(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料に対する次工程の処理が可能な処理装置が複数存在する場合、上記複数の処理装置の処理に関する評価値として、上記複数の処理装置に対する処理希望時刻での予約コストを下記の式により計算するとともに、上記複数の処理装置に対する上記材料の搬送に関する評価値を計算する評価値計算手段と、上記評価値計算手段により計算された処理に関する評価値及び搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定する特定手段と、上記特定手段により特定された処理装置に対して上記材料を搬送する搬送手段とを備えた材料搬送装置。
予約コスト＝（単位時間当たりの処理装置のチャージコスト）×（処理装置の材料の処理が可能になるまでの予測時間の期待値＋現在時刻−処理希望時刻）
【請求項２】
評価値計算手段は、複数の処理装置の処理に関する評価値を計算する際、上記複数の処理装置の後工程の処理装置の処理に関する評価値を計算し、その評価値を上記複数の処理装置の処理に関する評価値に含めることを特徴とする請求項１記載の材料搬送装置。
【請求項３】
評価値計算手段は、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、上記複数の処理装置に対する上記材料の搬送時間を計算することを特徴とする請求項１記載の材料搬送装置。
【請求項４】
評価値計算手段は、複数の処理装置に対する材料の搬送時間として、上記複数の処理装置に対する上記材料の搬送時間の実績値の平均値を使用することを特徴とする請求項３記載の材料搬送装置。
【請求項５】
評価値計算手段は、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置から上記複数の処理装置までの移動距離を使用することを特徴とする請求項１記載の材料搬送装置。
【請求項６】
評価値計算手段は、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を移動距離に乗算することを特徴とする請求項５記載の材料搬送装置。
【請求項７】
評価値計算手段は、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を使用することを特徴とする請求項１記載の材料搬送装置。
【請求項８】
材料に対する次工程の処理が可能な処理装置が複数存在する場合、上記複数の処理装置の処理に関する評価値として、上記複数の処理装置に対する処理希望時刻での予約コストを下記の式により計算するとともに、上記複数の処理装置に対する上記材料の搬送に関する評価値を計算し、上記複数の処理装置の処理に関する評価値と上記材料の搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定し、特定した処理装置に対して上記材料を搬送する材料搬送方法。
予約コスト＝（単位時間当たりの処理装置のチャージコスト）×（処理装置の材料の処理が可能になるまでの予測時間の期待値＋現在時刻−処理希望時刻）
【請求項９】
材料に対する次工程の処理が可能な処理装置が複数存在する場合、上記複数の処理装置の処理に関する評価値として、上記複数の処理装置に対する処理希望時刻での予約コストを下記の式により計算するとともに、上記複数の処理装置に対する上記材料の搬送に関する評価値を計算する評価値計算処理手順と、上記評価値計算処理手順により計算された処理に関する評価値及び搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定する特定処理手順と、上記特定処理手順により特定された処理装置に対して上記材料を搬送する搬送処理手順とをコンピュータに実行させるための材料搬送プログラム。
予約コスト＝（単位時間当たりの処理装置のチャージコスト）×（処理装置の材料の処理が可能になるまでの予測時間の期待値＋現在時刻−処理希望時刻）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工場を効率的に運用することができる材料搬送装置、材料搬送方法及び材料搬送プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の工程において材料を加工して製品を完成する工場では、複数の製造ラインを有する場合がある。
この場合、例えば、Ａラインにおける処理装置Ａ１の処理後、次工程においては、Ａラインにおける処理装置Ａ２と、Ｂラインにおける処理装置Ｂ２が処理可能な場合がある。
【０００３】
