特許7066589シミュレーション装置、シミュレーション方法及びシミュレーションプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-02
(45)【発行日】2022-05-13
(54)【発明の名称】シミュレーション装置、シミュレーション方法及びシミュレーションプログラム
(51)【国際特許分類】
G05B 19/418 20060101AFI20220506BHJP
G06Q 50/04 20120101ALI20220506BHJP
【ＦＩ】
G05B19/418 Z
G06Q50/04
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018186389
(22)【出願日】2018-10-01
(65)【公開番号】P2019207671
(43)【公開日】2019-12-05
【審査請求日】2020-11-30
(31)【優先権主張番号】P 2018101543
(32)【優先日】2018-05-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100067828
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100111453
【弁理士】
【氏名又は名称】櫻井 智
(72)【発明者】
【氏名】堀尾 明久
【審査官】大古 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開平４－６４１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３１７７７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ １９／４１８
Ｇ０６Ｑ ５０／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
仕掛品を処理する設備を複数備える施設で行われる多品種生産に適用されるシミュレーション装置であって、前記設備間で前記仕掛品が搬送される工程に関する搬送工程情報を含む所定の入力情報を記憶する記憶部と、
前記入力情報を基にして、シミュレーションを実行する演算部と、を備え、
前記施設は、前記設備間で前記仕掛品を搬送する搬送手段に前記仕掛品を搭載するために、前記仕掛品を待機させる第１置場と、前記搬送手段で搬送されてきた前記仕掛品を受け入れて、待機させる第２置場と、を複数の前記設備のそれぞれに割り当てており、
前記入力情報は、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場と前記第２置場とを特定する置場情報を含み、
前記演算部は、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場で待機している前記仕掛品の数の推移、及び、前記第２置場で待機している前記仕掛品の数の推移を、前記入力情報を基にして算出し、
複数の前記設備は、処理条件が異なる複数種類の前記仕掛品をそれぞれロット単位で処理し、
前記演算部は、前記搬送手段によって前記設備間で前記仕掛品が搬送される場合に、前記第２置場で待機する前記仕掛品を処理する前記設備で現在処理中のロットの処理が終了するタイミングと、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している、複数種類の前記ロットのそれぞれの前記仕掛品の数と、を基にして、前記第１置場で待機している複数種類の前記仕掛品の中から、前記搬送手段によって前記第１置場から前記第２置場へ搬送する前記仕掛品及び前記仕掛品の数を決定するディスパッチングルールで、前記シミュレーションを実行し、
前記ディスパッチングルールは、前記処理が終了するタイミングまでに、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種で最小ロットにできる場合に前記最小ロットにできる同種の仕掛品を搬送するルール１、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種で最小ロットにできない場合であって異なる種類で最小ロットにできる場合に前記最小ロットにできる異なる種類の仕掛品を搬送するルール２、および、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種でも異なる種類でも最小ロットにできない場合にロットの充填率が最も高くなる種類の仕掛品を搬送するルール３を含み、
前記最小ロットとは、前記仕掛品のまとまりをロットとし、前記仕掛品をロットにまとめる際に必要な最小の、前記仕掛品の個数であり、
前記ロットの充填率とは、あるロットの仕掛品の数を、そのロットが最小ロットとなる仕掛品の数で割り算した値である、シミュレーション装置。
【請求項2】
前記演算部は、前記演算部が決定した前記仕掛品を搭載した前記搬送手段の搬送開始を遅らせても、前記第２置場で待機する前記仕掛品を処理する前記設備で現在処理中の前記ロットの処理が終了するまでに、前記第２置場に前記仕掛品が到着する場合、前記搬送開始を遅らせる設定を含む前記ディスパッチングルールで、前記シミュレーションを実行する、請求項１に記載のシミュレーション装置。
【請求項3】
仕掛品を処理する設備を複数備える施設で行われる多品種生産に適用されるシミュレーション方法であって、シミュレーション装置が、前記設備間で前記仕掛品が搬送される工程に関する搬送工程情報を含む所定の入力情報を記憶する記憶ステップと、
前記シミュレーション装置が、前記入力情報を基にして、シミュレーションを実行する演算ステップと、を備え、
前記施設は、前記設備間で前記仕掛品を搬送する搬送手段に前記仕掛品を搭載するために、前記仕掛品を待機させる第１置場と、前記搬送手段で搬送されてきた前記仕掛品を受け入れて、待機させる第２置場と、を複数の前記設備のそれぞれに割り当てており、
前記入力情報は、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場と前記第２置場とを特定する置場情報を含み、
前記演算ステップは、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場で待機している前記仕掛品の数の推移、及び、前記第２置場で待機している前記仕掛品の数の推移を、前記入力情報を基にして算出し、
複数の前記設備は、処理条件が異なる複数種類の前記仕掛品をそれぞれロット単位で処理し、
前記演算ステップは、前記搬送手段によって前記設備間で前記仕掛品が搬送される場合に、前記第２置場で待機する前記仕掛品を処理する前記設備で現在処理中のロットの処理が終了するタイミングと、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している、複数種類の前記ロットのそれぞれの前記仕掛品の数と、を基にして、前記第１置場で待機している複数種類の前記仕掛品の中から、前記搬送手段によって前記第１置場から前記第２置場へ搬送する前記仕掛品及び前記仕掛品の数を決定するディスパッチングルールで、前記シミュレーションを実行し、
前記ディスパッチングルールは、前記処理が終了するタイミングまでに、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種で最小ロットにできる場合に前記最小ロットにできる同種の仕掛品を搬送するルール１、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種で最小ロットにできない場合であって異なる種類で最小ロットにできる場合に前記最小ロットにできる異なる種類の仕掛品を搬送するルール２、および、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種でも異なる種類でも最小ロットにできない場合にロットの充填率が最も高くなる種類の仕掛品を搬送するルール３を含み、
前記最小ロットとは、前記仕掛品のまとまりをロットとし、前記仕掛品をロットにまとめる際に必要な最小の、前記仕掛品の個数であり、
前記ロットの充填率とは、あるロットの仕掛品の数を、そのロットが最小ロットとなる仕掛品の数で割り算した値である、シミュレーション方法。
【請求項4】
