特許 7229132 負荷状況描画装置、負荷状況描画方法、および負荷状況描画プログラム

(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】2023-02-16

(45)【発行日】2023-02-27

(54)【発明の名称】負荷状況描画装置、負荷状況描画方法、および負荷状況描画プログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20230217BHJP

【ＦＩ】

G05B19/418 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019169211

(22)【出願日】2019-09-18

(65)【公開番号】P2021047583

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000191076

【氏名又は名称】日鉄ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100187702

【弁理士】

【氏名又は名称】福地 律生

(74)【代理人】

【識別番号】100162204

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 学

(74)【代理人】

【識別番号】100122116

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 浩二

(72)【発明者】

【氏名】小林 敬和

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 邦春

(72)【発明者】

【氏名】宮地 誠

(72)【発明者】

【氏名】横山 甲

(72)【発明者】

【氏名】三淵 喬

(72)【発明者】

【氏名】木谷 有生誠

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２７５１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／２６０４９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２５８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－９７４４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平８－６９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、前記対象物の処理を開始した開始時刻と、前記対象物の処理を終了した終了時刻と、前記対象物の処理に要する負荷に対応する前記対象物の属性値とを含む工程通過情報を取得する工程通過情報取得部と、
前記工程通過情報に含まれる前記開始時刻および前記終了時刻に基づいて、各単位工程の前工程および後工程を示す接続関係情報を作成する接続関係作成部と、
各単位工程において単位時間に処理可能な前記対象物の属性値の基準となる基準属性値を取得し、前記基準属性値と前記工程通過情報に含まれる前記属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出する負荷状況算出部と、
前記接続関係情報に基づいて生成される、各単位工程の接続関係を示すネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における前記負荷状況の変動を描画する描画部と、
を備える負荷状況描画装置。

【請求項2】

前記描画部は、所定の時刻における前記負荷状況の変動を、前記終了時刻が前記所定の時刻以前である前記工程通過情報に基づいて作成された前記接続関係情報に基づいて前記ネットワーク図に描画する、請求項１に記載の負荷状況描画装置。

【請求項3】

前記描画部は、所定の時刻を中心とした所定範囲の前記負荷状況の変動を描画する、請求項１または２に記載の負荷状況描画装置。

【請求項4】

前記描画部は、指定された時間範囲における前記負荷状況の変動を描画する、請求項１または２に記載の負荷状況描画装置。

【請求項5】

前記描画部は、各単位工程における前記属性値をあわせて描画する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の負荷状況描画装置。

【請求項6】

前記描画部は、前記ネットワーク図における各単位工程を、前記負荷状況に応じた態様で表示する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の負荷状況描画装置。

【請求項7】

前記描画部は、前記ネットワーク図における各単位工程を、前記時間の経過に伴う前記負荷状況の変動に応じた態様で表示する、請求項６に記載の負荷状況描画装置。

【請求項8】

前記描画部は、前記時間の経過に伴う各単位工程における前記負荷状況を、対応する時刻ごとに異なるネットワーク図に描画し、前記異なるネットワーク図を順次出力する、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の負荷状況描画装置。

【請求項9】

対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、前記対象物の処理を開始した開始時刻と、前記対象物の処理を終了した終了時刻と、前記対象物の処理に要する負荷に対応する前記対象物の属性値とを含む工程通過情報を取得し、
前記工程通過情報に含まれる前記開始時刻および前記終了時刻に基づいて、各単位工程の前工程および後工程を示す接続関係情報を作成し、
各単位工程において単位時間に処理可能な前記対象物の属性値の基準となる基準属性値を取得し、前記基準属性値と前記工程通過情報に含まれる前記属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出し、
前記接続関係情報に基づいて生成される、各単位工程の接続関係を示すネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における前記負荷状況の変動を描画する、
ことを含む、負荷状況描画方法。

【請求項10】

コンピュータに、
対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、前記対象物の処理を開始した開始時刻と、前記対象物の処理を終了した終了時刻と、前記対象物の処理に要する負荷に対応する前記対象物の属性値とを含む工程通過情報を取得し、
前記工程通過情報に含まれる前記開始時刻および前記終了時刻に基づいて、各単位工程の前工程および後工程を示す接続関係情報を作成し、
各単位工程において単位時間に処理可能な前記対象物の属性の基準となる基準属性値を取得し、前記基準属性値と前記工程通過情報に含まれる前記属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出し、
前記接続関係情報に基づいて生成される、各単位工程の接続関係を示すネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における前記負荷状況の変動を描画する、
処理を実行させる、負荷状況描画プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、負荷状況描画装置、負荷状況描画方法、および負荷状況描画プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば製造業・流通業において、所定の順序で配列された複数の単位工程により、一連の工程が構成されることがある。各単位工程では、例えば設備、機械および置場が使用される。また、１つの設備、機械または置場が、１つの単位工程を構成する場合も存在する。複数の単位工程から構成される生産工程や搬送工程では、各単位工程の負荷状況は、他の単位工程の負荷状況の影響を受ける。例えば、前の単位工程での処理完了を条件として処理を開始する後の単位工程では、前の単位工程の処理完了が前の単位工程での過負荷等のため遅延した場合、処理の開始が遅延することになる。

【0003】

複数の単位工程により構成された一連の工程を円滑に進めるためには、処理を所定時間内に完了することができずに前後の単位工程に対して待ちを生じさせる単位工程、いわゆるボトルネックを極力発生させないようにすることが重要である。

