作業者配置支援装置
【課題】
作業者の人数不足によって、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの生産指標が悪化する勤務シフトを予測値とともに提示して、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援することが可能な作業者配置支援装置を提供する。
【解決手段】
実製造ラインの勤務シフトを再現した作業者の人数に制約があるモデルを使用した生産シミュレーションによって、シフト時間区間毎に、各工程または各製造装置における生産指標の第１の統計値を算出し、作業者の人数に制約がないモデルを使用した生産シミュレーションによって、シフト時間区間毎に、各工程または各製造装置の生産指標の第２の統計値を算出し、前記第１の統計値と前記第２の統計値を比較することによって、各工程または各製造装置の生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定する。
作業者の人数不足によって、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの生産指標が悪化する勤務シフトを予測値とともに提示して、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援することが可能な作業者配置支援装置を提供する。
【解決手段】
実製造ラインの勤務シフトを再現した作業者の人数に制約があるモデルを使用した生産シミュレーションによって、シフト時間区間毎に、各工程または各製造装置における生産指標の第１の統計値を算出し、作業者の人数に制約がないモデルを使用した生産シミュレーションによって、シフト時間区間毎に、各工程または各製造装置の生産指標の第２の統計値を算出し、前記第１の統計値と前記第２の統計値を比較することによって、各工程または各製造装置の生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子、磁気記憶装置、フラットディスプレイ、プリント基板などの電子デバイス製品、および、自動車、エレベータ、エスカレータ、建設機械などの産業機械製品、製油、製薬、食品加工などの連続加工される製品を対象とする製造現場における作業者配置支援装置および作業者配置支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業者が複数の装置を掛け持ち、さらに製造物の搬送も人手が担うような製造ラインで生産効率を向上させるためには、作業者の人数、配置を適正化する必要がある。ところが、多品種が混流する製造ラインでは、製造工程の並びが品種によって異なるため、各工程への製造物の到着はばらつき、製造装置への負荷は変動する。また、作業者の出勤状況などによって、各工程の生産能力も変動するため、各工程、各装置において、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの生産指標が、作業者の人数不足によっていつ悪化するかの予測が難しい。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、特開２００９−２８９０５６号公報（特許文献１）がある。この公報には、作業者の負荷や余裕がどの程度あるのかを提示して人員配置計画を支援するため、該当するシフトおよびエリアを担当する作業者を設定する人的能力テーブル、作業負荷量を設定する作業負荷テーブルを用意し、「各作業者の作業従事時間および処理スピードに応じて作業負荷を各作業者に割付け、各作業者の負荷率および積み残し負荷を算出する」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８９０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１は、生産シミュレーションによって算出した作業者毎の負荷率と積み残し負荷で、作業者毎の負荷と余裕を定量化し、提示することによって、作業者の配置計画を支援する。しかし、作業者の負荷を平均化するように作業者の配置を計画したとしても、一般には作業者個々の能力にばらつきが存在するため、工程毎の生産量に変動が発生し、必要な生産量を達成するためのスループット向上や製造リードタイムの短縮など、生産効率の向上を実現できない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの、生産指標が、作業者の人数不足によって悪化する勤務シフトを、どれだけ生産指標が悪化するかの定量的な予測値とともに提示して、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援することが可能な作業者配置支援装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を含んでいるが、その一例を挙げるならば、
１人以上の作業者が１台以上の製造装置を担当し、それらの製造装置が複数の工程で共用されている製造ラインを対象として、作業者の人数不足によって生産指標が悪化する勤務シフトを特定して、それを提示し、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援する作業者配置支援装置であって、該作業者配置支援装置は、制御部と、記憶部と、入力部と、出力部と、通信部とを備え、前記記憶部は、製造物の品種別の製造工程と製造工程で必要な作業者人数と製造装置を特定する情報を格納する工程経路情報記憶領域と、製造装置停止計画記憶領域と、投入する予定の製造物のロットの投入計画記憶領域と、製造ライン内に存在するロットの仕掛り情報記憶領域と、製造ラインを構成している製造装置情報記憶領域と、製造物の品種別に各作業者が担当可能な工程を特定する作業者情報記憶領域と、稼働日毎に昼勤、夜勤とを担当する班を特定する情報を含む勤務シフト計画記憶領域と、作業者勤務計画記憶領域とを有し、前記制御部は、前記入力部または前記通信部を介して、製造装置、作業者、製造される製造物の動きをモデル化して、それらの動きを予測する生産シミュレータを使用して、製品毎の工程の順序を表す工程経路情報、各工程の工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報を入力する情報取得管理部と、前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報に従って、作業者の人数に制約がない製造装置、製造される製造物の動きのモデルを使用して、シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第１の統計値を算出する生産シミュレーション部と、前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報に従って、実製造ラインの勤務シフトを再現した作業者の人数に制約があるモデルを使用して、前記シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、当該シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第２の統計値を算出する作業者シミュレーション部と、前記第１の統計値と前記第２の統計値を比較して、各工程または各製造装置の生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定して、前記出力部を介して、作業者配置評価結果を出力する作業者過不足評価部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、作業者の人数不足が原因で、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの、生産指標が悪化する勤務シフトを、どれだけ生産指標が悪化するかの定量的な予測値とともに提示し、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態にて対象とする製造ラインのモデル例を示す概略図である。
【図２】作業者配置支援システムの構成図の例である。
【図３】作業者配置評価装置の構成図の例である。
【図４】作業者配置評価装置における工程経路情報テーブルの例である。
【図５】作業者配置評価装置における製造装置停止計画テーブルの例である。
【図６】作業者配置評価装置における投入計画テーブルの例である。
【図７】作業者配置評価装置における仕掛り情報テーブルの例である。
【図８】作業者配置評価装置における製造装置情報テーブルの例である。
【図９】作業者配置評価装置における作業者情報テーブルの例である。
【図１０】作業者配置評価装置における勤務シフト計画テーブルの例である。
【図１１】作業者配置評価装置における作業者勤務計画テーブルの例である。
【図１２】作業者配置評価装置を実現するためのハードウェア構成の概略図である。
【図１３】作業者配置評価装置が行う処理を示すフローチャートである。
【図１４】作業者配置評価装置が生成する出力情報の一例である出力画面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施の形態において対象とする製造ラインのモデルの一例を示す概略図である。
製造ライン５００は、製造ラインの全体モデルを示す。通常、製造ラインにおいては、作業者を複数のグループに分割する。そして、各グループにおいて受け持つ作業区画が定義される。本実施例では、この作業区画をエリアと呼ぶ。
【００１１】
図１の製造ライン５００においては、５つのエリアに分割されている。エリアとエリアの間には、通路５１０が設けられている。この通路５１０を用いてエリア間を製造物が運搬される。
例えば、図１の製造ラインのエリア４を拡大した図が、下のエリア５２０である。各エリアには複数の製造装置５３０と、複数の作業者５４０が配置されている。作業者５４０は、装置５３０で、製造物５５０の加工処理や、組立や、洗浄や、検査などをする。
【００１２】
図２は本実施例の作業者配置支援システムの構成図である。
作業者配置支援システム１００は、作業者配置評価装置１１０と、計画情報管理装置１２０と、製造ライン管理装置１３０と、製造情報管理装置１４０と、作業者情報管理装置１５０と、シミュレーション装置１６０とを備え、これらはネットワーク１９０を介して相互に情報の送受信を行うことができる。
【００１３】
計画情報管理装置１２０は、製造物の出荷計画、製造物の製造ラインへの新機の投入計画、製造装置の保守計画、作業者の出勤計画、作業者の配置計画などの製造に関する全ての計画を管理し、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、計画情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。
【００１４】
そして、製造ライン管理装置１３０は、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、作業実績情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。そして、製造ライン管理装置１３０は、1台で全ての製造ラインの作業実績情報を管理する場合もあり、また生産ラインの数だけ複数設置される場合もある。
【００１５】