仕掛品を処理する設備を複数備える施設で行われる多品種生産に適用されるシミュレーションプログラムであって、前記設備間で前記仕掛品が搬送される工程に関する搬送工程情報を含む所定の入力情報を記憶する記憶ステップと、
前記入力情報を基にして、シミュレーションを実行する演算ステップと、をコンピュータに実行させるシミュレーションプログラムであって、
前記施設は、前記設備間で前記仕掛品を搬送する搬送手段に前記仕掛品を搭載するために、前記仕掛品を待機させる第１置場と、前記搬送手段で搬送されてきた前記仕掛品を受け入れて、待機させる第２置場と、を複数の前記設備のそれぞれに割り当てており、
前記入力情報は、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場と前記第２置場とを特定する置場情報を含み、
前記演算ステップは、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場で待機している前記仕掛品の数の推移、及び、前記第２置場で待機している前記仕掛品の数の推移を、前記入力情報を基にして算出し、
複数の前記設備は、処理条件が異なる複数種類の前記仕掛品をそれぞれロット単位で処理し、
前記演算ステップは、前記搬送手段によって前記設備間で前記仕掛品が搬送される場合に、前記第２置場で待機する前記仕掛品を処理する前記設備で現在処理中のロットの処理が終了するタイミングと、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している、複数種類の前記ロットのそれぞれの前記仕掛品の数と、を基にして、前記第１置場で待機している複数種類の前記仕掛品の中から、前記搬送手段によって前記第１置場から前記第２置場へ搬送する前記仕掛品及び前記仕掛品の数を決定するディスパッチングルールで、前記シミュレーションを実行し、
前記ディスパッチングルールは、前記処理が終了するタイミングまでに、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種で最小ロットにできる場合に前記最小ロットにできる同種の仕掛品を搬送するルール１、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種で最小ロットにできない場合であって異なる種類で最小ロットにできる場合に前記最小ロットにできる異なる種類の仕掛品を搬送するルール２、および、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している仕掛品が同種でも異なる種類でも最小ロットにできない場合にロットの充填率が最も高くなる種類の仕掛品を搬送するルール３を含み、
前記最小ロットとは、前記仕掛品のまとまりをロットとし、前記仕掛品をロットにまとめる際に必要な最小の、前記仕掛品の個数であり、
前記ロットの充填率とは、あるロットの仕掛品の数を、そのロットが最小ロットとなる仕掛品の数で割り算した値である、シミュレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多品種生産に適用されるシミュレーション技術に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の設備を用いて多品種生産をする場合、品種毎に、使用される設備、及び、設備での処理条件が定められている。
【0003】
このような場合、製品の生産の開始から完成までに要する日数、製品の生産量等を正しく見積もるために、生産のシミュレーションが重要である。
【0004】
例えば、特許文献１は、品種及び工程毎に与えられた工程データ及び各設備における処理条件毎のロットの集約条件に基づいて、ロットの集約シミュレーションを行い、工程順序の異なる品種間でロット集約を行ったり、工程毎に集約方法が異なるロット集約を行う生産ラインの生産スケジュールを仮想実行する、生産工程シミュレーション装置を開示している。
【0005】
例えば、特許文献２は、同一工程でロットに応じて段取り替えを行う設備を含む複数の設備をフローショップ型で用いて多品種を生産する生産工程におけるネック工程を特定するネック工程特定装置であって、前記生産工程における各工程について、処理対象の複数のジョブにおける当該工程への到着順序を作成して到着順序行列を生成し、この到着順序行列を当該工程に対応し段取り条件を少なくとも含む制約条件に基づいて再配列して再配列到着順序行列を作成し、当該工程の生産性を、当該工程の、再配列到着順序行列、段取り時間およびジョブの処理時間に基づいて求め、これら各工程に対応する複数の生産性に基づいてネック工程を特定する、ネック工程特定装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開平１０－５５３９３号公報
【文献】特開２０１７－１２２９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
複数の設備を用いた多品種生産では、製品別、処理工程別に、それぞれ仕掛品があり、上記見積もりを正しくするには、仕掛品の適切な管理が必要である。
【0008】
本発明の目的は、複数の設備を用いた多品種生産において、仕掛品を適切に管理することができるシミュレーション装置、シミュレーション方法及びシミュレーションプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様に係るシミュレーション装置は、仕掛品を処理する設備を複数備える施設で行われる多品種生産に適用されるシミュレーション装置であって、前記設備間で前記仕掛品が搬送される工程に関する搬送工程情報を含む所定の入力情報を記憶する記憶部と、前記入力情報を基にして、シミュレーションを実行する演算部と、を備える。
【0010】
多品種生産が行われる施設として、複数の設備のそれぞれを収容する複数の建物が設けられる態様がある。この態様は、設備間（建物間）が屋外となるので、設備間が離れていることがある。このような場合、設備間の搬送時間、搬送手段で一度に搬送できる仕掛品の数・重量を無視できない。
【0011】
本発明は、設備間が比較的離れている、言い換えれば、仕掛品を処理する設備と、この設備が処理した仕掛品を処理する次の設備とが比較的離れていることを前提とする。シミュレーションに用いる入力情報は、搬送工程情報を含む。搬送工程情報は、設備間で仕掛品が搬送される工程に関する情報であり、例えば、搬送手段による仕掛品の搬送時間、搬送手段に搭載可能な仕掛品の数・重量である。演算部は、搬送工程情報を含む入力情報を基にして、シミュレーションをするので、シミュレーションの結果に、搬送工程による影響（例えば、搬送時間）を反映させることができる。よって、本発明の一態様に係るシミュレーション装置によれば、複数の設備を用いた多品種生産において、仕掛品を適切に管理することができる。
【0012】
上記構成において、前記施設は、前記設備間で前記仕掛品を搬送する搬送手段に前記仕掛品を搭載するために、前記仕掛品を待機させる第１置場と、前記搬送手段で搬送されてきた前記仕掛品を受け入れて、待機させる第２置場と、を複数の前記設備のそれぞれに割り当てており、前記入力情報は、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場と前記第２置場とを特定する置場情報を含み、前記演算部は、複数の前記設備のそれぞれに割り当てられた前記第１置場で待機している前記仕掛品の数の推移、及び、前記第２置場で待機している前記仕掛品の数の推移を、前記入力情報を基にして算出する。
【0013】
この構成によれば、シミュレーションに用いる入力情報に、置場情報が含まれる。置場情報は、複数の設備のそれぞれに割り当てられた第１置場と第２置場とについて、第１置場と第２置場とをそれぞれ特定する情報（これらを区別して特定する情報）である。これにより、演算部は、複数の設備のそれぞれに割り当てられた第１置場で待機している仕掛品の数の推移（時間的推移）、及び、第２置場で待機している仕掛品の数の推移（時間的推移）を算出することできる。従って、シミュレーション装置のユーザは、複数の設備のそれぞれに割り当てられた第１置場で待機している仕掛品の数が第１置場の収容能力を超えるか否か、及び、第２置場で待機している仕掛品の数が第２置場の収容能力を超えるか否かを知ることができる。
【0014】
