特許7328164シミュレーション装置、シミュレーション方法およ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】2023-08-07
(45)【発行日】2023-08-16
(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およびシミュレーションプログラム
(51)【国際特許分類】
G05B 19/418 20060101AFI20230808BHJP
G06Q 10/04 20230101ALI20230808BHJP
G06Q 50/04 20120101ALI20230808BHJP
【ＦＩ】
G05B19/418 Z
G06Q10/04
G06Q50/04
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020037373
(22)【出願日】2020-03-05
(65)【公開番号】P2021140442
(43)【公開日】2021-09-16
【審査請求日】2022-11-01
(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】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】梅田 豊裕
【審査官】石田 宏之
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－２７７７１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０７２４５９８０（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ １９／４１８
Ｇ０６Ｑ １０／０４
Ｇ０６Ｑ ５０／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションする装置であって、前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得部を備え、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記装置は、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成部を備え、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記装置は、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成部を備え、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記装置は、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定部を備える、シミュレーション装置。
【請求項2】
前記副資材は、前記複数工程に含まれる連続する２以上の工程にわたって用いられており、前記使用開始の前記イベント時刻は、前記２以上の工程の中で最初の工程が開始する時刻であり、
前記使用終了の前記イベント時刻は、前記２以上の工程の中で最後の工程が終了する時刻であり、
前記準備完了の前記イベント時刻は、前記使用終了の前記イベント時刻に、前記準備完了に要する予め定められた第１の時間を加えた時刻である、請求項１に記載のシミュレーション装置。
【請求項3】
前記最初の工程で前記副資材が複数用いられており、前記最初の工程後、前記複数の副資材は別々の工程で用いられており、
前記複数の副資材において、前記使用開始の前記イベント時刻は、前記最初の工程が開始する時刻であり、
前記使用終了の前記イベント時刻は、前記複数の副資材毎に定められており、前記複数の副資材のそれぞれおける前記最後の工程が終了する時刻であり、
前記準備完了の前記イベント時刻は、前記複数の副資材毎に定められており、前記複数の副資材のそれぞれおける前記使用終了の前記イベント時刻に、前記第１の時間を加えた時刻である、請求項２に記載のシミュレーション装置。
【請求項4】
前記使用開始の前記イベント時刻は、前記最初の工程が開始する時刻から第２の時間を引いた時刻であり、前記第２の時間は、前記副資材の前記使用開始の前において、前記仕掛品を処理する設備に前記副資材をセットするために要する予め定められた時間である、請求項２又は３に記載のシミュレーション装置。
【請求項5】
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションする方法であって、前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得ステップを備え、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記方法は、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成ステップを備え、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記方法は、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成ステップを備え、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記方法は、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定ステップを備える、シミュレーション方法。
【請求項6】
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションするプログラムであって、前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得ステップを、コンピュータに実行させ、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記プログラムは、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成ステップを、前記コンピュータに実行させ、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記プログラムは、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成ステップを、前記コンピュータに実行させ、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記プログラムは、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定ステップを、前記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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、副資材の数をシミュレーションする技術に関する。
【背景技術】
【0002】
