(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工場で製造すべき各製品毎に該当製品の製造所要時間と該当製品製造に要する使用電力及び製造属性を記憶する製品マスターファイルと、
前記工場における予め定められたスケジュール期間における各時間帯毎に与えられた契約電力からなる契約電力パターンを記憶する契約電力パターンメモリと、
前記製品マスターファイルに記憶された各製品を、仕様及び特性が近似するものどうしの複数の製品グループにグループ分けし、製品グループ毎の使用電力及び製造時間を求める製品グループ分け手段と、
前記契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンの各時間帯における契約電力の高い時間帯から契約電力の低い時間帯にかけて、高い使用電力の製品グループの製造時間から低い使用電力の製品グループの製造時間を順番に割付けていく製造時間割付手段と、
この製造時間割付手段にて同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付けられた場合、この時間帯内における各製品グループの製造時間をこの製品グループ相互間の製造順序に関する制約に基づいて割付ける時間帯内割付手段と、
各製品グループに所属する各製品の製造時間を、自己が所属する製品グループの前記割付済みの製造時間内に割付ける製品グループ内割付手段と
を備えた生産スケジューリング装置。
【請求項２】
前記製造時間割付手段及び時間帯内割付手段にて各時間帯に割付けられた各製品グループの製造時間を、隣接するものどうしで時間的隙間が生じているとき、前記スケジュール期間内において、各時間帯の境界を超えて詰め合わせる割付調整手段を備えた請求項１記載の生産スケジューリング装置。
【請求項３】
各製品を実際に製造した場合において電力計から単位電力を使用する毎に出力されるパルス信号の単位時間当たりのパルス数を計測してこのパルス数に単位電力を乗算することにより各時刻の使用電力を求め、
この各時刻における使用電力から前記製品の製造開始から製造終了までの使用電力パターンを算出し、
この算出された使用電力パターンから前記製品マスターファイルに登録する各製品の使用電力を求める
ことを特徴とする請求項１又は２記載の生産スケジューリング装置。
【請求項４】
前記製品属性は該当製品の製造量を含み、
前記製造時間割付手段は、前記各製品の製造時間を該当製品の製造量を参照して使用電力に対応した契約電力の時間帯に割付ける
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の生産スケジューリング装置。
【請求項５】
前記各製品の製造時間が割付けられた契約電力パターンの各時間帯における前記製品マスターファイルに記憶された各製品の使用電力から各時間帯内の各時刻における計画使用電力を算出する計画使用電力算出手段を備えた請求項１記載の生産スケジューリング装置。
【請求項６】
前記工場における製造開始後の各時刻における製造の進捗状況をチェックし、各時刻から前記スケジュール期間終了時刻までに製造する前記各製品の使用電力から前記各時刻から前記スケジュール期間終了時刻までの予測の使用電力を算出する予測使用電力算出手段を備えた請求項５記載の生産スケジューリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場で多数の製品を製造する場合における生産計画を立てる生産スケジューリング手法に係わり、特に契約電力を考慮した生産スケジューリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数種類の製品を製造する工場においては、各製品を効率的に製造するために実際に各製品に対する製造を開始する前に、どの製品をどのタイミングで製造するかを示す生産計画を作成（スケジューリング）する。
【０００３】
複数種類の製品に対する生産計画のスケジューリングにおいては、一般に下記に示すように各製品の製造時間（製造日程）を決める。
(a)   製造着手可能期日、各製品の納期、各製品の製造所要時間等の日程に関する条件に従って各製品の製造時間（製造日程）を割付ける。
【０００４】
(b)   工場の製造設備台数、設備の段取り（段替え）効率等の設備資源に関する条件に従って各製品の製造時間（製造日程）を割付ける。
(c)   過去の製品製造実績に基づいて各製品の製造時間（製造日程）を割付ける。
