專利名稱：汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制定多個工序中各工序的投放順序、作業(yè)順序的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，特別是涉及在具有以汽車制造業(yè)為代表的混流生產(chǎn)線的制造業(yè)中所采用的恰當?shù)钠囍圃焐a(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置。
背景技術：
在汽車制造業(yè)中，一般來講具有車身工序(主體、金屬)、涂漆工序(油漆)、組裝工序(調(diào)整)、最終實驗工序(最終)等多個工序來制造汽車。在各個工序內(nèi)，車輛由軌道連結、以等間隔、等速度進行移動，但各工序的作業(yè)負荷·作業(yè)時間是不同的。在這些工序之間不具有多余的滯留車輛、且不發(fā)生車輛順序的改換作業(yè)等、即好象如連續(xù)的生產(chǎn)線那樣決定各工序的作業(yè)順序，這對于生產(chǎn)線的高效率化這一點上來講，是非常必要的。
在以往，決定同時滿足整體工序的投放順序，由于必須有獨特的專門技能，所以依賴于熟練的計劃人員的手工作業(yè)的形式來進行的。
在這里，在被稱為混流生產(chǎn)線的制造生產(chǎn)線中，會產(chǎn)生生產(chǎn)線分支、生產(chǎn)線匯合，要根據(jù)作業(yè)管理檢測點把握移動在生產(chǎn)線上的車輛的順序的話，如果不是掌握了工序業(yè)務、生產(chǎn)線的特性、流動的車輛的屬性、規(guī)格、可選配置的作業(yè)內(nèi)容等的全部情況的熟練人員的話，是決定不了投放順序的。
并且，根據(jù)為了消費者需求的多樣化、及制造廠家自身和其他公司的差別化所準備的各種可選配置設定等，當不同的規(guī)格、可選配置的車輛增加時，計劃人員的負擔就會增大，并會產(chǎn)生不能制定高效率的投放順序的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可以制定高效率的投放順序的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置。
(1)為了達成上述目的，本發(fā)明在具有輸入應制造車輛信息的輸入部、和根據(jù)該輸入部所輸入的上述車輛信息決定最適合的投放順序的運算部、將該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中，上述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)上述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的限制條件，作為處罰值求得所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序、一邊求得各投放順序的相對于限制條件的處罰值，并求得處罰為最小的投放順序。
根據(jù)這樣的構造，就可以制定高效率的投放順序。
(2)在上述(1)中，最好將上述限制條件定為同樣規(guī)格車輛的均衡化分配、特定規(guī)格車輛的最少投放間隔、考慮連續(xù)投放的臺數(shù)、連續(xù)投放時的最多連續(xù)臺數(shù)、最少連續(xù)臺數(shù)。
(3)在上述(1)中，上述運算部最好為采用使用了工序之間的滯留臺數(shù)及存儲臺數(shù)的提前期錯開處理，將組裝完成工序即離線工序的投放次序、使投放順序傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
(4)在上述(1)中，上述運算部最好為在伴有分支及匯合的混流生產(chǎn)線中，也使用工序之間的滯留臺數(shù)及存儲臺數(shù)，計算出每個車輛不同的提前期，并錯開提前期，使投放順序傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
(5)在上述(3)中，最好為對于因雙色涂漆作業(yè)等而兩次通過生產(chǎn)線的車輛，附加時間或臺數(shù)來修正提前期。
(6)在上述(1)中，上述運算部最好為對每個規(guī)格、可選配置，可以改變處罰計算時的權重。
(7)在上述(1)中，上述運算部最好為采用相互結合型神經(jīng)元網(wǎng)絡及遺傳算法等最適合的方法，來求得處罰值為最小的投放順序。
(8)在上述(1)中，上述運算部最好為可以對決定投放順序的每個工序設定上述限制條件。
(9)為了達成上述目的，本發(fā)明在具有輸入應制造的車輛信息的輸入部、根據(jù)該輸入部所輸入的上述車輛信息決定最適合的投放順序的運算部、將該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中，上述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由上述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，并求得處罰為最小的投放順序，并且，采用使用了工序之間的滯留臺數(shù)及儲存臺數(shù)的提前期錯開處理，將組裝完成工序即離線工序的投放次序、傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
根據(jù)這樣的構造，就可以制定高效率的投放順序。
(10)為了達成上述目的，本發(fā)明在具有輸入應制造的車輛信息的輸入部、根據(jù)該輸入部所輸入的上述車輛信息決定最適合的投放順序的運算部、將該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中，上述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由從上述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的同樣規(guī)格車輛的均衡化分配、特定規(guī)格車的最少投放間隔、考慮連續(xù)投放的臺數(shù)、連續(xù)投放時的最多連續(xù)臺數(shù)、最少連續(xù)臺數(shù)所構成的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，并求得處罰為最小的投放順序，并且，采用使用了工序之間的滯留臺數(shù)及儲存臺數(shù)的提前期錯開處理，將組裝完成工序即離線工序的投放次序、傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
根據(jù)這樣的構造，就可以制定高效率的投放順序。
(11)為了達成上述目的，本發(fā)明在具有輸入應制造的車輛信息的輸入部、根據(jù)該輸入部所輸入的上述車輛信息決定最適合的投放順序的運算部、將該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中，上述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由從上述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的同樣規(guī)格車輛的均衡化分配、特定規(guī)格車的最少投放間隔、考慮連續(xù)投放的臺數(shù)、連續(xù)投放時的最多連續(xù)臺數(shù)、最少連續(xù)臺數(shù)所構成的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，來決定處罰為最小的投放順序。
根據(jù)這樣的構造，就可以制定高效率的投放順序。


圖1為表示本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的整體構造的系統(tǒng)方框圖。
圖2為表示圖1所示的本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的主要部分的詳細構造的系統(tǒng)方框圖。
圖3為表示本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中的次序制定部33的處理的流程圖。
