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技術 スケジューリングプログラム、スケジューリング装置及びスケジューリング方法

出願人 富士通株式会社
発明者 大島弘敬伊藤昭夫
出願日 2013年3月18日 (7年9ヶ月経過) 出願番号 2013-055487
公開日 2014年9月29日 (6年3ヶ月経過) 公開番号 2014-182491
状態 特許登録済
技術分野 特定用途計算機 総合的工場管理
主要キーワード 各制御対象装置 工場管理者 スケジューリング条件 電力推移 稼働台数 製造リードタイム カーボン化 スケジュール作成処理
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

制約条件を満たし且つ生産効率に対する影響を最小限にするスケジュールを作成することを目的とする。

解決手段

各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶装置を参照する参照処理と、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジュール作成処理と、をコンピュータに実行させる。

概要

背景

従来から、工場におけるピーク電力エネルギー消費量を削減するように製品の製造工程をスケジューリングする技術が知られている。スケジューリングの技術では、一般に、ピーク電力やエネルギー消費量を削減すると、製品の製造に係る時間が増加する。すなわちスケジューリングの技術では、電力平準化省エネルギー化・ローカーボン化等で実現されるピーク電力やエネルギー消費量と、生産効率向上とがトレードオフの関係にある。

しかし近年では、環境問題への対策は必須であり、生産効率に対する影響を最小限としつつエネルギー使用量を削減する製造工程のスケジュール立案していくことが望まれている。

その手法として、例えば複数のスケジュールを評価し、評価の高いスケジューリング条件を組み合わせて再評価することを繰り返すことによって、エネルギー使用量を最小とするスケジュールを立案する技術が既に知られている。

概要

制約条件を満たし且つ生産効率に対する影響を最小限にするスケジュールを作成することを目的とする。各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶装置を参照する参照処理と、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジュール作成処理と、をコンピュータに実行させる。

目的

しかし近年では、環境問題への対策は必須であり、生産効率に対する影響を最小限としつつエネルギー使用量を削減する製造工程のスケジュールを立案していくことが望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶装置を参照する参照処理と、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジュール作成処理と、をコンピュータに実行させるスケジューリングプログラム

請求項2

前記スケジュール作成処理は、各工程の工程時間が最短となる最短スケジュールで前記装置を稼働させた際の消費電力を算出する処理を含み、前記最短スケジュールに含まれる工程のうち、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を前記消費電力を削減する動作条件に変更する付記1記載のスケジューリングプログラム。

請求項3

各工程で稼働する装置において測定された消費電力を取得する処理と、前記スケジュール作成処理により作成されたスケジュールで前記装置を稼働させた際の消費電力を算出する処理と、測定された消費電力と、算出された消費電力との差分が所定閾値以上であったとき、前記スケジュール作成処理を実行させる判定処理と、をコンピュータに実行させる付記1又は2記載のスケジューリングプログラム。

請求項4

前記使用電力に係る値は、各工程における消費電力のピーク値であり、前記関係データは、各工程において稼働する装置の動作条件毎のピーク値の変化と工程時間の変化との関係を示すデータである付記1乃至3の何れか一項に記載のスケジューリングプログラム。

請求項5

前記使用電力に係る値は、各工程におけるエネルギー消費量であり、前記関係データは、各工程において稼働する装置の動作条件毎のエネルギー消費量の変化と工程時間の変化との関係を示すデータである付記1乃至3の何れか一項に記載のスケジューリングプログラム。

請求項6

各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶部と、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジュール作成部と、を有するケジューリング装置

請求項7

コンピュータによるスケジューリング方法であって、該コンピュータが、各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶装置を参照し、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジューリング方法。

技術分野

背景技術

0002

従来から、工場におけるピーク電力エネルギー消費量を削減するように製品の製造工程をスケジューリングする技術が知られている。スケジューリングの技術では、一般に、ピーク電力やエネルギー消費量を削減すると、製品の製造に係る時間が増加する。すなわちスケジューリングの技術では、電力平準化省エネルギー化・ローカーボン化等で実現されるピーク電力やエネルギー消費量と、生産効率向上とがトレードオフの関係にある。

0003

しかし近年では、環境問題への対策は必須であり、生産効率に対する影響を最小限としつつエネルギー使用量を削減する製造工程のスケジュール立案していくことが望まれている。

0004

その手法として、例えば複数のスケジュールを評価し、評価の高いスケジューリング条件を組み合わせて再評価することを繰り返すことによって、エネルギー使用量を最小とするスケジュールを立案する技術が既に知られている。