そして、製造情報管理装置１４０は、各工程の生産能力や、製造物ごとの工程経路や処理できる製造装置などの工程経路情報などを管理し、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、生産能力や工程経路情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。
【００１６】
そして、作業者情報管理装置１５０は、作業者毎の担当可能な作業や操作できる製造装置に関する情報など作業者能力情報や、作業者が所属する班などの情報を管理し、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、作業者情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。
【００１７】
そして、シミュレーション装置１６０は、製造ライン・生産プロセスのシミュレーションモデルを、コンピュータ上に作成する。そのモデルの中で、品種毎の工程経路と、製造物間の処理優先度を決めるための種々のディスパッチルールに従って、製造装置と，作業者と、他の製造物とが原因で発生する進行上の制約とを、コンピュータ上で再現することによって、製造ライン・生産プロセス全体の時間推移を模擬し、製造ラインに投入された全ての製造物の進行計画を作成する。作成した全ての製造物の進行計画から、製品／品種別、プロセス別、工程別、製造装置、作業者別などの、各種統計データを出力することができる。
【００１８】
シミュレーションモデルの中で考慮する実物の情報、精度に応じて、シミュレーション結果の精度にも差違は予測されるが、本実施の形態では、既存の生産シミュレータのシミュレーション方式を特定せずに利用するものとする。例えば、製造ライン・生産プロセスのシミュレーションには、一般に、離散事象型のシミュレーション方式が利用される。
【００１９】
また、シミュレーションモデルの作成の際に、本実施の形態に特有の入力仕様を備え、その入力仕様によって入力されたデータを、シミュレーションモデルに含むものを実行可能とする。
【００２０】
なお、図２に示す例では、シミュレーション装置１６０は作業者配置評価装置１１０とは異なる装置において実現した形態を示しているが、シミュレーション装置１６０の機能が、作業者配置評価装置１１０の中に組み込まれた形態も考えられる。
【００２１】
図３は、作業者配置評価装置１１０の構成図である。図示するように、作業者配置評価装置１１０は、記憶部１１１と、制御部１１２と、入力部１１３、出力部１１４、通信部１１５とを備える。
【００２２】
記憶部１１１は、工程経路情報記憶領域１１１１と、製造装置停止計画記憶領域１１１２と、投入計画記憶領域１１１３と、仕掛り情報記憶領域１１１４と、製造装置情報記憶領域１１１５と、作業者情報記憶領域１１１６と、勤務シフト計画記憶領域１１１７と、作業者勤務計画記憶領域１１１８とを備える。
【００２３】
工程経路情報記憶領域１１１１には、製造物の品種別に製造工程と、各々の製造工程で必要な作業者の人数と、使用することのできる製造装置とを特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、製造物の品種毎に、図４（工程経路情報テーブル１１１１ａの概略図）に示すような工程経路情報テーブル１１１１ａが、工程経路情報記憶領域１１１１に記憶される。
【００２４】
工程経路情報テーブル１１１１ａは、工程Ｎｏ欄１１１１ｂと、工程名称欄１１１１ｃと、処理時間欄１１１１ｄと、作業者数欄１１１１ｅと、装置名称欄１１１１ｆとを有する。
【００２５】
工程Ｎｏ欄１１１１ｂには、製造物の製造工程を一意に識別することのできる識別情報である工程Ｎｏを特定する情報が格納される。
【００２６】
工程名称欄１１１１ｃには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂで識別される工程を識別するための工程名を特定する情報が格納される。
【００２７】
処理時間欄１１１１ｄには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程にかかる処理時間を特定する情報が格納される。
【００２８】
作業者数欄１１１１ｅには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程で必要な作業者数を特定する情報が格納される。
【００２９】
装置名称欄１１１１ｆには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程で使用することのできる製造装置の名称を特定する情報が格納される。
【００３０】
例えば、本実施の形態においては、製造装置欄１１１１ｆには、適用装置１名称欄１１１１ｇ、適用装置２名称欄１１１１ｈ、適用装置３名称欄１１１１ｉ、・・・、というように工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程で使用することのできる全ての製造装置の名称が列挙される。
【００３１】
また、製造装置停止計画記憶領域１１１２には、予定している製造装置の停止毎に、停止する製造装置名と、停止時の作業内容と、停止時の作業に必要な作業者の人数と、停止を開始する予定の時刻と、保守を終了する予定の時刻とを特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図５（製造装置停止計画テーブル１１１２ａの概略図）に示すような製造装置停止計画テーブル１１１２ａが装置停止計画記憶領域１１１２に記憶される。
【００３２】
製造装置停止計画テーブル１１１２ａは、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと、装置名称欄１１１２ｃと、作業内容欄１１１２ｄと、作業者数欄１１１２ｅと、停止開始時刻欄１１１２ｆと、停止終了時刻欄１１１２ｇとを有する。
【００３３】
停止Ｎｏ欄１１１２ｂには、各々の装置停止事象を一意に識別することのできる識別情報である停止Ｎｏを特定する情報が格納される。
【００３４】
装置名称欄１１１２ｃには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂで識別される装置停止事象で対象とする製造装置の名称を特定する情報が格納される。
【００３５】
作業内容欄１１１２ｄには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止において、停止の理由となる作業内容を特定する情報が格納される。
【００３６】
作業者数欄１１１２ｅには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止において、停止の理由となる作業を実施するのに必要な作業者の人数を特定する情報が格納される。
【００３７】
停止開始時刻欄１１１２ｆには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止を開始する予定の時刻を特定する情報が格納される。
【００３８】
停止終了時刻欄１１１２ｇには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止を終了する予定の時刻を特定する情報が格納される。
【００３９】
また、投入計画記憶領域１１１３には、投入する予定の製造物のロットＩＤと、品種名称と、出荷要求日と、数量と、投入を予定している日とを特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図６（投入計画テーブル１１１３ａの概略図）に示すような投入計画テーブル１１１３ａが投入計画案記憶領域１１１３に記憶される。
【００４０】
投入計画テーブル１１１３ａは、ロットＩＤ欄１１１３ｂと、品種名称欄１１１３ｃと、出荷要求日欄１１１３ｄと、数量欄１１１３ｅと、投入日欄１１１３ｆとを備える。
【００４１】
ロットＩＤ欄１１１３ｂには、各々の製造物の製造単位のロットを一意に識別することのできる識別情報であるロットＩＤを特定する情報が格納される。
【００４２】
品種名称欄１１１３ｃには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定される製造物の品種名称を特定する情報が格納される。
【００４３】
出荷要求日欄１１１３ｄには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定される製造物の出荷要求年月日を特定する情報が格納される。
【００４４】
数量欄１１１３ｅには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定されるロットに含まれる製造物の数量を特定する情報が格納される。
【００４５】
投入日欄１１１３ｆには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定される製造物の製造工程への投入年月日を特定する情報が格納される。
【００４６】
また、仕掛り情報記憶領域１１１４には、製造ライン内に存在するロット毎に、出荷要求日と、ロットに含まれる製造物の数量と、仕掛っている工程の工程番号と、ロットの状態を特定する情報とが含まれる。例えば、本実施の形態においては、図７（仕掛り情報テーブル１１１４ａの概略図）に示すような仕掛り情報テーブル１１１４ａが仕掛り情報記憶領域１１１４に記憶される。
【００４７】
仕掛り情報テーブル１１１４ａは、ロットＩＤ欄１１１４ｂと、品種名称欄１１１４ｃと、出荷要求日欄１１１４ｄと、数量欄１１１４ｅと、工程Ｎｏ欄１１１４ｆと、状態欄１１１４ｇとを備える。
【００４８】
ロットＩＤ欄１１１４ｂには、各々のロットを一意に識別することのできる識別情報であるロットＩＤを特定する情報が格納される。
【００４９】
品種名称欄１１１４ｃには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットの品種名称を特定する情報が格納される。
【００５０】
出荷要求日欄１１１４ｄには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットの出荷要求年月日を特定する情報が格納される。
【００５１】
数量欄１１１４ｅには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットに含まれる製造物の数量を特定する情報が格納される。
【００５２】
工程Ｎｏ欄１１１４ｆには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットが仕掛っている工程を特定する情報が格納される。
【００５３】
工程Ｎｏ欄１１１４ｇには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットの状態を特定する情報が格納される。
【００５４】
また、製造装置情報記憶領域１１１５には、製造ラインを構成している製造装置毎にその状態を特定する情報が含まれる。例えば、本実施の形態においては、図８（製造装置情報テーブル１１１５ａの概略図）に示すような製造装置情報テーブル１１１５ａが製造装置情報記憶領域１１１５に記憶される。
【００５５】
製造装置情報テーブル１１１５ａは、装置Ｎｏ欄１１１５ｂと、装置名称欄１１１５ｃと、装置状態欄１１１５ｄとを備える。
【００５６】
