(57)【要約】【課題】  生産ラインのバッファ共有可能な工程についてはバッファを共有化することで、バッファスペースを最小限に抑えるバッファ適正化方法及び装置を提供する。【解決手段】  生産シミュレーション手段を用いて、バッファ数の制限が無い状態で目標生産量を達成した各工程の最大仕掛り量の結果をバッファの初期値とし、前記バッファの初期値に基づき再シミュレーションを実行し、飽和率とバッファ余裕率を算出し、飽和率とバッファ余裕率とを合算した総合評価値の低い工程の優先順位を高くして、優先順位の最も高い工程のバッファ数を削減する適正化を行ってシミュレーションを実行し、各工程の飽和率、バッファ余裕率を算出して、それらを合算した総合評価値が最も低い工程を共有化工程としてバッファを組み合わせる候補としてユーザインタフェースに表示し、ユーザによるバッファ共有工程の指定を受付けてバッファの共有化を実行する設計方法。【選択図】  図１
2013191014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産シミュレーション手段を用いて、バッファ数の制限が無い状態で評価対象の生産ラインのシミュレーションを実行して、目標生産量を達成した各工程の最大仕掛り量の結果を、バッファの初期値とするステップと、
前記バッファの初期値に基づき再シミュレーションを実行し、シミュレーション結果より、バッファ設定数に対する仕掛りの飽和状態を工程毎に評価する飽和率と、各バッファに対する最大仕掛りの余裕率とを算出するステップと、
飽和率とバッファ余裕率とを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値の低い工程の優先順位を高くして、優先順位の最も高い工程のバッファ数を削減してバッファを再設定する適正化を行うステップと、
前記適正化されたバッファ数を設定してシミュレーションを実行し、各工程の飽和率、バッファ余裕率を算出して、それらを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値が最も低い工程を共有化工程としてバッファを組み合わせる候補としてユーザインタフェースに表示するステップと、
ユーザによるバッファ共有工程の指定を受付けて、バッファの共有化を実行するステップとを有することを特徴とする工程間適正バッファ設計方法。
【請求項２】
生産ラインの工程間バッファを適正化、および共有化するバッファ設計を支援する装置であって、
ユーザインタフェース画面を表示して、画面上で、目標生産量、評価期間、工程毎の能力をユーザが指定した設定値を受付けて、シミュレーションデータを設定するシミュレーションデータ設定部と、
前記シミュレーションデータに基づいて、生産ラインのシミュレーションモデルを作成し、評価対象の生産ライン全体の時間推移を模擬し、全ての製造物の進行計画から評価期間内の実績生産量、各工程の最大仕掛り量、工程別の評価期間内の各日の仕掛り数を算出する生産シミュレーション実行部と、
前記シミュレーションの実行結果より、工程別のバッファの飽和率とバッファ余裕率とを算出し、飽和率とバッファ余裕率とを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値の低い、優先順位の高い工程のバッファ数を削減してバッファを適正化するバッファ変更工程優先順位付け作成部と、
前記適正化されたバッファ数を設定してシミュレーションを実行し、各工程の飽和率、バッファ余裕率を算出して、それらを合算した総合評価値が最も低い工程を共有化工程としてバッファを組み合わせる候補として、ユーザインタフェースにバッファ共有可能工程を提示して、ユーザ指示によりバッファ共有化設計を実行するバッファ共有化工程作成部とを備えたことを特徴とする工程間適正バッファ設計装置。
【請求項３】
前記バッファ変更工程優先順位付け作成部は、最初にユーザが設定したシミュレーションデータに基づき、バッファ数上限の制限無しの状態でシミュレーションを実行し、
シミュレーション結果の各工程の最大仕掛り数を初期バッファとして設定して、再度シミュレーションを実行し、
シミュレーション結果より、バッファ設定数に対する仕掛りの飽和状態を工程毎に評価する飽和率と、各バッファに対する最大仕掛りの余裕率とを算出し、
飽和率とバッファ余裕率とを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値の低い工程の優先順位を高くして、優先順位の最も高い工程のバッファ数を８０％点の値まで削減してバッファを再設定する適正化を行うことを特徴とする請求項２に記載の工程間適正バッファ設計装置。
【請求項４】
前記バッファ共有化工程作成部は、前記バッファ変更工程優先順位付け作成部により適正化されたバッファ数を設定してシミュレーションを実行し、
各工程の飽和率、バッファ余裕率を算出して、それらを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値が最も低い工程を共有化工程としてバッファを組み合わせる候補を作成し、
組合せ候補工程のバッファ余裕率の低い期間を比較して、期間が同一の場合は組合せ対象から除外して、期間が同一でない組合せ候補工程をユーザインタフェースに提示し、