先行技術

0005

特開2005−92827号公報

発明が解決しようとする課題

0006

従来の手法では、スケジューリング条件を組み合わせて再評価を繰り返す処理を行うため、計算数の増加や高度な計算手法が必要となり、処理に時間がかかる。さらに従来の手法では、再評価の繰り返しにより得られたスケジューリング条件を組み合わせが、エネルギー使用量を最小とする最適な組み合わせか否かを判断することが困難である。

0007

1つの側面では、制約条件を満たし且つ生産効率に対する影響を最小限にするスケジュールを作成することが可能なスケジューリングプログラム、スケジューリング装置及びスケジューリング方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

開示の技術の一様態によれば、各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶装置を参照する参照処理と、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジュール作成処理と、をコンピュータに実行させる。

0009

上記各処理は、上記各処理を実現する機能部、上記各処理を手順としてンピュータにより実行させる方法、プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とすることもできる。

発明の効果

0010

開示の技術によれば、ピーク電力又はエネルギー消費量に係る制約条件を満たし且つ生産効率に対する影響を最小限にするスケジュールを作成することができる。

図面の簡単な説明

0011

スケジューリングシステムを説明する図である。
スケジューリング装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
第一の実施例の電力時間関係データを説明する図である。
スケジューリング装置によるスケジュールの作成を説明するフローチャートである。
制御装置へ出力されるスケジュールと電力推移データの例を示す図である。
スケジュールの作成を説明する第一の図である。
スケジュールの作成を説明する第二の図である。
スケジュールの作成を説明する第三の図である。
判定部の処理を説明するフローチャートである。
測定データと電力推移データとの比較について説明する図である。
第二の実施例の電力・時間関係データを説明する図である。
エネルギー消費量・時間関係データを説明する図である。

実施例

0012

(第一の実施例)
以下に図面を参照して第一の実施例について説明する。図1は、スケジューリングシステムを説明する図である。

0013

本実施例のスケジューリングシステム100は、スケジューリング装置200、制御装置300を有する。本実施例のスケジューリングシステム100において、制御装置300は、スケジューリング装置200により作成されたスケジュールに基づき制御対象装置A,B,C,・・・,Nを制御する。

0014

本実施例のスケジューリングシステム100は、具体的には例えば各種製品を製造する工場内に適用される。本実施例の制御装置300により制御される制御対象装置A,B,C,・・・,Nは、例えば工場内に設置され、製品を製造するために稼働する装置であり、具体的には例えば、リフロー炉試験装置等である。

0015

本実施例のスケジューリング装置200は、後述する制約条件を満たし、且つ製造リードタイムが最も短くなるように、製造工程のスケジュールを作成する。製造リードタイムとは、製品、組立品部品等をある工程で加工するとき、その製造オーダ発行されてから完成するまでの期間を示す。

0016

本実施例の制御装置300は、スケジューリング装置200が作成したスケジュールに沿った動作条件で、制御対象装置A,B,C,・・・,Nを動作させる。

0017

以下に本実施例のスケジューリング装置200について説明する。本実施例のスケジューリング装置200は、工場内の各制御対象装置A〜Nの動作条件毎の消費電力と時間の関係を示す電力・時間関係データを用いてスケジュールを作成する。本実施例のスケジュールとは、例えば各制御対象装置A〜Nの動作条件及び稼働時間等を含む情報である。

0018

本実施例のスケジューリング装置200は、データベース210、消費電力算出部220、スケジュール作成部230、電力推移算出部240、判定部250を有する。

0019

本実施例のデータベース210には、制約条件211と、電力・時間関係データ212とが格納されている。

0020

本実施例の制約条件211とは、例えば稼働している制御対象装置A〜Nの消費電力の合計値ピーク目標値であっても良い。本実施例の制約条件211は、スケジューリング装置200において予め工場管理者等により設定される値である。また制約条件211は、例えば例えば所定の時間帯毎にピーク目標値が設定されていても良い。

0021

本実施例の電力・時間関係データ212は、各工程における制御対象装置の動作条件毎の消費電力と工程時間との関係を示すデータである。工程時間とは、工程を開始してから終了するまでにかかる時間である。電力・時間関係データ212は、工程毎に予め算出された値である。電力・時間関係データ212の詳細は後述する。

0022

本実施例の消費電力算出部220は、制約条件を無視した製造リードタイムが最短となるスケジュールにより、制御対象装置A〜Nを動作させた場合の制御対象装置A〜Nの消費電力を算出する。より具体的には消費電力算出部220は、消費電力の推移を算出するものとしても良い。また本実施例では、制約条件を無視した製造リードタイムが最短となるスケジュールは、例えば予めデータベース210に格納されていても良いし、スケジュール作成時にスケジューリング装置200に入力されても良い。