したがって、この場合、処理装置Ａ１による処理後の材料を処理装置Ａ２又は処理装置Ｂ２に搬送する必要があるが、工場を効率的に運用するため、特開２０００−１５８２５４号公報に開示されている材料搬送装置では、処理装置Ａ２の処理状況と処理装置Ｂ２の処理状況を計算し、処理時間が最短になる処理装置を選択して材料を搬送するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の材料搬送装置は以上のように構成されているので、工場内の複数のラインが隣接している場合には、ある程度は適切な処理装置に材料を搬送することができるが、材料を処理装置に搬送するまでの搬送時間や搬送機器への負荷・能力を考慮していないため、複数のラインが離れている場合には、適切な処理装置に材料を搬送することができず、工場の運用効率が劣化することがある課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、適切な処理装置に材料を搬送して、工場を効率的に運用することができる材料搬送装置、材料搬送方法及び材料搬送プログラムを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る材料搬送装置は、複数の処理装置の処理に関する評価値として、複数の処理装置に対する処理希望時刻での予約コストを下記の式により計算するとともに、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算する評価値計算手段を設け、その処理に関する評価値と搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定するようにしたものである。
予約コスト＝（単位時間当たりの処理装置のチャージコスト）×（処理装置の材料の処理が可能になるまでの予測時間の期待値＋現在時刻−処理希望時刻）
【０００７】
この発明に係る材料搬送装置は、複数の処理装置の処理に関する評価値を計算する際、複数の処理装置の後工程の処理装置の処理に関する評価値を計算し、その評価値を複数の処理装置の処理に関する評価値に含めるようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る材料搬送装置は、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、複数の処理装置に対する材料の搬送時間を計算するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る材料搬送装置は、複数の処理装置に対する材料の搬送時間として、複数の処理装置に対する材料の搬送時間の実績値の平均値を使用するようにしたものである。
【００１８】
この発明に係る材料搬送装置は、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置から複数の処理装置までの移動距離を使用するようにしたものである。
【００１９】
この発明に係る材料搬送装置は、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を移動距離に乗算するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係る材料搬送装置は、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を使用するようにしたものである。
【００２２】
この発明に係る材料搬送方法は、複数の処理装置の処理に関する評価値として、複数の処理装置に対する処理希望時刻での予約コストを下記の式により計算するとともに、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算し、その処理に関する評価値と搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定するようにしたものである。
予約コスト＝（単位時間当たりの処理装置のチャージコスト）×（処理装置の材料の処理が可能になるまでの予測時間の期待値＋現在時刻−処理希望時刻）
【００２３】
この発明に係る材料搬送プログラムは、複数の処理装置の処理に関する評価値として、複数の処理装置に対する処理希望時刻での予約コストを下記の式により計算するとともに、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算する評価値計算処理手順を設け、その処理に関する評価値と搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定するようにしたものである。
予約コスト＝（単位時間当たりの処理装置のチャージコスト）×（処理装置の材料の処理が可能になるまでの予測時間の期待値＋現在時刻−処理希望時刻）
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による材料搬送装置を示す構成図であり、図において、１は材料に対する次工程の処理が可能な処理装置が複数存在する場合、複数の処理装置の処理に関する評価値を計算する処理評価値計算部、２は複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算する搬送評価値計算部である。なお、処理評価値計算部１及び搬送評価値計算部２から評価値計算手段が構成されている。
【００２５】
３は処理評価値計算部１により計算された処理に関する評価値と、搬送評価値計算部２により計算された搬送に関する評価値の合計値を計算し、その合計値が最小の処理装置を搬送対象の処理装置として特定する装置特定部（特定手段）、４は装置特定部３により特定された処理装置に対して材料を搬送する材料搬送部（搬送手段）である。なお、材料搬送部４が材料を直接処理装置に搬送しないで、ストッカに搬送する場合があるが、この場合は、処理装置がストッカ内の材料を搬送する機能を有するものとする。