上記構成において、複数の前記設備は、処理条件が異なる複数種類の前記仕掛品をそれぞれロット単位で処理し、前記演算部は、前記搬送手段によって前記設備間で前記仕掛品が搬送される場合に、前記第２置場で待機する前記仕掛品を処理する前記設備で現在処理中のロットの処理が終了するタイミングと、前記第２置場で待ち行列の状態で待機している、複数種類の前記ロットのそれぞれの前記仕掛品の数と、を基にして、前記第１置場で待機している複数種類の前記仕掛品の中から、前記搬送手段によって前記第１置場から前記第２置場へ搬送する前記仕掛品及び前記仕掛品の数を決定するディスパッチングルールで、前記シミュレーションを実行する。
【0015】
ディスパッチングルールの１つにＦＩＦＯルールがある。ＦＩＦＯルールは、第２置場で待機している仕掛品を処理する設備（以下、次の設備）の生産性を考慮しないで、第１置場から第２置場に搬送する仕掛品を決定する。この構成で規定されているディスパッチングルールは、次の設備で現在処理中のロットの処理が終了するタイミングと、第２置場で待ち行列の状態で待機している、複数種類のロットのそれぞれの仕掛品の数と、を基にして、第１置場から第２置場へ搬送する仕掛品及び仕掛品の数を決定する。従って、この構成で規定されているディスパッチングルールによれば、次の設備の生産性（生産能力）を考慮して、第１置場から第２置場へ搬送する仕掛品及び仕掛品の数を決定することができる。この構成で規定されているディスパッチングルールは、具体的には、実施形態で説明するルール１とルール２とルール３とがある。
【0016】
上記構成において、前記演算部は、前記演算部が決定した前記仕掛品を搭載した前記搬送手段の搬送開始を遅らせても、前記第２置場で待機する前記仕掛品を処理する前記設備で現在処理中の前記ロットの処理が終了するまでに、前記第２置場に前記仕掛品が到着する場合、前記搬送開始を遅らせる設定を含む前記ディスパッチングルールで、前記シミュレーションを実行する。
【0017】
演算部が決定した仕掛品を搭載した搬送手段が、第２置場に到着し、搭載している仕掛品を第２置場に置くことにより、第２置場で待機している仕掛品の数が第２置場の収容能力を超えることがある。この構成で規定されているディスパッチングルールによれば、演算部が決定した仕掛品を搭載した搬送手段の搬送開始を遅らせ、この搬送手段が第２置場に到着する時刻を遅らせることにより（この間、第２置場で待機している仕掛品を処理する設備で、仕掛品が処理されることにより、第２置場で待機している仕掛品の数を減らすことができる）、第２置場で待機している仕掛品が第２置場の収容能力を超えないようにすることが可能となる。この構成によれば、このディスパッチングルールの下で、シミュレーションを実行することができる。
【0018】
本発明の他の態様に係るシミュレーション方法は、仕掛品を処理する設備を複数備える施設で行われる多品種生産に適用されるシミュレーション方法であって、シミュレーション装置が、前記設備間で前記仕掛品が搬送される工程に関する搬送工程情報を含む所定の入力情報を記憶する記憶ステップと、前記シミュレーション装置が、前記入力情報を基にして、シミュレーションを実行する演算ステップと、を備える。
【0019】
本発明の他の態様に係るシミュレーション方法は、本発明の一態様に係るシミュレーション装置を方法の観点から規定しており、本発明の一態様に係るシミュレーション装置と同様の作用効果を有する。
【0020】
本発明のさらに他の態様に係るシミュレーションプログラムは、仕掛品を処理する設備を複数備える施設で行われる多品種生産に適用されるシミュレーションプログラムであって、前記設備間で前記仕掛品が搬送される工程に関する搬送工程情報を含む所定の入力情報を記憶する記憶ステップと、前記入力情報を基にして、シミュレーションを実行する演算ステップと、をコンピュータに実行させる。
【0021】
本発明のさらに他の態様に係るシミュレーションプログラムは、本発明の一態様に係るシミュレーション装置をコンピュータプログラムの観点から規定しており、本発明の一態様に係るシミュレーション装置と同様の作用効果を有する。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、複数の設備を用いた多品種生産において、仕掛品を適切に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】多品種生産をする生産施設の一例であり、シミュレーションの対象となる生産施設を示す模式図である。
【図2】実施形態に係るシミュレーション装置のブロック図である。
【図3】ロット単位の処理を説明する説明図である。
【図4】シミュレーションの対象となる生産施設を示す模式図である。
【図6】実施形態に係るシミュレーション装置の動作の概略を説明するフローチャートである。
【図7】実施形態に係るシミュレーション装置の動作の詳細を説明するフローチャートである。
【図8】第２置場４０－９で待機している仕掛品の数の推移を示すグラフである。
【図9】第１置場３０－５で待機している仕掛品の数の推移を示すグラフである。
【図10】ディスパッチングルールが変更されたシミュレーションの下で算出された、第２置場４０－９で待機している仕掛品の数の推移を示すグラフである。
【図11】ディスパッチングルールが変更されたシミュレーションの下で算出された、第１置場３０－５で待機している仕掛品の数の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し（例えば、設備２０）、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す（例えば、設備２０－１）。
【0025】
多品種生産（本明細書において、多品種生産は、多品種少量生産を含む概念である）が行われる施設において、仕掛品を処理する設備と、この設備で処理された仕掛品を処理する次の設備とが隣接せず、離れていることがある。言い換えれば、設備間が離れていることがある。例えば、大型製品の多品種生産が行われる施設では、仕掛品を処理する複数の設備のそれぞれについて、設備を収容する建物が設けられている。このため、設備間（建物間）は屋外となるので、設備間が離れていることがある。
【0026】
例えば、仕掛品を処理する設備Ａと、設備Ａが処理した仕掛品を処理する次の設備Ｂとの間が屋外であり、設備Ａと設備Ｂとが離れているとする。この場合、設備Ａから設備Ｂに仕掛品を搬送する搬送時間は、設備間が隣接する場合と比べて長くなる。仕掛品が大型のとき、搬送手段に搭載できる仕掛品の数、重量が少なくなる。これらの理由により、シミュレーションの結果は、設備Ａで処理された仕掛品が設備Ｂで処理可能であるにもかかわらず、実際の現場では、設備Ａで処理された仕掛品が、設備Ｂへ搬送中であったり、搬送手段に搭載するために設備Ａの置場で待機中であったりすることがある。
【0027】
本発明者は、この知見を基にして、実施形態に係るシミュレーション装置１（図２）を創作した。実施形態に係るシミュレーション装置１は、搬送手段による仕掛品の搬送工程を考慮して、シミュレーションを実行する。
【0028】
図１は、多品種生産をする生産施設１０の一例であり、シミュレーションの対象となる生産施設１０－１を示す模式図である。生産施設１０－１は、フローショップである。生産施設１０－１は、工場でもよいし、プラントでもよい。シミュレーションの対象となる生産施設１０は、ジョブショップでもよい。
【0029】
生産施設１０－１は、４つの設備２０と、１つの第１置場３０と、４つの第２置場４０と、を備える。これらの数は、例示である。設備２０は、仕掛品Ｐを処理するものである（例えば、加工機、熱処理機、表面処理機）。
【0030】
図１では、第１置場３０として第１置場３０－１が示されている。第１置場３０は、設備２０間で仕掛品Ｐを搬送する搬送手段６０に仕掛品Ｐを搭載するために、仕掛品Ｐを待機させる場所である。第１置場３０は、搬送前置場と称することができる。
【0031】
図１での設備２０間とは、設備２０－１と設備２０－３との間、設備２０－１と設備２０－４との間、設備２０－２と設備２０－３との間、設備２０－２と設備２０－４との間である。設備２０－１と設備２０－２とは隣接しており、これらの設備間での仕掛品Ｐの搬送時間は短い。このため、これらに関しては、後で説明する搬送工程情報Ｉ２に含まれない。設備２０－３と設備２０－４との間も同様である。設備２０間は、屋外である。
【0032】