0023

スケジュール作成部230は、制約条件211を参照し、電力・時間関係データ212と、消費電力算出部220により算出された消費電力の推移とに基づき制約条件211を満たすスケジュールを作成する。スケジュール作成部230は、作成したスケジュールを制御装置300へ提供する。また本実施例のスケジュール作成部230は、後述する判定部250の判定結果に基づき、スケジュールを再度作成する。

0024

電力推移算出部240は、スケジュール作成部230により作成されたスケジュールにより、制御対象装置A〜Nを稼働させた場合の消費電力の推移を算出する。

0025

判定部250は、制御装置300により測定された消費電力と、電力推移算出部240により算出された消費電力とを比較し、差分が閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、予め設定された値である。判定部250は、差分が閾値以上である場合、スケジュール作成部230に、再度スケジュールの作成を指示する。判定部250の処理の詳細は後述する。

0026

本実施例の制御装置300は、電力測定部310を有する。電力測定部310は、制御対象装置A〜N毎に、稼働中の消費電力を測定し、スケジューリング装置200の判定部250へ供給する。本実施例の電力測定部310は、例えば測定結果リアルタイムで判定部250へ供給しても良いし、測定結果を所定間隔毎に判定部250へ供給しても良い。

0027

以下に図2を参照してスケジューリング装置200のハードウェア構成を説明する。図2は、スケジューリング装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

0028

本実施例のスケジューリング装置200は、それぞれバスBで相互に接続されている入力装置21、出力装置22、ドライブ装置23、補助記憶装置24、メモリ装置25、演算処理装置26及びインターフェース装置27を有する。

0029

入力装置21はキーボードマウス等を含み、各種信号を入力するために用いられる。出力装置22はディスプレイ装置等を含み、各種ウインドウやデータ等を表示するために用いられる。インターフェース装置27は、モデム,LAN(Local Area Network)カード等を含み、ネットワークに接続する為に用いられる。

0030

本発明のスケジューリングプログラムは、スケジューリング装置200を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。スケジューリングプログラムは例えば記録媒体28の配布やネットワークからのダウンロードなどによって提供される。スケジューリングプログラムを記録した記録媒体28は、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、フレキシブルディスク光磁気ディスク等の様に情報を光学的,電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。

0031

また、スケジューリングプログラムを記録した記録媒体28がドライブ装置23にセットされると、スケジューリングプログラムは記録媒体28からドライブ装置23を介して補助記憶装置24にインストールされる。ネットワークからダウンロードされたスケジューリングプログラムは、インターフェース装置27を介して補助記憶装置24にインストールされる。

0032

スケジューリング装置200は、インストールされたスケジューリングプログラムを格納すると共に、必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置25は、コンピュータの起動時に補助記憶装置24からスケジューリングプログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置26はメモリ装置25に格納されたスケジューリングプログラムに従って、各部の機能を実現している。

0033

次に図3を参照して本実施例の電力・時間関係データ212について説明する。図3は、第一の実施例の電力・時間関係データを説明する図である。図3(A)は、ある工程における消費電力のピーク値を説明する図であり、図3(B)は電力・時間関係データ212の例を示す図である。

0034

図3(A)では、例えば工程1において動作する制御対象装置A〜Nの動作条件毎の消費電力と工程時間の関係を示している。尚工程1において動作する制御対象装置は、1台であっても良いし複数台であっても良い。動作する制御対象装置が複数台であった場合、工程1における消費電力は、複数台の制御対象装置の消費電力の合計となる。以下の説明では、工程1において動作する制御対象装置を制御対象装置Aとする。

0035

図3(A)に示すグラフ31は、工程1において制御対象装置Aを動作条件1で動作させた場合のグラフである。この場合工程1の消費電力のピーク値はP1であり、工程時間はT1である。グラフ32は、工程1において制御対象装置Aを動作条件2で動作させた場合のグラフである。この場合工程1における消費電力のピーク値はP2であり、工程時間はT2である。グラフ32では、ピーク値P2がピーク値P1より低くなる代わりに、工程時間T2が工程時間T1より長くなる。したがって動作条件2における工程時間は、動作条件1の場合より増加する。

0036

グラフ33は、工程1において制御対象装置Aを動作条件3で動作させた場合のグラフである。この場合工程1の消費電力のピーク値はP3であり、工程時間はT3である。グラフ33では、ピーク値P3がピーク値P2より低くなる代わりに、工程時間T3が工程時間T2より長くなる。したがって動作条件3における工程時間は、動作条件2の場合よりさらに増加する。