【０００５】
例えば、図１３に示すように、工場に製造設備が２台設置され、Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３、Ｄ１〜Ｄ３の合計１２種類の製品１２に対する製造要求があった場合に、各製造設備の段取り（段替え）が円滑に進むように、類似したＡ１〜Ａ３の製品１２を連続して製造するように各製品１２の製造時間をスケジューリング期間内に割付ける。
【０００６】
また、このような工場における各製造設備の動力源として電力が広く採用されている。
電力需要は季節変動が大きく、特に、冷房需要が大きい夏季昼間に大きな電力需要が発生する。この最大電力需要に合せて発電所を建設することは困難であるので、夏季昼間の電力需要を抑制する種々の対策が講じられている。
【０００７】
この対策の一つとして、例えば製造工場における昼間の電力需要を押さえることが実施されている。具体的には、例えば、１日を一つのスケジューリング期間としてこの１日を２４等分して、２４個の各時間帯毎に、電力会社と製造工場で契約電力を設定する。製造工場としては、該当時間帯における実績使用電力が契約電力を越えないように、各製造設備の運転を調整する。各時間帯毎の契約電力は、図１４に示すように、昼間は低く、夜間は高く設定されている。図１４に示すように、例えば１日２４時間等の一定の期間における各時間帯毎の契約電力を接続した特性を契約電力パターンと称する。
【０００８】
そして、製造工場においては、各時間帯毎に実績使用電力が契約電力を越えないように各製造設備の運転を自動的に調整する電力監視装置（デマンド監視装置）が設置されている場合もある。
【０００９】
図１５（ａ）（ｂ）は、上述した電力監視装置（デマンド監視装置）の監視動作を示す特性図である。横軸は一つの時間帯における経過時間を示し、縦軸は使用電力を示す。そして、電力計で各時間帯の開始時刻（０分）から終了時刻（６０分）までの各時刻における実績使用電力を測定していき、任意の時刻における実績使用電力特性の傾斜から時間帯の終了時刻（６０分）における使用電力の予測を行う。
【００１０】
そして、図１５（ａ）に示すように、終了時刻（６０分）における使用電力の予測値が契約電力以下の場合は正常と判断して、このまま各製品の製造を継続する。
一方、図１５（ｂ）に示すように、終了時刻（６０分）における使用電力の予測値が契約電力を越える場合は異常と判断して、各製造設備の運転を抑制する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような生産計画のスケジューリング手法や電力監視手法（デマンド監視手法）においては、まだ改良すべき次のような課題があった。
すなわち、上述した生産計画のスケジューリング手法においては、各製品の製造時間は前述した(a)(b)(c) で示されるいずれかの条件に従ってスケジューリング期間内に割付けられる。これらの各条件はいずれも製造側からみて単純に生産性を向上させるためのものである。
【００１２】
一般に、各製造設備で製品を製造する場合には、各製品の特性（仕様）に応じて使用電力が異なる場合が多い。また、上述した契約電力が存在する。
このような場合、例えば昼間等のある特定の時間帯に、使用電力が高い製品が重なった場合、図１５（ｂ）に示すように、この時間帯内で実績使用電力が契約電力を越えると予測される場合がある。この場合には、該当製品の製造が抑制されるので、生産効率が低下する。
【００１３】
逆に、例えば夜間等のある特定の時間帯に、使用電力が低い製品が重なった場合、図１５（ａ）に示すように、たとえ製造設備をフル稼働しても、実績使用電力が契約電力を大きく下回ることになり、工場に供給される電力を有効に使用できない懸念がある。
【００１４】
さらに、上述した電力監視手法（デマンド監視手法）においては、デマンド監視する一つの時間帯に１種類の製品の製造時間のみ割付けられており、かつ該当製品を一つ製造する場合の使用電力の変化が少ない場合（例えば工程での使用電力の差が少ない場合）は、図１５に示す実績使用電力の特性はほぼ直線と見なすことができる。したがつて、任意の時点で実施した終了時刻（６０分）における使用電力の予測値はほぼ正しいと見なせる。
【００１５】