圖4為利用本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置制定投放順序的汽車制造廠中的基本的工序及制造生產(chǎn)線的一例的說明圖。
圖5為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的投放順序決定檢測點的一例的說明圖。
圖6為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的規(guī)格、可選配置所設定的、在制定投放次序上的限制條件的一例的說明圖。
圖7為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的構成比例均衡化條件的處罰的計算方法的說明圖。
圖8為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的最少間隔臺數(shù)條件的處罰的計算方法的說明圖。
圖9為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的最多連續(xù)臺數(shù)條件的處罰的計算方法的說明圖。
圖10為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的投放順序制定處理的說明圖。
圖11為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的投放順序制定處理的說明圖。
圖12為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的評價值計算處理的說明圖。
圖13為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的評價值計算處理的說明圖。
圖14為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的評價值計算處理的說明圖。
圖15為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的評價值計算處理的說明圖。
圖16為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的提前期錯開處理的說明圖。
圖17為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的提前期錯開處理的說明圖。
圖18為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的提前期錯開處理的說明圖。
圖19為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的提前期的錯開處理的說明圖。
圖20為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的提前期錯開處理的說明圖。
圖21為輸入到本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的信息的一例的說明圖。
圖22為輸入到本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的信息的一例的說明圖。
圖23為輸入到本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的信息的一例的說明圖。
圖24為輸入到本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的信息的一例的說明圖。
圖25為輸入到本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的信息的一例的說明圖。
圖26為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
圖27為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
圖28為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
圖29為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
圖30為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
圖31為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
圖32為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
具體實施例方式
下面，結合圖1～圖32對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的構造及動作進行說明。
首先，結合圖1及圖2對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的整體構造進行說明。
圖1為表示本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的整體構造的系統(tǒng)方框圖。圖2為表示圖1所示的本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的主要部分的詳細構造的系統(tǒng)方框圖。
如圖1所示，本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置除了輸入部1和運算部3、輸出部5以外，還由存儲器2、4、6、7、8等所構成。
輸入部1具有LAN裝置1a和鍵盤1b、顯示裝置1c、輸入存儲部1d。在輸入存儲部1d內(nèi)儲存有采用鍵盤1b及顯示裝置1c所輸入的信息、及由外部的其他裝置根據(jù)LAN裝置1a等的通信程序所輸入的信息。
作為由輸入部1所輸入的信息，有1)作為每個次序制定檢測點工序的每天的生產(chǎn)臺數(shù)信息的每個次序制定檢測點工序計劃臺數(shù)信息；2)次序制定檢測點工序的操作一覽表信息；3)作為應制定投放順序的工序的次序制定檢測點信息；4)作為制定投放順序的車輛信息的組裝車輛訂單信息；5)計劃對象的工廠的生產(chǎn)線構造、工序構造等的工廠各基本信息；6)作為車身號碼的底盤號碼信息；7)作為根據(jù)前一次制定投放順序計劃所進行的實際作業(yè)的結果的接續(xù)信息、即轉入信息；8)針對次序制定時所使用的規(guī)格、可選配置的投放順序制定時的評價用基礎信息；9)附加了開工、非開工的操作時間比例信息等。
將從鍵盤1b或LAN裝置1a所輸入的這些信息存儲到輸入存儲部1d內(nèi)。通過存儲器2，將輸入存儲部1d所存儲的輸入信息提交給運算部3。
運算部3根據(jù)來自輸入部1的輸入信息，制定投放順序計劃。在存儲器4內(nèi)存儲有在運算部3所執(zhí)行的程序群。運算部3根據(jù)存儲器4所存儲的程序群，實施處理。
運算部3由次序制定部3a和時間分配部3b、底盤號碼分配部3c所構成。次序制定部3a根據(jù)輸入信息，制定針對各工序的投放次序。將所制定的投放次序信息存儲到存儲器6內(nèi)。關于次序制定部3a的詳細構造，結合圖2在后面進行敘述。
時間分配部3b對存儲器6所存儲的、作為次序制定部3a的輸出結果的投放次序信息進行分配實際運行的時間的處理。將所分配的實際運行信息存儲到存儲器7內(nèi)。
底盤號碼分配部3c將作為車身管理號碼的底盤號碼付與存儲器7所存儲的帶有時間的投放次序的每1臺車輛，并將數(shù)據(jù)定為唯一的。在付與了底盤號碼時，附帶有最終用戶。將被分配了底盤號碼的車輛的數(shù)據(jù)存儲到存儲器8內(nèi)。
輸出部5具有打印機5a、顯示裝置5b、計劃存儲部5c、LAN裝置5d。輸出部5可以訪問存儲了次序制定部3a、時間分配部3b、底盤號碼分配部3c的處理結果的存儲器6、7、8，可以參照作為運算部3的處理結果的投放信息，另外，將每個次序制定檢測點的帶有規(guī)格的車輛投放時間順序信息進行輸出。輸出部5實施對打印機5a的作業(yè)指示書等的輸出、及對顯示器等顯示裝置5b的顯示、對磁盤文檔等的計劃存儲部5c的存儲，采用LAN裝置等的通信程序對其他裝置的公示。實際上，通過顯示裝置5b可以進行對話形式的修正。
下面，結合圖2對次序制定部3a的構造進行說明。
