技術 生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置

0001

本発明は、種々の納期の複数のオーダを複数の工程により生産する工場において、各オーダの各工程を、各工程を処理することができる設備に割り付けて、生産計画を作成する生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置に関する。

0002

従来、種々の納期の複数のオーダを複数の工程により生産する工場において、各オーダの各工程を、各工程を処理することができる設備に割り付けて、生産計画を作成している。その際、暫定的に作成された生産計画に関して、工程が割り付けられる設備の生産能力を考慮しつつ、割り付けた工程の負荷（例えば、処理時間）を平準化して、生産計画を作成している。

0003

例えば、特許文献１に示す生産計画作成方法では、所定幅で区切られた複数の時間区間に対して、暫定的に負荷を割り付け（山積み）、割り付けられた負荷の高い時間区間において、負荷の一部を隣接する負荷の低い時間区間に逐次移動させる（山崩し）ことで、時間区間ごとの負荷の変動を小さくしている。ここで、暫定的に負荷を割り付ける手法として、納期を基準に、例えば、納期に間に合う限界の時間区間に割り付ける手法、最早着手可能時期を基準に、例えば、最も早く作業を開始できる時間区間に割り付ける手法などがある。

0004

特開２００８−３３８６０２号公報

0005

ここで、特許文献１に記載された生産計画作成方法は、負荷の高い時間区間の探索、隣接する時間区間への負荷の移動を繰り返し実行する必要があり、最終的に全体が平準化されるまでに、複雑な処理を行うことになり、多くの計算時間を要するという問題がある。また、特許文献１に記載された生産計画作成方法は、工程の負荷が、当該工程が割り付けられている設備の生産能力を超えている場合は、未来方向に山崩しを行って、設備に割り付けられる工程の負荷を、設備の生産能力以下にすることで、実行可能な生産計画を作成する。しかしながら、そのような負荷の平準化を行う際には、納期を考慮することができないため、設備の生産能力に基づいて未来方向に山崩しを行った場合に、納期を超えた生産計画が作成されてしまう場合がある。即ち、特許文献１に記載された生産計画作成方法は、工程の負荷が、当該工程が割り付けられた設備の生産能力以下になることを終了条件としているため、納期を遵守できない生産計画を作成してしまう場合がある。

0006

本発明では、種々の納期の複数のオーダを複数の工程により生産する工場において、各オーダの各工程を、各工程を処理することができる設備に割り付けて、生産計画を作成する際に、設備の生産能力を超えたとしても、納期を遵守した生産計画を容易に作成することができる生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置を提供することを目的とする。

0007

本発明に係る生産計画作成方法は、種々の納期の複数のオーダを複数の工程により生産する工場において、前記各オーダの前記各工程を、前記各工程を処理することができる設備に割り付けて生産計画を作成する生産計画作成方法であって、計算機の演算部により実行される処理が、前記各オーダの納期を、オーダ情報として登録するオーダ情報登録ステップと、前記各オーダを生産するための複数の工程と、前記各工程を処理することができる設備と、前記各工程の処理時間とを、工程情報として登録する工程情報登録ステップと、前記オーダ情報と前記工程情報とに基づき、前記各工程について、前記設備に割り付ける順番である割付優先順を算出する割付優先順算出ステップと、前記割付優先順に、前記各工程の処理時間を、前記各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、前記生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する工程割付ステップと、前記設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の次の工程から最終の工程までの前記処理時間の和を前記納期から差し引いた時刻である工程納期より遅い場合は、その工程を超過負荷工程として登録すると共に、前記超過負荷工程の処理時間を、前記超過負荷工程を処理することができる設備における前記時間軸上に、前記超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けて、前記割付結果を更新する超過負荷工程割付ステップと、を備えることを特徴とする。

0008

本発明に係る生産計画作成プログラムは、種々の納期の複数のオーダを複数の工程により生産する工場において、前記各オーダの前記各工程を、前記各工程を処理することができる設備に割り付けて生産計画を作成する生産計画作成プログラムであって、前記各オーダの納期を、オーダ情報として登録するオーダ情報登録ステップと、前記各オーダを生産するための複数の工程と、前記各工程を処理することができる設備と、前記各工程の処理時間とを、工程情報として登録する工程情報登録ステップと、前記オーダ情報と前記工程情報とに基づき、前記各工程について、前記設備に割り付ける順番である割付優先順を算出する割付優先順算出ステップと、前記割付優先順に、前記各工程の処理時間を、前記各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、前記生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する工程割付ステップと、前記設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の次の工程から最終の工程までの前記処理時間の和を前記納期から差し引いた時刻である工程納期より遅い場合は、その工程を超過負荷工程として登録すると共に、前記超過負荷工程の処理時間を、前記超過負荷工程を処理することができる設備における前記時間軸上に、前記超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けて、前記割付結果を更新する超過負荷工程割付ステップと、を有し、計算機において演算部により読み出して各ステップの処理を実行させることを特徴とする。

