不確実性を考慮した生産予約型インタラクティブスケジューリングおよびその最適化

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650446
• Research Institution: KOBE UNIVERSITY
• Principal Investigator: 鳩野 逸生 神戸大学, 総合情報処理センター, 助教授 (10208548)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上田 完次 神戸大学, 工学部, 教授 (50031133)
• Keywords: スケジューリング / インタラクティブ / 不確実性 / 強化学習 / 受注生産

Research Abstract

消費者ニーズの多様化やめまぐるしい流行の変化により,生産要求は動的に変動している.また,企業のグローバル化や仕事の細分化により,複数の企業や部門が協力して生産を行う機会が増加している.そこで現在,動的な生産環境に対応し,かつ複数の企業や部門がリアルタイムに協調しながら生産を行える生産システムの実現が期待されている.このような生産システムを実現するためには,動的な生産環境に対応するために迅速に計画を立案できるスケジューリング法を備え,企業間や部門間の協調を実現するインタラクティブスケジューリングが必要であると考えられる.
本研究では,インタラクティブスケジューリング実現のために,将来の受注や不確実性を適切に考慮した上で,現在の受注に対する生産計画を立案するスケジューリング法が必要不可欠と考え,不確実性を考慮したスケジューリング法を提案する.不確実性を考慮したスケジューリング法とは,将来の生産環境の変動を予め考慮し,生産設備に対しマージンを確保しながらスケジューリングを行う手法である.
動的な生産環境の一例としてDVD受注生産システムにおける製造工程を対象とし,スケジューラを構築した.そして,実績データを用いた場合,受注変動を考慮した場合,歩留まり変動を考慮した場合の計算機実験を行ったところ,実験結果から,マージンを確保しながらスケジューリングを行うことによる受注の増大や納期遅れの減少を確認した.
マージンを適切に確保するためには,生産状況に応じてマージンを動的に変更する必要がある.そこで強化学習を用いてマージンの大きさを決定する手法を導入し,計算機実験を行ったところ,実験結果から,強化学習の導入による受注の増大を確認した.
以上の結果から,本研究で提案する不確創生を考慮したスケジューリング法の有効性を確認できたと考えられる.

Research Products

• [Publications] 鳩野逸生: "将来の受注および不確実性を考慮した強化学習型インタラクティブスケジューリング"スケジューリング・シンポジウム講演論文集. 114-119 (2002)
• [Publications] 鳩野逸生: "デマンドチェーンシミュレーションを用いた企業戦略決定支援"計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2002 講演論文集. 325-330 (2002)
• [Publications] Kanji Ueda: "Facility Layout Planning Using Self-Organization Method"Annals of the CIRP. 51-1. 399-402 (2002)
• [Publications] N.Fujii: "Self-organization using Reinforcement Learning in Biological Manufacturing Systems"The 3rd CIPR International Seminar on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering (ICME2002), 3-5 July 2002, Ischia, Italy, 2002. 3-8 (2002)