ユーザによるバッファ共有化の設計を実行する支援を行うことを特徴とする請求項２に記載の工程間適正バッファ設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数工程からなる生産ライン設計を支援し、各工程の作業対象が蓄積される工程間バッファを共有化することでバッファを適正化する方法及びそれを実施するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として特開平６−６９０８９号公報(特許文献１)がある。この公報には、「所要工程での適正仕掛り数を求め、常にその仕掛り数を維持することにより、半導体ウェーハ生産ライン全体の仕掛りを抑え、製品のリードタイムを短縮する。」と記載されている(要約参照)。また、特開２００３−２９５９２４号公報(特許文献２)がある。この公報には、「本発明は、工程間バッファのサイズを可変する工程間バッファ制御装置、工程間バッファ制御方法ならびにこれらを実現するプログラムおよび記憶媒体に関し、仕掛かり数を最小限度に抑えることを目的とする」と記載されている(要約参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６９０８９号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、生産ラインのスループット向上や納期遅延を回避するため、過去のスループットと仕掛り量の関係や、前後工程の作業時間比率を用いて、工程間バッファを調整し、適正化を図っている。一方、スペース効率向上の観点では、バッファスペースを必要最小限にする必要があるが、この点については考慮していない。そのため、状況によって、ある工程では仕掛りが多くバッファ利用率が高いときに、別の工程では仕掛りが無く利用率が低くなるなど、生産ライン全体でみたときのバッファスペースの効率運用が課題だった。そこで、従来技術のバッファ調整によるバッファ適正化に加え、工程間バッファを工程間で、できる限り共有化し、スペース利用効率を向上するバッファ適正化方法を検討した。本発明では、ある一定期間毎にバッファ共有可能な工程を抽出し、バッファ共有可能な工程についてはバッファを共有化することで、バッファスペースを最小限に抑えることができるバッファ適正化方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明では、工程間適正バッファ設計方法において、生産シミュレーション手段を用いて、バッファ数の制限が無い状態で評価対象の生産ラインのシミュレーションを実行して、目標生産量を達成した各工程の最大仕掛り量の結果を、バッファの初期値とするステップと、前記バッファの初期値に基づき再シミュレーションを実行し、シミュレーション結果より、バッファ設定数に対する仕掛りの飽和状態を工程毎に評価する飽和率と、各バッファに対する最大仕掛りの余裕率とを算出するステップと、飽和率とバッファ余裕率とを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値の低い工程の優先順位を高くして、優先順位の最も高い工程のバッファ数を削減してバッファを再設定する適正化を行うステップと、前記適正化されたバッファ数を設定してシミュレーションを実行し、各工程の飽和率、バッファ余裕率を算出して、それらを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値が最も低い工程を共有化工程としてバッファを組み合わせる候補としてユーザインタフェースに表示するステップと、ユーザによるバッファ共有工程の指定を受付けて、バッファの共有化を実行するステップとを有することを特徴とする。
【０００６】
また、上記課題を解決するために本発明では、生産ラインの工程間バッファを適正化、および共有化するバッファ設計を支援する工程間適正バッファ設計装置を、ユーザインタフェース画面を表示して、画面上で、目標生産量、評価期間、工程毎の能力をユーザが指定した設定値を受付けて、シミュレーションデータを設定するシミュレーションデータ設定部と、前記シミュレーションデータに基づいて、生産ラインのシミュレーションモデルを作成し、評価対象の生産ライン全体の時間推移を模擬し、全ての製造物の進行計画から評価期間内の実績生産量、各工程の最大仕掛り量、工程別の評価期間内の各日の仕掛り数を算出する生産シミュレーション実行部と、前記シミュレーションの実行結果より、工程別のバッファの飽和率とバッファ余裕率とを算出し、飽和率とバッファ余裕率とを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値の低い、優先順位の高い工程のバッファ数を削減してバッファを適正化するバッファ変更工程優先順位付け作成部と、前記適正化されたバッファ数を設定してシミュレーションを実行し、各工程の飽和率、バッファ余裕率を算出して、それらを合算した総合評価値が最も低い工程を共有化工程としてバッファを組み合わせる候補として、ユーザインタフェースにバッファ共有可能工程を提示して、ユーザ指示によりバッファ共有化設計を実行するバッファ共有化工程作成部とを備えて構成した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による、バッファ利用率の低い工程と高い工程のバッファ共有化方法及び装置の提供により、生産ライン全体のバッファ利用率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の工程間適正バッファ設計装置の構成図の例である。