0009

本発明に係る生産計画作成装置は、計算機の演算部を用いて、種々の納期の複数のオーダを複数の工程により生産する工場において、前記各オーダの前記各工程を、前記各工程を処理することができる設備に割り付けて生産計画を作成する生産計画作成装置であって、前記各オーダの納期を、オーダ情報として登録するオーダ情報登録部と、前記各オーダを生産するための複数の工程と、前記各工程を処理することができる設備と、前記各工程の処理時間とを、工程情報として登録する工程情報登録部と、前記オーダ情報と前記工程情報とに基づき、前記各工程について、前記設備に割り付ける順番である割付優先順を算出する割付優先順算出部と、前記割付優先順に、前記各工程の処理時間を、前記各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、前記生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する工程割付部と、前記設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の次の工程から最終の工程までの前記処理時間の和を前記納期から差し引いた時刻である工程納期より遅い場合は、その工程を超過負荷工程として登録すると共に、前記超過負荷工程の処理時間を、前記超過負荷工程を処理することができる設備における前記時間軸上に、前記超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けて、前記割付結果を更新する超過負荷工程割付部と、を備えることを特徴とする。

0010

この構成によると、各オーダを生産するための各工程の処理時間は、第１工程から順に、その工程を処理することができる設備の時間軸上に、生産計画の開始時刻から、過去方向から未来方向に向かって、いわゆるフォーワードスケジューリングによって割り付ける。その際に、設備に割り付けた工程の終了時刻と、これ以上遅い時刻に工程を割り付けると必ず納期に遅れる時刻である工程納期とを比較する。そして、設備に割り付けた工程の終了時刻が、工程納期より遅い時刻に割付られた場合は、その工程を超過負荷工程として判定する。超過負荷工程について、その処理時間を、設備の生産能力を考慮せずに、設備の時間軸上において、既に割り付けられている他の工程と重複して、その前工程の直後から割り付け直される。従って、生産計画の開始時刻から全ての工程を順番に割り付けて、最短の終了時刻で全工程の処理を終わらせるように割り付けても、納期に遅れる場合を除き（つまり、生産計画の開始時刻＋オーダの全工程の処理時間の合計＞納期となる場合を除き）、納期達成をした割付結果が得られる。また、その工程が超過負荷工程を判定されたとしても、超過負荷工程の処理時間を、設備の時間軸上に、他の工程と重複して割り付け直すのみであり、従来技術のように、負荷の移動を繰り返し行うことがないため、処理が容易である。以上から、この発明によると、設備の生産能力を超えたとしても、納期を遵守した生産計画を、容易に作成することができる。
尚、超過負荷工程は、設備の生産能力を無視して、同一設備に他の工程と重複して割り付けているため、この割付結果の通り、作業を実施することはできない。しかしながら、この割付結果を利用すれば、超過負荷工程を、その超過負荷工程の前の工程の終了時刻から、その超過負荷工程の後の工程の開始時刻までの間において、残業対応や外注先で作業するなどして、設備の生産能力を向上させるような能力向上対策を実施することで、納期達成できることが分かる。従って、本発明に基づいて生産計画を作成した際に、能力向上対策を実施すべき時期を容易に把握できる。

0011

ここで、本発明に係る生産計画作成方法において、前記割付優先順算出ステップは、前記各工程について、その工程の次の工程から最終の工程までの前記処理時間の和を前記納期から差し引いた時刻である工程納期を算出し、前記工程納期の時刻が早いものの順番が早くなるように割付優先順を決定して良い。

0012

この構成によると、工程納期の早い順を割付優先順と決定している。従って、納期に余裕がある工程納期が遅い工程が、早い時期に割り付けられることを防ぐことができる。そのため、超過負荷工程として算出される工程数を、少なくことができる。そして、能力向上対策が必要となる時間帯が少なくてもすむため、残業や外注の抑制に繋がる。
その一方で、遅い時期に割り付けられる工程納期が遅い工程が、超過負荷工程になる可能性が高くなる。従って、能力向上対策が必要な期間が、遅い時期になりやすい。ここで、残業や外注の調整を行うには、一定の時間が必要である。従って、能力向上対策が必要な期間が遅い時期であることにより、残業や外注の調整を、余裕をもって行うことができる。

0013

また、本発明に係る生産計画作成方法において、前記割付結果をガントチャートに表示すると共に、前記ガントチャート上に、前記超過負荷工程の前の工程の終了時刻から前記超過負荷工程の次の工程の開始時刻までを生産能力超過期間として識別できるように表示する生産能力超過期間表示ステップ、を更に備えて良い。

0014

この構成によると、超過負荷工程の前工程の終了時刻から超過負荷工程の後工程の開始時刻までを生産能力超過期間として識別できるように、ガントチャート上で表示する。従って、生産計画を作成する際に、能力向上対策を実施すべき期間を、明確に把握することができる。