複数工程によって仕掛品が処理されて製品が生産される過程で、工程中および工程間で使用される副資材の数をシミュレーションする技術がある。例えば、特許文献１は、現工程と現工程より一つ前の前工程とにおいて、ジョブの処理開始時刻と処理終了時刻とから、所定期間内における副資材の使用数を算出する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－２１９８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の技術によって算出される副資材の使用数は、所定期間における「のべ」の使用数である。生産過程中に副資材は、メンテナンスされて再使用されるので、生産過程における副資材の必要数は、副資材の「のべ」の使用数と異なる。
【0005】
生産設備や製品毎に、使用される副資材の種類が異なるので、副資材の種類毎に副資材の必要数が求められるべきであるが、特許文献１の技術は、これを考慮していない。
【0006】
製品の生産過程において、副資材はメンテナンスされて再使用されるが、副資材のメンテナンス中は副資材を使用できない。従って、副資材のメンテナンス時間が考慮されるべきであるが、特許文献１の技術は、これを考慮していない。
【0007】
複数工程の中に、仕掛品から副資材が着脱されない工程（例えば、熱処理工程）が含まれることがある。この場合、副資材の使用時間は、次の工程以降へ継続するので、仕掛品から副資材が着脱されない工程に対応できるようにするべきである。特許文献１の技術は、前工程と現工程の二つの工程を基にして副資材の使用数を算出するので、仕掛品から副資材が着脱されない工程が含まれる場合に対応できない。
【0008】
本発明の目的は、副資材のメンテナンス時間を考慮し、かつ、副資材の種類毎に副資材の必要数を算出できるシミュレーション装置、シミュレーション方法およ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】
本発明の第１局面に係るシミュレーション装置は、
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションする装置であって、
前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得部を備え、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記装置は、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成部を備え、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記装置は、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成部を備え、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記装置は、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定部を備える。
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションする装置であって、
前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得部を備え、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記装置は、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成部を備え、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記装置は、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成部を備え、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記装置は、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定部を備える。
【0010】
第１のデータ群は、例えば、図１２に示すデータ群である。第１のデータは、このデータ群を構成する行であり、例えば、１番目の行の「Ｂ、使用開始」が一つの第１のデータである。
【0011】
取得部は、第１のデータ群を作成することにより、第１のデータ群を取得してもよいし、取得部が、記憶部に予め記憶されている第１のデータ群を読み出すことにより、第１のデータ群を取得してもよい。
【0012】
第２のデータ群は、例えば、図１３に示す本数増減テーブルである。第２のデータは、本数増減テーブルを構成する行であり、例えば、１番目の行の「Ｂ、１、空欄」が一つの第２のデータである。第１のステイタスは、本数増減テーブルの「使用中」の欄の内容である。第２のステイタスは、本数増減テーブルの「準備中」の欄の内容である。
【0013】
第３のデータ群は、例えば、図１６に示すデータ群である。第３のデータは、このデータ群を構成する行であり、例えば、１番目の行の「１、０、１」が一つの第３のデータである。第１のステイタスの累積合計は、このデータ群の「累積の使用中」の欄の内容である。第２のステイタスの累積合計は、このデータ群の「累積の準備中」の欄の内容である。第１のステイタスの累積合計と第２のステイタスの累積合計との合計は、このデータ群の「累積の合計」の欄の内容である。
【0014】
【0015】
本発明者は、第１のステイタスの累積合計と第２のステイタスの累積合計との合計（図１６、図１７、図１８）が、イベント時刻に応じて変化することに着目し、合計の最大値を副資材の必要数と見なすことができることを見出した。本発明の第１の局面に係るシミュレーション装置は、この必要数を算出（決定）することができる装置である。
【0016】
本発明の第１の局面に係るシミュレーション装置は、パラメータに副資材種を含めているので、副資材の種類別に副資材の必要数を算出することができる。
【0017】
本発明の第１の局面に係るシミュレーション装置は、パラメータに準備完了（副資材の使用終了の後に、副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされること）を含めているので、副資材のメンテナンス時間を考慮した副資材の必要数を算出することができる。
【0018】
上記構成において、
前記副資材は、前記複数工程に含まれる連続する２以上の工程にわたって用いられており、
前記使用開始の前記イベント時刻は、前記２以上の工程の中で最初の工程が開始する時刻であり、
前記使用終了の前記イベント時刻は、前記２以上の工程の中で最後の工程が終了する時刻であり、
前記準備完了の前記イベント時刻は、前記使用終了の前記イベント時刻に、前記準備完了に要する予め定められた第１の時間を加えた時刻である。
前記副資材は、前記複数工程に含まれる連続する２以上の工程にわたって用いられており、
前記使用開始の前記イベント時刻は、前記２以上の工程の中で最初の工程が開始する時刻であり、
前記使用終了の前記イベント時刻は、前記２以上の工程の中で最後の工程が終了する時刻であり、
前記準備完了の前記イベント時刻は、前記使用終了の前記イベント時刻に、前記準備完了に要する予め定められた第１の時間を加えた時刻である。
【0019】
この構成は、副資材が複数工程に含まれる連続する２以上の工程にわたって用いられる場合について、副資材の使用開始のイベント時刻 副資材の使用終了のイベント時刻、副資材の準備完了のイベント時刻の決定の仕方を規定する。
【0020】
副資材の使用終了のイベント時刻は、連続する２以上の工程の中で最後の工程が終了する時刻とされている。従って、連続する２以上の工程が２つの工程の場合（仕掛品から副資材が着脱されない工程を含まない場合）は、例えば、図８に示すように、使用終了のイベント時刻が決定される。連続する２以上の工程が３以上の工程の場合（仕掛品から副資材が着脱されない工程を含む場合）は、例えば、図１０に示すように、使用終了のイベント時刻が決定される。従って、この構成によれば、仕掛品から副資材が着脱されない工程に対応することができる。
