(57)【要約】【課題】生産等の計画立案において、設備等が消費するエネルギー量をわかりやすくすることを目的とする。【解決手段】計画立案装置が、稼動させる設備と、前記設備を稼動させる時間とを示す設備データを入力し、前記設備データが示す設備のうち、前記設備を稼動させるパターンが設定されると、前記パターンに基づいて、前記設備によって消費されるエネルギー量を計算することで上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
稼動させる設備と、前記設備を稼動させる時間とを示す設備データを入力する入力部と、
前記設備データが示す設備のうち、前記設備を稼動させるパターンが設定されると、前記パターンに基づいて、前記設備によって消費されるエネルギー量を計算する計算部と
を含む計画立案装置。
【請求項２】
前記エネルギー量が最も小さくなる計画を特定する請求項１に記載の計画立案装置。
【請求項３】
前記設備データは、各工程で稼動する前記設備を特定する請求項１又は２に記載の計画立案装置。
【請求項４】
前記パターンは、時間ごとに稼動する前記設備を特定する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の計画立案装置。
【請求項５】
前記計算部は、前記パターンに基づいて、前記時間ごとに、それぞれの設備で単位時間当たりに消費されるそれぞれのエネルギー量を合計して前記エネルギー量を計算する請求項４に記載の計画立案装置。
【請求項６】
工場で、前記設備を稼動させて製品を製造する生産計画を立案する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の計画立案装置。
【請求項７】
前記エネルギー量は、前記生産計画に対応して計算される請求項６に記載の計画立案装置。
【請求項８】
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータが、稼動させる設備と、前記設備を稼動させる時間とを示す設備データを入力する入力手順と、
前記コンピュータが、前記設備データが示す設備のうち、前記設備を稼動させるパターンが設定されると、前記パターンに基づいて、前記設備によって消費されるエネルギー量を計算する計算手順と
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計画立案装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場等の生産拠点において、工場等に設置される各種設備を稼動させる生産計画を立案する方法が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、配送費及び製造原価の要素等を考慮するため、配送実績データを収集し、工場等で製造される製品等を移動させるのにかかる運送費用及びその他の費用に基づいてシミュレーションを行い、効率的な生産計画の立案を支援する方法が開示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２では、需要変動が生産計画に及ぼす影響を定量的に把握するため、製品の需要に関する情報と、製品の生産計画とに基づいて、需要変動に対する生産の安定性及び需要変動に対する生産の柔軟性をそれぞれ演算する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５２９９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−６５５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では、生産に用いる設備等が消費する電気量等のエネルギー量を計算しないため、生産等の計画立案において、設備等が消費するエネルギー量がわかりにくい場合がある。
【０００７】
本発明の１つの側面は、このような問題に鑑みてなされたものであり、生産等の計画立案において、設備等が消費するエネルギー量をわかりやすくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一実施形態における、計画立案装置は、稼動させる設備と、前記設備を稼動させる時間とを示す設備データを入力する入力部と、前記設備データが示す設備のうち、前記設備を稼動させるパターンが設定されると、前記パターンに基づいて、前記設備によって消費されるエネルギー量を計算する計算部とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、生産等の計画立案において、設備等が消費するエネルギー量をわかりやすくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態における計画立案装置の使用例を示す概要図。
【図２】本発明の一実施形態における設備の構成例を示す図。
【図３】本発明の一実施形態における計画立案装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。
【図４】本発明の一実施形態における計画立案装置による全体処理の一例を示すフローチャート。
【図５】本発明の一実施形態における計画立案装置によって表示される設定画面の一例を示す図。