装置Ｎｏ欄１１１５ｂには、各々の装置を一意に識別することのできる識別情報である装置Ｎｏを特定する情報が格納される。
【００５７】
装置名称欄１１１５ｃには、装置Ｎｏ欄１１１５ｂで特定される装置名称を特定する情報が格納される。
【００５８】
状態欄１１１５ｄには、装置Ｎｏ欄１１１５ｂで特定される装置の状態を特定する情報が格納される。
【００５９】
また、作業者情報記憶領域１１１６には、作業者毎にその所属と、その担当エリアと、製造物の品種別に各作業者が担当可能な工程を特定する情報とが含まれる。例えば、本実施の形態においては、図９（製造装置情報テーブル１１１６ａの概略図）に示すような作業者情報テーブル１１１６ａが作業者情報記憶領域１１１６に記憶される。
【００６０】
作業者情報テーブル１１１６ａは、作業者ＩＤ欄１１１６ｂと、所属欄１１１６ｃと、エリア欄１１１６ｄと、作業者が担当可能な工程を特定するための論理値欄１１１６ｅとを備える。
【００６１】
作業者ＩＤ欄１１１６ｂには、各々の作業者を一意に識別することのできる識別情報である作業者ＩＤを特定する情報が格納される。
【００６２】
所属欄１１１６ｃには、作業者ＩＤ欄１１１６ｂで特定される作業者の所属する班を特定する情報が格納される。一般に、連続操業の形態をとる製造ラインでは、複数班による交代制をとる。
【００６３】
エリア欄１１１６ｄには、作業者ＩＤ欄１１１６ｂで特定される作業者が作業に従事するエリアを特定する情報が格納される。
【００６４】
論理値欄１１１６ｅには、作業者ＩＤ欄１１１６ｂで特定される作業者が担当可能な工程を特定するための全ての品種に対する論理値が格納される。
【００６５】
論理値欄１１１６ｆは、製品Ａの工程Ｎｏ００１を担当可能な作業者を特定するための論理値が格納される。論理値欄１１１６ｇは、製品Ａの工程Ｎｏ００２を担当可能な作業者を特定するための論理値が格納される。論理値欄１１１６ｈは、製品Ｂの工程Ｎｏ０２３を担当可能な作業者を特定するための論理値が格納される。
【００６６】
このとき、作業者ＩＤの行と、工程Ｎｏの列が交差する欄の値が１の場合、当該作業者は、当該工程の作業に従事することができる。作業者ＩＤの行と、工程Ｎｏの列が交差する欄の値が０の場合、当該作業者は、当該工程の作業に従事することができない。
【００６７】
また、勤務シフト計画記憶領域１１１７には、稼働日毎に昼勤と、夜勤とを担当する班を特定する情報が含まれる。例えば、本実施の形態においては、図１０（勤務シフト計画テーブル１１１７ａの概略図）に示すような勤務シフト計画テーブル１１１７ａが勤務シフト計画記憶領域１１１７に記憶される。
【００６８】
勤務シフト計画テーブル１１１７ａは、稼働日欄１１１７ｂと、昼勤欄１１１７ｃと、夜勤欄１１１７ｄとを備える。
【００６９】
稼働日欄１１１７ｂには、製造ラインの稼働日を一意に識別することのできる稼働日の日付を特定する情報が格納される。
【００７０】
昼勤欄１１１７ｃには、稼働日欄１１１７ｂで特定される稼働日の昼勤シフトを担当する班を特定する情報が格納される。
【００７１】
夜勤欄１１１７ｄには、稼働日欄１１１７ｂで特定される稼働日の夜勤シフトを担当する班を特定する情報が格納される。
【００７２】
また、作業者勤務計画記憶領域１１１８には、作業者毎に個別に予定されている現場作業へ従事出来ない理由と、その開始時刻と、その終了時刻とを特定する情報が含まれる。例えば、本実施の形態においては、図１１（作業者勤務計画テーブル１１１８ａの概略図）に示すような作業者勤務計画テーブル１１１８ａが作業者勤務計画記憶領域１１１８に記憶される。
【００７３】
作業者勤務計画テーブル１１１８ａは、作業者ＩＤ欄１１１８ｂと、現場作業従事不可理由欄１１１８ｃと、開始時刻欄１１１８ｄと、終了時刻欄１１１８ｅとを備える。
【００７４】
作業者ＩＤ欄１１１８ｂには、各々の作業者を一意に識別することのできる識別情報である作業者ＩＤを特定する情報が格納される。
【００７５】
現場作業従事不可理由欄１１１８ｃには、作業者ＩＤ欄１１１８ｂで特定される作業者が現場作業に従事できない理由を特定する情報が格納されている。
【００７６】
開始時刻欄１１１８ｄには、作業者ＩＤ欄１１１８ｂで特定される作業者が、現場作業従事不可理由欄１１１８ｃで特定される理由で、現場作業に従事できなくなる期間が開始する時刻を特定する情報が格納されている。
【００７７】
終了時刻欄１１１８ｅには、作業者ＩＤ欄１１１８ｂで特定される作業者が、現場作業従事不可理由欄１１１８ｃで特定される理由で、現場作業に従事できなくなる期間が終了する時刻を特定する情報が格納されている。
【００７８】
図３に戻り、作業者配置評価装置１１０の制御部１１２は、情報取得管理部１１２１と、生産シミュレーション部１１２２と、作業者シミュレーション部１１２３と、作業者過不足評価部１１２４とを備える。
【００７９】
情報取得管理部１１２１は、予め定められたとき（例えば、１日毎）に、製造情報管理装置１４０より、工程経路情報テーブル１１１１ａに関する情報を取得し、この工程経路情報テーブル１１１１ａを更新する。
【００８０】
なお、情報取得管理部１１２１は、製造物の製造プロセスが変更された際に、製造情報管理装置１４０より、少なくとも変更されたプロセスを特定する情報を取得し、工程経路情報テーブル１１１１ａを更新する。
【００８１】
さらに、情報取得管理部１１２１は、予め定められたとき（例えば、１日毎）に、計画情報管理装置１２０より、製造装置停止計画テーブル１１１２ａおよび投入計画テーブル１１１３ａに格納する情報を取得し、これらのテーブルを更新する。
【００８２】
さらに、情報取得管理部１１２１は、予め定められたとき（例えば、１時間毎）に、製造情報管理装置１４０より、仕掛り情報テーブル１１１４ａに格納する情報を取得し、この仕掛り情報テーブル１１１４ａを更新する。
【００８３】
さらに、情報取得管理部１１２１は、計画情報管理装置１２０より、予め定められたとき（例えば、１日毎）に仕掛り情報テーブル１１１４ａの出荷要求日欄１１１４ｄに格納する情報を取得し、仕掛り情報テーブル１１１４ａを更新する処理を行う。
【００８４】
さらに、情報取得管理部１１２１は、製造ライン管理装置１３０より、予め定められたとき（例えば、３００秒毎など）に製造装置情報テーブル１１１５ａに格納する情報を取得し、この製造装置情報テーブル１１１５ａを更新する処理を行う。
【００８５】
さらに、情報取得管理部１１２１は、作業者情報管理装置１５０より、予め定められたとき（例えば、１日毎）に作業者情報テーブル１１１６ａに格納する情報を取得し、この作業者情報テーブル１１１６ａを更新する処理を行う。
【００８６】
さらに、情報取得管理部１１２１は、計画情報管理装置１２０より、予め定められたとき（例えば、１週間毎）に勤務シフト計画テーブル１１１７ａに格納する情報を取得し、この勤務シフト計画テーブル１１１７ａを更新する処理を行う。
【００８７】
さらに、情報取得管理部１１２１は、計画情報管理装置１２０より、予め定められたとき（例えば、１２時間毎）に作業者勤務計画テーブル１１１８ａに格納する情報を取得し、この作業者勤務計画テーブル１１１８ａを更新する処理を行う。
【００８８】
生産シミュレーション部１１２２は、シミュレーション装置１６０に、工程経路情報テーブル１１１１ａにおける工程Ｎｏ欄１１１１ｂと、工程名称欄１１１１ｃと、処理時間欄１１１１ｄと、装置名称欄１１１１ｆと、製造装置停止計画テーブル１１１２ａと、投入計画テーブル１１１３ａと、仕掛り情報テーブル１１１４ａと、製造装置情報テーブル１１１５ａとを入力し、現在から将来へ、指定した計画期間における全ての製造物の進行計画を作成する。
【００８９】
作業者シミュレーション部１１２３は、シミュレーション装置１６０に、工程経路情報テーブル１１１１ａと、製造装置停止計画テーブル１１１２ａと、投入計画テーブル１１１３ａと、仕掛り情報テーブル１１１４ａと、製造装置情報テーブル１１１５ａと、作業者情報テーブル１１１６ａと、勤務シフト計画テーブル１１１７ａと、作業者勤務計画テーブル１１１８ａとを入力し、現在から将来へ、指定した計画期間における全ての製造物の進行計画と、すべての作業者の作業計画を作成する。
【００９０】
作業者過不足評価部１１２４は、生産シミュレーション部１１２２が作成した全ての製造物の進行計画と、同一時刻に作業者シミュレーション部１１２３が作成した全ての製造物の進行計画とを、後述する図１３に示すような処理手順により比較、集計し、結果を後述する図１４（出力画面の概略図）に示すような出力画面２００を通じて、出力する。
【００９１】
入力部１１３は、情報の入力を受け付ける。
出力部１１４は、情報を出力する。
通信部１１５は、ネットワーク１９０を介した情報の送受信を行う。
【００９２】
図１２（コンピュータ９００の概略図）は、作業者配置評価装置１１０を実現するためのハードウェア構成を示す概略図である。作業者配置評価装置１１０は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）９０１と、メモリ９０２と、ハードディスク装置（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）などの外部記憶装置９０３と、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性を有する記憶媒体９０４に対して情報を読み書きする読取装置９０５と、キーボードやマウスなどの入力装置９０６と、ディスプレイなどの出力装置９０７と、インターネットなどの通信ネットワークを介して他のコンピュータと通信する通信装置９０８とを備えた一般的なコンピュータ９００で実現できる。
【００９３】
例えば、制御部１１２は、外部記憶装置９０３に記憶されている所定のプログラムをメモリ９０２にロードしてＣＰＵ９０１で実行することで実現可能であり、入力部１１３は、ＣＰＵ９０１が入力装置９０６を利用することで実現可能であり、出力部１１４は、ＣＰＵ９０１が出力装置９０７を利用することで実現可能であり、通信部１１５は、ＣＰＵ９０１が通信装置９０８を利用することで実現可能であり、記憶部１１１は、ＣＰＵ９０１がメモリ９０２または外部記憶装置９０３を利用することにより実現可能である。
【００９４】
前記所定のプログラムは、読取装置９０５を介して記憶媒体９０４から、あるいは、通信装置９０８を介してネットワークから、外部記憶装置９０３にダウンロードされ、それから、メモリ９０２上にロードされてＣＰＵ９０１により実行されるようにしてもよい。 また、読取装置９０５を介して記憶媒体９０４から、あるいは、通信装置９０８を介してネットワークから、メモリ９０２上に直接ロードされ、ＣＰＵ９０１により実行されるようにしてもよい。
【００９５】
また、計画情報管理装置１２０と、製造ライン管理装置１３０と、製造情報管理装置１４０と、作業者情報管理装置１５０とは、対象とした製造ラインにおける製造装置を管理するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）より得られるＭＥＳデータから工程経路情報データと、製造装置停止計画データと、投入計画データと、仕掛り情報データと、製造装置情報データと、作業者情報データ、勤務シフト計画データと、作業者勤務計画データとを抽出して、作業者配置評価装置１１０の情報取得管理部１１２１に、ネットワーク１９０を介して送信する形態をとることも可能である。
【００９６】
