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特開2024-134808計画立案方法、コンピュータプログラム、および、計画立案装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024134808
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】計画立案方法、コンピュータプログラム、および、計画立案装置
(51)【国際特許分類】
G06Q 10/0631 20230101AFI20240927BHJP
G05B 19/418 20060101ALN20240927BHJP
【ＦＩ】
G06Q10/0631
G05B19/418 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023045189
(22)【出願日】2023-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】000003609
【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(74)【代理人】
【識別番号】100227732
【弁理士】
【氏名又は名称】小澤 祥二
(72)【発明者】
【氏名】山根 有輝也
【テーマコード（参考）】
3C100
5L010
5L049
【Ｆターム（参考）】
3C100AA12
3C100AA16
3C100AA45
3C100BB13
3C100BB36
3C100EE10
5L010AA09
5L049AA09
5L049CC04
(57)【要約】
【課題】 計画立案方法において、改善された計画を短時間で立案する技術を提供する。
【解決手段】 計画立案方法は、立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得工程と、計画を評価するための評価指標を計画情報に基づいて設定する指標設定工程と、評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定工程と、計画情報を用いて、ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成工程と、目的関数が最小となる計画を探索する探索工程と、を備える。
【選択図】 図４
【解決手段】 計画立案方法は、立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得工程と、計画を評価するための評価指標を計画情報に基づいて設定する指標設定工程と、評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定工程と、計画情報を用いて、ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成工程と、目的関数が最小となる計画を探索する探索工程と、を備える。
【選択図】 図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
計画立案方法であって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得工程と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定工程と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定工程と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成工程と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索工程と、を備える、
計画立案方法。
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得工程と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定工程と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定工程と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成工程と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索工程と、を備える、
計画立案方法。
【請求項2】
請求項１に記載の計画立案方法であって、
前記指標設定工程では、複数の前記評価指標を設定し、
前記関数作成工程では、複数の前記評価指標のそれぞれにおける、複数の前記区間のそれぞれの度数と前記ペナルティ係数との積の線形和を含む前記目的関数を作成する、
計画立案方法。
前記指標設定工程では、複数の前記評価指標を設定し、
前記関数作成工程では、複数の前記評価指標のそれぞれにおける、複数の前記区間のそれぞれの度数と前記ペナルティ係数との積の線形和を含む前記目的関数を作成する、
計画立案方法。
【請求項3】
請求項２に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、前記評価指標の許容範囲に関する情報を含んでおり、
前記区間における度数の大きさは、前記許容範囲における上限値および下限値の少なくとも一方に基づいて制限される、
計画立案方法。
前記計画情報は、前記評価指標の許容範囲に関する情報を含んでおり、
前記区間における度数の大きさは、前記許容範囲における上限値および下限値の少なくとも一方に基づいて制限される、
計画立案方法。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、複数の前記評価指標間の優先度に関する優先度情報を含んでおり、
複数の前記評価指標間における前記ペナルティ係数の大小関係は、前記優先度情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
前記計画情報は、複数の前記評価指標間の優先度に関する優先度情報を含んでおり、
複数の前記評価指標間における前記ペナルティ係数の大小関係は、前記優先度情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
【請求項5】
請求項１または請求項２に記載の計画立案方法であって、
前記情報取得工程では、前記立案予定の計画に関連する過去の計画に関する情報を取得し、
前記係数設定工程では、前記ペナルティ係数は、前記過去の計画に関する情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
前記情報取得工程では、前記立案予定の計画に関連する過去の計画に関する情報を取得し、
前記係数設定工程では、前記ペナルティ係数は、前記過去の計画に関する情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
【請求項6】
請求項１または請求項２に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、前記評価指標として設定されない条件に関する条件情報を含んでおり、
前記計画立案方法は、さらに、
前記条件情報に基づいて、制約式を設定する制約設定工程を備え、
前記探索工程では、前記制約設定工程において設定された前記制約式を満たしつつ、前記目的関数が最小となる計画を探索する、
計画立案方法。
前記計画情報は、前記評価指標として設定されない条件に関する条件情報を含んでおり、
前記計画立案方法は、さらに、
前記条件情報に基づいて、制約式を設定する制約設定工程を備え、
前記探索工程では、前記制約設定工程において設定された前記制約式を満たしつつ、前記目的関数が最小となる計画を探索する、
計画立案方法。
【請求項7】
請求項１または請求項２に記載の計画立案方法であって、
前記立案予定の計画は、複数の製品を生産する生産計画であり、
複数の前記評価指標は、複数の前記製品のそれぞれの在庫数と、複数の前記製品のそれ
ぞれを生産可能な設備の段取り替えの回数と、を含む、
計画立案方法。
前記立案予定の計画は、複数の製品を生産する生産計画であり、
複数の前記評価指標は、複数の前記製品のそれぞれの在庫数と、複数の前記製品のそれ
ぞれを生産可能な設備の段取り替えの回数と、を含む、
計画立案方法。
【請求項8】
計画を立案するためのコンピュータプログラムであって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得機能と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定機能と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定機能と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成機能と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索機能と、
をコンピュータに実現させる、コンピュータプログラム。
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得機能と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定機能と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定機能と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成機能と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索機能と、
をコンピュータに実現させる、コンピュータプログラム。
【請求項9】
計画立案装置であって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得部と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定部と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定部と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成部と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索部と、を備える、
計画立案装置。
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得部と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定部と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定部と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成部と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索部と、を備える、