【0004】

複数の単位工程が複雑に配列された一連の工程では、各単位工程の負荷状況は他の単位工程の負荷状況に影響し合う場合がある。また、各単位工程の負荷状況は時間とともに変化し、ある時点でボトルネックとなっている単位工程が、他の時点でもボトルネックとなっているとは限らない。

【0005】

また、一連の工程における各単位工程の繋がりが文書化されていない場合、ボトルネックの原因となる単位工程を特定することは特に困難である。さらに、近年、多品種少量生産や柔軟な生産変更が求められることが増えており、単位工程の増設や廃止、入替が随時発生する。そのため、製造や搬送の際に使用する設備、機械および置場の流れ自体が随時変更されることとなる。このように随時変更される工程の文書化は、負荷が高い。

【0006】

一方、各単位工程において、処理を開始した開始時刻や処理を終了した終了時刻といった実績データを取得する場合がある。このような実績データは通常膨大な量となり、かつ、これらの実績データは各単位工程での情報に主眼が置かれているため、各単位工程間の繋がりについては別途読み取る必要がある。そのため、このような実績データに基づいてボトルネックの原因を特定することは容易ではない。

【0007】

このように、ボトルネックとなる単位工程の抽出は、容易ではなかった。

【0008】

特許文献１には、ボトルネック装置の抽出方法およびボトルネック装置抽出支援装置が開示されている。特許文献１に記載のボトルネック装置抽出支援方法では、横軸に製造ラインの各単位工程を製造経路に沿って並べ、縦軸の時間軸を所定の時間区間に等分に区切り、その時間区間に生産指標の変動係数を格納する。そして、ボトルネック装置抽出支援装置は、変動係数がしきい値以上の時間区間により構成される２次元パターンの輪郭を抽出し、一連の接続関係にある２次元パターンデータの最上流単位工程から最下流単位工程までの工程数を探索して出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２００９－１５７６７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特許文献１に記載のボトルネック装置の抽出方法によると、横軸に各単位工程、縦軸に時間軸とした２次元座標平面にメッシュが構成され、各メッシュにおける生産指標（例えば処理量）が可視化される。しかし、特許文献１の抽出方法では、各単位工程間の接続関係が複雑な（各単位工程の配列が１次元的でない）工程のボトルネックを適切に表現することができない。

【0011】

例えば、単位工程Ａ→単位工程Ｂ→単位工程Ｃ→単位工程Ａといった配列で構成される一連の工程に特許文献１の方法を適用することを考える。単位工程Ａは１つの設備に対応しているので、単位工程Ｂの前の単位工程としての単位工程Ａと単位工程Ｃの後の単位工程としての単位工程Ａとは連動する。

【0012】

しかし、特許文献１に記載のボトルネック装置の抽出方法では、単位工程Ａは、単位工程Ｂの前の単位工程、および、単位工程Ｃの後の単位工程として、２カ所に配置される。そのため、特許文献１に記載のボトルネック装置の抽出方法によって、このように複雑な工程におけるボトルネックがどのように発生しているかを確認することは困難である。

【0013】

そこで、本発明では、各単位工程間の接続関係が複雑な場合であっても、ボトルネックとなる単位工程を容易に見つけ出すことができるよう負荷状況を描画する、負荷状況描画装置、負荷状況描画方法、および負荷状況描画プログラム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】

【0014】

本発明にかかる負荷状況描画装置は、対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、対象物の処理を開始した開始時刻と、対象物の処理を終了した終了時刻と、対象物の処理に要する負荷に対応する対象物の属性値とを含む工程通過情報を取得する工程通過情報取得部と、工程通過情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて、各単位工程の前工程および後工程を示す接続関係情報を作成する接続関係作成部と、各単位工程において単位時間に処理可能な対象物の属性値の基準となる基準属性値を取得し、基準属性値と工程通過情報に含まれる属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出する負荷状況算出部と、接続関係情報に基づいて生成される、各単位工程の接続関係を示すネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況の変動を描画する描画部と、を備える。

【0015】

また、本発明にかかる負荷状況描画装置では、描画部は、所定の時刻における負荷状況の変動を、終了時刻が前記所定の時刻以前である工程通過情報に基づいて作成された接続関係情報に基づいてネットワーク図に描画することが好ましい。

【0016】

また、本発明にかかる負荷状況描画装置では、描画部は、所定の時刻を中心とした所定範囲の負荷状況の変動を描画することが好ましい。

【0017】

また、本発明にかかる負荷状況描画装置では、描画部は、指定された時間範囲における負荷状況の変動を描画することが好ましい。

【0018】

また、本発明にかかる負荷状況描画装置では、描画部は、各単位工程における属性値をあわせて描画することが好ましい。

【0019】

また、本発明にかかる負荷状況描画装置では、描画部は、ネットワーク図における各単位工程を、負荷状況に応じた態様で表示することが好ましい。

【0020】

また、本発明にかかる負荷状況描画装置では、描画部は、ネットワーク図における各単位工程を、時間の経過に伴う負荷状況の変動に応じた態様で表示することが好ましい。

【0021】

また、本発明にかかる負荷状況描画装置では、描画部は、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況を、対応する時刻ごとに異なるネットワーク図に描画し、異なるネットワーク図を順次出力することが好ましい。