第１置場３０－１で待機する仕掛品Ｐは、設備２０－１で処理された仕掛品Ｐ、及び、設備２０－２で処理された仕掛品Ｐである。設備２０－１及び設備２０－２に第１置場３０－１が割り当てられているが（設備２０－１と設備２０－２とで第１置場３０－１を共用している）、設備２０－１に割り当てられた第１置場３０と設備２０－２に割り当てられた第１置場３０とが別々であってもよい。
【0033】
第２置場４０は、搬送手段６０で搬送されてきた仕掛品Ｐを受け入れて、待機させる場所である。第２置場４０－１は、設備２０－１に割り当てられており、第２置場４０－１で待機している仕掛品Ｐが、設備２０－１で処理される。第２置場４０－２は、設備２０－２に割り当てられており、第２置場４０－２で待機している仕掛品Ｐが、設備２０－２で処理される。第２置場４０－３は、設備２０－３に割り当てられており、第２置場４０－３で待機している仕掛品Ｐが、設備２０－３で処理される。第２置場４０－４は、設備２０－４に割り当てられており、第２置場４０－４で待機している仕掛品Ｐが、設備２０－４で処理される。第２置場４０は、処理前置場と称することができる。なお、設備２０－１と設備２０－２とは、隣接しているので、第２置場４０－１，４０－２の替わりに、これらの設備２０が共用する第２置場４０が設けられてもよい。設備２０－３，２０－４についても同様である。
【0034】
搬送手段６０は、第１置場３０で待機している仕掛品Ｐを第２置場４０に搬送する。搬送手段６０は、例えば、トラック、トレーラ、フォークリフト、クレーンである。搬送手段６０－１は、第１置場３０－１で待機している仕掛品Ｐを第２置場４０－３に搬送する。搬送手段６０－２は、第１置場３０－１で待機している仕掛品Ｐを第２置場４０－４に搬送する。
【0035】
図１中の矢印は、仕掛品Ｐの搬送の流れを示している。設備２０－１で処理される仕掛品Ｐを例にして説明する。第２置場４０－１で待機している仕掛品Ｐは、設備２０－１で処理される。設備２０－１で処理された仕掛品Ｐは、第１置場３０－１で待機する。第１置場３０－１で待機している、設備２０－１で処理された仕掛品Ｐは、搬送手段６０－１によって、第２置場４０－３に搬送され、待機し、又は、搬送手段６０－２によって、第２置場４０－４に送られ、待機する。
【0036】
搬送工程ＴＰは、設備２０間で仕掛品Ｐが搬送される工程であり、図１の場合、第１置場３０－１で待機している仕掛品Ｐが、第２置場４０－３，４０－４に搬送される工程である。実施形態において、シミュレーションに用いる入力情報Ｉ１（図２）は、搬送工程情報Ｉ２を含む。搬送工程情報Ｉ２は、設備２０間で仕掛品Ｐが搬送される工程（搬送工程ＴＰ）に関する情報である。搬送工程情報Ｉ２は、稼働個数Ｎ（ＴＰ）、最大搬送量Ｍ（ＴＰ）、集合Ａ（ＴＰ）、集合Ｂ（ＴＰ）、搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）を含む。
【0037】
稼働個数Ｎ（ＴＰ）は、各搬送工程ＴＰで使用される搬送手段６０の数である。搬送手段６０がトラック、トレーラ、フォークリフトの場合、搬送手段６０の数は、台数である。搬送手段６０がクレーンの場合、搬送手段６０の数は、基数である。
【0038】
最大搬送量Ｍ（ＴＰ）は、各搬送工程ＴＰにおいて、一度に搬送できる仕掛品Ｐの量である。量は、仕掛品Ｐの数でもよいし、仕掛品Ｐの総重量でもよい。搬送工程ＴＰで複数の搬送手段６０が使用される場合、搬送手段６０毎に仕掛品Ｐの量が定められる。
【0039】
集合Ａ（ＴＰ）は、各搬送工程ＴＰにおいて、第１置場３０で待機している仕掛品Ｐの搬送先となる設備２０である。図１の場合、集合Ａ（ＴＰ）＝｛設備２０－３，設備２０－４｝である。
【0040】
集合Ｂ（ＴＰ）は、各搬送工程ＴＰにおいて、第１置場３０で待機する仕掛品Ｐの供給先となる設備２０である。図１の場合、集合Ｂ（ＴＰ）＝｛設備２０－１，設備２０－２｝である。
【0041】
搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）は、各搬送工程ＴＰにおいて、設備２０間の片道の搬送時間である。ｘは、集合Ｂ（ＴＰ）に属する要素である。ｙは、集合Ａ（ＴＰ）に属する要素である。集合Ａ（ＴＰ）、集合Ｂ（ＴＰ）に属する要素が複数の場合、要素毎に、搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）が定められる。例えば、設備２０－１で処理された仕掛品Ｐが、第１置場３０から第２置場４０－３へ搬送する搬送時間、第１置場３０から第２置場４０－４へ搬送する搬送時間が定められる。
【0042】
図２は、実施形態に係るシミュレーション装置１のブロック図である。シミュレーション装置１は、本体部１００と、入力部２００と、出力部３００と、を備える。本体部１００は、機能ブロックとして、制御処理部１１０と、演算部１２０と、記憶部１３０と、を備えるコンピュータ装置である。
【0043】
本体部１００は、ハードウェアプロセッサである。詳しくは、本体部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のハードウェア、上記機能ブロックの機能を実行するためのプログラム及びデータ等によって実現される。
【0044】
制御処理部１１０は、本体部１００の各部（演算部１２０、記憶部１３０）を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するための装置である。
【0045】
演算部１２０は、所定の入力情報Ｉ１（パラメータ）を基にして、シミュレーションプログラムを実行する。演算部１２０が実行するシミュレーションプログラムのフローチャートが、後で説明する図６である。シミュレーションの結果には、第１置場３０で待機している仕掛品Ｐの数の推移、及び、第２置場４０で待機している仕掛品Ｐの数の推移が含まれる。
【0046】
記憶部１３０は、シミュレーションプログラム及び所定の入力情報Ｉ１を予め記憶する。シミュレーションプログラムは、入力情報Ｉ１を記憶部１３０に予め記憶させる記憶プログラムと、第１置場３０で待機している仕掛品Ｐの数の推移、及び、第２置場４０で待機している仕掛品Ｐの数の推移を、入力情報Ｉ１を基にして算出する算出プログラムと、を含む。入力情報Ｉ１については後で説明する。
【0047】
入力部２００は、シミュレーション装置１のユーザが、各種の情報、データ、命令等を入力するための装置である。入力部２００は、キーボード、マウス、タッチパネル等によって実現される。
【0048】
出力部３００は、シミュレーションの結果等を出力する。出力部３００は、プリンタ、表示装置等によって実現される。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ）である。
【0049】
シミュレーション装置１に入力される情報（入力情報Ｉ１）について説明する。入力情報Ｉ１として、搬送工程情報Ｉ２と、製品情報Ｉ３と、設備情報Ｉ４と、置場情報Ｉ５と、ディスパッチングルール情報Ｉ６と、がある。搬送工程情報Ｉ２は、上述した通りである。
【0050】
製品情報Ｉ３は、製品に関する情報である。製品情報Ｉ３として、生産量と、工程設計と、各工程でのロット集約条件を示す情報と、がある。生産量は、生産施設１０で生産される製品の数である。生産施設１０において、仕掛品Ｐが複数の設備２０で順番に処理されて製品となる。工程設計は、生産施設１０に設けられた全ての設備２０のうち、その製品の仕掛品Ｐを処理する複数の設備２０とこれらの順番である。
【0051】
ロット集約条件は、ロット集約操業と関連する。多品種少量生産では、通常、１つの設備２０で、多品種の製品のそれぞれについて、仕掛品Ｐが処理される。一般に、製品毎に、処理条件が異なる。処理条件とは、例えば、冷延処理の場合、ロールの形状であり、熱処理の場合、処理温度である。処理条件を変える毎に、段取時間が発生する。段取時間は、生産性を低下させる原因となるので、処理条件はできるだけ変えないことが望ましい。このため、同じ処理条件の仕掛品Ｐを連続して処理する計画が立てられる（ロット編成）。ロット編成を基本とする操業をロット集約操業と呼ぶ。
【0052】
ロット集約条件の一例を表１に示す。
【0053】
【表1】
【0054】
表１は、特許文献１の図４と同様であるので、説明を省略する。
【0055】
設備情報Ｉ４は、設備２０に関する情報である。設備情報Ｉ４として、処理時間と、処理条件と、ロット条件と、がある。処理時間は、例えば、各品種について、工程毎に設定される。シミュレーションの対象によって、処理時間の設定の仕方が異なる。品種毎の処理時間及び処理条件の一例を表２に示す。設備２０毎の処理条件の一例を表３に示す。