計画立案装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、計画立案方法、コンピュータプログラム、および、計画立案装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、計画を立案する計画立案方法が知られている。特許文献１～４には、立案予定の計画における目的が表現された目的関数に対し、数学的手法を用いて、目的関数の大きさを変化させた計画を立案する計画立案方法が開示されている。特許文献１～４に記載の計画立案方法では、目的関数には、立案される計画を評価するための複数の評価指標と、複数の評価指標のそれぞれに掛け合わされる複数の重みと、が含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－９８３５０号公報
【特許文献2】特開２０１９－２００６９５号公報
【特許文献3】特開２０１８－１８０９４３号公報
【特許文献4】特開２０１５－９０５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１～４のような先行技術によっても、計画立案方法において、改善された計画を短時間で立案する技術については、なお、改善の余地があった。例えば、特許文献１～４に記載の計画立案方法では、目的関数に含まれる複数の評価指標のうち第１の評価指標と第２の評価指標とに相反的な関係がある場合、第１の評価指標の小さな改善が第２の評価指標の大きな劣化につながるおそれがある。このため、複数の評価指標のそれぞれに掛け合わされる重みの相反的な関係は重要であるが、重みは、調整すべき項目が多いため、改善された計画を短時間で立案することが困難である。
【0005】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、計画立案方法において、改善された計画を短時間で立案する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【0007】
（１）本発明の一形態によれば、計画立案方法が提供される。この計画立案方法では、立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得工程と、計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定工程と、前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定工程と、前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成工程と、前記目的関数が最小となる計画を探索する探索工程と、を備える。
【0008】
この構成によれば、探索工程では、ペナルティ係数を含む目的関数が最小となる計画を探索する。ペナルティ係数は、評価指標の目標値からの乖離度を表しており、評価指標における所定の数値範囲を示す区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されている。これにより、計画を探索するとき、区間をまたぐことでペナルティ係数が変化するような計画に着目することとなるため、すでに作成されている過去の計画に対して明確
に改善された計画を出力することができる。また、ペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに、一定の値を示すように定義されるため、評価指標の値に応じて逐一変化する目的関数を用いる場合に比べ、目的関数を作成するときに調整すべき項目が少なくなる。これにより、目的関数を容易に調整することができるため、短時間で改善された計画を立案することができる。このように、過去の計画に対して改善された計画を短時間で立案することができる。
に改善された計画を出力することができる。また、ペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに、一定の値を示すように定義されるため、評価指標の値に応じて逐一変化する目的関数を用いる場合に比べ、目的関数を作成するときに調整すべき項目が少なくなる。これにより、目的関数を容易に調整することができるため、短時間で改善された計画を立案することができる。このように、過去の計画に対して改善された計画を短時間で立案することができる。
【0009】
（２）上記形態の計画立案方法において、前記指標設定工程では、複数の前記評価指標を設定し、前記関数作成工程では、複数の前記評価指標のそれぞれにおける、複数の前記区間のそれぞれの度数と前記ペナルティ係数との積の線形和を含む前記目的関数を作成してもよい。この構成によれば、目的関数は、複数の区間のそれぞれの度数とペナルティ係数との積の線形和を含んでおり、比較的簡素な構成によって表される。これにより、計画の探索における演算が簡単になるため、改善された計画をさらに短時間で立案することができる。
【0010】
（３）上記形態の計画立案方法において、前記計画情報は、前記評価指標の許容範囲に関する情報を含んでおり、前記区間における度数の大きさは、前記許容範囲における上限値および下限値の少なくとも一方に基づいて制限されてもよい。この構成によれば、評価指標の区間における度数は、評価指標の許容範囲の上限値および下限値の少なくとも一方に基づいて設定される。これにより、計画の探索範囲に、実現不可能な計画が含まれなくなるため、過去の計画に対して改善されており、かつ、実現可能な計画を短時間で立案することができる。また、例えば、評価指標の許容範囲に計画立案担当者の考えを反映した場合には、探索結果の計画は、計画立案担当者の考えを反映した計画となる。これにより、計画立案担当者の考えに沿って改善された計画を立案することができる。
【0011】
（４）上記形態の計画立案方法において、前記計画情報は、複数の前記評価指標間の優先度に関する優先度情報を含んでおり、複数の前記評価指標間における前記ペナルティ係数の大小関係は、前記優先度情報に基づいて設定されてもよい。この構成によれば、計画情報には、複数の評価指標間の優先度に関する優先度情報が含まれている。複数の評価指標のそれぞれにおいて設定されるペナルティ係数は、この優先度情報に基づいて設定されるため、探索結果の計画は、評価指標の優先度を反映させた計画となる。したがって、計画を実行する現場に即した計画を立案することができる。
【0012】
（５）上記形態の計画立案方法において、前記情報取得工程では、前記立案予定の計画に関連する過去の計画に関する情報を取得し、前記係数設定工程では、前記ペナルティ係数は、前記過去の計画に関する情報に基づいて設定されてもよい。この構成によれば、ペナルティ係数は、計画情報に含まれる、過去の計画に関する情報に基づいて設定される。これにより、過去の計画における問題点を反映させたペナルティ係数を設定することができるため、過去の計画に対して確実に改善された計画を立案することができる。
【0013】
（６）上記形態の計画立案方法において、前記計画情報は、前記評価指標として設定されない条件に関する条件情報を含んでおり、前記計画立案方法は、さらに、前記条件情報に基づいて、制約式を設定する制約設定工程を備え、前記探索工程では、前記制約設定工程において設定された前記制約式を満たしつつ、前記目的関数が最小となる計画を探索してもよい。この構成によれば、制約設定工程では、評価指標として設定されない条件に関する条件情報に基づいて、制約式を設定する。ここで、制約式は、左辺または右辺のいずれか一方に変数が含まれていればよく、他方は、定数のみ、変数のみ、または、定数と変数の両方が含まれていてもよい。探索工程では、制約式を満たしつつ、目的関数が最小となる計画を探索するため、探索結果の計画は、評価指標に含まれなかった条件も含む計画とすることができる。また、条件情報として実現可能な情報を含む場合には、現実的でな
い計画が探索結果として出力されることを抑制することができる。これにより、過去の計画に対する改善度を向上させた現実的な計画を立案することができる。
い計画が探索結果として出力されることを抑制することができる。これにより、過去の計画に対する改善度を向上させた現実的な計画を立案することができる。
【0014】
（７）上記形態の計画立案方法において、前記立案予定の計画は、複数の製品を生産する生産計画であり、複数の前記評価指標は、複数の前記製品のそれぞれの在庫数と、複数の前記製品のそれぞれを生産可能な設備の段取り替えの回数と、を含んでもよい。この構成によれば、計画立案方法は、複数の製品を生産するための生産計画を立案する。この場合、複数の評価指標には、複数の製品のそれぞれの在庫数と、複数の製品のそれぞれを生産可能な設備の段取り替えの回数を含んでいる。これにより、限られた生産設備を用いて複数の製品を生産する生産計画において、過去の計画に対して改善された生産計画を短時間で立案することができる。
【0015】
（８）本発明の別の形態によれば、計画を立案するためのコンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得機能と、計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定機能と、前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定機能と、前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成機能と、前記目的関数が最小となる計画を探索する探索機能と、をコンピュータに実現させる。この構成によれば、探索機能によって計画を探索するときに用いる目的関数に含まれるペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されているため、区間をまたぐような大きな変更を含む計画に着目することとなる。これにより、過去の計画に対して明確に改善された計画を出力することができる。また、ペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに一定の値となるため、目的関数を作成するときに調整すべき項目が比較的少なくなる。これにより、係数設定機能によって目的関数を容易に調整することができるため、改善された計画を短時間で立案することができる。
【0016】