0015

尚、本発明に係る生産計画作成プログラムは、リムーバブル型記録媒体やハードディスクなどの固定型記録媒体に記録して配布可能である他、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して配布可能である。

0016

本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置では、種々の納期の複数のオーダを複数の工程により生産する工場において、各オーダの各工程を、各工程を処理することができる設備に割り付けて、生産計画を作成する際に、設備の生産能力を超えたとしても、納期を遵守した生産計画を、容易に作成することができる。

0017

本実施形態に係る生産計画作成装置のブロック図である。
本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。
本実施例において、工程番号１−１の工程の処理時間を設備Ｍ１の時間軸上に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、工程番号２−１の工程の処理時間を設備Ｍ２に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、工程番号５−１の工程までの処理時間を設備Ｍ１〜Ｍ３に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、工程番号４−２の工程の処理時間を設備Ｍ３に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、工程番号４−２の工程の処理時間を、超過負荷工程として、設備Ｍ３に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、工程番号５−２の工程までの処理時間を設備Ｍ１〜Ｍ３に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、工程番号２−３の工程の処理時間を設備Ｍ２に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、工程番号２−３の工程の処理時間を、超過負荷工程として、設備Ｍ２に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例において、全工程を設備Ｍ１〜Ｍ３に割り付けた直後の割付結果を示すガントチャートである。
本実施例における割付結果と、生産能力超過期間とを表示するガントチャートである。

0018

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置を実施するための形態について、具体的な一例に即して説明する。

0019

まず、本実施形態に係る生産計画作成装置について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る生産計画作成装置のブロック図である。生産計画作成装置１は、演算部と、記憶部と、入力部と、出力部と、から構成されて、計算機上に実装される。ここで、図１に示される生産計画作成装置１の各部（演算部、記憶部、入力部、及び、出力部）は、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等の計算機によって構成される。かかる計算機には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭの駆動装置などのハードウェアが収納されており、ハードディスクには、プログラム（このプログラムは、リムーバブルな記憶媒体に記録することにより、様々なコンピュータにインストールすることが可能である）を含む各種のソフトウェアが記録される。そして、これらのハードウェアおよびソフトウェアが組み合わされることによって、上述の各部が構築される。

0020

図１に示すように、生産計画作成装置１は、オーダ情報登録部１１と、工程情報登録部１２と、割付優先順算出部１３と、工程割付部１４と、超過負荷工程割付部１５と、結果出力部１６と、生産能力超過期間表示部１７と、割付結果２１と、から構成される。

0021

オーダ情報登録部１１は、生産計画を作成する対象とする複数のオーダの納期を、オーダ情報として、外部から入力されて記憶部に登録するためのものである。尚、オーダ情報登録部１１において、外部から登録されるオーダ情報は、予め、図示しない入力部（キーボード等）から入力したり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えたりして、記憶装置や補助記憶装置等に記憶する。

0022

工程情報登録部１２は、生産計画を作成する対象とする各オーダを生産するための複数の工程と、各工程を処理することができる設備と、各工程を処理するのに要する時間である各工程の処理時間とを、工程情報として、外部から入力されて記憶部に登録するためのものである。
ここで、本発明においては、各工程の処理時間が各工程の負荷に相当する。
尚、工程情報登録部１２において、外部から登録される工程情報は、予め、図示しない入力部（キーボード等）から入力したり、リムーバブルな記憶媒体に記録されて与えたり、有線又は無線の電気通信手段によってインターネットなどの通信ネットワークを介して与えたりして、記憶装置や補助記憶装置等に記憶する。

0023

割付優先順算出部１３は、オーダ情報登録部１１で登録されたオーダ情報と、工程情報登録部１２で登録された工程情報とに基づいて、各工程について、設備に割り付ける順番である割付優先順を算出するためのものである。
割付優先順は、例えば、各工程について、その工程の次の工程から最終の工程までの処理時間の和を納期から差し引いた時刻である工程納期が早い順として算出する。割付優先順は、設備毎に、当該設備で処理することできる全工程について算出する。即ち、工程納期の早い順を割付優先順と決定すると、納期に余裕がある工程納期が遅い工程が、早い時期に割り付けられることを防ぐことができる。そのため、超過負荷工程として算出される工程数を、少なくことができる。そして、能力向上対策が必要となる時間帯が少なくてもすむため、残業や外注の抑制に繋がる。その一方で、遅い時期に割り付けられる工程納期が遅い工程が、超過負荷工程になる可能性が高くなる。従って、能力向上対策が必要な期間が、遅い時期になりやすい。ここで、残業や外注の調整を行うには、一定の時間が必要である。従って、能力向上対策が必要な期間が遅い時期であることにより、残業や外注の調整を、余裕をもって行うことができる。

