本発明の実施形態は、工程フロー作成システムおよび工程フロー作成方法に関する。

製品の生産管理をより効率的に行うために、生産スケジューラの導入が行われる場合がある。生産スケジューラを用いた生産管理のためには、工程フローのデータが必要とされる。 しかし、工程フローに含まれる工程数が多い場合や、工程間の接続関係が複雑な場合、工程フローの作成に時間を要する。 このため、工程フローをより効率的に作成可能とするシステムの開発が望まれている。

特許第4449276号明細書

本発明が解決しようとする課題は、工程フローをより効率的に作成可能な工程フロー作成システムおよび工程フロー作成方法を提供することである。

実施形態に係る工程フロー作成システムは、格納部と、抽出部と、第1工程フロー作成部と、第2工程フロー作成部と、を備える。 格納部は、複数の生産計画を格納している。 抽出部は、格納部に格納された複数の生産計画から、少なくとも1つの共通する工程を含む第1生産計画群を抽出する。 第1工程フロー作成部は、第1生産計画群に含まれる第1生産計画と整合する第1工程フローを作成する。 第2工程フロー作成部は、第1生産計画群のうち第1生産計画以外の他の生産計画と整合しない工程フローを、第1工程フローから削除することで第2工程フローを作成する。

実施形態に係る工程フロー作成システムの構成を表すブロック図である。

実施形態に係る工程フロー作成システムで実行されるプログラムのフローチャートである。

生産計画の一例を表す模式図である。

図3に例示された生産計画を用いた工程フロー作成の過程を表す模式図である。

図3に例示された生産計画を用いた工程フロー作成の過程を表す模式図である。

実施形態に係る工程フロー作成システムで実行される他のプログラムのフローチャートである。

生産計画、および各生産計画に対応した工程フローの一例を表す模式図である。

抽出部により算出された、乖離度と、それぞれの乖離度の頻度と、の相関の一例を表すグラフである。

実施形態に係る工程フロー作成システムで実行される他のプログラムのフローチャートである。

まず、図1を用いて、実施形態に係る工程フロー作成システムの構成について説明する。 図1は、実施形態に係る工程フロー作成システム100の構成を表すブロック図である。

工程フロー作成システム100は、第1工程フロー作成部10、第2工程フロー作成部20、格納部30、および抽出部40を備える。図1に表すように、工程フロー作成システム100は、さらに入力部50および表示部60を備えていてもよい。

第1工程フロー作成部10、第2工程フロー作成部20、および抽出部40は、例えば、ソフトウェアが格納されたCPUである。第1工程フロー作成部10、第2工程フロー作成部20、および抽出部40は、互いに異なるCPUであってもよいし、これらが一体となった1つのCPUであってもよい。 格納部30は、例えば、ハードディスクである。 入力部50は、例えば、キーボードまたはタッチパネルである。あるいは、入力部50は、LANを介して、図示しない管理システムから情報が入力されるものであってもよい。 表示部60は、例えば、液晶ディスプレイである。

格納部30は、複数の生産計画を格納している。 それぞれの生産計画には、例えば、生産計画のID、生産計画の名称、および当該生産計画で加工される部品の名称などの情報が含まれている。 また、各生産計画には複数の工程が含まれており、それぞれの生産計画には、当該生産計画で実行される複数の工程に関するデータが含まれている。具体的には、生産計画には、それぞれの工程について、工程のID、工程の名称、工程で用いられる資源、工程開始時刻、および工程終了時刻などの情報が含まれている。資源に関する情報としては、例えば、工程で用いられる装置、工程の実施に必要な作業者の数、および工程で使用されるスペースなどの情報が含まれている。

次に、本実施形態に係る工程フロー作成システム100を用いて工程フローを作成する方法について、図2を用いて説明する。 図2は、実施形態に係る工程フロー作成システム100で実行されるプログラムのフローチャートである。

図2に表すように、まず、ステップS201において、抽出部40が、格納部30から、複数の生産計画を含む第1生産計画群を抽出する。 抽出部40は、例えば、格納部30に含まれる複数の生産計画のうち、共通の工程を含む生産計画を選択し、第1生産計画群として抽出する。このとき、各生産計画に含まれる工程が全て同一となるように生産計画を抽出することができる。もしくは、各生産計画が少なくとも1つの共通の工程を有するように生産計画を抽出することもできる。 あるいは、抽出部40は、格納部30に含まれる複数の生産計画のうち、共通の被加工部品の名称を有する生産計画を選択することで、第1生産計画群を抽出してもよい。これは、典型的には、共通の被加工部品の名称を有する生産計画は、少なくとも1つの共通の工程を含むためである。