【0056】
【表2】
【0057】
【表3】
【0058】
【0059】
ロット条件は、まとめられるロットの最小本数と、まとめられるロットの最大本数と、ロット待ち時間との組み合わせである。シミュレーションの対象によって、ロット条件の設定の仕方が異なる。例えば、品種毎にロット条件が設定されてもよいし、設備２０毎にロット条件が設定されてもよい。ロットの数は、本数として計算されるので、最小本数、最大本数としている。ロット待ち時間とは、設定した最小本数にロットの本数が到達するまでの待ち時間である。この時間に到達しても、ロットの本数が最小本数に到達しないとき、特例で、処理を開始することができる。
【0060】
置場情報Ｉ５は、複数の設備２０のそれぞれに割り当てられた第１置場３０と第２置場４０とを特定する情報である。詳しくは、置場情報Ｉ５は、複数の設備２０のそれぞれに割り当てられた、第１置場３０のＩＤと第１置場３０の収容能力を示す値、及び、複数の設備２０のそれぞれに割り当てられた第２置場４０のＩＤと第２置場４０の収容能力を示す値を含む。
【0061】
ディスパッチングルール情報Ｉ６については、後で説明する。以上が入力情報Ｉ１の説明である。
【0062】
実施形態に係るシミュレーション装置１は、搬送工程ＴＰを考慮して、シミュレーションをする。このため、演算部１２０は、以下のように搬送工程ＴＰを設定する。図１を参照して説明する。
【0063】
演算部１２０は、製品情報Ｉ３に含まれる工程設計と、搬送工程情報Ｉ２に含まれる集合Ａ（ＴＰ）、集合Ｂ（ＴＰ）と、を基にして、仕掛品Ｐの搬送がされる設備２０間毎に、搬送工程ＴＰを設定する。搬送工程ＴＰの内容は、（１）～（４）である。
【0064】
（１）設備２０で処理された仕掛品Ｐは、第１置場３０に置かれ、待機する。例えば、設備２０－１で処理された仕掛品Ｐは、第１置場３０－１に置かれ、待機する。
【0065】
（２）第１置場３０で待機する仕掛品Ｐは、後述するディスパッチングルールに従って選択される。
【0066】
（３）ディスパッチングルールに従って選択された仕掛品Ｐは、搬送手段６０によって搬送先となる第２置場４０に搬送され、搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）が経過した後、搬送先となる第２置場４０に置かれ、待機する。設備２０－１で処理された仕掛品Ｐが第１置場３０－１から第２置場４０－３に搬送される例で説明する。設備２０－１で処理され、第１置場３０－１で待機し、選択された仕掛品Ｐは、搬送手段６０－１によって、第２置場４０－３に搬送され、搬送時間Ｔ（設備２０－１，設備２０－３）が経過した後、第２置場２０－３に置かれ、待機する。
【0067】
（４）搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）が経過し、さらに、搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）が経過したとき、搬送手段６０は、第１置場３０に戻り、（２）、（３）、（４）の処理がされる。
【0068】
稼働個数Ｎ（ＴＰ）が２以上のとき、搬送手段６０毎に、（２）、（３）、（４）の処理がされる。なお、演算部１２０は、仕掛品Ｐの搬送がされる設備２０と設備２０とが隣接している場合、搬送工程ＴＰを無視する設定をしたり（一方の設備２０で処理された仕掛品Ｐが、他方の設備２０で直ちに処理される）、一定の搬送時間を加える設定をしたりする。
【0069】
シミュレーション装置１は、入力情報Ｉ１を基にして、様々な結果を出力することができる。シミュレーション装置１が出力できる結果をいくつか説明する。シミュレーション装置１は、設備２０毎に、仕掛品Ｐの処理実績、及び、設備２０の負荷状況を出力することができる。シミュレーション装置１は、設備２０毎に、仕掛品Ｐの数の推移を出力することができる。
【0070】
シミュレーション装置１は、製品別に、製造リードタイム（製品の製造開始から製品の出荷までに要する時間）を出力することができる。シミュレーション装置１は、設備２０毎に、設備２０の非付加価値時間（設備２０が実際に処理をしていない時間）を出力することができる。非付加価値時間は、例えば、設備２０の段取時間、待ち時間である。
【0071】
実施形態では、上述したように、入力情報Ｉ１に搬送工程情報Ｉ２が含まれる。このため、演算部１２０は、各搬送工程ＴＰについて、搬送予測、仕掛推移、及び、非付加価値時間を算出できる。図１を参照して、搬送予測とは、例えば、設備２０－１で処理され、第１置場３０－１で待機している仕掛品Ｐが、第２置場４０－３へ搬送される場合、搬送の時間帯（何時何分から何時何分の時間帯）の予測である。仕掛推移は、搬送工程ＴＰでの仕掛品Ｐの数の推移である。非付加価値時間は、搬送手段６０が仕掛品Ｐを搬送していない時間である（例えば、搬送すべき仕掛品Ｐが第１置場３０－１で待機していないので、搬送手段６０が待ち状態になっている時間）。
【0072】
また、入力情報Ｉ１には置場情報Ｉ５が含まれる。このため、演算部１２０は、第１置場３０で待機している仕掛品Ｐの数の推移、及び、第２置場４０で待機している仕掛品Ｐの数の推移を算出することができる。以上が、シミュレーション装置１が出力できる結果の説明である。
【0073】
シミュレーションの対象となる生産施設１０（例えば、図１に示す生産施設１０－１）は、ロット集約操業をする。このため、生産施設１０に設けられた複数の設備２０は、処理条件が異なる複数種類の仕掛品Ｐをそれぞれロット単位で処理する。これについて説明する。図３は、ロット単位の処理を説明する説明図である。第１置場３０－１に仕掛品Ｐを供給する設備２０として、設備２０－１及び設備２０－２に加えて、設備２０－５がある。
【0074】
塗料Ａが塗布される仕掛品Ｐは、□で示し、塗料Ｂが塗布される仕掛品Ｐは、○で示し、塗料Ｃが塗布される仕掛品Ｐは、△で示す。設備２０－１は、塗料Ａが塗布される仕掛品Ｐ（□）、塗料Ｂが塗布される仕掛品Ｐ（○）、塗料Ｃが塗布される仕掛品Ｐ（△）のいずれの処理もする。設備２０－２、設備２０－５についても同様である。□、○、△の中の数字は、仕掛品Ｐが第１置場３０－１で待機させられた順番を示している。言い換えれば、仕掛品Ｐが第１置場３０－１に到着した順番を示している。
【0075】
第１置場３０－１には、待ち行列５４が設定されている。設備２０－１、設備２０－２、設備２０－５で処理された仕掛品Ｐのうち、塗料Ａが塗布される仕掛品Ｐ（□）は、待ち行列５４－１に加えられる。設備２０－１、設備２０－２、設備２０－５で処理された仕掛品Ｐのうち、塗料Ｂが塗布される仕掛品Ｐ（○）は、待ち行列５４－２に加えられる。設備２０－１、設備２０－２、設備２０－５で処理された仕掛品Ｐのうち、塗料Ｃが塗布される仕掛品Ｐ（△）は、待ち行列５４－３に加えられる。
【0076】
第１置場３０－１には、搬送ロット５１が配置されている。搬送手段６０－１で搬送される仕掛品Ｐは、待ち行列５４から選択され、搬送ロット５１に入れられる。
【0077】
搬送工程ＴＰにおいて、搬送手段６０－１は、搬送ロット５１を第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する。稼働個数Ｎ（ＴＰ）は、例えば、１である（搬送手段６０－１が１台）。最大搬送量Ｍ（ＴＰ）は、例えば、３である（搬送可能な仕掛品Ｐの最大個数が３個）。集合Ａ（ＴＰ）は、｛設備２０－３｝である。集合Ｂ（ＴＰ）は、｛設備２０－１，設備２０－２，設備２０－５｝である。搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）は、例えば、１５分とする。
【0078】
第２置場４０－３には、待ち行列５２及び待ち行列５３が設定されている。搬送手段６０－１で搬送されてきた仕掛品Ｐは、種類別（処理条件別）に待ち行列５２に加えられる。詳しく説明すると、塗料Ａが塗布される仕掛品Ｐ（□）は、待ち行列５２－１に加えられる。塗料Ｂが塗布される仕掛品Ｐ（○）は、待ち行列５２－２に加えられる。塗料Ｃが塗布される仕掛品Ｐ（△）は、待ち行列５２－３に加えられる。待ち行列５２は、ロットまとめをするための待ち行列である。
【0079】