しかし、一つの時間帯に複数種類の製品の製造時間が割付けられている場合や１種類の製品を一つ製造する場合にその使用電力が大きく変化する場合は、実績使用電力の特性は図１５に示すように、製造製品が変更になった時点で傾斜が変化する折れ線グラフとなる。よって、任意の時点で実施した終了時刻（６０分）における使用電力の予測値は正しいとは限らない。その結果、誤った予測値に基づいて各製造設備の運転を抑制する懸念がある。逆に、誤って実績使用電力が契約電力を越える懸念もある。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、製造すべき個々の製品の使用電力をスケジューリングに採用することによって、各時間帯毎の契約電力を越えない状態で各製品を効率的に製造でき、生産性を向上できる生産スケジューリング装置及び生産スケジューリング方法並びにプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するために請求項１の生産スケジューリング装置においては、工場で製造すべき各製品毎に該当製品の製造所要時間と該当製品製造に要する使用電力及び製造属性を記憶する製品マスターファイルと、工場における予め定められたスケジュール期間における各時間帯毎に与えられた契約電力からなる契約電力パターンを記憶する契約電力パターンメモリと、製品マスターファイルに記憶された各製品を、仕様及び特性が近似するものどうしの複数の製品グループにグループ分けし、製品グループ毎の使用電力及び製造時間を求める製品グループ分け手段と、契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンの各時間帯における契約電力の高い時間帯から契約電力の低い時間帯にかけて、高い使用電力の製品グループの製造時間から低い使用電力の製品グループの製造時間を順番に割付けていく製造時間割付手段と、この製造時間割付手段にて同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付けられた場合、この時間帯内における各製品グループの製造時間をこの製品グループ相互間の製造順序に関する制約に基づいて割付ける時間帯内割付手段と、各製品グループに所属する各製品の製造時間を、自己が所属する製品グループの割付済みの製造時間内に割付ける製品グループ内割付手段とを備えている。
また、請求項２においては、製造時間割付手段及び時間帯内割付手段にて各時間帯に割付けられた各製品グループの製造時間を、隣接するものどうしで時間的隙間が生じているとき、スケジュール期間内において、各時間帯の境界を超えて詰め合わせる割付調整手段を備えている。
【００１９】
このように構成された生産スケジューリング装置においては、製品マスターファイル内には、各製品毎に該当製品の製造所要時間と使用電力とが記憶されている。そして、各製品の製造時間を割付ける場合に、使用電力が高い製品が契約電力パターン内の契約電力の高い時間帯に割付けられる、逆に、使用電力が低い製品が契約電力パターン内の契約電力の低い時間帯に割付けられる。
【００２０】
このように契約電力パターンに各製品の使用電力を対応させることによって、各時間帯毎の契約電力を越えない状態で各製品を効率的に製造できる。
【００２１】
さらに、同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付けられた場合、この時間帯内における各製品グループの製造時間を各製品グループ相互間の製造順序に関する制約に基づいて割付けている。すなわち、複数の製品を製造する場合、設備の段替え等の製造要因により続けて製造したほうがよい製品がある。このような関係を有した製品が同一時間に割付けられた場合は、この順序に従って製造時間が割付けられる。よって、各製品がより効率的に製造される。
【００２２】
請求項３においては、各製品を実際に製造した場合において電力計から単位電力を使用する毎に出力されるパルス信号の単位時間当たりのパルス数を計測してこのパルス数に単位電力を乗算することにより各時刻の使用電力を求め、この各時刻における使用電力から製品の製造開始から製造終了までの使用電力パターンを算出し、この算出された使用電力パターンから前記製品マスターファイルに登録する各製品の使用電力を求める。
【００２３】
このような計算手法を採用することによって、より正確に各製品の使用電力が求まる。
請求項４においては、上述した生産スケジューリング装置における製品属性は該当製品の製造量を含み、かつ製造時間割付手段は、各製品の製造時間を該当製品の製造量を参照して使用電力に対応した契約電力の時間帯に割付けるようにしている。
【００２４】
