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公開番号2025037637
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-18
出願番号2023144687
出願日2023-09-06
発明の名称計画決定装置および計画決定方法
出願人日新電機株式会社,国立大学法人京都工芸繊維大学
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G06Q 10/04 20230101AFI20250311BHJP(計算;計数)
要約【課題】複数の機器の生産計画を従来よりも適切に決定する。
【解決手段】計画決定装置(1)は、複数の機器の生産計画についての多目的最適化問題を解くことにより、前記生産計画を決定する。前記多目的最適化問題では、決定変数についてのN個の目的関数と、N個の重み係数と、によってグローバル目的関数が定められる。計画決定装置(1)は、前記決定変数についての制約条件の下でN個の前記目的関数のそれぞれの値を最大化する仮の多目的最適化問題を、所定の最適化アルゴリズムを用いて解くことにより、N個の前記目的関数のそれぞれについて影響順位を決定する。次いで、計画決定装置(1)は、前記制約条件の下で前記グローバル目的関数を最大化する前記多目的最適化問題を、前記影響順位に従ってN個の前記重み係数を変化させつつ前記最適化アルゴリズムを用いて漸進的に解くことにより、前記多目的最適化問題の最適解を導出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の機器の生産計画についての多目的最適化問題を解くことにより、前記生産計画を決定する計画決定装置であって、
前記多目的最適化問題では、（ｉ）決定変数についてのＮ個の目的関数が定められているとともに、（ｉｉ）前記決定変数についての制約条件が定められており、
Ｎは、２以上の整数であり、
Ｎ個の前記目的関数は、Ｎ個の重み係数とそれぞれ対応付けられており、
ｉは、１以上かつＮ以下の整数であり、
ｉ番目の前記目的関数を、第ｉ目的関数と称し、
ｉ番目の前記重み係数を、第ｉ重み係数と称し、
前記第ｉ目的関数と前記第ｉ重み係数との積を、第ｉ素点と称し、
前記多目的最適化問題におけるグローバル目的関数は、第１素点から第Ｎ素点までの和として定められ、
前記計画決定装置は、
前記制約条件の下でＮ個の前記目的関数のそれぞれの値を最大化する仮の多目的最適化問題を、所定の最適化アルゴリズムを用いて解くことにより、Ｎ個の前記目的関数のそれぞれについて、前記制約条件からの影響の受け易さを示す影響順位を決定し、
前記制約条件の下で前記グローバル目的関数を最大化する前記多目的最適化問題を、前記影響順位に従ってＮ個の前記重み係数を変化させつつ、前記最適化アルゴリズムを用いて漸進的に解くことにより、前記多目的最適化問題の最適解を導出する、計画決定装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
ｊは、１以上かつＮ以下の整数であり、
前記計画決定装置は、
Ｎ個の前記目的関数の内のある目的関数が前記制約条件からｊ番目に影響を受け易いことを示す第ｊ影響順位を、前記制約条件の下で前記仮の多目的最適化問題を解くことにより決定し、
前記制約条件の下で前記グローバル目的関数を最大化する前記多目的最適化問題において、前記第ｊ影響順位に対応する第ｊ段階を設定し、
前記第ｊ段階において、Ｎ個の前記重み係数のうち、第１影響順位から前記第ｊ影響順位までに対応する重み係数を非零に設定するとともに、第（ｊ＋１）影響順位から第Ｎ影響順位までに対応する重み係数を０に設定する、請求項１に記載の計画決定装置。
【請求項３】
Ｎ個の前記目的関数のそれぞれに対応するＮ個の閾値が設定されており、
Ｎ個の前記閾値のうち、前記第ｉ目的関数に対応する閾値を第ｉ閾値と称し、
前記計画決定装置は、１からＮまでの全てのｉについて、前記最適解における前記第ｉ目的関数の値が前記第ｉ閾値以上である場合に、前記最適解を最終解として決定する、請求項１または２に記載の計画決定装置。
【請求項４】
前記最終解に対応する前記生産計画を決定する、請求項３に記載の計画決定装置。
【請求項５】
前記最適化アルゴリズムは、遺伝アルゴリズムである、請求項１に記載の計画決定装置。
【請求項６】
複数の機器の生産計画についての多目的最適化問題を解くことにより、前記生産計画を決定する計画決定方法であって、
前記多目的最適化問題では、（ｉ）決定変数についてのＮ個の目的関数が定められているとともに、（ｉｉ）前記決定変数についての制約条件が定められており、
Ｎは、２以上の整数であり、
Ｎ個の前記目的関数は、Ｎ個の重み係数とそれぞれ対応付けられており、
ｉは、１以上かつＮ以下の整数であり、
ｉ番目の前記目的関数を、第ｉ目的関数と称し、
ｉ番目の前記重み係数を、第ｉ重み係数と称し、
前記第ｉ目的関数と前記第ｉ重み係数との積を、第ｉ素点と称し、
前記多目的最適化問題におけるグローバル目的関数は、第１素点から第Ｎ素点までの和として定められ、
前記計画決定方法では、
前記制約条件の下でＮ個の前記目的関数のそれぞれの値を最大化する仮の多目的最適化問題を、所定の最適化アルゴリズムを用いて解くことにより、Ｎ個の前記目的関数のそれぞれについて、前記制約条件からの影響の受け易さを示す影響順位を決定し、