塗料Ａが塗布される仕掛品Ｐ（□）、塗料Ｂが塗布される仕掛品Ｐ（○）、及び、塗料Ｃが塗布される仕掛品Ｐ（△）の最小ロット（最小ロット数）は、それぞれ、５である（５個の仕掛品Ｐ）。
【0080】
待ち行列５３は、設備２０－３での処理を待っている仕掛品Ｐの行列であり、設備２０－３で現在処理中の仕掛品Ｐと同じ種類（同じ処理条件）の仕掛品Ｐの行列である。待ち行列５３を構成する仕掛品Ｐが、設備２０－３で処理される時間の合計は、２０分とする（２０分＞搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ））。
【0081】
設備２０－３は、仕掛品Ｐをロット単位で処理をする。１つの仕掛品Ｐの処理時間は、例えば、一律、５分とする。１回の段取時間は、３０分とする。
【0082】
図３を参照して、ディスパッチングルール情報Ｉ６について説明する。演算部１２０（図２）は、搬送工程ＴＰで搬送される仕掛品Ｐのまとまり（搬送ロット５１）を、ディスパッチングルールに従って決定する。演算部１２０は、ディスパッチングルールを変えて、シミュレーションを実行することができる。実施形態において、ディスパッチングルールは、ＦＩＦＯルールと、生産性重視ルールとがある。ディスパッチングルール情報Ｉ６は、ＦＩＦＯルールと生産性重視ルールとを含む。演算部１２０は、ディスパッチングルールとしてＦＩＦＯルールを用いる場合、ディスパッチングルール情報Ｉ６に含まれるＦＩＦＯルールを選択して、シミュレーションを実行する。演算部１２０は、ディスパッチングルールとして生産性重視ルールを用いる場合、ディスパッチングルール情報Ｉ６に含まれる生産性重視ルールを選択して、シミュレーションを実行する。
【0083】
図３を参照して、ＦＩＦＯルールを説明する。演算部１２０は、第１置場３０－１に仕掛品Ｐが送られてきた時刻が一番早い仕掛品Ｐを１つ選択する。ここでは、１の数字で示される仕掛品Ｐが選択される。演算部１２０は、選択した仕掛品Ｐと搬送先（第２置場４０－３）が同じである仕掛品Ｐのうち、第１置場３０－１に送られてきた時刻が早い順に、仕掛品Ｐを選択する。選択できる仕掛品Ｐの数の上限値は、最大搬送量Ｍ（ＴＰ）－１である。－１としているのは、既に、１の数字で示される仕掛品Ｐが選択されているからである。最大搬送量Ｍ（ＴＰ）は、３であるので、演算部１２０は、２の数字で示される仕掛品Ｐ及び３の数字で示される仕掛品Ｐを選択する。演算部１２０は、選択した仕掛品Ｐ（１，２，３でそれぞれ示される３つの仕掛品Ｐ）を搬送ロット５１に入れる。
【0084】
生産性重視ルールを説明する。このルールは、搬送工程ＴＰで搬送されてきた仕掛品Ｐを処理する設備２０（図３では設備２０－３）の生産性を重視するルールである。生産性重視ルールは、搬送手段６０－１によって、設備２０－１，２０－２，２０－５と設備２０－３との間（設備２０間）で仕掛品Ｐが搬送される場合に、第２置場４０－３で待機する仕掛品Ｐを処理する設備２０－３で現在処理中のロットＬ１の処理が終了するタイミングと、第２置場４０－３で待ち行列５２の状態で待機している、複数種類のロットＬ２，Ｌ３，Ｌ４のそれぞれの仕掛品Ｐの数と、を基にして、第１置場３０－１で待機している複数種類の仕掛品Ｐの中から、搬送手段６０－１によって第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する仕掛品Ｐ及び仕掛品Ｐの数を決定する。生産性重視ルール、以下のルール１とルール２とルール３とにより構成される。
【0085】
（ルール１）
待ち行列５３に並べられている仕掛品Ｐで構成されるロットＬ１が、設備２０－３で現在処理中のロットである。演算部１２０は、搬送手段６０－１が、設備２０－３で現在処理中のロットＬ１の仕掛品Ｐと同じ種類（処理条件）の仕掛品Ｐを、第１置場３０－１から第２置場４０－３に搬送したとき、ロットＬ１の処理が終了するまでに、第２置場４０－３で待ち行列５２の状態で待機している、ロットＬ１の仕掛品Ｐと同じ種類（同じ処理条件）の仕掛品Ｐのロット（以下、ロットＬ２）を最小ロットにできるか否かを判定する。ここでは、待ち行列５２－２に並べられている仕掛品Ｐで構成されるロットがロットＬ２である。演算部１２０は、ロットＬ２を最小ロットにできると判定した場合、第１置場３０－１で待機している、ロットＬ１，Ｌ２の仕掛品Ｐと同じ種類（同じ処理条件）の所定数の仕掛品Ｐを、搬送手段６０－１によって、第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する条件で、シミュレーションを実行する。所定数とは、ロットＬ２が最小ロットとなるのに必要な数である。例えば、ロットＬ２の最小ロットを構成する仕掛品Ｐの数が５であり、現在、ロットＬ２の仕掛品の数が３のとき、所定数は２である。
待ち行列５３に並べられている仕掛品Ｐで構成されるロットＬ１が、設備２０－３で現在処理中のロットである。演算部１２０は、搬送手段６０－１が、設備２０－３で現在処理中のロットＬ１の仕掛品Ｐと同じ種類（処理条件）の仕掛品Ｐを、第１置場３０－１から第２置場４０－３に搬送したとき、ロットＬ１の処理が終了するまでに、第２置場４０－３で待ち行列５２の状態で待機している、ロットＬ１の仕掛品Ｐと同じ種類（同じ処理条件）の仕掛品Ｐのロット（以下、ロットＬ２）を最小ロットにできるか否かを判定する。ここでは、待ち行列５２－２に並べられている仕掛品Ｐで構成されるロットがロットＬ２である。演算部１２０は、ロットＬ２を最小ロットにできると判定した場合、第１置場３０－１で待機している、ロットＬ１，Ｌ２の仕掛品Ｐと同じ種類（同じ処理条件）の所定数の仕掛品Ｐを、搬送手段６０－１によって、第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する条件で、シミュレーションを実行する。所定数とは、ロットＬ２が最小ロットとなるのに必要な数である。例えば、ロットＬ２の最小ロットを構成する仕掛品Ｐの数が５であり、現在、ロットＬ２の仕掛品の数が３のとき、所定数は２である。
【0086】
ルール１によれば、設備２０－３は、段取をすることなく、次のロットを処理できる。
【0087】
（ルール２）
ルール２は、ルール１で最小ロットを作成できない場合に適用される。演算部１２０は、ロットＬ２を最小ロットにできないと判定した場合、搬送手段６０－１が、第１置場３０－１から第２置場４０－３に仕掛品Ｐを搬送したとき、ロットＬ１の処理が終了するまでに、第２置場４０－３で待ち行列５２の状態で待機している、ロットＬ１の仕掛品Ｐと異なる種類（異なる処理条件）の仕掛品Ｐで構成されるロットのうち、最小ロットとなるロット（以下、ロットＬ３）が存在するか否かを判定する。ここでは、待ち行列５２－１に並べられている仕掛品Ｐで構成されるロットがロットＬ３とする。演算部１２０が、ロットＬ３が存在すると判定をした場合、第１置場３０－１で待機している、ロットＬ３の仕掛品と同じ種類（同じ処理条件）の所定数の仕掛品Ｐを、搬送手段６０－１によって第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する条件で、シミュレーションを実行する。所定数とは、ロットＬ３が最小ロットとなるのに必要な数である。例えば、ロットＬ３の最小ロットを構成する仕掛品Ｐの数が５であり、現在、ロットＬ３の仕掛品の数が４のとき、所定数は１である。
ルール２は、ルール１で最小ロットを作成できない場合に適用される。演算部１２０は、ロットＬ２を最小ロットにできないと判定した場合、搬送手段６０－１が、第１置場３０－１から第２置場４０－３に仕掛品Ｐを搬送したとき、ロットＬ１の処理が終了するまでに、第２置場４０－３で待ち行列５２の状態で待機している、ロットＬ１の仕掛品Ｐと異なる種類（異なる処理条件）の仕掛品Ｐで構成されるロットのうち、最小ロットとなるロット（以下、ロットＬ３）が存在するか否かを判定する。ここでは、待ち行列５２－１に並べられている仕掛品Ｐで構成されるロットがロットＬ３とする。演算部１２０が、ロットＬ３が存在すると判定をした場合、第１置場３０－１で待機している、ロットＬ３の仕掛品と同じ種類（同じ処理条件）の所定数の仕掛品Ｐを、搬送手段６０－１によって第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する条件で、シミュレーションを実行する。所定数とは、ロットＬ３が最小ロットとなるのに必要な数である。例えば、ロットＬ３の最小ロットを構成する仕掛品Ｐの数が５であり、現在、ロットＬ３の仕掛品の数が４のとき、所定数は１である。