【0021】
上記構成において、
前記最初の工程で前記副資材が複数用いられており、
前記最初の工程後、前記複数の副資材は別々の工程で用いられており、
前記複数の副資材において、前記使用開始の前記イベント時刻は、前記最初の工程が開始する時刻であり、
前記使用終了の前記イベント時刻は、前記複数の副資材毎に定められており、前記複数の副資材のそれぞれおける前記最後の工程が終了する時刻であり、
前記準備完了の前記イベント時刻は、前記複数の副資材毎に定められており、前記複数の副資材のそれぞれおける前記使用終了の前記イベント時刻に、前記第１の時間を加えた時刻である。
前記最初の工程で前記副資材が複数用いられており、
前記最初の工程後、前記複数の副資材は別々の工程で用いられており、
前記複数の副資材において、前記使用開始の前記イベント時刻は、前記最初の工程が開始する時刻であり、
前記使用終了の前記イベント時刻は、前記複数の副資材毎に定められており、前記複数の副資材のそれぞれおける前記最後の工程が終了する時刻であり、
前記準備完了の前記イベント時刻は、前記複数の副資材毎に定められており、前記複数の副資材のそれぞれおける前記使用終了の前記イベント時刻に、前記第１の時間を加えた時刻である。
【0022】
この構成は、連続する２以上の工程の中で最初の工程に、副資材が複数用いられる場合（員数が複数の場合）、例えば、図９に示すように、複数の副資材のそれぞれについて、使用終了のイベント時刻、準備完了のイベント時刻が決定される。従って、この構成によれば、員数が複数の場合に対応することができる。
【0023】
上記構成において、
前記使用開始の前記イベント時刻は、前記最初の工程が開始する時刻から第２の時間を引いた時刻であり、
前記第２の時間は、前記副資材の前記使用開始の前において、前記仕掛品を処理する設備に前記副資材をセットするために要する予め定められた時間である。
前記使用開始の前記イベント時刻は、前記最初の工程が開始する時刻から第２の時間を引いた時刻であり、
前記第２の時間は、前記副資材の前記使用開始の前において、前記仕掛品を処理する設備に前記副資材をセットするために要する予め定められた時間である。
【0024】
副資材の使用開始の前に、仕掛品を処理する設備に副資材をセットすることが必要な場合、セットに要する時間中、副資材は、別の仕掛品のために使用することができない。この構成によれば、セットに要する時間を、副資材が使用されている時間と見なし、副資材の使用開始のイベント時刻をこの時間分だけ早めている。従って、副資材の必要数の精度を高めることができる。
【0025】
本発明の第２局面に係るシミュレーション方法は、
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションする方法であって、
前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得ステップを備え、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記方法は、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成ステップを備え、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記方法は、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成ステップを備え、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記方法は、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定ステップを備える。
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションする方法であって、
前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得ステップを備え、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記方法は、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成ステップを備え、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記方法は、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成ステップを備え、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記方法は、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定ステップを備える。
【0026】
本発明の第２局面に係るシミュレーション方法は、本発明の第１局面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、本発明の第１局面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。
【0027】
本発明の第３局面に係るシミュレーションプログラムは、
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションするプログラムであって、
前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得ステップを、コンピュータに実行させ、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記プログラムは、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成ステップを、前記コンピュータに実行させ、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記プログラムは、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成ステップを、前記コンピュータに実行させ、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記プログラムは、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定ステップを、前記コンピュータに実行させる。
複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数をシミュレーションするプログラムであって、
前記複数工程が実行される期間に発生する前記副資材の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の前記副資材のうち前記イベントで用いられる前記副資材の種類である副資材種と、が紐づけられた第１のデータに関して、前記イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の前記第１のデータを時系列に並べた第１のデータ群を取得する取得ステップを、コンピュータに実行させ、