次序制定部3a具有輸入信息取入部31、轉入固定范圍決定部32、初始離線次序制定部33、初始提前期展開部34、次序評價部35、評價判斷存儲部36、處理完成判斷部37、離線次序制定部38、提前期展開部39。
在這里，結合圖3對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中的次序制定部3a的處理動作進行說明。
圖3為表示本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中的次序制定部3a的處理的流程圖。
在步驟s10中，輸入信息取入部31從輸入部1的輸入存儲裝置1d中將信息讀取到存儲器中。
接下來，在步驟s15中，轉入固定范圍決定部32在上一次所輸出的投放順序計劃范圍內(nèi)，將作為還未開始作業(yè)的車輛信息的轉入信息和上一次所輸出的投放順序計劃相比較，在整個工序中將轉入信息未指定的車輛、即已開始作業(yè)的車輛固定，實施不改變順序的設定。為了讓作業(yè)從最前面的工序開始，由最前面的次序制定檢測點工序來指示轉入信息。從最前面的次序制定檢測點向下行工序追蹤指定車輛并固定投放順序。但允許新接收到的應制造的車輛加入。
接下來，在步驟s20中，初始離線次序制定部33制定作為組裝工序的完成工序的離線(因為組裝完成的車輛離開生產(chǎn)線，所以稱為離線)檢測點的初始投放順序。初始投放順序也可以為隨機的，但初始排列順序的安排會影響到得到作為最適合投放順序的排列順序為止的探索次數(shù)。實際上，制定考慮了規(guī)格、可選配置的均衡化的初始排列順序，可以縮短達到最適合投放順序的調(diào)整次數(shù)。
接下來，在步驟s25中，初始提前期展開部34以初始離線次序制定部33所制定的初始排列順序為基礎，實施提前期的錯開、修正，將次序展開到前后的次序制定對象工序中。關于提前期的錯開及提前期的修正的詳細情況，結合圖16～圖20在后面進行敘述。
接下來，在步驟s30中，次序評價部35進行初始提前期展開部34所制定的整個工序的投放順序的評價。在這里所說的評價，是檢查不滿足規(guī)格、可選配置所設定的要求條件的部分，在每次檢測出時，計算出處罰值。對所有的規(guī)格、可選配置檢查整個工序的投放順序，求得處罰合算值。關于處罰值，結合圖6～圖15在后面進行敘述。
接下來，在步驟s35中，評價判斷存儲部36在初始次序的評價時，將該值存儲到存儲器6中。另外，評價判斷存儲部36在第2次以后的情況下，與所存儲的處罰值進行比較，將處罰值好的一方存儲到存儲器6中。
接下來，在步驟s40中，離線次序制定部38采用隨機數(shù)制定離線工序的投放次序的其他方案。
接下來，在步驟s45中，提前期展開部39根據(jù)離線次序制定部38所重新制定的離線次序，實施對前后工序的提前期的錯開、修正，制定整體工序的投放次序。
接下來，在步驟s50中，次序評價部35評價整體工序的投放順序，計算出評價值(處罰值)。
接下來，在步驟s55中，評價判斷存儲部36將所存儲的評價值和新求得的評價值進行比較。
然后，在步驟s60中，評價判斷存儲部36判斷評價值是否得到了改善，在改善了的情況下，就進入到步驟s65，在沒有改善的情況下，就進入到步驟s70。
在改善了評價值的情況下，在步驟s65中，評價判斷存儲部36就采用新求得的次序制定檢測點的全部的投放順序，并存儲到存儲器6中。
在沒有改善評價值的情況下，在步驟s70中，評價判斷存儲部36就廢棄新求得的次序制定檢測點的全部的投放順序。
還有，在步驟s75中，處理完成判斷部37確認是否完成了所指定的反復探索的次數(shù)，如果完成了指定的次數(shù)的話，就結束處理。如果沒有完成指定的次數(shù)的話，就返回到步驟s40，反復實施上述的處理。
下面，結合圖4～圖20對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置中的次序制定部33的處理動作進行說明。
首先，結合圖4對利用本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置制定投放順序的汽車制造廠的基本的工序及制造生產(chǎn)線的一例進行說明。
圖4為利用本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置制定投放順序的汽車制造廠的基本的工序及制造生產(chǎn)線的一例的說明圖。
工序從大的方面分為例如、車身工序(主體、金屬)K1、涂漆工序(油漆)K2、組裝工序(調(diào)整)K3、最終工序(最終)K4這4個工序，工序按照車身工序、涂漆工序、組裝工序、最終工序的順序往前進行。車身工序K1為焊接加工車輛的框架的工序。涂漆工序K2為進行涂漆的工序。組裝工序K3通常稱為調(diào)整工序，為編入規(guī)格、可選配置的工序。
在圖中，帶有箭形符號的細線所表示的為生產(chǎn)線L。按照將臺車裝在該生產(chǎn)線L上的方式，一邊沿箭形符號方向前進，一邊進行作業(yè)，來形成整車的形狀。在車身工序K1、涂漆工序K2、組裝工序K3、最終工序K4內(nèi)，各工序分別在其工序內(nèi)部沿生產(chǎn)線L以軌道相連結，車輛以等間隔、等速度進行移動。
作為生產(chǎn)線L，在圖示當中例如為對于主要生產(chǎn)線L1、L2，在車身工序K1所設的生產(chǎn)線L3是從生產(chǎn)線L2分支、與生產(chǎn)線L1匯合的生產(chǎn)線。在涂漆工序K2所設的環(huán)狀的生產(chǎn)線L4在從生產(chǎn)線L1的一部分分支的同時，沿與生產(chǎn)線L1相反的方向移動車輛，并再次與生產(chǎn)線L1相匯合。在涂漆工序K2所設的生產(chǎn)線L5也在從生產(chǎn)線L2的一部分分支的同時，沿與生產(chǎn)線L2相反的方向移動車輛，并再次與生產(chǎn)線L2相匯合。生產(chǎn)線L4、L5在例如將車輛的涂漆定為雙色(two-tone color)時，兩次通過涂漆室進行兩次噴涂的情況下使用。在組裝工序K3中所設的生產(chǎn)線L5在從生產(chǎn)線L1分支的同時，在最終工序K4中再次與生產(chǎn)線L1匯合。
另外，粗線表示每個車型的制造路線MR。例如，表示有轎車型的制造路線MR1、微型貨車·貨車型的制造路線MR2、RV型的制造路線MR3。在車身工序K1中，微型貨車·貨車型的車輛及RV型的車輛在生產(chǎn)線L2中制造。由于微型貨車·貨車型的車輛的框架比轎車型的車輛更接近RV型的車輛，因而微型貨車·貨車型的車輛及RV型的車輛就在相同的生產(chǎn)線L2制造。另一方面，關于涂漆，根據(jù)車輛的高度等的形狀，由于接近轎車型的車輛的涂漆，因而微型貨車·貨車型的車輛的涂漆就在生產(chǎn)線L1進行。由于要從生產(chǎn)線L2移動到生產(chǎn)線L1，因而在生產(chǎn)線之間設置了分支、匯合用的生產(chǎn)線L3。
在組裝工序K3中，由于所裝載的規(guī)格及可選配置在轎車型、微型貨車·貨車型、RV型方面分別不同，因而在生產(chǎn)線L1、L2的基礎上、具備有獨立的生產(chǎn)線L6。
在圖中沒有表示，但有時在4個大工序之間還具有可以儲備車輛的緩沖區(qū)。在該緩沖區(qū)內(nèi)，也有可進行順序的調(diào)換的設備，但在以下的說明中以先入先出的設備進行說明。
下面，結合圖5對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的投放順序決定檢測點的例子進行說明。
圖5為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的投放順序決定檢測點的一例的說明圖。另外，和圖4相同的符號表示相同的部分。
在圖5中，表示了將圖4所示的大工序更加細化的制造工序上的檢測點P。通常，在汽車制造業(yè)中有15～20個檢測點，但在這里為了簡單說明，對有代表性的6個檢測點進行說明。即、如圖所示，在車身工序K1的入口和出口分別有安裝檢測點P1和車身完成檢測點P2。另外，在涂漆工序K2的出口有涂漆完成檢測點P3。而且，在組裝工序K3的入口和出口有進入組裝檢測點P4和離線檢測點P5。另外，在最終工序K4的出口還有最終完成檢測點P6。
通過控制這6個檢測點，就可以用圖中所示的號碼來表示想制造的車輛的制造路線。例如，圖4所示的微型貨車的制造路線MR2，為「安裝3」-「車身完成1」-「涂漆1」-「進入組裝1」-「離線2」-「最終完成1」。將該號碼稱為生產(chǎn)線劃分，表示為「31121」。
