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特許7408966作業者割り当て装置、作業者割り当て方法、および作業者割り当てプログラム
(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】2023-12-25
(45)【発行日】2024-01-09
(54)【発明の名称】作業者割り当て装置、作業者割り当て方法、および作業者割り当てプログラム
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/04 20120101AFI20231226BHJP
G05B 19/418 20060101ALI20231226BHJP
G06Q 10/0631 20230101ALI20231226BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/04
G05B19/418 Z
G06Q10/0631
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019165877
(22)【出願日】2019-09-12
(65)【公開番号】P2021043747
(43)【公開日】2021-03-18
【審査請求日】2022-08-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109313
【弁理士】
【氏名又は名称】机 昌彦
(74)【代理人】
【識別番号】100149618
【弁理士】
【氏名又は名称】北嶋 啓至
(72)【発明者】
【氏名】縄野 秀樹
【審査官】小原 正信
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－３５３３６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０１６６８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２４２９０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１１６５０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２５９１７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００
Ｇ０５Ｂ １９／４１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる作業者割り当て装置であって、それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶する工程別・作業者別歩留記憶手段と、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶する材料・部品単価記憶手段と、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出する損失コスト算出手段と、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出する第１のトータル損失コスト算出手段と、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成し、前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算する第２のトータル損失コスト算出手段と、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てる作業者割り当て手段と、
を有することを特徴とする作業者割り当て装置。
【請求項2】
コンピュータが、複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる作業者割り当て方法であって、それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶し、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶し、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出し、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出し、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成し、
前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算し、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てる
ことを特徴とする作業者割り当て方法。
【請求項3】
前記損失コストマトリックスの中で、それぞれの前記工程の中の最小値を抽出し、抽出した前記最小値の大きい順に、前記工程に割り当ての優先順位を設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業者割り当て方法。
【請求項4】
前記損失コストマトリックスの中で、それぞれの前記作業者の中の最小値を抽出し、抽出した前記最小値の大きい順に、前記作業者に割り当ての優先順位を設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の作業者割り当て方法。
【請求項5】
前記優先順位が最も高い工程の中で最小の前記損失コストと、前記優先順位が最も高い作業者の中で最小の前記損失コストとを比較し、大きい方の前記損失コストに対応する前記工程への前記作業者の割り当てを確定することを特徴とする請求項４に記載の作業者割り当て方法。
【請求項6】
割り当てが確定した前記工程と前記作業者の行の要素と列の要素とを除外し、残りの要素における、前記優先順位が最も高い工程の中で最小の前記損失コストと、前記優先順位が最も高い作業者の中で最小の前記損失コストとを比較し、大きい方の前記損失コストに対応する前記工程への前記作業者の割り当てを確定することを特徴とする請求項５に記載の作業者割り当て方法。