0037

図3(B)に示す電力・時間関係データ212は、工程1における制御対象装置Aの動作条件毎のピーク値と、工程時間との関係を示している。

0038

電力・時間関係データ212における点S1は、工程1において動作条件1で制御対象装置Aを動作させた場合のピーク値P1と工程時間T1をプロットした点である。点S2は、工程1において動作条件2で制御対象装置Aを動作させた場合のピーク値P2と工程時間T2をプロットした点である。点S3は、工程1において制御対象装置Aを動作条件3で動作させた場合のピーク値P3と時間T3をプロットした点である。

0039

すなわち図3(B)に示す電力・時間関係データ212は、工程1における制御対象装置Aの動作条件毎のピーク値と工程時間との関係を示している。言い換えれば電力・時間関係データ212は、各工程の制約条件(目標値)が設定された使用電力に係る値の変化と工程時間の変化との関係を示すデータである。

0040

本実施例では、以上のように工程1における制御対象装置Aの動作条件毎のピーク値と工程時間を予め測定することで、工程1における電力・時間関係データ212を得ることができる。

0041

本実施形態のスケジュール作成部230は、電力・時間関係データ212から得られるピーク値と工程時間との関係に基づきスケジュールを作成する。具体的にはスケジュール作成部230は、電力・時間関係データ212の傾きの逆数を用いてスケジュールを作成する。以下の説明では、電力・時間関係データ212の傾きの逆数をΔT/ΔPとする。本実施例では、ΔT/ΔPが小さい工程ほど、ピーク値の変動による工程時間の変動が小さくなる。これはすなわち、ピーク値の削減に対する工程時間の増加が小さいことを示す。

0042

尚本実施例では、電力・時間関係データ212の傾きの逆数を用いるものとしたが、これに限定されない。スケジュール作成部230は、電力・時間関係データ212の傾きであるΔP/ΔTを使用しても良い。この場合、傾きであるΔP/ΔTが大きい工程ほど、ピーク値の削減に対する工程時間の増加が小さいことを示す。

0043

次に図4を参照して本実施例のスケジューリング装置200の動作を説明する。図4は、スケジューリング装置によるスケジュールの作成を説明するフローチャートである。

0044

本実施例の消費電力算出部220は、制約条件211を無視した製造リードタイムが最短となるスケジュールを取得し、このスケジュールで制御対象装置A〜Nを動作させた場合の消費電力の推移を示す電力推移データを算出する(ステップS41)。ここで算出される消費電力の推移は、稼働している制御対象装置全ての消費電力の合計値の推移である。続いてスケジュール作成部230は、データベース210から制約条件211を読み出す(ステップS42)。次にスケジュール作成部230は、工程毎の電力・時間関係データ212を読み出す(ステップS43)。

0045

続いてスケジュール作成部230は、工程毎の電力・時間関係データ212を参照し、制約条件211を満たすスケジュールを作成する(ステップS44)。ステップS44の処理の詳細は後述する。

0046

続いて電力推移算出部240は、作成されたスケジュールで制御対象装置A〜Nを稼働させた場合の各制御対象装置の消費電力の合計値の推移を示す電力推移データを算出し、メモリ装置25等に保持する(ステップS45)。続いてスケジュール作成部230は、作成したスケジュールを制御装置300へ出力する(ステップS46)。

0047

図5は、制御装置へ出力されるスケジュールと電力推移データの例を示す図である。本実施例のスケジューリング装置200から制御装置300へ供給されるスケジュールは、例えば各工程毎に動作する制御対象装置A〜Nの動作条件と、稼働開始時間と稼働終了時間を含む情報である。尚電力推移データ51は、ステップS45で算出された消費電力の合計値の推移を示している。

0048

以下に図6乃至図8を参照してスケジュール作成部230の処理の詳細について説明する。図6は、スケジュールの作成を説明する第一の図である。図6曲線61はステップS41で算出した、制約条件を無視した場合の電力推移データの例を示している。曲線51は、電力推移データ51である。

0049

曲線61では、時間帯Ts1において消費電力のピーク値はPs11であり、時間帯Ts2において消費電力のピーク値はPs21である。

0050

ここで本実施例の制約条件211を、時間帯Ts1における消費電力のピーク目標値がPs12、時間帯Ts2における消費電力のピーク目標値がPs22とする。

0051

図6の例では、Ps11>Ps12,Ps12>Ps22である。したがってスケジュール作成部230は、時間帯Ts1におけるピーク値がPs12以下、時間帯Ts2におけるピーク値がPs22以下となり、且つ工程時間の増加が最も少ないスケジュールを作成する。