如果在生產(chǎn)線劃分所指定的檢測點決定投放次序的話，就成為工廠整體的作業(yè)計劃。但是，所謂在檢測點的投放順序，是指對該投放順序決定檢測點的車輛的通過順序，由于是生產(chǎn)線作業(yè)，不能同時通過檢測點，因而將具有時間差的通過順序稱為投放順序、或投放次序、或只稱為次序。
下面，結合圖6對在本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的規(guī)格、可選配置所設定的制定投放次序時的限制條件的例子進行說明。
圖6為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的規(guī)格、可選配置所設定的、在制定投放次序上的限制條件的一例的說明圖。
所謂「規(guī)格、可選配置」，是指在購入汽車的情況下，會討論「帶有導航裝置」、或「4WD車」，而「導航裝置」、「4WD」等全部為規(guī)格、可選配置。再進一步說明的話，考慮車型為轎車、顏色為黑色、排氣量為2000cc等的這所有一切，從制造者方面來看就為規(guī)格。一般稱為SPEC。車輛的訂單有基準車系、型號，剩下的全部為附加規(guī)格的方式。
在本實施方式中，對于這些規(guī)格、可選配置，在制定投放次序時，可以附加圖6(A)～(E)所示的5種條件(A構成比率均衡化，B最少間隔臺數(shù)，C最多連續(xù)臺數(shù)，D批次條件，E分配范圍指定)。
第1為圖6(A)所示的構成比率的均衡化。是在將具有規(guī)格A的車輛定為A車時，在組裝車輛訂單的全體當中A車占30％的情況下，相對于A車以外的70％，最好將A車均等配置的條件。例如，如圖6(A)所示，組裝車輛為20臺，在其中A車為6臺的情況下，將A車分散配置為第1臺、第4臺、第8臺、第11臺、第14臺、第17臺。
第2為圖6(B)所示的最少間隔臺數(shù)，是最好在A車和A車之間至少夾有所指定的A車以外的車輛的條件。例如，如圖6(B)所示，在最少間隔臺數(shù)為1臺的情況下，將A車配置為第1臺、第3臺、第7臺、第9臺、第14臺、第20臺，在A車和A車之間就夾有1臺以上的A車以外的車輛。
第3為圖6(C)所示的最多連續(xù)臺數(shù)，是A車雖然也可以連續(xù)，但最好將連續(xù)臺數(shù)控制在所指定的臺數(shù)以下的條件。例如，如6(C)所示，在最多連續(xù)臺數(shù)為3臺的情況下，將A車配置為第2臺、第3臺、第8臺、第10臺、第11臺、第12臺，可以將A車連續(xù)配置為最多3臺。
第4為圖6(D)所示的批次條件，是最好將A車配置為連續(xù)最少幾臺、最多幾臺來整理批次的條件。例如，如6(D)所示，組裝車輛為24臺，在其中A車為10臺的情況下，批次條件如果為最多5臺、最少2臺的話，就可以將A車配置為第1臺、第2臺、第3臺、第9臺、第10臺、第11臺、第12臺、第13臺、第21臺、第22臺、連續(xù)配置最多5臺，另外，連續(xù)配置最少2臺。
第5為圖6(E)所示的分配范圍指定，是最好在訂單的整體當中、在哪個范圍進行投放的條件。由輸送卡車的載貨等的條件來指定。因此，根據(jù)從幾時到幾時的時間帶指定、或從整體訂單內(nèi)的最前面的百分之幾到百分之幾以內(nèi)投放生產(chǎn)的比率指定來進行。例如，如圖6(E)所示，組裝車輛(離線車輛)為30臺，在其中A車為7臺的情況下，如果分配范圍指定為0～50％的話，就將A車配置為第1臺、第4臺、第6臺、第9臺、第11臺、第13臺、第15臺，將A車配置在0～50％的范圍內(nèi)、即、第1臺～第15臺的范圍內(nèi)。
用「最好」這一不絕對的命令形來表現(xiàn)上述的條件，是因為根據(jù)訂單方案，有可能會有不存在能夠遵守所有的條件的訂單投放順序的情況，因而采用了「如果可以的話請遵守條件」的表現(xiàn)、即「最好」。那么，在不能遵守的情況下，如果不設什么處罰規(guī)則的話，作為條件就不成立了。因此，在本實施方式中，在不能遵守的情況下，將給與「處罰」，對每個條件計算處罰。關于處罰的計算方法，結合圖7～圖9來進行說明。
作為制定投放次序時的限制條件，除了上述的條件以外，也可以設定其他的條件。另外，作為對規(guī)格、可選配置所設定的制定投放次序時的限制條件，在圖6(A)～(E)所示的5種條件內(nèi)、關于A構成比率均衡化、B最少間隔臺數(shù)、C最多連續(xù)臺數(shù)、D批次條件、E分配范圍指定，可以根據(jù)需要來進行設定。
下面，結合圖7對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的構成比例均衡化條件的處罰的計算方法進行說明。
圖7為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的構成比例均衡化條件的處罰的計算方法的說明圖。
構成比例的均衡化條件，如圖6(A)所示，為在組裝車輛訂單的整體當中A車占30％的情況下，對于A車以外的70％，最好將A車均等配置的條件。對例如如圖7所示，在組裝車輛為10臺、其中A車為3臺的情況下，將A車分散配置為第1臺、第4臺、第10臺的情況下的處罰進行說明。
在整體的臺數(shù)中，在A車和A車之間，求得放入A車以外的臺數(shù)(期望間隔臺數(shù))。期望間隔臺數(shù)可以根據(jù)((全部臺數(shù)-A車臺數(shù))/A車臺數(shù))來求得。例如，在全體10臺中，在包含有3臺A車的情況下，期望間隔臺數(shù)就為2.3臺(＝(10-3)/3))。
如圖7所示，在3臺A車被配置為10臺中的第1臺、第4臺、第10臺的排列順序中，間隔臺數(shù)就為2臺和5臺。這對于期望間隔臺數(shù)2.3臺來講，由于兩者有差異，因而雙方均被處罰。
根據(jù)(處罰的權重)×(和期望間隔臺數(shù)之差的絕對值的2次方)來求得處罰值。在圖7的例子中，當將權重定為「-5」時，間隔為2臺情況下的處罰值為-0.45(＝(-5)×(0.3)×(0.3))，間隔為5臺情況下的處罰值為-36.45(＝(-5)×(2.3)×(2.3))。作為處罰，形成負值。由于當處罰增加時、負的值就增加，因而負的值小的(接近0)一方就為好的一方。不管A車過于接近或過于離開，在間隔臺數(shù)為2臺的情況下的-0.45分和在間隔臺數(shù)為5臺的情況下的-36.45分，均形成處罰。
下面，結合圖8對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的最少間隔臺數(shù)條件的處罰的計算方法進行說明。
圖8為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的最少間隔臺數(shù)條件的處罰的計算方法的說明圖。
根據(jù)(處罰的權重)×(和指定的最少間隔臺數(shù)之差的絕對值的2次方)來求得處罰值。例如，在最少間隔臺數(shù)為2臺的情況下，如圖8所示，在將4臺A車配置為8臺中的第1臺、第3臺、第7臺、第8臺的排列順序中，由于在第1臺和第3臺之間為1臺，因而被處罰，由于在第3臺和第7臺之間為3臺，因而不被處罰。由于在第7臺和第8臺之間為0臺，因而被處罰。
在圖8的例子中，當將權重定為「-5」時，間隔為1臺的情況下的處罰值就為-5(＝(-5)×(1)×(1))，間隔為0臺的情況下的處罰值就為-20(＝(-5)×(2)×(2))。
下面，結合圖9對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的最多連續(xù)臺數(shù)條件的處罰的計算方法進行說明。
圖9為對本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所采用的限制條件中的最多連續(xù)臺數(shù)條件的處罰的計算方法的說明圖。
根據(jù)(處罰權重)×(和指定的最多連續(xù)臺數(shù)之差的絕對值的2次方)來求得處罰值。例如，在最多連續(xù)間隔臺數(shù)為3臺情況下，如圖9所示，在將9臺A車配置為13臺中的第1臺、第2臺、第6臺、7臺、第8臺、第9臺、第11臺、第12臺、第13臺的排列順序中，由于第1～第2臺為兩臺連續(xù)，因而不被處罰，由于在第6～第9臺之間為4臺連續(xù)，因而被處罰。由于在第11臺和第13臺之間為3臺，因而不被處罰。
在圖9的例子中，當將權重定為「-5」時，連續(xù)臺數(shù)為4臺的情況下的處罰值就為-5(＝(-5)×(1)×(1))。
另外，對于圖6(D)所示的批次整理條件及圖6(E)所示的分配范圍指定，也可以同樣求得處罰值。