【図２】バッファ共有化の手順を示すフローチャートの例である。
【図３】工程間バッファを適正化するバッファ変更工程優先順位付作成部の処理を説明するフローチャートの例である。
【図４】工程間バッファを共有化するバッファ共有化工程作成部の処理を説明するフローチャートの例である。
【図５】工程間バッファ共有化工程を抽出する画面例の説明図である。
【図６】工程間バッファの共有化工程を選択する画面例の説明図である。
【図７】工程間バッファ適正化に用いるシミュレーション結果記憶領域のシミュレーション結果情報テーブルの例である。
【図８】工程間バッファ共有化に用いるシミュレーション結果記憶領域のシミュレーション結果情報テーブルの例である。
【図９】バッファ変更工程優先順位記憶領域の工程間バッファ適正化に用いるバッファ変更工程優先順位テーブルの例である。
【図１０】バッファ変更工程優先順位記憶領域の工程間バッファ共有化に用いるバッファ共有化工程テーブルの例である。
【図１１】シミュレーション実行時に用いるシミュレーションデータ記憶領域の能力設定情報テーブルの例である。
【図１２】シミュレーション実行時に用いるシミュレーションデータ記憶領域の生産量情報テーブルの例である。
【図１３】シミュレーションデータ設定画面例の説明図である。
【図１４】工程間バッファ共有化に用いるバッファ共有化工程記憶領域のシミュレーション評価期間マスタテーブルの例である。
【図１５】本発明の工程間適正バッファ設計装置を実現する一般的なコンピュータの構成図の例である。
【図１６】シミュレーション結果記憶領域に記憶される工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値データテーブルの例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
本実施例では、工程間バッファの共有化を行う工程間適正バッファ設計装置の例を説明する。
【００１１】
図１は、本発明を実施する工程間適正バッファ設計装置の構成図の例である。図示するように、工程間適正バッファ設計装置１００は、記憶部１１０、制御部１２０、入力部１３０、表示部１４０、通信部１５０、出力部１６０を備える。
記憶部１１０は、シミュレーションデータ記憶領域１１１、シミュレーション結果記憶領域１１２、バッファ適正化工程抽出用情報記憶領域１１３、バッファ共有化工程抽出用情報記憶領域１１４、バッファ変更工程優先順位記憶領域１１５、バッファ共有化工程記憶領域１１６を備える。
【００１２】
図１に示すシミュレーションデータ記憶領域１１１は、生産シミュレーション実行部１２１が、対象とする生産ラインの製造進行過程をシミュレーションするために必要とする入力データを記憶する。そのデータは、生産ラインの目標生産量、生産期間を表す評価期間、生産ラインを構成する工程経路情報と、各工程において使用される装置、作業者の製造能力情報、工程間のバッファ数、被製造品(素材)の投入計画情報などである。これらのデータは、ユーザによりシミュレーション前に設定、入力されてシミュレーションデータ記憶領域１１１に記憶される。
例えば、本実施例においては、図１１に示すような能力設定用情報テーブル１１１０には、工程名欄１１１１、工程の製造能力を書き込む能力欄１１１２、工程前のバッファ数を書き込むバッファ設定数欄１１１３、バッファの設定期間を書き込む評価期間欄１１１４を有する。また、図１２に示すような生産量情報テーブル１１１５には、目標生産量欄１１１６１、およびシミュレーション結果の生産量を書き込む実績生産量欄１１１６２を有する。その他の情報テーブルは図示してはいない。
【００１３】
図１に示すシミュレーション結果記憶領域１１２は、生産シミュレーション実行部１２１が評価期間欄１１１４に記憶された期間の生産ラインの製造進行過程をシミュレーションした結果データを記憶する。例えば、本実施例では、評価期間の実績生産量と、工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値(１日の間の仕掛り数の推移において、仕掛り数に持続時間の重みを掛けて、１日の装置稼動時間で仕掛り数を平均化した値)、及び工程別の評価期間内での最大仕掛り数を記憶する。
評価期間の実績生産量は、図１２の実績生産量欄１１１７２に記憶し、工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値は、図１６に示す工程名欄１１２１、工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値を表わす仕掛り数の推移欄１１２２を有するテーブル１１２０に記憶する。
【００１４】