なお、計画情報管理装置１２０と、製造ライン管理装置１３０と、製造情報管理装置１４０と、作業者情報管理装置１５０とも、図１２に示すような一般的なコンピュータ９００で実現可能である。
【００９７】
また、本発明の作業者配置支援システム１００は、図１２に示すような、ＣＰＵ９０１とメモリ９０２とＨＤＤなどの外部記憶装置９０３と、ＣＤやＤＶＤなどの可搬性を有する記憶媒体９０４に対して情報を読み書きする読取装置９０５とキーボードやマウス等の入力装置９０６と、ディスプレイなどの出力装置９０７と、インターネットなどの通信ネットワークを介して他のコンピュータと通信する通信装置９０８と、これらの各装置を接続するバス等を備えた、一般的な構成を有するコンピュータシステム、あるいはこのコンピュータシステムを複数備えたネットワークシステム上に構築できる。
【００９８】
次に、本発明の一実施の形態に関わる作業者配置評価装置１１０が実行する処理について、図１３を用いて順に説明する。
【００９９】
図１３は、本発明の一実施の形態に関わる作業者配置評価装置１１０が実行する処理を示すフローチャートである。
【０１００】
まず、情報取得管理部１１２１は、記憶部１１１より、すべての製造物に対する工程経路情報、製造装置停止計画、投入計画、仕掛り情報、製造装置情報、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画を入力データとして読み込む（Ｓ１０）。
【０１０１】
次に、生産シミュレーション部１１２２では、工程経路情報、製造装置停止計画、投入計画、仕掛り情報、製造装置情報のみの情報から、現在から将来へ、指定した計画期間に対する生産シミュレーションを実施し、全ての製造物に対する進行計画（Ａ）を作成する（Ｓ２０）。ここで実施する生産シミュレーションは、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画を入力していないため、作成される製造物の進行計画（Ａ）では、全ての装置で作業者待ち時間は発生しない。そのため、進行計画（Ａ）における処理待ち時間は、装置の停止による処理待ち時間と、他の製造物の処理待ち時間のみから成る。
【０１０２】
次に、作業者シミュレーション部１１２３では、工程経路情報、製造装置停止計画、投入計画、仕掛り情報、製造装置情報、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画から、現在から将来へ、指定した計画期間に対する生産シミュレーションを実施し、全ての製造物に対する進行計画（Ｂ）とそれに付随する作業者の作業計画を作成する（Ｓ３０）。ここで実施する生産シミュレーションは、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画を入力しており、作成される製造物の進行計画（Ｂ）では、作業者の勤務状況によって、装置で作業者待ち時間が発生する可能性がある。そのため、進行計画（Ｂ）における処理待ち時間は、装置の停止による処理待ち時間と、他の製造物の処理待ち時間と、作業者待ち時間から成る。
【０１０３】
次に、作業者過不足評価部１１２４は、進行計画（Ａ）、進行計画（Ｂ）それぞれに対し、勤務シフトの時間単位で集計した、装置毎、工程毎、エリア毎で、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの、生産指標の総和や、平均値や、中央値や、標準偏差値などの、統計値を算出する（Ｓ４０）。
【０１０４】
次に，作業者過不足評価部１１２４は、勤務シフトi毎に、下記の（１）式で定義される、進行計画（Ａ）における生産指標の統計値と、進行計画（Ｂ）における指定した生産指標の統計値との差ΔＭＩiを算出する（Ｓ５０）。
【０１０５】
（数１）
ΔＭＩi = ＭＩ（Ｂ）i - ＭＩ（Ａ）i ・・・（１）
ここで、iは勤務シフトを指定するインデックスである。ＭＩ（Ａ）i は、進行計画（Ａ）における勤務シフトiでの指定した生産指標の統計値である。ＭＩ（Ｂ）i は、進行計画（Ｂ）における勤務シフトiでの指定した生産指標の統計値である。
【０１０６】
次に、作業者過不足評価部１１２４は、勤務シフトi毎に、下記の（２）式で定義されるシフトiにおけるΔＭＩiの平均変化率を算出する（Ｓ６０）。
【０１０７】
（数２）
（ΔＭＩiの平均変化率)＝(ΔＭＩi - ΔＭＩi-1)／(ti - t i-1)・・・(２)
ここで、tiは勤務シフトiの終了時刻である。
【０１０８】
次に、作業者過不足評価部１１２４は、ステップＳ５０と、ステップＳ６０の結果を、例えば、後述の出力画面２００の形式で出力する（Ｓ７０）。
【０１０９】
図１４は、本発明の一実施の形態に関わる作業者配置評価装置の出力情報の一例である出力画面２００の概略図である。
【０１１０】
出力画面２００は、エリア選択領域２００ａ、生産指標選択領域２００ｂ、閾値選択領域２００ｃと、選択手段２００ｄと、結果表示領域２００ｅとを有する。
【０１１１】
まず、出力部１１４に表示された出力画面２００において、入力部１１３を介して、計画エリア選択領域２００ａに入力を受け付け、生産指標選択領域２００ｂに入力を受け付け、さらに、閾値選択領域２００ｃに入力を受け付け、選択手段２００ｄが押下されると、作業者過不足評価部１１２４のステップＳ７０で出力されるデータを結果表示領域２００ｅに、出力する。
【０１１２】
ここで、作業者過不足評価部１１２４は、エリア選択領域２００ａで指定されたエリア内に存在する全ての装置に対し、生産指標選択領域２００ｂで指定された生産指標に対する勤務シフトi毎のΔＭＩiの値を出力する。同時に、作業者過不足評価部１１２４は、ΔＭＩiの平均変化率が、閾値選択領域２００ｃで指定した条件を満たす勤務シフトiのセルを、例えば、テクスチャ表示するなどして、強調する。
【０１１３】
このような出力画面２００が出力部１１４に表示されることで、作業者の勤務シフトを編成する製造者は、結果表示領域２００ｅの出力をもとに、例えば、強調されたセルに相当する勤務シフト計画を見直すなどして、作業者に起因する生産指標の悪化を防ぐことができる。
【０１１４】
さらに、選択された評価結果をユーザが確認し、勤務シフト計画を変更可能なように出力画面２００を構成することも可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１００・・・作業者配置評価システム、１１０・・・作業者配置評価装置、１１１・・・記憶部、１１１１・・・工程経路記憶領域、１１１２・・・製造装置停止計画記憶領域、１１１３・・・投入計画記憶領域、１１１４・・・仕掛り情報記憶領域、１１１５・・・製造装置情報記憶領域、１１１６・・・作業者情報記憶領域、１１１７・・・勤務シフト計画記憶領域、１１１８・・・作業者勤務計画記憶領域、１１２・・・制御部、１１２１・・・情報取得管理部、１１２２・・・生産シミュレーション部、１１２３・・・作業者シミュレーション部、１１２４・・・作業者過不足評価部、１１３・・・入力部、１１４・・・出力部、１１５・・・通信部、１２０・・・計画情報管理装置、１３０・・・製造ライン管理装置、１４０・・・製造情報管理装置、１５０・・・作業者情報管理装置、１６０・・・シミュレーション装置、１９０・・・ネットワーク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子、磁気記憶装置、フラットディスプレイ、プリント基板などの電子デバイス製品、および、自動車、エレベータ、エスカレータ、建設機械などの産業機械製品、製油、製薬、食品加工などの連続加工される製品を対象とする製造現場における作業者配置支援装置および作業者配置支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業者が複数の装置を掛け持ち、さらに製造物の搬送も人手が担うような製造ラインで生産効率を向上させるためには、作業者の人数、配置を適正化する必要がある。ところが、多品種が混流する製造ラインでは、製造工程の並びが品種によって異なるため、各工程への製造物の到着はばらつき、製造装置への負荷は変動する。また、作業者の出勤状況などによって、各工程の生産能力も変動するため、各工程、各装置において、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの生産指標が、作業者の人数不足によっていつ悪化するかの予測が難しい。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、特開２００９−２８９０５６号公報（特許文献１）がある。この公報には、作業者の負荷や余裕がどの程度あるのかを提示して人員配置計画を支援するため、該当するシフトおよびエリアを担当する作業者を設定する人的能力テーブル、作業負荷量を設定する作業負荷テーブルを用意し、「各作業者の作業従事時間および処理スピードに応じて作業負荷を各作業者に割付け、各作業者の負荷率および積み残し負荷を算出する」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８９０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１は、生産シミュレーションによって算出した作業者毎の負荷率と積み残し負荷で、作業者毎の負荷と余裕を定量化し、提示することによって、作業者の配置計画を支援する。しかし、作業者の負荷を平均化するように作業者の配置を計画したとしても、一般には作業者個々の能力にばらつきが存在するため、工程毎の生産量に変動が発生し、必要な生産量を達成するためのスループット向上や製造リードタイムの短縮など、生産効率の向上を実現できない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの、生産指標が、作業者の人数不足によって悪化する勤務シフトを、どれだけ生産指標が悪化するかの定量的な予測値とともに提示して、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援することが可能な作業者配置支援装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を含んでいるが、その一例を挙げるならば、