前記準備完了とは、前記使用終了の後に、前記副資材がメンテナンスされて再び使用可能にされることであり、
前記プログラムは、さらに、
前記副資材種と、第１のステイタスと、第２のステイタスと、が紐づけられた第２のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第２のデータを時系列に並べた第２のデータ群を、前記第１のデータ群を基にして作成する第２のデータ群作成ステップを、前記コンピュータに実行させ、
前記第１のステイタスおよび前記第２のステイタスには、前記イベントが前記使用開始の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記使用終了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第１のステイタスが－１かつ前記第２のステイタスが＋１にされており、前記イベントが前記準備完了の場合、当該イベントの前記イベント時刻と同じ前記イベント時刻において、前記第２のステイタスが－１にされており、
前記プログラムは、さらに、
前記第１のステイタスの累積合計と、前記第２のステイタスの累積合計と、前記第１のステイタスの累積合計と前記第２のステイタスの累積合計との合計と、が紐づけられた第３のデータに関して、前記イベント時刻に従って複数の前記第３のデータを時系列に並べた第３のデータ群を、前記第２のデータ群を基にして作成する第３のデータ群作成ステップを、前記コンピュータに実行させ、
前記第３のデータ群は、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成されており、
前記プログラムは、さらに、
前記第３のデータ群における前記合計の最大値を前記副資材の必要数と決定することを、前記複数種類の副資材のそれぞれについて作成された前記第３のデータ群に対して実行する決定ステップを、前記コンピュータに実行させる。
【0028】
本発明の第３局面に係るシミュレーションプログラムは、本発明の第１局面に係るシミュレーション装置をプログラムの観点から規定しており、本発明の第１局面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】
【0029】
本発明によれば、副資材のメンテナンス時間を考慮し、かつ、副資材の種類毎に副資材の必要数を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】実施形態に係るシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。
【図2】実施形態において、スプールの必要数が算出される対象となる複数工程の一例を示すフロー図である。
【図3】これら複数工程のスケジューリング結果の一例を表形式で示す図である。
【図4】スプールマスタの一例を表形式で示す図である。
【図5】準備リードタイムマスタの一例を表形式で示す図である。
【図6】スケジュール結果にスプール種が設定されたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図7】スプールイベントが設定されたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図11】スプールイベント毎にデータが並び変えられたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図12】イベント時刻が早い順にデータを並び変えたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図13】本数増減テーブルの一例を示す図である。
【図14】本数増減テーブルの作成の仕方を説明する説明図である。
【図15】スプール本数の累積が設定されたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図16】スプール種Ａのスプール本数の累積が設定されたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図17】スプール種Ｂのスプール本数の累積が設定されたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図18】スプール種Ｃのスプール本数の累積が設定されたデータ群の一例を表形式で示す図である。
【図19】各スプール種について、スプールの必要数を表形式で示す図である。
【図20】実施形態に係るシミュレーション装置の動作を説明するフローチャートである。
【図21】処理Ｓ３のフローチャートである。
【図22】処理Ｓ５のフローチャートである。
【図23】実施形態の変形例で用いられる準備リードタイムマスタの一例を表形式で示す図である。
【図24】スプールに装着された圧延コイルの模式図である。
【図25】スプールの使用開始、スプールの使用終了、スプールの準備完了を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
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。
【0032】
本実施形態に係るシミュレーション装置、方法およびプログラムは、複数工程によって仕掛品を処理する場合に用いられる副資材の必要数を事前に算出する。仕掛品として、鉄鋼薄板や非鉄薄板を圧延したコイル（以下、圧延コイル）を例にし、副資材として、スプールを例にして説明する。
【0033】
図２４は、スプールに装着された圧延コイルの模式図である。スプールは、圧延コイルの芯として利用する円筒状の副資材であり、圧延コイルの巻ずれを防止し、生産設備への確実な固定のために必要となる。
【0034】
図２５は、スプールの使用開始、スプールの使用終了、スプールの準備完了を説明する説明図である。この図には、複数工程として、工程Ｎ（圧延工程）、工程Ｎ＋１（熱処理工程）、工程Ｎ＋２（洗浄工程）および工程Ｎ＋３（表面処理工程）が示されている。スプールは、現工程の開始から次工程の終了まで圧延コイルに装着され、その後、必要なメンテナンスを行った後に、再使用可能となる。工程Ｎ＋１のように、スプールを圧延コイルから着脱しない工程も存在する。生産設備や製品の品種により、利用できるスプールの種類が決まっている。スプールの種類として、スプール種Ａとスプール種Ｂがあるとする。
【0035】
スプール種Ａのスプールは、工程Ｎ、工程Ｎ＋１および工程Ｎ＋２で使用される。スプール種Ａのスプールの使用開始は、工程Ｎの開始時刻である。スプール種Ａのスプールの使用終了は、工程Ｎ＋２の終了時刻である。スプール種Ａのスプールの準備完了（メンテナンス終了）は、スプール種Ａのスプールの使用終了から予め定められた時間が経過したときである。
【0036】
スプール種Ｂのスプールは、工程Ｎ＋２および工程Ｎ＋３で使用される。スプール種Ｂのスプールの使用開始は、工程Ｎ＋２の開始時刻である。スプール種Ｂのスプールの使用終了は、工程Ｎ＋３の終了時刻である。スプール種Ｂのスプールの準備完了（メンテナンス終了）は、スプール種Ｂのスプールの使用終了から予め定められた時間が経過したときである。
【0037】
実施形態では、生産スケジュールまたはシミュレーション結果が与えられたとき、それを実行するために、どの種類のスプールがどれだけ必要かを定量化する。これにより、必要となる数のスプールを事前に準備することが可能となるので、スプール不足による製品の生産停止を回避することができる。
【0038】