【００２６】
図２はこの発明の実施の形態１による材料搬送方法を示すフローチャートである。
なお、材料搬送装置の各構成要素は、ハードウエアを用いて構成してもよいが、各構成要素の処理内容が記述されたプログラムを用意し、図示せぬコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【００２７】
次に動作について説明する。
例えば、図３に示すように、工場内にラインＸとラインＹが存在する場合を想定し、ラインＹの処理装置Ｂ２０１において、工程Ｐ２の処理が完了し、次工程である工程Ｐ３において、ラインＸの処理装置Ｃ１０１とラインＹの処理装置Ｃ２０１が処理可能であるものとして、以下説明する（図４を参照）。
【００２８】
まず、処理評価値計算部１は、工程Ｐ２の処理が完了した材料を検出すると、次工程である工程Ｐ３において、処理が可能な処理装置を検出する（ステップＳＴ１，ＳＴ２）。
即ち、処理評価値計算部１は、図５に示すような工程フローを参照して、次工程において、処理が可能な処理装置を検出する。
この場合は、上述したように、ラインＸの処理装置Ｃ１０１とラインＹの処理装置Ｃ２０１が処理可能であるとする。
【００２９】
処理評価値計算部１は、処理が可能な処理装置を検出すると、処理装置Ｃ１０１，Ｃ２０１の処理に関する評価値を計算する（ステップＳＴ３）。
例えば、処理装置Ｃ１０１による材料の加工時間（処理時間）に加工待ち状態の材料の個数を乗算して、処理装置Ｃ１０１の処理に関する評価値を計算する。同様にして、処理装置Ｃ２０１による材料の加工時間に加工待ち状態の材料の個数を乗算して、処理装置Ｃ２０１の処理に関する評価値を計算する。
ただし、加工待ち状態の材料のうち、優先順位が処理対象の材料（工程２による処理後の材料）の優先順位以上の材料の個数のみを乗算するようにする。
【００３０】
搬送評価値計算部２は、処理評価値計算部１と同様に、工程Ｐ２の処理が完了した材料を検出して、次工程である工程Ｐ３において、処理が可能な処理装置を検出すると、処理装置Ｃ１０１，Ｃ２０１に対する材料の搬送に関する評価値を計算する（ステップＳＴ４）。
例えば、処理装置Ｃ１０１，Ｃ２０１に対する材料の搬送に関する評価値として、処理装置Ｃ１０１に対する材料の搬送時間を計算し、処理装置Ｃ２０１に対する材料の搬送時間を計算する。なお、材料の搬送時間として、処理装置Ｃ１０１，Ｃ２０１に対する材料の搬送時間の実績値の平均値を使用してもよい。
【００３１】
装置特定部３は、処理評価値計算部１が処理に関する評価値を計算し、搬送評価値計算部２が搬送に関する評価値を計算すると、処理装置毎に各評価値を相互に加算して合計値を計算する（ステップＳＴ５）。
そして、処理装置Ｃ１０１の評価値の合計値と、処理装置Ｃ２０１の評価値の合計値を比較し、その合計値が小さい方の処理装置を搬送対象の処理装置として特定する（ステップＳＴ６）。
【００３２】
材料搬送部４は、装置特定部３が搬送対象の処理装置を特定すると、工程２による処理後の材料を当該処理装置に搬送する（ステップＳＴ７）。
全ての材料の加工処理が全ての工程において完了するまで、上記の処理を繰り返し実行する。
【００３３】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、複数の処理装置の処理に関する評価値を計算するとともに、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算し、その処理に関する評価値と搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定するように構成したので、複数のラインが離れている場合でも、適切な処理装置に材料を搬送して、工場を効率的に運用することができる効果を奏する。
【００３４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、装置特定部３が各処理装置毎の評価値の合計値を計算して、その合計値が最小の処理装置を搬送対象の処理装置として特定するものについて示したが、装置特定部３が処理装置毎に各評価値を相互に乗算して乗算値を計算し、その乗算値が最小の処理装置を搬送対象の処理装置として特定するようにしてもよい。
【００３５】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、処理評価値計算部１が次工程の処理が可能な処理装置の処理に関する評価値を計算するものについて示したが、更に次工程以降の処理装置の処理に関する評価値を計算し、その評価値を次工程の処理装置の評価値に含めるようにしてもよい。
【００３６】
具体的には、次工程以降の処理装置のうち、例えば、工程４の処理装置Ｄ１０１，Ｄ２０１がボトルネックになる工程の処理装置である場合、工程４の処理装置Ｄ１０１，Ｄ２０１の処理に関する評価値を計算する。
そして、次工程の処理装置Ｃ１０１の評価値に工程４の処理装置Ｄ１０１の評価値を加算するとともに、次工程の処理装置Ｃ２０１の評価値に工程４の処理装置Ｄ１０１の評価値を加算するようにする。