図１に示すバッファ適正化工程抽出用情報記憶領域１１３は、バッファを適正化するための情報を保存するバッファ適正化工程抽出用情報テーブル１１３０を記憶する。バッファ適正化工程抽出用情報テーブル１１３０は、図７に示す通り、工程名欄１１３１、バッファ設定数欄１１３２、シミュレーション結果の最大仕掛り数欄１１３３、シミュレーション結果の工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値データの分布を統計的に表現し、仕掛り量の中央値を示す５０％点欄１１３４、各日の仕掛り数の平均値データを最小値から昇順に並べて８０％のデータを数える順位に位置する仕掛り数の平均値データを示す８０％点欄１１３５、バッファに対する仕掛り量の飽和状態を示す飽和率欄１１３６、最大仕掛り量に対するバッファの余裕率を示すバッファ余裕率欄１１３７を有する。
【００１５】
図１に示すバッファ共有化工程抽出用情報記憶領域１１４は、評価期間毎に共有化するバッファを評価するためのデータを保存するバッファ共有化工程抽出用情報テーブル１１４０を記憶する。バッファ共有化工程抽出用情報テーブル１１４０は、図８に示す通り、工程名欄１１４１、バッファ設定数欄１１４２、シミュレーション結果の最大仕掛り数欄１１４３、シミュレーション結果の仕掛り量データの分布を統計的に表現し、仕掛り量の中央値を示す５０％点欄１１４４、バッファに対する仕掛り量の飽和状態を示す飽和率欄１１４５、最大仕掛り量に対するバッファの余裕率を示すバッファ余裕率欄１１４６、バッファ余裕率の低い期間を示したバッファ余裕率低期間１１４７、バッファを評価する期間を示したバッファ評価期間欄１５０８を有する。
【００１６】
図１に示すバッファ変更工程優先順位記憶領域１１５は、バッファ数を削減して適性化する優先順位の高い工程を選択するための適正化バッファ決定用情報１１５０を記憶する。適正化バッファ決定用情報１１５０は、図９に示す通り、工程名欄１１５１、飽和率とバッファ余裕率を合算した総合評価値欄１１５２、バッファを適正化するためにバッファを削減する工程の優先順位を示したバッファ削減優先順位欄１１５３を有する。
【００１７】
図１に示すバッファ共有化工程記憶領域１１６は、バッファを共有化するためのバッファ評価値を保存する共有化バッファ決定用情報テーブル１１６０を記憶する。共有化バッファ決定用情報テーブル１１６０は、図１０に示す通り、工程名欄１１６１、飽和率とバッファ余裕率を合算した総合評価値欄１１６２、バッファ余裕率が低い期間を示したバッファ余裕率低期間欄１１６３、バッファの評価期間を示したバッファ評価期間欄１１６４、総合評価値の低い工程から順位を付ける順位欄１１６５、共有化工程の組合せを抽出するために、評価期間毎に総合評価値の最も低い工程を組合せ、共通の組合せ番号を書き込む組合せ欄１１６６を有する。
【００１８】
図１に戻り、制御部１２０は、生産シミュレーション実行部１２１、シミュレーションデータ設定部１２２、バッファ変更工程優先順位付け作成部１２３、バッファ共有化工程作成部１２４を備える。
【００１９】
生産シミュレーション実行部１２１は、既存の生産シミュレータのシミュレーション方式を特定せずに利用する。例えば、製造ライン・生産プロセスのシミュレーションには、一般に、離散事象型のシミュレーション方式が利用される。シミュレーションデータ記憶領域１１１に設定されたデータに基づいて、製造ライン・生産プロセスのシミュレーションモデルをコンピュータ上に作成する。そのモデルの中で、工程経路と、製造物間の処理優先度を決めるための種々のディスパッチルールに従って、製造装置と、作業者と、他の製造物とが原因で発生する進行上の制約とを、コンピュータ上で再現することによって、製造ライン・生産プロセス全体の時間推移を模擬し、生産ラインに投入された全ての製造物の進行計画を作成する。作成した全ての製造物の進行計画から、本実施例では、評価期間内の実績生産量、各工程の最大仕掛り量、および工程別の評価期間内の各日の仕掛り数の平均値を算出して、シミュレーション結果記憶領域１１２に書き込む。
【００２０】
シミュレーションデータ設定部１２２は、ユーザにシミュレーションデータ設定画面のユーザインタフェースを提供して、ユーザによる目標生産量、評価期間、各工程の能力、バッファ数の設定を受け付けて、シミュレーションデータ記憶領域１１１に各設定値を格納する。
【００２１】
バッファ変更工程優先順位付け作成部１２３は、最初にユーザが設定したシミュレーションデータに基づき、バッファ数上限の制限無しの状態でシミュレーションを実行し、シミュレーション結果の各工程の最大仕掛り数を初期バッファとして設定して、再度シミュレーションを実行する。シミュレーション結果より、バッファ設定数に対する仕掛りの飽和状態を工程毎に評価する飽和率と、各バッファに対する最大仕掛りの余裕率とを算出して、飽和率とバッファ余裕率とを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値の低い工程の優先順位を高くして、優先順位の最も高い工程のバッファ数を削減してバッファを再設定する。再度シミュレーションを実行して、目標生産量を達成する条件において、バッファ数を再設定して適正化する。
【００２２】