図１は、実施形態に係るシミュレーション装置１００の構成を示すブロック図である。シミュレーション装置１００は、演算処理部１と、記憶部２と、データ入出力部３と、入力部４と、出力部５と、を備える。
【0039】
演算処理部１は、スプールの必要数を算出するために必要な各種演算および各種処理をするハードウェアプロセッサであり、機能ブロックとして、スプール種設定部１１と、スプールイベント作成部１２と、スプールイベント順序作成部１３と、本数増減テーブル作成部１４と、スプール本数累計部１５と、必要スプール本数決定部１６と、を備える。演算処理部１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および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およびデータ等によって実現される。
【0040】
入力部４は、シミュレーション装置１００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４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。
【0041】
出力部５は、シミュレーションの結果等を出力する。出力部５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。
【0042】
データ入出力部３は、記憶部２に記憶されているスケジューリング結果２１、スプールマスタ２２、準備リードタイムマスタ２３を、演算処理部１へ入力させる。スケジューリング結果２１、スプールマスタ２２および準備リードタイムマスタ２３は、ユーザによって予め作成されている。ユーザは、入力部４を操作して、これらをシミュレーション装置１００に入力すると、データ入出力部３は、これを記憶部２へ出力する。記憶部２は、出力されたこれらを記憶する。データ入出力部３は、入出力インターフェース（入出力インターフェース回路）により実現される。
【0043】
記憶部２は、スケジューリング結果２１、スプールマスタ２２および準備リードタイムマスタ２３を予め記憶する機能を有する。記憶部２は、フラッシュメモリやＨＤＤ等のハードウェアによって実現される。
【0044】
スケジューリング結果２１について説明する。図２は、実施形態において、スプールの必要数が算出される対象となる複数工程の一例を示すフロー図である。図３は、これら複数工程のスケジューリング結果２１の一例を表形式で示す図である。図２および図３を参照して、設備ＣＤ（設備コード）がＭ１～Ｍ１２である設備が使用される複数工程によって、製品Ｎｏ．がＰ１である製品の仕掛品、製品Ｎｏ．がＰ２である製品の仕掛品、製品Ｎｏ．がＰ１－１である製品の仕掛品、および、製品Ｎｏ．がＰ１－２である製品の仕掛品が処理される。製品Ｎｏ．Ｐ１である製品の仕掛品は、設備ＣＤがＭ６である設備（例えば、スリッタ）によって二つに分割され、製品Ｎｏ．がＰ－１である製品の仕掛品と製品Ｎｏ．がＰ－２である製品の仕掛品とが作製される。
【0045】
スケジューリング結果２１は、製品Ｎｏ．の欄と、工程追番の欄と、設備ＣＤの欄と、員数の欄と、開始時刻の欄と、終了時刻の欄と、で構成される表である。スケジューリング結果２１の見方を説明する。スケジューリング結果２１の１行目を参照して、製品Ｎｏ．がＰ１である製品の仕掛品は、追番１の工程において、設備ＣＤがＭ１である設備によって処理される。この工程の員数は、１であり、開始時刻は、４月１日１０時００分であり、終了時刻は、４月１日１１時００分である。６行目を参照して、製品Ｎｏ．がＰ１である製品の仕掛品は、追番６の工程において、設備ＣＤがＭ６である設備で、製品Ｎｏ．がＰ－１である製品の仕掛品と製品Ｎｏ．がＰ－２である製品の仕掛品とに分割されるので、員数が２にされている。
【0046】
スプールマスタ２２について説明する。図４は、スプールマスタ２２の一例を表形式で示す図である。スプールマスタ２２は、製品Ｎｏ．の欄と、前設備ＣＤの欄と、後設備ＣＤの欄と、スプール種の欄と、で構成される表である。製品Ｎｏ．の欄は、スケジューリング結果２１の製品Ｎｏ．の欄と同じ内容を示す。前設備ＣＤの欄は、現工程と次工程（連続する二つの工程）において、現工程で使用される設備の設備ＣＤを示し、後設備ＣＤは、次工程で使用される設備の設備ＣＤを示す。スプール種の欄は、現工程と次工程で使用されるスプールの種類を示す。
【0047】
スプールマスタ２２の見方を説明する。スプールマスタ２２の２行目を参照して、製品Ｎｏ．がＰ１である製品の仕掛品は、設備ＣＤがＭ２である設備が使用される現工程と設備ＣＤがＭ３である設備が使用される次工程で処理される。これらの工程でスプール種Ａのスプールが使用される。従って、前設備ＣＤの欄がＭ２とされ、後設備ＣＤの欄がＭ３とされ、スプール種の欄がＡとされている。
【0048】
スプールマスタ２２において、「＊」は、設備を限定しないことを示す（設備ＣＤがＭ１～Ｍ１２である設備のいずれでもよく、また、これらの設備でなくてもよい）。「↓」は、次工程で、スプールが着脱されないこと示す。このような設備は、例えば、熱処理炉、一部のレバース圧延機である。（Ｕ）は、出荷用の製品に使用されるスプールを示す。このスプールは、スプールの必要数に含まれない。
【0049】
準備リードタイムマスタ２３について説明する。図５は、準備リードタイムマスタ２３の一例を表形式で示す図である。スプールは使用が終了すると、メンテナンスがされて再使用される。準備リードタイムは、スプールの使用終了から次に使用可能になるまでに要する予め定められた時間（第１の時間）であり、スプール種毎に定められている。
【0050】
図１を参照して、演算処理部１は、スプール種設定部１１と、スプールイベント作成部１２と、スプールイベント順序作成部１３と、本数増減テーブル作成部１４と、スプール本数累計部１５と、必要スプール本数決定部１６と、を備える。
【0051】
スプール種設定部１１は、データ入出力部３を用いて、記憶部２からスケジューリング結果２１とスプールマスタ２２を読みだし、スプールマスタ２２を参照して、スケジューリング結果２１にスプール種が設定されたデータ群２１１を作成する。図６は、データ群２１１の一例を表形式で示す図である。データ群２１１は、図３に示すスケジューリング結果２１にスプール種の欄が追加されている。
【0052】
スプールイベント作成部１２は、データ入出力部３を用いて、記憶部２から準備リードタイムマスタ２３を読みだし、準備リードタイムマスタ２３（図５）とデータ群２１１（図６）とを用いて、スプールイベントを作成し、スプールイベントが設定されたデータ群２１２を作成する。図７は、データ群２１２の一例を表形式で示す図である。データ群２１２は、図６に示すデータ群２１１にスプールイベントの欄が付加されている。スプールイベントには、スプールの使用開始と、スプールの使用終了と、スプールの準備完了と、がある。使用開始時刻は、スプールの使用開始の時刻である。使用終了時刻は、スプールの使用終了の時刻である。準備完了時刻は、スプールの準備完了の時刻である。
【0053】
スプールイベントの作成の仕方について説明する。図８は、図７に示すデータ群２１２において、１行目から６行目を抜き出した図である。使用開始時刻は、現工程の処理開始時刻である。使用終了時刻は、次工程の処理終了時刻である。但し、次工程が、スプールが着脱されない工程の場合、その次の工程の処理終了時刻である。これについては後で説明する。スプールイベントの準備完了時刻は、使用終了時刻に準備リードタイムを加えた時刻である。
【0054】
