2019 Fiscal Year Research-status Report
スマート工場の適正運用に向けた自律分散型生産スケジューリングシステムの開発
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18K03872
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
森永 英二 大阪大学, 工学研究科, 助教 (80432508)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生産スケジューリング / 優先規則 / 生産シミュレーション / 最適化 / 自律分散型生産管理システム / Internet of Things (IoT) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生産現場では、指定された優先規則に従って材料を各設備に割り当てていく、現実的な生産スケジューリング法が広く実用されている。計算機技術と情報通信技術の発達によって、設備単位で高度に分散化された生産システムが実現されつつあることを踏まえ、優先規則を用いた生産スケジューリングを、設備間の知的な情報交換のみによって自律分散型の枠組みで実行する手法が開発されてきている。本研究では、種々の優先規則を適切に組み合わせて適正なスケジュールを得るための、組合せの「塩梅」の調整を、知的情報交換により巧みに行ってスケジュールの適正化を図る手法を構築するとともに、計画者が持つ経験や計画現場における要求を踏まえて適正化を図る手法の開発を目的としている。令和元年度では、平成３０年度に開発した手法に対して、以下の拡張を行った。
フレキシブルジョブショップ型の生産形態への拡張を行った。各工程の処理を担うことができる機械が複数存在する、この生産形態では、前工程が完了した後に、次工程の機械割当についての意思決定が必要となる。そのための優先規則を複数導入し、それぞれから算出される優先度の加重和に基づいて機械割当を自律分散型の枠組みの中で決定する手法を開発した。
また、最適化システムの自律分散化を行った。集中管理型の枠組みで設定・調整していた、各規則に対する重みを、各機械毎に設定し、その最適化についての調整指示を集中管理型の最適化システムから出す手法への改良を行った。これにより重み調整の自由度が増し、より良好な生産計画を求めることを可能にした。
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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、フレキシブルジョブショップ型の生産形態への拡張を行うとともに、最適化の処理を、できるだけ、集中管理型のモジュールから、各設備に担わせるための拡張を行うことになっていた。前述の通り、フレキシブルジョブショップへの拡張は行うことができ、また、最適化処理の自律分散化についても、一定の進捗を得ていることから、概ね順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で対象としている高度分散型の生産システムにおいても、生産管理担当者をはじめとする人間系も含めて、それを統括管理する上位システムの設置は必須となると考えられ、それも含めた包括的な生産管理の方法論の構築を目指した検討を考えている。また、高度分散型生産システムの根幹技術分野の一つである情報通信における様々な技術的制約を考慮した方法論への拡張に向けた検討も考えている。
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| Causes of Carryover |
これまで開発した手法の検証を、物理的な高度分散環境を構築せずに、一つの計算資源上に疑似的に構築した高度分散環境において行ってきたことが主な理由となっている。令和２年度で高度分散環境の構築とその下での検証を行う過程で主に使用する予定である。また、本研究を進める上で積極的に研究成果発表等を行って国内外の研究者との活発な情報収集・意見交換が望ましく、そのための旅費等にも使用する予定である。
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