【請求項7】
請求項６の作業者割り当て方法を繰り返し行うことを特徴とする作業者割り当て方法。
【請求項8】
前記損失コストマトリックスの中で、損失コストが最大の要素に対応する前記工程への前記作業者の割り当てを削除し、削除した要素の有った工程の中で最小値を与える前記工程への前記作業者の割り当てを確定することを特徴とする請求項２に記載の作業者割り当て方法。
【請求項9】
前記損失コストマトリックスの中で、前記工程への前記作業者の割り当てが確定した行の要素と列の要素とを削除し、削除した要素の有った工程の中で最小値を与える前記工程への前記作業者の割り当てを確定することを特徴とする請求項７に記載の作業者割り当て方法。
【請求項10】
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる処理をコンピュータに実行させる作業者割り当てプログラムであって、それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶するステップと、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶するステップと、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出するステップと、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出するステップと、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成するステップと、
前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算するステップと、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てるステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする作業者割り当てプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業者割り当て装置および作業者割り当て方法に関する。
【背景技術】
【0002】
多くの工場では、複数の作業を複数の工程に分けて作業を実施する生産ラインが構築されている。そして、各工程への作業者割り当てにおいては、各作業（プロセス）の歩留まり、あるいは各工程の歩留まりを掛け合わせた直行率を生産ラインの能力とし、その値が最大となるように人員や設備を設定するのが一般的である。
【0003】
生産ラインの能力を最大化するための作業者割付方法が、例えば特許文献１に開示されている。この方法では、まず各作業者について各工程を担当した時の不良率を取得する。そして、不良率が低い順に作業者を割付けていく。不良率の高い工程に、当該工程に適した不良率が低い作業者を優先的に配置することで、直行率を高め、生産効率を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平１１－３５３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、直行率が最大化されても、不良発生による損失コストが最小化されない場合があった。これは、各工程で付加される部品や材料の単価が異なるためである。例えば、安価な部品を付加する工程の歩留が改善され、高価な部品を付加する工程の歩留が改善されない場合、損失コストの低減効果は小さいものとなる。
【0006】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、トータル損失コストを小さくすることが可能な作業者割り当て装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、作業者割り当て装置は、工程別・作業者別歩留記憶手段と、材料・部品単価記憶手段と、損失コスト算出手段と、作業者割り当て手段とを有している。工程別・作業者別歩留記憶手段は、それぞれの作業者が各工程を担当した時の歩留の実績を記憶する。材料・部品単価記憶手段は、それぞれの工程で使用される材料や部品の単価を記憶する。損失コスト算出手段は、工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させる損失コストを算出する。作業者割り当て手段は、工程別、作業者別に算出した損失コストを要素とする損失コストマトリックスに基づいて、トータルの損失コストが、直行率が最大となるように作業者をそれぞれの工程に割り当てた場合より小さくなるように、作業者をそれぞれの工程に割り当てる。
【発明の効果】
【0008】
本発明の効果は、トータル損失コストを小さくすることが可能な作業者割り当て装置を提供できることである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１の実施形態の作業者割り当て装置を示すブロック図である。
【図2】第２の実施形態の作業者割り当て装置を示すブロック図である。
【図3】第２の実施形態の工程別・作業者別歩留の一例を示す表である。
【図4】第２の実施形態の材料・部品単価の一例を示す表である。
【図5】第２の実施形態の損失コストマトリックスの一例を示す表である。
【図6】第２の実施形態の工程の優先順位設定の一例を示す表である。
【図7】第２の実施形態の作業者の優先順位設定の一例を示す表である。
【図8】第２の実施形態で決定した作業者の割り当ての一例を示す表である。
【図9A】第２の実施形態の結果出力の一例を示す表である。
【図9B】第２の実施形態の結果出力の比較例を示す表である。
【図10】第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図11】第２の実施形態の工程優先順位設定動作を示すフローチャートである。
