前記ロットが前記ボトルネック工程を含まないサブロットを有するとき、前記第２の工程割付手段により割り付けされた実行タイミングが最も遅い工程を含むロットから順に上記サブロットの工程を含む前記各ロットの前工程の実行タイミングをその後側の工程から順に再割り付けする第４の工程割付手段
を備えることを特徴とする工程管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボトルネック工程を含む複数の工程群からなる複数のロットの工程割付を行うのに好適な工程管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の工程群からなる例えば製品製造プロセスにおいては、種々の工程管理方法が適用され、生産効率を向上させることが行われている。例えば、各工程群におけるボトルネックとなる工程に関する情報に基づいて求められた利益速度（利益／単位時間）を表すデータを、工程群毎に設置された情報端末からネットワークを介して収集し、これら各工程群の利益速度を表すデータを用いて前記製造プロセス全体の利益が最大となる複数の工程群の最適な組み合わせを求めると共に、該複数の工程群の最適な組み合わせに関する情報を、ネットワークを介して、工程群毎に設置された情報端末に提供することによって複数の工程群からなる製造プロセスの最適化を図る工程管理システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この工程管理システムは、利益速度が最大になるよう各工程群の利益速度をそれぞれリアルタイムで計測して、そのデータをネットワークを介して収集すると共に、製造プロセス全体の利益を最大とする複数の工程群の組み合わせを求めて、その結果を各工程群にフィードバックするものである。このようにすることによって、各工程群で使用する製造設備に能力差がある場合であっても、常に製造プロセス全体の最適化を行うことができ、製造原価の低減を図ることを可能としている。
【０００４】
一般的には、複数の工程群からなる製造工場の製品ロットにおいて、工程群の中にボトルネック工程がある場合、工程管理を適切に行わないと仕掛在庫の増加や、前工程からの供給不足による生産効率の悪化等の問題が生じる。このような生産効率の低下を防ぐ目的で、上述した工程管理システムとは別に、複数の工程群からなるロットの工程管理を最適化する手法として例えばイスラエルの物理学者エリヤフ・ゴールドラット博士により開発・提唱されたドラム・バッファ・ロープ（ＤＢＲ）手法が知られている。このＤＢＲ手法によれば、ボトルネック工程による生産低下を抑えつつ、仕掛り在庫の増大を防止すると共に、製品ロットのリードタイムを短くすることが可能である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−３６２９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した工程管理方法にあっては、利益速度を求めるため各工程群の利益速度をそれぞれリアルタイムで計測して、そのデータをネットワークで収集すると共に、製造プロセス全体の利益を最大とする複数の工程群の組み合わせを求めて、その結果を各工程群にフィードバックするため、工程数の増加により工程管理システムが複雑かつ膨大な規模になるという問題がある。また、ロットの工程の増減に伴って、その都度、工程群毎に設置された端末装置およびこの端末装置に接続されるネットワークの接続変更等が必要であり、工程変更に柔軟に対応することができないという問題もあった。
【０００７】
また、ＤＢＲ手法によれば、複数の工程群からなるロットの工程管理を最適化することが可能である反面、各工程の割り付けは専ら人手によっているため、工程を割り付ける担当者の経験と勘に頼っているのが実情である。
そこで、本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、その目的は、ボトルネック工程を含む複数の工程群からなる複数のロットの工程管理を、簡易にしかも容易に行うことのできる工程管理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る工程管理方法は、ボトルネック工程とその前工程とをそれぞれ含む複数のロットにおける各工程の実行計画を作成する工程管理方法であって、