【0022】

本発明にかかる負荷状況描画方法は、対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、対象物の処理を開始した開始時刻と、対象物の処理を終了した終了時刻と、対象物の処理に要する負荷に対応する対象物の属性値とを含む工程通過情報を取得し、工程通過情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて、各単位工程の前工程および後工程を示す接続関係情報を作成し、各単位工程において単位時間に処理可能な対象物の属性値の基準となる基準属性値を取得し、基準属性値と工程通過情報に含まれる属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出し、接続関係情報に基づいて生成される、各単位工程の接続関係を示すネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況の変動を描画する、ことを含む。

【0023】

本発明にかかる負荷状況描画プログラムは、コンピュータに、対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、対象物の処理を開始した開始時刻と、対象物の処理を終了した終了時刻と、対象物の処理に要する負荷に対応する対象物の属性値とを含む工程通過情報を取得し、工程通過情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて、各単位工程の前工程および後工程を示す接続関係情報を作成し、各単位工程において単位時間に処理可能な対象物の属性の基準となる基準属性値を取得し、基準属性値と工程通過情報に含まれる属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出し、接続関係情報に基づいて生成される、各単位工程の接続関係を示すネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況の変動を描画する、処理を実行させる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によると、各単位工程間の接続関係が複雑な場合であっても、ボトルネックとなる単位工程を容易に見つけ出すことができるよう負荷状況を描画することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】負荷状況描画システムの動作概要を示す模式図である。

【図2】負荷状況描画装置の概略構成を示す模式図である。

【図3】負荷状況描画装置のフローチャートである。

【図4】工程通過情報の例を示す図である。

【図5】通過順序情報の例を示す図である。

【図6】接続関係情報の例を示す図である。

【図7】能力情報の例を示す図である。

【図8】処理された対象物の属性値の算出を説明する図である。

【図9】ネットワーク図の例を示す図である。

【図10】負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第１の例を示す図である。

【図11】負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第２の例を示す図である。

【図12】負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第３の例を示す図である。

【図13】負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第４の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照して負荷状況描画装置、負荷状況描画方法、および負荷状況描画プログラムについて詳細に説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

【0027】

本開示の負荷状況描画システムにおいて、負荷状況描画装置は、工程通過情報を取得する。工程通過情報は、対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、対象物の処理を開始した開始時刻と、対象物の処理を終了した終了時刻と、対象物の処理にかかる負荷を示す前記対象物の属性値とを含む情報である。負荷状況描画装置は、工程通過情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて、接続関係情報を作成する。接続関係情報は、各単位工程の前工程および後工程を示す情報である。負荷状況描画装置は、各単位工程において単位時間に処理可能な対象物の属性値の基準を示す基準属性値と工程通過情報に含まれる属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出する。ここで、基準属性値は、例えば、各単位工程において、単位時間に処理可能な対象物の属性値の最大値である。また、各単位工程の負荷状況の別の算出方法としては、特定の期間（単位時間であってもよい）に処理可能な対象物の属性値の累積値と工程通過情報に含まれる属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出してもよい。そして、負荷状況描画装置は、接続関係情報に基づいて生成されるネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況の変動を描画する。ユーザは、時間の経過に伴う負荷状況の変動が描画されたネットワーク図に基づいて、各単位工程のネットワーク的な繋りを把握するとともに、各単位工程における滞りの時間的な推移を把握することができる。このため、本開示の負荷状況描画システムは、各単位工程間の接続関係が複雑な場合であっても、ボトルネックとなる単位工程を容易に見つけ出すことができるよう負荷状況を描画することができる。

【0028】

図１は、負荷状況描画システムの動作概要を示す模式図である。

【0029】

負荷状況描画システム１は、単位工程として複数の設備と置場とを有する工場における製品の製造工程の負荷状況の描画を行う。製品の製造工程では、製品の材料である対象物が各設備で加工処理を施される。そして、加工処理された対象物は、必要に応じて置場にて一時保管される。

【0030】

負荷状況描画システム１は、負荷状況描画装置２と、工程モニタ３－１～３－ｎ（以下、あわせて「工程モニタ３」ともいう）と、通信ネットワーク４とを有する。負荷状況描画システム１において、負荷状況描画装置２は、工程モニタ３と通信ネットワーク４を介して接続される。

【0031】

通信ネットワーク４は、負荷状況描画装置２と工程モニタ３とを通信可能に接続する。通信ネットワーク４は、例えばＴＣＰ／ＩＰ（Transport Control Protocol / Internet Protocol）による通信が行われるインターネットである。通信ネットワーク４により通信する機器は、有線または無線によって接続される。無線による接続は、例えばＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11acなどの無線ＬＡＮ（Local Area Network）接続であってよい。無線による接続は、また、４Ｇ（4th Generation）回線、５Ｇ（5th Generation）などの無線ＷＡＮ（Wide Area Network）接続であってよい。

【0032】

工程モニタ３は、対象物を処理する複数の単位工程において、工程通過情報を取得するための機器である。工程通過情報の詳細については後述する。工程モニタ３は、例えば単位工程の入口および出口に設置された、対象物を検出するセンサ、および、センサの出力を負荷状況描画装置２に送信する通信装置である。また、工程モニタ３は、工程通過情報のユーザによる入力を受け付け、ユーザの操作に基づいて受け付けた工程通過情報を負荷状況描画装置２に送信する、所定のアプリケーションプログラムが実行されたコンピュータであってもよい。また、工程モニタ３の数は複数の単位工程の数と１対１に対応している必要はなく、例えば１つの工程モニタ３により複数の単位工程の工程通過情報を取得するようになっていてもよい。