【図12】第２の実施形態の作業者優先順位設定動作を示すフローチャートである。
【図13】第３の実施形態の損失コストマトリックスの一例を示す表である。
【図14】第３の実施形態の途中経過の一例を示す表である。
【図15】第３の実施形態の途中経過の別の一例を示す表である。
【図16】第３の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図17】第４の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。
【0011】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の作業者割り当て装置１０を示すブロック図である。作業者割り当て装置１０は、工程別・作業者別歩留記憶手段１と、材料・部品単価記憶手段２と、損失コスト算出手段３と、第１のトータル損失コスト算出手段４と、第２のトータル損失コスト算出手段５と、作業者割り当て手段６とを有している。
図１は、本実施形態の作業者割り当て装置１０を示すブロック図である。作業者割り当て装置１０は、工程別・作業者別歩留記憶手段１と、材料・部品単価記憶手段２と、損失コスト算出手段３と、第１のトータル損失コスト算出手段４と、第２のトータル損失コスト算出手段５と、作業者割り当て手段６とを有している。
【0012】
工程別・作業者別歩留記憶手段１は、それぞれの作業者が各工程を担当した時の歩留の実績を記憶する。本実施形態では、この歩留を工程別・作業者別歩留と称することとする。工程別・作業者別歩留は、例えば所定の期間における平均値とすることができる。
【0013】
材料・部品単価記憶手段２は、それぞれの工程で使用される材料や部品の単価を記憶する。
【0014】
損失コスト算出手段３は、工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させる損失コストを算出する。この損失コストは、各工程で各作業者が発生させる損失の見込み額である。
【0015】
第１のトータル損失コスト算出手段４は、工程別・作業者別歩留に基づいて、複数の工程を通した直行率が最大となるように、各工程に各作業者を割り当てた時のトータル損失コストを第１のトータル損失コストとして算出する。
【0016】
第２のトータル損失コスト算出手段５は、損失コスト算出手段３が算出した損失コストに基づいて、工程別、作業者別に算出した損失コストのマトリックスを作成する。そして、この損失コストマトリックスに基づいて、工程と作業者の可能な組み合わせ、それぞれにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして算出する。
【0017】
作業者割り当て手段６は、第２のトータル損失コストが第１のトータル損失コストよりも小さくなる作業者と工程との組合せ抽出し、抽出した組合せに基づいて作業者の工程への割り当てを行う。
【0018】
以上の構成とすることにより、本実施形態によれば、トータルの損失コストが直行率を最大化し時よりも小さくなるように、作業者をそれぞれの工程に割り当てることができる。
【0019】
（第２の実施形態）
図２は本実施形態の作業者割り当て装置１０００を示すブロック図である。作業者割り当て装置１０００は、データベース１００と、演算部２００と、出力部３００とを有する。ハードウェア構成としては、例えば、データベース１００に記憶装置、演算部２００にコンピュータ、出力部３００にディスプレイ、プリンタ、スピーカなどを用いることができる。
図２は本実施形態の作業者割り当て装置１０００を示すブロック図である。作業者割り当て装置１０００は、データベース１００と、演算部２００と、出力部３００とを有する。ハードウェア構成としては、例えば、データベース１００に記憶装置、演算部２００にコンピュータ、出力部３００にディスプレイ、プリンタ、スピーカなどを用いることができる。
【0020】
データベース１００は、データとして、工程別・作業者別歩留１１０と、材料・部品単価１２０とを保持する。工程別・作業者別歩留１１０は、それぞれの作業者が各工程を担当した時の歩留の実績である。なお、記憶するデータは歩留の裏返しとなる不良率であっても良い。言うまでもないが、（不良率）＝１－（歩留）の関係がある。
【0021】
材料・部品単価１２０は、それぞれの工程で使用される材料や部品の単価である。
【0022】
演算部２００は、損失コスト算出部２１０と、作業者割り当て部２２０と、損失コスト評価部２３０とを有する。
【0023】
損失コスト算出部２１０は、工程別・作業者別歩留１１０と材料・部品単価１２０とに基づいて、各工程で各作業者が発生させる損失コストを算出する。この損失コストは、各工程で各作業者が発生させる損失コストの見込み額である。
【0024】
第１のトータル損失コスト算出部２２０は、工程別・作業者別歩留に基づいて、複数の工程を通した直行率が最大となるように、各工程に各作業者を割り当てた時のトータル損失コストを第１のトータル損失コストとして算出する。
【0025】
第２のトータル損失コスト算出部２３０は、損失コスト算出部２１０が算出した損失コストに基づいて、工程別、作業者別に算出した損失コストのマトリックスを作成する。そして、この損失コストマトリックスに基づいて、工程と作業者の可能な組み合わせを行い、それぞれの組み合わせにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして算出する。
【0026】
作業者割り当て部２４０は、第２のトータル損失コストが第１のトータル損失コストよりも小さくなる作業者と工程との組合せ抽出し、抽出した組合せに基づいて作業者の工程への割り当てを行う。
【0027】
以上の構成とすることにより、本実施形態によれば、トータルの損失コストが直行率を最大化し時よりも小さくなるように、作業者をそれぞれの工程に割り当てることができる。
【0028】
出力部３００は、演算部２００で扱ったデータを出力する。例えば、工程別・作業者別歩留、損失コスト、トータル損失コスト、目標値の達成状況、未達額などを出力する。そして、出力は、例えばディスプレイへの表示、プリンタによる印刷などにより行うことができる。
