OR的アプローチによる生産システムの柔軟性に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05680344
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 森戸 晋 早稲田大学, 理工学部, 教授 (50134193)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今泉 淳 早稲田大学, 理工学部, 助手 (00257221)
• Keywords: フレキシブル生産システム(FMS) / オペレーションズ・リサーチ(OR) / 柔軟性(flexibility) / スケジューリング / 組合せ最適化 / シミュレーション / ディスパッチング / 経路選択

Research Abstract

1.ディスパッチング規則の性能評価: 高度な柔軟性を有する自動化生産システムを想定し、パレット枚数やバッファの有限性や同一品種の繰り返し生産など、現実的な要因を考慮した上で、シミュレーションによって、ディスパッチング規則の性能を評価した。その結果、経路選択の自由度がない状況下では、単純な規則の中で、在来的ジョブショップに環境に対して性能がよい加工時間が短いジョブを優先する規則の性能が、納期に基づく規則より安定してよいことが明らかになった。
2.経路選択の自由度とディスパッチング規則の性能との関係
(1)経路選択の自由度と標準的ディスパッチング規則の性能との関係: 経路選択の柔軟性がディスパッチング規則の性能に及ぼす影響を、FMSを念頭におきながら、シミュレーションによって調べた。その結果、経路選択の柔軟性が高まるにつれて、加工時間が短いジョブを優先する規則の他の規則に対する相対的優位性が低下することが判明した。このことから、ディスパッチング規則の性能が、システムの柔軟性と相互に関連することが明らかになるとともに、従来の規則がシステムの柔軟性を十分に考慮していないことが明らかとなった。
(2)柔軟性を生かす“Cooperative Dispatching"の提案と評価: 在来型のディスパッチングは、空いた機械に優先順序に従ってジョブを投入していくもので、他の機械の状況を配慮しない。このため、経路選択の自由度によって得られたシステムの柔軟性を十分に生かしきれない。そこで、Cooperative Dispatchingというフレームワークを構築し、ジョブと機械の協調によって、ジョブの処理機械を決定する方法を提案し、シミュレーションによってその性能を評価した。提案する方法によって、納期遅れ、滞留時間、稼働率の各評価尺度とも改善されることが分かった。
3.機械の柔軟性、工程集約とスケジューリング性能との関連: 自動化生産システムでは、機械の柔軟性が高く、一工程で多くの作業をまとめて処理する工程集約が可能になり、ジョブの作業工程が少なくなっている。こうした工程集約とスケジューリング性能との関係を調べるために、ジョブショップにおける最適スケジューリングを前提に、機械台数とスケジュールの相対品質の関係を調べ、機械台数が少ないほど一定の相対品質を満たすスケジュールの存在割合が高くなることを示した。

Research Products

• [Publications] 森戸 晋: "ロットを考慮したジョブショップスケジューリング" 生産スケジューリング・シンポジウム'95講演論文集. 229-234 (1995)
• [Publications] 今泉 淳: "ジョブショップにおけるスケジューリングの相対品質と機械数の関係" 生産スケジューリング・シンポジウム'95講演論文集. 211-216 (1995)
• [Publications] 金 正子: "可変バックオーダ比率をもつ確率的な部分バックオーダシステムに関する研究" 日本経営工学会誌. 46. 306-312 (1995)
• [Publications] 下村 雅彦: "A Clustering Alqorithm for the Graph Partitioning Problem" 統計数理研究所共同研究リポート. (掲載予定). (1996)
• [Publications] M. Sakamoto: "Combination of Multiglicative Congruential Rardom Number Generators with Safe Prime Modulus" Proceedings of the 1995 Winter Simulation Conference. 309-315 (1995)