すなわち、スケジューリングを行う場合には、各製品の製造量を参照してスケジューリング対策を選択することにより、スケジューリングによる手間の効率化を図るものである。
また、請求項５においては、各製品の製造時間が割付けられた契約電力パターンの各時間帯における製品マスターファイルに記憶された各製品の使用電力から各時間帯内の各時刻における計画使用電力を算出する計画使用電力算出手段を備えている。
さらに、請求項６においては、工場における製造開始後の各時刻における製造の進捗状況をチェックし、各時刻からスケジュール期間終了時刻までに製造する各製品の使用電力から各時刻からスケジュール期間終了時刻までの予測の使用電力を算出する予測使用電力算出手段を備えている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の生産スケジューリング装置及び電力監視装置が組込まれた製造工場の見取り図である。外部から商用電力が入力される受電室１は、受電した電力を受電制御盤３を介して各調整対象設備２ａ，２ｂへ供給する。受電電力は受電電力測定用ケーブル４を介して工程管理者事務所５内に設置された入出力ポート６へ入力される。また、各種の製品を製造する各調整対象設備２ａ，２ｂで使用される電力は設備電力測定用ケーブル８ａ，８ｂを介して同じく工程管理者事務所５内に設置された入出力ポート６へ入力される。
【００３３】
工程管理者１１が常駐する工程管理者事務所５内には、前述した入出力ポート６と、電力監視装置７と、生産スケジューリング装置としてのスケジューリング装置８と、既設の生産管理システム１０とが設けられている。
【００３４】
コンピュータで構成された生産管理システム１０は、この工場で製造する各製品の生産管理を行う。具体的には、例えば１日等の一定のスケジューリング期間毎に、該当スケジューリング期間内に各調整対象設備２ａ，２ｂで製造する必要のある各製品と製造量とを決定して、次のスケジューリング装置９へ送出する。
【００３５】
スケジューリング装置９は、コンピュータ等の一種の情報処理装置で構成されており、生産管理システム１０から指示された各製品をいずれの調整対象設備２ａ，２ｂに割付けるか、また、各製品の製造時間を前記１日等のスケジューリング期間内のどの時間帯に割付けるかを決定するスケジューリング処理を実行する。そして、スケジューリング装置９は、そのスケジューリング結果を各調整対象設備２ａ，２ｂへ連絡するとともに各時間帯における計画使用電力を算出して、次の電力監視装置７へ送出する。
【００３６】
電力監視装置７は、入出力ポート６を介して入力した受電電力、すなわち工場全体の実績の使用電力が契約電力を越えないようにデマンド電力監視を行う。すなわち、実績の使用電力が契約電力を越えそうになると、各調整対象設備２ａ，２ｂへ稼働調整指令を送出して、実績の使用電力が契約電力を越えることを未然に防止する。
【００３７】
図２は、前述したスケジューリング装置９及び電力監視装置７の概略動作を示す流れ図である。
スケジューリング装置９内において、最初にマスタデータの準備を行う（Ｓ０）。具体的には、この工場で製造する各製品毎の仕様・特性（材質．形状．精度等）、製造製造所要時間等の製品マスタの取込み、図６に示す各製品の電力パターン（使用電力パターン）の設定、この設定された電力パターンから各製品毎の使用電力の算出、段替え等の各調整対象設備２ａ，２ｂの設備条件の設定、電力会社との間の契約電力データの取込み等を実施する。
【００３８】
そして、最終的に、この工場で製造すべき各製品毎に、該当製品の製造所要時間と使用電力と製造属性とを製品マスターファイルにまとめる。なお、製造属性とは前述した該当製品を製造するに際して、必要とされる設備上の準備作業工程を示す。したがって、製造属性が同一又は近似している製品どうしは各製品の製造時間を隣接して割当てるのが好ましいことを示す。例えば、各製品毎の仕様・特性を比較して同一厚さ，同一材質が近似しているものが製造属性が同一又は近似しているとする。
したがって、後述するように、製品マスターファイルに記憶された各製品を、仕様及び特性が近似するものどうしの複数の製品グループにグループ分けする。
【００３９】
さらに、取込まれた契約電力データから図５，図７に示すような、１日等のスケジューリング期間内の１時間等の各時間帯毎に与えられた契約電力からなる契約電力パターンを作成して契約電力パターンメモリへ登録する。
【００４０】
