生産スケジュール作成装置及び生産スケジュール作成方法
【課題】複数種類の製品を生産する場合に、山崩しの対象として適切な注文の負荷を選択することで、より生産性の高いスケジュールの作成を行うことを目的とする。
【解決手段】生産スケジュール作成装置は、ある設備のある所定時間に山積みされた負荷を崩す際に、当該ある設備の当該ある所定時間に積まれている製品ごとに、次工程の設備の所定時間に積まれている製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程の設備の所定時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出し、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品を、当該ある設備のある所定時間から移動させる製品と決定し、山崩しを行う。
【解決手段】生産スケジュール作成装置は、ある設備のある所定時間に山積みされた負荷を崩す際に、当該ある設備の当該ある所定時間に積まれている製品ごとに、次工程の設備の所定時間に積まれている製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程の設備の所定時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出し、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品を、当該ある設備のある所定時間から移動させる製品と決定し、山崩しを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多品種製品を製造する場合の生産スケジューリング技術に関し、特に、生産効率のより良いスケジューリングを行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数種類の製品を生産する場合における各設備での生産スケジュールの作成は、納期の遵守、生産性の最大化、下流工程へのタイムリーな供給といった評価項目を満足したスケジュールを作成する必要がある。
【０００３】
生産スケジュールの一つとして設備負荷計画がある。設備負荷計画とは、注文に応じて各工程（または各設備）で生産しなければならない処理量（負荷）を算出し、各工程（または各設備）での能力の範囲内で割り当てるものである。
【０００４】
このような生産スケジュールを生成する場合、まず、注文に応じて各工程に製品（負荷）を割り当てる、すなわち、各工程に負荷を山積みする。この際、各設備の処理能力は考慮しない。そして、各設備の処理能力及び納期等を考慮して、山積みされている負荷の一部を他の時間帯や他の設備に変更する、すなわち、負荷の山崩しを行う。
【０００５】
この山崩し如何により、生産性の良し悪しが変わってくることになる。生産ラインが複数工程から成り立っている場合、ある工程で、ある注文の負荷を調整して他の時間帯に移動すると、その影響が他の工程に及ぶ可能性が高い。例えば、１つの工程で負荷を崩すことにより、他の設備では処理能力に余裕があるにもかかわらず設備の負荷を崩さねばならない場合が発生し、その設備の処理能力を最大限に利用することができないこととなる可能性がある。また、最悪の場合には、納期遅れが発生するおそれもある。しかし、納期に間に合わせるために、先行して生産すると、仕掛在庫の増加となる可能性が高くなる。そこで、生産性の高いスケジュールを生成するための技術が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、最も遅く処理を開始しても納期に間に合わすことができる最遅製造着手日と、一旦負荷山積みを行って得た計画製造日との差分を負荷調整の範囲とし、納期遅れを許さずかつ先行生産を可能な限り少なくするように負荷を調整する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、複数種類の製品を生産する場合には、すべての製品が同じ工程を経て製品となるわけではない。従って、１つの工程で負荷を崩す場合には、どの負荷を崩すかによって、影響を及ぼす設備やその影響度が異なってくることになる。
【０００９】
そこで、本発明は、複数種類の製品を生産する場合に、山崩しの対象として適切な負荷を選択することで、より生産性の高いスケジュールの作成を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる一態様では、生産スケジュール作成装置は、複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積手段と、各工程で用いる設備それぞれの前記所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段と、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出手段と、ある設備のある所定時間に山積手段によって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出手段にそれぞれの仕掛指数を算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明の他の一態様に係る生産スケジュール作成方法は、複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、各工程で用いる設備それぞれの所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段を備える生産スケジュール作成装置で用いられる生産スケジュール作成方法であって、各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積ステップと、前記山積ステップによって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出ステップと、ある設備のある所定時間に山積ステップによって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出ステップでそれぞれの仕掛指数を算出し、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定ステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成の生産スケジュール作成装置及び生産スケジュール作成方法によれば、次工程で用いる設備の余裕の状況を示す仕掛指標を求め、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品を山崩しの対象とするので、過剰な仕掛がなされた設備が発生し難くなり、また、材料切れによって停止を余儀なくされる設備が発生し難くなる。従って、生産効率がより良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【００１３】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品が、当該製品の次工程で用いる設備を他の設備に換えることができる場合には、前記次工程仕掛指標算出手段に当該製品の仕掛指数を算出させ、更に、当該製品の次工程が当該他の設備に割り当てられたとした場合の仕掛指標を前記工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出されたそれぞれの仕掛指標に基づいて求めた指標を当該製品の仕掛指標とすることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、次工程で用いる設備に置き換えることができる他の設備がある場合には、これらの設備それぞれの仕掛指標に基づいて求めた指標を用いて、山崩しの対象を決定するので、次工程の設備に代替設備がある場合には、代替設備の処理能力を考慮した生産スケジュールが作成できる。すなわち、より生産効率が良いスケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【００１５】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品のうち、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕期間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定することが好ましい。
【００１６】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、前記製品決定手段は、ある設備のある所定時間に対応付けられている工程の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕時間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定し、最も余裕期間が長い製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの仕掛指数を前記次工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、納期に基づいた余裕期間が長い製品を山崩しの対象に決定するので、納期を遵守できる可能性が高く、且つ、生産効率が良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【００１８】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記次工程仕掛指標算出手段は、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備において、当該１所定時間から、当該次工程が対応付けられている所定時間である次工程設備時間までの各所定時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、次工程で用いる設備の余裕の状況を示す仕掛指標をより正確に求める事が可能となるので、より生産効率が良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる生産スケジュール生産装置は、複数種類の製品を生産する場合に山崩しの対象として適切な負荷を選択することで、より生産性の高いスケジュールの作成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態における生産スケジュール作成装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】生産ラインを説明するための図である。
【図３】図１に示す生産スケジュール作成装置における設備情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。
【図４】図１に示す生産スケジュール作成装置における受注情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。
【図５】図１に示す生産スケジュール作成装置における山積み後の初期スケジュールの例を示す図である。
【図６】図１に示す生産スケジュール作成装置における山崩し後の仮スケジュールの例を示す図である。
【図７】図１に示す生産スケジュール作成装置における山崩し後の仮スケジュールの例を示す図である。
【図８】図１に示す生産スケジュール作成装置における山崩し後の仮スケジュールの例を示す図である。
【図９】図１に示す生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成処理のフローチャートを示す図である。
【図１０】次工程の負荷率の算出対象となる期間を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態＞
＜概要＞
多品種多工程の製品を、複数の生産ラインで製造する工場全体の生産スケジュールは、納期を遵守するのはもちろん、工場全体の生産性を最大化するものであることが望まれる。このような生産ラインとしては、例えば鉄鋼・銅板・アルミ板等の素材系工場の生産ラインが挙げられる。
【００２３】
このような多品種多工程の製品は、全品種が同じ工程を経て生産されるのではなく、品種によって異なる工程があるのが通常である。従って、ある設備のある時間帯の負荷を山崩ししようとする場合、その設備に積まれている製品の次工程が全て同じとは限らない。例えば、第１製品の次工程はＡ工程であり、第２製品の次工程がＢ工程である場合である。この場合、山崩しを行おうとしている工程において、どちらの製品を処理した方が、工場全体として生産効率が良くなるかを判断することが望ましい。
【００２４】
例えば、次のＡ工程に余裕があってすぐに処理できるならば、第１製品を今の時間帯で処理してしまい、次のＡ工程に渡す方が良いと判断できる。一方、次のＢ工程が既に過剰仕掛になっているならば、第２製品を今の時間帯で処理したとしても次工程で処理できない可能性が高いので、他の時間帯に処理する、すなわち、第２製品を山崩しの対象とすると判断できる。
【００２５】
実施形態の生産スケジュール作成装置は、山崩しの際に、山積みされている製品ごとに、次工程の空き状況を判断して山崩しの対象となる製品を決定するものである。このように山崩しの対象を決定することで、設備の過剰仕掛を防ぎ、また、設備の材料切れによる停止を防いで設備の能力を発揮させることが可能となり、工場全体の生産性を向上させるスケジュールを作成することが可能となる。
【００２６】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
＜構成＞
図１は、生産スケジュール作成装置１０００の機能ブロックの構成を示す図である。
【００２８】
生産スケジュール作成装置１０００は、生産スケジュール作成制御部１００１、入力部１００２、及び、出力部１００３を備えて構成される。
【００２９】
入力部１００２は、生産スケジュールを作成するプログラム等を起動するコマンド等の各種コマンド、及び、スケジュールの作成等を行う上で必要な各種データを生産スケジュール作成装置１０００に入力する機器である。例えば、キーボードやマウス等である。
【００３０】
出力部１００３は、入力部１００２から入力されたコマンドやデータ、及び、生産スケジュール作成装置１０００によって作成されたスケジュール等を出力（提示）する機器である。例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、及び、プラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
【００３１】