１人以上の作業者が１台以上の製造装置を担当し、それらの製造装置が複数の工程で共用されている製造ラインを対象として、作業者の人数不足によって生産指標が悪化する勤務シフトを特定して、それを提示し、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援する作業者配置支援装置であって、該作業者配置支援装置は、制御部と、記憶部と、入力部と、出力部と、通信部とを備え、前記記憶部は、製造物の品種別の製造工程と製造工程で必要な作業者人数と製造装置を特定する情報を格納する工程経路情報記憶領域と、製造装置停止計画記憶領域と、投入する予定の製造物のロットの投入計画記憶領域と、製造ライン内に存在するロットの仕掛り情報記憶領域と、製造ラインを構成している製造装置情報記憶領域と、製造物の品種別に各作業者が担当可能な工程を特定する作業者情報記憶領域と、稼働日毎に昼勤、夜勤とを担当する班を特定する情報を含む勤務シフト計画記憶領域と、作業者勤務計画記憶領域とを有し、前記制御部は、前記入力部または前記通信部を介して、製造装置、作業者、製造される製造物の動きをモデル化して、それらの動きを予測する生産シミュレータを使用して、製品毎の工程の順序を表す工程経路情報、各工程の工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報を入力する情報取得管理部と、前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報に従って、作業者の人数に制約がない製造装置、製造される製造物の動きのモデルを使用して、シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第１の統計値を算出する生産シミュレーション部と、前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報に従って、実製造ラインの勤務シフトを再現した作業者の人数に制約があるモデルを使用して、前記シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、当該シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第２の統計値を算出する作業者シミュレーション部と、前記第１の統計値と前記第２の統計値を比較して、各工程または各製造装置の生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定して、前記出力部を介して、作業者配置評価結果を出力する作業者過不足評価部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、作業者の人数不足が原因で、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの、生産指標が悪化する勤務シフトを、どれだけ生産指標が悪化するかの定量的な予測値とともに提示し、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態にて対象とする製造ラインのモデル例を示す概略図である。
【図２】作業者配置支援システムの構成図の例である。
【図３】作業者配置評価装置の構成図の例である。
【図４】作業者配置評価装置における工程経路情報テーブルの例である。
【図５】作業者配置評価装置における製造装置停止計画テーブルの例である。
【図６】作業者配置評価装置における投入計画テーブルの例である。
【図７】作業者配置評価装置における仕掛り情報テーブルの例である。
【図８】作業者配置評価装置における製造装置情報テーブルの例である。
【図９】作業者配置評価装置における作業者情報テーブルの例である。
【図１０】作業者配置評価装置における勤務シフト計画テーブルの例である。
【図１１】作業者配置評価装置における作業者勤務計画テーブルの例である。
【図１２】作業者配置評価装置を実現するためのハードウェア構成の概略図である。
【図１３】作業者配置評価装置が行う処理を示すフローチャートである。
【図１４】作業者配置評価装置が生成する出力情報の一例である出力画面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施の形態において対象とする製造ラインのモデルの一例を示す概略図である。
製造ライン５００は、製造ラインの全体モデルを示す。通常、製造ラインにおいては、作業者を複数のグループに分割する。そして、各グループにおいて受け持つ作業区画が定義される。本実施例では、この作業区画をエリアと呼ぶ。
【００１１】
図１の製造ライン５００においては、５つのエリアに分割されている。エリアとエリアの間には、通路５１０が設けられている。この通路５１０を用いてエリア間を製造物が運搬される。
例えば、図１の製造ラインのエリア４を拡大した図が、下のエリア５２０である。各エリアには複数の製造装置５３０と、複数の作業者５４０が配置されている。作業者５４０は、装置５３０で、製造物５５０の加工処理や、組立や、洗浄や、検査などをする。
【００１２】
図２は本実施例の作業者配置支援システムの構成図である。
作業者配置支援システム１００は、作業者配置評価装置１１０と、計画情報管理装置１２０と、製造ライン管理装置１３０と、製造情報管理装置１４０と、作業者情報管理装置１５０と、シミュレーション装置１６０とを備え、これらはネットワーク１９０を介して相互に情報の送受信を行うことができる。
【００１３】
計画情報管理装置１２０は、製造物の出荷計画、製造物の製造ラインへの新機の投入計画、製造装置の保守計画、作業者の出勤計画、作業者の配置計画などの製造に関する全ての計画を管理し、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、計画情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。
【００１４】
そして、製造ライン管理装置１３０は、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、作業実績情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。そして、製造ライン管理装置１３０は、1台で全ての製造ラインの作業実績情報を管理する場合もあり、また生産ラインの数だけ複数設置される場合もある。
【００１５】
そして、製造情報管理装置１４０は、各工程の生産能力や、製造物ごとの工程経路や処理できる製造装置などの工程経路情報などを管理し、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、生産能力や工程経路情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。
【００１６】
そして、作業者情報管理装置１５０は、作業者毎の担当可能な作業や操作できる製造装置に関する情報など作業者能力情報や、作業者が所属する班などの情報を管理し、予め定められたとき又は作業者配置評価装置１１０からの要求に応じて、作業者情報を作業者配置評価装置１１０に送信する。
【００１７】
そして、シミュレーション装置１６０は、製造ライン・生産プロセスのシミュレーションモデルを、コンピュータ上に作成する。そのモデルの中で、品種毎の工程経路と、製造物間の処理優先度を決めるための種々のディスパッチルールに従って、製造装置と，作業者と、他の製造物とが原因で発生する進行上の制約とを、コンピュータ上で再現することによって、製造ライン・生産プロセス全体の時間推移を模擬し、製造ラインに投入された全ての製造物の進行計画を作成する。作成した全ての製造物の進行計画から、製品／品種別、プロセス別、工程別、製造装置、作業者別などの、各種統計データを出力することができる。
【００１８】
シミュレーションモデルの中で考慮する実物の情報、精度に応じて、シミュレーション結果の精度にも差違は予測されるが、本実施の形態では、既存の生産シミュレータのシミュレーション方式を特定せずに利用するものとする。例えば、製造ライン・生産プロセスのシミュレーションには、一般に、離散事象型のシミュレーション方式が利用される。
【００１９】
また、シミュレーションモデルの作成の際に、本実施の形態に特有の入力仕様を備え、その入力仕様によって入力されたデータを、シミュレーションモデルに含むものを実行可能とする。
【００２０】
なお、図２に示す例では、シミュレーション装置１６０は作業者配置評価装置１１０とは異なる装置において実現した形態を示しているが、シミュレーション装置１６０の機能が、作業者配置評価装置１１０の中に組み込まれた形態も考えられる。
【００２１】
図３は、作業者配置評価装置１１０の構成図である。図示するように、作業者配置評価装置１１０は、記憶部１１１と、制御部１１２と、入力部１１３、出力部１１４、通信部１１５とを備える。
【００２２】
記憶部１１１は、工程経路情報記憶領域１１１１と、製造装置停止計画記憶領域１１１２と、投入計画記憶領域１１１３と、仕掛り情報記憶領域１１１４と、製造装置情報記憶領域１１１５と、作業者情報記憶領域１１１６と、勤務シフト計画記憶領域１１１７と、作業者勤務計画記憶領域１１１８とを備える。
【００２３】
工程経路情報記憶領域１１１１には、製造物の品種別に製造工程と、各々の製造工程で必要な作業者の人数と、使用することのできる製造装置とを特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、製造物の品種毎に、図４（工程経路情報テーブル１１１１ａの概略図）に示すような工程経路情報テーブル１１１１ａが、工程経路情報記憶領域１１１１に記憶される。
【００２４】
工程経路情報テーブル１１１１ａは、工程Ｎｏ欄１１１１ｂと、工程名称欄１１１１ｃと、処理時間欄１１１１ｄと、作業者数欄１１１１ｅと、装置名称欄１１１１ｆとを有する。
【００２５】
工程Ｎｏ欄１１１１ｂには、製造物の製造工程を一意に識別することのできる識別情報である工程Ｎｏを特定する情報が格納される。
【００２６】
工程名称欄１１１１ｃには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂで識別される工程を識別するための工程名を特定する情報が格納される。
【００２７】
処理時間欄１１１１ｄには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程にかかる処理時間を特定する情報が格納される。
【００２８】
作業者数欄１１１１ｅには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程で必要な作業者数を特定する情報が格納される。
【００２９】
装置名称欄１１１１ｆには、工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程で使用することのできる製造装置の名称を特定する情報が格納される。
【００３０】
例えば、本実施の形態においては、製造装置欄１１１１ｆには、適用装置１名称欄１１１１ｇ、適用装置２名称欄１１１１ｈ、適用装置３名称欄１１１１ｉ、・・・、というように工程Ｎｏ欄１１１１ｂおよび工程名称欄１１１１ｃで特定される工程で使用することのできる全ての製造装置の名称が列挙される。
【００３１】
また、製造装置停止計画記憶領域１１１２には、予定している製造装置の停止毎に、停止する製造装置名と、停止時の作業内容と、停止時の作業に必要な作業者の人数と、停止を開始する予定の時刻と、保守を終了する予定の時刻とを特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図５（製造装置停止計画テーブル１１１２ａの概略図）に示すような製造装置停止計画テーブル１１１２ａが装置停止計画記憶領域１１１２に記憶される。
【００３２】
製造装置停止計画テーブル１１１２ａは、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと、装置名称欄１１１２ｃと、作業内容欄１１１２ｄと、作業者数欄１１１２ｅと、停止開始時刻欄１１１２ｆと、停止終了時刻欄１１１２ｇとを有する。
【００３３】
停止Ｎｏ欄１１１２ｂには、各々の装置停止事象を一意に識別することのできる識別情報である停止Ｎｏを特定する情報が格納される。
【００３４】
装置名称欄１１１２ｃには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂで識別される装置停止事象で対象とする製造装置の名称を特定する情報が格納される。
【００３５】