（９）本発明のさらに別の形態によれば、計画立案装置が提供される。この計画立案装置は、立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得部と、計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定部と、前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定部と、前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成部と、前記目的関数が最小となる計画を探索する探索部と、を備える。この構成によれば、探索部が計画を探索するときに用いる目的関数に含まれるペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されているため、区間をまたぐような大きな変更を含む計画に着目することとなる。これにより、過去の計画に対して明確に改善された計画を出力することができる。また、ペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに一定の値となるため、目的関数を作成するときに調整すべき項目が比較的少なくなる。これにより、係数設定部は、目的関数を容易に調整することができるため、改善された計画を短時間で立案することができる。
【0017】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、計画立案方法によって立案された計画、立案された計画によって得られるもの、計画立案装置を含むシステム、これら装置およびシステムの制御方法、これら装置およびシステムを制御するコンピュータプログラムを配布するためのサーバ装置、そのコンピュータプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態の計画立案装置の概略構成を示す模式図である。
【図2】第１実施形態の計画立案方法のメインフローチャートである。
【図3】第１実施形態の計画立案方法のサブフローチャートである。
【図4】第１実施形態の計画立案方法を説明する図である。
【図5】比較例の計画立案方法を説明する図である。
【図6】第２実施形態の計画立案装置の概略構成を示す模式図である。
【図7】第２実施形態の計画立案方法のメインフローチャートである。
【図8】第２実施形態の計画立案方法のサブフローチャートである。
【図9】第２実施形態の計画立案方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の計画立案装置１の概略構成を示す模式図である。計画立案装置１は、各種計画を計画の目的に果たすように立案するための装置である。計画立案装置１は、「立案予定の計画」として、例えば、鋳造工場において生産される、複数の鉄鋼製品（以下、単に「製品」という）を生産する生産計画であって、過去の生産計画に対して改善された生産計画を立案する。計画立案装置１は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、中央処理装置（ＣＰＵ）などを含んで構成されるコンピュータであり、入力部１０と、記憶部２０と、演算部３０と、出力部４０と、を備える。なお、計画立案装置１の構成は、これに限定されず、例えば、入力部１０と演算部３０とが別々の場所に存在していてもよい。
図１は、第１実施形態の計画立案装置１の概略構成を示す模式図である。計画立案装置１は、各種計画を計画の目的に果たすように立案するための装置である。計画立案装置１は、「立案予定の計画」として、例えば、鋳造工場において生産される、複数の鉄鋼製品（以下、単に「製品」という）を生産する生産計画であって、過去の生産計画に対して改善された生産計画を立案する。計画立案装置１は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、中央処理装置（ＣＰＵ）などを含んで構成されるコンピュータであり、入力部１０と、記憶部２０と、演算部３０と、出力部４０と、を備える。なお、計画立案装置１の構成は、これに限定されず、例えば、入力部１０と演算部３０とが別々の場所に存在していてもよい。
【0020】
入力部１０は、立案予定の計画に関する計画情報を取得する。本実施形態では、入力部１０は、例えば、計画立案装置１を操作して目的の計画を立案する計画立案担当者（以下、単に「担当者」という）の操作によって、計画情報を含む各種情報が入力される図示しないキーボードなどの入力デバイスを指す。入力部１０によって計画立案装置１が取得する計画情報には、複数の製品を生産可能な対象期間（生産計画が実行される期間）、立案される生産計画の対象期間前における複数の製品のそれぞれの在庫数、個々の製品を生産するために必要な期間などが含まれる。なお、入力部１０は、キーボードなどの入力デバイスに限定されず、計画情報が記憶されているＵＳＢメモリやフラッシュメモリなど外部の記録デバイスとのインターフェースであってもよい。入力部１０は、特許請求の範囲に記載の「情報取得部」に相当する。
【0021】
記憶部２０は、入力部１０によって入力される計画情報を記憶するとともに、演算部３０が出力する計画を記憶する。本実施形態では、記憶部２０は、メモリ装置の総称であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスク、フラッシュメモリカードなど様々な形式の記憶装置を使用することができる。記憶部２０には、本実施形態に係るコンピュータプログラムも格納されている。
【0022】
演算部３０は、記憶部２０と電気的に接続されているＣＰＵである。演算部３０は、記憶部２０に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより、指標設定部３１と、係数設定部３２と、関数作成部３３と、探索部３４と、して機能する。
【0023】
指標設定部３１は、計画を評価するための指標（評価指標）を計画情報に基づいて設定する。本実施形態では、指標設定部３１は、複数の評価指標を設定する。指標設定部３１は、複数の製品のそれぞれの在庫量を、評価指標として設定する。指標設定部３１は、計画情報に基づいて、設定した複数の評価指標のそれぞれについて目標値を設定する。
【0024】
係数設定部３２は、指標設定部３１によって設定される評価指標のそれぞれについて、ペナルティ係数を設定する。ここで、ペナルティ係数とは、指標設定部３１によって設定
される評価指標の目標値からの乖離度を表している。本実施形態の係数設定部３２は、評価指標における所定の数値範囲を示す区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する。係数設定部３２が設定するペナルティ係数は、計画情報に含まれる、複数の評価指標間の優先度に関する優先度情報に基づいて設定される。
される評価指標の目標値からの乖離度を表している。本実施形態の係数設定部３２は、評価指標における所定の数値範囲を示す区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する。係数設定部３２が設定するペナルティ係数は、計画情報に含まれる、複数の評価指標間の優先度に関する優先度情報に基づいて設定される。
【0025】
関数作成部３３は、計画を探索するための目的関数を作成する。本実施形態では、関数作成部３３は、係数設定部３２によって設定されるペナルティ係数を含む目的関数を作成する。関数作成部３３によって作成される目的関数の詳細は、後述する。
【0026】
探索部３４は、関数作成部３３が作成する目的関数を用いて、過去の計画に比べ改善された計画を探索する。具体的には、探索部３４は、目的関数が最小となる計画を探索する。探索部３４は、探索結果として得られる、目的関数が最小となる計画を記憶部２０に送る。なお、探索部３４は、目的関数が最小となる計画を、記憶部２０に送ることなく、出力部４０に直接送ってもよい。
【0027】
出力部４０は、例えば、図示しない表示装置であって、探索部３４によって探索された、目的関数が最小となる計画を、担当者に向かって表示する。なお、出力部４０は、表示装置に限定されず、プリンタなどの出力装置、ＵＳＢメモリ装置およびフラッシュメモリなどの記録装置など目的関数が最小となる計画を探索結果として出力するインターフェースであってもよい。また、出力部４０は、目的関数が最小となる計画を、記憶部２０を介することなく、そのまま出力してもよい。
【0028】
次に、本実施形態の計画立案方法の詳細を説明する。本実施形態の計画立案方法は、計画立案装置１を操作する計画立案者の操作指示によって、開始される。
【0029】
図２は、第１実施形態の計画立案方法のメインフローチャートである。最初に、計画立案装置１は、「情報取得工程」として、立案予定の計画に関する計画情報を取得する（ステップＳ１１）。本実施形態では、担当者が、入力部１０を利用して、立案予定の計画に関する計画情報を計画立案装置１に入力する。計画立案装置１に入力される計画情報としては、立案予定の計画が実行される対象期間、対象期間が始まる前における複数の製品のそれぞれの在庫数、製品の生産に使用される生産設備の稼働開始日からの所定の期間が納期となる製品の出荷数、製品の在庫量の許容範囲などである。入力部１０を介して計画立案装置１に入力される計画情報は、入力部１０と電気的に接続されている記憶部２０に送られ、記憶部２０に記憶される。
【0030】
本実施形態では、ステップＳ１１において、計画立案装置１は、入力部１０を利用して、過去の計画に関する情報も取得する。ここで、過去の計画とは、立案予定の計画に関連する計画であって、過去に、担当者や計画立案装置を用いて作成され、実際に実行された計画である。過去の計画に関する情報には、過去の計画を実行することで得られた問題点を含む実績に関する情報が含まれている。
【0031】
次に、ペナルティ係数を設定する（ステップＳ１２）。演算部３０では、記憶部２０に記憶されている計画情報と過去の計画に関する情報とに基づいて、ペナルティ係数を設定する。
【0032】
図３は、第１実施形態の計画立案方法のサブフローチャートであって、図２に示すステップＳ１２の詳細を説明するためのフローチャートである。ペナルティ係数を設定するステップＳ１２では、最初に、計画情報と過去の計画に関する情報とを読み込む（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１では、演算部３０は、記憶部２０に記憶されている計画情
報を読み込む。本実施形態では、演算部３０は、ステップＳ１１において取得している過去の計画に関する情報も読み込む。
報を読み込む。本実施形態では、演算部３０は、ステップＳ１１において取得している過去の計画に関する情報も読み込む。
【0033】
次に、「指標設定工程」として、評価指標を設定する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２では、指標設定部３１は、記憶部２０から読み込んだ計画情報と過去の計画に関する情報とに基づいて、評価指標を設定する。本実施形態では、評価指標として、複数の製品のそれぞれの在庫量が設定される。すなわち、本実施形態では、設定される評価指標の種類の数は、立案予定の生産計画において生産される製品の種類の数と同じとなる。本実施形態では、評価指標の値は、大きくなればなるほど、製品の在庫量として望ましくない状態とする。したがって、評価指標としての製品の在庫量は、製品の納期違反率、安全在庫基準の違反率、過剰在庫基準の違反率などで置き換えてもよい。