バッファ共有化工程作成部１２４は、バッファ変更工程優先順位付け作成部１２３により適正化されたバッファ数を設定してシミュレーションを実行し、各工程の飽和率、バッファ余裕率を算出して、それらを合算した総合評価値を評価指標として、総合評価値が最も低い工程を共有化工程としてバッファを組み合わせる候補とする。組合せ候補工程のバッファ余裕率の低い期間を比較して、期間が同一の場合は組合せ対象から除外して、期間が同一でない組合せ候補工程をユーザインタフェースに提示して、ユーザがバッファ共有化の設計を実行する支援を行う。
【００２３】
図１に戻り、工程間適正バッファ設計装置１００は、装置へ指示を与えるためのキーボード、マウス、タブレット、タッチパットなどの入力部１３０、装置が処理した情報を表示するＣＲＴ、液晶モニタなどの表示部１４０、紙などの媒体に印刷する出力部１６０、他の装置とのデータのやりとりや、制御を受け付けるためにネットワークと接続する通信部１５０を備える。通信部は有線、無線どちらの方式でも良い。
【００２４】
以上に記載した工程間適正バッファ設計装置１００は、例えば、図１５に示すような、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３００と、メモリ３１０と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の外部記憶装置３２０と、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬性を有する記憶媒体３７０に対して情報を読み書きする記憶媒体駆動装置３６０と、キーボードやマウス等の入力装置３３０と、ディスプレイ等の出力装置３４０と、通信ネットワーク３８０に接続するためのＮＩＣ（Network Interface Card）等の通信装置３５０とを備えた一般的なコンピュータで実現できる。
【００２５】
工程間バッファを共有化する処理の大きな流れを、図２を用いて本発明の一実施例を説明する。
初めに、バッファ数の上限の制限無しの状態でシミュレーションを実施し、目標生産量を達成している状態の各工程の最大仕掛り量をバッファの初期値として設定する（ステップＳ２０１）。
次に、ステップＳ２０１で設定したシミュレーション時の各工程の最大仕掛り量を、適正なバッファ数までバッファ数を削減して調整する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０１とステップＳ２０２の詳細処理は、図３、図７、図９、図１１、図１２、図１３、図１４、図１６を用いて後述する。
次に、バッファを共有化できる工程を抽出し、バッファ共有可能な工程については共有化する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の詳細処理は、図４、図５、図６、図８、図１０、図１１、図１３、図１４を用いて後述する。
【００２６】
ステップＳ２０１とステップＳ２０２の詳細の処理を実行するシミュレーションデータ設定部１２２、バッファ変更工程優先順位付け作成部１２３を、図３、図７、図９、図１１、図１２、図１３、図１４、図１６を用いて説明する。
【００２７】
初めに、ユーザはシミュレーションデータ設定部１２２が提供するユーザインタフェースにより目標生産量と各工程の能力を設定する(ステップＳ３０１)。このときの入力画面になる画面イメージの例を図１３に示す。シミュレーションデータ設定画面７００は、目標生産量を入力する目標生産量設定枠７０１、シミュレーションの評価期間を選択するドロップダウンリストボックスの評価期間設定枠７０２、対象とする生産ラインの一連の工程名を表示する工程名欄７０３、各工程の製造装置・作業者の製造能力を入力する能力欄７０４、バッファ数を入力するバッファ数欄７０５、シミュレーションを実行するシミュレーション実行ボタン７０６、シミュレーションを中止するＣＡＮＣＥＬボタン７０７からなる。
【００２８】
シミュレーションデータ設定部１２２は、目標生産量設定枠７０１に入力された目標生産量を、シミュレーションデータ記憶領域１１１の目標生産量欄１１１６１の生産量欄１１１７１に書き込む。評価期間設定枠７０２にプルダウンで表示して、ユーザに選択させるリストは、評価期間マスタ１１７０の情報(図１４に例示する)を用いる。能力欄７０４にユーザにより入力された能力データをシミュレーションデータ記憶領域１１１の能力設定用情報１１１０の能力欄１１１２に書き込む。バッファ数欄７０５に入力されたバッファ数を、バッファ適正化工程抽出用情報記憶領域１１３のバッファ適正化工程抽出用情報１１３０のバッファ設定数欄１１３２に書き込む。
【００２９】
評価期間マスタ１１７０はシミュレーションの評価期間の選択期間の情報マスタであり、図１４に示す通り、ＮＯ欄１１７１と評価期間欄１１７２からなっている。本実施例では評価期間は４種類だがどの期間で区切っても構わない。
【００３０】
バッファ適正化工程抽出用情報１１３０は、前記の通りバッファを適正化するための情報を保存する。本実施例では、生産ラインの生産シミュレーションを実行した結果である各工程前のバッファの仕掛りデータの分布を示す指標として、５０％点と８０％点を用いたが、他の指標でも構わない。ここで、飽和率は例えば数式１で計算することができ、バッファ余裕率は例えば数式２で計算することができる。
