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公開番号2024058363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165672
出願日2022-10-14
発明の名称生産物流計画を作成するシステムおよび方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G06Q 50/04 20120101AFI20240418BHJP(計算;計数)
要約【課題】全体が最適化された大規模な生産物流計画を実用に耐える現実的な時間内に一遍に作成可能な技術を提供する。
【解決手段】製品の生産計画と、生産された製品の物流計画とを含む生産物流計画を作成する生産物流計画作成システムであって、入力情報取得部と、問題生成部と、最適化処理部と、出力部と、を備える。入力情報取得部は、生産物流データおよび分割パラメータを入力情報として取得する。問題生成部は、取得した入力情報に基づいて、生産物流計画の最適化のための問題である最適化問題を生成する。最適化処理部は、生成された最適化問題を、時間、空間または工程間の粒度を段階的に細かくして解く多段階最適化処理を実行する。出力部は、最適化された生産物流計画を出力する。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
製品の生産計画と、前記生産された製品の物流計画とを含む生産物流計画を作成する生産物流計画作成システムであって、
生産物流データおよび分割パラメータを入力情報として取得する入力情報取得部と、
前記取得した入力情報に基づいて、前記生産物流計画の最適化のための問題である最適化問題を生成する問題生成部と、
前記生成された最適化問題を、時間、空間または工程間の粒度を段階的に細かくして解く多段階最適化処理を実行する最適化処理部と、
前記最適化された生産物流計画を出力する出力部と、
を備える、生産物流計画作成システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記生産物流データは、少なくとも製品データ、工場・倉庫データ、需要予測データ、輸送経路データおよび初期在庫データを含む、請求項１に記載の生産物流計画作成システム。
【請求項３】
前記分割パラメータは、希望計算時間、スピン数および計算機メモリーに基づいて設定される、請求項１に記載の生産物流計画作成システム。
【請求項４】
前記最適化問題は、生産コスト、輸送コストおよび保管コストを含む目的関数と、制約条件とを設定項目として含む、請求項１に記載の生産物流計画作成システム。
【請求項５】
前記最適化処理部は、最適化ソルバーを用いて前記多段階最適化処理を実行する、請求項１に記載の生産物流計画作成システム。
【請求項６】
前記多段階最適化処理は、
前記最適化問題を演算し最適解を取得後、前記最適解の分割を行う第一の処理と、
分割単位毎に生産物流計画を作成し、前記分割した生産物流計画毎の最適化問題を新たに生成し、前記新たに生成した最適化問題について最適解を取得する第二の処理と
を含み、
前記最適化処理部は、前記生産物流計画の時間、空間または工程の粒度が所定の最小分割単位となるまで前記第二の処理を繰り返し実行する
請求項１に記載の生産物流計画作成システム。
【請求項７】
前記生産物流計画は、少なくとも各工場における製品の製造量、各倉庫における在庫量、輸送経路および輸送量を最適化の対象項目として含む、請求項１に記載の生産物流計画作成システム。
【請求項８】
製品の生産計画と、前記生産された製品の物流計画とを含む生産物流計画を作成する生産物流計画作成方法であって、
少なくともプロセッサとメモリと永続記憶装置とインターフェース装置とを備えるコンピュータが、
生産物流データおよび分割パラメータを入力情報として取得し、
前記取得した入力情報に基づいて、前記生産物流計画の最適化のための問題である最適化問題を生成し、
前記生成された最適化問題を、時間、空間または工程間の粒度を段階的に細かくして解く多段階最適化処理を実行し、
前記最適化された生産物流計画を出力する、
生産物流計画作成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産物流計画の作成のためのコンピュータ技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
今日の産業界において、多くの企業を悩ませている経営課題の一つが、グローバル化の進展に伴って広範囲に拡大したサプライチェーンの適切な管理である。こうした背景のもとで、近年、製造業を中心に、調達、生産、物流、販売等のプロセスに係る情報を一元的に管理して全体最適を図るサプライチェーン・マネジメント（Supply Chain Management; ＳＣＭ）とよばれる経営管理手法への注目度が増している。
【０００３】
サプライチェーン・マネジメントを実践するうえで主要な作業の一つが、製品の生産および物流の全体計画である生産物流計画の作成である。この生産物流計画の作成のための各種技術が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４９９４７９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
生産物流計画の作成は、一般に、組合せ最適化問題（Combinatorial Optimization Problem; ＣＯＰ）を作成し、これをコンピュータで求解することにより行う。ここで、例えば、計画を作成する対象期間（以下、単に「時間」と称する）が比較的長期間である場合や、対象製品の製造工程（以下、「工程」と称する）が多い場合、対象製品の生産拠点や物流拠点（以下、「空間」と称する）が多い場合、対象製品に係るサプライチェーンが広範な場合等、扱う変数の数が膨大になる場合には、計算量も膨大になる。そのため、然様な場合に、計画全体を一つの組合せ最適化問題としてそのまま定式化すると、演算性能が飛躍的に向上している今日のコンピュータにとっても、なお、問題規模がコンピュータの演算性能に比して過大になり、実用に耐える現実的な時間内に一遍に求解することが難しい。
【０００６】
そこで、従来は、本来作成したい大規模な生産物流計画を、コンピュータで演算可能な規模の複数の子問題に分割して別々に求解し、子問題毎に導出した解を後で組み合わせて運用していた。しかしながら、この手法によれば、子問題毎に導出された個別最適を組み合わせるだけとなり、本来作成したい大規模な生産物流計画について全体最適を図ることができない。その結果、子問題毎に別々に導出された個別最適同士の齟齬を、別途、人手により解消しなければならず、無駄なコストが発生する、という課題があった。
【０００７】
また、従来用いられる別の手法として、一度に計画を作成する対象期間をコンピュータで演算可能な期間に短縮する手法がある。しかしながら、この方法によれば、コンピュータで演算可能な範囲の近い将来よりも先の需要を正確に見越して在庫を貯蔵することができない。そのため、将来の需要に十分に対応できない、という課題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みて、全体が最適化された大規模な生産物流計画を実用に耐える現実的な時間内に一遍に作成可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による生産物流計画作成システムは、製品の生産計画と、生産された製品の物流計画とを含む生産物流計画を作成するものであって、入力情報取得部と、問題生成部と、最適化処理部と、出力部と、を備える。入力情報取得部は、生産物流データおよび分割パラメータを入力情報として取得する。問題生成部は、取得した入力情報に基づいて、生産物流計画の最適化のための問題である最適化問題を生成する。最適化処理部は、生成された最適化問題を、時間、空間または工程間の粒度を段階的に細かくして解く多段階最適化処理を実行する。出力部は、最適化された生産物流計画を出力する。
【００１０】
その他、本願が開示する課題、およびその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、および図面により明らかにされる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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