【0088】
ルール２によれば、設備２０－３において、段取が必要となるが、次のロットについて最小ロットを確保することができる（ルール３では最小ロットを確保できない）。
【0089】
（ルール３）
ルール３は、ルール２で最小ロットを作成できない場合に適用される。演算部１２０が、ロットＬ３が存在しない判定をした場合、第１置場３０－１から第２置場４０－３に仕掛品Ｐを搬送したとき、ロットＬ１の処理が終了するまでに、第２置場４０－３で待ち行列５２の状態で待機している、複数種類のロット（ロットＬ２，Ｌ３，Ｌ４）のうち、ロットの充填率が最も高くなるロットを決定する（以下、決定ロット）。ロットＬ４は、待ち行列５２－３に並んでいる仕掛品Ｐで構成されるロットである。ロットの充填率とは、あるロットの仕掛品Ｐの数を、そのロットが最小ロットとなる仕掛品Ｐの数で割り算した値である。ロットＬ２で説明すると、ロットＬ２の充填率は、ロットＬ２の仕掛品Ｐの数（３）を、ロットＬ２が最小ロットとなる仕掛品Ｐの数（５）で割り算した値である。演算部１２０は、第１置場３０－１で待機している、決定ロットの仕掛品Ｐと同じ種類の全ての仕掛品Ｐを、搬送手段６０－１によって第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する条件で、シミュレーションを実行する。
ルール３は、ルール２で最小ロットを作成できない場合に適用される。演算部１２０が、ロットＬ３が存在しない判定をした場合、第１置場３０－１から第２置場４０－３に仕掛品Ｐを搬送したとき、ロットＬ１の処理が終了するまでに、第２置場４０－３で待ち行列５２の状態で待機している、複数種類のロット（ロットＬ２，Ｌ３，Ｌ４）のうち、ロットの充填率が最も高くなるロットを決定する（以下、決定ロット）。ロットＬ４は、待ち行列５２－３に並んでいる仕掛品Ｐで構成されるロットである。ロットの充填率とは、あるロットの仕掛品Ｐの数を、そのロットが最小ロットとなる仕掛品Ｐの数で割り算した値である。ロットＬ２で説明すると、ロットＬ２の充填率は、ロットＬ２の仕掛品Ｐの数（３）を、ロットＬ２が最小ロットとなる仕掛品Ｐの数（５）で割り算した値である。演算部１２０は、第１置場３０－１で待機している、決定ロットの仕掛品Ｐと同じ種類の全ての仕掛品Ｐを、搬送手段６０－１によって第１置場３０－１から第２置場４０－３へ搬送する条件で、シミュレーションを実行する。
【0090】
ルール３によれば、次のロットについて最小ロットを確保できないが、設備２０－３は、充填率が最も高いロットを処理することができる。
【0091】
ルール１～ルール３のいずれについても、以下の（ａ）、（ｂ）が適用される。
【0092】
（ａ）演算部１２０は、第１置場３０－１で待機している仕掛品Ｐのうち、第１置場３０－１に置かれた時刻（到着時刻）が早い順番で仕掛品Ｐを選択する。例えば、演算部１２０は、２，４，５でそれぞれ示される仕掛品Ｐ（○で示す仕掛品Ｐ）を２つ選択する場合、２で示される仕掛品Ｐと４で示される仕掛品Ｐとを選択する。
【0093】
（ｂ）演算部１２０は、最初に選択した仕掛品Ｐと同じ搬送先の仕掛品Ｐを選択する。例えば、演算部１２０は、最初に選択した仕掛品Ｐの搬送先が第２置場４０－３のとき、第２置場４０－３に搬送される仕掛品Ｐを選択する。
【0094】
演算部１２０は、生産性重視ルール（ルール１～ルール３）に従って決定した仕掛品Ｐが最大搬送量Ｍ（ＴＰ）に到達しない場合、第１設定又は第２設定の下で、シミュレーションを実行する。ユーザは、入力部２００を用いて、第１設定及び第２設定のいずれかを選択する指示を、シミュレーション装置１に入力する。
【0095】
第１設定を説明する。演算部１２０は、生産性重視ルールに従って決定した仕掛品Ｐの搬送を、直ちに開始する条件で、シミュレーションを実行する。
【0096】
第２設定を説明する。演算部１２０は、仕掛品Ｐの搬送開始を遅らせる。詳しくは、演算部１２０は、搬送手段６０－１に搭載される仕掛品Ｐが最大搬送量Ｍ（ＴＰ）に到達するまで、搬送手段６０－１を待機させ、最大搬送量Ｍ（ＴＰ）に到達したとき、搬送手段６０－１が仕掛品Ｐを搬送する条件で、シミュレーションを実行する。なお、第２設定は、搬送手段６０－１による仕掛品Ｐ（仕掛品Ｐの中には、生産性重視ルールに従って決定された仕掛品Ｐが含まれている）の搬送開始が送れても、設備２０－３で現在処理中のロットＬ１の処理が終了するまでに、第２置場４０－３に仕掛品Ｐが到着することを前提とする。
【0097】
第２設定において、搬送手段６０－１が待機する時間の上限値は、設備２０－３で現在処理中のロットＬ１の処理が終了するまでに、生産性重視ルールに従って決定された仕掛品Ｐが、第２置場４０－３に到着できる値である。演算部１２０は、搬送手段６０－１の待機時間が上限値に到達したとき、搬送手段６０－１に仕掛品Ｐの搬送を開始させる。
【0098】
第２設定の効果を説明する。生産性重視ルールに従って決定された仕掛品Ｐを搭載した搬送手段６０－１が、第２置場４０－３に到着し、搭載している仕掛品Ｐを第２置場４０－３に置くことにより、第２置場４０－３で待機している仕掛品Ｐの数が第２置場４０－３の収容能力を超えることがある。第２設定によれば、演算部１２０は、搬送手段６０－１による仕掛品Ｐの搬送開始を遅らせ、搬送手段６０－１が第２置場４０－３に到着する時刻を遅らせることにより（この間、設備２０－３で仕掛品Ｐが処理されることにより、第２置場４０－３で待機している仕掛品Ｐの数を減らすことができる）、第２置場４０－３で待機している仕掛品Ｐが第２置場４０－３の収容能力を超えないようにすることが可能となる。
【0099】
シミュレーション装置１の動作について説明する。図４は、このシミュレーションの対象となる生産施設１０－２を示す模式図である。生産施設１０－２は、多品種生産をするジョブショップである。生産施設１０－２は、３つのエリアＡ，Ｂ，Ｃを備える。
【0100】
エリアＡには、加工機（設備２０）と、第１の熱処理機（設備２０）と、第１置場３０－２，３０－３と、第２置場４０－５，４０－６とが設けられている。エリアＢには、切断機（設備２０）と、第２の熱処理機（設備２０）と、第１置場３０－４，３０－５と、第２置場４０－７，４０－８とが設けられている。エリアＣには、表面処理機（設備２０）と、梱包機（設備２０）と、第２置場４０－９，４０－１０とが設けられている。
【0101】
トラックは、異なるエリア間において、仕掛品Ｐを搬送する。言い換えれば、トラックは、離れている設備２０間で仕掛品Ｐを搬送する。トラックは、搬送手段６０の一例である。トラックによる搬送は、搬送工程ＴＰが考慮される。
【0102】
クレーンは、同一エリアにおいて、仕掛品Ｐを搬送する。言い換えれば、クレーンは、隣接している設備２０間で仕掛品Ｐを搬送する。クレーンによる搬送は、搬送工程ＴＰが考慮されない。
【0103】
搬送工程ＴＰ（１）は、第１置場３０－２で待機している仕掛品Ｐを、第２置場４０－７及び第２置場４０－８に搬送する工程である。搬送工程ＴＰ（２）は、第１置場３０－３で待機している仕掛品Ｐを、第２置場４０－９に搬送する工程である。搬送工程ＴＰ（３）は、第１置場３０－４で待機している仕掛品Ｐを、第２置場４０－６及び第２置場４０－９に搬送する工程である。搬送工程ＴＰ（４）は、第１置場３０－５で待機している仕掛品Ｐを、第２置場４０－９に搬送する工程である。
【0104】
表４は、各搬送工程ＴＰのパラメータの例である。各搬送工程ＴＰにおいて、ディスパッチングルールの初期設定は、ＦＩＦＯルールである。
【0105】
【表4】
【0106】
表５は、各第１置場３０、各第２置場４０の仕掛品Ｐの収容能力である。
【0107】
【表5】
【0108】
図５は、図４に示す生産施設１０－２に対して、仕掛品Ｐの収容能力、及び、ディスパッチングルールを付加した模式図である。第１置場３０を示す図形に添えられている数字が、第１置場３０の仕掛品Ｐの収容能力である。第２置場４０を示す図形に添えられている数字が、第２置場４０の仕掛品Ｐの収容能力である。搬送工程ＴＰを示す図形に添えられている文字がディスパッチングルールを示す。
【0109】
図６は、シミュレーション装置１の動作の概略を説明するフローチャートである。図７は、この動作の詳細を説明するフローチャートである。図２及び図６を参照して、シミュレーション装置１のユーザは、入力部２００を操作して入力情報Ｉ１を、本体部１００に入力する（ステップＳ１１）。入力情報Ｉ１には、表１～表５の内容が含まれる。なお、図７は、特許文献１の図２と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【0110】