作業内容欄１１１２ｄには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止において、停止の理由となる作業内容を特定する情報が格納される。
【００３６】
作業者数欄１１１２ｅには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止において、停止の理由となる作業を実施するのに必要な作業者の人数を特定する情報が格納される。
【００３７】
停止開始時刻欄１１１２ｆには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止を開始する予定の時刻を特定する情報が格納される。
【００３８】
停止終了時刻欄１１１２ｇには、停止Ｎｏ欄１１１２ｂと装置名称欄１１１２ｃで特定される製造装置の停止を終了する予定の時刻を特定する情報が格納される。
【００３９】
また、投入計画記憶領域１１１３には、投入する予定の製造物のロットＩＤと、品種名称と、出荷要求日と、数量と、投入を予定している日とを特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図６（投入計画テーブル１１１３ａの概略図）に示すような投入計画テーブル１１１３ａが投入計画案記憶領域１１１３に記憶される。
【００４０】
投入計画テーブル１１１３ａは、ロットＩＤ欄１１１３ｂと、品種名称欄１１１３ｃと、出荷要求日欄１１１３ｄと、数量欄１１１３ｅと、投入日欄１１１３ｆとを備える。
【００４１】
ロットＩＤ欄１１１３ｂには、各々の製造物の製造単位のロットを一意に識別することのできる識別情報であるロットＩＤを特定する情報が格納される。
【００４２】
品種名称欄１１１３ｃには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定される製造物の品種名称を特定する情報が格納される。
【００４３】
出荷要求日欄１１１３ｄには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定される製造物の出荷要求年月日を特定する情報が格納される。
【００４４】
数量欄１１１３ｅには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定されるロットに含まれる製造物の数量を特定する情報が格納される。
【００４５】
投入日欄１１１３ｆには、ロットＩＤ欄１１１３ｂで特定される製造物の製造工程への投入年月日を特定する情報が格納される。
【００４６】
また、仕掛り情報記憶領域１１１４には、製造ライン内に存在するロット毎に、出荷要求日と、ロットに含まれる製造物の数量と、仕掛っている工程の工程番号と、ロットの状態を特定する情報とが含まれる。例えば、本実施の形態においては、図７（仕掛り情報テーブル１１１４ａの概略図）に示すような仕掛り情報テーブル１１１４ａが仕掛り情報記憶領域１１１４に記憶される。
【００４７】
仕掛り情報テーブル１１１４ａは、ロットＩＤ欄１１１４ｂと、品種名称欄１１１４ｃと、出荷要求日欄１１１４ｄと、数量欄１１１４ｅと、工程Ｎｏ欄１１１４ｆと、状態欄１１１４ｇとを備える。
【００４８】
ロットＩＤ欄１１１４ｂには、各々のロットを一意に識別することのできる識別情報であるロットＩＤを特定する情報が格納される。
【００４９】
品種名称欄１１１４ｃには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットの品種名称を特定する情報が格納される。
【００５０】
出荷要求日欄１１１４ｄには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットの出荷要求年月日を特定する情報が格納される。
【００５１】
数量欄１１１４ｅには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットに含まれる製造物の数量を特定する情報が格納される。
【００５２】
工程Ｎｏ欄１１１４ｆには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットが仕掛っている工程を特定する情報が格納される。
【００５３】
工程Ｎｏ欄１１１４ｇには、ロットＩＤ欄１１１４ｂで特定されるロットの状態を特定する情報が格納される。
【００５４】
また、製造装置情報記憶領域１１１５には、製造ラインを構成している製造装置毎にその状態を特定する情報が含まれる。例えば、本実施の形態においては、図８（製造装置情報テーブル１１１５ａの概略図）に示すような製造装置情報テーブル１１１５ａが製造装置情報記憶領域１１１５に記憶される。
【００５５】
製造装置情報テーブル１１１５ａは、装置Ｎｏ欄１１１５ｂと、装置名称欄１１１５ｃと、装置状態欄１１１５ｄとを備える。
【００５６】
装置Ｎｏ欄１１１５ｂには、各々の装置を一意に識別することのできる識別情報である装置Ｎｏを特定する情報が格納される。
【００５７】
装置名称欄１１１５ｃには、装置Ｎｏ欄１１１５ｂで特定される装置名称を特定する情報が格納される。
【００５８】
状態欄１１１５ｄには、装置Ｎｏ欄１１１５ｂで特定される装置の状態を特定する情報が格納される。
【００５９】
また、作業者情報記憶領域１１１６には、作業者毎にその所属と、その担当エリアと、製造物の品種別に各作業者が担当可能な工程を特定する情報とが含まれる。例えば、本実施の形態においては、図９（製造装置情報テーブル１１１６ａの概略図）に示すような作業者情報テーブル１１１６ａが作業者情報記憶領域１１１６に記憶される。
【００６０】
作業者情報テーブル１１１６ａは、作業者ＩＤ欄１１１６ｂと、所属欄１１１６ｃと、エリア欄１１１６ｄと、作業者が担当可能な工程を特定するための論理値欄１１１６ｅとを備える。
【００６１】
作業者ＩＤ欄１１１６ｂには、各々の作業者を一意に識別することのできる識別情報である作業者ＩＤを特定する情報が格納される。
【００６２】
所属欄１１１６ｃには、作業者ＩＤ欄１１１６ｂで特定される作業者の所属する班を特定する情報が格納される。一般に、連続操業の形態をとる製造ラインでは、複数班による交代制をとる。
【００６３】
エリア欄１１１６ｄには、作業者ＩＤ欄１１１６ｂで特定される作業者が作業に従事するエリアを特定する情報が格納される。
【００６４】
論理値欄１１１６ｅには、作業者ＩＤ欄１１１６ｂで特定される作業者が担当可能な工程を特定するための全ての品種に対する論理値が格納される。
【００６５】
論理値欄１１１６ｆは、製品Ａの工程Ｎｏ００１を担当可能な作業者を特定するための論理値が格納される。論理値欄１１１６ｇは、製品Ａの工程Ｎｏ００２を担当可能な作業者を特定するための論理値が格納される。論理値欄１１１６ｈは、製品Ｂの工程Ｎｏ０２３を担当可能な作業者を特定するための論理値が格納される。
【００６６】
このとき、作業者ＩＤの行と、工程Ｎｏの列が交差する欄の値が１の場合、当該作業者は、当該工程の作業に従事することができる。作業者ＩＤの行と、工程Ｎｏの列が交差する欄の値が０の場合、当該作業者は、当該工程の作業に従事することができない。
【００６７】
また、勤務シフト計画記憶領域１１１７には、稼働日毎に昼勤と、夜勤とを担当する班を特定する情報が含まれる。例えば、本実施の形態においては、図１０（勤務シフト計画テーブル１１１７ａの概略図）に示すような勤務シフト計画テーブル１１１７ａが勤務シフト計画記憶領域１１１７に記憶される。
【００６８】
勤務シフト計画テーブル１１１７ａは、稼働日欄１１１７ｂと、昼勤欄１１１７ｃと、夜勤欄１１１７ｄとを備える。
【００６９】
稼働日欄１１１７ｂには、製造ラインの稼働日を一意に識別することのできる稼働日の日付を特定する情報が格納される。
【００７０】
昼勤欄１１１７ｃには、稼働日欄１１１７ｂで特定される稼働日の昼勤シフトを担当する班を特定する情報が格納される。
【００７１】
夜勤欄１１１７ｄには、稼働日欄１１１７ｂで特定される稼働日の夜勤シフトを担当する班を特定する情報が格納される。
【００７２】
また、作業者勤務計画記憶領域１１１８には、作業者毎に個別に予定されている現場作業へ従事出来ない理由と、その開始時刻と、その終了時刻とを特定する情報が含まれる。例えば、本実施の形態においては、図１１（作業者勤務計画テーブル１１１８ａの概略図）に示すような作業者勤務計画テーブル１１１８ａが作業者勤務計画記憶領域１１１８に記憶される。
【００７３】
作業者勤務計画テーブル１１１８ａは、作業者ＩＤ欄１１１８ｂと、現場作業従事不可理由欄１１１８ｃと、開始時刻欄１１１８ｄと、終了時刻欄１１１８ｅとを備える。
【００７４】
作業者ＩＤ欄１１１８ｂには、各々の作業者を一意に識別することのできる識別情報である作業者ＩＤを特定する情報が格納される。
【００７５】
現場作業従事不可理由欄１１１８ｃには、作業者ＩＤ欄１１１８ｂで特定される作業者が現場作業に従事できない理由を特定する情報が格納されている。
【００７６】
開始時刻欄１１１８ｄには、作業者ＩＤ欄１１１８ｂで特定される作業者が、現場作業従事不可理由欄１１１８ｃで特定される理由で、現場作業に従事できなくなる期間が開始する時刻を特定する情報が格納されている。
【００７７】
終了時刻欄１１１８ｅには、作業者ＩＤ欄１１１８ｂで特定される作業者が、現場作業従事不可理由欄１１１８ｃで特定される理由で、現場作業に従事できなくなる期間が終了する時刻を特定する情報が格納されている。
【００７８】
図３に戻り、作業者配置評価装置１１０の制御部１１２は、情報取得管理部１１２１と、生産シミュレーション部１１２２と、作業者シミュレーション部１１２３と、作業者過不足評価部１１２４とを備える。
【００７９】
情報取得管理部１１２１は、予め定められたとき（例えば、１日毎）に、製造情報管理装置１４０より、工程経路情報テーブル１１１１ａに関する情報を取得し、この工程経路情報テーブル１１１１ａを更新する。
【００８０】
なお、情報取得管理部１１２１は、製造物の製造プロセスが変更された際に、製造情報管理装置１４０より、少なくとも変更されたプロセスを特定する情報を取得し、工程経路情報テーブル１１１１ａを更新する。
【００８１】
さらに、情報取得管理部１１２１は、予め定められたとき（例えば、１日毎）に、計画情報管理装置１２０より、製造装置停止計画テーブル１１１２ａおよび投入計画テーブル１１１３ａに格納する情報を取得し、これらのテーブルを更新する。
【００８２】
さらに、情報取得管理部１１２１は、予め定められたとき（例えば、１時間毎）に、製造情報管理装置１４０より、仕掛り情報テーブル１１１４ａに格納する情報を取得し、この仕掛り情報テーブル１１１４ａを更新する。
【００８３】
さらに、情報取得管理部１１２１は、計画情報管理装置１２０より、予め定められたとき（例えば、１日毎）に仕掛り情報テーブル１１１４ａの出荷要求日欄１１１４ｄに格納する情報を取得し、仕掛り情報テーブル１１１４ａを更新する処理を行う。
【００８４】
さらに、情報取得管理部１１２１は、製造ライン管理装置１３０より、予め定められたとき（例えば、３００秒毎など）に製造装置情報テーブル１１１５ａに格納する情報を取得し、この製造装置情報テーブル１１１５ａを更新する処理を行う。
【００８５】
さらに、情報取得管理部１１２１は、作業者情報管理装置１５０より、予め定められたとき（例えば、１日毎）に作業者情報テーブル１１１６ａに格納する情報を取得し、この作業者情報テーブル１１１６ａを更新する処理を行う。
【００８６】
