2019 Fiscal Year Annual Research Report
A dynamic mixed integer programming model to solve line and cell production systems by reconfigurable manufacturing cells with both robots and workers
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17K01279
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
片岡 隆之 近畿大学, 工学部, 教授 (40411649)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ラインセル混成生産 / 人間とロボット / ベイズ学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成31年度（令和元年度）に実施した研究の成果及び研究期間全体を通じて実施した研究成果については，交付申請書に記載した「研究実施計画」のとおり，以下の2点について研究を進めることができた．
1.ラインセル混成計画のための新たな検知・調整方式の確立とモデル化
平成30年度に検討された人間とロボットの共創作業に内在する共創パラメーターの設定／分類とその抽出法の調査結果に基づき，ロボットが導入されることによる作業効率上昇値を新たなバラメーターとして設定し，生産効率を最大化するための制約式に導入した．併せて，ロボットの総導入台数も新たなパラメーターとして設定することにより，ベイズ学習も可能なラインセル混成計画のための新たな検知・調整方式を含む数理モデルを構築することができた．
2.ロボットを含む動的なラインセル混成管理方式の確立
平成30年度に構築された数理モデルをさらに発展させたロボットを含む動的なラインセル混成管理方式を確立した．具体的には，セル生産方式におけるU字型セルをI字型セルに変換することで，自律型小型ロボットの導入を可能にするとともに，ライン生産方式との親和性を高めることにより，需要量に応じたロボットを含むラインセル混成管理を容易にした．実験では1.の数理モデルを適用し，標準処理時間・需要データ・利用可能時間等はSuerらの実データを援用した．多期間（52週）に渡る実験の結果，各工程内への導入台数制限を実施した場合，総導入台数を増加させても，ある一定の台数を超えるとオペレーター総数の減少にほぼ影響を与えなくなった．一方，各工程内への導入台数制限を撤廃した場合，オペレーター総数の減少に大きな影響を与えるとともに，作業効率上昇値によって大きな差がみられた．
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