次に、ステップS202において、第1生産計画群に含まれる第1生産計画が抽出部40から第1工程フロー作成部10に入力される。抽出部40は、例えば、第1生産計画群に含まれる生産計画のうち最も作成日時(更新日時)が新しい生産計画を、第1生産計画として抽出する。あるいは、第1生産計画は、入力部50を介して作業者によって第1生産計画群の中から選択されても良い。

次に、ステップS203において、第1工程フロー作成部10は、入力された第1生産計画と整合する第1工程フローを作成する。第1工程フローは、第1生産計画と整合する限り、複数の工程フローを含んでいてもよい。

ステップS204において、第1工程フロー作成部10は、作成された第1工程フローを、第2工程フロー作成部20に向けて出力する。同時に、第2工程フロー作成部20には、抽出部40から、第1生産計画群が入力される。

ステップS205において、第2工程フロー作成部20は、第1生産計画群のうち第1生産計画以外の他の生産計画と整合しない工程フローを、第1工程フローから削除する。このステップにより、第1生産計画以外の他の生産計画とも整合する第2工程フローが作成される。

ここで、ステップS203およびS205において実行される処理の一例を、より具体的に図3〜図5を用いて説明する。

図3は、生産計画の一例を表す模式図である。 図3において、A〜Cは資源としての製造装置を表し、A〜Cのそれぞれの右側に並べられた工程は、各製造装置で実行される工程を表している。また、図3において横軸は時間を表している。 図4および図5は、図3に例示された生産計画を用いた工程フロー作成の過程を表す模式図である。

以降で説明する例では、ステップS201において、図3に表す2つの生産計画が第1生産計画群に含まれているものとする。ここでは、図3(a)に表す生産計画が第1生産計画である場合について説明する。

まず、図4(a)および(b)を用いて、第1工程フローを作成する方法の一例を説明する。 初めに、図4(a)に表すように、第1生産計画に含まれる全ての工程について、それぞれの工程同士を結ぶ枝(アーク)を作成する。 なお本実施形態の説明において、「枝」とは、各工程を頂点として工程間をリンクさせるものであり、かつ方向性を有する。枝の終点として設定された工程は、枝の始点として設定された工程が実行された後に、実行される。

続いて、作成された全ての枝を第1生産計画と対比し、図4(b)に表すように、第1生産計画と整合しない枝を削除する。なお、図4および図5において、破線で表される枝は、それぞれのステップで削除された枝を表している。 例えば、図3(a)に表される第1生産計画において、工程4が実行される時刻は、工程3が実行される時刻よりも後であるため、図4(a)に表される枝のうち、工程4から工程3に向かう枝は、第1生産計画と整合しない。同様の比較を他の枝についても行い、第1生産計画と整合する第1工程フローが作成される。

次に、図5(a)を用いて、第1工程フローから第2工程フローを作成する方法の一例を説明する。 ステップS205において、第2工程フロー作成部20は、図5(a)に表すように、第2生産計画と整合しない枝をさらに削除する。例えば、図3(b)に表す生産計画において、工程3が実行される時刻は、工程4が実行される時刻と同じであるため、図4(a)に表される枝のうち、工程3から工程4に向かう枝は、図3(b)に表す生産計画と整合しない。

次に、ステップS206において、第2工程フロー作成部20は、作成された第2工程フローに含まれる不要な工程フローを削除する。具体的には、2つの工程間を結ぶ経路が複数ある場合に、第2工程フロー作成部20は、例えば、より経由する工程が少ない方の経路に含まれる枝を削除する。あるいは、第2工程フロー作成部20は、より経由する工程が多い方の経路に含まれる枝を削除してもよい。

図5(a)に表す例では、工程1から工程3へは、工程2を経由する経路と、工程1から工程3へ直接接続される経路の、2つの経路が存在する。また、工程1から工程4へは、工程2を経由する経路と、工程1から工程4へ直接接続される経路の、2つの経路が存在する。

第2工程フロー作成部20が、より経由する工程が少ない方の経路を削除するようにプログラムされている場合、ステップS206において、第2工程フロー作成部20は、図5(b)に表すように、工程1から工程3へ直接接続された枝と、工程2から工程4へ直接接続された枝を削除する。

以上のステップS201〜S206によって、複数の生産計画に基づいて第2工程フローが作成される。

次に、ステップS207において、第2工程フロー作成部20は、ステップS206によって不要な枝が削除された第2工程フローを表示部60に出力する。表示部60は、入力された第2工程フローを、ユーザーが視認できるように表示させる。