【図６】本発明の一実施形態における計画立案装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
１．計画立案装置の使用例
２．計画立案装置のハードウェア構成例
３．計画立案装置による全体処理例
４．計画立案装置の機能構成例
≪  １．  計画立案装置の使用例  ≫
図１は、本発明の一実施形態における計画立案装置の使用例を示す概要図である。具体的には、まず、計画立案装置の例であるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）には、設備データＤＰが入力される。設備データＤＰは、図示するように、稼動できる設備を示すデータである。この例では、設備データＤＰによって、工場において、製品を製造するため、ｎ台の設備が稼動できるとする。即ち、各設備をそれぞれ特定する設備番号が１、２・・・ｎであるとする。
【００１３】
また、設備データＤＰは、図示するように、縦軸に稼動できる設備を示し、横軸に設備を稼動させる時間を示す。設備が稼動すると、エネルギーを消費する等の負荷が生じる。以下、負荷が消費されるエネルギー量である例で説明する。したがって、設備データＤＰでは、時間に対して消費するエネルギー量がそれぞれ入力される。例えば、図示するように、「設備１」は、「時間」が「１」の時間帯に稼動すると、単位時間当たりに、「５」のエネルギー量を消費する。なお、エネルギー量は、例えば、電気量である。また、エネルギー量は、電気量に限られず、他の種類のエネルギー等でもよい。
【００１４】
設備データＤＰが示す設備、即ち、ｎ台の設備に対して、設備を稼動させるパターンが設定されると、ＰＣは、パターンごとに設備が消費するエネルギー量をそれぞれ計算する。例えば、第１パターンＰ１及び第２パターンＰ２の２つのパターンが設定されたとする。具体的には、第１パターンＰ１は、４台の設備を稼動させるパターンとし、第２パターンＰ２は、昼間に稼動する設備の台数を少なくした、３台の設備を稼動させるパターンとする。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態における設備の構成例を示す図である。例えば、製品ＰＤを製造するのに、ｍ個の工程、即ち、工程ＰＲ１乃至工程ＰＲｍを行うとする例で説明する。また、各工程をそれぞれ実現するのに必要な設備は、図示するように工程ごとに特定される。なお、各工程を実現するため稼動する設備は、例えば、設備データによって特定される。
【００１６】
図２は、ｎ台の設備がそれぞれの工程に割り当てられ、製品ＰＤを製造する工程が構成される例を示す。この例では、「工程ＰＲ２」において、「設備ＥＰ２」と「設備ＥＰ３」とが並行して稼動する例である。また、「工程ＰＲ２」以外の工程は、それぞれ１つの設備が稼動する例である。このように、設備データが入力されると、全体の工程において、各工程で稼動する設備が特定される。これに対して、パターンは、各工程が実行されるそれぞれのタイミング等を特定する。即ち、パターンによって、各設備が稼動する時間がそれぞれ特定される。
【００１７】
ＰＣは、各パターンにおいて、各時間で単位時間当たりに消費されるエネルギー量をそれぞれ計算する。即ち、消費されるエネルギー量は、例えば、稼動するそれぞれの設備が各時間で消費するエネルギー量を総和して、時間ごとにそれぞれ計算される。
【００１８】
また、ＰＣは、例えば、図示するように、時間ごとに計算する消費エネルギー量をグラフにして表示する。ＰＣがグラフで消費されるエネルギー量を示すと、グラフの頂点となる部分がピークを示すことが多いので、各パターンにおいて消費されるエネルギー量のピーク等がわかりやすくなる。
【００１９】
具体的には、第１パターンＰ１と、第２パターンＰ２とを示すそれぞれのグラフを比較すると、各パターンのそれぞれのピークにおいて、第１パターンＰ１のピークの方が第２パターンＰ２のピークより多くエネルギー量を消費することがわかる。つまり、第１パターンＰ１では、稼動する設備の台数が「４」であるのに対して、第２パターンＰ２にすると、稼動する設備の台数が「３」となるため、生産において消費されるエネルギー量のピークを第１パターンＰ１より分散させる、いわゆるピークシフト等を行うことができる。また、パターンを比較して、生産計画として実行するパターンを選ぶと、省エネ等のエネルギーの効率化を図ることができる。
【００２０】
また、ＰＣによって、消費されるエネルギー量が計算されるため、消費されるエネルギー量が定量的に把握できる、いわゆる見える化を行うことができる。
【００２１】
≪  ２．計画立案装置のハードウェア構成例  ≫
図３は、本発明の一実施形態における計画立案装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。具体的には、ＰＣ１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、記憶装置１０２と、ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０３と、入力Ｉ／Ｆ１０４と、出力Ｉ／Ｆ１０５とを有する。即ち、計画立案装置は、ＰＣ、サーバ又はワークステーション等の情報処理装置、即ち、コンピュータである。