【0033】

工程通過情報を取得した負荷状況描画装置は、さらに、各単位工程において単位時間に処理可能な対象物の基準属性値を示す能力情報を取得する。そして、工程通過情報および能力情報に基づいて、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況の変動をネットワーク図１００に描画する。

【0034】

ネットワーク図１００には、各単位工程の接続関係が示されている。すなわち、ネットワーク図１００には各単位工程に対応する設備Ａ１１１～設備Ｃ１１３、および、置場Ａ１２１～置場Ｃ１２３が表示される。そして、各単位工程に対応する設備Ａ１１１～設備Ｃ１１３、および、置場Ａ１２１～置場Ｃ１２３の接続関係が矢印で示される（以下、各単位工程の間を「エッジ」ともいう）。例えば、設備Ａ１１１から置場Ａ１２１に向かう矢印は、設備Ａ１１１の処理が終了した対象物が置場Ａ１２１に移動されることを示す。

【0035】

ネットワーク図１００には、操作ボタン１０２とタイムバー１０３と描画時刻表示マーク１０４とを含む時刻操作インタフェース１０１が表示される。ユーザは時刻操作インタフェース１０１に対し所定の操作を行うことにより、再生・早送り・巻き戻し・一時停止等を指定し、描画対象期間内の所定の時刻における負荷状況を確認することができる。ネットワーク図１００は、１０月１２日１４：００現在の負荷状況を示している。

【0036】

ここで、所定の時刻における負荷状況は、処理の終了時刻が当該時刻以前である工程通過情報に基づいてネットワーク図１００に描画される。また、ネットワーク図１００には、所定の時刻における負荷状況として、処理の終了時刻が当該時刻を中心とした所定範囲に含まれる工程通過情報に基づいて、負荷状況が描画されてもよい。

【0037】

ネットワーク図１００において、各単位工程に対応する設備Ａ１１１～設備Ｃ１１３、および、置場Ａ１２１～置場Ｃ１２３は、負荷状況に応じた態様で表示される。ネットワーク図１００において、設備Ａ１１１～設備Ｃ１１３は円形で、置場Ａ１２１～置場Ｃ１２３は長方形で描画されている。各単位工程はこれに限らず、設定に応じて星型、楕円形などの形状で描画されてもよい。ネットワーク図１００には、各単位工程の表示態様と負荷状況との対応関係を示す凡例１０５が表示される。なお、設備Ａ１１１～設備Ｃ１１３は、機械であってもよい。

【0038】

ネットワーク図１００において、各単位工程の負荷状況は５段階に分類され、それぞれ対応する態様で表示される。最も負荷の低い状況を段階１、最も負荷の高い状況を段階５とすると、設備Ａ１１１および置場Ａ１２１の負荷状況は段階３である。また、設備Ｃ１１３および置場Ｃ１２３の負荷状況は段階２であり、設備Ｂ１１２および置場Ｂ１２２の負荷状況は段階１である。

【0039】

ネットワーク図１００を参照するユーザは、時刻操作インタフェース１０１を操作することにより、所定の時刻における各単位工程の負荷状況を容易に把握することができる。

【0040】

ネットワーク図１００において、エッジは負荷状況に応じた態様で表示される。エッジにおける負荷状況は、エッジの前工程から後工程への対象物の移動に要した時間の平均である平均移動時間に基づき定められる。例えば、設備Ａ１１１と置場Ａ１２１との間のエッジは、このエッジにおける平均移動時間の３０ｍ／個に対応した太さで描画される。エッジにおける負荷状況は、所定の時間間隔においてこのエッジを移動した対象物の単位時間あたりの個数である平均処理個数に基づき定められてもよい。

【0041】

ネットワーク図１００では、各単位工程について、対象物の処理に要する負荷に対応する対象物の属性値があわせて表示される。例えば、ネットワーク図１００では、各単位工程について、対象物の属性値として平均処理重量が表示される。平均処理重量は、対象となる時間範囲内において単位工程で処理された対象物の単位時間あたりの平均重量である。例えば設備Ａ１１１について、対象となる時間範囲内において設備Ａ１１１で処理された平均処理重量である「３５ｔ／ｈ」が、属性値としてあわせて表示される。

【0042】

また、ネットワーク図１００では、各単位工程について、対象物の属性値として平均処理時間が表示される。平均処理時間は、対象となる時間範囲内に処理された対象物の、処理の開始時刻と処理の終了時刻との差の平均である。例えば設備Ｂ１１２について、対象となる時間範囲内に設備Ｂ１１２で処理された対象物の平均処理時間である「４ｍ／個」が、属性値としてあわせて表示される。

【0043】

さらに、ネットワーク図１００では、各エッジについて、平均移動時間が表示される。例えば設備Ａ１１１と置場Ａ１２１との間のエッジについて、このエッジにおける平均移動時間の「３０ｍ／個」が、属性値としてあわせて表示される。

【0044】

このように、本実施形態にかかる負荷状況描画装置２を含む負荷状況描画システム１は、各単位工程間の接続関係が複雑な場合であっても、ボトルネックとなる単位工程を容易に見つけ出すことができるよう負荷状況を描画することができる。