下面，結合圖10及圖11對圖3的步驟s20和步驟s40的投放順序制定處理進行說明。
圖10及圖11為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的投放順序制定處理的說明圖。
在圖3的步驟s20中，初始離線次序制定部33制定組裝工序的完成工序即離線檢測點的初始投放順序。
例如，如圖10(A)所示，具有20臺具有轎車(S)、微型貨車(M)、4WD(WD)3種規(guī)格、SPEC的車輛，對1臺車輛設定了兩個規(guī)格的情況下，例如當對轎車3臺、轎車+4WD2臺、微型貨車11臺、微型貨車+4WD4臺的各臺數(shù)根據(jù)隨機數(shù)制定初始的排列順序時，例如就成為圖10(B)那樣。即、從最前面開始為轎車、微型貨車、微型貨車+4WD、轎車、微型貨車、轎車+4WD的排列順序。
在步驟s40中，離線次序制定部38采用隨機數(shù)制定離線工序的投放次序的其他的方案。根據(jù)相互結合型神經(jīng)元網(wǎng)絡、遺傳算法，如果產(chǎn)生兩次加上訂單數(shù)的同樣的隨機數(shù)(在本例中，為根據(jù)等概率出現(xiàn)從1到20的數(shù)值的隨機數(shù))，如果兩次的隨機數(shù)值為不同的話，通過改變該隨機數(shù)指示的位置的車輛，生成新的排列順序。例如，對于圖11(A)所示的排列順序(和圖10(B)相同)，采用隨機數(shù)改變排列順序，就成為圖11(B)所示的那樣。
下面，結合圖12～圖15對圖3的步驟s30和步驟s50的評價值計算處理進行說明。
圖12～圖15為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的評價值計算處理的說明圖。
圖12表示了對于規(guī)格的限制條件及構成比率的評價用表格。作為限制條件，在規(guī)格「轎車」中給與了最少間隔臺數(shù)1臺。另外，在規(guī)格「4WD」中給與了最少間隔臺數(shù)2臺。規(guī)格「微型貨車」中給與了最多間隔臺數(shù)3臺。
另外，在所有的規(guī)格中設定了構成比率的均衡化的條件。例如，在圖10(A)所示的例子中，由于對全部車輛20臺來講，轎車為5臺，因而就如圖7所說明的那樣，轎車期望間隔臺數(shù)為3臺(＝(20-5)/5)。4WD的期望間隔臺數(shù)為2.3臺(＝(20-6)/6)。微型貨車的期望間隔臺數(shù)為0.2臺(＝(20-15)/15)。
將對于規(guī)格的限制條件及構成比率的處罰權重定為-5。
在圖3的步驟s30中，次序評價部35進行初始提前期展開部34所制定的整體工序的投放順序的評價。在這里的評價，是檢查不滿足規(guī)格、可選配置所設定的要求條件的部分，并在每次檢測出時，計算出處罰值。對于所有的規(guī)格、可選配置，檢查整個工序的投放順序，并求出處罰合算值。
在這里，圖13表示了對圖10(B)所示的初始投放順序，采用圖12的對于規(guī)格的限制條件及構成比率的評價用表格來進行評價的例子。
首先，對構成比率的均衡化的處罰值進行說明。在規(guī)格「轎車」的情況下，期望間隔臺數(shù)為3臺。由于轎車在第1臺之后為第4臺，間隔為2臺，因而處罰值根據(jù)圖7所示的計算方法，就為-5(＝(-5)×(3-2)×(3-2))。由于第4臺的轎車之后的轎車為第6臺，間隔為1臺，因而處罰值就為-20(＝(-5)×(3-1)×(3-1))。同樣，當對于所有的轎車求出構成比率的處罰時，由于它們分別為「0」、「-20」、「-80」、「-45」，因而處罰的合計值就為「-150」。
在規(guī)格「4WD」的情況下，期望間隔臺數(shù)為2.3臺。由于4WD在第3臺之后為第6臺，間隔為2臺，因而處罰值就為-0.45(＝(-5)×(2.3-2)×(2.3-2))。由于第6臺的4WD之后的4WD為第11臺，間隔為4臺，因而處罰值就為-14.45(＝(-5)×(2.3-4)×(2.3-4))。同樣，當對于所有的4WD求出構成比率的處罰時，由于它們分別為「0」、「-0.45」、「-14.45」、「-8.45」、「-8.45」、「-2.45」，因而處罰的合計值就為「-34.25」。同樣，也對規(guī)格「微型貨車」求出構成比率的處罰值，作為其合計值，求出「-17.6」。
下面，對限制條件的處罰值進行說明。在規(guī)格「轎車」中，如圖12所示、附加有最少間隔臺數(shù)「1臺」的限制條件。轎車在第1臺的后面為第4臺、第6臺、第14臺，由于其分別的間隔為2臺、1臺、7臺，因而不被處罰。但是，轎車在第14臺的后面為第15臺，間隔為0臺，因而處罰值根據(jù)圖8所示的計算方法，就為-5(＝(-5)×(1-0)×(1-0))。同樣，當對于所有的轎車求出構成比率的處罰時，由于它們分別為「0」、「0」、「0」、「-5」，因而處罰的合計值就為「-5」。
在規(guī)格「4WD」的情況下，如圖12所示附加有最少間隔臺數(shù)「2臺」的限制條件。4WD在第3臺的后面為第6臺、第11臺，由于其分別的間隔為2臺、4臺，因而不被處罰。但是，4WD在第11臺的后面為第13臺，間隔為2臺，因而處罰值就為-5(＝(-5)×(3-2)×(3-2))。同樣，當對所有的轎車求出構成比率的處罰時，由于它們分別為「0」、「0」、「0」、「-5」、「-5」，因而處罰的合計值就為「-10」。同樣也對規(guī)格「微型貨車」求出最多連續(xù)臺數(shù)的處罰值，作為其合計值，求出「-100」。另外，在「微型貨車」中，從第7臺到第13臺的7臺微型貨車為連續(xù)，對于其連續(xù)的最后的第13臺的微型貨車，處罰值根據(jù)圖9所示的計算方法，就為-80(＝(-5)×(7-3)×(7-3))。
這樣，對圖13所示的排列順序的處罰值的總計就為「-316.85」。
接下來，圖14表示對進行了圖11(B)所示的改變的投放順序、采用圖12的對于規(guī)格的限制條件及構成比率的評價用表格來進行評價的例子。
在圖3的步驟s40中，離線次序制定部38在采用隨機數(shù)制定離線工序的投放次序的其他方案后，在步驟s50中，次序評價部35對整體工序的投放順序進行評價，并計算出評價值(處罰值)。計算方法和在圖13中所說明的一樣。
如在圖11(A)、(B)中所說明的那樣，當進行第9臺和第11臺的交換時，轎車及微型貨車的構成比率的均衡化的處罰就分別和「-150」、「-17.6」沒有變化。但是，4WD的構成比率的均衡化的處罰就從「-34.25」降低為「-14.25」。另外，轎車的最少間隔臺數(shù)和微型貨車的最多間隔臺數(shù)的處罰分別和「-5」、「-100」沒有變化。但是，4WD的最少間隔臺數(shù)的處罰就從「-10」降低為「-5」。
這樣，對圖14所示的排列順序的處罰值的總計就為「-291.85」，與初始排列順序相比得到改善。
接下來，圖15表示了處罰合計值變?yōu)樽钌俚呐帕许樞?、評價狀態(tài)。如在圖3的步驟s75中所說明的那樣，在所指定的次數(shù)進行排列改變的探索，當評價值(處罰值)比之前的評價值改善時，就在步驟s65中采用新求得的次序制定檢測點全部的投放順序并進行存儲。象這樣所求得的投放順序就是圖15所示的投放順序。
如圖15所示，通過在投放順序上定為「轎車+4WD」、「微型貨車」、「微型貨車」、「轎車+4WD」、「微型貨車」，對規(guī)格「轎車」的構成比率的處罰值的合計值就為「-15」，對規(guī)格「4WD」的構成比率的處罰值的合計值就為「-7.8」，對規(guī)格「微型貨車」的構成比率的處罰值的合計值就為「-17.6」，對規(guī)格「轎車」、「4WD」、「微型貨車」的限制條件的處罰值的合計值分別為「0」、整體處罰的總計為「-40.4」，得到改善。
并且，通過不采用隨機檢索、而采用相互結合型的神經(jīng)元網(wǎng)絡，就可以高速化地調(diào)整到最適合的排列順序。另外，通過使用遺傳算法，就可以達到更加高速化。而且，根據(jù)評價方式、權重的附加方法，就可以將制定的次序控制為制定者所意圖的次序。
下面，結合圖16～圖20對圖3的步驟s25和步驟s45的錯開提前期的處理進行說明。
圖16～圖20為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的錯開提前期的處理的說明圖。
首先，結合圖16對錯開提前期的基本考慮方法進行說明。在圖16中，以圖5的組裝工序K3為例，對錯開提前期進行了說明。在圖16(A)、(B)、(C)中，各四方框表示各1臺的車輛。