前記複数のロットにおいて前記ボトルネック工程を最も早く実行可能なロットから順に各ロットにおける前記ボトルネック工程の実行タイミングを決定すると共に、このボトルネック工程の実行タイミングを基準として各ロットにおける前工程の実行タイミングを割り付ける第１の工程割付手段と、
各工程の実行タイミングが割り付けられた前記各ロットにおけるボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間が所定時間より長いとき、前工程の実行タイミングの遅いロットから順にその実行待ち時間を上記所定時間にして各前工程の実行タイミングを再割り付けする第２の工程割付手段と、
上記各工程割付手段にて実行タイミングが割り付けられた各工程の空き時間に、前記各ロットの割り付けが完了していない工程を所定の優先順位に従って割り付ける第３の工程割付手段とを具備したことを特徴としている。
【０００９】
更に前記ロットが前記ボトルネック工程を含まないサブロットを有するとき、前記第２の工程割付手段により割り付けされた実行タイミングが最も遅い工程を含むロットから順に上記サブロットの工程を含む前記各ロットの前工程の実行タイミングをその後側の工程から順に再割り付けする第４の工程割付手段
を備えることを特徴としている。
【００１０】
したがって本発明によれば、ボトルネック工程を含む複数の工程群からなる複数のロットの工程管理を最適化しつつ、各工程群の割り付けを簡易にしかも容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る工程管理方法に関し、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る工程管理方法が特徴とするところは、ボトルネック工程とその前工程とをそれぞれ含む複数のロットにおける上記各工程の実行計画を作成する工程管理方法であって、ボトルネック工程を最も早く実行可能なロットから順に各ロットにおけるボトルネック工程の実行タイミングを決定し、このボトルネック工程の実行タイミングを基準として各ロットにおける前記工程の実行タイミングを割り付けた後、各工程の実行タイミングが割り付けられた各ロットにおけるボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間が所定時間より長いとき、前工程の実行タイミングの遅いロットから順にその実行待ち時間を上記所定時間にして各前工程の実行タイミングを再割り付けする第２工程割り付け手段を備える点、および上記各工程割り付け手段にて実行タイミングが割り付けられた各工程の空き時間に、前記各ロットの割り付けが完了していない工程を所定の優先順位に従って割り付ける第３の工程割り付け手段を備える点にある。
【００１２】
このような特徴を備えた本発明に係る工程管理方法は、特に図示しない例えばパソコン上で動作するソフトウエアとして実現される。
具体的には例えば、図２に示すようにボトルネット工程を含む複数の工程群からなる複数のロットに本発明に係る工程管理方法を適用する場合を例示して説明する。図２に示す工程は、基本的に１ロットについて工程［１］から工程［４］の４工程から構成され、このうち工程［３］がボトルネック工程であるものとする。そして、ロット［１］およびロット［２］は、工程［１］から工程［４］の４工程を順次実行するものとする。
【００１３】
尚、この図において各工程の下に示す括弧内の数値は、それぞれの工程の所要日数を示す値である。
ロット［３］は、二つのロット（ロット３ａおよびサブロット３ｂ）とからなり、ロット［３ａ］は、工程［１］から工程［４］の４工程を順次実行する一方、サブロット［３ｂ］は、ボトルネック工程（工程３）がない。そして、ロット［３］には、ロット［３ａ］とサブロット［３ｂ］によってそれぞれ製造された半完成品を組み合わせる工程［４］を実行するものとする。
【００１４】
またロット［４］は、ボトルネック工程（工程３）を含まず、工程［１］、工程［２］および工程［４］を順次実行するものとする。ちなみにボトルネック工程（工程３）の直前の工程（工程２）との間には、ＤＢＲ手法による所定のバッファ期間が設けられているものとする。例えば図２においては、各工程のバッファ期間を１日としている。
