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

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K03872
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 森永 英二 大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 准教授 (80432508)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: リアクティブ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) / サイバーフィジカルシステム

Outline of Annual Research Achievements

生産現場では、所与の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、計画者との連携も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３年度は、前年度までに構築してきた方法論・システムに対する、より精緻な評価と改良に関する取組みを進めた。

適正なスケジュールを得るために、優先規則の組合せにおける各規則の重みを最適化する過程において、遅れなしスケジュールではなく、アクティブスケジュールのクラスでの探索が行われるように改良を行い、その有効性を確認した。
また、前年度までは小規模な生産システムでの検証を行っていたが、ジョブ数、必要工程数、機械台数、自動搬送車台数、および、搬送路の分割数を増やした、より規模の大きいフレキシブルジョブショップでの追加実験を行って、これまでの成果について、より規模の大きいシステムでの有用性と有効性を確認した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

より精緻な評価と改良を行うために、成果詳細の紹介と意見交換、情報収集を行う予定であったが、新型コロナウイルス感染症の混乱が継続したことで、遅れが生じた。このため、2022年度まで、研究期間を再延長した。

Strategy for Future Research Activity

これまでの取組みで得られた結果を成果としてまとめるとともに、より精緻な評価と改良の検討を進めて、研究を発展させていく。

Causes of Carryover

より精緻な評価と改良を行うために、成果詳細の紹介と意見交換、情報収集を行う予定であったが、新型コロナウイルス感染症の混乱が継続したことで、遅れが生じたことが主因となっている。これらの活動に使用していく予定である。