0052

具体的には本実施例のスケジュール作成部230は、時間帯Ts1において実行される工程のうち、電力・時間関係データ212におけるΔT/ΔPの値が小さい工程から順に選択し、選択した工程から制約条件211を満たすまで消費電力を削減する。

0053

以下に図7を参照して消費電力の削減について具体的に説明する。図7は、スケジュールの作成を説明する第二の図である。図7(A)は工程2の電力・時間関係データの例を示し、図7(B)は工程3の電力・時間関係データの例を示している。

0054

以下の説明では、工程2では制御対象装置Bが動作し、工程3では制御対象装置Cが動作するものとする。以下に、時間帯Ts1に実行される工程が、工程2と工程3であった場合のスケジュールの作成について説明する。

0055

本実施例のスケジュール作成部230は、工程2と工程3のそれぞれの電力・時間関係データ212を参照し、ΔT/ΔPの値が小さい工程を選択する。

0056

図7の例では、時間帯Ts1におけるΔT/ΔPは、工程2の方が小さい。したがってスケジュール作成部230は、工程2を選択する。

0057

スケジュール作成部230は、工程2において、制約条件211を満たすまで消費電力を削減する。すなわちスケジュール作成部230は、工程2と工程3の消費電力の合計であるPs11がPs12以下となるように、工程2の消費電力を削減する。ここで、工程2で削減すべき消費電力ΔPs=Ps11−Ps12である。

0058

図7の例では、工程2において制御対象装置Bのピーク値をPb1からPb3まで削減すれば、消費電力ΔPsを削減できるものとした。したがってスケジュール作成部230は、工程2の電力・時間関係データ212から、工程2で動作する制御対象装置Bの動作条件をピーク値Pb13、工程時間T3としたスケジュールを作成する。

0059

この場合工程2の工程時間は、制約条件211がない場合の工程時間T1より長い工程時間T3となる。

0060

ここで工程2と並行して実行されている工程3において消費電力ΔPsを削減することを考える。工程3では、ピーク値の減少に対して増加する工程時間が工程2と比べて長い。したがって工程3において消費電力ΔPsを削減した場合、工程時間は工程時間T3よりも長くなることがわかる。したがってスケジュール作成部230は、工程3における制御対象装置Cの動作条件は変更しない。

0061

本実施例では、このようにピーク値の減少に対して増加する工程時間が短い工程からピーク値を削減することで、ピーク値の削減による工程時間の増加を最低限に抑えることができる。

0062

次に図8を参照して、時間帯Ts1に実行される工程が、工程2と工程4であった場合について説明する。

0063

図8は、スケジュールの作成を説明する第三の図である。図8(A)は工程2の電力・時間関係データの例を示し、図8(B)は工程4の電力・時間関係データの例を示している。

0064

図8の例では、工程2と工程4の両方からピーク電力を削減する場合を示す。図8の例において、工程2のピーク値を削減して消費電力ΔPsを削減する場合、工程2の工程時間はT3となる。この場合、制約条件211がない場合の工程2の工程時間T1から増加した工程時間ΔTsは、T3−T1である。

0065

次に工程4のピーク値を削減して消費電力ΔPsを削減する場合を考える。この場合工程4において増加した工程時間ΔTsは工程2により消費電力ΔPsを削減した場合よりも長くなる。

0066

ここで工程4においてピーク値をPd1からPd2に削減するときのΔT/ΔPの値に着目する。この場合のΔT/ΔPの値は、工程2においてピーク値をPb2からPb3に削減するときのΔT/ΔPの値よりも小さい。

0067

よって本実施例のスケジュール作成部230は、工程2と工程4のそれぞれのピーク値を削減する組み合わせにより、消費電力ΔPsを削減するスケジュールを作成する。

0068

具体的にはスケジュール作成部230は、工程2の制御対象装置Bの動作条件をピーク値Pb2、工程時間T2とする。工程2では、この動作条件とすることで、消費電力ΔPsのうち、消費電力ΔPs1を削減できる。工程2において消費電力ΔPs1を削減することで増加した工程時間はΔTs1となる。

0069

またスケジュール作成部230は、工程4の制御対象装置Dの動作条件をピーク値Pd2、工程時間T1.5とする。工程4では、この動作条件とすることで、消費電力ΔPsのうち、消費電力ΔPs2を削減できる。尚削減すべき消費電力ΔPs=ΔPs1+ΔPs2である。工程4において消費電力ΔPs2を削減することで増加した工程時間はΔTs2となる。