0024

また、割付優先順は、工程納期の早い順でなく、オーダの納期の早い順で算出しても良い。更に、複数の工程が同じ工程納期やオーダの納期の場合は、割付優先順を、同じ工程納期やオーダの納期が同じ工複数の程の中でも、名前順や、処理時間が短い順又は長い順に算出してもよい。割付優先順は、処理開始がこれ以上遅いと納期遅れとなる時刻である最遅開始時刻の早い順で算出しても良い。ここで、最遅開始時刻とは、工程納期から当該工程の処理時間を引いた時刻を意味する。

0025

工程割付部１４は、割付優先順算出部１３で算出した割付優先順に、各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果２１として記憶するためのものである。
例えば、工程割付部１４で各工程の処理時間を設備の時間軸上に割り付けるには、まず、割り付けられる時刻（割付可能時刻）が最も早い設備を１つ選択する。尚、割付可能時刻は、生産計画の作成開始時においては、生産計画の開始時刻となる。但し、生産計画の作成開始時において、生産計画の開始時刻に、生産計画を作成する対象とするオーダの工程以外の工程の処理が終了していない場合においては、処理が終了していない工程が割り付けられている設備においては、処理が終了していない工程の終了時刻が、割付可能時刻となる。
そして、選択した設備で処理することができる工程の中から、未割付の工程であり、その工程の前の工程が既に割り付けられており、且つ、割付優先順が最も早い工程を、割り付ける工程として選択する。尚、第１工程の場合は、その工程の前の工程が既に割り付けられているものとして考える。そして、選択された工程の処理時間を、選択した設備の時間軸上で、選択した設備の割付可能時刻から未来方向に向かって割り付ける。

0026

超過負荷工程割付部１５は、工程割付部１４で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅い場合に、その工程を超過負荷工程として登録すると共に、超過負荷工程の処理時間を、超過負荷工程を処理することができる設備における時間軸上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けて、割付結果２１を更新するためのものである。
即ち、超過負荷工程割付部１５では、まず、工程割付部１４で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いかを判定する。そして、工程割付部１４で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いと判定された場合に、その工程を超過負荷工程として登録する。そして、超過負荷工程を処理することができる設備における時間軸上で、工程割付部１４で割り付けた超過負荷工程の処理時間を、超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付け直して、割付結果２１を更新する。
尚、超過負荷工程割付部１５では、工程割付部１４において、割付優先順算出部１３で算出した割付優先順で選択された工程の処理時間を、工程を処理することができる設備に割り付ける毎に、処理を行う。

0027

ここで、超過負荷工程割付部１５では、超過負荷工程の処理時間について、超過負荷工程を処理することができる設備における時間軸上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けたとして、超過負荷工程の工程納期よりも遅くなる場合が考えられる。その場合であっても、超過負荷工程の処理時間について、超過負荷工程を処理することができる設備における時間軸上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付ける。
生産計画の開始時刻から全ての工程を順番に割り付けて、最短の終了時刻で全工程の処理を終わらせるように割り付けても、納期に遅れる場合、つまり、生産計画の開始時刻＋オーダの全工程の処理時間の合計＞納期となる場合が想定されるからである。

0028

結果出力部１６は、工程割付部１４において記憶された割付結果２１または超過負荷工程割付部１５において記憶された割付結果２１を、作成された生産計画として、ディスプレイ等の出力装置に出力するためのものである。
割付結果２１は、各設備の時間軸上に、各工程の処理時間を棒状に表したガントチャートで表示することが好ましい。
尚、結果出力部１６では、全ての工程について割り付けが行われた後の割付結果２１を、出力してもよいし、工程割付部１４または超過負荷工程割付部１５において各工程の処理時間が設備の時間軸上に割り付けられる毎に、割付結果２１を、出力してもよい。

0029

生産能力超過期間表示部１７は、結果出力部１６において出力される割付結果２１をガントチャートに表示すると共に、ガントチャート上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻から超過負荷工程の次の工程の開始時刻までを生産能力超過期間として識別できるように表示するためのものである。
尚、生産能力超過期間は、ガントチャート上に、矢印やハイライト等の識別可能な形式で示すことにより、表示することが好ましい。

0030

次に、本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について、図２に基づいて、説明する。図２は、本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順について説明したフローチャートである。
尚、以下で説明する本実施形態に係る生産計画作成方法の処理は、計算機においても同様に、生産計画作成プログラムとしてＣＰＵにより読み出して実行することができる。また、この生産計画作成プログラムは、リムーバブルな記憶媒体に記録しておくことにより、様々な計算機の記憶装置にインストールすることが可能である。

0031

まず、生産計画を作成する対象となる複数のオーダの納期を、オーダ情報として、外部から入力されて記憶部に登録する（Ｓ１：オーダ情報登録ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画装置１のオーダ情報登録部１１に相当し、詳細な説明を省略する。