【００１５】
そして、上述したようにボトルネック工程を含む複数の工程群からなる複数のロットがある場合、本発明に係る工程管理方法によれば、該工程管理方法のプログラムを実行するコンピュータ（図示せず）は、図１のフローチャートに図示するように各ロットにおいてボトルネック工程を最も早く実行可能なロットを決定する（ステップＳ１）。これは、図３に示すようにボトルネック工程を含むロット（ロット１，２，３ａ）の各工程を例えば横軸に時間軸をとって横並びに並べたとき、最も早くボトルネック工程を実行する工程を見つけ出して決定するものである。図３の場合においては、ロット［２］が最も早くボトルネック工程に着手できることになる。そして前述したように前記コンピュータは、ステップＳ１で、図４に示すようにボトルネック工程（工程３）の実行タイミングを決定する。ここでは、ボトルネック工程を最も早く着手するロット［２］の実行タイミングを決定した後、ロット［１］、ロット［３ａ］の順に実行順を割り付けている。
【００１６】
そして、最も早くボトルネック工程（工程３）を実行するロット［２］の前工程（工程１，２）の実行タイミングの割り付けがなされる。この場合、ロット［２］の前工程（図４の場合、工程１および工程２）の所要日数が３日であるので、ロット［２］のボトルネック工程（工程３）の実施日は、４日目からとなる。次いで前記コンピュータは、ボトルネック工程（工程３）の実行ロットの順番毎に各ロットの工程の実行タイミングを割り付ける（ステップＳ２：第１の工程割付手段）。具体的には図４に示すように、各工程の実行順序は、最初にボトルネック工程を実行するロット［２］が最初になるように割り付け、以降、ボトルネック工程を実行するロット順にロット［１］、ロット［３ａ］、ロット［３ｂ］の割り付けがなされる。
【００１７】
ちなみにステップＳ１およびステップＳ２からなる第１の工程割付手段にあっては、ボトルネック工程を含まない工程（図２において、ロット４）の割り付けは行わない。
このようにして、各工程の割り付けがなされた後、前記コンピュータは、ボトルネック工程（工程３）の直前の工程（図４の場合は、工程２）の実行待ち時間が、所定時間を超えていないかどうかを判定する（ステップＳ３）。このステップＳ３における所定時間は、前述したようにＤＢＲ手法により定義されるボトルネック工程と、その前工程との間に設けるバッファ期間に相当するものである。具体的には、図４に示すように、ボトルネック工程（工程３）の前工程（工程２）との実行待ち時間は、ロット［２］が０日、ロット［１］が１日、ロット［３ａ］が２日である。つまり、ロット［３ａ］の実行待ち時間が、前述したバッファ期間の１日を上回っていることになる。
【００１８】
尚、ステップＳ３で、ボトルネック工程（工程３）の直前の工程の実行待ち時間が、所定時間を超えているロットがある場合（図４の場合は、ロット３ａ）、このロットの実行待ち時間が、所定時間（この場合は、１日）になるようにロット３ａの工程［２］の実施タイミングを図５に示すように１日後ろへずらす（ステップＳ５）。この際、工程［２］の前工程（工程１）は、工程［２］の直前で完了することが望ましいので、工程［１］もあわせて実施タイミングを１日後ろへずらす（ステップＳ４）。
【００１９】
ちなみに、図５おいてロット［３ａ］のボトルネック工程（工程３）の後、該ロット［３ａ］と組み合わせて実行されるロット［３ｂ］にあっては、同様に工程［４］の直前に、その前工程（工程１，２）が実行されることが望ましく、それ故、ステップＳ４でロット［３ｂ］の工程［１］および工程［２］をそれぞれ１日だけ遅らせて再割り付けしている。
【００２０】
尚、ステップＳ４で行われるボトルネック工程の再割り付けは、ボトルネック工程の前工程の実行タイミングが遅いロットから順に、その実行待ち時間を所定時間以下になるように再割り付けがなされるようになっている。例えば図６（ａ）に示すようにロット［Ｘ］、ロット［Ｙ］およびロット［Ｚ］の３ロットがボトルネック工程を含む工程１乃至３の工程を割り付ける場合を想定すると、ボトルネック工程（工程３）の前工程（工程２）の実行待ち時間が、ロット［Ｙ］が６日から７日の２日間、ロット［Ｚ］が０日である。この場合、ボトルネック工程（工程３）の前工程に設ける所定時間（バッファ時間）を１日とすれば、上述したステップＳ４において、ボトルネック工程を実行するタイミングが一番遅いロット［Ｚ］の実行待ち時間が０日であり、所定時間（バッファ時間）の１日より短いため、それ以前に実行されるロット［Ｙ］の工程［２］の再割り付けを行わない。