以上のマスタデータの準備処理が終了すると、生産管理システム１０から１日等の一つのスケジューリング期間内で製造すべき製品と製造量とからなる製造要求を取込んで例えばバッファ等に一時記憶する（Ｓ１）。次に、製造要求に含まれる各製品に対する図３，図４に示すスケジューリング処理を実行する（Ｓ２）。
【００４１】
図３におけるスケジューリング処理において、先ず、バッファに記憶された製造すべき各製品を読出す（Ｑ１）。そして、各製品の仕様・特性（材質．形状．精度等）を比較して（Ｑ２）、前述した製造属性毎にグループ分けする。グループ分けすると同時に、各製品グループに所属する各製品の使用電力から製品グループ全体の使用電力を求めるとともに、各製品グループに所属する各製品の製造時間から製造グループ全体の製造時間を求める（Ｑ３）。
【００４２】
そして、グループ分けされた製品グループ相互間に製造順序に対するグループ間条件が存在するか否かを検証する（Ｑ４）。
例えば、製品が鋼材であり圧延して所定形状の鋼材に形成する場合、板幅の広い製品グルーブと板幅の狭い製品グルーブとを比較すると、板幅の広い製品グルーブを板幅の狭い製品グルーブより先に製造した方が圧延機等の製造設備における段替え等の準備作業を短時間で実施できる。
【００４３】
グループ間条件が存在すると（Ｑ５）、Ｑ６へ進み、契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンを構成する各時間帯における契約電力のうち、契約電力が最も高い時間帯から最も低い時間帯にかけて、使用電力の最も高い製品グルーブから使用電力の最も低い製品グルーブの各製造時間を順番に割付けていく。
【００４４】
そして、同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付られた場合（Ｑ７）、この同一時間帯内の各製品グループの各製造時間を、前述した製造属性で定まるグループ間条件に従って、該当時間帯内に割付け直す（Ｑ８）。
【００４５】
また、グループ間条件が存在しない（Ｑ５）、Ｑ９へ進み、契約電力パターンメモリに記憶された契約電力パターンを構成する各時間帯における契約電力のうち、契約電力が最も高い時間帯から最も低い時間帯にかけて、使用電力の最も高い製品グルーブから使用電力の最も低い製品グルーブの各製造時間を順番に割付けていく（Ｑ９）。
【００４６】
そして、同一時間帯に複数の製品グループの製造時間が割付られた場合（Ｑ１０）、この同一時間帯内の各製品グループの各製造時間を、時刻の早い順に、該当時間帯内に割付け直す（Ｑ１１）。
【００４７】
以上で、各製品グルーブの各製造時間を契約電力パターンの各時間帯に対する割付処理が終了したので、図４のＱ１２以降において、割付済みの各製品グルーブ内の各製品の製造時間の割付け処理を実行する。
【００４８】
Ｑ１２において、一つの割付済み製品グルーブを読出して、各製品の仕様・特性（材質．形状．精度等）を比較して（Ｑ１３）、各製品毎に、製造順序に対するグループ内条件が存在するか否かを検証する（Ｑ１４）。
【００４９】
グループ内条件が存在すると（Ｑ１４）、Ｑ１５へ進み、この同一製品グループ内の各製品の製造順序を、前述した製造属性で定まるグループ内条件に従って、並べ替える。
【００５０】
グループ内条件が存在しないと（Ｑ１４）、Ｑ１６へ進み、この同一製品グループ内の各製品の製造順序を、使用電力の高い順に並べ替える。
以上で一つの製品グループに所属する各製品の製造時間の割付け処理が終了したので、Ｑ１７にて未処理の製品グループの有無を判断して、存在すれば、Ｑ１２へ戻り、存在しなければ、Ｑ１８へ進み、割付け済みの各製品の製造時間の調整処理を実施する。
【００５１】
すなわち、各製品グループの製造時間及び各製品の製造時間の割付けは、図７に示すように、契約電力パターンにおける各時間帯の開始時刻を基準として割付しているので、割付けた製造時間１３と製造時間１３との間に隙間が生じる可能性がある。そこで、各時間帯の境界線を越えて各製造時間１３を詰め合せる。このように、製造時間１３の割付位置を調整することよって、余った隙間に、新たな製品グルーブ又は新たな製品の製造時間１３ａを挿入（割付る）することが可能となる。
【００５２】
製造時間の調整処理が終了すると、生産管理システム１０から製造要求のあった各製品に対する製造時間の割付け処理（スケジューリング処理）が終了したので、図２のＳ３へ戻り、作成した各製品の製造時間の割付け（スケジューリング）結果を表示画面に表示出力する。工程担当者１１（オペレータ）は、割付け結果の各時間帯における電力負荷が該当時間帯における契約電力を越えていないことを確認する。