（数１）
飽和率＝５０％点／バッファ数
但し、飽和率の数式１はこれに限るものではない。
（数２）
バッファ余裕率＝１−仕掛り最大値／バッファ数
但し、バッファ余裕率の数式２はこれに限るものではない。
【００３１】
次に、生産シミュレーション実行部１２１が、バッファ数上限の制限無しの状態でシミュレーションを実行し、シミュレーション結果をシミュレーション結果記憶領域１１２に書き込む（ステップＳ３０２）。シミュレーション実行は、シミュレーションデータ設定画面７００のシミュレーション実行ボタン７０６をユーザが押下することにより、生産シミュレーション実行部１２１が起動する。シミュレーションの実績生産量結果は、生産量情報１１１５の実績生産量欄１１１７２に書き込まれ、各工程の最大仕掛り量は、バッファ適正化工程抽出用情報１１３０の最大仕掛り数欄１１３３に書き込まれ、工程別の評価期間内の各日の仕掛り数の平均値(１日の間の仕掛り数の推移において、仕掛り数に持続時間の重みを掛けて、１日の装置稼動時間で仕掛り数を平均化した値)は仕掛り数の推移欄１１２２に書き込まれる。
【００３２】
次に、シミュレーション結果の実績生産量が目標生産量を達成しているか否かを確認する（ステップＳ３０３）。このとき、目標生産量達成可否は、ステップＳ３０１で書き込んだ目標生産量欄１１１６１の目標生産量１１１７１とステップＳ３０２で書き込んだ生産量情報１１１５の実績生産量欄１１１７２のシミュレーション結果の実績生産量との比較で行い、実績生産量１１１７２が目標生産量１１１７１以上になるまで、ステップＳ３０１からステップＳ３０３を繰り返す。
【００３３】
次に、バッファ変更工程優先順位付け作成部１２３が、各工程の最大仕掛り数を抽出するため、最大仕掛り数欄１１３３を読み込む（ステップＳ３０４）。
次に、ステップＳ３０４で読み込んだ最大仕掛り数を初期バッファとしてバッファ適正化工程抽出用情報テーブル１１３０のバッファ設定数欄１１３２に書き込む（ステップＳ３０５）。
【００３４】
次に、設定したバッファ数をバッファ設定数欄１１３２から読み込み、シミュレーションデータ記憶領域１１１のバッファ設定数欄１１１３に書き込み、生産シミュレーション実行部１２１でシミュレーションを実行し、シミュレーション結果をシミュレーション結果記憶領域１１２に書き込む（ステップＳ３０６）。シミュレーションの実績生産量結果は、実績生産量欄１１１７２に書き込み、各工程の最大仕掛り量は、最大仕掛り数欄１１３３に書き込む。
【００３５】
次に、シミュレーション結果が目標生産量を達成しているか否かを確認する（ステップＳ３０７）。このとき、目標生産量達成可否は、目標生産量欄１１１７１の目標生産量とステップ３０６で書き込んだ実績生産量欄１１１７２のシミュレーション結果の実績生産量との比較で行い、実績生産量１１１７２が目標生産量１１１７１以上の場合は次ステップへ進む。実績生産量１１１７２が目標生産量１１１７１未満の場合は、終了となる。
【００３６】
次に、バッファ変更工程優先順位付け作成部１２３は、シミュレーション結果記憶領域１１２の工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値を記憶する仕掛り数の推移欄１１２２を読み出し、各日の仕掛り数の平均値データの分布を統計処理して、仕掛り量の中央値を示す５０％点、各日の仕掛り数の平均値データを最小値から昇順に並べて８０％のデータを数える順位に位置する仕掛り数の平均値データを示す８０％点を算出して、５０％点欄１１３４、８０％点欄１１３５へ書き込む。さらに、各工程の飽和率とバッファ余裕率を算出する（ステップＳ３０８）。これらは前記した数式１、数式２によって求める。算出した飽和率は飽和率欄１１３６に書き込み、バッファ余裕率はバッファ余裕率欄１１３７に書き込む。
【００３７】
次に、飽和率欄１１３６から読み込んだ飽和率と、バッファ余裕率欄１１３７から読み込んだバッファ余裕率を合算し、適正化バッファ決定用情報１１５０の総合評価値欄１１５２に書き込む（ステップＳ３０９）。
次に、総合評価値欄１１５２から各工程の総合評価値を比較し、同値の総合評価値の有無を確認する（ステップＳ３１０）。
そして、総合評価値が同値の工程があった場合は、複数の工程の中の前工程の優先順位を高くする（ステップＳ３１１）。
【００３８】
優先順位は飽和率とバッファ余裕率の総合評価値で決定するが、総合評価値の低い工程の優先順位が高くなる。次に、優先順位をバッファ削減優先順位欄１１５３に書き込み、優先順位の最も高い工程名を工程名欄１１５１から読み込み、バッファ適正化工程抽出用情報１１３０の工程名欄１１３１の該当工程名と同一行の８０％点欄１１３５の値を、シミュレーションデータ記憶領域１１１のバッファ設定数欄１１１３に書き込み、バッファ数を削減し、バッファを再設定する（ステップＳ３１２）。
本実施例では、優先順位の最も高い工程のバッファを再設定したが複数工程のバッファを再設定しても構わない。
【００３９】
そして、ステップＳ３０６を再度実行する。ステップＳ３０７で目標生産量を達成している間は、ステップＳ３０８以降を繰り返す。
ここまでが、図２で示すステップＳ２０１とステップＳ２０２の詳細ステップで、以上のステップによりバッファを適正化する。