【００２２】
ＣＰＵ１０１は、ＰＣ１０が行う各種処理及び各種制御を実現するための演算と各種データの加工とを行う演算装置である。さらに、ＣＰＵ１０１は、ＰＣ１０が有するハードウェアを制御する制御装置である。
【００２３】
記憶装置１０２は、ＰＣ１０が使うデータ、プログラム及び設定値等を記憶する。また、記憶装置１０２は、いわゆるメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）等である。なお、記憶装置１０２は、ハードディスク（ｈａｒｄｄｉｓｋ）等の補助記憶装置等を有してもよい。
【００２４】
ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して接続される装置と各種データ等を送受信する。例えば、ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及びＬＡＮケーブルを接続させるコネクタ等である。なお、ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ネットワークを利用するＩ／Ｆに限られず、ケーブル、無線又はコネクタ等によって外部装置と送受信するＩ／Ｆであってもよい。
【００２５】
入力Ｉ／Ｆ１０４は、ＰＣ１０を使うシステム管理者等とのインタフェースである。具体的には、入力Ｉ／Ｆ１０４は、システム管理者等が行う各種操作を入力する。例えば、入力Ｉ／Ｆ１０４は、キーボード等の入力装置及び入力装置をＰＣ１０に接続させるコネクタ等によって構成される。
【００２６】
出力Ｉ／Ｆ１０５は、ＰＣ１０を使うシステム管理者等とのインタフェースである。具体的には、出力Ｉ／Ｆ１０５は、ＰＣ１０が行う各種処理の処理結果等をシステム管理者等に出力する。例えば、出力Ｉ／Ｆ１０５は、ディスプレイ等の出力装置及び出力装置をＰＣ１０に接続させるコネクタ等である。
【００２７】
なお、ＰＣ１０は、各ハードウェア資源による処理等を補助する補助装置を更に有する構成でもよい。また、ＰＣ１０は、各種処理を並列、冗長又は分散して処理するための装置を内部又は外部に更に有してもよい。さらに、ＰＣ１０は、複数の情報処理装置で構成されてもよい。
【００２８】
≪  ３．  計画立案装置による全体処理例  ≫
図４は、本発明の一実施形態における計画立案装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。
【００２９】
≪  設備データの入力例（ステップＳ１０１）  ≫
ステップＳ１０１では、ＰＣは、設備データを入力する。設備データＤＰが入力されると、図２のように設備の構成を示す、いわゆる設備モデル（工程モデルともいう。）が生成される。また、設備モデルが生成されると、どの設備を稼動させるかを決めるパターンが設定できる。
【００３０】
図５は、本発明の一実施形態における計画立案装置によって表示される設定画面の一例を示す図である。例えば、図示するような設定画面をＰＣが表示する。設定画面には、各設備に対して、それぞれ稼動フラグＦＧ等のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が設けられる。次に、設定画面によって、パターンが入力される。例えば、「設備１」を稼動させる設定とするには、図示するように、「設備１」に対応する稼動フラグＦＧにチェックを入れる（ＯＮ）。一方、設備を稼動しないように設定するには、稼動フラグＦＧからチェックを外す（ＯＦＦ）。
【００３１】
≪  単位時間当たりに消費されるエネルギー量の計算例（ステップＳ１０２）  ≫
図４に戻り、ステップＳ１０２では、ＰＣは、単位時間当たりに消費されるエネルギー量をそれぞれ計算する。具体的には、ＰＣは、時間ごとに、それぞれの設備で単位時間当たりに消費されるエネルギー量を合計する。例えば、図５では、単位時間当たりに消費されるエネルギー量ＥＮは、各設備のうち、設定画面でＯＮに設定される設備が単位時間当たりにそれぞれ消費するエネルギー量を合計した値を示す。なお、図示する「負荷合計」は、単位時間当たりに消費されるエネルギー量の例である。
【００３２】
単位時間当たりに消費されるエネルギー量ＥＮは、パターンが変更される、即ち、稼動フラグＦＧに対するＯＮ又はＯＦＦの設定が変更されると、変更に伴ってパターンが決定され、パターンごとに消費されるエネルギー量ＥＮがそれぞれ計算される。以下、単位時間当たりに消費されるエネルギー量ＥＮを示すデータが計算結果Ｄ１である例で説明する。
【００３３】
≪  エネルギー量の表示例（ステップＳ１０３）  ≫
ステップＳ１０３では、ＰＣは、計算結果Ｄ１に基づいて、エネルギー量を表示する。例えば、ＰＣは、図１に示す第１パターンＰ１及び第２パターンＰ２のように、パターンごとに消費されるエネルギー量を表示する。なお、表示は、図１に示すようにグラフで表示してもよく、また、図５に示すように数値で表示してもよい。
【００３４】
≪  生産計画及び計算結果を対応させる処理例（ステップＳ１０４）  ≫
ステップＳ１０４では、ＰＣは、生産計画及び計算結果を対応させる。
【００３５】