さらに、情報取得管理部１１２１は、計画情報管理装置１２０より、予め定められたとき（例えば、１週間毎）に勤務シフト計画テーブル１１１７ａに格納する情報を取得し、この勤務シフト計画テーブル１１１７ａを更新する処理を行う。
【００８７】
さらに、情報取得管理部１１２１は、計画情報管理装置１２０より、予め定められたとき（例えば、１２時間毎）に作業者勤務計画テーブル１１１８ａに格納する情報を取得し、この作業者勤務計画テーブル１１１８ａを更新する処理を行う。
【００８８】
生産シミュレーション部１１２２は、シミュレーション装置１６０に、工程経路情報テーブル１１１１ａにおける工程Ｎｏ欄１１１１ｂと、工程名称欄１１１１ｃと、処理時間欄１１１１ｄと、装置名称欄１１１１ｆと、製造装置停止計画テーブル１１１２ａと、投入計画テーブル１１１３ａと、仕掛り情報テーブル１１１４ａと、製造装置情報テーブル１１１５ａとを入力し、現在から将来へ、指定した計画期間における全ての製造物の進行計画を作成する。
【００８９】
作業者シミュレーション部１１２３は、シミュレーション装置１６０に、工程経路情報テーブル１１１１ａと、製造装置停止計画テーブル１１１２ａと、投入計画テーブル１１１３ａと、仕掛り情報テーブル１１１４ａと、製造装置情報テーブル１１１５ａと、作業者情報テーブル１１１６ａと、勤務シフト計画テーブル１１１７ａと、作業者勤務計画テーブル１１１８ａとを入力し、現在から将来へ、指定した計画期間における全ての製造物の進行計画と、すべての作業者の作業計画を作成する。
【００９０】
作業者過不足評価部１１２４は、生産シミュレーション部１１２２が作成した全ての製造物の進行計画と、同一時刻に作業者シミュレーション部１１２３が作成した全ての製造物の進行計画とを、後述する図１３に示すような処理手順により比較、集計し、結果を後述する図１４（出力画面の概略図）に示すような出力画面２００を通じて、出力する。
【００９１】
入力部１１３は、情報の入力を受け付ける。
出力部１１４は、情報を出力する。
通信部１１５は、ネットワーク１９０を介した情報の送受信を行う。
【００９２】
図１２（コンピュータ９００の概略図）は、作業者配置評価装置１１０を実現するためのハードウェア構成を示す概略図である。作業者配置評価装置１１０は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）９０１と、メモリ９０２と、ハードディスク装置（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）などの外部記憶装置９０３と、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性を有する記憶媒体９０４に対して情報を読み書きする読取装置９０５と、キーボードやマウスなどの入力装置９０６と、ディスプレイなどの出力装置９０７と、インターネットなどの通信ネットワークを介して他のコンピュータと通信する通信装置９０８とを備えた一般的なコンピュータ９００で実現できる。
【００９３】
例えば、制御部１１２は、外部記憶装置９０３に記憶されている所定のプログラムをメモリ９０２にロードしてＣＰＵ９０１で実行することで実現可能であり、入力部１１３は、ＣＰＵ９０１が入力装置９０６を利用することで実現可能であり、出力部１１４は、ＣＰＵ９０１が出力装置９０７を利用することで実現可能であり、通信部１１５は、ＣＰＵ９０１が通信装置９０８を利用することで実現可能であり、記憶部１１１は、ＣＰＵ９０１がメモリ９０２または外部記憶装置９０３を利用することにより実現可能である。
【００９４】
前記所定のプログラムは、読取装置９０５を介して記憶媒体９０４から、あるいは、通信装置９０８を介してネットワークから、外部記憶装置９０３にダウンロードされ、それから、メモリ９０２上にロードされてＣＰＵ９０１により実行されるようにしてもよい。 また、読取装置９０５を介して記憶媒体９０４から、あるいは、通信装置９０８を介してネットワークから、メモリ９０２上に直接ロードされ、ＣＰＵ９０１により実行されるようにしてもよい。
【００９５】
また、計画情報管理装置１２０と、製造ライン管理装置１３０と、製造情報管理装置１４０と、作業者情報管理装置１５０とは、対象とした製造ラインにおける製造装置を管理するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）より得られるＭＥＳデータから工程経路情報データと、製造装置停止計画データと、投入計画データと、仕掛り情報データと、製造装置情報データと、作業者情報データ、勤務シフト計画データと、作業者勤務計画データとを抽出して、作業者配置評価装置１１０の情報取得管理部１１２１に、ネットワーク１９０を介して送信する形態をとることも可能である。
【００９６】
なお、計画情報管理装置１２０と、製造ライン管理装置１３０と、製造情報管理装置１４０と、作業者情報管理装置１５０とも、図１２に示すような一般的なコンピュータ９００で実現可能である。
【００９７】
また、本発明の作業者配置支援システム１００は、図１２に示すような、ＣＰＵ９０１とメモリ９０２とＨＤＤなどの外部記憶装置９０３と、ＣＤやＤＶＤなどの可搬性を有する記憶媒体９０４に対して情報を読み書きする読取装置９０５とキーボードやマウス等の入力装置９０６と、ディスプレイなどの出力装置９０７と、インターネットなどの通信ネットワークを介して他のコンピュータと通信する通信装置９０８と、これらの各装置を接続するバス等を備えた、一般的な構成を有するコンピュータシステム、あるいはこのコンピュータシステムを複数備えたネットワークシステム上に構築できる。
【００９８】
次に、本発明の一実施の形態に関わる作業者配置評価装置１１０が実行する処理について、図１３を用いて順に説明する。
【００９９】
図１３は、本発明の一実施の形態に関わる作業者配置評価装置１１０が実行する処理を示すフローチャートである。
【０１００】
まず、情報取得管理部１１２１は、記憶部１１１より、すべての製造物に対する工程経路情報、製造装置停止計画、投入計画、仕掛り情報、製造装置情報、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画を入力データとして読み込む（Ｓ１０）。
【０１０１】
次に、生産シミュレーション部１１２２では、工程経路情報、製造装置停止計画、投入計画、仕掛り情報、製造装置情報のみの情報から、現在から将来へ、指定した計画期間に対する生産シミュレーションを実施し、全ての製造物に対する進行計画（Ａ）を作成する（Ｓ２０）。ここで実施する生産シミュレーションは、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画を入力していないため、作成される製造物の進行計画（Ａ）では、全ての装置で作業者待ち時間は発生しない。そのため、進行計画（Ａ）における処理待ち時間は、装置の停止による処理待ち時間と、他の製造物の処理待ち時間のみから成る。
【０１０２】
次に、作業者シミュレーション部１１２３では、工程経路情報、製造装置停止計画、投入計画、仕掛り情報、製造装置情報、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画から、現在から将来へ、指定した計画期間に対する生産シミュレーションを実施し、全ての製造物に対する進行計画（Ｂ）とそれに付随する作業者の作業計画を作成する（Ｓ３０）。ここで実施する生産シミュレーションは、作業者情報、勤務シフト計画、作業者勤務計画を入力しており、作成される製造物の進行計画（Ｂ）では、作業者の勤務状況によって、装置で作業者待ち時間が発生する可能性がある。そのため、進行計画（Ｂ）における処理待ち時間は、装置の停止による処理待ち時間と、他の製造物の処理待ち時間と、作業者待ち時間から成る。
【０１０３】
次に、作業者過不足評価部１１２４は、進行計画（Ａ）、進行計画（Ｂ）それぞれに対し、勤務シフトの時間単位で集計した、装置毎、工程毎、エリア毎で、スループットや、製造リードタイムや、停滞する仕掛り量などの、生産指標の総和や、平均値や、中央値や、標準偏差値などの、統計値を算出する（Ｓ４０）。
【０１０４】
次に，作業者過不足評価部１１２４は、勤務シフトi毎に、下記の（１）式で定義される、進行計画（Ａ）における生産指標の統計値と、進行計画（Ｂ）における指定した生産指標の統計値との差ΔＭＩiを算出する（Ｓ５０）。
【０１０５】
（数１）
ΔＭＩi = ＭＩ（Ｂ）i - ＭＩ（Ａ）i ・・・（１）
ここで、iは勤務シフトを指定するインデックスである。ＭＩ（Ａ）i は、進行計画（Ａ）における勤務シフトiでの指定した生産指標の統計値である。ＭＩ（Ｂ）i は、進行計画（Ｂ）における勤務シフトiでの指定した生産指標の統計値である。
【０１０６】
次に、作業者過不足評価部１１２４は、勤務シフトi毎に、下記の（２）式で定義されるシフトiにおけるΔＭＩiの平均変化率を算出する（Ｓ６０）。
【０１０７】
（数２）
（ΔＭＩiの平均変化率)＝(ΔＭＩi - ΔＭＩi-1)／(ti - t i-1)・・・(２)
ここで、tiは勤務シフトiの終了時刻である。
【０１０８】
次に、作業者過不足評価部１１２４は、ステップＳ５０と、ステップＳ６０の結果を、例えば、後述の出力画面２００の形式で出力する（Ｓ７０）。
【０１０９】
図１４は、本発明の一実施の形態に関わる作業者配置評価装置の出力情報の一例である出力画面２００の概略図である。
【０１１０】
出力画面２００は、エリア選択領域２００ａ、生産指標選択領域２００ｂ、閾値選択領域２００ｃと、選択手段２００ｄと、結果表示領域２００ｅとを有する。
【０１１１】
まず、出力部１１４に表示された出力画面２００において、入力部１１３を介して、計画エリア選択領域２００ａに入力を受け付け、生産指標選択領域２００ｂに入力を受け付け、さらに、閾値選択領域２００ｃに入力を受け付け、選択手段２００ｄが押下されると、作業者過不足評価部１１２４のステップＳ７０で出力されるデータを結果表示領域２００ｅに、出力する。
【０１１２】
ここで、作業者過不足評価部１１２４は、エリア選択領域２００ａで指定されたエリア内に存在する全ての装置に対し、生産指標選択領域２００ｂで指定された生産指標に対する勤務シフトi毎のΔＭＩiの値を出力する。同時に、作業者過不足評価部１１２４は、ΔＭＩiの平均変化率が、閾値選択領域２００ｃで指定した条件を満たす勤務シフトiのセルを、例えば、テクスチャ表示するなどして、強調する。
【０１１３】
このような出力画面２００が出力部１１４に表示されることで、作業者の勤務シフトを編成する製造者は、結果表示領域２００ｅの出力をもとに、例えば、強調されたセルに相当する勤務シフト計画を見直すなどして、作業者に起因する生産指標の悪化を防ぐことができる。
【０１１４】