【００５３】
そして、割付けが不適当な場合は（Ｓ４）、Ｓ１へ戻る。付けが正常な場合は各時間帯毎の合計の計画使用電力を算出する（Ｓ５）。具体的には、割付けられた各時間帯における各製品の使用電力の合計値を求める。
【００５４】
作成された計画使用電力は電力監視装置７内へ送出され、デマンド監視処理が実施される。
また、作成された各製品の製造時間の割付け（スケジューリング）結果は、各調整対象設備２ａ，２ｂへ送出される。各調整対象設備２ａ，２ｂの作業者は、この受領した各製品の製造スケジュールに従って各製品に対する製造を実行していく（Ｓ８）。
【００５５】
各調整対象設備２ａ，２ｂにおける製品の製造進捗状況はスケジューリング装置９がチエックし（Ｓ９）、実際の進捗状況が計画より規定以上ずれると（Ｓ１０）、アラームを発生する（Ｓ１１）と共に、工程担当者１１（オペレータ）が遅れに対する具体的対策を実施する（Ｓ１２）。
【００５６】
電力監視装置７においては、Ｓ６にて、契約電力パターンにおける各時間帯が到来する毎にデマンド監視処理を実施する、
すなわち、図１０に示すように、例えば１時間等の該当時間帯に設定された契約電力を表示画面に表示出力する。この契約電力は該当時間帯においては一定値である。また、先に算出した合計の計画使用電力から、該当時間帯における各時刻における計画使用電力を算出して、表示画面に表示出力する。この計画使用電力は右上の折線グラフとなる。
【００５７】
さらに、各調整対象設備２ａ，２ｂから得られる該当時間帯の開始時刻から現在時刻までの実績使用電力を表示画面に表示出力する。
さらに、現在時刻において該当時間帯の終了時刻（６０分）までの予測の使用電力を算出して表示画面に表示出力する。すなわち、現在時点の実績使用電力を起点として、現在時点から終了時刻までに製造する各製品の使用電力から予測する。
【００５８】
図１０においては、計画使用電力を細線で示し、実績使用電力を太線で示し、予測を点線で示す。
そして、各調整対象設備２ａ，２ｂから得られる実績の使用電力と計画使用電力との差を算出する。その差が許容値を越えると（Ｓ１３）、アラームを表示して工程担当者１１へ警告する（Ｓ１４）。
【００５９】
アラームを確認した工程担当者１１は、異常発生の原因の究明を行う。また、工程担当者１１は、図１０（ｂ）に示すように、該当時間帯の終了時刻（６０分）における予測値が契約電力を越えると、各調整対象設備２ａ，２ｂに対する稼働抑制指示を出したり、工場の他の設備に対する節電指示を出す（Ｓ１５）。
【００６０】
次に、各製品の使用電力の算出方法を図８を用いて説明する。
いずれかの調整対象設備２ａ，２ｂで電力測定対象の製品を実際に製造する。そして、この調整対象設備２ａ，２ｂに設置された電力計から単位電力を使用する毎に出力される図８の上段に示すパルス信号を取込む。そして、このパルス信号の時間軸方向の例えば１分等の各単位時間におけるパルス数を計数する。したがって、各単位時間の使用電力はパルス数に単位電力を乗算した電力となる。
【００６１】
そして、図８の下段に示すように、各単位時間の各使用電力の包絡線形状が該当製品の電力パターンとなる。そして、該当製品の製造時間内の各単位時間の使用電力を積算した電力が該当製品の使用電力となる。
【００６２】
次に、指示された製造時間でかつ指示された量だけ製品を製造する場合の電力パターンの算出方法を図９を用いて説明する。
一般に、製品の製造時間は該当製品の製造量に依存する。図９（ａ）は既に図８に示す手法で作成済みの製品を製造量［１］だけ製造した場合における電力パターンである。同様に、図９（ｂ）は既に図８に示す手法で作成済みの同一製品を製造量［２］だけ製造した場合における電力パターンである。
【００６３】
そして、同一製品を製造量［１．５］だけ指示された製造時間で製造する場合における電力パターンを算出する場合を示す。
この場合、目的とする製造量は両者の中間値であるので、目的とする電力パターンにおける各単位時間の使用電力は両者の中間値である。そして、片方の使用電力しかない場合は、図示するように、存在する側の使用電力に、両方が存在した場合における今回存在する側と既存の電力パターンのそれとの比［ａ／ｂ］を乗算した値とする。さらに、参照できる使用電力がない場合は、最後の使用電力を延長する。
【００６４】