0032

また、生産計画を作成する対象となる各オーダを生産するための複数の工程と、各工程を処理することができる設備と、各工程を処理するのに要する時間である各工程の処理時間とを、工程情報として、外部から入力されて記憶部に登録する（Ｓ２：工程情報登録ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画装置１の工程情報登録部１２に相当し、詳細な説明を省略する。

0033

次に、ステップＳ１で登録されたオーダ情報と、ステップＳ２で登録された工程情報とに基づいて、各工程について、設備に割り付ける順番である割付優先順を算出する（Ｓ３：割付優先順算出ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画装置１の割付優先順算出部１３に相当し、詳細な説明を省略する。

0034

そして、未割付工程があるかどうかを判断する（Ｓ４）。

0035

未割付工程がある場合は（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ３で算出した割付優先順に、各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する（Ｓ５：工程割付ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画装置１の工程割付部１４及び割付結果２１に相当し、詳細な説明を省略する。

0036

次に、ステップＳ５で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いかどうか判断する（Ｓ６：超過負荷工程割付ステップ）。ステップＳ５で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いと判断された場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、その工程を超過負荷工程として登録すると共に、超過負荷工程の処理時間を、超過負荷工程を処理することができる設備における時間軸上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けて、割付結果を更新する（Ｓ７：超過負荷工程割付ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画装置１の超過負荷工程割付部１５及び割付結果２１に相当し、詳細な説明を省略する。

0037

一方、ステップＳ５で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いと判断されなかった場合は（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ４に戻る。

0038

全ての工程について、処理時間が設備に割り付けられて、未割付工程がない場合は（Ｓ４：ＹＥＳ）、割付結果をガントチャートに出力して表示すると共に、ガントチャート上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻から超過負荷工程の次の工程の開始時刻までを生産能力超過期間として識別できるように表示する（Ｓ８：生産能力超過期間表示ステップ）。尚、本ステップは、上述した生産計画作成装置１の結果出力部１６及び生産能力超過期間表示部１７に相当し、詳細な説明を省略する。

0039

このように、本実施形態に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置によれば、各オーダを生産するための各工程の処理時間は、第１工程から順に、その工程を処理することができる設備の時間軸上に、生産計画の開始時刻から、過去方向から未来方向に向かって、いわゆるフォーワードスケジューリングによって割り付ける。その際に、設備に割り付けた工程の終了時刻と、これ以上遅い時刻に工程を割り付けると必ず納期に遅れる時刻である工程納期とを比較する。そして、設備に割り付けた工程の終了時刻が、工程納期より遅い時刻に割付られた場合は、その工程を超過負荷工程として判定する。超過負荷工程について、その処理時間を、設備の生産能力を考慮せずに、設備の時間軸上において、既に割り付けられている他の工程と重複して、その前工程の直後から割り付け直される。従って、生産計画の開始時刻から全ての工程を順番に割り付けて、最短の終了時刻で全工程の処理を終わらせるように割り付けても、納期に遅れる場合を除き（つまり、生産計画の開始時刻＋オーダの全工程の処理時間の合計＞納期となる場合を除き）、納期達成をした割付結果が得られる。また、その工程が超過負荷工程を判定されたとしても、超過負荷工程の処理時間を、設備の時間軸上に、他の工程と重複して割り付け直すのみであり、従来技術のように、負荷の移動を繰り返し行うことがないため、処理が容易である。以上から、この発明によると、設備の生産能力を超えたとしても、納期を遵守した生産計画を、容易に作成することができる。

0040

また、超過負荷工程は、設備の生産能力を無視して、同一設備に他の工程と重複して割り付けているため、この割付結果の通り、作業を実施することはできない。しかしながら、超過負荷工程の前工程の終了時刻から超過負荷工程の後工程の開始時刻までを生産能力超過期間として識別できるように、ガントチャート上で表示しているため、能力向上対策を実施すべき期間を、明確に把握することができる。そして、生産能力超過期間において、超過負荷工程を、残業対応や外注先で作業するなどして、設備の生産能力を向上させるような能力向上対策を実施することで、納期達成できることが分かる。従って、本発明に基づいて生産計画を作成した際に、能力向上対策を実施すべき時期を容易に把握できる。

0041

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな変更が可能なものである。

0042

次に、本実施形態に係る生産計画作成方法及び生産計画作成プログラム、並びに生産計画作成装置に係る実施例について、以下で説明する。

0043

本実施例について、図２に示す本実施形態に係る生産計画作成方法の処理の手順に沿って説明する。本実施例では、生産計画の開始時刻を２０１４／１／１ ００：００とする。また、生産計画の開始時刻において、各設備について何ら工程が割り付けられていないものとする。