【0034】
次に、評価指標について区間を設定する（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２３では、係数設定部３２は、ステップＳ１２２において設定された複数の評価指標のそれぞれについて、所定の数値範囲に対応する区間（階級）を設定する。
【0035】
図４は、第１実施形態の計画立案方法を説明する図である。図４は、ステップＳ１２におけるペナルティ係数の設定方法を具体的に説明するための図であって、複数の製品のうち、評価指標としての品番ｉ（ｉ：自然数）の製品の在庫量とペナルティ係数との関係を説明する図である。図４には、横軸に、品番ｉの製品の在庫数、言い換えると、先ｚ直までのオーダ数が示されており、縦軸に、品番ｉの製品の在庫数におけるペナルティ係数が示されている。なお、図４では、品番ｉの製品について説明するが、複数の製品についての生産計画を立案する本実施形態では、製品の種類の数だけ、図４に示す在庫量とペナルティ係数との関係が設定される。
【0036】
図４を用いて説明すると、ステップＳ１２３において、評価指標における区間は、生産計画を立てる日の最初の直を基準としたときの先ｚ直（ｚ：０以上の整数）までのオーダ数に基づいて設定される。具体的には、品番ｉの製品の在庫数について、図４の横軸には、先０直までのオーダ数から先２０直以上のオーダ数が示されている（変数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ）。このうち、評価指標としての品番ｉの製品の在庫数には、「所定の数値範囲」として、先０直までのオーダ数もない区間Ｓｃ１１と、先０直までのオーダ数はあるものの先１直までのオーダ数に満たない区間Ｓｃ１２と、先１直までのオーダ数はあるのものの先２直までのオーダ数に満たない区間Ｓｃ１３と、先２直までのオーダ数はあるのものの先３直までのオーダ数に満たない区間Ｓｃ１４と、先３直から先６直までのオーダ数がある区間Ｓｃ１５と、先６直までのオーダ数はあるものの先８直までのオーダ数はない区間Ｓｃ１６と、先８直までのオーダ数はあるものの先２０直までのオーダ数はない区間Ｓｃ１７と、先２０直までのオーダ数を満たす区間Ｓｃ１８と、が設定されている。なお、図４において、白丸は、横軸の対応する数値を含まず、黒丸は、横軸の対応する数値を含むことを意味している。ステップＳ１２３では、係数設定部３２は、このようにして、複数の評価指標のそれぞれについて、複数の区間を決定する。区間は、評価指標の数値に対して切れ目なく設定される。本実施形態では、係数設定部３２は、このように、所定の数値範囲に対応する一定の範囲の区間において、妥協可能なしきい値をあらかじめ設定している。これにより、たとえ、複数の評価指標の全てが、担当者が望む値とならなくても、担当者が望む区間を満たす評価指標と担当者が望む区間を満たさない評価指標とのばらつきを小さくすることができる。したがって、後述する探索部３４による探索結果の計画が、担当者の考え方が反映された計画とすることができる。
【0037】
ステップＳ１２３では、係数設定部３２は、担当者による手作業によって区間の数値範囲を設定してもよいし、担当者の希望や最低限の基準などの制約をかけて区間の数値範囲を設定してもよい。また、係数設定部３２は、過去の計画に関する情報を教師データとし
た機械学習に類する技術を用いて、区間を設定してもよい。
た機械学習に類する技術を用いて、区間を設定してもよい。
【0038】
次に、「係数設定工程」として、区間ごとにペナルティ係数を設定する（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２４では、係数設定部３２は、ステップＳ１２３において設定された複数の区間のそれぞれについて、ペナルティ係数を設定する。ステップＳ１２４におけるペナルティ係数の設定について、図４を用いて説明する。
【0039】
図４に示す品番ｉの製品の在庫量とペナルティ係数との関係では、ステップＳ１２４において、ステップＳ１２３で設定された複数の区間Ｓｃ１１～Ｓｃ１８のそれぞれにペナルティ係数を設定する。ペナルティ係数は、評価指標の各区間における重みを指すものであって、本実施形態では、区間ごとの望ましくない度合を数値化したものである。本実施形態では、１つの評価指標において、同一の区間に対するペナルティ係数は一定となっている。これにより、後述する探索部３４による計画の探索では、同一の区間で留まる似通った複数の計画が排除され、ペナルティ係数がより小さくなる区間の組合せが、改善された計画として着目されるため、より担当者の考え方に即した計画を立案することができる。
【0040】
ペナルティ係数の設定方法の第１の例として、図４を用いて説明する。例えば、区間Ｓｃ１１では、先０直までのオーダ数、すなわち、今まさに必要なオーダ数に対応する在庫もないことから、製品が欠品している状態である。したがって、ペナルティ係数は、図４においても最も大きいペナルティ係数である５０とし、目的関数を大きくする区間となる。また、例えば、生産現場において、在庫数を先３直分から先６直分まで維持することが目標（目標値）となっている場合には、区間Ｓｃ１５においてペナルティ係数を０とし、目的関数を最小とする。これにより、生産現場で実際に使われている基準を当てはめることで、目的関数を用いた計画の探索に有効となる。また、在庫量が目標値よりも少ない場合には、複数の区間Ｓｃ１２，Ｓｃ１３，Ｓｃ１４を設定することで、生産現場において妥協できるラインを目的関数に反映することができるため、より生産現場の実態にあった計画を立案できる。
【0041】
ペナルティ係数の設定方法の第２の例として、計画情報とともに記憶部２０に記憶されている過去の計画に関する情報を用いて、ペナルティ係数を設定してもよい。過去の計画に関する情報には、過去の計画について、既に実行されたことで得られた実績が含まれており、問題点や改善に貢献した項目などが含まれている。そこで、ペナルティ係数を設定するにあたり、過去の計画の実績を踏まえることで、探索部３４は、過去の計画に対して改善された計画を探索することができる。
【0042】
本実施形態では、このようにして、ペナルティ係数が複数の区間ごとに決定される。なお、図４に示す品番ｉの製品の在庫数およびペナルティ係数の数値は、一例であって、これらの数値に限定されない。すなわち、横軸に示す製品の在庫数をそれぞれが示している変数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ、および、縦軸に示すペナルティ係数をそれぞれが示している変数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは、評価指標の種類によって異ならせることができる。また、変数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ、および、変数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの個数は、評価指標の種類によって増減させることができる。
【0043】
図２に戻り、ステップＳ１２の次に、決定変数を定義する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、係数設定部３２は、ステップＳ１２３において設定される区間内に、評価指標の値が入るかどうかを表す変数δを決定変数として定義する。本実施形態では、決定変数δは、複数の製品のそれぞれの在庫量に対応する。
【0044】
次に、「関数作成工程」として、目的関数を作成する（ステップＳ１４）。ステップＳ
１４では、関数作成部３３は、ステップＳ１２において設定されるペナルティ関数を含む目的関数を作成する。本実施形態では、目的関数は、図４に示す製品の在庫量とペナルティ係数との関係を用いると、以下の式（１）によって表される。
・・・（１）
なお、式（１）に含まれる文字のそれぞれは、以下の数値を示す（図４参照）
Ｐzaiko：製品の在庫量に関する目的関数
ｉ：製品の種類を示す番号（製品の種類の数）
δa,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１１の度数（決定変数）
δb,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１２の度数（決定変数）
δc,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１３の度数（決定変数）
δd,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１４の度数（決定変数）
δe,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１６の度数（決定変数）
δf,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１７の度数（決定変数）
δg,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１８の度数（決定変数）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：順に区間Ｓｃ１６，Ｓｃ１４，Ｓｃ１７，Ｓｃ１３，Ｓｃ１２，Ｓｃ１８，Ｓｃ１１のそれぞれに対応するペナルティ係数
１４では、関数作成部３３は、ステップＳ１２において設定されるペナルティ関数を含む目的関数を作成する。本実施形態では、目的関数は、図４に示す製品の在庫量とペナルティ係数との関係を用いると、以下の式（１）によって表される。
【数1】
なお、式（１）に含まれる文字のそれぞれは、以下の数値を示す（図４参照）
Ｐzaiko：製品の在庫量に関する目的関数
ｉ：製品の種類を示す番号（製品の種類の数）
δa,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１１の度数（決定変数）
δb,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１２の度数（決定変数）
δc,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１３の度数（決定変数）
δd,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１４の度数（決定変数）
δe,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１６の度数（決定変数）
δf,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１７の度数（決定変数）
δg,i：品番ｉの製品の在庫量における区間Ｓｃ１８の度数（決定変数）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：順に区間Ｓｃ１６，Ｓｃ１４，Ｓｃ１７，Ｓｃ１３，Ｓｃ１２，Ｓｃ１８，Ｓｃ１１のそれぞれに対応するペナルティ係数
【0045】