【0029】
次に具体例を用いて、各工程への、作業者の割り当て方法について説明する。下記に手順を示す。
（具体例１）
［Ｓｔｅｐ１］まず演算部が、データベースから工程別・作業者別歩留を読み込む。そして、歩留を不良率に換算し、工程別・作業者別の不良率のマトリックスを作成する（図３）。図３の例では、例えば、作業者１が工程Ａの作業を行う場合の不良率は２％、作業者２が工程Ａの作業を行う場合の不良率は０.１％である。
［Ｓｔｅｐ２］演算部が、データベースから材料・部品単価を読み込む（図４）。例えば、工程Ａに使用される部品費は￥２，０００、同様に工程Ｂに使用される部品は￥１５，０００である。
［Ｓｔｅｐ３］演算部が、工程別・作業者別歩留から工程別・作業者別の不良率を算出し、不良率と材料・部品単価とを掛け合わせ、行に作業者、列に工程を配列した損失コストマトリックスを作成する（図５）。例えば、作業者１が行う工程Ａの不良率２％と工程Ａの部品費￥２，０００を掛け、作業者１が工程Ａの行う場合の損失コストは￥４０と計算される。
［Ｓｔｅｐ４］演算部が、各工程の損失コストを作業者間で比較し最小値を抽出する。次いで、工程間で最小値を比較し、この最小値が大きい順に工程の優先順位を付与する。ここでは、まず工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの最小値として、￥０．２、￥１５．０、￥０．２、￥１４０が抽出される。この中の最大値が工程Ｄの￥１４０なので、工程Ｄが優先順位１にランク付けされる。以下、図６のように工程の優先順位が付与される。この優先順位が、損失コストの低減効果が大きい順になる。
［Ｓｔｅｐ５］演算部が、各作業者の損失コストを工程間で比較し最小値を抽出する。次いで、作業者間で最小値を比較し、この最小値が大きい順に作業者の優先順位を付与する。ここでは、まず作業者１、２、３、４の最小値として、￥１．０、￥０．２、￥０．２、￥０．３が抽出される。この中の最大値が作業者１の￥１．０なので、作業者１が優先順位１にランク付けされる。以下、図７のように作業者の優先順位が付与される。この優先順位は、損失コストの低減効果が大きい順になる。
［Ｓｔｅｐ６］演算部が、工程の優先順位１と作業者の優先順位１の損失コストを比較し、大きい方の工程、作業者の組合せで作業者を割り当てる。Ｓｔｅｐ４の￥１４０．０とＳｔｅｐ５の￥１．０を比較すると、前者の方が大きい。その結果、前者の値を与える作業者４を工程Ｄに割り当てる組合せを確定する。
［Ｓｔｅｐ７］演算部は、割り当てが確定した作業者４と工程Ｄの行と列とを除外する。そして、残ったマトリックスの中で、優先順位が高い作業者と工程の損失コストを比較し、損失コストが大きい組み合わせの割り当てを確定する。この場合、工程の優先順位２が工程Ｂの￥１５．０、作業者の優先順位１が作業者１の￥１．０なので、前者を与える組合せである作業者２の工程Ｂへの割り当てが確定する。以下、同様に、損失コストの比較を繰り返し、全ての割り当てを確定する。
［Ｓｔｅｐ８］演算部が、Ｓｔｅｐ７の処理を繰り返すことにより、工程Ｄへの作業者４の割り当て、工程Ｂへの作業者２の割り当て、工程Ｃへの作業者１の割り当て、工程Ａへの作業者３の割り当てが確定する（図８）。
［Ｓｔｅｐ８］出力部が、割り当ての結果を出力する。例えば、確定した割り当てと、その時のトータルの損失コストと直行率を表示することができる。図９Ａは、その表示例である。比較のため、直行率を最大化するように作業者の割り当てを決めた場合の割り当て、トータル損失コスト、直行率を図９Ｂに示す。直行率を最大化して割り当てを決めた場合、直行率は０．３９％改善するが、損失コストは５９．３円増加している。
（具体例１）
［Ｓｔｅｐ１］まず演算部が、データベースから工程別・作業者別歩留を読み込む。そして、歩留を不良率に換算し、工程別・作業者別の不良率のマトリックスを作成する（図３）。図３の例では、例えば、作業者１が工程Ａの作業を行う場合の不良率は２％、作業者２が工程Ａの作業を行う場合の不良率は０.１％である。
［Ｓｔｅｐ２］演算部が、データベースから材料・部品単価を読み込む（図４）。例えば、工程Ａに使用される部品費は￥２，０００、同様に工程Ｂに使用される部品は￥１５，０００である。
［Ｓｔｅｐ３］演算部が、工程別・作業者別歩留から工程別・作業者別の不良率を算出し、不良率と材料・部品単価とを掛け合わせ、行に作業者、列に工程を配列した損失コストマトリックスを作成する（図５）。例えば、作業者１が行う工程Ａの不良率２％と工程Ａの部品費￥２，０００を掛け、作業者１が工程Ａの行う場合の損失コストは￥４０と計算される。
［Ｓｔｅｐ４］演算部が、各工程の損失コストを作業者間で比較し最小値を抽出する。次いで、工程間で最小値を比較し、この最小値が大きい順に工程の優先順位を付与する。ここでは、まず工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの最小値として、￥０．２、￥１５．０、￥０．２、￥１４０が抽出される。この中の最大値が工程Ｄの￥１４０なので、工程Ｄが優先順位１にランク付けされる。以下、図６のように工程の優先順位が付与される。この優先順位が、損失コストの低減効果が大きい順になる。
［Ｓｔｅｐ５］演算部が、各作業者の損失コストを工程間で比較し最小値を抽出する。次いで、作業者間で最小値を比較し、この最小値が大きい順に作業者の優先順位を付与する。ここでは、まず作業者１、２、３、４の最小値として、￥１．０、￥０．２、￥０．２、￥０．３が抽出される。この中の最大値が作業者１の￥１．０なので、作業者１が優先順位１にランク付けされる。以下、図７のように作業者の優先順位が付与される。この優先順位は、損失コストの低減効果が大きい順になる。
［Ｓｔｅｐ６］演算部が、工程の優先順位１と作業者の優先順位１の損失コストを比較し、大きい方の工程、作業者の組合せで作業者を割り当てる。Ｓｔｅｐ４の￥１４０．０とＳｔｅｐ５の￥１．０を比較すると、前者の方が大きい。その結果、前者の値を与える作業者４を工程Ｄに割り当てる組合せを確定する。