前記制約条件の下で前記グローバル目的関数を最大化する前記多目的最適化問題を、前記影響順位に従ってＮ個の前記重み係数を変化させつつ、前記最適化アルゴリズムを用いて漸進的に解くことにより、前記多目的最適化問題の最適解を導出する、計画決定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機器の生産計画を決定する計画決定装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
各種の産業分野において、数理最適化技術を用いて所定の計画を決定するための様々な手法が開示されている。例えば、下記の特許文献１には、多変数の線形計画問題を解くことによって計画を決定する装置の一構成例が開示されている。線形計画問題は、多目的最適化問題の一類型である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２００６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一態様は、複数の機器の生産計画を従来よりも適切に決定することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る計画決定装置は、複数の機器の生産計画についての多目的最適化問題を解くことにより、前記生産計画を決定する計画決定装置であって、前記多目的最適化問題では、（ｉ）決定変数についてのＮ個の目的関数が定められているとともに、（ｉｉ）前記決定変数についての制約条件が定められており、Ｎは、２以上の整数であり、Ｎ個の前記目的関数は、Ｎ個の重み係数とそれぞれ対応付けられており、ｉは、１以上かつＮ以下の整数であり、ｉ番目の前記目的関数を、第ｉ目的関数と称し、ｉ番目の前記重み係数を、第ｉ重み係数と称し、前記第ｉ目的関数と前記第ｉ重み係数との積を、第ｉ素点と称し、前記多目的最適化問題におけるグローバル目的関数は、第１素点から第Ｎ素点までの和として定められ、前記計画決定装置は、前記制約条件の下でＮ個の前記目的関数のそれぞれの値を最大化する仮の多目的最適化問題を、所定の最適化アルゴリズムを用いて解くことにより、Ｎ個の前記目的関数のそれぞれについて、前記制約条件からの影響の受け易さを示す影響順位を決定し、前記制約条件の下で前記グローバル目的関数を最大化する前記多目的最適化問題を、前記影響順位に従ってＮ個の前記重み係数を変化させつつ、前記最適化アルゴリズムを用いて漸進的に解くことにより、前記多目的最適化問題の最適解を導出する。
【０００６】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る計画決定方法は、複数の機器の生産計画についての多目的最適化問題を解くことにより、前記生産計画を決定する計画決定方法であって、前記多目的最適化問題では、（ｉ）決定変数についてのＮ個の目的関数が定められているとともに、（ｉｉ）前記決定変数についての制約条件が定められており、Ｎは、２以上の整数であり、Ｎ個の前記目的関数は、Ｎ個の重み係数とそれぞれ対応付けられており、ｉは、１以上かつＮ以下の整数であり、ｉ番目の前記目的関数を、第ｉ目的関数と称し、ｉ番目の前記重み係数を、第ｉ重み係数と称し、前記第ｉ目的関数と前記第ｉ重み係数との積を、第ｉ素点と称し、前記多目的最適化問題におけるグローバル目的関数は、第１素点から第Ｎ素点までの和として定められ、前記計画決定方法では、前記制約条件の下でＮ個の前記目的関数のそれぞれの値を最大化する仮の多目的最適化問題を、所定の最適化アルゴリズムを用いて解くことにより、Ｎ個の前記目的関数のそれぞれについて、前記制約条件からの影響の受け易さを示す影響順位を決定し、前記制約条件の下で前記グローバル目的関数を最大化する前記多目的最適化問題を、前記影響順位に従ってＮ個の前記重み係数を変化させつつ、前記最適化アルゴリズムを用いて漸進的に解くことにより、前記多目的最適化問題の最適解を導出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、複数の機器の生産計画を従来よりも適切に決定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態１における計画決定装置の一構成例を概略的に示す
案件データの例を示す。
設定データの例を示す。
生産計画の初期状態の例を示す。
計画決定装置によって決定された最終生産計画の例を示す。
計画決定装置における処理の流れを例示するフローチャートである。
前提係数の算出例を説明するための図である。
計画決定装置による生産計画の立案過程の例を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
実施形態１の計画決定装置１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。
【００１０】
本明細書において述べる各コンポーネントおよび各数値はいずれも、内容上矛盾のない限り、単なる例示である。それゆえ、内容上矛盾のない限り、例えば各コンポーネントの位置関係および接続関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。また、ある図において例示されている日付は、別の図において例示されている日付とは必ずしも一致していない。
（【００１１】以降は省略されています）

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