【0045】

図２は、負荷状況描画装置の概略構成を示す模式図である。

【0046】

負荷状況描画装置２は、工程モニタ３と接続し、工程モニタ３から取得する工程追加情報に基づいてネットワーク図を描画する。そのために、負荷状況描画装置２は、通信インタフェース２１と、メモリ２２と、入力デバイス２３と、ディスプレイ２４と、プロセッサ２５とを備える。

【0047】

通信インタフェース２１は、負荷状況描画装置２を通信ネットワーク４に接続するための通信インタフェース回路を有する。通信インタフェース２１は、工程モニタ３から受信した工程通過情報をプロセッサ２５に供給する。

【0048】

メモリ２２は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置および光ディスク装置のうちの少なくとも１つを有する。メモリ２２は、プロセッサ２５による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、メモリ２２は、ドライバプログラムとして、通信インタフェース２１を制御する通信デバイスドライバプログラム等を記憶する。各種プログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いてメモリ２２にインストールされてよい。コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体とは、例えばＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（DVD Read-Only Memory）等である。

【0049】

入力デバイス２３は、負荷状況描画装置２の操作が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、キーボードやマウス等である。ユーザは、入力デバイス２３を用いて、文字や数字、記号等を入力することができる。入力デバイス２３は、ユーザにより操作されると、その操作に対応する信号を発生する。そして、発生した信号は、ユーザの指示としてプロセッサ２５に供給される。

【0050】

ディスプレイ２４は、映像や画像等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等である。ディスプレイ２４は、プロセッサ２５から供給された映像データに応じた映像や、画像データに応じた画像等を表示する。

【0051】

プロセッサ２５は、１以上のプロセッサおよびその周辺回路を備える。プロセッサ２５は、負荷状況描画装置２の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ２５は、負荷状況描画装置２の各種処理がメモリ２２に記憶されているプログラム等に基づいて適切な手段で実行されるように、通信インタフェース２１等の動作を制御する。プロセッサ２５は、メモリ２２に記憶されているプログラム（オペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、プロセッサ２５は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行することができる。

【0052】

プロセッサ２５は、工程通過情報取得部２５１と、接続関係作成部２５２と、負荷状況算出部２５３と、描画部２５４とを有する。プロセッサ２５が有するこれらの各部は、プロセッサ２５が有するプロセッサ上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ２５が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、またはファームウェアとして負荷状況描画装置２に実装されてもよい。

【0053】

なお、本実施形態では負荷状況描画装置２として、工場の事務エリアに設置されたパーソナルコンピュータ（Personal Computer, PC）を想定するが、実施形態はこれに限定されない。負荷状況描画装置２は、例えば、多機能携帯電話（いわゆる「スマートフォン」）、携帯情報端末（Personal Digital Assistant, PDA）、タブレット端末、タブレットＰＣなどの情報処理装置であってよい。

【0054】

図３は、負荷状況描画装置の処理フローチャートである。

【0055】

工程通過情報取得部２５１は、まず、工程通過情報を取得する（ステップＳ１）。工程通過情報は、対象物を処理する複数の単位工程のそれぞれについて、対象物の処理を開始した開始時刻と、対象物の処理を終了した終了時刻と、対象物の処理に要する負荷に対応する対象物の属性値とを含む情報である。

【0056】

図４は、工程通過情報の例を示す図である。

【0057】

図４に示す工程通過情報は、製品ＩＤにより特定される対象物の所定の単位工程における、開始時刻および終了時刻と、そのときの対象物の属性値とを含んでいる。例えば、上から２番目に表示される工程通過情報は、属性値が１．５（ｔ）である製品ＩＤが「１」の対象物が、置場Ａでの処理を１０月１日０３：１０に開始し、１０月４日００：２５に終了したことを示す。図４の例において属性値は、対象物の重量である属性の値であるが、他の属性の値であっても差し支えない。置場について処理とは、置場で保管されることを意味する。なお、工程通過情報は、図４に示されていない項目を含んでいてもよい。

【0058】

工程通過情報取得部２５１は、通信インタフェース２１を介して、工程モニタ３から各単位工程について図４に示す工程通過情報の各行に相当する情報を取得する。また、工程通過情報取得部２５１は、ある製品ＩＤにより特定される対象物について、通過する複数の単位工程に関する開始時刻、終了時刻、および属性値をまとめた情報を、工程通過情報として取得してもよい。

【0059】

図３に戻り、次に接続関係作成部２５２は、工程通過情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて接続関係情報を作成する（ステップＳ２）。接続関係情報は、各単位工程の前工程および後工程を示す情報である。

【0060】

接続関係情報の作成に先立って、接続関係作成部２５２は、工程通過情報に含まれる開始時刻および終了時刻に基づいて、通過順序情報を作成する。

【0061】

図５は、通過順序情報の例を示す図である。

【0062】

接続関係作成部２５２は、取得した工程通過情報を、製品ＩＤごとに開始時刻の早い順序に並べ替える。そして、製品ＩＤごとに、ある単位工程の工程通過情報を前工程とし、開始時刻がその次の工程通過情報を、その前工程の後に続いて処理する後工程として、通過順序情報を作成する。

【0063】

図５に示す通過順序情報の１行目は、製品ＩＤが「１」の対象物について、１０月０１日００：０５に終了した設備Ａにおける単位工程に続いて、置場Ａにおける単位工程が１０月０１日０３：１０に開始されたことを示している。