［Ｓｔｅｐ７］演算部は、割り当てが確定した作業者４と工程Ｄの行と列とを除外する。そして、残ったマトリックスの中で、優先順位が高い作業者と工程の損失コストを比較し、損失コストが大きい組み合わせの割り当てを確定する。この場合、工程の優先順位２が工程Ｂの￥１５．０、作業者の優先順位１が作業者１の￥１．０なので、前者を与える組合せである作業者２の工程Ｂへの割り当てが確定する。以下、同様に、損失コストの比較を繰り返し、全ての割り当てを確定する。
［Ｓｔｅｐ８］演算部が、Ｓｔｅｐ７の処理を繰り返すことにより、工程Ｄへの作業者４の割り当て、工程Ｂへの作業者２の割り当て、工程Ｃへの作業者１の割り当て、工程Ａへの作業者３の割り当てが確定する（図８）。
［Ｓｔｅｐ８］出力部が、割り当ての結果を出力する。例えば、確定した割り当てと、その時のトータルの損失コストと直行率を表示することができる。図９Ａは、その表示例である。比較のため、直行率を最大化するように作業者の割り当てを決めた場合の割り当て、トータル損失コスト、直行率を図９Ｂに示す。直行率を最大化して割り当てを決めた場合、直行率は０．３９％改善するが、損失コストは５９．３円増加している。
【0030】
以上の具体例を用いて説明した作業者割り当て装置の動作は、図１０のフローチャートで表すことができる。まず、工程別・作業者別歩留を取得する（Ｓ１０１）。次に、各工程の材料・部品単価を読み込む（Ｓ１０２）。次に、作業者・工程別の損失コストマトリックスを作成する（Ｓ１０３）。次に、損失コストマトリックスに基づいて、作業者を割り当てる工程の優先順位を決定する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４のサブルーチンについては後述する。次に損失コストマトリックスに基づいて、工程に割り当てる作業者の優先順位を決定する（Ｓ１０５）。Ｓ１０５のサブルーチンについては後述する。次に、その時点で残っている最高の優先順位の、工程と作業者の損失コストを比較し、大きい方を選択する。そして選択した工程と作業者の組み合わせの割り当てを確定する（Ｓ１０６）。次に、割り当てが確定した工程と作業者を、割り当ての対象から除外する（Ｓ１０７）。ここで、未確定の割り当てがあれば（Ｓ１０８＿Ｙｅｓ）、Ｓ１０６に戻り、割り当ての処理を繰り返す。一方、未確定の割り当てがない、すなわち全ての割り当てが決定したら（Ｓ１０８＿Ｎｏ）、決定した割り当てを出力して終了する（Ｓ１０９）。
【0031】
次に、Ｓ１０４のサブルーチンについて説明する。図１１は、このサブルーチンを示すフローチャートである。まず、損失コストマトリックスを参照し、各工程の損失コストを作業者間で比較する。そして各工程の中の最小値を抽出する（Ｓ１０４１）。それぞれの最小値は、ベストな作業者を割り当てた時の損失コストになる。次に、抽出した最小値を比較し、大きい順に優先順位を決定する（Ｓ１０４２）。この処理により、ベストな作業者を割り当てたとしても損失コストが大きい工程が特定される。そしてこの工程に適した作業者を割り当てる優先順位が高く設定される。
【0032】
次に、Ｓ１０５のサブルーチンについて説明する。図１２は、このサブルーチンを示すフローチャートである。まず、損失コストマトリックスを参照し、各作業者の損失コストを工程間で比較する。そして各作業者の中の最小値を抽出する（Ｓ１０５１）。それぞれの最小値は、各作業者が適した工程を担当した時の損失コストになる。次に、抽出した最小値を比較し、大きい順に優先順位を決定する（Ｓ１０５２）。この処理により、作業者がベストな工程を担当した場合でも損失コストが大きい作業者が特定される。そしてこの作業者を適した工程に割り当てる優先順位が高く設定される。
【0033】
なお上記の説明では、１つの工程に１人の作業者を割り当てる例を用いて説明したが、１つの工程に複数の作業者を割り当てたり、１人の作業者を複数の工程に割り当てたりする場合にも同様に適用できる。
【0034】
以上説明したように、本実施形態によれば、損失コストの低減効果が高い割り当てから順に実行されるため、トータルの損失コストを直行率重視の場合よりも小さくすることができる。
【0035】
（第３の実施形態）
本実施形態では、損失コストが大きい工程に、適性の高い作業者を優先的に割り当てて、作業者割り当てを決定する方法について説明する。まず、具体例を用いて手順を説明する
［Ｓｔｅｐ１］データベースから工程別・作業者別歩留を読み込む（図３）。
［Ｓｔｅｐ２］データベースから材料・部品単価を読み込む（図４）。
［Ｓｔｅｐ３］工程別・作業者別歩留から工程別・作業者別の不良率を算出し、不良率と材料・部品単価とを掛け合わせ、工程別・作業者別の損失コストのマトリックスを作成する（図１３）。なお図１３と図５は同じものである。
［Ｓｔｅｐ４］次に、得られたマトリックスの中の最大値を抽出する。各工程の損失コストを作業者間で比較し最大値を抽出する。ここでは、工程Ｄに作業者２を割り当てた時が最大で、その値は￥１，０００になる。これは最大の損失コストを生じさせる悪い組み合わせということを表している。
［Ｓｔｅｐ５］そこで、この割り当てをマトリックスから削除する（図１４）。
［Ｓｔｅｐ６］次に、割り当てを削除した工程Ｄの中で最大値を抽出する。ここでは作業者１と作業者３の￥２００が抽出される。
［Ｓｔｅｐ７］Ｓｔｅｐ６で抽出された￥２００の２つの割り当てを削除する。その結果、作業者４を工程Ｄに割り当てた時の￥１４０が最小値として残り、１つの割り当てが確定する（図１５）。
［Ｓｔｅｐ８］以降、作業者４と工程Ｄの行と列とを除外したマトリックスで、Ｓｔｅｐ４－７を繰り返し、損失コストの大きな工程から順次割り当てが確定し、全ての割り当てを決定することができる。
本実施形態では、損失コストが大きい工程に、適性の高い作業者を優先的に割り当てて、作業者割り当てを決定する方法について説明する。まず、具体例を用いて手順を説明する
［Ｓｔｅｐ１］データベースから工程別・作業者別歩留を読み込む（図３）。
［Ｓｔｅｐ２］データベースから材料・部品単価を読み込む（図４）。
［Ｓｔｅｐ３］工程別・作業者別歩留から工程別・作業者別の不良率を算出し、不良率と材料・部品単価とを掛け合わせ、工程別・作業者別の損失コストのマトリックスを作成する（図１３）。なお図１３と図５は同じものである。