式（１）に含まれる「度数」について、図４を用いて説明する。図４において、最初に、生産計画を立てる日の最初の直における在庫数が、先何直分のオーダに該当するかを算出する。例えば、品番ｉの製品の在庫が区間Ｓｃ１１（先０直分未満）に該当する場合、δa,i＝１となる。この場合、他の区間Ｓｃ１２～Ｓｃ１８のそれぞれは、δ＝０となる
。品番ｉの製品の在庫が先１直までのオーダ数はあるのものの先２直までのオーダ数に満たない場合（区間Ｓｃ１３）、δc,i＝１となる。この場合、他の区間Ｓｃ１１，Ｓｃ１
２，Ｓｃ１４～Ｓｃ１８のそれぞれは、δ＝０となる。このように、１つの評価指標において、度数が必ず１となる区間が存在する。したがって、式（１）に示す目的関数は、複数の製品における、(ペナルティ係数)×(区間の度数)の線形和であると言える。本実施形態では、目的関数の値Ｐzaikoを最小化することにより、生産現場にとって望ましい計画
を出力できる。
。品番ｉの製品の在庫が先１直までのオーダ数はあるのものの先２直までのオーダ数に満たない場合（区間Ｓｃ１３）、δc,i＝１となる。この場合、他の区間Ｓｃ１１，Ｓｃ１
２，Ｓｃ１４～Ｓｃ１８のそれぞれは、δ＝０となる。このように、１つの評価指標において、度数が必ず１となる区間が存在する。したがって、式（１）に示す目的関数は、複数の製品における、(ペナルティ係数)×(区間の度数)の線形和であると言える。本実施形態では、目的関数の値Ｐzaikoを最小化することにより、生産現場にとって望ましい計画
を出力できる。
【0046】
また、度数は、計画情報に含まれる、製品の在庫量の許容範囲によっても制限される。具体的には、生産現場に貯留しておくことが可能な在庫量には上限値がある。したがって、例えば、図４に示す品番ｉの製品の在庫量では、先８直分より多い在庫量は生産現場に置くことができないとすると、区間Ｓｃ１７，Ｓｃ１８の度数は、常に０となる。また、評価指標の許容範囲に担当者の考えを反映させることも可能である。本実施形態の計画立案方法では、このように、評価指標の許容範囲に基づいて、度数が制限される。
【0047】
次に、「探索工程」として、目的関数が最小となる計画を探索する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、探索部３４は、目的関数が最小となる計画を探索する。ステップＳ１５では、いわゆる数理計画ソルバのほか、遺伝的アルゴリズム（ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、その他のメタ・ヒューリスティクスとよばれる手法などを用いて、目的関数が最小となる計画を探索してもよい。目的関数が最小となる計画は、記憶部２０に記憶される。
【0048】
最後に、立案した計画を出力する（ステップＳ１６）。出力部４０は、記憶部２０に記憶された計画候補を、立案予定の計画として、担当者に向けて出力する。担当者は、出力部４０から出力される計画を確認し、実際の生産計画として利用する。
【0049】
図５は、比較例の計画立案方法を説明する図である。図５には、横軸が、製品の出荷希望日からのずれを示す日数を示し、縦軸が、製品の希望納期からのずれを制御するための重みを示している。図５に示す日数と重みとの関係は、図４で示した評価指標とペナルティ係数との関係と同じである。
【0050】
図５に示す製品に関する日数と重みとの関係では、出荷希望日がｔ日となっている。さらに、図５には、出荷希望日に対するずれとして、ｔ日からα日前の（ｔ－α）日と、ｔ日からβ日前の（ｔ－β）日と、ｔ日からα日後の（ｔ＋α）日と、ｔ日からβ日後の（ｔ＋β）日と、が示されている。図５に示す比較例では、日数と重みとの関係は、重みづけに二次関数ベースの合成関数が用いられている。具体的には、重みＷは、製品出荷日が（ｔ－α）日から（ｔ＋α）日までの間である場合、式（２）で表される。
・・・（２）
製品出荷日が（ｔ－β）日から（ｔ－α）日までの間、または、（ｔ＋α）日から（ｔ＋β）日までの間である場合、式（３）で表される。
・・・（３）
製品出荷日が（ｔ－β）日より前、または、（ｔ＋β）日より後である場合、式（４）で表される。
・・・（４）
なお、式（２）～（４）に含まれる文字ｋは、製品の出荷における実績日を示し、文字α、β、γは、工場所定の定数を示している。比較例での目的関数の値は、本実施形態と同様に、図５に示す日数と重みとの積を含む、複数の評価指標とペナルティ係数との積との合計によって決定される。
【数2】
製品出荷日が（ｔ－β）日から（ｔ－α）日までの間、または、（ｔ＋α）日から（ｔ＋β）日までの間である場合、式（３）で表される。
【数3】
製品出荷日が（ｔ－β）日より前、または、（ｔ＋β）日より後である場合、式（４）で表される。
【数4】
なお、式（２）～（４）に含まれる文字ｋは、製品の出荷における実績日を示し、文字α、β、γは、工場所定の定数を示している。比較例での目的関数の値は、本実施形態と同様に、図５に示す日数と重みとの積を含む、複数の評価指標とペナルティ係数との積との合計によって決定される。
【0051】
図５に示す比較例では、式（２）～（４）の文字α、β、γのように、複数の変数が含まれている。これらの変数は、他の評価指標との関係に応じて大きさを調整する必要があり、調整に手間がかかる。したがって、改善された計画を立案するために、比較的長い時間が必要となる。
【0052】
また、比較例の目的関数のように、重みづけに二次関数ベースの合成関数を用いる場合、評価指標の値がわずかに変化するだけでも重みも変化するため、目的関数の値が大きく変化する場合がある。このため、評価指標の小さな改善でも大きな効果が得られると錯覚しやすく、実際には大きな改善につながらないおそれがある。さらに、特定の評価指標におけるわずかな改善と、別の評価指標における大きな劣化とはトレードオフとなるおそれがある。このため、重みづけに、図５に示すような関数を用いる場合、明確に改善された計画を立案することが困難である。
【0053】
以上説明した、本実施形態の計画立案方法によれば、ステップＳ１５では、ペナルティ係数を含む目的関数が最小となる計画を探索する。ペナルティ係数は、評価指標の目標値からの乖離度を表しており、評価指標における所定の数値範囲を示す区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されている。これにより、計画を探索するとき、自動
で立案される計画の評価指標における同じ区間のわずかな改善に停留することなく、区間をまたぐことでペナルティ係数が変化するような計画に着目することとなるため、すでに作成されている過去の計画に対して明確に改善された計画を出力することができる。また、ペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに、一定の値を示すように定義されるため、評価指標の値に応じて逐一変化する目的関数を用いる場合に比べ、目的関数を作成するときに調整すべき項目が少なくなる。これにより、目的関数を容易に調整することができるため、短時間で改善された計画を立案することができる。このように、過去の計画に対して改善された計画を短時間で立案することができる。
で立案される計画の評価指標における同じ区間のわずかな改善に停留することなく、区間をまたぐことでペナルティ係数が変化するような計画に着目することとなるため、すでに作成されている過去の計画に対して明確に改善された計画を出力することができる。また、ペナルティ係数は、評価指標における区間ごとに、一定の値を示すように定義されるため、評価指標の値に応じて逐一変化する目的関数を用いる場合に比べ、目的関数を作成するときに調整すべき項目が少なくなる。これにより、目的関数を容易に調整することができるため、短時間で改善された計画を立案することができる。このように、過去の計画に対して改善された計画を短時間で立案することができる。
【0054】
また、本実施形態の計画立案方法によれば、目的関数は、式（１）に示すように、複数の区間のそれぞれの度数とペナルティ係数との積の線形和を含んでおり、比較的簡素な構成によって表される。これにより、計画の探索における演算が簡単になるため、過去の計画に対して改善された計画をさらに短時間で立案することができる。
【0055】
また、本実施形態の計画立案方法によれば、評価指標の区間における度数は、例えば、生産現場に貯留しておくことが可能な在庫量のような、評価指標の許容範囲の上限値に基づいて制限される。これにより、計画の探索範囲に、実現不可能な計画が含まれなくなるため、過去の計画に対して改善された、実現可能な計画を短時間で立案することができる。また、評価指標の許容範囲に担当者の考えを反映した場合には、探索結果の計画は、担当者の考えを反映した計画となる。これにより、担当者の考えに沿って改善された計画を立案することができる。
【0056】
また、本実施形態の計画立案方法によれば、ペナルティ係数は、計画情報に含まれる、過去の計画に関する情報に基づいて設定される。これにより、過去の計画における問題点を反映させたペナルティ係数を設定することができるため、過去の計画に対して確実に改善された計画を立案することができる。
【0057】
また、本実施形態のコンピュータプログラムによれば、ペナルティ係数が区間ごとに一定の値を示すため、区間をまたぐような大きな変更を含む計画を探索結果として出力する。これにより、過去の計画に対して明確に改善された計画を出力することができる。また、目的関数を最小化するときに調整すべき項目が比較的少なくなるため、過去の計画に対して改善された計画を短時間で立案することができる。
【0058】
また、本実施形態の計画立案装置１によれば、探索部３４が計画を探索するとき、ペナルティ係数が変化する、区間をまたぐような大きな変更を含む計画に着目することとなる。これにより、計画立案装置１は、過去の計画に対して明確に改善された計画を出力することができる。また、ペナルティ係数の特徴により、目的関数を作成するときに調整すべき項目が比較的少なくなるため、係数設定部３２は、目的関数を容易に調整することができる。これにより、計画立案装置１は、過去の計画に対して改善された計画を短時間で立案することができる。
【0059】
＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態の計画立案装置の概略構成を示す模式図である。第２実施形態の計画立案装置は、第１実施形態の計画立案装置（図１）と比較すると、演算部が、さらに、制約設定部を備える点が異なる。
図６は、第２実施形態の計画立案装置の概略構成を示す模式図である。第２実施形態の計画立案装置は、第１実施形態の計画立案装置（図１）と比較すると、演算部が、さらに、制約設定部を備える点が異なる。
【0060】
本実施形態の計画立案装置２は、入力部１０と、記憶部２０と、演算部５０と、出力部４０と、を備える。演算部５０は、記憶部２０に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより、指標設定部３１と、係数設定部３２と、関数作成部３３と、探索部３４と、制約設定部５１と、して機能する。
【0061】