0044

まず、生産計画を作成する対象となる複数のオーダの納期を、オーダ情報として、外部から入力されて記憶部に登録する（Ｓ１）。
本実施例において、登録されるオーダ情報を表１に示す。本実施例において、生産計画の対象とするオーダは、オーダ番号１〜５の５種類あるものとする。

0045

0046

また、生産計画を作成する対象となる各オーダを生産するための複数の工程と、各工程を処理することができる設備と、各工程を処理するのに要する時間である各工程の処理時間とを、工程情報として、外部から入力されて記憶部に登録する（Ｓ２）。
本実施例における、登録される工程情報を表２に示す。本実施例において、生産計画の対象とするオーダの工程を処理することができる設備は、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の３種類あるものとする。また、各設備Ｍ１〜Ｍ３の生産能力である生産することが可能な時間は、２４時間（２４Ｈｒ．）とする。

0047

0048

次に、ステップＳ１で登録されたオーダ情報と、ステップＳ２で登録された工程情報とに基づいて、各工程について、設備に割り付ける順番である割付優先順を算出する（Ｓ３）。
本実施例では、最終工程から順に、各工程の処理時間を納期から差し引いた工程納期の早い順を割付優先度とする。

0049

例えば、オーダ番号１の各工程の工程納期は下記の通り計算される。
・第４工程の工程納期：オーダ納期「２０１４／１／６ １３：００」
・第３工程の工程納期：第４工程の工程納期「２０１４／１／６ １３：００」−第４工程の処理時間「２４Ｈｒ」=「２０１４／１／５ １３：００」
・第２工程の工程納期：第３工程の工程納期「２０１４／１／５ １３：００」−第３工程の処理時間「２４Ｈｒ」=「２０１４／１／４ １３：００」
・第１工程の工程納期：第２工程の工程納期「２０１４／１／４ １３：００」−第２工程の処理時間「３６Ｈｒ」=「２０１４／１／３ ０１：００」

0050

本実施例における、設備Ｍ１〜Ｍ３の各設備で処理することができる工程の割付優先順、即ち、設備Ｍ１〜Ｍ３の各設備に割り付けられる工程の割付優先順を、表３〜表５に示す。尚、表３に、設備Ｍ１に割り付けられる工程の割付優先順を示す。また、表４に、設備Ｍ２に割り付けられる工程の割付優先順を示す。また、表５に、設備Ｍ３に割り付けられる工程の割付優先順を示す。

0051

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0053

0054

そして、いずれの工程についても未割付工程であるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ３で算出した割付優先順に、各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する（Ｓ５）。
本実施例では、割り付けられる時刻である割付可能時刻が最も早い設備を１つ選択し、選択した設備に割り付ける工程の内、未割付の工程でかつ、前工程が既に割付済みで、最も割付優先順が早い工程を割り付ける。具体的には、下記の手順に従って、割り付ける。

0055

１．割付可能時刻が最も早い設備を１つ選択
設備Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のうち、各設備とも生産計画の開始時刻である「２０１４／１／１ ００：００」から割り付けることができる。そのため、初めは、割付可能時刻は全設備とも同じである。本実施例では、割付可能時刻が同一の場合は、設備名のアルファベット及び数字の早い順とする。ここでは、設備Ｍ１が選択される。

0056

２．選択した設備で処理することが可能な工程のうち、未割付の工程で、且つ、その前の工程が既に割り付けられている工程の中で、最も割付優先順が早い工程を選択
表３に示す通り、設備Ｍ１において、割付優先順が最も早い工程番号１−１の工程を選択する。尚、工程番号１−１の工程は、第１工程であるため、その前工程は割付済みと考える。

0057

３．選択した設備に、選択した工程の処理時間を割付
工程番号１−１の工程の処理時間を、設備Ｍ１の時間軸上において、割付可能時刻から未来方向に向かって割り付ける。その結果を、図３のガントチャートに示す。

0058

次に、ステップＳ５で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いかどうか判断する（Ｓ６）。
本実施例において、工程番号１−１の終了時刻は、「２０１４／１／２ １６：００」であり、工程納期「２０１４／１／３ ０１：００」よりも遅いと判断されないため（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ４に戻る。

0059

そして、他にも未割付工程があるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ３で算出した割付優先順に、各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する（Ｓ５）。

0060

まず、割付可能時刻が最も早い設備を１つ選択する。図３のガントチャートに示すように、設備Ｍ１〜Ｍ３の各設備の割付可能時刻は下記の通りとなっている。
・設備Ｍ１：２０１４／１／２ １６：００（工程番号１−１の終了時刻）
・設備Ｍ２：２０１４／１／１ ００：００
・設備Ｍ３：２０１４／１／１ ００：００
ここでは、設備Ｍ２とＭ３の割付可能時刻が同じであるため、設備名のアルファベット及び数字順で小さいＭ２を選択する。

0061

次に、選択した設備で処理することが可能な工程のうち、未割付の工程で、且つ、その前の工程が既に割り付けられている工程の中で、最も割付優先順が早い工程を選択する。表４に示す通り、設備Ｍ２の割付優先順が最も早い、工程番号２−１の工程を選択する。