［Ｓｔｅｐ４］次に、得られたマトリックスの中の最大値を抽出する。各工程の損失コストを作業者間で比較し最大値を抽出する。ここでは、工程Ｄに作業者２を割り当てた時が最大で、その値は￥１，０００になる。これは最大の損失コストを生じさせる悪い組み合わせということを表している。
［Ｓｔｅｐ５］そこで、この割り当てをマトリックスから削除する（図１４）。
［Ｓｔｅｐ６］次に、割り当てを削除した工程Ｄの中で最大値を抽出する。ここでは作業者１と作業者３の￥２００が抽出される。
［Ｓｔｅｐ７］Ｓｔｅｐ６で抽出された￥２００の２つの割り当てを削除する。その結果、作業者４を工程Ｄに割り当てた時の￥１４０が最小値として残り、１つの割り当てが確定する（図１５）。
［Ｓｔｅｐ８］以降、作業者４と工程Ｄの行と列とを除外したマトリックスで、Ｓｔｅｐ４－７を繰り返し、損失コストの大きな工程から順次割り当てが確定し、全ての割り当てを決定することができる。
【0036】
以上の動作をフローチャートにまとめると図１６のようになる。まず損失コストマトリックスを作成する（Ｓ２０１）。この処理は第２の実施形態と同じなので、定義済み処理としてまとめている。次にマトリックスの中の最大値を抽出し削除する（Ｓ２０２）。次に、削除した要素のあった工程の最大値を抽出し、削除する（Ｓ２０３）。ここで、当該工程で残った割り当てが１つになったら（Ｓ２０４＿Ｙｅｓ）、当該工程の割り当てが確定する。次に、未確定の割り当てがあるか判定する（Ｓ２０５）。未確定の割り当てがあれば（Ｓ２０５＿Ｙｅｓ）、Ｓ２０２に戻る。一方、未確定の割り当てが無かったら（Ｓ２０５＿Ｎｏ）、全ての割り当てが確定したため終了する。
【0037】
一方Ｓ２０４で、割り当てが２つ以上であれば（Ｓ２０４＿Ｎｏ）、Ｓ２０３に戻り、当該工程の最大値の削除を繰り返す。なお、図示はしていないが、工程で最大値を削除していったときに同値で２つ以上の割り当てが残った場合には、予め定めた別の条件に従って１つの割り当てを選択するようにする。
【0038】
なお上記の説明では、１つの工程に１人の作業者を割り当てる例を用いて説明したが、１つの工程に複数の作業者を割り当てたり、１人の作業者を複数の工程に割り当てたりする場合にも同様に適用できる。
【0039】
以上説明したように、本実施形態の方法によっても、第２の実施形態と同様に損失コストを直行率重視の場合よりも小さくする作業者の割り当てを行うことができる。
【0040】
（第４の実施形態）
第２、第３の実施形態で２通りの、割り当て方法について説明した。これらの方法によれば、作業者の数や工程の数が増えても、演算部が実行する計算量があまり大きくならない、すなわち計算量を節約できるという効果がある。しかしながら、演算部の計算能力が高く、計算量が増えても問題にならない場合には、作業者と工程の全ての組み合わせでトータル損失コストを試算し、トータル損失コストが最小となる割り当てを求めても良い。
第２、第３の実施形態で２通りの、割り当て方法について説明した。これらの方法によれば、作業者の数や工程の数が増えても、演算部が実行する計算量があまり大きくならない、すなわち計算量を節約できるという効果がある。しかしながら、演算部の計算能力が高く、計算量が増えても問題にならない場合には、作業者と工程の全ての組み合わせでトータル損失コストを試算し、トータル損失コストが最小となる割り当てを求めても良い。
【0041】
（第５の実施形態）
第２の実施形態で説明したトータル損失コストには、予め目標値を設定することができる。例えば、工程の実行に必要な人数よりも、作業可能な作業者の方が多い場合には、割り当てを与える作業者と与えない作業者とができる。本実施形態は、このような場合に、適用できる。
第２の実施形態で説明したトータル損失コストには、予め目標値を設定することができる。例えば、工程の実行に必要な人数よりも、作業可能な作業者の方が多い場合には、割り当てを与える作業者と与えない作業者とができる。本実施形態は、このような場合に、適用できる。
【0042】
トータル損失コストに目標値を設定した場合の、作業者割り当て装置の動作例を図１７のフローチャートに示す。まず、ユーザの入力などにより、演算部にトータル損失コストの目標値を設定する（Ｓ３０１）。次に作業者割り当て装置は、第２乃至第４のいずれかの実施形態の作業者割り当て処理を実行し、各工程への作業者の割り当てを決定する（Ｓ３０２）。そして、演算部が、決定した割り当てにおけるトータル損失コストを算出する（Ｓ３０３）。次に演算部が、トータル損失コストの算出値を目標値と比較し（Ｓ３０４）、算出値が目標値以下なら（Ｓ３０４＿Ｙｅｓ）、終了する。一方、算出値が目標値よりも大きければ（Ｓ３０４＿Ｎｏ）、現在選出した作業者では目標を達成する解がないことになる。このため、作業者選出の見直しを指示するメッセージを出力部が出力する（Ｓ３０５）。
【0043】
以上説明したように、本実施形態によれば、選出した作業者が適切であるか判定し、不適切であれば、選出の見直しを促すことができる。
【0044】
上述した第１乃至第４の実施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。
【0045】
以上、第１乃至第５の実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【0046】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる作業者割り当て装置であって、
それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶する工程別・作業者別歩留記憶手段と、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶する材料・部品単価記憶手段と、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出する損失コスト算出手段と、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出する第１のトータル損失コスト算出手段と、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成し、前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算する第２のトータル損失コスト算出手段と、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てる作業者割り当て手段と、