さらに、選択された評価結果をユーザが確認し、勤務シフト計画を変更可能なように出力画面２００を構成することも可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１００・・・作業者配置評価システム、１１０・・・作業者配置評価装置、１１１・・・記憶部、１１１１・・・工程経路記憶領域、１１１２・・・製造装置停止計画記憶領域、１１１３・・・投入計画記憶領域、１１１４・・・仕掛り情報記憶領域、１１１５・・・製造装置情報記憶領域、１１１６・・・作業者情報記憶領域、１１１７・・・勤務シフト計画記憶領域、１１１８・・・作業者勤務計画記憶領域、１１２・・・制御部、１１２１・・・情報取得管理部、１１２２・・・生産シミュレーション部、１１２３・・・作業者シミュレーション部、１１２４・・・作業者過不足評価部、１１３・・・入力部、１１４・・・出力部、１１５・・・通信部、１２０・・・計画情報管理装置、１３０・・・製造ライン管理装置、１４０・・・製造情報管理装置、１５０・・・作業者情報管理装置、１６０・・・シミュレーション装置、１９０・・・ネットワーク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１人以上の作業者が１台以上の製造装置を担当し、それらの製造装置が複数の工程で共用されている製造ラインを対象として、作業者の人数不足によって生産指標が悪化する勤務シフトを特定して、それを提示し、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援する作業者配置支援装置であって、
制御部と、記憶部と、入力部と、出力部と、通信部とを備え、
前記記憶部は、製造物の品種別の製造工程と製造工程で必要な作業者人数と製造装置を特定する情報を格納する工程経路情報記憶領域と、製造装置停止計画記憶領域と、投入する予定の製造物のロットの投入計画記憶領域と、製造ライン内に存在するロットの仕掛り情報記憶領域と、製造ラインを構成している製造装置情報記憶領域と、製造物の品種別に各作業者が担当可能な工程を特定する作業者情報記憶領域と、稼働日毎に昼勤、夜勤とを担当する班を特定する情報を含む勤務シフト計画記憶領域と、作業者勤務計画記憶領域とを有し、
前記制御部は、
前記入力部または前記通信部を介して、
製造装置、作業者、製造される製造物の動きをモデル化して、それらの動きを予測する生産シミュレータを使用して、
製品毎の工程の順序を表す工程経路情報、各工程の工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報を入力する情報取得管理部と、
前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報に従って、作業者の人数に制約がない製造装置、製造される製造物の動きのモデルを使用して、シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第１の統計値を算出する生産シミュレーション部と、
前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報に従って、
実製造ラインの勤務シフトを再現した作業者の人数に制約があるモデルを使用して、
前記シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、当該シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第２の統計値を算出する作業者シミュレーション部と、
前記第１の統計値と前記第２の統計値を比較して、各工程または各製造装置の生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定して、前記出力部を介して、作業者配置評価結果を出力する作業者過不足評価部とを有する、
ことを特徴とする作業者配置支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、前記生産指標として、仕掛り量、スループット、製造リードタイム、処理時間、または歩留り率が採用される、
ことを特徴とする作業者配置支援装置。
【請求項３】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、前記生産指標の統計値として、平均値、中央値、総和、または標準偏差値、が採用される、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【請求項４】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、前記第１の生産指標の統計値と、前記第２の生産指標の統計値とを比較する手段は、
前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差をシフト時間区間毎に算出する、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、
前記第１の生産指標の統計値と、前記第２の生産指標の統計値とを比較し、生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定する手段は、
前記作業者のシフト時間区間毎に、前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差を算出し、算出した当該シフト区間における差の、前シフト時間区間における差に対する平均変化率を算出する、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【請求項６】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、
前記作業者過不足評価部が出力する前記作業者配置評価結果は、出力画面上に、前記作業者のシフト時間区間を２次元座標の１軸上に時系列に配列して、対応する位置に、各工程または各製造装置の前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差を、グラフまたは数値により表示して、及び、各工程または各製造装置の前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差の前記平均変化率が設定した許容値を外れるグラフまたは数値をハイライト表示する、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【請求項１】
１人以上の作業者が１台以上の製造装置を担当し、それらの製造装置が複数の工程で共用されている製造ラインを対象として、作業者の人数不足によって生産指標が悪化する勤務シフトを特定して、それを提示し、作業者の勤務計画や配置計画の作成を支援する作業者配置支援装置であって、
制御部と、記憶部と、入力部と、出力部と、通信部とを備え、
前記記憶部は、製造物の品種別の製造工程と製造工程で必要な作業者人数と製造装置を特定する情報を格納する工程経路情報記憶領域と、製造装置停止計画記憶領域と、投入する予定の製造物のロットの投入計画記憶領域と、製造ライン内に存在するロットの仕掛り情報記憶領域と、製造ラインを構成している製造装置情報記憶領域と、製造物の品種別に各作業者が担当可能な工程を特定する作業者情報記憶領域と、稼働日毎に昼勤、夜勤とを担当する班を特定する情報を含む勤務シフト計画記憶領域と、作業者勤務計画記憶領域とを有し、
前記制御部は、
前記入力部または前記通信部を介して、
製造装置、作業者、製造される製造物の動きをモデル化して、それらの動きを予測する生産シミュレータを使用して、
製品毎の工程の順序を表す工程経路情報、各工程の工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報を入力する情報取得管理部と、
前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報に従って、作業者の人数に制約がない製造装置、製造される製造物の動きのモデルを使用して、シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第１の統計値を算出する生産シミュレーション部と、
前記工程経路情報、前記工程時間情報、製造装置の停止計画、新規の製造物の投入計画、シミュレーション開始時刻の仕掛り情報、シミュレーション開始時刻の製造装置情報、各作業者の担当可能な作業情報、および各作業者の勤務計画情報に従って、
実製造ラインの勤務シフトを再現した作業者の人数に制約があるモデルを使用して、
前記シフト時間区間毎に製造装置、作業者、製造される製造物の動きを予測するシミュレーションを実行し、当該シフト時間区間の各工程または各製造装置の生産指標の第２の統計値を算出する作業者シミュレーション部と、
前記第１の統計値と前記第２の統計値を比較して、各工程または各製造装置の生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定して、前記出力部を介して、作業者配置評価結果を出力する作業者過不足評価部とを有する、
ことを特徴とする作業者配置支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、前記生産指標として、仕掛り量、スループット、製造リードタイム、処理時間、または歩留り率が採用される、
ことを特徴とする作業者配置支援装置。
【請求項３】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、前記生産指標の統計値として、平均値、中央値、総和、または標準偏差値、が採用される、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【請求項４】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、前記第１の生産指標の統計値と、前記第２の生産指標の統計値とを比較する手段は、
前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差をシフト時間区間毎に算出する、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、
前記第１の生産指標の統計値と、前記第２の生産指標の統計値とを比較し、生産指標の悪化が発生する前記作業者のシフト時間区間を特定する手段は、
前記作業者のシフト時間区間毎に、前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差を算出し、算出した当該シフト区間における差の、前シフト時間区間における差に対する平均変化率を算出する、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【請求項６】
請求項１に記載の作業者配置支援装置において、
前記作業者過不足評価部が出力する前記作業者配置評価結果は、出力画面上に、前記作業者のシフト時間区間を２次元座標の１軸上に時系列に配列して、対応する位置に、各工程または各製造装置の前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差を、グラフまたは数値により表示して、及び、各工程または各製造装置の前記第２の生産指標の統計値と、前記第１の生産指標の統計値との差の前記平均変化率が設定した許容値を外れるグラフまたは数値をハイライト表示する、
ことを特徴とする前記作業者配置支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２２０９６０（Ｐ２０１２−２２０９６０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２３９９（Ｐ２０１１−８２３９９）
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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