生産スケジュール作成制御部１００１は、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路等を備えて構成され、機能的に、マスタ記憶部１１００、負荷山積み部１２００、負荷判定部１３００、次工程仕掛指標算出部１４００、負荷山崩し部１５００、山崩し処理結果記憶部１６００、及び、余裕期間算出部１７００を備え、制御プログラムに従い入力部１００２、及び、出力部１００３を当該機能に応じてそれぞれ制御する。尚、生産スケジュール作成制御部１００１内の矢印は、機能ブロック間のデータの流れを表す。
【００３２】
マスタ記憶部１１００は、スケジュールを生成するために必要な各種情報を記憶しておく機能を有する。例えば、設備の処理能力に関する情報、製品の生産工程に関する情報、注文に関する情報などである。マスタ記憶部１１００に記憶されている情報のうち、本実施形態で使用する主な情報（データ）については、＜生産スケジュールの対象＞の項で説明する。
【００３３】
負荷山積み部１２００は、全注文について、注文量に応じた製品を製造するための負荷を、納期を基準に仮想的に山積みしたスケジュール（以下、「初期スケジュール」という。）を生成する機能を有する。負荷を山積みするとは、単位期間ごとに設備に負荷を割り当てることである。本実施形態では、単位期間は、１日とする。
【００３４】
具体的には、負荷山積み部１２００は、注文の納期を基準に、納期から時間の流れを遡るように、注文された製品の各工程を行う作業日を決定する。そして、この決定した作業日の各工程（設備）に対して、注文量に応じた負荷を、仮想的に山積みする。この山積みの際、負荷山積み部１２００は、各設備の処理能力を考慮しない。従って、負荷山積み部１２００が作成する初期スケジュールでは、過剰仕掛となっている設備、すなわち、処理能力を超える負荷が割り当てられている設備があることになる。
【００３５】
尚、本実施形態では、納期から遡るように負荷を各設備に積んでいくこととしているが、他の方法によって、負荷を山積みすることとしてもよい。
【００３６】
負荷判定部１３００は、負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュールから、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出する機能を有する。具体的には、スケジュールの最初の日から時間の流れに沿って、各設備に山積みされた負荷の量が、その設備の処理能力を超えているか否かを判断する。そして、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出した場合は、その日とその設備とを負荷山崩し部１５００に通知して、その日のその設備に積まれた負荷を山崩しするよう依頼する。
【００３７】
また。負荷判定部１３００は、負荷山崩し部１５００が山崩しを行った結果のスケジュール（以下、「仮スケジュール」という。）についても同様に、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出する機能を有する。但し、この場合は、最初の日からではなく、負荷山崩し部１５００が山崩しを行った日の設備の次の設備から行うことになる。負荷山崩し部１５００が山崩しを行った設備がその日の最後の設備である場合は、次の日から行うことになる。処理能力を超えた負荷が積まれた設備を検出した場合、負荷判定部１３００は、その日のその設備に積まれた負荷を山崩しするように、負荷山崩し部１５００に依頼する。
【００３８】
この負荷判定部１３００が、スケジュールの最後の日まで、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出できなかった場合は、そのスケジュールを最終生産スケジュールとする。
【００３９】
次工程仕掛指標算出部１４００は、ある設備に積まれている負荷が、当該ある設備の次に処理される設備、すなわち、次工程の空き状況を示す仕掛指標を算出する機能を有する。この仕掛指標の算出方法は、＜次工程仕掛指標算出方法＞の項で説明する。
【００４０】
負荷山崩し部１５００は、負荷判定部１３００から依頼された日の依頼された設備に積まれている負荷の山崩しを行う機能を有する。具体的には、まず、負荷山崩し部１５００は、その過剰仕掛の設備に積まれている負荷から、山崩しの対象となる負荷を決定する。山崩しの対象とする負荷は、次工程仕掛指標算出部１４００が算出する仕掛指標を基に決定する。この決定方法は、＜山崩し負荷決定方法＞の項で説明する。そして、決定した負荷を時間の流れと順方向に移動させ、この移動に伴う他の設備の負荷調整を行って、仮スケジュールを生成する。この仮スケジュール（山崩し処理結果）は、山崩し処理結果記憶部１６００に記憶される。
【００４１】
また、負荷山崩し部１５００は、負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュールに対して、積まれている設備以外の設備（代替設備）でも処理可能な負荷がある場合は、その負荷の山崩しを行うこととしてもよい。
【００４２】
具体的には、過剰仕掛の設備を検索し、その設備に積まれている負荷の中に代替設備でも処理可能な負荷がある場合は、その負荷を代替設備に山崩しする。この代替設備への山崩しを行うか否かについては、基本的には代替設備に余裕があることが前提となるが、納期に対する逼迫度や、過去の操業実績において代替設備で処理した割合等に基づいて、代替設備への山崩しを行うか否かを判断してもよい。納期がより迫っている注文の負荷や、代替設備で処理した割合が高い注文の負荷を山崩しの対象とする等である。
【００４３】
このように、代替設備への山崩しを行う事で、処理を先送りすることなく、納期遅れとなる可能性を減らすことができる。
【００４４】
山崩し処理結果記憶部１６００は、負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュール、及び、負荷山崩し部１５００が作成した仮スケジュールを記憶しておく機能を有する。
【００４５】
余裕期間算出部１７００は、ある注文の納期までの余裕を示す余裕期間を算出する機能を有する。この余裕期間の算出方法は、＜余裕期間算出方法＞の項で説明する。
【００４６】
上述したマスタ記憶部１１００及び山崩し処理結果記憶部１６００は、その用途に応じて、例えば、生産スケジュール作成装置１０００のいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子、ＲＯＭ（Read Only Memory）や書換え可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子、ハードディスク等により構成される。
【００４７】
また、生産スケジュール作成装置１０００は、ユーザから入力部１００２を介して入力されたコマンドに応じて、マスタ記憶部１１００に記憶されている設備情報テーブル１１１０等の内容を出力部１００３に表示させたり、入力部１００２を介して設備情報テーブル１１１０等の内容を作成、修正等を行う機能も有している。
【００４８】
このような構成の生産スケジュール作成装置１０００は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成可能であり、ハードディスク等の記憶部に格納されているスケジュール作成方法をプログラムしたソフトウェアを実行することによって上述の負荷山積み部１２００等がコンピュータに機能的に構成される。尚、コンピュータには、図１に示す他の機能部のうちの１または複数が構成されてもよい。
【００４９】
スケジュール作成方法等をプログラムしたプログラムが生産スケジュール作成装置１０００のハードディスク等の記憶部に格納されていない場合には、これらを記録した記録媒体から外部記憶部を介して生産スケジュール作成装置１０００内の記憶部にインストールされるように構成してもよく、また、これらプログラムを管理するサーバ（不図示）からネットワーク及び通信インタフェース部を介して各プログラムがダウンロードされるように構成してもよい。また、マスタ記憶部１１００に記憶されているデータは、このデータを記憶した記録媒体によって外部記憶部を介して生産スケジュール作成装置１０００に入力されるように構成してもよく、また、ユーザからネットワーク及び通信インタフェース部を介して生産スケジュール作成装置１０００に入力されるように構成してもよい。
【００５０】
＜生産スケジュールの対象＞
ここで、生産スケジュール立案装置１０００が、スケジュールを生成する対象例について説明する。以下、この対象例についてスケジュールを生成する場合を説明する。
【００５１】
＜設備＞
生産スケジュール作成装置１０００が、スケジュールを作成する際に対象とする設備は複数あるが、実施形態ではそのうちの４台の設備を用いて説明する。具体的には設備Ａ〜設備Ｄである。
【００５２】
図２に示すように、設備Ａを経て、設備Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかの設備で処理を行うものとする。設備Ａでは、設備Ｂ〜設備Ｄ以外の設備で処理された製品を処理する。以下、設備Ａを用いる工程を「工程Ａ」、設備Ｂを用いる工程を「工程Ｂ」などという。
【００５３】
次に、図３に各設備の処理能力を示す。
【００５４】
図３は、設備情報テーブル１１１０の構成及び内容の例を示す図である。
【００５５】
設備情報テーブル１１１０は、各設備の生産能力を示しており、マスタ記憶部１１００に予め記憶されている。
【００５６】
設備情報テーブル１１１０は、設備名１１１１、及び、処理能力１１１２で構成される。
【００５７】
設備名１１１１は、複数の設備のうち、ある設備を特定し区別するための名称を示す。本実施形態では、設備名１１１１「設備Ａ」〜「製品Ｄ」が示す４つの設備を用いて説明する。尚、実施形態では、設備の名称を用いるものとするが、各設備を識別できるものであればよい。
【００５８】
処理能力１１１２は、設備名１１１１で示される設備において、１日で生産できる製品の最大量を示す。単位はトンである。例えば、設備名１１１１として「設備Ａ」が設定されたレコードには、処理能力１１１２として「２０（ｔｏｎ／ｄａｙ）」が設定されているので、設備Ａでは、製品を１日に２０トン生産できる。
【００５９】
＜注文＞
図４に、受注した注文の例を示す。
【００６０】
図４は、注文情報テーブル１１２０の構成及び内容の例を示す図である。注文情報テーブル１１２０は、マスタ記憶部１１００に予め記憶されている。
【００６１】
注文情報テーブル１１２０は、注文名１１２１、注文量１１２２、納期１１２３、及び、工程１１２４で構成される。
【００６２】
注文名１１２１は、ある注文を特定し区別するための名称を示す。実施形態では、注文名１１２１が「注文Ａ」、「注文Ｂ」、「注文ｃ」等の１４個の注文を用いて説明する。この注文名１１２１で示す注文に応じて生産する製品を「負荷」として、注文単位で各設備に積んでいくものとする。以下、「注文名１１２１「注文Ａ」が示す注文」等を、単に、「注文Ａ」等というものとする。また、「注文Ａ」のようにアルファベットが大文字の注文は、「設備Ａ」の次工程は「設備Ｂ」であり、「注文ｃ」のようにアルファベットが小文字の注文は、「設備Ａ」の次工程は「設備Ｃ」又は「設備Ｄ」であることを示すものとする。
【００６３】
注文量１１２２は、注文名１１２１で示される注文における必要量を示す。単位は、ｔ（トン）である。以下、「注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに注文量１１２２として設定されている必要量」等を、単に、「「注文Ａ」の注文量」等というものとする。
【００６４】
納期１１２３は、注文名１１２１で示される注文の納品の期日を示す。以下、「注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに納期１１２３として設定されている期日」等を、単に、「「注文Ａ」の納期」等というものとする。
【００６５】
工程１１２４は、注文名１１２１で示される注文の製品を、生産するための工程を示す。ここでは、設備Ａ〜Ｄについてのみ記載し、その前後の工程は省略している。工程１１２４では、設備を矢印でつないで記載し、矢印で示す順に各設備で処理を行って製品を製造するものとする。例えば、注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに工程１１２４として「→設備Ａ→設備Ｂ→」と設定されている。これは、注文Ａで注文された製品は、複数の設備で順に処理されるが、その途中、設備Ａで処理され、その後、設備Ｂで処理されることを示す。
【００６６】
また、注文名１１２１として「注文ｉ」が設定されているレコードに工程１１２４として「→設備Ａ→設備Ｃ／Ｄ→」と設定されている。これは、注文ｉで注文された製品は、複数の設備で順に処理されるが、その途中、設備Ａで処理され、その後、設備Ｃ又は設備Ｄのいずれか一方で処理されればよいことを示す。言い換えれば、設備Ｃで処理するが、設備Ｄに換えることができることを示す。尚、本実施形態において、負荷山積み部１２００は、注文を山積みしてスケジュールを作成する際、最初に記載されている設備に山積みするものとする。例えば、「設備Ｃ／Ｄ」の場合は、設備Ｃに山積みし、設備Ｄは、代替設備とする。
【００６７】
以下、「注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに工程１１２４として設定されている工程」等を、単に、「「注文Ａ」の工程」等というものとする。
【００６８】
＜山崩し負荷決定方法＞
ここで、負荷山崩し部１５００が山崩しの対象である負荷を決定する方法について、図５のスケジュールを用いて説明する。
【００６９】
図５は、負荷判定部１３００が、６月２日の設備Ａ（矢印１０参照）が処理能力を超えていることを検出したスケジュールを示す。このスケジュールの６月２日の設備Ａに積まれている負荷について、負荷山崩し部１５００が山崩しを行う場合を例に説明する。このスケジュールにおいて、矩形は負荷を表し、矩形内に記載されている「注文Ａ」等は、この負荷が注文情報テーブル１１２０（図４参照）の「注文Ａ」等の負荷であることを示す。「注文ｘ」は、注文情報テーブル１１２０の「注文Ａ」〜「注文ｎ」以外の注文の負荷であることを示す。また、ある工程（設備）で処理を開始してから、次の工程（設備）で処理を開始するまでの時間、すなわち、工程間時間は１日とする。図６〜図８においても、同様である。以下、「注文Ａ」の負荷を負荷「注文Ａ」、「注文Ｂ」の負荷を負荷「注文Ｂ」等というものとする。
【００７０】
また、矩形１つが負荷５トンを示すものとする。従って、注文情報テーブル１１２０（図４）で示すように、説明の便宜上実施形態では、各注文の注文量は５トンであるので、各注文が１矩形として表されている。
【００７１】
負荷山崩し部１５００は、６月２日の設備Ａ（矢印１０参照）に積まれている負荷、すなわち、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷（以下、これらを「山崩し候補の負荷」という。）から、設備Ａの処理能力を超えた分の負荷を、山崩し対象の負荷として選択する。ここでは、１つの負荷を山崩し対象と決定する。
【００７２】