生産計画は、製品を供給する側が立案する計画である。例えば、生産計画は、出荷する製品の数量又は日程等の生産量及び生産時期等を示すデータである。生産計画が入力される場合には、ＰＣは、生産計画と対応するパターン及び設備モデルを生成してもよい。例えば、いわゆるプルシステム（ｐｕｌｌ  ｓｙｓｔｅｍ）（ＪＩＳ  Ｚ  ８１４１：２００１）では、需要量等に基づいて後工程から順にパターン等が決まることが多い。したがって、生産計画が入力されると、生産計画を実現するための設備モデル及びパターンが決まる場合がある。
【００３６】
ステップＳ１０４では、生産計画に対応させてシミュレーションが行われ、シミュレーションによって計算される計算結果Ｄ１が生産計画に対応する。即ち、計算結果Ｄ１によって示されるエネルギー量は、生産計画に対応して計算される。次に、ＰＣは、各生産計画と、その計算結果Ｄ１を対応させ、運用計画結果Ｄ２として出力する。
【００３７】
運用計画結果Ｄ２は、例えば、図１に示す「稼動する設備の台数」等のように、最も稼動する設備が多くなる場合の台数等を示す。稼動する設備が多いと、コスト又は消費するエネルギー量等が多くなる場合が多い。したがって、運用計画結果Ｄ２を把握することによって、生産計画を選択又は変更し、消費するエネルギー量等が少なくなるように、生産計画を立案することができる。なお、運用計画結果Ｄ２は、「稼動する設備の台数」を示すデータに限られず、例えば、消費されるエネルギー量のピーク値等でもよい。
【００３８】
また、全体処理は、パターン、設備モデル又は生産計画が複数ある場合等には、図４に示す各処理を繰り返し、シミュレーションをそれぞれ試行する。
【００３９】
≪  ４．  計画立案装置の機能構成例  ≫
図６は、本発明の一実施形態における計画立案装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図示するように、ＰＣ１０は、入力部ＦＮ１と、計算部ＦＮ２とを含む。
【００４０】
入力部ＦＮ１は、稼動させる設備と、設備を稼動させる時間とを示す設備データＤＰを入力する。なお、入力部ＦＮ１は、例えば、ネットワークＩ／Ｆ１０３（図３参照）又は入力Ｉ／Ｆ１０４（図３参照）等によって実現される。
【００４１】
計算部ＦＮ２は、設備データＤＰが示す設備のうち、設備を稼動させるパターンが図５等に示すように設定されると、設定されるパターンに基づいて、設備によって消費されるエネルギー量を計算し、計算結果Ｄ１を出力する。消費されるエネルギー量は、例えば単位時間ごとにそれぞれ計算される。なお、計算部ＦＮ２は、例えば、ＣＰＵ１０１（図３参照）等によって実現される。
【００４２】
また、計算部ＦＮ２は、出力Ｉ／Ｆ１０５（図３参照）等によって、図１に示すグラフ等のように、計算結果Ｄ１を出力してもよい。計算結果Ｄ１が表示されると、ＰＣ１０は、消費されるエネルギーをいわゆる見える化することができる。これによって、生産等の計画立案において、設備等が消費するエネルギー量がわかりやすくなり、消費するエネルギー量の把握又は比較等を行いやすくできる。例えば、生産等の計画立案において、計算結果Ｄ１が表示されると、消費されるエネルギー量が最も小さくなる計画を特定することができる。
【００４３】
さらに、計算部ＦＮ２は、生産計画に対応して運用計画結果Ｄ２を出力してもよい。運用計画結果Ｄ２に対応して、計算及び計算結果Ｄ１の表示が行われると、各生産計画で、消費されるエネルギー量がそれぞれ定量的に把握できる。即ち、運用計画結果Ｄ２が表示されると、計画の立案者等は、計画の立案で、消費するエネルギー量等が少なくなる計画を選択しやすくできる。
【００４４】
なお、本発明の一実施形態に係る各処理の全部又は一部は、機械語、アセンブラ等の低水準言語、Ｃ言語、Ｊａｖａ（登録商標）若しくはオブジェクト指向プログラミング言語等の高水準言語又はこれらを組み合わせて記述されるコンピュータに実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。即ち、プログラムは、情報処理装置等のコンピュータに各処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【００４５】
また、プログラムは、ＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して頒布することができる。さらに、記録媒体は、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ若しくはブルーレイディスク等の光ディスク、ＳＤ（登録商標）カード又はＭＯ等でもよい。さらにまた、プログラムは、電気通信回線を通じて頒布することができる。
【００４６】
さらに、本発明の一実施形態に係る各処理の全部又は一部は、１以上の情報処理装置を含む計画立案システムによって、処理の全部又は一部が並行、分散、冗長又はこれらの組み合わせで処理されてもよい。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ＰＣ
ＤＰ  設備データ
Ｄ１  計算結果
Ｄ２  運用計画結果
【図１】
2017016196.tif 000003
【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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