在圖16(A)中，在進入組裝工序(圖5的檢測點P4)和離線工序(圖5的檢測點P5)之間為滯留有8臺車輛的狀況。在1臺的作業(yè)時間為1個小時的情況(生產(chǎn)線速度＝1臺/Hr的情況)下，從進入組裝工序到離線工序需要8小時。
在圖16(B)中，表示了進入組裝工序的投放順序，圖16(C)表示了離線工序的投放順序。如圖16(C)所示，在離線工序中17:00需要車輛的情況下，根據(jù)組裝工序的生產(chǎn)線的速度和滯留臺數(shù)，根據(jù)8臺÷1臺/Hr，在8小時前、即、如果在8:00在進入組裝工序完成投放的話就可以。通過以上所述，采用滯留臺數(shù)、處理速度就可以向前面工序轉達排列順序。
下面，結合圖17對有存儲架的情況下的錯開提前期的考慮方法進行說明。在圖17中，以在圖5的涂漆工序K2和組裝工序K3之間設有存儲架的情況為例，對錯開提前期進行了說明。在圖17(A)、(B)、(C)、(D)中，各四方框表示各1臺的車輛。
在工序之間有能力差的情況下，不設置吸納能力差的裝置的話，能力高的一方的車輛就會等待，就會一直造成生產(chǎn)線停止。為此，具有被稱為存儲架的緩沖區(qū)。
例如，如圖17(A)所示，在涂漆工序K2的生產(chǎn)線速度為1臺/Hr、組裝工序K3的生產(chǎn)線速度為1臺/30分鐘的情況下，在圖5所示的涂漆工序K2的涂漆完成檢測點P3和組裝工序K3的進入組裝檢測點P4之間具有8臺被稱為存儲架的緩沖區(qū)。能力低的涂漆工序在組裝工序方面休息的時間段，將車輛存在存儲架上，以保持速度平衡。具體來講，能力低的涂漆工序增加工作時間，存儲到存儲架上。在能力高的組裝工序在作業(yè)消化存儲架的存儲車輛期間，也進行涂漆作業(yè)，從而如果一直保持在存儲架上剩有幾臺車輛的計劃的話，就可以使能力高的組裝方面不停止生產(chǎn)線。
圖17(B)表示了涂漆完成檢測點的投放順序，圖17(C)表示了存儲架的剩余臺數(shù)，圖17(D)表示了進入組裝工序的投放順序。
存儲架的提前期的錯開，可以采用存儲架的存儲臺數(shù)來實施。例如，在將圖17(D)所示的A車在12:00投放到進入組裝檢測點時，如果這時的存儲架的剩余臺數(shù)為「3臺」的話，根據(jù)3臺量，如果在8:00投放到涂漆工序的涂漆完成檢測點的話就可以。
在有存儲架的情況下的提前期的錯開，通過將圖17所示的存儲架的存儲臺數(shù)加到圖16所示的滯留臺數(shù)內(nèi)，進行存儲架臺數(shù)的收支計算，就可以實施提前期的錯開。在這里的所謂收支計算，是指在前后工序的出入時間斷面計算進、出到存儲架的收支剩余臺數(shù)。
下面，結合圖18、加入實際的運轉狀況來對圖17所示的錯開提前期的考慮方法進行說明。
如圖18(A)所示，涂漆完成方面，在加入休息時間(例如、3:00～4:00，12:00～13:00)的同時，連續(xù)進行生產(chǎn)。進入組裝方面的工序為了和涂漆完成方面能力同步，如圖18(C)所示、一邊停止一部分的移動(例如、23:00～8:00，12:00～13:00)，一邊進行生產(chǎn)。進入組裝工序以涂漆完成工序方面的兩倍的能力用30分鐘生產(chǎn)1臺。涂漆完成方面以1小時1臺的能力進行生產(chǎn)。圖18(B)表示了上述情況下的存儲架剩余臺數(shù)的推移情況。
圖18的例子為取得兩個工序的平衡的例子。關注進入組裝方面的車輛Z時，該車輛Z為涂漆完成方面在23:00所完成的車輛。為了將車輛Z在8:00分配到進入組裝工序，在本實施方式中，將圖18(B)所示的存儲架的出入放在有出入的時間斷面來進行收支追蹤。在進入組裝工序方面，在取出車輛Z的時間(8:00)的斷面的存儲架剩余臺數(shù)表示為8臺。這樣，這8臺表示著車輛Z進入到跳躍了(根據(jù)時間)涂漆完成工序的車輛生產(chǎn)計劃的8臺車輛的位置。在涂漆完成工序中，車輛Z從時間8:00跳躍了分配車輛h、g、f、e、d、c、b、a的8臺的生產(chǎn)計劃、被分配到從22:00開始的生產(chǎn)計劃內(nèi)。
在這里，當根據(jù)生產(chǎn)計劃的數(shù)(也可以稱為生產(chǎn)節(jié)拍)掌握時，就可以知道考慮非運轉時間是非常簡單的。即、這是因為如果只是為了計算生產(chǎn)計劃的數(shù)，而不將生產(chǎn)計劃分配到非運轉時間內(nèi)，就沒有必要考慮。
另外，在圖中所示的例子中，表示了在前后的工序有能力差的情況下如果控制滯留在存儲架上的臺數(shù)的話，則可以吸收能力差、和運轉時間的差。
下面，結合圖19及圖20對圖3的步驟s25和步驟s45的提前期錯開處理中的提前期的修正進行說明。
圖19(A)表示了雙色涂漆的情況下的例子，雙色涂漆的Y車有必要兩次通過涂漆室。即、涂漆進入工序后，在涂漆室進行了第1次的涂漆后，經(jīng)過迂回生產(chǎn)線，為了再次進行第2次的涂漆而通過涂漆室。
如圖18(B)所示，在第1次的涂漆時，當進行X、Y、1、2、3、4、5、6、7排列時，如圖18(C)所示，由于Y車要進入第2次循環(huán)，因而這時就為X、Y、1、2、3、4、5、6、Y、7的排列。這樣，如圖18(D)所示，涂漆完成的順序就為X、Y、1、2、3、4、5、6、Y、7的排列，在涂漆完成工序中，就不能按照X、Y、1、2、3…的順序得到車輛。
因此，在涂漆完成工序中，在想按X、Y、1、2、3…的順序得到車輛的情況下，如果可以把握在第2次涂漆時迂回的路線的移動時間的話，就可以重新編排順序。在圖18(A)所示的例子中，將在迂回生產(chǎn)線所花費的時間定為2小時，通過在涂漆進入工序提前2小時左右進行投放就可以解決。將這樣修正迂回生產(chǎn)線等所需要的時間稱為修正提前期。修正提前期可以根據(jù)時間或臺數(shù)來進行。
下面，結合圖20用更具體的涂漆生產(chǎn)線來對圖19所示的修正提前期的考慮方法進行說明。
如圖20(A)所示，汽車制造業(yè)的涂漆工序由底漆(一般為電淀積涂漆)、中間漆、面漆、烘干(烘烤)所構成。在這里，面漆工序由多個涂漆室(涂漆顏色A的面漆室、涂漆顏色B的面漆室、涂漆顏色C的面漆室)所構成。另外，涂漆室的涂漆顏色不固定，可以變更或轉換。
一般來講，由于白色比其他顏色涂漆次數(shù)(面漆次數(shù))多，因而其涂漆需要花費時間。由于高級車的涂漆比一般車涂的厚，因而也需要花費時間。即、根據(jù)規(guī)格，一般來講通過涂漆的時間是不同的。在圖20所示的例子中，將涂漆顏色A的車輛通過涂漆室的時間定為20分鐘、將涂漆顏色B的車輛通過涂漆室的時間定為15分鐘、將涂漆顏色C的車輛通過涂漆室的時間定為10分鐘。在雙色涂漆的返回工序中，包括傳送帶作業(yè)將通過需要花費的時間定為25分鐘。
在該情況下，如圖20(B)所示，在涂漆完成檢測點，在希望按照涂漆顏色為A、B、C、A、B、C、A、雙色(B+C)、A的車輛的順序得到車輛的情況下，在車身完成工序將通過的時間作為錯開的提前期的話，就可以很簡單地決定順序。例如，雙色(B+C)就將B通過的時間15分鐘+傳送帶通過的時間25分鐘+C通過的時間10分鐘的總計為50分鐘作為錯開的提前期。圖20(B)的虛線表示了5分鐘的時間間隔。
如以上所述，當采用錯開提前期、修正提前期的考慮方法時，就可以越過工廠內(nèi)部的較細的限制，決定想要的投放順序的檢測點的投放順序。
在圖20所示的例子中，在車身完成工序中時間沒有重復，但錯開提前期的結果在時間上很有可能會重復。如果確立在該時間重復的情況下的確定車輛順序的規(guī)則的話，就可以得到恰當?shù)耐斗糯涡颉?br> 下面，結合圖21～圖25對輸入到本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的信息的例子進行說明。
圖21～圖25為輸入到本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置的信息的一例的說明圖。
圖21表示了輸入到圖1的輸入部1的組裝車輛訂單信息的例子。采用該訂單信息、采用圖22以后的附圖，對實際上使本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置動作的例子進行說明。
這是訂單作為基準車系為S(轎車)、M(微型貨車)、R(RV)3個種類、轎車和微型貨車各8臺、RV為5臺進行組裝的場合。車輛設定為具有CD、汽車導航、4WD、雙色的4種規(guī)格。生產(chǎn)線劃分為制造路線，將圖4中所示的制造生產(chǎn)線作為對象，根據(jù)圖5所示的次序制定檢測點來制定投放次序。離線日為在圖5所示的最終完成檢測點P6中離線的預定日。