を有することを特徴とする作業者割り当て装置。
（付記２）
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる作業者割り当て方法であって、
それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶し、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶し、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出し、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出し、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成し、
前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算し、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てる
ことを特徴とする作業者割り当て方法。
（付記３）
前記損失コストマトリックスの中で、それぞれの前記工程の中の最小値を抽出し、
抽出した前記最小値の大きい順に、前記工程に割り当ての優先順位を設定する
ことを特徴とする付記２に記載の作業者割り当て方法。
（付記４）
前記損失コストマトリックスの中で、それぞれの前記作業者の中の最小値を抽出し、
抽出した前記最小値の大きい順に、前記作業者に割り当ての優先順位を設定する
ことを特徴とする付記３に記載の作業者割り当て方法。
（付記５）
前記優先順位が最も高い工程の中で最小の前記損失コストと、前記優先順位が最も高い作業者の中で最小の前記損失コストとを比較し、大きい方の前記損失コストに対応する前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記４に記載の作業者割り当て方法。
（付記６）
割り当てが確定した前記工程と前記作業者の行の要素と列の要素とを除外し、残りの要素における、前記優先順位が最も高い工程の中で最小の前記損失コストと、前記優先順位が最も高い作業者の中で最小の前記損失コストとを比較し、大きい方の前記損失コストに対応する前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記５に記載の作業者割り当て方法。
（付記７）
付記６の作業者割り当て方法を繰り返し行う
ことを特徴とする作業者割り当て方法。
（付記８）
前記損失コストマトリックスの中で、損失コストが最大の要素に対応する前記工程への前記作業者の割り当てを削除し、削除した要素の有った工程の中で最小値を与える前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記２に記載の作業者割り当て方法。
（付記９）
前記損失コストマトリックスの中で、前記工程への前記作業者の割り当てが確定した行の要素と列の要素とを削除し、削除した要素の有った工程の中で最小値を与える前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記７に記載の作業者割り当て方法。
（付記１０）
付記９の作業者割り当て方法を繰り返し行う
ことを特徴とする作業者割り当て方法。
（付記１１）
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる処理をコンピュータに実行させる作業者割り当てプログラムであって、
それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶するステップと、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶するステップと、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出するステップと、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出するステップと、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成するステップと、
前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算するステップと、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てるステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする作業者割り当てプログラム。
（付記１）
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる作業者割り当て装置であって、
それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶する工程別・作業者別歩留記憶手段と、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶する材料・部品単価記憶手段と、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出する損失コスト算出手段と、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出する第１のトータル損失コスト算出手段と、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成し、前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算する第２のトータル損失コスト算出手段と、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てる作業者割り当て手段と、
