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Development of high-performance scheduling methods by integrating domain-specific knowledge and generalized solutions methods

Research Project

Project/Area Number 19K04105
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Eguchi Toru  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (80253566)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsスケジューリング / ジョブショップ / 遺伝的アルゴリズム / 優先規則 / ジョブショップスケジューリング / ニューラルネットワーク / 生産スケジューリング / 最適化 / 生産システム / 生産管理
Outline of Research at the Start

本研究では,多品種少量生産を行う生産システムを対象とし,効率よく生産を行うためのスケジューリング法の開発を行う.生産スケジューリング問題はNP困難な問題と呼ばれ,現実規模の問題で最適解を求めることは容易ではない.本研究では,まず効率的な最適化のためにスケジューリングに有効な知識をニューラルネットワーク(人工神経回路網)を用いて自動学習させる.さらに,これを組み込んだ探索法を開発することによって高性能なスケジューリングを実現する.従来法との比較によってその有効性を検証する.

Outline of Final Research Achievements

This research developed a scheduling method to enhance the efficiency of systems engaged in high-mix, low-volume manufacturing. As the number of parts and processing machines increases, the complexity of production scheduling problems grows exponentially, making it impractical to find optimal solutions on a practical scale. In this study, neural networks are employed to automatically learn effective scheduling strategies for efficient optimization. By integrating this learned knowledge with an optimization method, we developed a high-performance scheduling approach.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

製造業においては顧客ニーズの多様化により効率的な多品種少量生産が求められている.そのような生産を行う工場では生産工程は複雑になり,適切な生産順序指示が重要であるが,この問題はNP困難と言われ,最適化が非常に難しい問題である.本研究はこの問題に取り組み,効率的に高性能なスケジュールを作成する方法を提案した.特に,近年の労働者不足により,作業者スケジューリングも含めたより効率的な生産スケジューリングが求められており,その実現の社会的意義は大きい.

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 4 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Job Shop Scheduling with Operators2023

    • Author(s)
      吉田拓未, 江口 透, 村山 長
    • Journal Title

      The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan

      Volume: 2023 Issue: 0 Pages: S141p-02

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2023.S141p-02

    • ISSN
      2424-2667
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Learning Scheduling Rule for Job Shop Considering Multi-objective Evaluation Related to Due Date2023

    • Author(s)
      金丸 幸平, 江口 透,村山 長
    • Journal Title

      The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan

      Volume: 2023 Issue: 0 Pages: S141p-01

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2023.S141p-01

    • ISSN
      2424-2667
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] ューラルネットワークを用いたマルチパススケジューリング法2023

    • Author(s)
      江口 透, 片岡拓巳,村山 長
    • Journal Title

      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2023講演論文集

      Volume: 1 Pages: 105-105

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] 遺伝的アルゴリズムを用いた納期遅れ時間最小化スケジューリング ―ジョブの納期ずれに基づく交叉法―2022

    • Author(s)
      渡辺浩一郎,江口 透,村山 長
    • Journal Title

      日本設計工学会中国支部2022年度研究発表講演会・講演論文集No.38

      Volume: 1 Pages: 20-22

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Scheduling for Minimizing Weighted Tardiness Using Neural Network2021

    • Author(s)
      江口 透,林 英哲, 村山 長
    • Journal Title

      The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan

      Volume: 2021 Issue: 0 Pages: S144-05

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2021.S144-05

    • ISSN
      2424-2667
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Job shop scheduling with operators having different skills using genetic algorithm2021

    • Author(s)
      江口 透,渋下 寛人,竹村 哲平,村山 長
    • Journal Title

      The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan

      Volume: 2021 Issue: 0 Pages: S144-03

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2021.S144-03

    • ISSN
      2424-2667
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Learning Priority Rule using Neural Network for Job Shop Scheduling with regard to Weighted Tardiness2021

    • Author(s)
      Toru Eguchi, Eitetsu Hayashi, Takeshi Murayama
    • Journal Title

      Proceedings of the 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)

      Volume: 1 Pages: 566-568

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Job shop scheduling using genetic algorithm incorporating priority rule2020

    • Author(s)
      江口 透,林 英哲,村山 長
    • Journal Title

      The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan

      Volume: 2020 Issue: 0 Pages: S14205

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2020.S14205

    • NAID

      130008004331

    • ISSN
      2424-2667
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 作業者の共同作業と残業を考慮したジョブショップスケジューリング2020

    • Author(s)
      山下 智史,江口 透,村山 長
    • Journal Title

      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2019講演論文集

      Volume: 1 Pages: 45-46

    • NAID

      130007973816

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Job shop scheduling using genetic algorithm incorporating priority rule2019

    • Author(s)
      江口 透, 西岡 大嬉, 村山 長
    • Journal Title

      The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan

      Volume: 2019 Issue: 0 Pages: S14211P

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2019.S14211P

    • NAID

      130007816943

    • ISSN
      2424-2667
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Job shop scheduling with capacity adjustment2019

    • Author(s)
      山下 智史, 江口 透, 村山 長
    • Journal Title

      The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan

      Volume: 2019 Issue: 0 Pages: S14212P

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2019.S14212P

    • NAID

      130007816941

    • ISSN
      2424-2667
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] マルチパススケジューリングルールの学習法2024

    • Author(s)
      山井智貴,江口 透,村山 長
    • Organizer
      日本設計工学会中国支部2024年度研究発表講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ニューラルネットワークを用いたマルチパススケジューリング法2023

    • Author(s)
      江口 透, 片岡拓巳,村山 長
    • Organizer
      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 遺伝的アルゴリズムを用いた納期遅れ時間最小化スケジューリング ―ジョブの納期ずれに基づく交叉法―2022

    • Author(s)
      渡辺浩一郎,江口 透,村山 長
    • Organizer
      日本設計工学会中国支部2022年度研究発表講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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