このように、指定された製造量で指定された製造時間で製品を製造する場合の電力パターンは、同一製品を過去に製造した実績がある場合は、これらの実績データから算出できる。よって、指定された製造量で指定された製造時間で製品を製造する場合の製品全体の使用電力も計算できる。
【００６５】
このように構成されたスケジューリング装置９の特徴を図５を用いて説明する。
図５は、図１３で説明した工場に製造設備が２台設置され、Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３の合計９種類の製品１２に対する製造要求があった場合で、かつ図示するように昼間の時間帯の契約電力が低く夜間の契約電力が高い契約電力パターンが設定されている場合を示す。
【００６６】
この場合、夜間の契約電力が高い各時間帯に、使用電力が高いＡ１，Ｂ１．Ａ２，Ａ３の各製品１２の製造時間が割付けられ、昼間の契約電力が低い各時間帯に、使用電力が低いＢ２，Ｂ３．Ｃ２，Ｃ３の各製品１２の製造時間が割付けられる。
【００６７】
したがって、製造設備１及び製造設備２に割付けられ各製品の合成使用電力のパターンは、図示するように、契約電力パターンに近似したパターンとなる。
このように、契約電力パターンに各製品の使用電力を対応させることによって、実際の使用電力が各時間帯毎の契約電力を越えない状態で各製品を効率的に製造できる。
【００６８】
また、実施形態のスケジューリング装置９においておいては、一つのスケジューリング期間（契約電力パターンの期間）で製造する複数種類の製品をグループ化して、製品グループ毎に使用電力及び製造時間を算出して、先ず、製品グループ単位で製造時間の割付けを実施して、その後に、同一時間帯に複数の製造グループが割付けられた場合は、製造属性で定まるグループ間条件に基づいて該当時間帯内における製品グループ単位の割付調整を実施している。
【００６９】
さらに、一つの製品グループに所属する各製品の製造順序もグループ内条件に基づいて設定している。
したがって、契約電力を越えないように制御しながら、かつそのなかで最大限の生産性を確保している。
【００７０】
図１１は、複数の製品をグループ分けする場合の一例を示す図である。
この例における製品は鋼板であり、調整対象設備は圧延機である。横軸が製品種別を示し、縦軸に使用電力を示す。板幅が大きくなると使用電力が高くなり、圧縮面積が広くなると使用電力が高くなる傾向にある。しかし、通板時間に対しては相関は少ない。
【００７１】
このような製品の場合、同一板幅を有するものどうしで一つの製品グループを構成することによって、一つの製品クループ内における使用電力の分散を最小限に抑制できる。
【００７２】
また、グループ間条件として、板幅が広い製品の製造を板幅が狭い製品の製造より先に実施する方が製造設備における段替え作業効率が向上するので、同一時間帯に複数の製品グループが入った場合に、板幅が広い製品から板幅が狭い製品へ順番に製造していく。また、同一時間帯内において、使用電力が高い製品グループから低い製品グルーブへと順番に製造されていく。
【００７３】
図１２は、それぞれ製造量が異なる複数種類の製品の分布を示す図である。
横軸は各製品の使用電力の平均値を示す。この図ではそれぞれ使用電力が異なる１５種類の製品を製造する。縦軸は各製品の製造量を示す。すなわち、製品相互間で使用電力に大きな差が存在するので、先ず、使用電力（電力平均値）が高い製品を例えば夜間等の契約電力が高い時間帯に割付け、使用電力（電力平均値）が低い製品を例えば昼間等の契約電力が低い時間帯に割付ける。
【００７４】
しかしながら、たとえ使用電力（電力平均値）が低い製品と高い製品とを製造する場合でも、使用電力が低い製品の量又は高い製品の量のどちかに偏りがある場合は、たとえスケジューリングしても使用電力の高い製品を昼間に割付けなければならない場合等が生じるため、スケジューリングする対象としては不適切となることがある。一方、図１３の例にあるように使用電力の高い製品の量と低い製品の量との釣り合いが取れている場合には、スケジューリングにより上述のような割付けを行う。
【００７５】
よって、実施形態のスケジューリング装置９においては、各製品の製造時間を契約電力パターンの各時間帯に割付ける場合に、各製品の製造量も参照して、使用電力が低い製品の量又は高い製品の量のどちらかに偏りがある場合にはスケジューリングせず、低い製品の量又は高い製品の量の釣り合いが取れている場合にスケジューリングすることにより、スケジューリング対象のうち、スケジューリングによる効果があるもののみについて行うことによりスケジューリングによる手間の効率化を図ることができる。