0062

そして、工程番号２−１の工程の処理時間を、設備Ｍ２の時間軸上において、割付可能時刻から未来方向に向かって割り付ける。その結果を、図４のガントチャートに示す。

0063

次に、ステップＳ５で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いかどうか判断する（Ｓ６）。
本実施例において、工程番号２−１の終了時刻は、「２０１４／１／１ ２０：００」であり、工程納期「２０１４／１／２ １６：００」よりも遅いと判断されないため（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ４に戻る。

0064

そして、他にも未割付工程があるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ３で算出した割付優先順に、各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する（Ｓ５）。

0065

このように、割付優先順に、工程番号３−１，４−１，２−１，３−２，１−２，５−１の各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備の時間軸上に割り付けると（Ｓ４〜Ｓ６）、図５のガントチャートのようになる。

0066

そして、他にも未割付工程があるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ３で算出した割付優先順に、各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する（Ｓ５）。

0067

まず、割付可能時刻が最も早い設備を１つ選択する。図５のガントチャートに示すように、設備Ｍ１〜Ｍ３の各設備の割付可能時刻は下記の通りとなっている。
・設備Ｍ１：２０１４／１／５ ００：００（工程番号３−２の終了時刻）
・設備Ｍ２：２０１４／１／５ １２：００（工程番号５−１の終了時刻）
・設備Ｍ３：２０１４／１／４ １２：００（工程番号２−２の終了時刻）
ここでは、設備Ｍ３の割付可能時刻が早いため、設備Ｍ３を選択する。

0068

次に、選択した設備で処理することが可能な工程のうち、未割付の工程で、且つ、その前の工程が既に割り付けられている工程の中で、最も割付優先順が早い工程を選択する。表５に示す通り、設備Ｍ３の割付優先順が最も早い、工程番号４−２の工程を選択する。

0069

そして、工程番号４−２の工程の処理時間を、設備Ｍ３の時間軸上において、割付可能時刻から未来方向に向かって割り付ける。その結果を、図６のガントチャートに示す。

0070

次に、ステップＳ５で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いかどうか判断する（Ｓ６）。
本実施例において、工程番号４−２の終了時刻は、「２０１４／１／５ ０８：００」であり、工程納期「２０１４／１／５ ０７：００」よりも遅いため（Ｓ６：ＹＥＳ）、工程番号４−２の工程を超過負荷工程として登録する。

0071

そして、超過負荷工程の処理時間を、超過負荷工程を処理することができる設備における時間軸上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けて、割付結果２１を更新する（Ｓ７）。
具体的には、工程番号４−２の工程の前の工程である工程番号４−１の終了時刻直後に割り付ける。本実施例では、設備Ｍ３において、工程番号４−２の工程の前の工程である工程番号４−１の終了時刻「２０１４／１／３ ００：００」に割り付ける。この際、既に設備Ｍ３の時間軸上には、工程番号２−２の工程の処理時間が割り付けられているため、設備Ｍ３の時間軸上に工程番号４−２の工程の処理時間を重複して割り付ける。その結果を、図７のガントチャートに示す。

0072

そして、ステップＳ４に戻る。他にも未割付工程があるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、割付優先順に、工程番号１−３，１−４，４−３，５−２の各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備に割り付けると（Ｓ４〜Ｓ６）、図８のガントチャートのようになる。

0073

そして、他にも未割付工程があるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ３で算出した割付優先順に、各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備における生産計画の開始から終了までの間の生産することが可能な時間軸上に、生産計画の過去から未来に向かって割り付けて、割付結果として記憶する（Ｓ５）。

0074

まず、割付可能時刻が最も早い設備を１つ選択する。図８のガントチャートに示すように、設備Ｍ１〜Ｍ３の各設備の割付可能時刻は下記の通りとなっている。
・設備Ｍ１：２０１４／１／６ ００：００（工程番号１−４の終了時刻）
・設備Ｍ２：２０１４／１／６ ０４：００（工程番号４−３の終了時刻）
・設備Ｍ３：２０１４／１／６ ０４：００（工程番号５−２の終了時刻）
ここでは、設備Ｍ１の割付可能時刻が早い。しかしながら、設備Ｍ１で処理することが可能な工程のうち、未割付の工程で、且つ、その前の工程が既に割り付けられている工程がないため、設備Ｍ１の次に割付可能時間が早い設備Ｍ２を選択する。

0075

次に、選択した設備で処理することが可能な工程のうち、未割付の工程で、且つ、その前の工程が既に割り付けられている工程の中で、最も割付優先順が早い工程を選択する。表３に示す通り、設備Ｍ２の割付優先順が最も早い、工程番号２−３の工程を選択する。