例如，No.1為轎車(S)、涂漆顏色為紅色。所謂生產(chǎn)線劃分「111111」，是指圖5的投放次序決定檢測點為「安裝1」-「車身完成1」-「涂漆1」-「進入組裝1」-「離線1」-「最終完成1」，表示了圖4的轎車的制造路線MR1。離線日為2000年8月30日，作為規(guī)格安裝有CD。另外，例如，No.15為微型貨車(M)、涂漆顏色為紅黑色。所謂生產(chǎn)線劃分「311121」，是指圖5的投放次序決定檢測點為「安裝3」-「車身完成1」-「涂漆1」-「進入組裝1」-「離線2」-「最終完成1」，表示了圖4的微型貨車的制造路線MR2。離線日為2000年8月30日，表示了作為規(guī)格安裝有CD、及紅色和黑色的雙色涂漆。
圖22表示了輸入到圖1的輸入部1的次序制定檢測點信息的例子。
圖22的橫軸的項目的「生產(chǎn)線劃分」為「111111」、「311121」、「333333」3個種類，表示了圖4所示的3個種類的制造生產(chǎn)線MR1、MR2、MR3?！冈隆贡硎局圃煸路?，表示為「8月」。「檢測點名稱」表示圖5所示的安裝檢測點P1、車身完成檢測點P2、涂漆完成檢測點P3、進入組裝檢測點P4、離線檢測點P5、最終完成檢測點P6。各檢測點在各制造生產(chǎn)線上設置。
并且，「24D」表示24天D勤(白班)、「24N」表示24天N勤「夜班」。還有，每個班的數(shù)值為在各工序的指定工作的預定生產(chǎn)臺數(shù)。
如上所述，次序制定檢測點信息為表示各制造生產(chǎn)線的各檢測點的每個班的生產(chǎn)預訂臺數(shù)。
圖23表示圖16所說明的直流指定臺數(shù)的信息的一例。
圖23的橫軸的項目的「生產(chǎn)線劃分」為「111111」、「311121」、「333333」3個種類，表示了圖4所示的3個種類的制造生產(chǎn)線MR1、MR2、MR3。「月」表示制造月份，表示為「8月」?！笝z測點名稱」和圖22所示的不同，「車身」表示從安裝到車身完成的工序之間、「涂漆」表示從車身完成到涂漆完成的工序之間、「PBS」及「組裝」表示從涂漆完成到進入組裝的工序之間、「最終」表示從離線到最終完成的工序之間。各檢測點在各制造生產(chǎn)線上設置。
并且，「24D」表示24天D班(白班)、「24N」表示24天N班「夜班」。還有，每個班的數(shù)值為在各工序的指定工作的預定生產(chǎn)臺數(shù)。
如以上所述，滯留指定臺數(shù)信息為表示每個制造生產(chǎn)線的各檢測點的每個班的滯留指定臺數(shù)的信息。在相應的兩個工序之間進行錯開提前期的情況下、滯留指定臺數(shù)為有必要加入到考慮中的信息。
圖24表示了對輸入到圖1的輸入部1的SPEC(規(guī)格)的評價用基礎信息的例子。評價用基礎信息作為評價條件的表格被輸入。
圖24的橫軸的「檢測點」的號碼與圖5所示的從安裝檢測點P1到最終完成檢測點P6的次序制定檢測點相對應。作為「SPEC(規(guī)格)」，例示了CD和汽車導航。
在圖24的例子中，在次序制定檢測點P5中，只將權重對CD及汽車導航定為「5」。這表示Min(最少間隔臺數(shù))、Max(最多間隔臺數(shù))的指定在所有的次序制定檢測點均沒有進行。將權重5設定在第5個次序制定檢測點(離線工序P5)。這是指示對離線工序的次序只應用構成比率的均衡化的條件來制定次序。
圖24的表可以變更指定，在這里通過進行條件設定，就可以控制所制定的次序。
圖25表示了雙色的修正條件。在「SPEC(規(guī)格)」為雙色涂漆的情況下，「應用生產(chǎn)線劃分」為「-11---」。即、如圖5所示，表示了在車身完成檢測點P2＝1和涂漆完成檢測點P3＝1之間、應用雙色涂漆的修正條件?！感拚龝r間」表示了有必要進行120分鐘的修正。
另外，修正也可以為「臺數(shù)」?？梢杂门_數(shù)指定的優(yōu)點在于可以不依賴于生產(chǎn)節(jié)拍(移動作業(yè)時間/移動內(nèi)生產(chǎn)臺數(shù))長度而加進所期望的次序。在為時間的情況下的優(yōu)點為在迂回的生產(chǎn)線的情況下、容易定義和主線的匯合。
下面，結合圖26～圖32對本實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的例子進行說明。
圖26～圖32為本發(fā)明的一實施方式的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置所制定的投放次序信息的一例的說明圖。
如圖26所示，投放次序信息是由車系、涂色、生產(chǎn)線劃分、安裝檢測點的時間、車身完成檢測點的時間、涂漆完成檢測點的時間、進入組裝檢測點的時間、離線檢測點的時間、最終完成檢測點的時間、規(guī)格(SPEC1、SPEC2)所構成。
例如，第1列所示的車系「S(轎車)」，其涂色為「紅色」、生產(chǎn)線劃分為「111111」、安裝檢測點的時間為「8/24 17:00」、車身完成檢測點的時間為「8/25 16:30」、涂漆完成檢測點的時間為「8/28 16:30」、進入組裝檢測點的時間為「8/29 17:00」、離線檢測點的時間為「8/3017:00」、最終完成檢測點的時間為「8/31 16:30」，規(guī)格(SPEC1、SPEC2)為「CD」。在圖26所示的信息中，車系、涂色、生產(chǎn)線劃分、離線檢測點的時間、規(guī)格(SPEC1、SPEC2)和圖21所示的相同。但是，在使圖21的車輛在圖21所指定的離線檢測點的時間(均為2001年8月30日)完成離線檢測點、成為滿足了該條件的投放順序的同時，設定各檢測點的時間。
車系與轎車(S)、微型貨車(M)、RV(R)不同，這3個車系如圖3中所說明的那樣、為混流生產(chǎn)線所制造的車輛。對于這種混流生產(chǎn)線所制造的車輛，通過采用本實施方式就可以很容易地制定高效率的投放計劃。
接下來，圖27取出圖26所示的離線工序部的投放次序，分配到離線的生產(chǎn)線1、2、3，改寫各投放順序。由于生產(chǎn)線不同，因而設定為同樣時間。
這樣，由于可以將每個投放檢測點的投放順序均進行輸出，因而也就可以很容易地了解到每個工序的檢測點的投放順序。
接下來，圖28表示了從離線工序到進入組裝工序的錯開提前期的狀況。在這期間由于沒有生產(chǎn)線的分支、匯合，因而可以在遵守離線順序的狀態(tài)下決定進入組裝工序的投放順序。
另一方面，圖29表示了從進入組裝工序到涂漆完成工序的錯開提前期的狀況?？梢灾老喈斢谶M入組裝的1、2生產(chǎn)線的部分被匯集到涂漆完成生產(chǎn)線1。
另外，圖30表示了從涂漆完成工序到車身完成工序的錯開提前期的狀況。由于具有雙色規(guī)格的B15為了雙色涂漆需要花費時間，因而在車身完成生產(chǎn)線中，只將雙色涂漆所需要的時間實施提前期的錯開并進行投放。
還有，圖31表示了從車身完成工序到安裝的錯開提前期的狀況。車身完成1的車輛被分為安裝1、3。
另外，圖32表示了從離線到最終完成工序的錯開提前期的狀況。
由于汽車為制造成本非常高的產(chǎn)品，因而有庫存的話是有很大風險的。另外，根據(jù)庫存車輛是由哪種規(guī)格、可選配置所制造等問題，汽車制造廠家有必要將庫存保持在最少限度、或沒有庫存的狀態(tài)。另外，為了維持競爭力，有必要通過縮短從接受定貨到交車為止的期間(在制造方稱為提前期)來提高客戶的滿意度。并且，如果提高工廠的操作效率的話，就可以提高日產(chǎn)的臺數(shù)，降低制造成本。
根據(jù)這些條件，工廠接受定貨，并將定貨有效地追加到對現(xiàn)在的生產(chǎn)線所指示的預定組裝完成的車輛投放順序中，這就需要將整個工序的投放順序進行改變、迅速調(diào)整生產(chǎn)制造的體制。
因此，在本實施方式中，制定組裝完成工序即離線工序的投放次序，一邊錯開提前期、修正提前期，一邊決定前后工序的投放次序。對于該投放次序，根據(jù)事先所設定的規(guī)格、可選配置的評價條件來進行確認，每當檢測出有違反的地方時，根據(jù)事先所設定的權重和評價公式計算出處罰值，通過反復檢索總計處罰值為最小的投放次序，就可以在短時間內(nèi)制定作業(yè)性良好的投放次序計劃。為此，不僅減輕了計劃人員的負荷，而且由于投放順序計劃設計時間的縮短，可以延長訂單截止時間，提高為顧客服務的質量，提高訂單的精確度。另外，通過提高作業(yè)效率，可嚴格遵守制造計劃(生產(chǎn)臺數(shù))等，就可以減少利益損失的機會。另外，如果可以制定預測訂單信息的話，將該預測訂單進行輸入，制定未來的相當天數(shù)的預測生產(chǎn)順序信息，可以事先提供給零部件廠家，就能夠形成零部件廠家可以適宜地安排生產(chǎn)計劃、庫存計劃的環(huán)境。未來的相當天數(shù)如果為零部件廠家的零部件制造所需要的提前期以上的話，零部件廠家就可以使庫存為零。
