2015 Fiscal Year Research-status Report
スマート工場の運用に向けた自律分散型生産スケジューリング法の開発
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15K21144
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
森永 英二 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80432508)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生産スケジューリング / 自律分散システム / フレキシブルジョブショップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
工場の効率的運用に欠かせない生産スケジューリング問題に対し、条件の変動に柔軟に対応して動的に修正スケジュールを生成できる、自律分散型の手法が注目されている。昨今の計算機技術と情報通信技術の発達により、生産設備単位で高度に分散化された「超分散型生産システム」の実現が、現実味を帯びつつある。本研究では、このような生産システムにおける生産スケジューリングを対象として、集中管理型の要素を必要としない、設備間の情報交換のみによる自律分散型生産スケジューリングの方法論の確立を目指している。
平成２７年度は、全ての製品が同一の工程を経て生産され、かつ、各工程を処理できる設備が複数台存在する、フレキシブルフローショップ生産を対象とした既開発の手法を、品種によって工程・処理機械が異なるジョブショップ生産に適用可能な手法に拡張した。既開発の手法で用いている、設備間での優先度順序付けのための分散型アルゴリズムを応用することで、ジョブショップ生産で必要となる機械間での事象生起時刻の同期を可能にした。これによってジョブショップスケジューリングが可能になり、プログラム実装を行って、この手法の実行可能性を示した。
さらに、各工程を処理できる設備が複数台存在する、フレキシブルジョブショップ生産への拡張を行った。ジョブを処理する設備の選択に関する優先度決定と、最早事象を決定するための事象生起に関する優先度決定とを、上述の優先度順序付け分散型アルゴリズムに基づいて行う処理フローを構築し、フレキシブルジョブショップスケジューリングを可能にした。プログラム実装を行って、この手法の実行可能性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画では、(1)ジョブショップスケジューリングへの拡張、(2)搬送を考慮した手法への拡張、(3)簡易生産システムによる検証、を平成２７年度の実施項目として設定していた。また、(4)フレキシブルジョブショップスケジューリングへの拡張を平成２８年度に実施する予定であった。
(1)については計画通りに実施し、成果を得た。
(2)と(4)はともに、この手法の汎用性を高めるための項目であり、どちらを優先するかについての決定的な事由は存在せず、計画では(2)を先に実施してジョブショップスケジューリングの手法として確立させることを優先していた。しかし、(1)を実施する過程で情報収集・意見交換を行った結果、搬送が考慮されていなくとも、フレキシブルジョブショップ生産に対してスケジューリングを実行できることは意義が大きいことが見出され、そのための手法を整備しておくことが重要であるとの認識に至った。このため、(4)を先に実施して、フレキシブルジョブショップスケジューリングへの拡張を優先することにし、成果を得た。
(3)については、搬送も考慮してシステム設計を行ってから詳細な機器選定に移る必要があるため、２８年度に(2)とともに実施することにした。このため、(1)、(4)で開発した手法のハードウェアを含めた検証は未対応となったが、プログラム実装によるソフトウェアのみでの検証は実施しており、本手法の実行可能性は確認できている。
以上の通り、本研究を進める過程で明らかになった情報を踏まえて、開発項目の実施順序を変更したが、研究期間全体で予定している実施項目の進捗度合は順調であり、本研究全体としてはおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度は、自動搬送車の選択・割当て過程をも設備間の情報交換のみによって実行する枠組みの開発と組込みを行って、搬送を考慮した手法への拡張を行う。
また、現時点では、処理機械の選択において、処理時間が最短である設備を選ぶ差立規則を採用しているが、他にも多数の規則が提案されており、それらを設備間の情報交換のみによって達成する枠組みの開発と組込みを行って、適正なスケジュールが得られるようにする。
さらに、簡易生産システムによる検証を行う。
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| Causes of Carryover |
現在までの進捗状況の項に記したように、開発した手法の実行可能性を検証するための簡易生産システムの構築を２８年度に行うことになり、そのための機器の購入に必要な資金の執行を２７年度に行わなかったことが理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
簡易生産システムの構築のための機器の購入に使用する。
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Research Products
(2 results)