制約設定部５１は、探索部３４における計画の探索において、計画を探索する範囲を制約する制約式を設定する。本実施形態では、計画立案装置２が取得する計画情報には、対象期間が始まる前における複数の製品のそれぞれの在庫数などの他に、製品の生産計画に関する条件情報を含んでいる。ここで、条件情報とは、例えば、製品の生産条件など、評価指標として設定されない、生産計画に関する条件の情報を指す。制約設定部５１は、条件情報に基づいて、制約式を作成する。制約式は、左辺または右辺のいずれか一方に変数が含まれていればよく、他方は、定数のみ、変数のみ、または、定数と変数の両方が含まれていてもよい。本実施形態の探索部３４は、制約設定部５１が作成する制約式を満たしつつ、目的関数が最小となる計画を探索する。制約設定部５１の機能の詳細は後述する。
【0062】
次に、本実施形態の計画立案方法の詳細を説明する。本実施形態の計画立案方法は、計画立案装置２を操作する計画立案者の操作指示によって、開始される。
【0063】
図７は、第２実施形態の計画立案方法のメインフローチャートである。図８は、第２実施形態の計画立案方法のサブフローチャートであって、図７に示すステップＳ２２の詳細を説明するためのフローチャートである。本実施形態の計画立案方法では、最初に、「情報取得工程」として、立案予定の計画に関する計画情報を取得する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１において計画立案装置２に入力される計画情報には、立案予定の計画が実行される対象期間、対象期間が始まる前における複数の製品のそれぞれの在庫数、利用できる生産設備の数、生産可能時間の上限などの他に、上述の条件情報と、優先度情報と、が含まれている。ここで、優先度情報とは、複数の評価指標間の優先度に関する情報であって、後述のステップＳ２２４においてペナルティ係数を設定する際に用いられる。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、入力部１０を利用して、過去の計画に関する情報も取得する。
【0064】
次に、ペナルティ係数を設定する（ステップＳ２２）。演算部５０では、記憶部２０に記憶されている計画情報と過去の計画に関する情報とに基づいて、ペナルティ係数を設定する。ステップＳ２２では、最初に、第１実施形態の計画立案方法のステップＳ１２１と同様に、計画情報と過去の計画に関する情報とを読み込む（ステップＳ２２１）。
【0065】
次に、「指標設定工程」として、評価指標を設定する（ステップＳ２２２）。指標設定部３１は、記憶部２０から読み込んだ計画情報と過去の計画に関する情報とに基づいて、評価指標を設定する。本実施形態では、評価指標として、複数の製品のそれぞれの在庫量と、複数の製品のそれぞれを生産する生産設備の段取り替えの回数とを設定する。一方、計画情報に条件情報として含まれる生産条件は、評価指標として設定されないものとする。
【0066】
次に、評価指標について区間を決定する（ステップＳ２２３）。ステップＳ２２３では、係数設定部３２は、ステップＳ２２２において設定された複数の評価指標のそれぞれについて、所定の数値範囲に対応する区間（階級）を設定する。
【0067】
図９は、第２実施形態の計画立案方法を説明する図である。図９は、ステップＳ２２における、生産設備の段取り替えの回数についてのペナルティ係数の設定方法を具体的に説明するための図であって、評価指標としての品番ｉの製品を製造する生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数とペナルティ係数との関係を説明する図である。図９には、横軸に、生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数が示されており、縦軸に、生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数におけるペナルティ係数が示されている。なお、図９では、１台の生産設備Ｍ（ｉ）について説明するが、複数の製品についての生産計画を立案する場合、生産する製品の種類の全てに対応するように、複数の生産設備を用いる場合がある。具体的には、１
０種類の製品を生産するにあたって、２台の生産設備を用いる場合などである。このような場合、複数の生産設備（具体例では、２台の生産設備）のそれぞれについて、図９に示す生産設備の段取り替えの回数とペナルティ係数との関係が設定される。
０種類の製品を生産するにあたって、２台の生産設備を用いる場合などである。このような場合、複数の生産設備（具体例では、２台の生産設備）のそれぞれについて、図９に示す生産設備の段取り替えの回数とペナルティ係数との関係が設定される。
【0068】
図９を用いて説明すると、ステップＳ２２３において、評価指標における区間は、生産設備Ｍ（ｉ）の１日当たりの段取り替えの回数をもとに決定される。具体的には、「所定の数値範囲」として、１回の段取り替えを行う場合の区間Ｓｃ２１と、２回の段取り替えを行う場合の区間Ｓｃ２２と、３回の段取り替えを行う場合の区間Ｓｃ２３と、４回以上の段取り替えを行う場合の区間Ｓｃ２４と、が設定されている。なお、図９において、白丸は、横軸の対応する数値を含まず、黒丸は、横軸の対応する数値を含むことを意味している。
【0069】
次に、「係数設定工程」として、優先度情報に基づいて、区間ごとにペナルティ係数を設定する（ステップＳ２２４）。ステップＳ２２４では、係数設定部３２は、ステップＳ２２３において設定された複数の区間のそれぞれについて、ペナルティ係数を設定する。ステップＳ２２４におけるペナルティ係数の設定について、図９を用いて説明する。
【0070】
図９に示す生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数とペナルティ係数との関係では、第１実施形態における製品の在庫量とペナルティ係数との関係と同じように、複数の区間Ｓｃ１２１～Ｓｃ２４のそれぞれにペナルティ係数を設定する。本実施形態では、目的関数の作成において、製品の在庫量とペナルティ係数との関係（図４参照）と、生産設備の段取り替えの回数とペナルティ係数（図９参照）とを併用することから、計画情報に含まれる優先度情報を用いて、製品の在庫量におけるペナルティ係数と、生産設備の段取り替えの回数におけるペナルティ係数との大小関係を決定する。なお、図９に示す生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数およびペナルティ係数の数値は、一例であって、これらの数値に限定されない。すなわち、横軸に示す段取り替えの回数をそれそれが示している変数ｑ，ｒ，ｓ、および、縦軸に示すペナルティ係数をそれぞれが示している変数Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔは、評価指標の種類によって異ならせることができる。また、変数ｑ，ｒ，ｓ、および、変数Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔの個数は、評価指標の種類によって増減させることができる。
【0071】
ここで、本実施形態における、製品の在庫量とペナルティ係数との関係（図４）と、生産設備の段取り替えの回数とペナルティ係数との関係（図９）との関係について、具体例を用いて説明する。第１の具体例として、製品の在庫が欠品している場合のペナルティ係数が５０であると仮定する（図４に示す区間Ｓｃ１１における変数Ｇに相当）。ここで、生産設備の段取り替えが４回発生することが、生産現場において、製品の在庫が欠品している場合と同じ影響があると考えると、図９において、生産設備の段取り替えの回数が４回発生する場合の区間Ｓｃ２４のペナルティ係数も５０と設定される。本実施形態では、このように、複数の評価指標間の比較において、生産現場への影響の大きさを考慮した優先度情報を用いてペナルティ係数の大小関係を設定することで、目的関数の値を、計画を実行する生産現場に即した計画とする。これにより、目的関数を最小化することで、確実に改善された計画を立案することができる。
【0072】
第２の具体例として、１カ月における製品ｉのオーダ数が生産設備Ｍ（ｉ）を２日間占有すれば生産できる３０００個であると仮定する。一方、製品ｉのオーダの頻度は、１か月間（実働日２０日間）の毎日とし、１回のオーダ数は、１５０個であると仮定する。この場合、図４に示した製品の在庫量とペナルティ係数との関係を適用すると、先６直分の在庫数（例えば、４５０個とする）を超えると、ペナルティ係数が増加する（区間Ｓｃ１５におけるペナルティ係数に対する区間Ｓｃ１６におけるペナルティ係数）。このような事態を避けるためには、在庫数が４５０個に達するたびに、生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えを行い、製品ｉの生産を一時中止する計画が、製品ｉにおいて最適な計画となる。しか
しながら、段取り替えを１回に抑えて、一度に３０００個を生産し終える計画の方が、生産現場において最適な計画である。そこで、製品ｉの在庫量におけるペナルティ係数を、製品ｉの在庫量の超過に関する変数（図４に示されている変数ｅ，ｆ，ｇ）に対応して適切に設定することで、生産現場において最適な計画を探索することができる。
しながら、段取り替えを１回に抑えて、一度に３０００個を生産し終える計画の方が、生産現場において最適な計画である。そこで、製品ｉの在庫量におけるペナルティ係数を、製品ｉの在庫量の超過に関する変数（図４に示されている変数ｅ，ｆ，ｇ）に対応して適切に設定することで、生産現場において最適な計画を探索することができる。
【0073】
例えば、図４に示す変数ｅを「先６直分のオーダ数」または「生産設備Ｍ（ｉ）を２日間占有すれば生産できる量」のいずれか大きい方の値とする。このようにすると、１回のオーダ数が１５０個である上述の第２の具体例では、変数ｅは、「生産設備Ｍ（ｉ）を２日間占有すれば生産できる量」となる。また、１日のオーダ数が１５００個を超えるような場合、変数ｅは、「先６直分のオーダ数」となる。このように、変数を設定することで、製品ｉの過剰生産を抑制することができるため、生産現場の状況に即した適切な在庫管理を実現することができる。
【0074】
図７に戻り、ステップＳ２２の次に、第１実施形態の計画立案方法のステップＳ１３と同様に、決定変数を定義する（ステップＳ２３）。本実施形態では、決定変数δは、複数の製品のそれぞれの在庫量と、複数の製品のそれぞれに対応する生産設備の段取り替えの回数と、のそれぞれに対応する。
【0075】
次に、「関数作成工程」として、目的関数を作成する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４では、関数作成部３３は、製品の在庫量とペナルティ係数との関係と、生産設備の段取り替えの回数とペナルティ係数との関係の両方を用いて、目的関数を作成する。生産設備の段取り替えの回数に関する目的関数は、図９に示す生産設備の段取り替えの回数とペナルティ係数との関係を用いると、以下の式（５）によって表される。