【0064】

次に、接続関係作成部２５２は、通過順序情報に基づいて、接続関係情報を作成する。

【0065】

図６は、接続関係情報の例を示す図である。

【0066】

接続関係情報は、通過順序情報から前工程および後工程の工程名を抽出した情報に相当する。接続関係情報は、単位工程の接続関係を示す情報であり、例えば接続関係情報の１－２行目を参照すると、置場Ａの前工程は、設備Ａおよび設備Ｃである。

【0067】

図３に戻り、次に負荷状況算出部２５３は、各単位工程の負荷状況を算出する（ステップＳ３）。このとき、負荷状況算出部２５３は、各単位工程の基準属性値として、単位時間に処理可能な対象物の属性値の上限である最大属性値を取得し、取得した最大属性値と工程通過情報に含まれる属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出する。また、負荷状況算出部２５３は、各単位工程の基準属性値として、単位時間に処理すべき対象物の属性値として指定された値を取得し、取得した基準属性値と工程通過情報に含まれる属性値とに基づいて、各単位工程の負荷状況を算出してもよい。

【0068】

負荷状況算出部２５３は、各単位工程の基準属性値およびその単位を対応づけてメモリ２２に記憶される能力情報から、基準属性値を取得する。また、負荷状況算出部２５３は、通信ネットワーク４に接続された不図示の能力情報サーバから、通信インタフェース２１を介して基準属性値を取得してもよい。能力情報は、負荷状況描画システム１の運営者により適宜設定される。

【0069】

図７は能力情報の例を示す図である。

【0070】

図７の能力情報は、設備Ａの基準属性値が「５０」であり、その単位が「ｔ／ｈ」（１時間あたりの処理重量）であることを示す。また、図７の能力情報は、置場Ａの基準属性値が「１５０」であり、その単位が「個」（保管可能な個数）であることを示す。

【0071】

能力情報として記憶される基準属性値の単位は、各単位工程における対象物の処理に要する負荷に対応する単位であればよく、図７に例示した単位に限定されない。例えば設備の能力情報として、単位時間あたりの処理能力（単位：ｔ／ｈ、個／ｈ）、１対象物あたりの処理時間（単位：ｍ／個）等の基準属性値が記憶されていてもよい。また、例えば置場の能力情報として、置場に保管可能な総重量（単位：ｔ）、１対象物あたりの保管時間（単位：ｈ）等の基準属性値が記憶されていてもよい。

【0072】

能力情報は、負荷状況描画システム１の運営者により設定される。基準属性値は、各単位工程において単位時間に処理可能な対象物の属性値の基準を示す値である。基準属性値は、例えば、各単位工程において、単位時間に処理可能な対象物の属性の最大値である。基準属性値として設定される最大値は、負荷状況描画システム１の運営者により事前に設定された固定値であってよく、プロセッサ２５により工程通過情報に基づいて算出される属性値の、描画対象となる期間全体における最大値であってもよい。また、基準属性値は、単位時間に処理すべき対象物の属性値として指定された値であってもよい。

【0073】

負荷状況算出部２５３は、ある単位工程において算出対象となる所定の時間範囲で処理された対象物の属性値を取得した基準属性値で除することにより、各単位工程の負荷状況を算出する。このとき、対象物の属性値は、取得した基準属性値の単位と同じ単位で計算される。上述の、ある単位工程において算出対象となる所定の時間範囲で処理された対象物の属性値は、工程通過情報に含まれる属性値に基づいて、以下のように計算される。

【0074】

負荷状況算出部２５３は、まず、対象となる単位工程を含む工程通過情報を抽出する。そして、指定時刻の前後の所定範囲（例えば前後１時間）に、開始時刻または終了時刻が含まれる工程通過情報をさらに抽出する。

【0075】

図８は、処理された属性値の対象物の合計を説明する図である。

【0076】

開始時刻または終了時刻が所定範囲に含まれる工程通過情報には、終了時刻のみが所定範囲に含まれる工程通過情報と、開始時刻および終了時刻がともに所定範囲に含まれる工程通過情報と、開始時刻のみが所定範囲に含まれる工程通過情報とがある。図８では、指定時刻ｔ₀に基づき、時刻ｔ_-aから時刻ｔ_+aまでが所定範囲として設定されている。工程通過情報ＰＩ₁は、開始時刻ｔ_1Sは所定範囲に含まれず、終了時刻ｔ_1Eは所定範囲に含まれる。ここで、所定範囲の開始時刻ｔ_-aから工程通過情報ＰＩ₁の終了時刻ｔ_1Eまでの時間（所定範囲に重なる処理時間）をｘ₁とし、工程通過情報ＰＩ₁の開始時刻ｔ_1Sから工程通過情報ＰＩ₁の終了時刻ｔ_1Eまでの時間（処理時間）をｙ₁とする。また、工程通過情報ＰＩ₁の属性値をｗ₁とする。このとき、工程通過情報ＰＩ₁に対応する所定範囲に処理された対象物の属性値は、ｘ₁／ｙ₁×ｗ₁ を計算することにより求めることができる。