【００４０】
バッファを共有化するステップＳ２０３の詳細であるバッファ共有化工程作成部１２４の処理を、図４、図５、図６、図８、図１０、図１１、図１３、図１４を用いて説明する。
はじめに、各工程のバッファを設定する(ステップＳ４０１)。各工程のバッファは、ステップＳ２０２で適正化したバッファ数を、バッファ共有化工程抽出用情報記憶領域１１４に記憶するバッファ共有化工程抽出用情報１１４０のバッファ設定数欄１１４２と、シミュレーションデータ記憶領域１１１に記憶する能力設定用情報１１１０のバッファ設定数欄１１１３に書き込む。
バッファ共有化工程抽出用情報１１４０は、前記した通り評価期間毎に共有化が可能なバッファを評価するためのデータを保存する場所である。本実施例では、仕掛りデータの分布を示す指標として、５０％点を用いたが、他の指標でも構わない。
【００４１】
次に、生産シミュレーション実行部１２１でシミュレーションを実行し、評価期間毎のシミュレーション結果をシミュレーション結果記憶領域１１２に書き込む（ステップＳ４０２）。シミュレーションの評価期間の指定は、シミュレーションデータ設定画面７００の評価期間７０２のプルダウンボックスから評価期間の選択によって行う。シミュレーションの実行はシミュレーションデータ設定画面７００のシミュレーション実行ボタン７０６を押下して実行する。また、生産シミュレーション実行部１２１が、シミュレーションの実績生産量結果を、実績生産量欄１１１７２に書き込み、各工程の期間毎の最大仕掛り量は最大仕掛り数欄１１４３に書き込み、および工程別の評価期間内の各日の仕掛り数の平均値(１日の間の仕掛り数の推移において、仕掛り数に持続時間の重みを掛けて、１日の装置稼動時間で仕掛り数を平均化した値)をシミュレーション結果記憶領域１１２の仕掛り数の推移欄１１２２に書き込む。さらに、バッファ共有化工程作成部１２４が、最大仕掛り数の期間をバッファ余裕率低期間欄１１４７に書き込み、評価期間をバッファ評価期間欄１１４８に書き込み、仕掛り量の５０％点を５０％点欄１１４４に書き込む。
【００４２】
次に、バッファ共有化工程作成部１２４が、バッファ評価期間欄１１４８に記録された評価期間毎に各工程の飽和率とバッファ余裕率を算出する（ステップＳ４０３）。これらは前記した数式１、数式２によって求める。算出した飽和率は飽和率欄１１４５に書き込み、バッファ余裕率はバッファ余裕率欄１１４６に書き込む。
次に、飽和率欄１１４５から読み込んだ飽和率と、バッファ余裕率欄１１４６から読み込んだバッファ余裕率を合算し、共有化バッファ決定用情報テーブル１１６０の総合評価値欄１１６２に書き込む（ステップＳ４０４）。
共有化バッファ決定用情報テーブル１１６０とは、前記した通りバッファを共有化するためのバッファ評価値を保存する場所である。
【００４３】
次に、評価期間毎に総合評価値の低い工程から順位付けを行う（ステップＳ４０５）。順位付けには、共有化バッファ決定用情報テーブル１１６０の総合評価値１１６２のデータを読み込み、総合評価値が低い工程から順に順位欄１１６５に順位データを書き込む。
このとき、読み込んだ総合評価値１１６２が同値である複数の工程の有無を確認し（ステップＳ４０６）、同値の総合評価値を持つ複数の工程がある場合は、前工程の順位を高くし（ステップＳ４０７）、次ステップへ進む。また、同値の総合評価値を持つ工程が無い場合も次ステップへ進む。
【００４４】
次に、評価期間毎に総合評価値の最も低い２工程を共有化工程として組合せる（ステップＳ４０８）。共有化工程の組合せ抽出には、共有化バッファ決定用情報テーブル１１６０のバッファ評価期間１１６４を読み込み、評価期間が同一の全ての行の総合評価値１１６２を読み込み、総合評価値が最も低い２工程を組合せとして抽出する。そして、抽出した２工程の行の組合せ欄１１６６に共通の組合せ番号を書き込むことで行う。本実施例では組合せを２工程に限定したが、２工程より多い複数工程でも構わない。また、本実施例では、組合せに総合評価値のみを用いたが、共有化の組合せが不可能な工程が有るなど、制約条件がある場合は条件を付けても構わない。
【００４５】
次に、組合せ工程のバッファ余裕率の低い期間を抽出、比較し、同一期間の有無を確認する（ステップＳ４０９）。組合せ工程のバッファ余裕率の低い期間の抽出と比較は、組合せ１１６６が同値の工程のバッファ余裕率低期間１１６３の値を読み込み、比較することで行う。これは、バッファ共有化は仕掛りのピークが異なる工程で行うため、バッファ余裕率が低い期間が同一であると、仕掛りのピーク時が同一であり、バッファ共有化が出来ないからである。
組合せ工程のバッファ余裕率の低い期間の比較の結果、期間が同一の場合は組合せ対象から除外し(ステップＳ４１０)、ステップＳ４０５に戻り、再度、共有化工程の組合せを行う。同一期間が無い場合は次ステップへ進む(ステップＳ４０９)。
【００４６】
次に、期間毎にバッファを共有化して、生産シミュレーション実行部１２１がシミュレーションを実行し、期間毎のシミュレーション結果を書き込む(ステップＳ４１１)。