を有することを特徴とする作業者割り当て装置。
（付記２）
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる作業者割り当て方法であって、
それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶し、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶し、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出し、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出し、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成し、
前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算し、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てる
ことを特徴とする作業者割り当て方法。
（付記３）
前記損失コストマトリックスの中で、それぞれの前記工程の中の最小値を抽出し、
抽出した前記最小値の大きい順に、前記工程に割り当ての優先順位を設定する
ことを特徴とする付記２に記載の作業者割り当て方法。
（付記４）
前記損失コストマトリックスの中で、それぞれの前記作業者の中の最小値を抽出し、
抽出した前記最小値の大きい順に、前記作業者に割り当ての優先順位を設定する
ことを特徴とする付記３に記載の作業者割り当て方法。
（付記５）
前記優先順位が最も高い工程の中で最小の前記損失コストと、前記優先順位が最も高い作業者の中で最小の前記損失コストとを比較し、大きい方の前記損失コストに対応する前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記４に記載の作業者割り当て方法。
（付記６）
割り当てが確定した前記工程と前記作業者の行の要素と列の要素とを除外し、残りの要素における、前記優先順位が最も高い工程の中で最小の前記損失コストと、前記優先順位が最も高い作業者の中で最小の前記損失コストとを比較し、大きい方の前記損失コストに対応する前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記５に記載の作業者割り当て方法。
（付記７）
付記６の作業者割り当て方法を繰り返し行う
ことを特徴とする作業者割り当て方法。
（付記８）
前記損失コストマトリックスの中で、損失コストが最大の要素に対応する前記工程への前記作業者の割り当てを削除し、削除した要素の有った工程の中で最小値を与える前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記２に記載の作業者割り当て方法。
（付記９）
前記損失コストマトリックスの中で、前記工程への前記作業者の割り当てが確定した行の要素と列の要素とを削除し、削除した要素の有った工程の中で最小値を与える前記工程への前記作業者の割り当てを確定する
ことを特徴とする付記７に記載の作業者割り当て方法。
（付記１０）
付記９の作業者割り当て方法を繰り返し行う
ことを特徴とする作業者割り当て方法。
（付記１１）
複数の工程から成る生産ラインで、各工程に作業者を割り当てる処理をコンピュータに実行させる作業者割り当てプログラムであって、
それぞれの前記作業者がそれぞれの前記工程を担当した時の工程別・作業者別歩留を記憶するステップと、
それぞれの前記工程で使用される材料や部品の材料・部品単価を記憶するステップと、
前記工程別・作業者別歩留と材料・部品単価とに基づいて、各工程で各作業者が発生させることが見込まれる損失コストを算出するステップと、
直行率が最大になるように、前記作業者を前記工程に割り当てた時のトータルの損失コストを第１のトータル損失コストとして算出するステップと、
前記工程と前記作業者の一方を行、他方を列として前記損失コストを配置した損失コストマトリックスを作成するステップと、
前記損失コストマトリックスの中で、各前記作業者を各前記工程に配置する可能な組合せにおけるトータルの損失コストを第２のトータル損失コストとして試算するステップと、
前記第２のトータル損失コストが前記第１のトータル損失コストより小さくなるように、それぞれの前記作業者をそれぞれの前記工程に割り当てるステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする作業者割り当てプログラム。
【符号の説明】
【0047】
１ 工程別・作業者別歩留記憶手段
２ 材料・部品単価記憶手段
３ 損失コスト算出手段
４ 第１のトータル損失コスト算出手段
５ 第２のトータル損失コスト算出手段
６ 作業者割り当て手段
１０、１０００ 作業者割り当て装置
１００ データベース
１１０ 工程別・作業者別歩留
１２０ 材料・部品単価
２００ 演算部
２１０ 損失コスト算出部
２２０ 第１のトータル損失コスト算出部
２３０ 第２のトータル損失コスト算出部
２４０ 作業者割り当て部
３００ 出力部
２ 材料・部品単価記憶手段
３ 損失コスト算出手段
４ 第１のトータル損失コスト算出手段
５ 第２のトータル損失コスト算出手段
６ 作業者割り当て手段
１０、１０００ 作業者割り当て装置
１００ データベース
１１０ 工程別・作業者別歩留
１２０ 材料・部品単価
２００ 演算部
２１０ 損失コスト算出部
２２０ 第１のトータル損失コスト算出部
２３０ 第２のトータル損失コスト算出部
２４０ 作業者割り当て部
３００ 出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】