【0077】

同様に、工程通過情報ＰＩ₂、ＰＩ₃に対応する所定範囲に処理された対象物の属性値は、ｘ₂／ｙ₂×ｗ₂、ｘ₃／ｙ₃×ｗ₃ をそれぞれ計算することにより算出ことができる。
そして、算出された各工程通過情報に対応する所定範囲に処理された対象物の属性値を合計することにより、所定範囲に処理された対象物の属性値の合計が算出される。

【0078】

基準属性値の単位が「ｔ／ｈ」、「個／ｈ」等の単位時間あたりの能力を示す場合、負荷状況算出部２５３は、所定範囲に処理された対象物の属性値の合計を、所定範囲に対応する時間で除する。また、基準属性値の単位が「ｍ／ｔ」、「ｍ／個」等の１対象物あたりの処理時間を示す場合、負荷状況算出部２５３は、所定範囲に対応する時間を、所定範囲に処理された対象物の属性値の合計で除する。

【0079】

また、負荷状況算出部２５３は、置場の負荷状況として、取得した属性値に基づき算出される在庫数を基準属性値で除することにより算出する。負荷状況算出部２５３は、初期在庫数に対し、当該置場に関する工程通過情報のうち、所定範囲の開始時刻ｔ_+a以前に開始時刻がある工程通過情報ごとに１を加算する。そして、負荷状況算出部２５３は、所定範囲の終了時刻ｔ_-a以前に終了時刻がある工程通過情報ごとに１を減算する。このように在庫数の累積値についての増減を計算することにより、負荷状況算出部２５３は各置場の所定範囲における在庫数を算出することができる。

【0080】

負荷状況算出部２５３は、このように算出された、ある単位工程で所定範囲に処理された対象物の属性値の合計を、取得した基準属性値で除することにより、各単位工程の負荷状況を算出する。

【0081】

また、負荷状況算出部２５３は、エッジの負荷状況を算出してもよい。エッジの負荷状況として、負荷状況算出部２５３は、例えば平均移動時間（ｍ／個）を算出する。負荷状況算出部２５３は、通過順序情報から、所定範囲内のエッジに対応する情報を抽出する。前工程の終了時刻および後工程の開始時刻が所定範囲内である通過順序情報は、所定範囲内に対応している。そして、負荷状況算出部２５３は、抽出された通過順序情報における、前工程の終了時刻と後工程の開始時刻との差の平均を、前工程および後工程が同一である通過順序情報ごとに計算することにより、平均移動時間を算出することができる。

【0082】

負荷状況算出部２５３は、エッジの負荷状況として、平均処理個数（個／ｈ）を算出してもよい。負荷状況算出部２５３は、通過順序情報から、所定範囲内のエッジに対応する情報のうち、前工程および後工程が同一である通過順序情報の件数を求める。負荷状況算出部２５３は、前工程および後工程が同一である通過順序情報の件数を所定範囲の時間の長さで除することにより、平均処理個数を算出することができる。

【0083】

図３に戻り、次に描画部２５４は、ネットワーク図に、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況の変動を描画する（ステップＳ４）。ネットワーク図は各単位工程の接続関係を示し、接続関係情報に基づいて生成される。

【0084】

描画部２５４は、描画したネットワーク図を、ディスプレイ２４に表示する。また、描画部２５４は、描画したネットワーク図のデータを、通信インタフェース２１を介して通信ネットワークに送信してもよい。ネットワーク図のデータを受信した情報処理装置は、当該情報処理装置が備えるディスプレイに、当該データに対応するネットワーク図を表示する。

【0085】

図９は、ネットワーク図の例を示す図である。

【0086】

ネットワーク図１０００は、各単位工程の接続関係を示す図である。描画部２５４は、接続関係情報に基づいてネットワーク図１０００を生成する。図６に示す接続関係情報に含まれる各単位工程が、所定の形状で表示される。そして、接続関係情報における前工程から後工程に向かうように、エッジに対応する矢印が表示される。例えば、設備Ａ１０１１から置場Ａ１０２１に向かう矢印は、図６の接続関係情報における１行目の情報（前工程：設備Ａ、後工程：置場Ａ）に対応している。ネットワーク図１０００には、負荷状況の変動は描画されていない。

【0087】

描画部２５４は、予め設定された描画条件に従ってネットワーク図１０００を描画する。描画条件は、各単位工程の区分ごとに、形状、表示色、属性値の単位、大きさ、追加情報等を定めた情報である。描画条件は、負荷状況描画システム１の運営者により設定され、メモリ２２に記憶される。

【0088】

描画部２５４は、描画条件のうち形状を定めた情報に従って、例えば設備を円形で描画し、置場を長方形で描画し、各単位工程を接続する矢印を実線で描画する。各単位工程の形状は、楕円形や星型などの他の形状であってもよい。

【0089】

描画部２５４は、描画条件のうち表示色を定めた情報に従って、設備および置場を、例えば高負荷ほど濃いグレースケールで描画する。各単位工程の表示色は、例えばカラーであってもよく、この場合、最も低負荷の青から緑→黄→橙→赤と変化するよう描画されてもよい。

【0090】

描画条件のうち属性値の単位を定めた情報に従って負荷状況算出部２５３により算出された負荷状況に応じて、描画部２５４は各単位工程を描画する。例えば、設備の属性値の単位として処理重量（ｔ／ｈ）が定められている場合、負荷状況算出部２５３は、処理重量（ｔ／ｈ）に基づいて設備の負荷状況を算出する。そして、描画部２５４は、算出された負荷状況に応じた表示色で設備を描画する。