【００２１】
ところが、ステップＳ４でボトルネック工程の実行順に該ボトルネック工程の前工程の実行待ち時間を調整すると不都合が生じる。例えば、図６（ａ）に示されたロット［Ｙ］の工程［２］の実行待ち時間を、所定時間（バッファ時間）の１日になるように工程の再割り付けを行うと、図６（ｂ）に示すように、ロット［Ｙ］の工程［１］および工程［２］の実行タイミングをそれぞれ１日だけ後にずらして各工程の再割り付けがなされる。すると、ロット［Ｚ］の工程［１］および工程［２］の実行タイミングも、それぞれ１日後にずらされて再割り付けがなされる。しかしながらロット［Ｚ］の工程［２］の完了が９日目であり、ボトルネック工程に着手できるのは１０日目からとなる。したがって、ロット［Ｚ］がボトルネック工程（工程３）に着手可能な実行タイミングの１日後になり、最適な工程割り付けがなされないことになる。
【００２２】
このようなことから、本発明に係る工程管理方法において、ステップＳ４でなされる工程の再割り付けは、ボトルネック工程とその前工程の実行待ち時間が所定時間（バッファ時間）より長いとき、前工程の実行タイミングの遅いロットから順に、その実行待ち時間を所定時間（バッファ時間）になるようにして前工程の実行タイミングを再割り付けするものとしている。
【００２３】
このようにしてボトルネック工程を含む各ロットの工程割り付けがなされた後、各工程の空き時間に、ロットの割り付けがなされていない工程を所定の優先順位に従って割り付けを行う（ステップＳ５）。このステップＳ５で前記コンピュータが行う工程の割り付けは、例えば、ロットの割り付けがなされていない工程を実行タイミングがなるべく早くなるように優先順位をつけて割り付けする場合、図７に示すように、ボトルネック工程がないロット［４］の工程［１］を、ロット［１］とロット［３ａ］の間（４日目）とする。次に、前記コンピュータは、ロット［４］の工程［２］を、ロット［１］とロット［３ａ］の間（６日目）に割り付けする。そして、前記コンピュータは、ロット［４］の工程［４］を、ロット［２］とロット［１］の間（９日目）に割り付けする。
【００２４】
この場合、ロットの割り付けがなされていない工程を実行タイミングがなるべく早くなるように優先順位をつけて割り付けしたが、逆にロットの割り付けがなされていない工程の実行タイミングが遅くなるように割り付けしてもかまわない。その他、本発明に係る工程管理方法を適用するロットにふさわしくなるようボトルネック工程がないロットの各工程を任意に割り付けてもよい。要は、ステップＳ５では、ステップＳ１乃至ステップＳ４までの間に割り付けされた各工程を変更することなく、ロットの割り付けがなされていない工程の割り付けをすればよい。
【００２５】
尚、ボトルネック工程を含むロットの工程を割り付けた後にボトルネック工程を含まないロットの割付を行うのは、工程割り付けの最適化を行うための必須条件である。例えば、上述したロット［１］乃至［４］において、ボトルネック工程のないロット［４］から工程を割り付けると図８に示すように、ロット［４］の工程日数分、ロット［２］のボトルネック工程（工程３）を遅らせて（図８では、５日目）配置する必要がある。つまり、ＤＢＲ手法によるところのボトルネック工程をなるべく早く実行するという工程割り付けができず、結局、全ロットの工程完了が遅れることになり、好ましくない。
【００２６】
かくして、本発明に係る工程管理方法によれば、複数のロットにおいて前記ボトルネック工程を最も早く実行することが可能なロットから順に各ロットにおける前記ボトルネック工程の実行タイミングを決定すると共に、このボトルネック工程の実行タイミングを基準として各ロットにおける前工程の実行タイミングを割り付けている。つまり本発明に係る工程管理方法は、工程の所要期間を決定するボトルネック工程を基準として工程の割り付けを行っているので、複数の工程群からなる複数のロットの工程割り付けの最適化を行うことができる。