負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷（製品）それぞれの次工程仕掛指標を求め、その次工程仕掛指標が最も大きい負荷を山崩しの対象として決定する。山崩しの対象の負荷を複数決定する場合は、次工程仕掛指標が大きい方から必要な個数の負荷を決定する。この次工程仕掛指標とは、山崩し候補の負荷（製品）それぞれの、設備Ａの次の設備の仕掛状況、言い換えれば、空き具合を示す指標である。実施形態では、指標の値が大きいほど空きが少ないことを示す。
【００７３】
＜次工程仕掛指標算出方法＞
以下、次工程仕掛指標の求め方を説明する。
【００７４】
まず、山崩し候補の負荷（製品）それぞれについて、次の工程の負荷率を求める。そして、求めた負荷率から、次工程の仕掛状況を規格化して次工程仕掛指標を求める。
【００７５】
実施形態では、次工程仕掛指標は、「０」、「１」、「２」のいずれかで表される。「０」は、設備に余裕があることを示し、「１」は、設備に適度に負荷が積まれていることを示し、「２」は、設備の処理能力を完全に超えるほどの負荷が積まれていることを示す。すなわち、「２」が最も余裕が無いことを示す。尚、負荷率以外の他の基準も同じように規格化することで、さまざまな基準を相互に比較して山崩し対象の負荷を決定することが可能となる。
【００７６】
また、実施形態では、設備の余裕の判断基準は、設備の処理内容によって異なることから、設備ごとに、規格化の基準値、ＭＩＮ及びＭＡＸを設ける。負荷率が基準値ＭＩＮより小さい場合は、次工程仕掛指標を「０」とし、負荷率が基準値ＭＩＮ以上で基準値ＭＡＸより小さい場合は、次工程仕掛指標を「１」とし、負荷率が基準値ＭＡＸ以上の場合は、次工程仕掛指標を「２」とする。
【００７７】
基準値ＭＩＮ及びＭＡＸは、日を単位として指定する。設備情報テーブル１１１０（図３参照）には各設備の１日の処理能力が設定されているが、現実には、設備ごとに処理能力には幅がある。また、設備によっては、稼働する為の最低量や最適量が決められていたり、最大限に稼働しても処理できない限界量があったりと、設備の空き具合を負荷率によって一律には決められないことが多い。そこで、基準値を設備ごとに設けることとしている。基準値ＭＩＮは、仕掛がこれ以下になってほしくないという思いを示す値であり、基準値ＭＡＸは、仕掛がこれ以上になってほしくないという思いを示す値である。例えば、ネック設備では、なるべく多くの量を処理して製品が滞るのを避けるために、基準値ＭＩＮを大きめに設定する。また、処理能力の幅が大きく余裕がある設備では、基準値ＭＩＮを小さめに設定する等である。
【００７８】
具体例として、図５の初期スケジュールにおける、６月２日の設備Ａ（矢印１０参照）に積まれている負荷、すなわち、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷それぞれの次工程仕掛指標を求める。
【００７９】
まず、負荷「注文Ａ」の次工程の負荷率を求める。
【００８０】
注文情報テーブル１１２０の「注文Ａ」の工程は「→設備Ａ→設備Ｂ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｂであり、次工程である設備Ｂでは６月３日に処理される予定で負荷「注文Ａ」が積まれている。従って、設備Ｂにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求める。
【００８１】
ここで、上述の設備Ｂにおける仕掛を求める６月２日から６月３日までの期間、すなわち、次工程の負荷率の算出対象となる期間について説明する。図１０は、次工程の負荷率の算出対象となる期間を説明するための図である。
【００８２】
図１０では、説明の便宜上、６月２日の設備Ａに積まれている負荷「注文Ａ」（矢印９１参照）は、次工程の設備Ｂでは６月４日に処理される予定であるとする（矢印９２参照）。この場合、設備Ｂでの処理予定日の６月４日に積まれている負荷は低く、余裕がある。しかし、実施形態における山崩しは、設備単位で、過去方向から将来方向に向けて、山崩しを行っていく。従って、工程Ａの次工程である工程Ｂの６月２日及び３日の負荷が、山崩しされて６月４日に積まれる可能性がある。そこで、山崩ししようとしている負荷が積まれている日（６月２日）から次工程の設備で処理が予定されている日（６月４日）までの期間を、次工程の負荷率の算出対象となる期間とする。すなわち、次工程の負荷が積まれている日の空き状況を、できるだけ正確に予測できるような期間を設定する。尚、正確性はやや劣るとしても、他の期間の負荷率を用いてもよい。例えば、図１０において、次工程の設備で処理が予定されている日、６月４日のみの負荷率を算出する等である。
【００８３】
本実施形態では、図５において、６月２日の負荷「注文Ａ」（矢印１０参照）の次工程の負荷率は、設備Ｂにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求めるものとする。
【００８４】
設備Ｂにおいて、６月２日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トン（矢印１１参照）であり、６月３日の仕掛は矩形が２つ、すなわち、１０トン（矢印１２参照）である。また、設備Ｂの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように２０トンである。従って、負荷「注文Ａ」の次工程の負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋１０）÷（２０＋２０）＝０．７５
次に、負荷「注文Ｂ」の次工程の負荷率を求める。
【００８５】
注文情報テーブル１１２０の「注文Ｂ」の工程は「→設備Ａ→設備Ｂ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｂであり、次工程である設備Ｂでは６月３日に処理される予定で負荷「注文Ｂ」が積まれている。従って、負荷「注文Ａ」と同様に、設備Ｂにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、負荷率は「０．７５」となる。
【００８６】
また、「注文ｃ」、「注文ｄ」及び「注文ｅ」の工程は共に「→設備Ａ→設備Ｃ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｃである。そして、これら３つの注文は、次工程である設備Ｃでは６月３日に処理される予定となっている。従って、負荷「注文ｃ」、「注文ｄ」及び「注文ｅ」の次工程の負荷率は、設備Ｃにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求めることになる。
【００８７】
設備Ｃにおいて、６月２日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トン（矢印１３参照）であり、６月３日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トン（矢印１４参照）である。また、設備Ｃの処理能力は、設備情報テーブル１１１０で示すように１５トンである。従って、負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋２０）÷（１５＋１５）＝１．３３
次に、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷それぞれの負荷率から、それぞれの次工程仕掛指標を求める。ここで、設備Ｂの基準値ＭＩＸ＝１、ＭＡＸ＝２、設備Ｃの基準値ＭＩＸ＝１、ＭＡＸ＝２とする。負荷「注文Ａ」及び負荷「注文Ｂ」の設備Ｂでの負荷率（０．７５）は、設備Ｂの基準値ＭＩＮ（１）より小さいので、負荷「注文Ａ」及び負荷「注文Ｂ」の次工程仕掛指標は「０」となる。また、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の設備Ｃでの負荷率（１．３３）は、設備Ｃの基準値ＭＩＮ（１）以上であり、設備Ｃの基準値ＭＡＸ（２）より小さいので、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の次工程仕掛指標は「１」となる。
【００８８】
従って、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷の次工程仕掛指標は、それぞれ「０」、「０」、「１」、「１」及び「１」となる。
【００８９】
そこで、負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷（製品）から、次工程仕掛指標が最も大きい負荷を山崩しの対象として決定する。従って、この場合は、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」のうちのいずれかを山崩しの対象として選択する。
【００９０】
ここで、山崩しの対象が複数選択された場合は、納期までに最も余裕がある注文を選択して山崩しの対象とする。この選択方法は、以下の＜余裕期間算出方法＞の項で説明する。
【００９１】
次に、次工程の候補が複数ある場合の負荷率を求める方法を説明する。注文情報テーブル１１２０の「注文ｉ」の工程は「→設備Ａ→設備Ｃ／Ｄ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｃ又はＤである。この場合、設備Ｃ及び設備Ｄ（代替設備）の負荷率を求め、平均値を次工程の負荷率とする。
【００９２】
図７は、負荷判定部１３００が、６月３日の設備Ａ（矢印３０参照）が処理能力を超えていることを検出したスケジュールを示す。
【００９３】
６月３日の設備Ａに積まれている負荷「注文ｉ」の次工程である設備Ｃでは、６月４日に処理される予定で負荷「注文ｉ」が積まれている（矢印３１参照）。従って、設備Ｃにおける６月３日から６月４日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求める。また、代替設備である設備Ｄにおいても、６月３日から６月４日（矢印３２参照）までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求める。
【００９４】
設備Ｃにおいて、６月３日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トンであり、６月４日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トンである。また、設備Ｃの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように１５トンである。従って、負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋２０）÷（１５＋１５）＝１．３３
設備Ｄにおいて、６月３日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トンであり、６月４日の仕掛は矩形が２つ、すなわち、１０トンである。また、設備Ｄの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように１０トンである。従って、負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋１０）÷（１０＋１０）＝１．５
そして、設備Ｃの負荷率と設備Ｄの負荷率との平均値を負荷率とする。
負荷率＝（１．３３＋１．５）÷２＝１．４１５
次に、仕掛指標を求める。ここで、設備Ｃの基準値は、ＭＩＸ＝１、ＭＡＸ＝２であるので、負荷「注文ｉ」の次工程仕掛指標は、「１」となる。
【００９５】
＜余裕期間算出方法＞
以下、納期までに最も余裕がある注文を判定するための余裕期間を算出する方法を説明する。余裕期間とは、以下の式で求めた期間をいうものとする。
余裕期間＝注文の納期−山積みされている時間帯−残りの処理に係る時間
例えば、注文の納期が６月１０日であり、山積みされている時間帯、すなわち、山崩しを行おうとしている時間帯が６月２日であり、残りの処理に係る時間が５日である場合、余裕期間は３日ということになる。
【００９６】
従って、注文情報テーブル１１２０（図４参照）によると、「注文ｃ」の納期は「６月１２日」であり、「注文ｄ」の納期は「６月１１日」であり、「注文ｅ」の納期は「６月１３日」である。残りの処理に係る時間がそれぞれ５日であるとすると、「注文ｃ」の余裕期間は「５日」であり、「注文ｄ」の余裕期間は「４日」であり、「注文ｅ」の余裕期間は「６日」である。従って、負荷「注文ｅ」を山崩しの対象と決定する。尚、各注文の「残りの処理に係る期間」は、工程１１２４として設定されている工程において、山崩しを行おうとしている設備の後に行う工程（設備）に基づいて求める。本実施形態では、山崩しを行おうとしている設備の後の設備の数をカウントし、その数の日数が「残りの処理に係る期間」となる。尚、他の方法で求めた日数を「残りの処理に係る期間」としてもよい。例えば、最後の工程が処理される日を取得して、その日までの日数を「残りの処理に係る期間」としてもよく、納期までの日数を「残りの処理に係る期間」としてもよい。
【００９７】
尚、実施形態では、次工程仕掛指標が同じ場合は、余裕期間が最も大きい注文の負荷を山崩しの対象とすることとしているが、他の条件、例えば、注文量を用いて決定することとしてもよい。また、最初に、余裕期間が最も大きい注文の負荷を山崩しの対象として選択し、複数の負荷が選択された場合に、次工程仕掛指標が最も大きい負荷を山崩しの対象と決定することとしてもよい。
【００９８】
＜動作＞
以下、生産スケジュール作成装置１０００の動作について、図９、及び、図５〜図８を用いて説明する。
【００９９】
図９は、生産スケジュール作成装置１０００の生産スケジュール作成処理のフローチャートである。
【０１００】
まず、ユーザは、スケジュールを作成するために必要な情報を、入力部１００２を介してマスタ記憶部１１００に作成する。具体的には、設備情報テーブル１１１０（図３参照）、及び、注文情報テーブル１１２０（図４参照）を作成し、マスタ記憶部１１００に記憶させる。また、その他スケジューリングに必要な情報を必要に応じて作成し、マスタ記憶部１１００に記憶させる。
【０１０１】
次に、ユーザは、入力部１００２を介してスケジュールの作成を指示するコマンドを入力する。
【０１０２】
生産スケジュール作成制御部１００１は、スケジュールの作成を指示するコマンドが入力された旨の通知を受けると、負荷山積み部１２００に生産スケジュールの作成を指示する。
【０１０３】
指示を受けた負荷山積み部１２００は、設備情報テーブル１１１０、注文情報テーブル１１２０、及び、負荷山積み処理を行って生産スケジュールを作成するのに必要な各種情報をマスタ記憶部１１００から読み出す（ステップＳ１０）。
【０１０４】
