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公開番号2025012316
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115062
出願日2023-07-13
発明の名称操業管理システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類G06Q 50/04 20120101AFI20250117BHJP(計算;計数)
要約【課題】処理計画の変動、特に、処理計画の増加に対応できるようにする。
【解決手段】操業管理システム100は、複数の作業主体のそれぞれに、作業速度に応じた速度で減少し、回復行動によって回復し、且つ、下限値を与えられた強度を設定する。操業管理システム100は、作業主体の強度を下限値以上に維持しつつ目標処理計画が達成されるように、デジタルツインライン22を用いて操業計画を作成する。デジタルツインライン22は連携する複数の作業主体によって構成されるリアルライン2をモデル化したシミュレーションモデルである。操業計画は少なくとも作業速度と回復行動の時期とを含む。操業管理システム100は、目標処理計画が所定の基準値を超えたことを受けて、操業計画の作成において作業主体の強度が下限値未満まで一時的に低下することを許容する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
連携する複数の作業主体によって構成されるラインの操業を管理するシステムであって、
少なくとも一つのプロセッサと、
前記少なくとも一つのプロセッサと結合される或いは前記少なくとも一つのプロセッサに内蔵される少なくとも一つのメモリと、
前記少なくとも一つのメモリに記憶された前記少なくとも一つのプロセッサで実行可能な複数のインストラクションと、を備え、
前記複数のインストラクションは前記少なくとも一つのプロセッサに、
前記複数の作業主体のそれぞれに、作業速度に応じた速度で減少し、回復行動によって回復し、且つ、下限値を与えられた強度を設定することと、
前記ラインに対する目標処理計画を受け付けることと、
前記強度を前記下限値以上に維持しつつ前記目標処理計画が達成されるように、前記ラインをモデル化したシミュレーションモデルを用いて少なくとも前記作業速度と前記回復行動の時期とを含む操業計画を作成することと、
前記目標処理計画が所定の基準値を超えたことを受けて前記操業計画の作成において前記強度が前記下限値未満まで一時的に低下することを許容することと、を実行させるように構成されている
ことを特徴とする操業管理システム。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の操業管理システムにおいて、
前記複数のインストラクションは、前記少なくとも一つのプロセッサに、前記強度が前記下限値未満に低下してから所定期間が経過するまでに前記強度を前記下限値以上まで回復させるように前記シミュレーションモデルを用いて前記操業計画を作成すること、をさらに実行させるように構成されている
ことを特徴とする操業管理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の操業管理システムにおいて、
前記シミュレーションモデルは前記ラインを仮想空間上に再現したデジタルツインを含み、
前記強度を設定することは、現実空間において前記複数の作業主体のそれぞれから得られたデータに基づき前記複数の作業主体のそれぞれについて個別に前記強度を設定することを含む
ことを特徴とする操業管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の操業管理システムにおいて、
前記操業計画を作成することは、前記目標処理計画が達成される限りにおいて前記複数の作業主体のそれぞれについて個別に前記操業計画を作成することを含む
ことを特徴とする操業管理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の操業管理システムにおいて、
前記複数の作業主体のそれぞれについて個別に前記強度を設定することは、前記強度の最大値、前記作業速度に対する前記強度の減少率、及び前記下限値のうちの少なくとも一つを前記複数の作業主体のそれぞれについて個別に設定することを含む
ことを特徴とする操業管理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、製造業や物流業のラインの操業を管理するシステムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２００４－１２７１７０号公報には、製造業において、離散的に発生する注文、特急オーダー、生産遅れなどのイレギュラーな出来事に対して全体最適化された生産計画の作成方法が開示される。この方法では、生産計画に付加された余裕時間を生産計画作成系の変動と連動して動的に変更することによって、生産計画の変動、新たな生産計画の割り付け、生産の遅れに対する生産計画の修正への対応を実現している。
【０００３】
上記の従来技術は、生産計画に付加された余裕時間を調整することで生産計画の変動に対応する。しかし、このような方法では、生産量の増量が要求された場合、余裕時間の範囲内でしか生産量を増やすことができない。製造業や物流業ではラインの処理計画に大きな変動が生じ得る。処理計画の変動、特に、処理計画の増加に如何にして対応するかはラインの操業における検討課題の一つである。
【０００４】
本開示に関連する技術分野の技術水準を示す文献としては、特開２００４－１２７１７０号公報の他にも特開２００７－２０１３０９号公報、特開平１０－０３４４９９号公報、及び特開２００５－１５７８１９号公報を例示することができる。ここに列挙するいずれの文献にも上記の課題に対する解決策は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－１２７１７０号公報
特開２００７－２０１３０９号公報
特開平１０－０３４４９９号公報
特開２００５－１５７８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本開示の一つの目的は、製造業や物流業のラインにおける処理計画の変動、特に、処理計画の増加に対応できるシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一つの側面は、連携する複数の作業主体によって構成されたラインの操業を管理するシステムを含む。システムはプロセッサと、プロセッサと結合される或いはプロセッサに内蔵されるメモリと、メモリに記憶された複数のインストラクションとを含む。複数のインストラクションはプロセッサに以下の四つの処理を実行させる。第一の処理は、複数の作業主体のそれぞれに、作業速度に応じた速度で減少し、回復行動によって回復し、且つ、下限値を与えられた強度を設定する処理である。第二の処理はラインに対する目標処理計画を受け付ける処理である。第三の処理は、作業主体の強度を下限値以上に維持しつつ目標処理計画が達成されるように、ラインをモデル化したシミュレーションモデルを用いて少なくとも作業速度と回復行動の時期とを含む操業計画を作成する処理である。そして、第四の処理は、目標処理計画が所定の基準値を超えたことを受けて、操業計画の作成において作業主体の強度が下限値未満まで一時的に低下することを許容する処理である。
【０００８】
上記側面によれば、操業計画の設定値に作業速度が含まれているので、目標処理計画の変動に対して作業速度の変更で対応可能となる。ただし、作業速度を速めれば強度の減少が早くなるが、操業計画の設定値には回復行動の時期が含まれるので、回復行動を適宜のタイミングでとることで強度が下限値を下回らないようにすることができる。そして、目標処理計画が基準値を超えて増大した場合には、一時的に強度が下限値を下回ることを許容することで目標処理計画の一時的な急増にも対処することができる。
【０００９】
上記側面の第一の態様では、複数のインストラクションは、プロセッサに、作業主体の強度が下限値未満に低下してから所定期間が経過するまでに、作業主体の強度を下限値以上まで回復させるようにシミュレーションモデルを用いて操業計画を作成させてもよい。作業主体の強度が下限値未満に低下した場合、その状態を放置するのではなく、所定期間が経過するまでに強度を下限値以上まで回復させることにより、作業主体に継続的に強い疲労が加わることを抑えることができる。また、第一の態様によれば、所定期間が経過するまでに強度を下限値以上まで回復させることにより、次の目標処理計画の増大に備えることができる。
【００１０】
上記側面の第二の態様では、シミュレーションモデルはラインを仮想空間上に再現したデジタルツインを含んでもよい。その場合、作業主体の強度を設定することは、現実空間において複数の作業主体のそれぞれから得られたデータに基づき複数の作業主体のそれぞれについて個別に強度を設定することを含んでもよい。第二の態様によれば、デジタルツインの利用によって現実空間の作業主体から得られたリアルなデータを操業計画の作成に反映することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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