バッファ共有化は、バッファ共有工程抽出画面５００でステップＳ４０９までに抽出した評価期間毎のバッファ共有化工程の組合せを確認し、バッファ共有工程選択画面６００のバッファ共有工程欄６０３と共有期間欄６０４のプルダウンボックスで共有工程と共有期間を選択し、バッファ数欄６０２で共有化のバッファ数を入力する。そして、シミュレーション実行ボタン６０５を押下し、生産シミュレーション実行部１２１でシミュレーションを実行する。また、バッファ数欄６０２の値は、能力設定用情報１１１０のバッファ設定数欄１１１３に書き込み、共有期間欄６０４の値は、期間欄１１１４に書き込む。シミュレーションの実績生産量結果は、実績生産量欄１１１７２に書き込み、各工程の期間毎の最大仕掛り量は最大仕掛り数欄１１４３に書き込み、最大仕掛り数の期間はバッファ余裕率低期間１１４７に書き込み、評価期間はバッファ評価期間１１４８に書き込み、仕掛り量の５０％点は５０％点欄１１４４に書き込む。
【００４７】
図５のバッファ共有工程抽出画面５００は、ステップＳ４０９までに抽出したバッファ共有化工程の組合せ候補を表示する画面である。この画面は、バッファ共有化工程作成部１２４によって表示される。また、バッファ共有工程抽出画面５００は、ＮＯ欄５０１と、バッファ共有化工程の組合せを表示するバッファ共有可能工程欄５０２と、評価期間欄５０３、シミュレーション実行ボタン５０４、ＣＡＮＣＥＬボタン５０５からなっている。バッファ共有可能工程欄５０２の表示では、組合せ候補の各工程の評価期間における各日の仕掛り量の推移状態を、シミュレーション結果記憶領域１１２に記憶されている工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値を表わす仕掛り数の推移欄１１２２のデータを読み出して、グラフ表示する。ユーザはこの画面で、バッファ共有化可能工程を確認する。
【００４８】
図６のバッファ共有工程選択画面６００は、ユーザがバッファを共有化する工程と共有期間を最終的に選択し、バッファ数を設定することを支援する画面であり、工程名欄６０１、バッファ数を入力するバッファ数欄６０２、バッファ共有化工程を選択するバッファ共有工程欄６０３のプルダウンボックス、バッファ共有期間を選択する共有期間欄６０４のプルダウンボックス、シミュレーションを実行するシミュレーション実行ボタン６０５、ＣＡＮＣＥＬボタン６０６からなる。なお、この画面はバッファ共有化工程作成部１２４によって表示される。
【００４９】
図４のフローチャートに戻り、次に、シミュレーション結果が目標生産量を達成しているか否かを確認する（ステップＳ４１２）。このとき、目標生産量達成可否は、目標生産量欄１１１７１の目標生産量とステップＳ４１１で書き込んだ実績生産量欄１１１７２のシミュレーション結果の実績生産量との比較で行い、実績生産量１１１７２が目標生産量１１１１７１以上の場合はステップＳ４０３へ戻り、以降のステップが繰り返される。実績生産量１１１７２が目標生産量１１１７１未満の場合は、終了となる。
以上のステップでバッファの適正化と共有化を実現することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００  工程間適正バッファ設計装置
１１０  記憶部
１１１  シミュレーションデータ記憶領域
１１２  シミュレーション結果記憶領域
１１３  バッファ適正化工程抽出用情報記憶領域
１１４  バッファ共有化工程抽出用情報記憶領域
１１５  バッファ変更工程優先順位記憶領域
１１６  バッファ共有化工程記憶領域
１２０  制御部
１２１  生産シミュレーション実行部
１２２  シミュレーションデータ設定部
１２３  バッファ変更工程優先順位付け作成部
１２４  バッファ共有化工程作成部
１３０  入力部
１４０  表示部
１５０  通信部
１６０  出力部
３００  ＣＰＵ
３１０  メモリ
３２０  外部記憶装置
３３０  入力装置
３４０  出力装置
３５０  通信装置
３６０  記憶媒体駆動装置
３７０  可搬性を有する記憶媒体
３８０  通信ネットワーク
５００  バッファ共有工程抽出画面
５０１  ＮＯ欄
５０２  バッファ共有可能工程欄
５０３  評価期間欄
５０４  シミュレーション実行ボタン
５０５  ＣＡＮＣＥＬボタン
６００  バッファ共有工程選択画面
６０１  工程名欄
６０２  バッファ数欄
６０３  バッファ共有工程欄
６０４  共有期間欄
６０５  シミュレーション実行ボタン
６０６  ＣＡＮＣＥＬボタン
７００  シミュレーションデータ設定画面
７０１  目標生産量設定枠
７０２  評価期間設定枠
７０３  工程名欄
７０４  能力欄
７０５  バッファ数欄
７０６  シミュレーション実行ボタン
７０７  ＣＡＮＣＥＬボタン
１１１０  能力設定用情報テーブル
１１２０  工程別の評価期間の各日の仕掛り数の平均値推移テーブル
１１１５  生産量情報テーブル
１１３０  バッファ適正化工程抽出用情報テーブル
１１４０  バッファ共有化工程抽出用情報テーブル
１１５０  適正化バッファ決定用情報テーブル
１１６０  共有化バッファ決定用情報テーブル
１１７０  評価期間マスタ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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