注文情報テーブル１１２０等を読み出した負荷山積み部１２００は、注文情報テーブル１１２０を基に生産スケジュールを作成する（ステップＳ１１）。具体的には、注文情報テーブル１１２０からレコードを読み出し、納期１１２３として設定されている期日を基準に、その期日から時間の流れを遡るように、工程１１２４として設定されている設備における作業日を決める。そして、決めた作業日の設備に対して、注文量１１２２として設定されている量に応じた負荷を積み上げる。その負荷には、注文名１１２１として設定されている注文の名称を対応付ける。負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュール（図５参照）に示すように、この積み上げた負荷は矩形で表され、注文の名称は矩形の中に記載されている。負荷山積み部１２００は、上記処理を、注文情報テーブル１１２０に登録されている全レコードについて行う。
【０１０５】
初期スケジュールを作成した負荷山積み部１２００は、作成した初期スケジュールを負荷判定部１３００に渡し、負荷の判定を依頼する。
【０１０６】
依頼を受けた負荷判定部１３００は、渡された初期スケジュールから負荷が処理能力を超えている設備を検出する（ステップＳ１２）。具体的には、渡された初期スケジュールの最初の日から時間の流れに沿って順に、各設備に積まれた負荷が、その設備の処理能力を超えていないか判断していく。具体的には、設備情報テーブル１１１０を参照し、設備名１１１１として設定されている名称が示す設備に積まれた負荷が、処理能力１１１２として設定されている処理能力を超えているか否かを判断する。例えば、図５に示す初期スケジュールにおいて、６月２日の設備Ａには、５つの矩形が積まれており、計２５トンの負荷となる（図５の矢印１０参照）。設備Ａの処理能力は、設備名１１１１として「設備Ａ」が設定されているレコードの、処理能力１１１２として設定されている値は「２０」トンであるので、負荷判定部１３００は、負荷を超えていると判断する。
【０１０７】
負荷が処理能力を超えている設備を検出せずに（ステップＳ１３：ＮＯ）、生産スケジュールの最後の日まで検索を行った場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、負荷判定部１３００は、この初期スケジュールを最終生産スケジュールとして、入力部１００２に出力して処理を終了する。
【０１０８】
一方、負荷が処理能力を超えている設備を検出すると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、負荷判定部１３００は、該当する設備を検出した初期スケジュールを山崩し処理結果記憶部１６００に記憶させ、また、該当する設備を検出した日とその設備の名称とを負荷山崩し部１５００に渡し、山崩しを依頼する。例えば、検出した日として「６月２日」、設備の名称として「設備Ａ」を渡す（図５の矢印１０参照）。
【０１０９】
依頼を受けた負荷山崩し部１５００は、山崩し処理結果記憶部１６００から最新のスケジュール、ここでは初期スケジュールを読み出し、負荷判定部１３００から渡された日に、渡された設備の名称が示す設備に積まれた負荷（山崩し候補の負荷）の山崩しを行う。
【０１１０】
具体的には、負荷山崩し部１５００は、負荷判定部１３００から渡された日及び設備の名称と、山崩し候補の負荷の１つの注文名とを、次工程仕掛指標算出部１４００に渡して、次工程仕掛指標を算出するよう依頼する。例えば、日として「６月２日」、設備の名称として「設備Ａ」、注文名として「注文Ａ」を渡す。
【０１１１】
依頼を受けた次工程仕掛指標算出部１４００は、負荷「注文Ａ」の次工程の仕掛指標を算出する（ステップＳ１４）。上記＜次工程仕掛指標算出方法＞で説明したように、仕掛指標を算出する。
【０１１２】
負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷について順番に、次工程仕掛指標算出部１４００に次工程仕掛指標の算出を依頼する（ステップＳ１５：ＮＯ）。負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷すべてについて次工程仕掛指標を取得すると（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、取得した次工程仕掛指標のうち最も大きい指標である負荷を選択する（ステップＳ１６）。
【０１１３】
例えば、図５に示す生産スケジュールにおいて、６月２日の設備Ａの５つの負荷、すなわち、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷の次工程仕掛指標が、それぞれ「０」、「０」、「１」、「１」及び「１」である場合、負荷山崩し部１５００は、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の３つの負荷を選択する。
【０１１４】
ステップＳ１６で選択した負荷が１つである場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、負荷山崩し部１５００は、その負荷を山崩し対象の負荷と決定する。
【０１１５】
一方、ステップＳ１６で選択した負荷が複数である場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、負荷山崩し部１５００は、これら負荷の注文名を余裕期間算出部１７００に渡して、余裕期間を算出を依頼する。依頼を受けた余裕期間算出部１７００は、＜余裕期間算出方法＞の項で説明したようにそれぞれの注文の余裕期間を算出する。具体的には、負荷の注文名が注文名１１２１として設定されているレコードの、納期１１２３として設定されている期日と残りの工程とから余裕期間を算出する。
【０１１６】
負荷山崩し部１５００から渡されたすべての負荷について余裕期間を算出した余裕期間算出部１７００は、算出した余裕期間を負荷山崩し部１５００に渡す。
【０１１７】
算出された余裕期間を渡された負荷山崩し部１５００は、余裕期間が最も長い（余裕が最も大きい）負荷（製品）を、山崩し対象の負荷と決定する（ステップＳ１８）。
【０１１８】
例えば、「注文ｃ」の余裕期間が「５日」であり、「注文ｄ」の余裕期間が「４日」であり、「注文ｅ」の余裕期間が「６日」である場合、負荷「注文ｅ」を山崩しの対象の負荷と決定する。仮に、余裕期間を用いても山崩し対象が決定できない場合は、予め決めておいた所定の法則、例えば、注文情報テーブル１１２０に登録されているレコード番号が最も小さい注文の負荷を山崩しの対象の負荷と決定する。
【０１１９】
山崩しの対象の負荷を決定した負荷山崩し部１５００は、その負荷を崩して仮スケジュールを作成し、山崩し処理結果記憶部１６００に記憶させる（ステップＳ１９）。
【０１２０】
図６に仮スケジュールを示す。この仮スケジュールは、図５に示す生産スケジュールにおける６月２日の設備Ａの負荷「注文ｅ」を崩して作成した仮スケジュールである。負荷「注文ｅ」が、６月２日から次の日の６月３日に移動している（矢印２０参照）。そして、その移動に伴い、次工程の設備Ｃにおいて、負荷「注文ｅ」が、６月３日から次の日の６月４日に移動している（矢印２１参照）。
【０１２１】
負荷判定部１３００から依頼された山崩し処理を終えた負荷山崩し部１５００は、その旨を負荷判定部１３００に通知する。通知を受けた負荷判定部１３００は、山崩し処理結果記憶部１６００から仮スケジュールを読み出し、生産スケジュールの最後の日まで設備の負荷判定をしていないので（ステップＳ２０：ＮＯ）、読み出した仮スケジュールから、負荷が処理能力を超えている設備を検出する（ステップＳ１２）。この際、前回検出した設備の次の設備から負荷の判断を開始する。
【０１２２】
図６に示す仮スケジュールにおいては、６月２日の設備Ｃ（矢印２２参照）が検出され、ステップＳ１３〜ステップＳ２０の処理が行われる。その結果の仮スケジュールを図７に示す。６月３日の設備Ｃに、負荷「注文ｘ」が積まれている。
【０１２３】
そして、負荷判定部１３００によって負荷判断がなされる（ステップＳ２０：ＮＯ、ステップＳ１２）。負荷判定部１３００は、６月３日の設備Ａを検出し（ステップＳ１３：ＹＥＳ、図７の矢印３０参照）、負荷山崩し部１５００に山崩し処理を依頼する。
【０１２４】
依頼を受けた負荷山崩し部１５００は、負荷「注文ｉ」〜負荷「注文ｅ」までの６つの負荷の次工程仕掛指標を算出する（ステップＳ１４、ステップＳ１５：ＹＥＳ）。
【０１２５】
具体的には、負荷「注文ｉ」の負荷率は、次工程は設備Ｃ又は設備Ｄであるので、上記＜次工程仕掛指標算出方法＞で示すように１．４１５である。負荷「注文ｈ」及び負荷「注文ｅ」の次工程は設備Ｃである。６月３日の仕掛が２０トン、６月４日の仕掛が２０トンであり、設備Ｃの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように１５トンであるので、負荷率は、（２０＋２０）÷（１５＋１５）＝１．３３となる。また、負荷「注文Ｇ」及び負荷「注文Ｆ」の次工程は設備Ｂである。６月３日の仕掛が１０トン、６月４日の仕掛が１０トンであり、設備Ｂの処理能力は、２０トンであるので、負荷率は、（１０＋１０）÷（２０＋２０）＝０．５となる。従って、負荷「注文ｉ」、負荷「注文ｈ」、負荷「注文ｅ」、負荷「注文Ｇ」及び負荷「注文Ｆ」の次工程仕掛指標は、それぞれ「１」、「１」、「１」、「０」及び「０」である。
【０１２６】
次工程仕掛指標が最大、ここでは、「１」である負荷は、負荷「注文ｉ」、負荷「注文ｈ」、負荷「注文ｅ」となる（ステップＳ１６、ステップＳ１７：ＹＥＳ）。そして、それぞれの注文の余裕期間を余裕期間算出部１７００に依頼して求め、「注文ｈ」の余裕期間が最も大きい場合、負荷山崩し部１５００は、負荷「注文ｈ」を山崩しの対象の負荷と決定する（ステップＳ１８）。
【０１２７】
山崩しの対象の負荷を決定した負荷山崩し部１５００は、その負荷を山崩しして仮スケジュールを作成し、山崩し処理結果記憶部１６００に記憶させる（ステップＳ１９）。
【０１２８】
図８に仮スケジュールを示す。この仮スケジュールは、図７に示す仮スケジュールにおける６月３日の設備Ａの負荷「注文ｈ」を崩して作成した仮スケジュールである。負荷「注文ｈ」が、６月３日から次の日の６月４日に移動している（矢印４０参照）。そして、その移動に伴い、次工程の設備Ｃにおいて、負荷「注文ｈ」が、６月４日から次の日の６月５日に移動している（矢印４１参照）。
【０１２９】
このように、負荷判定部１３００が仮スケジュールの最後の日まで設備の負荷判定を行い、ステップＳ１３〜ステップＳ２０の処理を繰り返し行う。仮スケジュールの最後の日まで負荷判定を行ったら（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、負荷判定部１３００はその仮スケジュールを最終生産スケジュールとして入力部１００２に出力して、処理を終了する。
【０１３０】
このように山崩しの対象を決定することで、設備の過剰仕掛、及び、設備の材料切れによる停止を防ぐことが可能となり、工場全体の生産性を向上させるスケジュールを作成することが可能となる。
【０１３１】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１３２】
１０００ 生産スケジュール作成装置
１００１ 生産スケジュール作成制御部
１００２ 入力部
１００３ 出力部
１１００ マスタ記憶部
１２００ 負荷山積み部
１３００ 負荷判定部
１４００ 次工程仕掛指標算出部
１５００ 負荷山崩し部
１６００ 山崩し処理結果記憶部
１１１０ 設備情報テーブル
１１２０ 注文情報テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多品種製品を製造する場合の生産スケジューリング技術に関し、特に、生産効率のより良いスケジューリングを行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数種類の製品を生産する場合における各設備での生産スケジュールの作成は、納期の遵守、生産性の最大化、下流工程へのタイムリーな供給といった評価項目を満足したスケジュールを作成する必要がある。
【０００３】
生産スケジュールの一つとして設備負荷計画がある。設備負荷計画とは、注文に応じて各工程（または各設備）で生産しなければならない処理量（負荷）を算出し、各工程（または各設備）での能力の範囲内で割り当てるものである。
【０００４】
このような生産スケジュールを生成する場合、まず、注文に応じて各工程に製品（負荷）を割り当てる、すなわち、各工程に負荷を山積みする。この際、各設備の処理能力は考慮しない。そして、各設備の処理能力及び納期等を考慮して、山積みされている負荷の一部を他の時間帯や他の設備に変更する、すなわち、負荷の山崩しを行う。
【０００５】
この山崩し如何により、生産性の良し悪しが変わってくることになる。生産ラインが複数工程から成り立っている場合、ある工程で、ある注文の負荷を調整して他の時間帯に移動すると、その影響が他の工程に及ぶ可能性が高い。例えば、１つの工程で負荷を崩すことにより、他の設備では処理能力に余裕があるにもかかわらず設備の負荷を崩さねばならない場合が発生し、その設備の処理能力を最大限に利用することができないこととなる可能性がある。また、最悪の場合には、納期遅れが発生するおそれもある。しかし、納期に間に合わせるために、先行して生産すると、仕掛在庫の増加となる可能性が高くなる。そこで、生産性の高いスケジュールを生成するための技術が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、最も遅く処理を開始しても納期に間に合わすことができる最遅製造着手日と、一旦負荷山積みを行って得た計画製造日との差分を負荷調整の範囲とし、納期遅れを許さずかつ先行生産を可能な限り少なくするように負荷を調整する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、複数種類の製品を生産する場合には、すべての製品が同じ工程を経て製品となるわけではない。従って、１つの工程で負荷を崩す場合には、どの負荷を崩すかによって、影響を及ぼす設備やその影響度が異なってくることになる。
【０００９】
