多段型生産システムにおける生産指示方策と最適設計に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09780409
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 中出 康一 名古屋工業大学, 工学部, 講師 (50207825)
• Keywords: 直列型 / ブロッキング / U字型生産ライン / 平均サイクル時間 / 上下限 / 最適配置 / 動的計画 / 生産指示政策

Research Abstract

本研究では,現実の生産システムとの比較を行いながらより現実に即した多段Fork/Join型生産システムの構築をはかるとともに,オペレーションズ・リサーチの分野における最適化の手法や,確率過程,持ち行列などの解柝手法を用いて,スループット,加工待ち時間などを理論的に解析する。特に,このシステムにおいて,仕掛品バッファ数や作業者数,工程数が与えられたときの最適生産指示方策を考察する.さらに,この結果をもとに,バッファ,機械,並びに作業者の最適配置問題を定式化し,分枝限定法やメタ・ヒューリスティックスなどの手法により問題を解くアルゴリズムを開発する.
本年度は、諸外国の生産ラインの理論的な解析,最適化,性能評価について,文献,資料などを収集し、これらの文献と現実のモデルを照らし合わせながら,これまでモデル化された複数のステーションからなる多段Fork/Join型生産システムについて検討した。さらに、このシステムの1つ特別な場合であるU字型生産ラインについて、平均サイクル時間の上下限を求めた。また、やはり特別な場合である一般的なブロッキングを持つ直列型生産ラインにおける平均時間サイクル時間の上下限を求める一解法を示した。一般的な多段型Fork/Join生産システムのいくつかのタイプは、この直列型生産ラインに等価であることが示されるので、これらのシステムにおける平均サイクル時間の上下限も求めたことになる。また、U字型生産ラインについでは、多能工の機械への最適配置問題を動的計画法を用いて解いた。

Research Products

• [Publications] Nakade, K. Ohno. K. and Shanthikumar, J. G.: "Bounds and Approximations for cycle Times of a U-shaped Production Line" Operations Research Letters. 21,4. 191-200 (1997)
• [Publications] Nakade, K. and Ohno. K.: "Stochastic Analysis of a U-shaped Production Line with Multiple Workers" Computers and Industrial Engineering. 33, 3-4. 809-812 (1997)
• [Publications] Nakade, K. and Ohno, K.: "An Overall Cycle Time in a U-shaped Production Line with Multi-function Workers" Proceedings of APORS'97 Melbourne. MC10.3 (1997)
• [Publications] Zhao Xiaobo, Ohno, K. and Nakade, K.: "Modeling for flexible Manufacturing Systems and Structural Properties of Optimal Work Routing Policy" Journal of Intelligent Manufacturing. 8,6. 497-503 (1997)
• [Publications] Nakade, K. and Ohno, K.: "Stochastic Properties of Fork/Join Multi-Stage Production Systems with General Blocking" Journal of the Operations Research Society of Japan. 40,3. 341-355 (1997)
• [Publications] Nakade, K. and Ohno, K.: "An Optimal Worker Allocation Problem for a U-shaped Production Line" Proceedings of the 14th International Conference on Production Research. 1. 622-655 (1997)