如以上所說明的那樣，根據(jù)本實施方式，在包含有分支、匯合的混流生產(chǎn)線中，可以很容易地制定使多個工序的要求條件得到很好的平衡解決的投放順序，使實現(xiàn)「迅速」、「高效」成為可能。并且，可以通過縮短投放順序計劃設計時間而延長訂單截止時間、通過提高作業(yè)效率而嚴格遵守制造計劃(生產(chǎn)臺數(shù))等，創(chuàng)造出附加價值。
(產(chǎn)業(yè)上使用的可能性)根據(jù)本發(fā)明，可以得到可制定高效率的投放順序的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置。
權利要求
1.一種汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，具有輸入應制造的車輛信息的輸入部；根據(jù)該輸入部所輸入的所述車輛信息，決定最適合的投放順序的運算部；將在該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部，其特征在于，所述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由所述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，并求得處罰為最小的投放順序。
2.根據(jù)權利要求1所述的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，其特征在于所述限制條件為同樣規(guī)格車輛的均衡化分配、特定規(guī)格車的最少投放間隔、考慮連續(xù)投放的臺數(shù)、連續(xù)投放時的最多連續(xù)臺數(shù)、最少連續(xù)臺數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，其特征在于所述運算部采用使用了工序之間的滯留臺數(shù)及儲存臺數(shù)的提前期錯開處理，將組裝完成工序即離線工序的投放次序，傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
4.根據(jù)權利要求1所述的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，其特征在于所述運算部在伴有分支及匯合的混流生產(chǎn)線中，也使用工序之間的滯留臺數(shù)及儲存臺數(shù)，計算出每個車輛不同的提前期，并錯開提前期，將投放順序傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
5.根據(jù)權利要求3所述的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，其特征在于對于因雙色涂漆作業(yè)等而兩次通過生產(chǎn)線的車輛，附加時間或臺數(shù)來修正提前期。
6.根據(jù)權利要求1所述的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，其特征在于所述運算部可以改變每個規(guī)格、可選配置的處罰計算時的權重。
7.根據(jù)權利要求1所述的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，其特征在于所述運算部采用相互結合型神經(jīng)元網(wǎng)絡或遺傳算法等最適合的方法，來求得處罰值為最小的投放順序。
8.根據(jù)權利要求1所述的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，其特征在于所述運算部可以對每個決定投放順序的工序設定所述限制條件。
9.一種汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，具有輸入應制造的車輛信息的輸入部；根據(jù)該輸入部所輸入的所述車輛信息，決定最適合的投放順序的運算部；將在該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部，其特征在于，所述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由所述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，并求得處罰為最小的投放順序，并且，采用使用了工序之間的滯留臺數(shù)及儲存臺數(shù)的提前期錯開處理，將組裝完成工序即離線工序的投放次序、傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
10.一種汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，具有輸入應制造的車輛信息的輸入部；根據(jù)該輸入部所輸入的所述車輛信息，決定最適合的投放順序的運算部；將在該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部，其特征在于，所述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由從所述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的同樣規(guī)格車輛的均衡化分配、特定規(guī)格車的最少投放間隔、考慮連續(xù)投放的臺數(shù)、連續(xù)投放時的最多連續(xù)臺數(shù)、最少連續(xù)臺數(shù)所構成的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，并求得處罰為最小的投放順序，并且，采用使用了工序之間的滯留臺數(shù)及儲存臺數(shù)的提前期錯開處理，將組裝完成工序即離線工序的投放次序、傳送到前一個工序及后一個工序來決定前后工序的投放順序。
11.一種汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置，具有輸入應制造的車輛信息的輸入部；根據(jù)該輸入部所輸入的所述車輛信息，決定最適合的投放順序的運算部；將在該運算部所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部，其特征在于，所述運算部在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由從所述輸入部所輸入的作業(yè)投放時的同樣規(guī)格車輛的均衡化分配、特定規(guī)格車的最少投放間隔、考慮連續(xù)投放的臺數(shù)、連續(xù)投放時的最多連續(xù)臺數(shù)、最少連續(xù)臺數(shù)所構成的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，來決定處罰為最小的投放順序。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供可以制定高效率的投放順序的汽車制造生產(chǎn)線的投放順序計劃制定裝置。具有輸入應制造的車輛信息的輸入部(1)；根據(jù)該輸入部(1)所輸入的車輛信息，決定最適合的投放順序的運算部(3)；將在運算部(3)所求得的投放順序計劃輸出到外部的輸出部(5)。運算部(3)在制定車輛的投放順序的同時，根據(jù)由輸入部(1)所輸入的作業(yè)投放時的限制條件，作為處罰值而求出所制定的投放順序的不滿足度，一邊制定多個投放順序，一邊求出各投放順序的相對于限制條件的處罰值，并求得處罰為最小的投放順序。
文檔編號G06Q50/00GK1643460SQ0380598
公開日2005年7月20日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權日2002年3月15日
發(fā)明者鬼澤均, 佐藤正紀, 中村啟, 市川篤實, 副島洋, 坂上伸一, 真田裕 申請人:株式會社日立制作所, 日產(chǎn)自動車株式會社, 日立工程株式會社