そこで、本発明は、複数種類の製品を生産する場合に、山崩しの対象として適切な負荷を選択することで、より生産性の高いスケジュールの作成を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる一態様では、生産スケジュール作成装置は、複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積手段と、各工程で用いる設備それぞれの前記所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段と、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出手段と、ある設備のある所定時間に山積手段によって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出手段にそれぞれの仕掛指数を算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明の他の一態様に係る生産スケジュール作成方法は、複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、各工程で用いる設備それぞれの所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段を備える生産スケジュール作成装置で用いられる生産スケジュール作成方法であって、各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積ステップと、前記山積ステップによって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出ステップと、ある設備のある所定時間に山積ステップによって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出ステップでそれぞれの仕掛指数を算出し、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定ステップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成の生産スケジュール作成装置及び生産スケジュール作成方法によれば、次工程で用いる設備の余裕の状況を示す仕掛指標を求め、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品を山崩しの対象とするので、過剰な仕掛がなされた設備が発生し難くなり、また、材料切れによって停止を余儀なくされる設備が発生し難くなる。従って、生産効率がより良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【００１３】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品が、当該製品の次工程で用いる設備を他の設備に換えることができる場合には、前記次工程仕掛指標算出手段に当該製品の仕掛指数を算出させ、更に、当該製品の次工程が当該他の設備に割り当てられたとした場合の仕掛指標を前記工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出されたそれぞれの仕掛指標に基づいて求めた指標を当該製品の仕掛指標とすることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、次工程で用いる設備に置き換えることができる他の設備がある場合には、これらの設備それぞれの仕掛指標に基づいて求めた指標を用いて、山崩しの対象を決定するので、次工程の設備に代替設備がある場合には、代替設備の処理能力を考慮した生産スケジュールが作成できる。すなわち、より生産効率が良いスケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【００１５】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品のうち、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕期間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定することが好ましい。
【００１６】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、前記製品決定手段は、ある設備のある所定時間に対応付けられている工程の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕時間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定し、最も余裕期間が長い製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの仕掛指数を前記次工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、納期に基づいた余裕期間が長い製品を山崩しの対象に決定するので、納期を遵守できる可能性が高く、且つ、生産効率が良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【００１８】
また、上述の生産スケジュール作成装置において、前記次工程仕掛指標算出手段は、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備において、当該１所定時間から、当該次工程が対応付けられている所定時間である次工程設備時間までの各所定時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、次工程で用いる設備の余裕の状況を示す仕掛指標をより正確に求める事が可能となるので、より生産効率が良い生産スケジュールを作成できる可能性が高くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる生産スケジュール生産装置は、複数種類の製品を生産する場合に山崩しの対象として適切な負荷を選択することで、より生産性の高いスケジュールの作成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態における生産スケジュール作成装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】生産ラインを説明するための図である。
【図３】図１に示す生産スケジュール作成装置における設備情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。
【図４】図１に示す生産スケジュール作成装置における受注情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。
【図５】図１に示す生産スケジュール作成装置における山積み後の初期スケジュールの例を示す図である。
【図６】図１に示す生産スケジュール作成装置における山崩し後の仮スケジュールの例を示す図である。
【図７】図１に示す生産スケジュール作成装置における山崩し後の仮スケジュールの例を示す図である。
【図８】図１に示す生産スケジュール作成装置における山崩し後の仮スケジュールの例を示す図である。
【図９】図１に示す生産スケジュール作成装置における生産スケジュール作成処理のフローチャートを示す図である。
【図１０】次工程の負荷率の算出対象となる期間を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態＞
＜概要＞
多品種多工程の製品を、複数の生産ラインで製造する工場全体の生産スケジュールは、納期を遵守するのはもちろん、工場全体の生産性を最大化するものであることが望まれる。このような生産ラインとしては、例えば鉄鋼・銅板・アルミ板等の素材系工場の生産ラインが挙げられる。
【００２３】
このような多品種多工程の製品は、全品種が同じ工程を経て生産されるのではなく、品種によって異なる工程があるのが通常である。従って、ある設備のある時間帯の負荷を山崩ししようとする場合、その設備に積まれている製品の次工程が全て同じとは限らない。例えば、第１製品の次工程はＡ工程であり、第２製品の次工程がＢ工程である場合である。この場合、山崩しを行おうとしている工程において、どちらの製品を処理した方が、工場全体として生産効率が良くなるかを判断することが望ましい。
【００２４】
例えば、次のＡ工程に余裕があってすぐに処理できるならば、第１製品を今の時間帯で処理してしまい、次のＡ工程に渡す方が良いと判断できる。一方、次のＢ工程が既に過剰仕掛になっているならば、第２製品を今の時間帯で処理したとしても次工程で処理できない可能性が高いので、他の時間帯に処理する、すなわち、第２製品を山崩しの対象とすると判断できる。
【００２５】
実施形態の生産スケジュール作成装置は、山崩しの際に、山積みされている製品ごとに、次工程の空き状況を判断して山崩しの対象となる製品を決定するものである。このように山崩しの対象を決定することで、設備の過剰仕掛を防ぎ、また、設備の材料切れによる停止を防いで設備の能力を発揮させることが可能となり、工場全体の生産性を向上させるスケジュールを作成することが可能となる。
【００２６】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
＜構成＞
図１は、生産スケジュール作成装置１０００の機能ブロックの構成を示す図である。
【００２８】
生産スケジュール作成装置１０００は、生産スケジュール作成制御部１００１、入力部１００２、及び、出力部１００３を備えて構成される。
【００２９】
入力部１００２は、生産スケジュールを作成するプログラム等を起動するコマンド等の各種コマンド、及び、スケジュールの作成等を行う上で必要な各種データを生産スケジュール作成装置１０００に入力する機器である。例えば、キーボードやマウス等である。
【００３０】
出力部１００３は、入力部１００２から入力されたコマンドやデータ、及び、生産スケジュール作成装置１０００によって作成されたスケジュール等を出力（提示）する機器である。例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、及び、プラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
【００３１】
生産スケジュール作成制御部１００１は、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路等を備えて構成され、機能的に、マスタ記憶部１１００、負荷山積み部１２００、負荷判定部１３００、次工程仕掛指標算出部１４００、負荷山崩し部１５００、山崩し処理結果記憶部１６００、及び、余裕期間算出部１７００を備え、制御プログラムに従い入力部１００２、及び、出力部１００３を当該機能に応じてそれぞれ制御する。尚、生産スケジュール作成制御部１００１内の矢印は、機能ブロック間のデータの流れを表す。
【００３２】
マスタ記憶部１１００は、スケジュールを生成するために必要な各種情報を記憶しておく機能を有する。例えば、設備の処理能力に関する情報、製品の生産工程に関する情報、注文に関する情報などである。マスタ記憶部１１００に記憶されている情報のうち、本実施形態で使用する主な情報（データ）については、＜生産スケジュールの対象＞の項で説明する。
【００３３】
負荷山積み部１２００は、全注文について、注文量に応じた製品を製造するための負荷を、納期を基準に仮想的に山積みしたスケジュール（以下、「初期スケジュール」という。）を生成する機能を有する。負荷を山積みするとは、単位期間ごとに設備に負荷を割り当てることである。本実施形態では、単位期間は、１日とする。
【００３４】
具体的には、負荷山積み部１２００は、注文の納期を基準に、納期から時間の流れを遡るように、注文された製品の各工程を行う作業日を決定する。そして、この決定した作業日の各工程（設備）に対して、注文量に応じた負荷を、仮想的に山積みする。この山積みの際、負荷山積み部１２００は、各設備の処理能力を考慮しない。従って、負荷山積み部１２００が作成する初期スケジュールでは、過剰仕掛となっている設備、すなわち、処理能力を超える負荷が割り当てられている設備があることになる。
【００３５】
尚、本実施形態では、納期から遡るように負荷を各設備に積んでいくこととしているが、他の方法によって、負荷を山積みすることとしてもよい。
【００３６】
負荷判定部１３００は、負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュールから、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出する機能を有する。具体的には、スケジュールの最初の日から時間の流れに沿って、各設備に山積みされた負荷の量が、その設備の処理能力を超えているか否かを判断する。そして、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出した場合は、その日とその設備とを負荷山崩し部１５００に通知して、その日のその設備に積まれた負荷を山崩しするよう依頼する。
【００３７】
また。負荷判定部１３００は、負荷山崩し部１５００が山崩しを行った結果のスケジュール（以下、「仮スケジュール」という。）についても同様に、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出する機能を有する。但し、この場合は、最初の日からではなく、負荷山崩し部１５００が山崩しを行った日の設備の次の設備から行うことになる。負荷山崩し部１５００が山崩しを行った設備がその日の最後の設備である場合は、次の日から行うことになる。処理能力を超えた負荷が積まれた設備を検出した場合、負荷判定部１３００は、その日のその設備に積まれた負荷を山崩しするように、負荷山崩し部１５００に依頼する。
【００３８】
この負荷判定部１３００が、スケジュールの最後の日まで、処理能力を超えて負荷が積まれている設備を検出できなかった場合は、そのスケジュールを最終生産スケジュールとする。
【００３９】
次工程仕掛指標算出部１４００は、ある設備に積まれている負荷が、当該ある設備の次に処理される設備、すなわち、次工程の空き状況を示す仕掛指標を算出する機能を有する。この仕掛指標の算出方法は、＜次工程仕掛指標算出方法＞の項で説明する。
【００４０】
負荷山崩し部１５００は、負荷判定部１３００から依頼された日の依頼された設備に積まれている負荷の山崩しを行う機能を有する。具体的には、まず、負荷山崩し部１５００は、その過剰仕掛の設備に積まれている負荷から、山崩しの対象となる負荷を決定する。山崩しの対象とする負荷は、次工程仕掛指標算出部１４００が算出する仕掛指標を基に決定する。この決定方法は、＜山崩し負荷決定方法＞の項で説明する。そして、決定した負荷を時間の流れと順方向に移動させ、この移動に伴う他の設備の負荷調整を行って、仮スケジュールを生成する。この仮スケジュール（山崩し処理結果）は、山崩し処理結果記憶部１６００に記憶される。
【００４１】
また、負荷山崩し部１５００は、負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュールに対して、積まれている設備以外の設備（代替設備）でも処理可能な負荷がある場合は、その負荷の山崩しを行うこととしてもよい。
【００４２】
具体的には、過剰仕掛の設備を検索し、その設備に積まれている負荷の中に代替設備でも処理可能な負荷がある場合は、その負荷を代替設備に山崩しする。この代替設備への山崩しを行うか否かについては、基本的には代替設備に余裕があることが前提となるが、納期に対する逼迫度や、過去の操業実績において代替設備で処理した割合等に基づいて、代替設備への山崩しを行うか否かを判断してもよい。納期がより迫っている注文の負荷や、代替設備で処理した割合が高い注文の負荷を山崩しの対象とする等である。
【００４３】
このように、代替設備への山崩しを行う事で、処理を先送りすることなく、納期遅れとなる可能性を減らすことができる。
【００４４】