【００７６】
よって、実施形態のスケジューリング装置９においては、各製品の製造時間を契約電力パターンの各時間帯に割付ける場合に、各製品の製造量も参照している。具体的には、製品１個の使用電力に該当製品の製造量を乗算した値を該当製品の新たな使用電力として、他の製品の使用電力と比較して、製造時間を割付ける。
【００７７】
次に、電力監視装置７のデマンド監視動作を図１０を用いて説明する。
前述したように、この電力監視装置７の表示画面には、契約電力と計画使用電力と実績使用電力と予測使用電力とが表示される。
【００７８】
パターンＣにおいては、現在時点の実績使用電力の値と傾きは大きいが、この後、使用電力の小さい製品を製造するので、予測使用電力が計画使用電力にほぼ一致し、正常と判断する。ちなみに、従来の電力監視装置においては、現在時点の実績使用電力の値と傾きで最終の使用電力を予測するために、該当時間帯の終了時点には、実績使用電力が契約電力を越えると判定していた。
【００７９】
パターンＤにおいては、現在時点ａで予定と異なる製品の製造を開始し、かつその製品の使用電力が大きい場合、予測使用電力が大きくなり、該当時間帯の終了時点には、実績使用電力が契約電力を越えると判断できる。この場合、契約電力を越えるので何等かの対策を講ずる必要がある。
【００８０】
パターンＥにおいては、現在時点において、計画使用電力より実績使用電力が小さい。この場合、過去のある時点で、例えば製造設備に異常が生じて、製造が円滑に進んでいないことを示す。この場合、予測使用電力は計画使用電力より大幅に小さくなる。
【００８１】
このように、実施形態の電力監視装置７における予測使用電力は図１５の従来の電力監視装置における予測使用電力に比較して大幅に予測精度を向上できるので、より精度の高いデマンド電力制御を実施できる。
【００８２】
なお、上述した実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フロッピーディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書込んで各種装置に適用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読込み、プログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の生産スケジューリング装置及び生産スケジューリング方法においては、製造すべき個々の製品の使用電力を採用して、契約電力パターンにおける高い契約電力の時間帯に対して高い使用電力の製品の製造時間を割付けている。
【００８４】
したがって、各時間帯毎の契約電力を超えない状態で各製品を効率的に製造でき生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の生産スケジューリング装置及び電力監視装置が組込まれた製造工場の見取り図
【図２】  実施形態のスケジューリング装置及び電力監視装置の概略動作を示す流れ図
【図３】  同スケジューリング装置のスケジューリング処理動作を示す流れ図
【図４】  同じく同スケジューリング装置のスケジューリング処理動作を示す流れ図
【図５】  同スケジューリング装置の動作説明図
【図６】  一つの製品の電力パターンを示す図
【図７】  製品グループの割付済み製造時間に対する調整動作を示す図
【図８】  電力パターンの算出方法を示す図
【図９】  測定済み電力パターンから異なる条件の電力パターンを作成する手順を示す図
【図１０】  実施形態の電力監視装置におけるデマンド電力制御を示す特性図
【図１１】  製造される各製品の特性と使用電力との関係を示す図
【図１２】  製造される各製品の使用電力と製造量との関係を示す図
【図１３】  従来のスケジューリング手法を説明するための図
【図１４】  一般的な契約電力パターンを示す図
【図１５】  従来の電力監視装置におけるデマンド電力制御を示す特性図
【符号の説明】
１…受電室
２ａ，２ｂ…調整対象装置
５…工程担当者事務所
７…電力監視装置
９…スケジューリング装置
１０…生産管理システム
１１…工程担当者
【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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