・・・（５）
なお、式（５）に含まれる文字のそれぞれは、以下の数値を示す（図９参照）
Ｐdandori：生産設備の段取り替えの回数に関する目的関数
ｉ：製品の種類を示す番号（製品の種類の数）
δq,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２１の度数（決定変数）
δr,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２２の度数（決定変数）
δs,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２３の度数（決定変数）
δover,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２４の度数（決
定変数）
Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ：順に区間Ｓｃ２１，Ｓｃ２２，Ｓｃ２３，Ｓｃ２４のそれぞれに対応するペナルティ係数
【数5】
なお、式（５）に含まれる文字のそれぞれは、以下の数値を示す（図９参照）
Ｐdandori：生産設備の段取り替えの回数に関する目的関数
ｉ：製品の種類を示す番号（製品の種類の数）
δq,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２１の度数（決定変数）
δr,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２２の度数（決定変数）
δs,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２３の度数（決定変数）
δover,M(i)：生産設備Ｍ（ｉ）の段取り替えの回数における区間Ｓｃ２４の度数（決
定変数）
Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ：順に区間Ｓｃ２１，Ｓｃ２２，Ｓｃ２３，Ｓｃ２４のそれぞれに対応するペナルティ係数
【0076】
本実施形態では、評価指標として、複数の製品のそれぞれの在庫量と、複数の製品のそれぞれを生産する生産設備の段取り替えの回数とが設定されている。したがって、複数の製品の生産計画全体としての目的関数は、式（１）で示す製品の在庫量に関する目的関数と、式（５）で示す生産設備の段取り替えの回数に関する目的関数とを組み合わせものとなる。
【0077】
次に、「制約設定工程」として、制約式を作成する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５では、制約設定部５１は、計画情報に含まれる生産条件などの条件情報に基づいて、計
画が満たすべき条件を制約式として作成する。生産条件としては、例えば、１日当たりの生産設備の段取り替えの上限回数などがある。この場合、生産設備の段取り替えの上限回数を定数で表される制約式として作成し、ステップＳ２４で作成した目的関数とセットにする。このように、生産条件に関わる上限値を加えることで、現実的でない計画が立案されないようにできる。
画が満たすべき条件を制約式として作成する。生産条件としては、例えば、１日当たりの生産設備の段取り替えの上限回数などがある。この場合、生産設備の段取り替えの上限回数を定数で表される制約式として作成し、ステップＳ２４で作成した目的関数とセットにする。このように、生産条件に関わる上限値を加えることで、現実的でない計画が立案されないようにできる。
【0078】
次に、「探索工程」として、制約式を満たしつつ、目的関数が最小となる計画を探索する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６では、探索部３４は、ステップＳ２５において作成された制約式を満たすことを前提として、目的関数が最小となる計画を探索する。ステップＳ２６においても、第１実施形態の計画立案方法のステップＳ１５と同様に、数理計画ソルバや遺伝的アルゴリズムなどを用いて、目的関数が最小となる計画を探索してもよい。最後に、第１実施形態の計画立案方法のステップＳ１６と同様に、立案した計画を出力する（ステップＳ２７）。
【0079】
以上説明した、本実施形態の計画立案方法によれば、目的関数が含むペナルティ係数は、評価指標における所定の数値範囲を示す区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されている。これにより、計画を探索するとき、わずかな改善に停留することなく、区間をまたぐことでペナルティ係数が変化するような大きな改善の計画に着目することとなる。したがって、すでに作成されている過去の計画に対して明確に改善された計画を出力することができる。また、目的関数を作成するときに調整すべき項目が比較的少なくなるため、目的関数を容易に調整することができる。これにより、短時間で改善された計画を立案することができる。このように、過去の計画に対して改善された計画を短時間で立案することができる。
【0080】
また、本実施形態の計画立案方法によれば、計画情報には、複数の評価指標間の優先度に関する優先度情報が含まれている。複数の評価指標のそれぞれにおいて設定されるペナルティ係数は、この優先度情報に基づいて設定されるため、探索結果の計画は、評価指標の優先度を反映させた計画となる。したがって、計画を実行する現場に即した計画を立案することができる。
【0081】
また、本実施形態の計画立案方法によれば、ステップＳ２５では、評価指標として設定されない条件に関する条件情報に基づいて、制約式を作成する。ステップＳ２６では、制約式を満たしつつ、目的関数が最小となる計画を探索するため、探索結果の計画は、評価指標に含まれなかった、生産条件などの条件も含む計画とすることができる。また、現実的でない計画が探索結果として出力されることを抑制することができる。これにより、過去の計画に対する改善度を向上させた現実的な計画を立案することができる。
【0082】
また、本実施形態の計画立案方法によれば、複数の製品を生産するための生産計画を立案するため、複数の評価指標には、複数の製品のそれぞれの在庫数と、複数の製品のそれぞれを生産可能な設備の段取り替えの回数を含んでいる。これにより、限られた生産設備を用いて複数の製品を生産する生産計画において、過去の計画に対して改善された生産計画を短時間で立案することができる。
【0083】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0084】
［変形例１］
上述の実施形態では、計画立案方法は、複数の鉄鋼製品を生産する生産計画であって、過去の生産計画に対して改善された生産計画を立案するとした。しかしながら、計画立案
方法によって立案される計画は、鉄鋼製品の生産計画に限定されない。自動車等の工業製品であってもよいし、農産物などの農業製品の生産計画であってもよい。また、生産計画に限定されず、各種目標を達成するための計画であってもよい。
上述の実施形態では、計画立案方法は、複数の鉄鋼製品を生産する生産計画であって、過去の生産計画に対して改善された生産計画を立案するとした。しかしながら、計画立案
方法によって立案される計画は、鉄鋼製品の生産計画に限定されない。自動車等の工業製品であってもよいし、農産物などの農業製品の生産計画であってもよい。また、生産計画に限定されず、各種目標を達成するための計画であってもよい。
【0085】
［変形例２］
上述の実施形態では、評価指標の区間における度数は、例えば、生産現場に貯留しておくことが可能な在庫量のような、評価指標の許容範囲の上限値に基づいて制限されるとした。許容範囲の下限値に基づいて制限してもよいし、上限値および下限値による制限はなくてもよい。許容範囲の上限値および下限値の少なくとも一方によって評価指標の区間における度数することで、実現不可能な計画を計画の探索範囲から排除することができるため、実現可能な計画を短時間で立案することができる。
上述の実施形態では、評価指標の区間における度数は、例えば、生産現場に貯留しておくことが可能な在庫量のような、評価指標の許容範囲の上限値に基づいて制限されるとした。許容範囲の下限値に基づいて制限してもよいし、上限値および下限値による制限はなくてもよい。許容範囲の上限値および下限値の少なくとも一方によって評価指標の区間における度数することで、実現不可能な計画を計画の探索範囲から排除することができるため、実現可能な計画を短時間で立案することができる。
【0086】
［変形例３］
上述の実施形態では、複数の評価指標間において、生産現場への影響の大きさを考慮した優先度情報を用いてペナルティ係数の大小関係を設定するとした。しかしながら、複数の評価指標間におけるペナルティ係数の大小関係を設定する方法は、これに限定されない。例えば、担当者の経験や知識などに基づいて、設定してもよい。
上述の実施形態では、複数の評価指標間において、生産現場への影響の大きさを考慮した優先度情報を用いてペナルティ係数の大小関係を設定するとした。しかしながら、複数の評価指標間におけるペナルティ係数の大小関係を設定する方法は、これに限定されない。例えば、担当者の経験や知識などに基づいて、設定してもよい。
【0087】
［変形例４］
上述の実施形態では、ペナルティ係数は、過去の計画に関する情報に基づいて設定するものとしたが、評価指標の種類や区間の幅も、過去の計画に関する情報に基づいて設定してもよい。また、評価指標の種類、区間の幅、および、ペナルティ係数の少なくとも１つは、担当者による手作業のほか、過去の計画に関する情報を教師データとした機械学習に類する技術を用いて設定してもよい。
上述の実施形態では、ペナルティ係数は、過去の計画に関する情報に基づいて設定するものとしたが、評価指標の種類や区間の幅も、過去の計画に関する情報に基づいて設定してもよい。また、評価指標の種類、区間の幅、および、ペナルティ係数の少なくとも１つは、担当者による手作業のほか、過去の計画に関する情報を教師データとした機械学習に類する技術を用いて設定してもよい。
【0088】
［変形例５］
第２実施形態では、計画情報に含まれる生産条件などの条件情報に基づいて、計画が満たすべき条件を制約式として作成し、ステップＳ２６において、制約式を満たすことを前提として、目的関数が最小となる計画を探索するとした。しかしながら、制約式に用いる条件は、生産条件に限定されない。例えば、担当者の考えに反するような値に基づいて制約式を作成してもよい。例えば、ある期間において生産設備の段取り替えを２回以内に抑える必要があることがあらかじめ分かっている場合、生産設備の段取り替えの回数の制限を制約式に含むことで、計画を探索する空間が狭まるため、計画の探索をさらに短時間で行うことができる。また、計画が出力されてから、例えば、担当者が手直しをする必要もなくなり、立案に要する時間をさらに短縮することができる。