【００２７】
そして、本発明に係る工程管理方法は、各工程の実行タイミングが割り付けられた前記各ロットにおけるボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間が所定時間より長いとき、前工程の実行タイミングの遅いロットから順にその実行待ち時間を上記所定時間にして各前工程の実行タイミングの再割り付けを行うと共に、上記各工程割付手段にて実行タイミングが割り付けられた各工程の空き時間に、前記各ロットの割り付けが完了していない工程を所定の優先順位に従って割り付けている。このため、複数のロットにおける各工程群の割り付けの最適化を図ることが可能となる。
【００２８】
また本発明に係る工程管理方法によれば、複数の工程群からなる例えば製品製造プロセスの工程において、例えば工程の変更などがあっても上述した手段により容易に工程の再割り付けの最適化を行うことができるほか、ロットにボトルネック工程を含まないサブロットがあったとしても、実行タイミングが最も遅い工程を含むロットから順にサブロットの工程を含む前記各ロットの前工程の実行タイミングをその後側の工程から順に再割り付けしているので複雑な構成のロットにも柔軟に対応しつつ、容易に工程の最適割り付けをすることが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る工程管理方法は、ボトルネック工程を含む複数の工程群からなる複数のロットの工程管理を最適化しつつ、各工程群の割り付けを簡易にしかも容易に行うことができる工程管理方法を提供することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る工程管理方法の工程割り付け手段を示すフローチャートである。
【図２】ボトルネック工程を含む複数の工程群からなる例えば製品製造プロセスのロットの一例を示す図である。
【図３】図２に示す各ロットのうち、ボトルネック工程を含むロットの工程を時間順に並べた工程図である。
【図４】図２に示す各ロットの各工程をボトルネック工程の実行タイミングを基準として割り付けた工程図である。
【図５】図４に示すボトルネック工程の実行タイミングを基準として割り付けた工程において、ボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間を所定時間にして再割付した工程図である。
【図６】ボトルネック工程を含むロットの工程を時間順に並べた工程図およびボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間を該ボトルネック工程の実行タイミング順に所定時間にして再割付した工程図である。
【図７】図５に示す工程図において、実行タイミングの割り付けがなされていないロットの各工程を割り付けた工程図である。
【図８】ボトルネック工程を実行しないロットから各工程を割り付けた工程図である。
【符号の説明】
Ｓ１    複数のロットにおいてボトルネック工程を最も早く実行可能なロットから順に各ロットにおけるボトルネック工程の実行タイミングを決定する処理（第１の工程割付手段）
Ｓ２    ボトルネック工程の実行タイミングを基準として各ロットにおける前記工程の実行タイミングを割り付ける処理（第１の工程割付手段）
Ｓ３    各工程の実行タイミングが割り付けられた各ロットにおけるボトルネック工程とその前工程との実行待ち時間が所定時間より長いかどうかを判定する処理（第２の工程割付手段）
Ｓ４    前工程の実行タイミングの遅いロットから順にその実行待ち時間を所定時間以下にして各前工程の実行タイミングを再割り付けする処理（第２の工程割付手段）
Ｓ５    各工程割付手段にて実行タイミングが割り付けられた各工程の空き時間に、各ロットの割り付けが完了していない工程を所定の優先順位に従って割り付する処理（第３の工程割付手段）
【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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