【0091】

描画部２５４は、描画条件のうち大きさを定めた情報に従って、設備、置場および矢印を、例えば平均処理個数（個／ｈ）に応じた大きさで描画する。

【0092】

描画部２５４は、例えば対象となるすべての設備のうち、平均処理個数が最小である設備の大きさを、所定の基準サイズに決定する。そして、描画部２５４は、平均処理個数が最大である設備の大きさを、基準サイズの２倍に決定する。

【0093】

描画部２５４は、以下の式１により算出される基準サイズに対する倍率で、平均処理個数がｎである設備を描画する。

【0094】

基準サイズに対する倍率＝１＋（ｎ－最小平均処理個数）／（最大平均処理個数－最小平均処理個数） （式１）

【0095】

描画部２５４は、置場やエッジについても、各所定の基準サイズおよび同様の式により算出される倍率に従った大きさで描画を行う。

【0096】

描画部２５４は、描画条件のうち追加情報を定めた情報に従って、例えば設備に平均処理時間（ｍ／個）を描画し、矢印に平均移動時間（ｍ／個）を描画する。

【0097】

負荷状況の変動を描画していないネットワーク図１０００は、描画部２５４におけるネットワーク図への負荷状況の変動の描画を説明するために対比として示したものである。描画部２５４は、負荷状況の変動を描画していないネットワーク図１０００を実際に描画し出力する必要はない。

【0098】

図１０は、負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第１の例を示す図である。

【0099】

負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第１の例では、描画部２５４は、時間の経過に伴う各単位工程における負荷状況を、対応する時刻ごとに異なるネットワーク図に描画し、異なるネットワーク図を順次出力する。

【0100】

図１０では、図１に示すネットワーク図の１日後の負荷状況を描画したネットワーク図２００を示している。ネットワーク図２００では、置場Ａ２２１および置場Ｃ２２３は、ネットワーク図１００における置場Ａ１２１および置場Ｃ１２３よりも高い負荷状況に応じた態様で表示されている。また、ネットワーク図２００における置場Ａ２２１から置場Ｃ２２３に向かう矢印は、ネットワーク図１００における置場Ａ１２１から置場Ｃ１２３に向かう矢印よりも小さい平均移動時間に応じた態様で表示されている。

【0101】

ネットワーク図１００の操作ボタン１０２のうち再生ボタンを操作した場合、描画部２５４はネットワーク図１００よりも後の時刻の負荷状況を異なるネットワーク図に描画し、異なるネットワーク図２００を出力する。これにより、ネットワーク図１００およびネットワーク図２００を見たユーザは、時間の経過に伴い負荷状況が変動したことを容易に認識することができる。

【0102】

描画部２５４は、時間の経過に伴う負荷状況の変動を、異なる表現方法で表示してもよい。

【0103】

図１１は、負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第２の例を示す図である。

【0104】

ネットワーク図３００では、各単位工程に対応する設備および置場は、負荷状況がピークになった時刻に応じて異なる表示態様で描画される。すなわち、設備Ａ３１１は設備Ｃ３１３よりも早い時刻に負荷状況がピークとなったことを示す。また、置場Ｃ３２３は、置場Ａ３２１よりも遅い時刻に負荷状況がピークとなったことを示す。

【0105】

ネットワーク図３００を見たユーザは、設備Ａが早い段階でピークに達した後、そのピークが置場Ａ、置場Ｃへと推移していく様子を容易に認識することができる。

【0106】

図１２は、負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第３の例を示す図である。

【0107】

ネットワーク図４００では、各単位工程に対応する設備および置場は、表示対象となる期間における負荷状況の時刻ごとの変動を、各単位工程の左から右に向かう位置における色の濃度により示す表示態様で描画される。すなわち、ネットワーク図４００は、設備Ａ４１１が期間の前半で負荷状況が高くなり、設備Ｃ４１３が期間の中盤で負荷状況が高くなり、置場Ａ４２１および置場Ｃ４２３が期間の後半で負荷状況が高くなったことを示している。

【0108】

ネットワーク図４００を見たユーザは、設備Ａの負荷が期間の前半で高まった後、そのピークが置場Ａ、置場Ｃへと推移していく様子を容易に認識することができる。

【0109】

図１３は、負荷状況の変動を描画したネットワーク図の第４の例を示す図である。

【0110】

ネットワーク図５００では、各単位工程では、表示対象となる期間における負荷状況の時刻ごとの変動に対応するグラフが、各単位工程に対応する形状の内側に描画される。すなわち、ネットワーク図５００は、設備Ａ５１１が期間の前半で負荷状況が高くなり、設備Ｃ５１３が期間の中盤で負荷状況が高くなり、置場Ａ５２１および置場Ｃ５２３が期間の後半で負荷状況が高くなったことを示している。

【0111】

ネットワーク図５００を見たユーザは、設備Ａの負荷が期間の前半で高まった後、そのピークが置場Ａ、置場Ｃへと推移していく様子を容易に認識することができる。

【0112】

当業者は、本発明の精神および範囲から外れることなく、種々の変更、置換および修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

【符号の説明】

【0113】

１ 負荷状況描画システム
２ 負荷状況描画装置
２５１ 工程通過情報取得部
２５２ 接続関係作成部
２５３ 負荷状況算出部
２５４ 描画部
３ 工程モニタ
４ 通信ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】