第２実施形態では、計画情報に含まれる生産条件などの条件情報に基づいて、計画が満たすべき条件を制約式として作成し、ステップＳ２６において、制約式を満たすことを前提として、目的関数が最小となる計画を探索するとした。しかしながら、制約式に用いる条件は、生産条件に限定されない。例えば、担当者の考えに反するような値に基づいて制約式を作成してもよい。例えば、ある期間において生産設備の段取り替えを２回以内に抑える必要があることがあらかじめ分かっている場合、生産設備の段取り替えの回数の制限を制約式に含むことで、計画を探索する空間が狭まるため、計画の探索をさらに短時間で行うことができる。また、計画が出力されてから、例えば、担当者が手直しをする必要もなくなり、立案に要する時間をさらに短縮することができる。
【0089】
［変形例６］
上述の実施形態では、計画立案装置は、入力部と、記憶部と、演算部と、出力部と、を備えるとした。しかしながら、計画立案装置の構成は、これに限定されない。また、演算部は、第１実施形態では、指標設定部と、係数設定部と、関数作成部と、探索部と、して機能するとし、第２実施形態では、指標設定部と、係数設定部と、関数作成部と、制約設定部と、探索部と、して機能するとした。演算部が備える機能の構成は、これに限定されない。
上述の実施形態では、計画立案装置は、入力部と、記憶部と、演算部と、出力部と、を備えるとした。しかしながら、計画立案装置の構成は、これに限定されない。また、演算部は、第１実施形態では、指標設定部と、係数設定部と、関数作成部と、探索部と、して機能するとし、第２実施形態では、指標設定部と、係数設定部と、関数作成部と、制約設定部と、探索部と、して機能するとした。演算部が備える機能の構成は、これに限定されない。
【0090】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【0091】
＜適用例１＞
計画立案方法であって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得工程と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定工程と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定工程と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成工程と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索工程と、を備える、
計画立案方法。
＜適用例２＞
適用例１に記載の計画立案方法であって、
前記指標設定工程では、複数の前記評価指標を設定し、
前記関数作成工程では、複数の前記評価指標のそれぞれにおける、複数の前記区間のそれぞれの度数と前記ペナルティ係数との積の線形和を含む前記目的関数を作成する、
計画立案方法。
＜適用例３＞
適用例１または適用例２に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、前記評価指標の許容範囲に関する情報を含んでおり、
前記区間における度数の大きさは、前記許容範囲における上限値および下限値の少なくとも一方に基づいて制限される、
計画立案方法。
＜適用例４＞
適用例１から適用例３のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、複数の前記評価指標間の優先度に関する優先度情報を含んでおり、
複数の前記評価指標間における前記ペナルティ係数の大小関係は、前記優先度情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
＜適用例５＞
適用例１から適用例４のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記情報取得工程では、前記立案予定の計画に関連する過去の計画に関する情報を取得し、
前記係数設定工程では、前記ペナルティ係数は、前記過去の計画に関する情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
＜適用例６＞
適用例１から適用例５のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、前記評価指標として設定されない条件に関する条件情報を含んでおり、
前記計画立案方法は、さらに、
前記条件情報に基づいて、制約式を設定する制約設定工程を備え、
前記探索工程では、前記制約設定工程において設定された前記制約式を満たしつつ、前記目的関数が最小となる計画を探索する、
計画立案方法。
＜適用例７＞
適用例１から適用例６のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記立案予定の計画は、複数の製品を生産する生産計画であり、
複数の前記評価指標は、複数の前記製品のそれぞれの在庫数と、複数の前記製品のそれぞれを生産可能な設備の段取り替えの回数と、を含む、
計画立案方法。
＜適用例８＞
計画を立案するためのコンピュータプログラムであって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得機能と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定機能と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定機能と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成機能と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索機能と、
をコンピュータに実現させる、コンピュータプログラム。
＜適用例９＞
計画立案装置であって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得部と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定部と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定部と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成部と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索部と、を備える、
計画立案装置。
計画立案方法であって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得工程と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定工程と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定工程と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成工程と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索工程と、を備える、
計画立案方法。
＜適用例２＞
適用例１に記載の計画立案方法であって、
前記指標設定工程では、複数の前記評価指標を設定し、
前記関数作成工程では、複数の前記評価指標のそれぞれにおける、複数の前記区間のそれぞれの度数と前記ペナルティ係数との積の線形和を含む前記目的関数を作成する、
計画立案方法。
＜適用例３＞
適用例１または適用例２に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、前記評価指標の許容範囲に関する情報を含んでおり、
前記区間における度数の大きさは、前記許容範囲における上限値および下限値の少なくとも一方に基づいて制限される、
計画立案方法。
＜適用例４＞
適用例１から適用例３のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、複数の前記評価指標間の優先度に関する優先度情報を含んでおり、
複数の前記評価指標間における前記ペナルティ係数の大小関係は、前記優先度情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
＜適用例５＞
適用例１から適用例４のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記情報取得工程では、前記立案予定の計画に関連する過去の計画に関する情報を取得し、
前記係数設定工程では、前記ペナルティ係数は、前記過去の計画に関する情報に基づいて設定される、
計画立案方法。
＜適用例６＞
適用例１から適用例５のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記計画情報は、前記評価指標として設定されない条件に関する条件情報を含んでおり、
前記計画立案方法は、さらに、
前記条件情報に基づいて、制約式を設定する制約設定工程を備え、
前記探索工程では、前記制約設定工程において設定された前記制約式を満たしつつ、前記目的関数が最小となる計画を探索する、
計画立案方法。
＜適用例７＞
適用例１から適用例６のいずれか一例に記載の計画立案方法であって、
前記立案予定の計画は、複数の製品を生産する生産計画であり、
複数の前記評価指標は、複数の前記製品のそれぞれの在庫数と、複数の前記製品のそれぞれを生産可能な設備の段取り替えの回数と、を含む、
計画立案方法。
＜適用例８＞
計画を立案するためのコンピュータプログラムであって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得機能と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定機能と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定機能と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成機能と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索機能と、
をコンピュータに実現させる、コンピュータプログラム。
＜適用例９＞
計画立案装置であって、
立案予定の計画に関する計画情報を取得する情報取得部と、
計画を評価するための評価指標を前記計画情報に基づいて設定する指標設定部と、
前記評価指標の目標値からの乖離度を表すペナルティ係数であって、前記評価指標における所定の数値範囲に対応する区間ごとに、一定の値を示す離散的な関数によって定義されるペナルティ係数を設定する係数設定部と、
前記計画情報を用いて、前記ペナルティ係数を含む目的関数を作成する関数作成部と、
前記目的関数が最小となる計画を探索する探索部と、を備える、
計画立案装置。
【符号の説明】
【0092】
１，２…計画立案装置
１０…入力部
３１…指標設定部
３２…係数設定部
３３…関数作成部
３４…探索部
１０…入力部
３１…指標設定部
３２…係数設定部
３３…関数作成部
３４…探索部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】