0070

図8の例では、上記のように工程2と工程4からピーク値を削減することで、増加する工程時間は、ΔTs1+ΔTs2である。この値は、工程2のみでピーク値を削減して消費電力ΔPsを削減した場合に増加する工程時間ΔTsよりも短く、ΔTs>ΔTs1+ΔTs2となる。

0071

以上のように本実施例のスケジュール作成部230は、並行して複数の工程が実行されている場合、消費電力ΔPsを削減する場合に増加する工程時間が最も短くなるように、ピーク値を削減する工程を選択する。そしてスケジュール作成部230は、選択された工程において、制約条件を満たし、且つ工程時間が最短となるように制御対象装置A〜Nの動作条件と稼働時間を決定する。

0072

次に図9を参照して本実施例の判定部250の処理について説明する。図9は、判定部の処理を説明するフローチャートである。

0073

本実施例の判定部250は、例えばスケジュール作成部230が作成したスケジュールが制御装置300へ渡され、制御対象装置A〜Nが動作を開始したときに、図9の処理を開始しても良い。

0074

本実施例の判定部250は、制御装置300の電力測定部310が測定した各制御対象装置A〜Nの消費電力の測定データを取得する(ステップS91)。ここで取得される測定データは、稼働している制御対象装置全ての消費電力の合計値である。

0075

続いて判定部250は、電力推移算出部240により算出された電力推移データを取得する(ステップS92)。

0076

続いて判定部250は、測定データと、電力推移データとを比較し、差分が閾値を越えるか否かを判断する(ステップS93)。ステップS93における比較の詳細は後述する。ステップS93において、差分が閾値を越えない場合、判定部250は処理を終了する。

0077

ステップS93において差分が閾値を越えた場合、判定部250は、スケジュール作成部230に測定データを渡し、スケジュールの再作成を要求する(ステップS94)。スケジュール作成部230は、渡された測定データと電力・時間関係データ212とから、制約条件211を満たすように再度スケジュールを作成し、制御装置300へ出力する(ステップS95)。

0078

以下に図10を参照して測定データと電力推移データとの比較について説明する。図10は、測定データと電力推移データとの比較について説明する図である。

0079

図10の曲線71は、判定部250が制御装置300から取得した測定データを示す。本実施例の判定部250は、測定データと電力推移データ51の値とを比較し、その差分ΔPtが所定の閾値以上となった場合に、再スケジューリングの要求を行う。

0080

本実施例のスケジュール作成部230は、再スケジューリングを行う際には、測定データと電力推移データ51の値との差分が閾値以上となった時刻開始時刻としてスケジュールを作成しても良い。

0081

本実施例の判定部250は、例えば所定時間毎に測定データを取得し、測定データを取得した時刻における電力推移データ51の値と測定データとを比較しても良い。また本実施例の判定部250は、制御装置300からリアルタイムに測定データを取得し、連続的に電力推移データ51との比較を行っても良い。

0082

本実施例では判定部250を有することで、実際の制御対象装置A〜Nの稼働状況に基づき、リアルタイムにスケジュールを修正することができる。

0083

また本実施例では、各工程の制御対象装置Aの動作条件毎のピーク値と工程時間との関係を示す電力・時間関係データ212を参照し、ピーク値が制約条件として設定された目標値となるように、制御対象装置A〜Nの動作条件と稼働時間を決定する。よって本実施例では、制約条件(目標値)として設定された値と工程時間との関係を示すデータを参照し、制約条件を満たし且つ最適なスケジュールを作成することができる。

0084

(第二の実施例)
以下に図面を参照して第二の実施例について説明する。第二の実施例では、ある工程において同時に稼働する装置が複数台(N台とする)あった場合に、それらの制御方法として、各装置のタイミングをずらして稼働させるという方法をとる点が第一の実施例と相違する。すなわち、装置単体での動作条件(動作条件5とする)には変更の余地がなくとも、その装置が複数台同時に稼働する場合には、それらの稼働のタイミングをずらすことによって新たな動作条件とすることができることを示すものである。よって以下の第二の実施例の説明では、第一の実施例との相違点についてのみ説明し、第一の実施例と同様の機能構成を有するものには、第一の実施例の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

0085

本実施例では、制約条件211としてエネルギー消費量の目標値が設定される。エネルギー消費量とは、制御対象装置A〜Nが稼働を開始してから終了するまでに各制御対象装置A〜Nで消費された電力量の合計である。

0086

本実施例は、ある工程のピーク値を削減する際に、稼働させる制御対象装置を稼働させるタイミングをずらすことでピーク値を削減する場合等に適用される。

0087

図11は、第二の実施例の電力・時間関係データを説明する図である。図11(A)は、ある工程における消費電力のピーク値を説明する図であり、図11(B)は電力・時間関係データ212Aの例を示す図である。