0076

そして、工程番号２−３の工程の処理時間を、設備Ｍ２の時間軸上において、割付可能時刻から未来方向に向かって割り付ける。その結果を、図９のガントチャートに示す。

0077

次に、ステップＳ５で設備に割り付けた工程の終了時刻が、その工程の工程納期より遅いかどうか判断する（Ｓ６）。
本実施例において、工程番号２−３の終了時刻は、「２０１４／１／６ ２４：００」であり、工程納期「２０１４／１／６ ００：００」よりも遅いため（Ｓ６：ＹＥＳ）、工程番号２−３の工程を超過負荷工程として登録する。

0078

そして、超過負荷工程の処理時間を、超過負荷工程を処理することができる設備における時間軸上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻直後から既に割り付けられている他の工程と重複して割り付けて、割付結果２１を更新する（Ｓ７）。
具体的には、工程番号２−３の工程の前の工程である工程番号２−２の終了時刻直後に割り付ける。本実施例では、設備Ｍ２において、工程番号２−３の工程の前の工程である工程番号２−２の終了時刻「２０１４／１／４ １２：００」に割り付ける。この際、既に設備Ｍ２の時間軸上において、工程番号５−１の工程の処理時間が割り付けられているため、設備Ｍ２の時間軸上に工程番号２−３の工程の処理時間を重複して割り付ける。その結果を、図１０のガントチャートに示す。

0079

そして、ステップＳ４に戻る。他にも未割付工程があるため（Ｓ４：ＹＥＳ）、割付優先順に、工程番号２−４，５−３の各工程の処理時間を、各工程を処理することができる設備の時間軸上に割り付けると（Ｓ４〜Ｓ６）、図１１のガントチャートのようになる。

0080

そして、未割付工程がなくなると（Ｓ４：ＮＯ）、割付結果をガントチャートに出力して表示すると共に、ガントチャート上に、超過負荷工程の前の工程の終了時刻から超過負荷工程の次の工程の開始時刻までを生産能力超過期間として識別できるように表示する（Ｓ８）。
本実施例では、図１１に示すように、生産能力超過期間をガントチャート上に矢印で示している。図１１に示す通り、本実施例では、納期を遵守するためには、下記設備の２つの時期で能力向上対策をすれば良いことが分かる。
・設備Ｍ２：「２０１５／１／４ １２：００」から「２０１５／１／６ ００：００」
・設備Ｍ３：「２０１５／１／３ ００：００」から「２０１５／１／５ １２：００」

0081

このように、本実施例では、各オーダを生産するための各工程の処理時間は、第１工程から順に、その工程を処理することができる設備の時間軸上に、生産計画の開始時刻から、過去方向から未来方向に向かって、いわゆるフォーワードスケジューリングによって割り付ける。その際に、設備に割り付けた工程の終了時刻と、これ以上遅い時刻に工程を割り付けると必ず納期に遅れる時刻である工程納期とを比較する。そして、設備に割り付けた工程の終了時刻が、工程納期より遅い時刻に割付られた場合は、その工程を超過負荷工程として判定する。超過負荷工程について、その処理時間を、設備の生産能力を考慮せずに、設備の時間軸上において、既に割り付けられている他の工程と重複して、その前工程の直後から割り付け直される。従って、納期達成をした割付結果が得られる。また、その工程が超過負荷工程を判定されたとしても、超過負荷工程の処理時間を、設備の時間軸上に、他の工程と重複して割り付け直すのみであり、従来技術のように、負荷の移動を繰り返し行うことがないため、処理が容易である。以上から、この発明によると、設備の生産能力を超えたとしても、納期を遵守した生産計画を、容易に作成することができる。

0082

また、超過負荷工程は、設備の生産能力を無視して、同一設備に他の工程と重複して割り付けているため、この割付結果の通り、作業を実施することはできない。しかしながら、超過負荷工程の前工程の終了時刻から超過負荷工程の後工程の開始時刻までを生産能力超過期間として識別できるように、ガントチャート上で表示しているため、能力向上対策を実施すべき期間を、明確に把握することができる。そして、生産能力超過期間において、超過負荷工程を、残業対応や外注先で作業するなどして、設備の生産能力を向上させるような能力向上対策を実施することで、納期達成できることが分かる。即ち、能力向上対策を実施すべき時期を容易に把握できる。

0083

１生産計画作成装置
１１オーダ情報登録部
１２工程情報登録部
１３割付優先順算出部
１４ 工程割付部
１５超過負荷工程割付部
１７生産能力超過期間表示部
２１割付結果
Ｓ１ オーダ情報登録ステップ
Ｓ２ 工程情報登録ステップ
Ｓ３ 割付優先順算出ステップ
Ｓ５ 工程割付ステップ
Ｓ６ 超過負荷工程割付ステップ
Ｓ７ 超過負荷工程割付ステップ
Ｓ８ 生産能力超過期間表示ステップ