なお、工程フロー作成システム100で実行されるプログラムにおいて、ステップS206を省略することも可能である。その場合は、ステップS205で作成された第2工程フローを表示部60に表示させることができる。また、ステップS207も省略可能であり、この場合、工程フロー作成システム100は、表示部60を備えていなくてもよい。

本実施形態に係る工程フロー作成システムを用いることで、既存の生産計画に基づいて自動で工程フローを作成することができ、工程フローをより効率的に作成することが可能となる。

(第1変形例) 実施形態に係る工程フロー作成システム100において、図2に表すプログラムに代えて、図6に表すプログラムが実行されてもよい。 図6は、実施形態に係る工程フロー作成システムで実行される他のプログラムのフローチャートである。

まず、ステップS601において、抽出部40は格納部30から、互いに共通の工程を有する複数の生産計画を、第2生産計画群として抽出する。

続いて、ステップS602において、抽出部40は、第2生産計画群に含まれるそれぞれの生産計画同士の間の乖離度を算出する。例えば、以下の方法により各生産計画同士の間の乖離度を求めることができる。 まず、それぞれが、各生産計画に基づく複数の工程フローを作成する。工程フローは、ステップS203と同様の方法により作成することが可能である。 続いて、一の工程フローと他の工程フローとを比較し、当該一の工程フローに対して、枝の追加や枝の接続先の変更、枝の接続先と接続元の反転などのステップを最低何回行えば、当該他の工程フローに含まれる工程フローが得られるかを計算する。このとき、最低限必要なステップの回数をカウントし、当該回数を乖離度とすることができる。

次に、ステップS603において、抽出部40は、それぞれの生産計画について、他の生産計画との間の乖離度の平均を求める。 続いて、ステップS604において、抽出部40は、当該乖離度の平均を用いて、第2生産計画群に含まれる複数の生産計画から、第1生産計画群を抽出する。

ここで、ステップS601〜S604において実行される処理を、より具体的に、図7を用いて説明する。 図7は、生産計画、および各生産計画に対応した工程フローの一例を表す模式図である。 図7(a)〜(c)のそれぞれの上段には、生産計画の一例が表され、下段には、各生産計画に基づいて作成された工程フローの一例が表されている。

例えば、ステップS601において、抽出部40によって、第2生産計画群として図7に表す生産計画a、b、およびcが抽出される。

次に、ステップS602において、抽出部40は、それぞれの生産計画に基づいて、工程フローa、b、およびcを作成する。続いて、抽出部40は、それぞれの生産計画の間の乖離度を計算する。図7に表す例において、工程フローaと工程フローbは、同じ工程フローを含んでいる。このため、工程フローaが得られた生産計画aと、工程フローbが得られた生産計画bと、の間の乖離度は0である。一方、工程フローaと工程フローcは同じ工程を含んでいない。工程フローaに含まれる工程間の3つの枝を全て反転させることで工程フローcが得られる。このため、生産計画aと生産計画cとの間の乖離度は3である。同様に、生産計画bと生産計画cとの間の乖離度も3である。

次に、ステップS603において算出される乖離度の平均は、以下の通りである。 生産計画aの、他の生産計画に対する乖離度の平均は、生産計画bに対する乖離度0と、生産計画cに対する乖離度3と、の平均により、1.5となる。同様に、工程フローbの、他の工程フローに対する乖離度の平均も1.5となる。一方、工程フローcの、他の工程フローに対する乖離度の平均は、3.0となる。

次に、ステップS604において、抽出部40は、図7に表す第2生産計画群の中から、第1生産計画群をさらに抽出する。 例えば、抽出部40は、第2生産計画群の中から乖離度が最も大きい生産計画cを除き、残った生産計画を第1生産計画群として抽出する。

あるいは、抽出部40は、乖離度が大きいものから順に所定の数の生産計画を選択し、第2生産計画群からこの選択された生産計画を除くことで、残った生産計画を第1生産計画群として抽出してもよい。抽出部40は、第2生産計画群に含まれる生産計画の中から、乖離度が小さいものから順に所定の数の生産計画を選択し、選択された生産計画を第1生産計画群として抽出することも可能である。

または、抽出部40は、予め設定された乖離度に関する閾値に基づき、当該閾値以上の乖離度を有する生産計画を選択し、第2生産計画群からこの選択された生産計画を除くことで、残った生産計画を第1生産計画群として抽出してもよい。