【００３７】
これにより、次工程の処理装置の処理だけでなく、次工程以降の処理装置の処理を評価して搬送対象の処理装置を特定することができるので、ライン全体の処理時間を短縮することができる効果を奏する。
なお、この実施の形態３では、次工程以降の処理装置の処理に関する評価値を計算し、その評価値を次工程の処理装置の評価値に含めるものについて示したが、次工程以降の処理装置の処理に関する評価値を、次工程の処理装置の評価値として取り扱うようにしてもよい。
【００３８】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、処理評価値計算部１が処理装置による材料の処理時間に処理待ち状態の材料の個数を乗算して評価値を計算するものについて示したが、処理装置の処理に関する評価値として、その処理装置の稼働率を使用するようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００３９】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、処理装置の処理に関する評価値として、その処理装置の稼働率を使用するものについて示したが、処理装置の処理に関する評価値として、処理装置が材料の処理が可能になるまでの予測時間を計算するようにしてもよく、上記実施の形態４と同様の効果を奏することができる。
例えば、次のような計算式によって、予測時間ＥＴ（ｒ，ｔ，ｍ）を計算するようにする。
【数１】
0003964171.tif 000002
【００４０】
ただし、ＲＡ（ｒ）は現在時刻ｔにおいて材料ｍが現在の工程（処理装置）から処理装置ｒに到達する全ての経路の集合、ｒａ（ｒ）は現在時刻ｔにおいて材料ｍが現在の工程から処理装置ｒに到達する経路、Ｒ（ｒａ（ｒ））は経路ｒａ（ｒ）に存在する処理装置の集合、ｍｉｎは最小値、Ｑ（ｉ，ｔ，ｍ）は処理装置ｉで処理を待っている材料の個数、ＱＰ（ｉ，ｔ，ｍ）は処理装置ｉで処理を待っている材料のうち、優先順位が処理対象の材料の優先順位以上の材料の個数、ＴＣ（ｒ，ｍ）は処理装置ｒで処理が可能になる材料投入時間間隔である。
【００４１】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、処理装置の処理に関する評価値として、処理装置が材料の処理が可能になるまでの予測時間を計算するものについて示したが、処理装置の処理に関する評価値として、処理装置が材料の処理が可能になるまでの予測時間の期待値を計算するようにしてもよく、上記実施の形態５と同様の効果を奏することができる。
例えば、次のような計算式によって、予測時間の期待値Ｅ（ｒ，ｔ，ｍ）を計算するようにする。
【数２】
0003964171.tif 000003
ただし、Ｐｒ（ｒ）は現在の工程から処理装置ｒに到達する経路の数である。
【００４２】
実施の形態７．
上記実施の形態４では、処理装置の処理に関する評価値として、その処理装置の稼働率を使用するものについて示したが、処理装置の処理に関する評価値として、処理装置に対する処理希望時刻での予約コストを計算するようにしてもよく、上記実施の形態４と同様の効果を奏することができる。
例えば、次のような計算式によって、材料ｍの予約コストＣ（ｒ，ｍ，Ｔｅ，ｔ）を計算するようにする。
【数３】
0003964171.tif 000004
ただし、ＲＣ（ｒ）は単位時間当たりの処理装置ｒのチャージコスト、ｔは現在時刻、Ｔｅは処理希望時刻である。
【００４３】
実施の形態８．
上記実施の形態１では、搬送評価値計算部２が処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、処理装置に対する材料の搬送時間を計算するものについて示したが、処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置から処理装置までの移動距離を使用するようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４４】
その際、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を移動距離に乗算するようにしてもよい。
例えば、現在の工程の処理装置が工場の１階に存在し、次工程の処理装置も工場の１階に存在すれば、材料の搬送が容易であるため、小さな値の重み係数を移動距離に乗算する。
一方、現在の工程の処理装置が工場の１階に存在し、次工程の処理装置が工場の３階に存在すれば、材料を搬送する機器への負荷が増大するため、大きな値の重み係数を移動距離に乗算する。
また、搬送評価値計算部２は、重み係数を設定する際、工程間毎の処理時間間隔制約を考慮して設定するようにしてもよい。
【００４５】