山崩し処理結果記憶部１６００は、負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュール、及び、負荷山崩し部１５００が作成した仮スケジュールを記憶しておく機能を有する。
【００４５】
余裕期間算出部１７００は、ある注文の納期までの余裕を示す余裕期間を算出する機能を有する。この余裕期間の算出方法は、＜余裕期間算出方法＞の項で説明する。
【００４６】
上述したマスタ記憶部１１００及び山崩し処理結果記憶部１６００は、その用途に応じて、例えば、生産スケジュール作成装置１０００のいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子、ＲＯＭ（Read Only Memory）や書換え可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子、ハードディスク等により構成される。
【００４７】
また、生産スケジュール作成装置１０００は、ユーザから入力部１００２を介して入力されたコマンドに応じて、マスタ記憶部１１００に記憶されている設備情報テーブル１１１０等の内容を出力部１００３に表示させたり、入力部１００２を介して設備情報テーブル１１１０等の内容を作成、修正等を行う機能も有している。
【００４８】
このような構成の生産スケジュール作成装置１０００は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成可能であり、ハードディスク等の記憶部に格納されているスケジュール作成方法をプログラムしたソフトウェアを実行することによって上述の負荷山積み部１２００等がコンピュータに機能的に構成される。尚、コンピュータには、図１に示す他の機能部のうちの１または複数が構成されてもよい。
【００４９】
スケジュール作成方法等をプログラムしたプログラムが生産スケジュール作成装置１０００のハードディスク等の記憶部に格納されていない場合には、これらを記録した記録媒体から外部記憶部を介して生産スケジュール作成装置１０００内の記憶部にインストールされるように構成してもよく、また、これらプログラムを管理するサーバ（不図示）からネットワーク及び通信インタフェース部を介して各プログラムがダウンロードされるように構成してもよい。また、マスタ記憶部１１００に記憶されているデータは、このデータを記憶した記録媒体によって外部記憶部を介して生産スケジュール作成装置１０００に入力されるように構成してもよく、また、ユーザからネットワーク及び通信インタフェース部を介して生産スケジュール作成装置１０００に入力されるように構成してもよい。
【００５０】
＜生産スケジュールの対象＞
ここで、生産スケジュール立案装置１０００が、スケジュールを生成する対象例について説明する。以下、この対象例についてスケジュールを生成する場合を説明する。
【００５１】
＜設備＞
生産スケジュール作成装置１０００が、スケジュールを作成する際に対象とする設備は複数あるが、実施形態ではそのうちの４台の設備を用いて説明する。具体的には設備Ａ〜設備Ｄである。
【００５２】
図２に示すように、設備Ａを経て、設備Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかの設備で処理を行うものとする。設備Ａでは、設備Ｂ〜設備Ｄ以外の設備で処理された製品を処理する。以下、設備Ａを用いる工程を「工程Ａ」、設備Ｂを用いる工程を「工程Ｂ」などという。
【００５３】
次に、図３に各設備の処理能力を示す。
【００５４】
図３は、設備情報テーブル１１１０の構成及び内容の例を示す図である。
【００５５】
設備情報テーブル１１１０は、各設備の生産能力を示しており、マスタ記憶部１１００に予め記憶されている。
【００５６】
設備情報テーブル１１１０は、設備名１１１１、及び、処理能力１１１２で構成される。
【００５７】
設備名１１１１は、複数の設備のうち、ある設備を特定し区別するための名称を示す。本実施形態では、設備名１１１１「設備Ａ」〜「製品Ｄ」が示す４つの設備を用いて説明する。尚、実施形態では、設備の名称を用いるものとするが、各設備を識別できるものであればよい。
【００５８】
処理能力１１１２は、設備名１１１１で示される設備において、１日で生産できる製品の最大量を示す。単位はトンである。例えば、設備名１１１１として「設備Ａ」が設定されたレコードには、処理能力１１１２として「２０（ｔｏｎ／ｄａｙ）」が設定されているので、設備Ａでは、製品を１日に２０トン生産できる。
【００５９】
＜注文＞
図４に、受注した注文の例を示す。
【００６０】
図４は、注文情報テーブル１１２０の構成及び内容の例を示す図である。注文情報テーブル１１２０は、マスタ記憶部１１００に予め記憶されている。
【００６１】
注文情報テーブル１１２０は、注文名１１２１、注文量１１２２、納期１１２３、及び、工程１１２４で構成される。
【００６２】
注文名１１２１は、ある注文を特定し区別するための名称を示す。実施形態では、注文名１１２１が「注文Ａ」、「注文Ｂ」、「注文ｃ」等の１４個の注文を用いて説明する。この注文名１１２１で示す注文に応じて生産する製品を「負荷」として、注文単位で各設備に積んでいくものとする。以下、「注文名１１２１「注文Ａ」が示す注文」等を、単に、「注文Ａ」等というものとする。また、「注文Ａ」のようにアルファベットが大文字の注文は、「設備Ａ」の次工程は「設備Ｂ」であり、「注文ｃ」のようにアルファベットが小文字の注文は、「設備Ａ」の次工程は「設備Ｃ」又は「設備Ｄ」であることを示すものとする。
【００６３】
注文量１１２２は、注文名１１２１で示される注文における必要量を示す。単位は、ｔ（トン）である。以下、「注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに注文量１１２２として設定されている必要量」等を、単に、「「注文Ａ」の注文量」等というものとする。
【００６４】
納期１１２３は、注文名１１２１で示される注文の納品の期日を示す。以下、「注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに納期１１２３として設定されている期日」等を、単に、「「注文Ａ」の納期」等というものとする。
【００６５】
工程１１２４は、注文名１１２１で示される注文の製品を、生産するための工程を示す。ここでは、設備Ａ〜Ｄについてのみ記載し、その前後の工程は省略している。工程１１２４では、設備を矢印でつないで記載し、矢印で示す順に各設備で処理を行って製品を製造するものとする。例えば、注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに工程１１２４として「→設備Ａ→設備Ｂ→」と設定されている。これは、注文Ａで注文された製品は、複数の設備で順に処理されるが、その途中、設備Ａで処理され、その後、設備Ｂで処理されることを示す。
【００６６】
また、注文名１１２１として「注文ｉ」が設定されているレコードに工程１１２４として「→設備Ａ→設備Ｃ／Ｄ→」と設定されている。これは、注文ｉで注文された製品は、複数の設備で順に処理されるが、その途中、設備Ａで処理され、その後、設備Ｃ又は設備Ｄのいずれか一方で処理されればよいことを示す。言い換えれば、設備Ｃで処理するが、設備Ｄに換えることができることを示す。尚、本実施形態において、負荷山積み部１２００は、注文を山積みしてスケジュールを作成する際、最初に記載されている設備に山積みするものとする。例えば、「設備Ｃ／Ｄ」の場合は、設備Ｃに山積みし、設備Ｄは、代替設備とする。
【００６７】
以下、「注文名１１２１として「注文Ａ」が設定されているレコードに工程１１２４として設定されている工程」等を、単に、「「注文Ａ」の工程」等というものとする。
【００６８】
＜山崩し負荷決定方法＞
ここで、負荷山崩し部１５００が山崩しの対象である負荷を決定する方法について、図５のスケジュールを用いて説明する。
【００６９】
図５は、負荷判定部１３００が、６月２日の設備Ａ（矢印１０参照）が処理能力を超えていることを検出したスケジュールを示す。このスケジュールの６月２日の設備Ａに積まれている負荷について、負荷山崩し部１５００が山崩しを行う場合を例に説明する。このスケジュールにおいて、矩形は負荷を表し、矩形内に記載されている「注文Ａ」等は、この負荷が注文情報テーブル１１２０（図４参照）の「注文Ａ」等の負荷であることを示す。「注文ｘ」は、注文情報テーブル１１２０の「注文Ａ」〜「注文ｎ」以外の注文の負荷であることを示す。また、ある工程（設備）で処理を開始してから、次の工程（設備）で処理を開始するまでの時間、すなわち、工程間時間は１日とする。図６〜図８においても、同様である。以下、「注文Ａ」の負荷を負荷「注文Ａ」、「注文Ｂ」の負荷を負荷「注文Ｂ」等というものとする。
【００７０】
また、矩形１つが負荷５トンを示すものとする。従って、注文情報テーブル１１２０（図４）で示すように、説明の便宜上実施形態では、各注文の注文量は５トンであるので、各注文が１矩形として表されている。
【００７１】
負荷山崩し部１５００は、６月２日の設備Ａ（矢印１０参照）に積まれている負荷、すなわち、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷（以下、これらを「山崩し候補の負荷」という。）から、設備Ａの処理能力を超えた分の負荷を、山崩し対象の負荷として選択する。ここでは、１つの負荷を山崩し対象と決定する。
【００７２】
負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷（製品）それぞれの次工程仕掛指標を求め、その次工程仕掛指標が最も大きい負荷を山崩しの対象として決定する。山崩しの対象の負荷を複数決定する場合は、次工程仕掛指標が大きい方から必要な個数の負荷を決定する。この次工程仕掛指標とは、山崩し候補の負荷（製品）それぞれの、設備Ａの次の設備の仕掛状況、言い換えれば、空き具合を示す指標である。実施形態では、指標の値が大きいほど空きが少ないことを示す。
【００７３】
＜次工程仕掛指標算出方法＞
以下、次工程仕掛指標の求め方を説明する。
【００７４】
まず、山崩し候補の負荷（製品）それぞれについて、次の工程の負荷率を求める。そして、求めた負荷率から、次工程の仕掛状況を規格化して次工程仕掛指標を求める。
【００７５】
実施形態では、次工程仕掛指標は、「０」、「１」、「２」のいずれかで表される。「０」は、設備に余裕があることを示し、「１」は、設備に適度に負荷が積まれていることを示し、「２」は、設備の処理能力を完全に超えるほどの負荷が積まれていることを示す。すなわち、「２」が最も余裕が無いことを示す。尚、負荷率以外の他の基準も同じように規格化することで、さまざまな基準を相互に比較して山崩し対象の負荷を決定することが可能となる。
【００７６】
また、実施形態では、設備の余裕の判断基準は、設備の処理内容によって異なることから、設備ごとに、規格化の基準値、ＭＩＮ及びＭＡＸを設ける。負荷率が基準値ＭＩＮより小さい場合は、次工程仕掛指標を「０」とし、負荷率が基準値ＭＩＮ以上で基準値ＭＡＸより小さい場合は、次工程仕掛指標を「１」とし、負荷率が基準値ＭＡＸ以上の場合は、次工程仕掛指標を「２」とする。
【００７７】
基準値ＭＩＮ及びＭＡＸは、日を単位として指定する。設備情報テーブル１１１０（図３参照）には各設備の１日の処理能力が設定されているが、現実には、設備ごとに処理能力には幅がある。また、設備によっては、稼働する為の最低量や最適量が決められていたり、最大限に稼働しても処理できない限界量があったりと、設備の空き具合を負荷率によって一律には決められないことが多い。そこで、基準値を設備ごとに設けることとしている。基準値ＭＩＮは、仕掛がこれ以下になってほしくないという思いを示す値であり、基準値ＭＡＸは、仕掛がこれ以上になってほしくないという思いを示す値である。例えば、ネック設備では、なるべく多くの量を処理して製品が滞るのを避けるために、基準値ＭＩＮを大きめに設定する。また、処理能力の幅が大きく余裕がある設備では、基準値ＭＩＮを小さめに設定する等である。
【００７８】
具体例として、図５の初期スケジュールにおける、６月２日の設備Ａ（矢印１０参照）に積まれている負荷、すなわち、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷それぞれの次工程仕掛指標を求める。
【００７９】
まず、負荷「注文Ａ」の次工程の負荷率を求める。
【００８０】
注文情報テーブル１１２０の「注文Ａ」の工程は「→設備Ａ→設備Ｂ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｂであり、次工程である設備Ｂでは６月３日に処理される予定で負荷「注文Ａ」が積まれている。従って、設備Ｂにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求める。
【００８１】
ここで、上述の設備Ｂにおける仕掛を求める６月２日から６月３日までの期間、すなわち、次工程の負荷率の算出対象となる期間について説明する。図１０は、次工程の負荷率の算出対象となる期間を説明するための図である。
【００８２】
図１０では、説明の便宜上、６月２日の設備Ａに積まれている負荷「注文Ａ」（矢印９１参照）は、次工程の設備Ｂでは６月４日に処理される予定であるとする（矢印９２参照）。この場合、設備Ｂでの処理予定日の６月４日に積まれている負荷は低く、余裕がある。しかし、実施形態における山崩しは、設備単位で、過去方向から将来方向に向けて、山崩しを行っていく。従って、工程Ａの次工程である工程Ｂの６月２日及び３日の負荷が、山崩しされて６月４日に積まれる可能性がある。そこで、山崩ししようとしている負荷が積まれている日（６月２日）から次工程の設備で処理が予定されている日（６月４日）までの期間を、次工程の負荷率の算出対象となる期間とする。すなわち、次工程の負荷が積まれている日の空き状況を、できるだけ正確に予測できるような期間を設定する。尚、正確性はやや劣るとしても、他の期間の負荷率を用いてもよい。例えば、図１０において、次工程の設備で処理が予定されている日、６月４日のみの負荷率を算出する等である。
【００８３】
本実施形態では、図５において、６月２日の負荷「注文Ａ」（矢印１０参照）の次工程の負荷率は、設備Ｂにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求めるものとする。
【００８４】
設備Ｂにおいて、６月２日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トン（矢印１１参照）であり、６月３日の仕掛は矩形が２つ、すなわち、１０トン（矢印１２参照）である。また、設備Ｂの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように２０トンである。従って、負荷「注文Ａ」の次工程の負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋１０）÷（２０＋２０）＝０．７５
次に、負荷「注文Ｂ」の次工程の負荷率を求める。
【００８５】