１行目を例にして具体的に説明する。使用開始時刻は、１行目の開始時刻である。使用終了時刻は、２行目の終了時刻である。準備完了時刻は、使用終了時刻に、スプール種Ｂの準備リードタイム（図５）を加えた時刻である。
【0055】
員数が２の場合における使用開始時刻、使用終了時刻、準備完了時刻について説明する。図９は、図７に示すデータ群２１２において、１行目から６行目、７行目、１３行目を抜き出した図である。製品Ｎｏ．がＰ１である製品の仕掛品は、追番が６である工程で、製品Ｎｏ．がＰ１－１である製品の仕掛品と製品Ｎｏ．がＰ１－２である製品の仕掛品とに分割されるので、員数２とされている。この場合、スプールイベントが二つ設定される。
【0056】
使用開始時刻は、二つのスプールイベントに共通であり、６行目の開始時刻である。使用終了時刻は、一つ目のスプールイベントの場合、７行目の終了時刻であり、二つ目のスプールイベントの場合、１３行目の終了時刻である。準備完了時刻は、一つ目のスプールイベントの場合、一つ目のスプールイベントの使用終了時刻に、６行目のスプール種Ｂの準備リードタイムを加えた時刻であり、二つ目のスプールイベントの場合、二つ目のスプールイベントの使用終了時刻に、６行目のスプール種Ｂの準備リードタイムを加えた時刻である。
【0057】
次工程が、スプールの着脱がされない工程における使用終了時刻について説明する。図１０は、図７に示すデータ群２１２において、７行目から１２行目を抜き出した図である。８行目において、スプール種が「↓」にされている。これは、スプールの着脱がされないことを示す。従って、７行目の使用終了時刻は、９行目の終了時刻となる。８行目のスプールイベントは設定されない。
【0058】
スプールイベント順序作成部１３は、図７に示すデータ群２１２を基にして、スプールイベント毎にデータが並び変えられたデータ群２１３を作成する。図１１は、データ群２１３の一例を表形式で示す図である。データ群２１３は、データ群２１２から、開始時刻と終了時刻の欄が除かれ、スプールイベント別（使用開始、使用終了、準備完了）にまとめてデータが並び変えられている。
【0059】
データ群２１３は、製品Ｎｏ．の欄と、工程追番の欄と、設備ＣＤの欄と、員数の欄と、スプール種の欄と、時刻（イベント時刻）の欄と、イベントの欄と、で構成される表である。時刻（イベント時刻）は、イベントが発生する時刻である。時刻（イベント時刻）の欄は、イベントが使用開始の場合、使用開始時刻を示し、イベントが使用終了の場合、使用終了時刻を示し、イベントが準備完了の場合、準備完了時刻が示される。
【0060】
スプールイベント順序作成部１３は、図１１に示すデータ群２１３を基にして、イベント時刻が早い順にデータを並び変えたデータ群２１４（第１のデータ群の一例）を作成する。図１２は、データ群２１４の一例を表形式で示す図である。図１２を参照して、第１のデータ群は、複数工程が実行される期間に発生する副資材（スプール）の使用開始、使用終了、準備完了のいずれかであるイベントと、複数種類の副資材のうちイベントで用いられる副資材の種類である副資材種（スプール種Ａ、Ｂ、Ｃ）と、が紐づけられた第１のデータ（図１２の表を構成する各行；例えば、１番目の行「Ｂ、使用開始」が一つの第１のデータ）に関して、イベントが発生する時刻であるイベント時刻に従って、複数の第１のデータを時系列に並べたデータ群である。
【0061】
スプール種設定部１１、スプールイベント作成部１２およびスプールイベント順序作成部１３により、第１のデータ群を取得する取得部１７が構成される。実施形態では、取得部１７が第１のデータ群を作成することにより、第１のデータ群を取得しているが、取得部１７が記憶部２に予め記憶されている第１のデータ群を読み出すことにより第１のデータ群を取得してもよい。
【0062】
本数増減テーブル作成部１４は、図１２に示すデータ群２１４（第１のデータ群）を基にして、本数増減テーブル２１５（第２のデータ群）を作成する。図１３は、本数増減テーブル２１５の一例を示す図である。本数増減テーブル２１５は、ステイタス別（使用中、準備中）にスプールの本数の増減を示すデータ群である。
【0063】
図１３を参照して、第２のデータ群は、副資材種（スプール種Ａ、Ｂ、Ｃ）と、第１のステイタス（使用中）と、第２のステイタス（準備中）と、が紐づけられた第２のデータ（図１３で示す表を構成する各行；例えば、１番目の行「Ｂ、１、空欄」が一つの第２のデータ）に関して、イベント時刻に従って複数の第２のデータを時系列に並べたデータ群である。
【0064】
第１のステイタス（使用中）および第２のステイタス（準備中）には、イベントが使用開始の場合、当該イベントのイベント時刻と同じイベント時刻において、第１のステイタス（使用中）が＋１にされており、イベントが使用終了の場合、当該イベントのイベント時刻と同じイベント時刻において、第１のステイタス（使用中）が－１かつ第２のステイタス（準備中）が＋１にされており、イベントが準備完了の場合、当該イベントのイベント時刻と同じイベント時刻において、第２のステイタス（準備中）が－１にされている。
【0065】
図１４は、本数増減テーブル２１５の作成の仕方を説明する説明図である。本数増減テーブル２１５は、時刻（イベント時刻）の欄と、スプール種の欄と、使用中（第１のステイタス）の欄と、準備中（第２のステイタス）の欄と、で構成される表である。時刻の欄とスプール種の欄は、データ群２１４のそれらの欄と同じ内容である。
【0066】
データ群２１４のイベント欄が使用開始の場合、当該イベントの時刻（イベント時刻）と同じ時刻（イベント時刻）において、使用中の欄が＋１にされる。準備中の欄は空欄、すなわちゼロにされる。データ群２１４のイベント欄が使用終了の場合、当該イベントの時刻（イベント時刻）と同じ時刻（イベント時刻）において、使用中の欄が－１かつ準備中の欄が＋１にされる。データ群２１４のイベント欄が準備完了の場合、当該イベントの時刻（イベント時刻）と同じ時刻（イベント時刻）において、準備中の欄が－１にされる。使用中の欄は空欄、すなわちゼロにされる。
【0067】
スプール本数累計部１５は、図１３に示す本数増減テーブル２１５を用いて、スプール本数の累積を作成し、スプール本数の累積が設定されたデータ群２１６を作成する。図１５は、データ群２１６の一例を表形式で示す図である。データ群２１６は、本数増減テーブル２１５にスプール本数の累積の欄が付加されている。
【0068】
累積の欄は、使用中（第１のステイタス）の累積欄と、準備中（第２のステイタス）の累積欄と、合計の累積欄と、により構成される。使用中の累積欄は、本数増減テーブル２１５の使用中（第１のステイタス）の累積合計が示される。準備中の累積欄は、本数増減テーブル２１５の準備中（第２のステイタス）の累積合計が示される。合計の累積欄は、使用中の累積合計と準備中の累積合計との合計が示される。
【0069】
出力部５は、データ群２１６を出力する。ユーザは、データ群２１６を見ることにより、各時刻（イベント時刻）で使用中のスプールの本数、準備中のスプールの本数を知ることができる。
【0070】
スプール本数累計部１５は、図１３に示す本数増減テーブル２１５（第２のデータ群）からスプール種Ａのデータを抽出し、スプール種Ａのスプール本数の累積を作成し、スプール種Ａのスプール本数の累積が設定されたデータ群２１６Ａ（第３のデータ群）を作成する。図１６は、データ群２１６Ａの一例を表形式で示す図である。データ群２１６Ａは、スプール種Ａに関するデータ群２１６（図１５）である。
【0071】