なお、この実施の形態８では、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を移動距離に乗算するものについて示したが、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を使用するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の処理装置の処理に関する評価値として、複数の処理装置に対する処理希望時刻での、単位時間当たりの複数の処理装置のチャージコストに基づく予約コストを計算するとともに、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算する評価値計算手段を設け、その処理に関する評価値と搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定するように構成したので、複数のラインが離れている場合でも、適切な処理装置に材料を搬送して、工場を効率的に運用することができるとともに構成の複雑化を招くことなく、処理に関する評価値を計算することができる効果がある。
【００４７】
この発明によれば、複数の処理装置の処理に関する評価値を計算する際、複数の処理装置の後工程の処理装置の処理に関する評価値を計算し、その評価値を複数の処理装置の処理に関する評価値に含めるように構成したので、ライン全体の処理時間を短縮することができる効果がある。
【００５６】
この発明によれば、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、複数の処理装置に対する材料の搬送時間を計算するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、材料の搬送に関する評価値を計算することができる効果がある。
【００５７】
この発明によれば、複数の処理装置に対する材料の搬送時間として、複数の処理装置に対する材料の搬送時間の実績値の平均値を使用するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、材料の搬送に関する評価値を計算することができる効果がある。
【００５８】
この発明によれば、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置から複数の処理装置までの移動距離を使用するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、材料の搬送に関する評価値を計算することができる効果がある。
【００５９】
この発明によれば、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を移動距離に乗算するように構成したので、評価値の精度を高めることができる効果がある。
【００６０】
この発明によれば、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値として、現在位置に対する複数の処理装置の位置関係に応じた重み係数を使用するように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、材料の搬送に関する評価値を計算することができる効果がある。
【００６２】
この発明によれば、複数の処理装置の処理に関する評価値として、複数の処理装置に対する処理希望時刻での、単位時間当たりの複数の処理装置のチャージコストに基づく予約コストを計算するとともに、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算し、その処理に関する評価値と搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定するように構成したので、複数のラインが離れている場合でも、適切な処理装置に材料を搬送して、工場を効率的に運用することができるとともに構成の複雑化を招くことなく、処理に関する評価値を計算することができる効果がある。
【００６３】
この発明によれば、複数の処理装置の処理に関する評価値として、複数の処理装置に対する処理希望時刻での、単位時間当たりの複数の処理装置のチャージコストに基づく予約コストを計算するとともに、複数の処理装置に対する材料の搬送に関する評価値を計算する評価値計算処理手順を設け、その処理に関する評価値と搬送に関する評価値に基づいて搬送対象の処理装置を特定するように構成したので、複数のラインが離れている場合でも、適切な処理装置に材料を搬送して、工場を効率的に運用することができるとともに構成の複雑化を招くことなく、処理に関する評価値を計算することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による材料搬送装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による材料搬送方法を示すフローチャートである。
【図３】  工場内のラインを示す説明図である。
【図４】  ライン上の処理装置を示す説明図である。
【図５】  工程フローを示す説明図である。
【符号の説明】
１  処理評価値計算部（評価値計算手段）、２  搬送評価値計算部（評価値計算手段）、３  装置特定部（特定手段）、４  材料搬送部（搬送手段）。
【図１】
0003964171.tif 000005
【図２】
0003964171.tif 000006
【図３】
0003964171.tif 000007
【図４】
0003964171.tif 000008
【図５】
0003964171.tif 000009