0088

図11(A)では、例えば工程1において動作する制御対象装置A〜Nの動作条件毎の消費電力と工程時間の関係を示している。以下の説明では、工程1において動作する制御対象装置を制御対象装置Aとする。

0089

図11(A)に示すグラフ111は、工程1においてN台の制御対象装置Aを同時に所定の動作条件5で動作させた場合のグラフである。この場合工程1の消費電力のピーク値はP1であり、工程時間はT1である。グラフ112は、工程1において制御対象装置AをN/2台毎にタイミングをずらして所定の動作条件5で動作させた場合のグラフである。この全体の動作を新たに動作条件6とする。この場合工程1における消費電力のピーク値はP2であり、工程時間はT2である。グラフ112では、稼働させる制御対象装置AをN/2台毎としたため、ピーク値P2がピーク値P1の約1/2となり、工程時間T2が工程時間T1の約2倍となる。

0090

グラフ113は、工程1において制御対象装置AをN/3台毎にタイミングをずらして所定の動作条件5で動作させた場合のグラフである。この全体の動作を新たに動作条件7とする。この場合工程1の消費電力のピーク値はP3であり、工程時間はT3である。グラフ113では、稼働させる制御対象装置AをN/3台毎としたため、ピーク値P3がピーク値P1の約1/3となり、工程時間T3が工程時間T1の約3倍となる。

0091

図11(B)に示す電力・時間関係データ212Aは、工程1において所定の動作条件5で稼働する制御対象装置Aの台数毎のピーク値と、工程時間との関係を示している。

0092

電力・時間関係データ212における点S11は、工程1において動作条件5でN台の制御対象装置Aを一度に動作させた場合のピーク値P1と工程時間T1をプロットした点である。点S21は、工程1においてN/2台毎に動作条件5で制御対象装置Aを動作させた場合(すなわち動作条件6)のピーク値P2と工程時間T2をプロットした点である。点S31は、工程1においてN/3台毎に制御対象装置Aを動作条件5で動作させた場合(すなわち動作条件7)のピーク値P3と時間T3をプロットした点である。

0093

すなわち図11(B)に示す電力・時間関係データ212Aは、工程1において所定の動作条件で稼働する制御対象装置Aの同時稼働台数によるピーク値と工程時間との関係を示している。

0094

本実施例の電力・時間関係データ212Aは、離散的な点からなり、ある点とある点の間のΔT/ΔPは、それらの点と点を結ぶ直線の傾き、すなわち工程時間の変化を示す値ΔTとピーク値の変化を示す値ΔPの割り算によって計算される。よって工程のピーク値を削減する際に取り得るピーク値の変化を示す値ΔPも離散的な値となる。前述の第一の実施例においては、装置の種類によっては制約条件を満たすまでΔPを連続的に調整することも可能であったが、本実施例においては、ΔPは離散的な値によってのみ調整される。

0095

本実施例においても、電力・時間関係データ212Aから得られるピーク値と工程時間との関係に基づいてスケジュールを作成する。スケジュールの作成については、前述の第一の実施例と同様となるため説明を省略する。

0096

(第三の実施例)
以下に図面を参照して第三の実施例について説明する。第三の実施例では、制約条件として目標値が設定される値をエネルギー消費量(電力量[Wh])とした点のみ第一ないし第二の実施例と相違する。よって以下の第三の実施例の説明では、第一ないし第二の実施例との相違点についてのみ説明し、第一ないし第二の実施例と同様の機能構成を有するものには、第一ないし第二の実施例の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

0097

本実施例では、制約条件211としてエネルギー消費量の目標値が設定される。エネルギー消費量とは、制御対象装置A〜Nが稼働を開始してから終了するまでに各制御対象装置A〜Nで消費された電力量の合計である。

0098

図12は、エネルギー消費量・時間関係データを説明する図である。

0099

図12に示すエネルギー消費量・時間関係データ213は、工程1において所定の動作条件で稼働する制御対象装置Aのエネルギー消費量と、工程時間との関係を示している。

0100

電力・時間関係データ213における点S21は、工程1において動作条件8で制御対象装置Aを動作させた場合のエネルギー消費量E1と工程時間T1をプロットした点である。点S22は、工程1において動作条件9で制御対象装置Aを動作させた場合のエネルギー消費量E2と工程時間T2をプロットした点である。点S23は、工程1において制御対象装置Aを動作条件10で動作させた場合のエネルギー消費量E3と時間T3をプロットした点である。