制御処理部１１０は、入力された入力情報Ｉ１を記憶部１３０に記憶させる（ステップＳ１２）。これは、図７のステップＳ１と対応する。工程データの登録には、稼働個数Ｎ（ＴＰ）、最大搬送量Ｍ（ＴＰ）、集合Ａ（ＴＰ）、集合Ｂ（ＴＰ）、及び、搬送時間Ｔ（ｘ，ｙ）の登録が含まれる。
【0111】
ユーザは、入力部２００を操作して、シミュレーションを実行する命令を、本体部１００に入力する。これにより、演算部１２０は、シミュレーションの結果を得るために必要な各種演算・処理を実行する（ステップＳ１３）。これは、図７のステップＳ２～Ｓ９と対応する。
【0112】
ステップＳ２の「処理待ち行列」は、図３に示す待ち行列５２及び待ち行列５４と対応する。演算部１２０は、設備２０毎に、待ち行列５２を作成し、搬送工程ＴＰ毎に、待ち行列５４を作成する。ステップＳ５で実行される「集約ロットの選択」には、搬送工程ＴＰでの集約ロットの選択が含まれる。この選択には、上述したディスパッチングルールが用いられる。ステップＳ７で実行される「集約ロットの設備への割り付け」には、ステップＳ５で選択された集約ロットの搬送工程ＴＰへの割り付けが含まれる。ステップＳ８で実行される「仕掛かり製品群更新」には、搬送工程前の仕掛状況の更新が含まれる。
【0113】
図５を参照して、ステップＳ１３の各種演算・処理は、第１置場３０－２～３０－５のそれぞれで待機している仕掛品Ｐの数の推移の算出と、第２置場４０－５～４０－１０のそれぞれで待機している仕掛品Ｐの数の推移の算出と、を含む。
【0114】
ユーザは、これらの置場で待機している仕掛品Ｐの数の推移を示すグラフを見たい場合、入力部２００を操作して、これらのグラフを出力する命令を本体部１００に入力する。制御処理部１１０は、出力部３００にこれらのグラフを出力させる。第２置場４０－９を例にして説明する。第２置場４０－９には、表面処理機（設備２０）で処理される前の仕掛品Ｐが置かれる。図８は、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数の推移を示すグラフである。グラフは、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数の最大値を日毎に示している。グラフにおいて、縦軸は、仕掛品Ｐの数の最大値を示し、横軸は、日を示す。開始日は、シミュレーションの対象期間の最初の日であり、終了日は、シミュレーションの対象期間の最後の日である。
【0115】
このグラフにより、第２置場４０－９の観点から生産施設１０－２の生産状況を可視化することができる。シミュレーションの対象期間中、第２置場４０－９の負荷が一時的に増加することにより、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数が、第２置場４０－９の収容能力が超えることがあることが分かる。このようなことが実際の現場で発生すると、トラック（搬送手段６０）は、仕掛品Ｐを第２置場４０－９に搬送することができない。このため、第２置場４０－９が搬送先となる仕掛品Ｐは、第１置場３０－３，３０－４，３０－５で滞留する。
【0116】
第１置場３０－３，３０－４，３０－５で待機する仕掛品Ｐが、これらの収容能力を超えなければよいが、超える場合、最悪、第１の熱処理機（設備２０）、切断機（設備２０）、第２の熱処理機（設備２０）の少なくとも１つを停止しなければならない。これが、生産施設１０－２の大幅な生産性の低下に繋がることがある。また、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数が、第２置場４０－９の収容能力を超えてる期間に、納期等の理由で急いで生産したい製品が発生すると、この製品の仕掛品Ｐは表面処理機（設備２０）で処理できない。よって、この製品の納期に間に合わないおそれがある。従って、第２置場４０－９に対して、何らかの対策をとる必要がある。
【0117】
対策として、設備投資（第２置場４０－９の面積を広げる。表面処理機（設備２０）の処理能力を上げる。）と、操業ルールの変更と、がある。設備投資は、必ずしもできるとは限らない。ここでは、操業ルールを変更することによって、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数が、第２置場４０－９の収容能力が超えないようにする。以下、詳しく説明する。
【0118】
図２及び図５を参照して、搬送先が第２置場４０－９である仕掛品Ｐは、第１置場３０－３、第１置場３０－４、第１置場３０－５で待機している。ユーザは、入力部２００を操作して、第１置場３０－３、第１置場３０－４、第１置場３０－５のそれぞれについて、待機している仕掛品Ｐの数の推移を示すグラフを出力する命令を、本体部１００に入力する。
【0119】
これにより、演算部１２０は、第１置場３０－３、第１置場３０－４、第１置場３０－５のそれぞれについて、待機している仕掛品Ｐの数の推移を、入力情報Ｉ１を基にして算出する。
【0120】
制御処理部１１０は、これらの推移を示すグラフを、出力部３００に出力させる。ユーザは、出力されたグラフを見て、操業ルールの変更を検討する。具体例で説明する。図９は、第１置場３０－５で待機している仕掛品Ｐの数の推移を示すグラフである。仕掛品Ｐの数の最大値が５本程度であることが分かる。これは、第１置場３０－５の収容能力（３０本）に対して、大幅に余裕がある。搬送工程ＴＰ（４）のディスパッチングルールは、ＦＩＦＯルールである。生産性重視ルールは、第１置場３０－５から第２置場４０－９に仕掛品Ｐの搬送を遅らせることができる。ユーザは、入力部２００を操作して、搬送工程ＴＰ（４）のディスパッチングルールを生産性重視ルールにし、上記第２設定にする命令を、本体部１００に入力する。
【0121】
そして、ユーザは、入力部２００を操作して、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数の推移、及び、第１置場３０－５で待機している仕掛品Ｐの数の推移を示すグラフを出力する命令を、本体部１００に入力する。これにより、演算部１２０は、これらの推移を入力情報Ｉ１を基にして算出する。制御処理部１１０は、これらの推移を示すグラフを、出力部３００に出力させる。図１０及び図１１は、出力されたグラフである。図１０は、ディスパッチングルールが変更されたシミュレーションの下で算出された、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数の推移を示すグラフである。図１１は、ディスパッチングルールが変更されたシミュレーションの下で算出された、第１置場３０－５で待機している仕掛品Ｐの数の推移を示すグラフである。ユーザは、図１０に示すグラフを見て、第２置場４０－９で待機している仕掛品Ｐの数が、第２置場４０－９の収容能力を超えないことを確認することができる。ユーザは、図１１に示すグラフを見て、第１置場３０－５で待機している仕掛品Ｐの数が、第１置場３０－５の収容能力を超えないことを確認することができる。
【符号の説明】
【0122】
１ シミュレーション装置
１０－１，１０－２ 生産施設
２０－１～２０－５ 設備
３０－１～３０－５ 第１置場
４０－１～４０－１０ 第２置場
５１ 搬送ロット
５２ 待ち行列（ロットまとめをするための待ち行列）
５３ 待ち行列（処理を待つ仕掛品の待ち行列）
５４ 待ち行列（搬送待ち行列）
６０－１，６０－２ 搬送手段
Ｉ１ 入力情報
Ｉ２ 搬送工程情報
Ｉ３ 製品情報
Ｉ４ 設備情報
Ｉ５ 置場情報
Ｉ６ ディスパッチングルール情報
Ｐ 仕掛品
ＴＰ 搬送工程
１０－１，１０－２ 生産施設
２０－１～２０－５ 設備
３０－１～３０－５ 第１置場
４０－１～４０－１０ 第２置場
５１ 搬送ロット
５２ 待ち行列（ロットまとめをするための待ち行列）
５３ 待ち行列（処理を待つ仕掛品の待ち行列）
５４ 待ち行列（搬送待ち行列）
６０－１，６０－２ 搬送手段
Ｉ１ 入力情報
Ｉ２ 搬送工程情報
Ｉ３ 製品情報
Ｉ４ 設備情報
Ｉ５ 置場情報
Ｉ６ ディスパッチングルール情報
Ｐ 仕掛品
ＴＰ 搬送工程
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】