2015 Fiscal Year Research-status Report
ロット分割とGAによる多目的な生産スケジュール改善サイクルの開発
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15K01216
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
椎原 正次 大阪工業大学, 情報科学部, 准教授 (10268229)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ジョブショップスケジューリング / ロット分割 / メタヒューリスティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
製造業において設備の稼動率の向上や納期順守は、重要な課題である。この課題に対して、ロットサイズ決定とスケジューリングの両方からアプローチできれば、より柔軟に対応することができる。ロット分割を実施すれば遊休時間を短縮することができるが、段取り回数を増加させることになり総所要時間の短縮に悪い影響を与える。また、ロット数が増加することにより生産統制が複雑になる。そのため、必要な総所要時間を得るために最小の分割に留めることが不可欠となる。そして、段取り回数の軽減を考慮したスケジューリングシステムが重要である。
そこで、総所要時間の短縮を目的としてロット分割とスケジューリングを繰り返す生産スケジュール改善サイクルの開発を行った。このサイクルでは、遺伝的アルゴリズムによる局所的な遅れのないスケジュールの生成に基づくスケジューリング手法を適用している。そして、生産スケジュール改善サイクルを効率化するための研究を実施した。具体的には、①遊休時間の短縮に最も効果的なロットの選択方法、②ロット分割による段取り回数の増加を軽減する手順としてRLP(Repetitive Lot Procedure)があり、それを遺伝的アルゴリズムに組み込むことで段取り時間や負荷などに応じて柔軟に適応するための方法、③スケジューリング後に段取り回数を軽減するための手順、④作業の到着前段取りの導入などを検討し、それらのアルゴリズムを組み込んだ。
さらに、遺伝的アルゴリズム以外のメタヒューリスティクスとの組み合せを検討するために、タブー探索法による局所的な遅れのないスケジュールの生成に基づくスケジューリング手法を開発し、探索能力とCPU時間の観点から有効性を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
総所要時間の短縮を目的とした生産サイクル改善サイクルの基本的なプログラムは完成している。しかし、より短いサイクルで大きな短縮効果を得るためには、さまざまなアルゴリズムを組み込む必要がある。それらのアルゴリズムの検討と予備実験の繰り返しに時間がかかり、サイクル全体を評価するための数値実験は実施できていない。また、最終年度に取り組む計画であったタブー探索法に基づくスケジューリングのアルゴリズムを前倒しで開発したこともあり、やや遅延している。
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| Strategy for Future Research Activity |
総所要時間の短縮を目的とした生産スケジュール改善サイクルの開発は完了している。そこで、数値実験によってサイクルの特性や効率の検証を行う必要がある。さらに、生産スケジュール改善サイクルを多目的に利用するためには、個々のロットに対する納期順守、特に平均納期遅れ最小化を図る必要がある。そのため、納期遅れの解消に有効なロットの選定方法の検討と平均納期遅れ最小化を目的とした遺伝的アルゴリズムの開発を行う。
後者については、優先規則であるEDDやSLACKによる順序付けを遺伝的アルゴリズムに取り入れる研究を実施する。これにより、総所要時間の最小化と納期順守のバランスを図るスケジューリングシステムを開発する。生成されたスケジュールをガントチャート化して、その経過を目で見て確認できる機能を追加する。
以上により、ロット分割と遺伝的アルゴリズムによる多目的で柔軟なスケジュールの改善方法が確立される。その有効性を数値実験によって明らかにする。
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| Causes of Carryover |
開発した生産スケジュール改善サイクルの特性や有効性を検証するために数値実験を計画していた。そのデータ収集整理のために実験補助を雇う予定であった。しかし、開発の遅延のために、数値実験が実施できず実験補助のための人件費が執行できなかった。また、研究成果を報告するための旅費は、所属機関の研究費を使用した。これらの理由により、次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2016年度は、2015年度分の数値実験も計画ししており、それを実現するために実験補助を雇い助成金を使用する計画である。
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