注文情報テーブル１１２０の「注文Ｂ」の工程は「→設備Ａ→設備Ｂ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｂであり、次工程である設備Ｂでは６月３日に処理される予定で負荷「注文Ｂ」が積まれている。従って、負荷「注文Ａ」と同様に、設備Ｂにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、負荷率は「０．７５」となる。
【００８６】
また、「注文ｃ」、「注文ｄ」及び「注文ｅ」の工程は共に「→設備Ａ→設備Ｃ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｃである。そして、これら３つの注文は、次工程である設備Ｃでは６月３日に処理される予定となっている。従って、負荷「注文ｃ」、「注文ｄ」及び「注文ｅ」の次工程の負荷率は、設備Ｃにおける６月２日から６月３日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求めることになる。
【００８７】
設備Ｃにおいて、６月２日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トン（矢印１３参照）であり、６月３日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トン（矢印１４参照）である。また、設備Ｃの処理能力は、設備情報テーブル１１１０で示すように１５トンである。従って、負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋２０）÷（１５＋１５）＝１．３３
次に、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷それぞれの負荷率から、それぞれの次工程仕掛指標を求める。ここで、設備Ｂの基準値ＭＩＸ＝１、ＭＡＸ＝２、設備Ｃの基準値ＭＩＸ＝１、ＭＡＸ＝２とする。負荷「注文Ａ」及び負荷「注文Ｂ」の設備Ｂでの負荷率（０．７５）は、設備Ｂの基準値ＭＩＮ（１）より小さいので、負荷「注文Ａ」及び負荷「注文Ｂ」の次工程仕掛指標は「０」となる。また、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の設備Ｃでの負荷率（１．３３）は、設備Ｃの基準値ＭＩＮ（１）以上であり、設備Ｃの基準値ＭＡＸ（２）より小さいので、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の次工程仕掛指標は「１」となる。
【００８８】
従って、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷の次工程仕掛指標は、それぞれ「０」、「０」、「１」、「１」及び「１」となる。
【００８９】
そこで、負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷（製品）から、次工程仕掛指標が最も大きい負荷を山崩しの対象として決定する。従って、この場合は、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」のうちのいずれかを山崩しの対象として選択する。
【００９０】
ここで、山崩しの対象が複数選択された場合は、納期までに最も余裕がある注文を選択して山崩しの対象とする。この選択方法は、以下の＜余裕期間算出方法＞の項で説明する。
【００９１】
次に、次工程の候補が複数ある場合の負荷率を求める方法を説明する。注文情報テーブル１１２０の「注文ｉ」の工程は「→設備Ａ→設備Ｃ／Ｄ→」となっているので、設備Ａの次の工程は設備Ｃ又はＤである。この場合、設備Ｃ及び設備Ｄ（代替設備）の負荷率を求め、平均値を次工程の負荷率とする。
【００９２】
図７は、負荷判定部１３００が、６月３日の設備Ａ（矢印３０参照）が処理能力を超えていることを検出したスケジュールを示す。
【００９３】
６月３日の設備Ａに積まれている負荷「注文ｉ」の次工程である設備Ｃでは、６月４日に処理される予定で負荷「注文ｉ」が積まれている（矢印３１参照）。従って、設備Ｃにおける６月３日から６月４日までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求める。また、代替設備である設備Ｄにおいても、６月３日から６月４日（矢印３２参照）までの仕掛を求め、設備能力に対する割合を求める。
【００９４】
設備Ｃにおいて、６月３日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トンであり、６月４日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トンである。また、設備Ｃの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように１５トンである。従って、負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋２０）÷（１５＋１５）＝１．３３
設備Ｄにおいて、６月３日の仕掛は矩形が４つ、すなわち、２０トンであり、６月４日の仕掛は矩形が２つ、すなわち、１０トンである。また、設備Ｄの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように１０トンである。従って、負荷率は、以下の式で求められる。
負荷率＝（２０＋１０）÷（１０＋１０）＝１．５
そして、設備Ｃの負荷率と設備Ｄの負荷率との平均値を負荷率とする。
負荷率＝（１．３３＋１．５）÷２＝１．４１５
次に、仕掛指標を求める。ここで、設備Ｃの基準値は、ＭＩＸ＝１、ＭＡＸ＝２であるので、負荷「注文ｉ」の次工程仕掛指標は、「１」となる。
【００９５】
＜余裕期間算出方法＞
以下、納期までに最も余裕がある注文を判定するための余裕期間を算出する方法を説明する。余裕期間とは、以下の式で求めた期間をいうものとする。
余裕期間＝注文の納期−山積みされている時間帯−残りの処理に係る時間
例えば、注文の納期が６月１０日であり、山積みされている時間帯、すなわち、山崩しを行おうとしている時間帯が６月２日であり、残りの処理に係る時間が５日である場合、余裕期間は３日ということになる。
【００９６】
従って、注文情報テーブル１１２０（図４参照）によると、「注文ｃ」の納期は「６月１２日」であり、「注文ｄ」の納期は「６月１１日」であり、「注文ｅ」の納期は「６月１３日」である。残りの処理に係る時間がそれぞれ５日であるとすると、「注文ｃ」の余裕期間は「５日」であり、「注文ｄ」の余裕期間は「４日」であり、「注文ｅ」の余裕期間は「６日」である。従って、負荷「注文ｅ」を山崩しの対象と決定する。尚、各注文の「残りの処理に係る期間」は、工程１１２４として設定されている工程において、山崩しを行おうとしている設備の後に行う工程（設備）に基づいて求める。本実施形態では、山崩しを行おうとしている設備の後の設備の数をカウントし、その数の日数が「残りの処理に係る期間」となる。尚、他の方法で求めた日数を「残りの処理に係る期間」としてもよい。例えば、最後の工程が処理される日を取得して、その日までの日数を「残りの処理に係る期間」としてもよく、納期までの日数を「残りの処理に係る期間」としてもよい。
【００９７】
尚、実施形態では、次工程仕掛指標が同じ場合は、余裕期間が最も大きい注文の負荷を山崩しの対象とすることとしているが、他の条件、例えば、注文量を用いて決定することとしてもよい。また、最初に、余裕期間が最も大きい注文の負荷を山崩しの対象として選択し、複数の負荷が選択された場合に、次工程仕掛指標が最も大きい負荷を山崩しの対象と決定することとしてもよい。
【００９８】
＜動作＞
以下、生産スケジュール作成装置１０００の動作について、図９、及び、図５〜図８を用いて説明する。
【００９９】
図９は、生産スケジュール作成装置１０００の生産スケジュール作成処理のフローチャートである。
【０１００】
まず、ユーザは、スケジュールを作成するために必要な情報を、入力部１００２を介してマスタ記憶部１１００に作成する。具体的には、設備情報テーブル１１１０（図３参照）、及び、注文情報テーブル１１２０（図４参照）を作成し、マスタ記憶部１１００に記憶させる。また、その他スケジューリングに必要な情報を必要に応じて作成し、マスタ記憶部１１００に記憶させる。
【０１０１】
次に、ユーザは、入力部１００２を介してスケジュールの作成を指示するコマンドを入力する。
【０１０２】
生産スケジュール作成制御部１００１は、スケジュールの作成を指示するコマンドが入力された旨の通知を受けると、負荷山積み部１２００に生産スケジュールの作成を指示する。
【０１０３】
指示を受けた負荷山積み部１２００は、設備情報テーブル１１１０、注文情報テーブル１１２０、及び、負荷山積み処理を行って生産スケジュールを作成するのに必要な各種情報をマスタ記憶部１１００から読み出す（ステップＳ１０）。
【０１０４】
注文情報テーブル１１２０等を読み出した負荷山積み部１２００は、注文情報テーブル１１２０を基に生産スケジュールを作成する（ステップＳ１１）。具体的には、注文情報テーブル１１２０からレコードを読み出し、納期１１２３として設定されている期日を基準に、その期日から時間の流れを遡るように、工程１１２４として設定されている設備における作業日を決める。そして、決めた作業日の設備に対して、注文量１１２２として設定されている量に応じた負荷を積み上げる。その負荷には、注文名１１２１として設定されている注文の名称を対応付ける。負荷山積み部１２００が作成した初期スケジュール（図５参照）に示すように、この積み上げた負荷は矩形で表され、注文の名称は矩形の中に記載されている。負荷山積み部１２００は、上記処理を、注文情報テーブル１１２０に登録されている全レコードについて行う。
【０１０５】
初期スケジュールを作成した負荷山積み部１２００は、作成した初期スケジュールを負荷判定部１３００に渡し、負荷の判定を依頼する。
【０１０６】
依頼を受けた負荷判定部１３００は、渡された初期スケジュールから負荷が処理能力を超えている設備を検出する（ステップＳ１２）。具体的には、渡された初期スケジュールの最初の日から時間の流れに沿って順に、各設備に積まれた負荷が、その設備の処理能力を超えていないか判断していく。具体的には、設備情報テーブル１１１０を参照し、設備名１１１１として設定されている名称が示す設備に積まれた負荷が、処理能力１１１２として設定されている処理能力を超えているか否かを判断する。例えば、図５に示す初期スケジュールにおいて、６月２日の設備Ａには、５つの矩形が積まれており、計２５トンの負荷となる（図５の矢印１０参照）。設備Ａの処理能力は、設備名１１１１として「設備Ａ」が設定されているレコードの、処理能力１１１２として設定されている値は「２０」トンであるので、負荷判定部１３００は、負荷を超えていると判断する。
【０１０７】
負荷が処理能力を超えている設備を検出せずに（ステップＳ１３：ＮＯ）、生産スケジュールの最後の日まで検索を行った場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、負荷判定部１３００は、この初期スケジュールを最終生産スケジュールとして、入力部１００２に出力して処理を終了する。
【０１０８】
一方、負荷が処理能力を超えている設備を検出すると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、負荷判定部１３００は、該当する設備を検出した初期スケジュールを山崩し処理結果記憶部１６００に記憶させ、また、該当する設備を検出した日とその設備の名称とを負荷山崩し部１５００に渡し、山崩しを依頼する。例えば、検出した日として「６月２日」、設備の名称として「設備Ａ」を渡す（図５の矢印１０参照）。
【０１０９】
依頼を受けた負荷山崩し部１５００は、山崩し処理結果記憶部１６００から最新のスケジュール、ここでは初期スケジュールを読み出し、負荷判定部１３００から渡された日に、渡された設備の名称が示す設備に積まれた負荷（山崩し候補の負荷）の山崩しを行う。
【０１１０】
具体的には、負荷山崩し部１５００は、負荷判定部１３００から渡された日及び設備の名称と、山崩し候補の負荷の１つの注文名とを、次工程仕掛指標算出部１４００に渡して、次工程仕掛指標を算出するよう依頼する。例えば、日として「６月２日」、設備の名称として「設備Ａ」、注文名として「注文Ａ」を渡す。
【０１１１】
依頼を受けた次工程仕掛指標算出部１４００は、負荷「注文Ａ」の次工程の仕掛指標を算出する（ステップＳ１４）。上記＜次工程仕掛指標算出方法＞で説明したように、仕掛指標を算出する。
【０１１２】
負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷について順番に、次工程仕掛指標算出部１４００に次工程仕掛指標の算出を依頼する（ステップＳ１５：ＮＯ）。負荷山崩し部１５００は、山崩し候補の負荷すべてについて次工程仕掛指標を取得すると（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、取得した次工程仕掛指標のうち最も大きい指標である負荷を選択する（ステップＳ１６）。
【０１１３】
例えば、図５に示す生産スケジュールにおいて、６月２日の設備Ａの５つの負荷、すなわち、負荷「注文Ａ」、負荷「注文Ｂ」、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の５つの負荷の次工程仕掛指標が、それぞれ「０」、「０」、「１」、「１」及び「１」である場合、負荷山崩し部１５００は、負荷「注文ｃ」、負荷「注文ｄ」及び負荷「注文ｅ」の３つの負荷を選択する。
【０１１４】
ステップＳ１６で選択した負荷が１つである場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、負荷山崩し部１５００は、その負荷を山崩し対象の負荷と決定する。
【０１１５】
一方、ステップＳ１６で選択した負荷が複数である場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、負荷山崩し部１５００は、これら負荷の注文名を余裕期間算出部１７００に渡して、余裕期間を算出を依頼する。依頼を受けた余裕期間算出部１７００は、＜余裕期間算出方法＞の項で説明したようにそれぞれの注文の余裕期間を算出する。具体的には、負荷の注文名が注文名１１２１として設定されているレコードの、納期１１２３として設定されている期日と残りの工程とから余裕期間を算出する。
【０１１６】
負荷山崩し部１５００から渡されたすべての負荷について余裕期間を算出した余裕期間算出部１７００は、算出した余裕期間を負荷山崩し部１５００に渡す。
【０１１７】
算出された余裕期間を渡された負荷山崩し部１５００は、余裕期間が最も長い（余裕が最も大きい）負荷（製品）を、山崩し対象の負荷と決定する（ステップＳ１８）。
【０１１８】
例えば、「注文ｃ」の余裕期間が「５日」であり、「注文ｄ」の余裕期間が「４日」であり、「注文ｅ」の余裕期間が「６日」である場合、負荷「注文ｅ」を山崩しの対象の負荷と決定する。仮に、余裕期間を用いても山崩し対象が決定できない場合は、予め決めておいた所定の法則、例えば、注文情報テーブル１１２０に登録されているレコード番号が最も小さい注文の負荷を山崩しの対象の負荷と決定する。
