生産スケジューリング問題におけるAIアプローチ適用システムに関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04832017
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊藤 謙治 東京工業大学, 工学部, 助教授 (80159871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 圓川 隆夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (70092541)
• Keywords: 生産スケジューリング / AIアプローチ / 二重先読み探索法 / シミュレーティッド・アニーリング / レイアウト問題 / 多目的スケジューリング

Research Abstract

生産管理において,生産の日程,加工手順を円滑に,効率よく計画・管理することを目的とするスケジューリングは大変重要な問題である.しかしながら,問題構造の複雑化,顧客ニーズの多様化による弾力的生産への要望,および予測不能な突発事象の多発などにより,今日ではこの問題は非常に複雑で困難な状況になっている.このような目標を満足するスケジューリング解法として,ORでよく用いられてきた数理計画的アプローチだけでは対応することはできず,本研究ではAIアプローチを用いて,これらの問題を解決することを目的としている.このような目的に対して,本年度は具体的に以下の研究成果が得られている.
(1)現実のスケジューリング問題解決のための枠組として,解決すべき問題を同定し,これをモデル化する構造化フェーズと,モデル化された問題を解く問題解決フェーズに分割し,さらにこれらの間のインタフェースをとり,フレキシブルに問題を解決するための方法論を確立した.このアプローチに対して,実際の現実のスケジューリング問題に適用することはできなかったが,仮想の問題に適用し,その有効性が確認された.
(2)代表的なAIアプローチの1つである探索手法に対して,人間の問題解決過程を参考に,さらに効率の良い二重先読み探索法を提案し,現実のスケジューリング問題のほとんどの場合に相当する多目的ジョブショップ・スケジューリング問題に適用し,その有効性を検証した.
(3)AIアプローチのなかでも近年特に注目されているシミュレーティッド・アニーリング法に対して,この方法論に加えてさらに問題固有の知識を組み合わせ,現実問題を解決するアプローチを提案した.このアプローチをフローショップ・スケジューリング問題に適用し、さらに他の重要な生産管理問題であるレイアウト問題に応用し,その有効性を確認した.

Research Products

• [Publications] Li chung Shih,T.Enkawa & K.Itoh: "An AI-Search Technique Based Layout Plenning Method" Int.J.Prod.Res.30(12). 2839-2855 (1992)
• [Publications] K.Itoh,Dongming Huang & T.Enkawa: "Twofold look-ahead Search for Multi-Criterion Job Shop Scheduling" Int.J.Prod.Res.(1993)
• [Publications] S.H.Zegoroei.K.Itoh & T.Enkawa: "Simulated Annealing Scheme Incorporating Move Desirability Table for Solution of Facility Layout Problem" Technical Report,Department of Industrial Engineering & Manageuent,Tokyo Inst.of Tech.No.36. (1992)
• [Publications] S.H.Zegordi,K.Itoh & T.Enkawa: "Minimizing Makespan for Flow Shop Scheduling by Combining Simulated Annealing with Sequncing Knowledge" Technical Report,Oepartment of Industrial Engineering & Management,Tokyo Inst.of Tech.No.38. (1992)
• [Publications] 圓川 隆夫,黄 東明,菰池 真史: "外的基準をもつ概念クウスタリングについて" 日本経営工学会誌. 43(1). 12-19 (1992)
• [Publications] 伊藤 謙治 (分担): "工程管理ハンドブック" 日刊工業新聞社, 40 (1992)