スプール本数累計部１５は、図１３に示す本数増減テーブル２１５（第２のデータ群）からスプール種Ｂのデータを抽出し、スプール種Ｂのスプール本数の累積を作成し、スプール種Ｂのスプール本数の累積が設定されたデータ群２１６Ｂ（第３のデータ群）を作成する。図１７は、データ群２１６Ｂの一例を表形式で示す図である。データ群２１６Ｂは、スプール種Ｂに関するデータ群２１６である。
【0072】
スプール本数累計部１５は、図１３に示す本数増減テーブル２１５（第２のデータ群）からスプール種Ｃのデータを抽出し、スプール種Ｃのスプール本数の累積を作成し、スプール種Ｃのスプール本数の累積が設定されたデータ群２１６Ｃ（第３のデータ群）を作成する。図１８は、データ群２１６Ｃの一例を表形式で示す図である。データ群２１６Ｃは、スプール種Ｃに関するデータ群２１６である。
【0073】
第３のデータ群について、図１６を参照して説明する。第３のデータ群は、第１のステイタスの累積合計（累積の使用中欄）と、第２のステイタスの累積合計（累積の準備中欄）と、第１のステイタスの累積合計と第２のステイタスの累積合計との合計（累積の合計欄）と、が紐づけられた第３のデータ（図１６で示す表を構成する各行；例えば、１番目の行「１、０、１」が一つの第３のデータ）に関して、イベント時刻に従って複数の第３のデータを時系列に並べたデータ群である。
【0074】
必要スプール本数決定部１６は、データ群２１６Ａ（第３のデータ群）から累積の合計欄の最大値を抽出し（ここでは４）、これをスプール種Ａのスプールの必要数と決定し、データ群２１６Ｂ（第３のデータ群）から累積の合計欄の最大値を抽出し（ここでは４）、これをスプール種Ｂのスプールの必要数と決定し、データ群２１６Ｃ（第３のデータ群）から累積の合計欄の最大値を抽出し（ここでは２）、これをスプール種Ｃのスプールの必要数と決定する。
【0075】
必要スプール本数決定部１６は、決定した必要数を示す表を生成し、出力部５は、この表を出力する。この表を図１９に示す。図１９は、各スプール種について、スプールの必要数を表形式で示す図である。実施形態において、スケジューリング結果２１を実行するためには、スプール種Ａのスプールが最低限で４本、スプール種Ｂのスプールが最低限で４本、スプール種Ｃのスプールが最低限で２本、合計で１０本が必要となることが分かる。
【0076】
演算処理部１には、スプール種設定部１１、スプールイベント作成部１２、スプールイベント順序作成部１３、本数増減テーブル作成部１４、スプール本数累計部１５、必要スプール本数決定部１６について、これらの機能ブロックをそれぞれ実現するためのプログラムが記憶されている。これらは、スプール種設定プログラム、スプールイベント作成プログラム、スプールイベント順序作成プログラム、本数増減テーブル作成プログラム、スプール本数累計プログラム、必要スプール本数決定プログラムと表現される。
【0077】
演算処理部１のＣＰＵによって実行されるこれらのプログラムのフローチャートが、図２０、図２１および図２２である。これらのプログラムは、機能ブロックの定義を用いて表現される。スプール種設定部１１とスプール種設定プログラムを例にして説明する。スプール種設定部１１は、上述したように、記憶部２からスケジューリング結果２１とスプールマスタ２２を読みだし、スプールマスタ２２を参照して、スケジューリング結果２１にスプール種が設定されたデータ群２１１を作成する。スプール種設定プログラムは、記憶部２からスケジューリング結果２１とスプールマスタ２２を読みだし、スプールマスタ２２を参照して、スケジューリング結果２１にスプール種が設定されたデータ群２１１を作成するプログラムである。
【0078】
実施形態に係るシミュレーション装置１００の動作について説明する。図２０は、この動作を説明するフローチャートである。図１および図２０を参照して、ユーザは、入力部４を操作して、スケジューリング結果２１、スプールマスタ２２および準備リードタイムをシミュレーション装置１００に入力し（Ｓ１）、記憶部２に記憶させる。
【0079】
ユーザは、入力部４を操作してシミュレーションの実行命令をシミュレーション装置１００に入力する。これにより、スプール種設定部１１は、記憶部２からスケジューリング結果２１とスプールマスタ２２を読みだし、スプール種が設定されたデータ群２１１（図６）を作成する（Ｓ２）。
【0080】
スプールイベント作成部１２は、記憶部２から準備リードタイムマスタ２３を読みだし、準備リードタイムマスタ２３（図５）とデータ群２１１（図６）とを用いて、スプールイベントを作成し、スプールイベントが設定されたデータ群２１２（図７）を作成する（Ｓ３）。
【0081】
図２１は、処理Ｓ３のフローチャートである。図７および図２１を参照して、スプールイベント作成部１２は、全ての製品Ｎｏ．の製品について、図２１のフローを実行する。スプールイベント作成部１２は、まず、製品Ｎｏ．１の製品について、図２１のフローを実行する。
【0082】
スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎを１に設定する（Ｓ３１）。スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎ（ここでは１）のスプールが、着脱されないスプール、または、出荷用のスプールか否かを判断する（Ｓ３２）。すなわち、スプールイベント作成部１２は、スプール種の欄が「↓」、または、空欄か否かを判断する。スプールイベント作成部１２は、工程追番１のスプール種の欄が「Ｂ」なので、工程追番１のスプールが着脱されないスプール、または、出荷用のスプールのいずれにも該当しないと判断し（Ｓ３２でＮｏ）、処理Ｓ３４へ進む。
【0083】
スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎ（ここでは１）のスプールの使用開始時刻を工程追番Ｎ（ここでは１）の処理の開始時刻と決定する（Ｓ３４）。スプールイベント作成部１２は、変数ｍを１に設定する（Ｓ３５）。スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎ＋ｍ（ここでは工程追番２（＝１＋１））のスプールが着脱されないスプールか否かを判断する（Ｓ３６）。これは データ群２１２のスプール種の欄に、スプールが着脱されないスプールを示すフラグ（実施形態では「↓」）が設定されているか否かで判断される。
【0084】
スプールイベント作成部１２は、工程追番２のスプール種の欄が「Ａ」なので、工程追番２のスプールは着脱されるスプールと判断し（処理Ｓ３６でＮｏ）、処理Ｓ３８へ進む。スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎ（ここでは１）のスプールの使用終了時刻を工程追番Ｎ＋ｍ（ここでは工程追番２（＝１＋１））の処理の終了時刻と決定し（Ｓ３８）、工程追番Ｎ（ここでは１）のスプールの準備完了時刻を、工程追番Ｎ（ここでは１）のスプールの使用終了時刻に準備リードタイム（図５）を加えた時刻と決定する（Ｓ３９）。
【0085】
スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎ（ここでは１）が最終工程か否かを判定する（Ｓ４０）。スプールイベント作成部１２は、工程追番１が最終工程でないので（Ｓ４０でＮｏ）、工程追番をＮ＝Ｎ＋１（ここではＮ＝２）に設定し（Ｓ４１）、処理Ｓ３２に戻る。
【0086】
スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎが最終工程と判断したとき（Ｓ４０でＹｅｓ）、次の製品Ｎｏ．の製品について、図２１に示すフローを実行する。
【0087】
スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎのスプールが着脱されないスプール、または、出荷用のスプールと判断したとき（Ｓ３２でＹｅｓ）、工程追番Ｎのスプールイベントを設定しない（Ｓ３３）。そして、スプールイベント作成部１２は、処理Ｓ４０を実行する。
【0088】
スプールイベント作成部１２は、工程追番Ｎ＋ｍのスプールが着脱されるスプールと判断したとき（Ｓ３６でＹｅｓ）、変数ｍをｍ＋１に設定し（処理Ｓ３７）、処理Ｓ３６へ戻る。これは、図１０と対応する。
【0089】
【0090】
図２０の説明に戻る。図１および図２０を参照して、スプールイベント順序作成部１３は、スプールイベントをソートする（Ｓ４）。これは、データ群２１２（図７）を基にして、データ群２１３（図１１）を作成し、データ群２１３を基にして、データ群２１４（図１２）を作成することである。
【0091】
本数増減テーブル作成部１４は、データ群２１４（図１２）を基にして、本数増減テーブル２１５（図１３）を作成する（Ｓ５）。図２２は、処理Ｓ５のフローチャートである。図１４および図２２を参照して、本数増減テーブル作成部１４は、イベントｋを１に設定する（Ｓ５１）。イベントｋは、データ群２１４において、１行目から順に示されるイベント内容である。例えば、イベント１は、１行目のイベント内容（使用開始）であり、イベント２は、２行目のイベント内容（使用開始）であり、イベント３は、３行目のイベント内容（使用開始）であり、イベント４は、４行目のイベント内容（使用終了）である。
【0092】
本数増減テーブル作成部１４は、データ群２１４からイベントｋのイベント内容を取得し、これをＥＶ（ｋ）とする（Ｓ５２）。ここでは、イベント１なので、ＥＶ（１）が使用開始となる。
【0093】
本数増減テーブル作成部１４は、本数増減テーブル２１５のイベント時刻の欄にＥＶ（ｋ）のイベント時刻を設定し、本数増減テーブル２１５のスプール種の欄にＥＶ（ｋ）のスプール種を設定する（Ｓ５３）。ここでは、ＥＶ（１）なので、本数増減テーブル２１５の１行目にＥＶ（１）のイベント時刻４月１日１０時００分、ＥＶ（１）のスプール種Ｂが設定される。
【0094】
本数増減テーブル作成部１４は、ＥＶ（ｋ）が使用開始か否かを判断する（Ｓ５４）。ここでは、ＥＶ（１）が使用開始なので（Ｓ５４でＹｅｓ）、本数増減テーブル作成部１４は、本数増減テーブル２１５の１行目の使用中の欄に＋１を設定する（Ｓ５７）。
【0095】
本数増減テーブル作成部１４は、ＥＶ（ｋ）が使用開始でないと判断したとき（Ｓ５４でＮｏ）、ＥＶ（ｋ）が使用終了か否かを判断する（Ｓ５５）。本数増減テーブル作成部１４は、ＥＶ（ｋ）が使用終了と判断したとき（Ｓ５５でＹｅｓ）、本数増減テーブル２１５の使用中の欄に-１を設定し、かつ、準備中の欄に＋１を設定する（Ｓ５８）。例えば、イベント４の場合、本数増減テーブル２１５の４行目の使用中の欄に－１が設定され、かつ、準備中の欄に＋１が設定される。
【0096】
本数増減テーブル作成部１４は、ＥＶ（ｋ）が使用終了でないと判断したとき（Ｓ５５でＮｏ）、ＥＶ（ｋ）が準備完了か否かを判断する（Ｓ５６）。本数増減テーブル作成部１４は、ＥＶ（ｋ）が準備完了と判断したとき（Ｓ５６でＹｅｓ）、本数増減テーブル２１５の準備中の欄に－１を設定する（Ｓ５９）。例えば、イベント７の場合、本数増減テーブル２１５の７行目の準備中の欄に－１が設定される。
【0097】
本数増減テーブル作成部１４は、ＥＶ（ｋ）が準備完了でないと判断したとき（Ｓ５６でＮｏ）、または、処理Ｓ５７、Ｓ５８、Ｓ５９のいずれかを実行したとき、データ群２１４の全てのスプールイベントについて、本数増減テーブル２１５への設定が終了したか否かを判断する（Ｓ６０）。すなわち、データ群２１４の最後の行のイベントについて、本数増減テーブル２１５への設定が終了したか否かが判断される。
【0098】
本数増減テーブル作成部１４は、データ群２１４の全てのスプールイベントについて、本数増減テーブル２１５への設定が終了していないと判断したとき（Ｓ６０でＮｏ）、ｋ＋１をイベントｋに設定する（Ｓ６１）。そして、処理Ｓ５２に戻る。本数増減テーブル作成部１４は、データ群２１４の全てのスプールイベントについて、本数増減テーブル２１５への設定が終了したと判断したとき（Ｓ６０でＹｅｓ）、処理Ｓ５が終了する。
【0099】
図１および図２０を参照して、スプール本数累計部１５は、本数増減テーブル２１５（図１３）を用いて、スプール種毎にスプール本数の累積を作成し、スプール種毎にスプール本数の累積が設定されたデータ群２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃ（図１６、図１７、図１８）を作成する（Ｓ６）。
【0100】
必要スプール本数決定部１６は、データ群２１６Ａ、２１６Ｂ、２１６Ｃを基にして、スプール種毎にスプールの必要数を計算し（Ｓ７）、この結果を示す表（図１９）を作成する。出力部５は、この表を出力する（Ｓ９）。
【0101】
実施形態の主な効果を説明する。本発明者は、累積の使用中欄の値（累積合計）と累積の準備中欄の値（累積合計）との合計（図１６、図１７、図１８）が、イベント時刻に応じて変化することに着目し、合計の最大値をスプールの必要数と見なすことができることを見出した。実施形態に係るシミュレーション装置１００は、この必要数を算出（決定）することができる装置である。
【0102】
実施形態に係るシミュレーション装置１００は、パラメータにスプール種を含めているので、スプールの種類別にスプールの必要数を算出することができる。
【0103】
実施形態に係るシミュレーション装置１００は、パラメータに準備完了（スプールの使用終了の後に、スプールがメンテナンスされて再び使用可能にされること）を含めているので、スプールのメンテナンス時間を考慮したスプールの必要数を算出することができる。
【0104】
実施形態の変形例を説明する。図２３は、変形例で用いられる準備リードタイムマスタ２３の一例を表形式で示す図である。準備リードタイムには、前準備リードタイムと後準備リードタイムとがある。後準備リードタイムは、図５に示す準備リードタイムのことであり、スプールの使用終了から次に使用可能になるまでに要する予め定められた第１の時間である（スプールのメンテナンスに要する時間）。
【0105】
前準備リードタイムは、スプールの使用開始前に、仕掛品を処理するための設備（例えば、図２５に示す圧延機）にスプールをセットするために要する第２の時間である。
【0106】
実施形態の場合、スプールイベント作成部１２（図１）がスプールイベント（図７）を作成するとき、使用開始時刻は、現工程の処理の開始時刻である（図８）。これに対して、変形例の場合、使用開始時刻は、現工程の処理の開始時刻から前準備リードタイムを引いた時刻である。図８を参照して、例えば、工程追番１の使用開始時刻は、この工程（現工程）の開始時刻（４月１日１０時００分）からスプール種Ｂの前準備リードタイム（１時間）を引いた時刻である。
【符号の説明】
【0107】
１００ シミュレーション装置
２１４ データ群（第１のデータ群）
２１５ 本数増減テーブル（第２のデータ群）
２１６Ａ データ群（第３のデータ群）
２１６Ｂ データ群（第３のデータ群）
２１６Ｃ データ群（第３のデータ群）
２１４ データ群（第１のデータ群）
２１５ 本数増減テーブル（第２のデータ群）
２１６Ａ データ群（第３のデータ群）
２１６Ｂ データ群（第３のデータ群）
２１６Ｃ データ群（第３のデータ群）
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】