【０１１９】
山崩しの対象の負荷を決定した負荷山崩し部１５００は、その負荷を崩して仮スケジュールを作成し、山崩し処理結果記憶部１６００に記憶させる（ステップＳ１９）。
【０１２０】
図６に仮スケジュールを示す。この仮スケジュールは、図５に示す生産スケジュールにおける６月２日の設備Ａの負荷「注文ｅ」を崩して作成した仮スケジュールである。負荷「注文ｅ」が、６月２日から次の日の６月３日に移動している（矢印２０参照）。そして、その移動に伴い、次工程の設備Ｃにおいて、負荷「注文ｅ」が、６月３日から次の日の６月４日に移動している（矢印２１参照）。
【０１２１】
負荷判定部１３００から依頼された山崩し処理を終えた負荷山崩し部１５００は、その旨を負荷判定部１３００に通知する。通知を受けた負荷判定部１３００は、山崩し処理結果記憶部１６００から仮スケジュールを読み出し、生産スケジュールの最後の日まで設備の負荷判定をしていないので（ステップＳ２０：ＮＯ）、読み出した仮スケジュールから、負荷が処理能力を超えている設備を検出する（ステップＳ１２）。この際、前回検出した設備の次の設備から負荷の判断を開始する。
【０１２２】
図６に示す仮スケジュールにおいては、６月２日の設備Ｃ（矢印２２参照）が検出され、ステップＳ１３〜ステップＳ２０の処理が行われる。その結果の仮スケジュールを図７に示す。６月３日の設備Ｃに、負荷「注文ｘ」が積まれている。
【０１２３】
そして、負荷判定部１３００によって負荷判断がなされる（ステップＳ２０：ＮＯ、ステップＳ１２）。負荷判定部１３００は、６月３日の設備Ａを検出し（ステップＳ１３：ＹＥＳ、図７の矢印３０参照）、負荷山崩し部１５００に山崩し処理を依頼する。
【０１２４】
依頼を受けた負荷山崩し部１５００は、負荷「注文ｉ」〜負荷「注文ｅ」までの６つの負荷の次工程仕掛指標を算出する（ステップＳ１４、ステップＳ１５：ＹＥＳ）。
【０１２５】
具体的には、負荷「注文ｉ」の負荷率は、次工程は設備Ｃ又は設備Ｄであるので、上記＜次工程仕掛指標算出方法＞で示すように１．４１５である。負荷「注文ｈ」及び負荷「注文ｅ」の次工程は設備Ｃである。６月３日の仕掛が２０トン、６月４日の仕掛が２０トンであり、設備Ｃの処理能力は、設備情報テーブル１１１０（図３）で示すように１５トンであるので、負荷率は、（２０＋２０）÷（１５＋１５）＝１．３３となる。また、負荷「注文Ｇ」及び負荷「注文Ｆ」の次工程は設備Ｂである。６月３日の仕掛が１０トン、６月４日の仕掛が１０トンであり、設備Ｂの処理能力は、２０トンであるので、負荷率は、（１０＋１０）÷（２０＋２０）＝０．５となる。従って、負荷「注文ｉ」、負荷「注文ｈ」、負荷「注文ｅ」、負荷「注文Ｇ」及び負荷「注文Ｆ」の次工程仕掛指標は、それぞれ「１」、「１」、「１」、「０」及び「０」である。
【０１２６】
次工程仕掛指標が最大、ここでは、「１」である負荷は、負荷「注文ｉ」、負荷「注文ｈ」、負荷「注文ｅ」となる（ステップＳ１６、ステップＳ１７：ＹＥＳ）。そして、それぞれの注文の余裕期間を余裕期間算出部１７００に依頼して求め、「注文ｈ」の余裕期間が最も大きい場合、負荷山崩し部１５００は、負荷「注文ｈ」を山崩しの対象の負荷と決定する（ステップＳ１８）。
【０１２７】
山崩しの対象の負荷を決定した負荷山崩し部１５００は、その負荷を山崩しして仮スケジュールを作成し、山崩し処理結果記憶部１６００に記憶させる（ステップＳ１９）。
【０１２８】
図８に仮スケジュールを示す。この仮スケジュールは、図７に示す仮スケジュールにおける６月３日の設備Ａの負荷「注文ｈ」を崩して作成した仮スケジュールである。負荷「注文ｈ」が、６月３日から次の日の６月４日に移動している（矢印４０参照）。そして、その移動に伴い、次工程の設備Ｃにおいて、負荷「注文ｈ」が、６月４日から次の日の６月５日に移動している（矢印４１参照）。
【０１２９】
このように、負荷判定部１３００が仮スケジュールの最後の日まで設備の負荷判定を行い、ステップＳ１３〜ステップＳ２０の処理を繰り返し行う。仮スケジュールの最後の日まで負荷判定を行ったら（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、負荷判定部１３００はその仮スケジュールを最終生産スケジュールとして入力部１００２に出力して、処理を終了する。
【０１３０】
このように山崩しの対象を決定することで、設備の過剰仕掛、及び、設備の材料切れによる停止を防ぐことが可能となり、工場全体の生産性を向上させるスケジュールを作成することが可能となる。
【０１３１】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１３２】
１０００ 生産スケジュール作成装置
１００１ 生産スケジュール作成制御部
１００２ 入力部
１００３ 出力部
１１００ マスタ記憶部
１２００ 負荷山積み部
１３００ 負荷判定部
１４００ 次工程仕掛指標算出部
１５００ 負荷山崩し部
１６００ 山崩し処理結果記憶部
１１１０ 設備情報テーブル
１１２０ 注文情報テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、
各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積手段と、
各工程で用いる設備それぞれの前記所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段と、
前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出手段と、
ある設備のある所定時間に山積手段によって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出手段にそれぞれの仕掛指数を算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定手段と
を備えることを特徴とする生産スケジュール作成装置。
【請求項２】
前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品が、当該製品の次工程で用いる設備を他の設備に換えることができる場合には、前記次工程仕掛指標算出手段に当該製品の仕掛指数を算出させ、更に、当該製品の次工程が当該他の設備に割り当てられたとした場合の仕掛指標を前記工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出されたそれぞれの仕掛指標に基づいて求めた指標を当該製品の仕掛指標とする
ことを特徴とする請求項１に記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項３】
前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、
前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品のうち、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕期間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項４】
前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、
前記製品決定手段は、ある設備のある所定時間に対応付けられている工程の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕時間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定し、最も余裕期間が長い製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの仕掛指数を前記次工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項５】
前記次工程仕掛指標算出手段は、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備において、当該１所定時間から、当該次工程が対応付けられている所定時間である次工程設備時間までの各所定時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項６】
複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、各工程で用いる設備それぞれの所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段を備える生産スケジュール作成装置で用いられる生産スケジュール作成方法であって、
各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積ステップと、
前記山積ステップによって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出ステップと、
ある設備のある所定時間に山積ステップによって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出ステップでそれぞれの仕掛指数を算出し、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定ステップと
を備えることを特徴とする生産スケジュール作成方法。
【請求項１】
複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、
各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積手段と、
各工程で用いる設備それぞれの前記所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段と、
前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出手段と、
ある設備のある所定時間に山積手段によって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出手段にそれぞれの仕掛指数を算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定手段と
を備えることを特徴とする生産スケジュール作成装置。
【請求項２】
前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品が、当該製品の次工程で用いる設備を他の設備に換えることができる場合には、前記次工程仕掛指標算出手段に当該製品の仕掛指数を算出させ、更に、当該製品の次工程が当該他の設備に割り当てられたとした場合の仕掛指標を前記工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出されたそれぞれの仕掛指標に基づいて求めた指標を当該製品の仕掛指標とする
ことを特徴とする請求項１に記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項３】
前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、
前記製品決定手段は、前記ある設備の前記ある所定時間に対応付けられている工程の製品のうち、最も余裕がないことを示す仕掛指標の製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕期間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項４】
前記生産スケジュール作成装置は、更に、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品の納期に基づいて、当該１製品の日程的な余裕の状況を示す余裕期間を算出する余裕期間算出手段を備え、
前記製品決定手段は、ある設備のある所定時間に対応付けられている工程の製品それぞれの余裕期間を前記余裕期間算出手段に算出させ、算出された余裕時間が最も長い製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定し、最も余裕期間が長い製品が複数ある場合には、当該複数の製品それぞれの仕掛指数を前記次工程仕掛指標算出手段に算出させ、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項５】
前記次工程仕掛指標算出手段は、前記山積手段によって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備において、当該１所定時間から、当該次工程が対応付けられている所定時間である次工程設備時間までの各所定時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の生産スケジュール作成装置。
【請求項６】
複数工程によって生産する複数の製品を、各製品を各納期までに生産するスケジュールを作成する生産スケジュール作成装置であって、各工程で用いる設備それぞれの所定時間当たりの処理量を記憶する設備能力記憶手段を備える生産スケジュール作成装置で用いられる生産スケジュール作成方法であって、
各製品の各工程を所定時間単位で各設備に対応付けて、各製品の注文に応じた負荷を、各製品の各工程で用いる設備に割り当てる山積ステップと、
前記山積ステップによって１設備の１所定時間に対応付けられた工程の１製品について、当該１製品を生産する複数工程のうちの当該１工程の次の工程である次工程が対応付けられた設備の所定時間である次工程設備時間に割り当てられている次工程製品と、当該次工程で用いる設備の処理量とに基づいて、当該次工程設備時間における処理能力の余裕状況を示す仕掛指標を算出する次工程仕掛指標算出ステップと、
ある設備のある所定時間に山積ステップによって割り当てられた負荷が、前記設備能力記憶手段に記憶されている当該ある設備の処理量を超える場合に、当該ある設備の当該ある所定時間に対応付けられている工程の製品ごとに、前記次工程仕掛指標算出ステップでそれぞれの仕掛指数を算出し、算出された仕掛指標が最も余裕がないことを示す製品を、当該ある設備の当該ある所定時間から移動させる山崩製品と決定する製品決定ステップと
を備えることを特徴とする生産スケジュール作成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６１７５８（Ｐ２０１３−６１７５８Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９０８５（Ｐ２０１１−１９９０８５）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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