もしくは、抽出部40は、乖離度と、それぞれの乖離度が得られた生産計画の数(頻度)と、の相関を求め、この相関を用いて第1生産計画群を抽出してもよい。 例えば、抽出部40には、あらかじめ、乖離度と頻度についての所定の相関が格納されている。この所定の相関は、乖離度の増加に伴い頻度が低下するように設定されている。この場合、抽出部40は、それぞれの解離度において、所定の相関における頻度と、実際の相関における頻度と、の間の差を算出し、この差が閾値以上である生産計画を選択する。抽出部40は、第2生産計画群からこの選択された生産計画を除いて、残った生産計画を第1生産計画群として抽出することができる。

図8は、抽出部40により算出された、乖離度と、それぞれの乖離度の頻度と、の相関の一例を表すグラフである。 図8のグラフにおいて、破線は、予め抽出部40に格納された乖離度と頻度との相関を表す。なお、図8に表すグラフは、図7に表される生産計画以外の他の生産計画も用いて求められた結果を表している。

図8に表す例では、予め設定された相関は正規分布に設定されている。乖離度の平均が1〜3の範囲では、予め設定された相関に沿って、解離度が増加するにつれて頻度が低下している。一方で、乖離度が7以上では、乖離度の増加に伴って頻度が大きくなっており、予め設定された相関から大きく外れている。例えばこの場合、抽出部40は、乖離度の平均が7および8であった生産計画を選択し、第2生産計画群からこの選択された生産計画を除いて、残った生産計画を第1生産計画群として抽出する。

抽出部40によって第1生産計画群が抽出された後は、ステップS202〜S207と同様に、ステップS605〜S610が実行され、複数の生産計画に基づく工程フローが作成される。

本変形例によれば、S602〜S604において、各生産計画間の乖離度を算出し、当該乖離度を用いて最終的な工程フローの作成に用いられる生産計画が抽出される。このため、例えば特注品などの、通常の汎用品の生産計画とは大きく異なる生産計画が第1生産計画群に含まれる可能性を低減することができる。この結果、工程フロー作成システムによって作成される工程フローの精度を向上させることが可能となる。

(第2変形例) 実施形態に係る工程フロー作成システム100において、図2に表すプログラムに代えて、図9に表すプログラムが実行されてもよい。 図9は、実施形態に係る工程フロー作成システムで実行される他のプログラムのフローチャートである。

まず、ステップS901において、ステップS601と同様に、抽出部40が格納部30から第2生産計画群として抽出する。 続いて、ステップS902において、抽出部40は、第2生産計画群に含まれる第1生産計画と、第2生産計画群に含まれるその他の生産計画と、の間の乖離度を算出する。

次に、ステップS903において、抽出部40は、算出された乖離度を用いて、第2生産計画群から第1生産計画群を抽出する。第1生産計画群の抽出は、ステップS604において行われる第1生産計画群の抽出と同様の方法により行うことができる。 ただし、ステップS903は、第1生産計画と他の生産計画との間の乖離度に着目して第1生産計画群を抽出する点で、ステップS604と異なる。

例えば、抽出部40は、第2生産計画群の中から、第1生産計画との間の乖離度が小さい順に所定の数の生産計画を第1生産計画群として抽出する。 あるいは、抽出部40は、第2生産計画群から、第1生産計画との間の乖離度が大きい順に所定の数の生産計画を除き、残った生産計画を第1生産計画群として抽出してもよい。

次に、ステップS904において、第1生産計画群に含まれる第1生産計画が、抽出部40から第1工程フロー作成部10に入力される。 その後は、ステップS905〜S909が、ステップS606〜610と同様に実行され、複数の生産計画に基づく工程フローが作成される。

第1生産計画が特注品に関する生産計画である場合など、第1生産計画が他の一般的な生産計画と大きく異なるものである場合、第1変形例のプログラムを用いると、当該第1生産計画とその他の生産計画との間の乖離度の平均値は、他の生産計画同士の間の乖離度の平均値よりも高くなる傾向にある。 このため、第1変形例に係るプログラムを用いた場合、第1生産計画が第2生産計画群から除外されて第1生産計画群が抽出される場合がある。

これに対して、本変形例によれば、第2生産計画群に含まれる複数の生産計画について、第1生産計画とその他の生産計画との間で乖離度が算出され、当該乖離度を用いて第1生産計画群が抽出される。 このため、第1生産計画が他の生産計画と大きく異なる場合であっても、第2生産計画群から第1生産計画が除外されず、工程フロー作成システムによって作成される工程フローの精度を向上させることが可能である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

100…工程フロー作成システム 10…第1工程フロー作成部 20…第2工程フロー作成部 30…格納部 40…抽出部 50…入力部 60…表示部