0101

すなわち図12に示すエネルギー消費量・時間関係データ213は、工程1において所定の動作条件で稼働する制御対象装置Aの動作条件によるエネルギー消費量と工程時間との関係を示している。言い換えればエネルギー消費量・時間関係データ213は、各工程の制約条件(目標値)が設定された使用電力に係る値の変化と工程時間の変化との関係を示すデータである。

0102

本実施例のスケジュール作成部230は、エネルギー消費量・時間関係データ213の逆数を用いてスケジュールを作成する。以下の説明では、エネルギー消費量・時間関係データ213の傾きの逆数をΔT/ΔEとする。本実施例では、ΔT/ΔEが小さい工程ほど、エネルギー消費量の変動による工程時間の変動が小さくなる。これはすなわち、エネルギー消費量の削減に対する工程時間の増加が小さいことを示す。

0103

尚本実施例では、エネルギー消費量・時間関係データ213の傾きの逆数を用いるものとしたが、これに限定されない。スケジュール作成部230は、エネルギー消費量・時間関係データ213の傾きであるΔE/ΔTを使用しても良い。この場合、傾きであるΔE/ΔTが大きい工程ほど、エネルギー消費量の削減に対する工程時間の増加が小さいことを示す。

0104

以上のように本実施例では、エネルギー消費量・時間関係データ213を参照し、エネルギー消費量が制約条件として設定された目標値となるように、制御対象装置A〜Nの動作条件と稼働時間を決定する。よって本実施例では、制約条件を満たし且つ最適なスケジュールを作成することができる。

0105

また本実施例では、瞬間値である各工程における消費電力のピーク値から得られたエネルギー消費量・時間関係データ213を用いてスケジュールを作成する。よって本実施例では、実際の制御対象装置A〜Nの稼働状況に基づき、リアルタイムにスケジュールを修正することができる。

0106

尚本実施例では、第一の実施例のピーク値に対応する制約条件をエネルギー消費量とした例を説明したが、第二の実施例のピーク値に対応する制約条件をエネルギー消費量とすることもできる。第二の実施例のピーク値とは、所定の動作条件で稼働する制御対象装置Aの同時稼働台数によるピーク値である。この場合、エネルギー消費量・時間関係データは図11と対応する離散的な値となる。

0107

開示の技術では、以下に記載する付記のような構成が考えられる。
(付記1)
各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶装置を参照する参照処理と、
前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジュール作成処理と、をコンピュータに実行させるスケジューリングプログラム。
(付記2)
前記スケジュール作成処理は、
各工程の工程時間が最短となる最短スケジュールで前記装置を稼働させた際の消費電力を算出する処理を含み、
前記最短スケジュールに含まれる工程のうち、前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を前記消費電力を削減する動作条件に変更する付記1記載のスケジューリングプログラム。
(付記3)
各工程で稼働する装置において測定された消費電力を取得する処理と、
前記スケジュール作成処理により作成されたスケジュールで前記装置を稼働させた際の消費電力を算出する処理と、
測定された消費電力と、算出された消費電力との差分が所定閾値以上であったとき、前記スケジュール作成処理を実行させる判定処理と、をコンピュータに実行させる付記1又は2記載のスケジューリングプログラム。
(付記4)
前記使用電力に係る値は、各工程における消費電力のピーク値であり、
前記関係データは、各工程において稼働する装置の動作条件毎のピーク値の変化と工程時間の変化との関係を示すデータである付記1乃至3の何れか一項に記載のスケジューリングプログラム。
(付記5)
前記使用電力に係る値は、各工程におけるエネルギー消費量であり、
前記関係データは、各工程において稼働する装置の動作条件毎のエネルギー消費量の変化と工程時間の変化との関係を示すデータである付記1乃至3の何れか一項に記載のスケジューリングプログラム。
(付記6)
各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶部と、
前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジュール作成部と、を有するケジューリング装置
(付記7)
コンピュータによるスケジューリング方法であって、該コンピュータが、
各工程における制約条件が設定された使用電力に係る値の変化と、工程時間の変化との関係を示す関係データが格納された記憶装置を参照し、
前記使用電力に係る値の変化に対する前記工程時間の変化が小さい工程から順に、前記工程で稼働する装置の動作条件を変更して前記制約条件を満足させるスケジュールを作成するスケジューリング方法。

0108

本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から
逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

0109

100スケジューリングシステム
200スケジューリング装置
210データベース
220消費電力算出部
230スケジュール作成部
240電力推移算出部
250 判定部
300制御装置
310電力測定部

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