2019 Fiscal Year Research-status Report
不確実な生産環境下における遅延リスク回避のためのロバストスケジューリング法の開発
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18K04614
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
森澤 和子 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60220050)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平林 直樹 大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 准教授 (80199091)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スケジューリング / 機械故障 / 遅延リスク / ロバスト性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
国際的な企業間競争の激化に伴い、ものづくりの現場はリードタイムの短縮や短納期化のためにタイトなスケジュールでの稼働を余儀なくされている。このようなスケジュールのもとでは、機械の故障や資材/部品の調達遅れ、特急ジョブの割り込みなどにより事前に立てた計画通りに生産を実施できない状況が発生した場合、最初に発生した作業遅延は小さいものに過ぎなくてもそれが玉突き式にスケジュール全体に伝搬して大きな遅延を引き起こす可能性が高い。
このような事態を避けるための方策として、不確実事象が発生した時点で状況に応じて迅速にスケジュールを修正して事態の収拾を図るリアクティブスケジューリングがあるが、急なスケジュール変更は現場に予定外の作業を生むため、混乱と新たな遅延を誘発することが懸念される。
本研究課題では、不確実事象が発生しても可能な限りスケジュールの変更は行わないという方針のもと、不確実事象に起因する作業遅延が伝搬しにくいと期待されるロバスト（頑健）なスケジュールを計画スケジュールとしてあらかじめ策定するロバストスケジューリング法の開発に取り組んだ。
事業期間の2年目にあたる令和元年度は、不確実事象として機械故障を想定してシミュレーション実験を行い、前年度に提案したスケジュールのロバスト性を数値化する「ロバスト性評価指標」の算定式をより精度の高いものへと改良した。また、システム構成が比較的単純なフローショップを対象に，メイクスパン最小化とロバスト性評価指標値最大化の2目的スケジューリング法を提案した。ベンチマーク問題60問について数値実験を行い、提案法によりこの問題の非劣スケジュール集合を効率よく求められることを示すとともに、得られた非劣スケジュール集合の中からメイクスパンとロバスト性評価指標値のトレードオフを考慮して計画スケジュールを選定できることを明らかにした。
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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
スケジュールのロバスト性評価指標について、その算定式を改良し、より精度の高い指標とすることができた。算定式の改良はフローショップ問題の特性に着目したもので、当初予定していたジョブショップやフレキシブル・フローショップ、フレキシブルジョブショップなどのより複雑な生産システムを対象とした算定式の拡張については、成果を上げるに至らなかったが、その代わり、当初は3年目に実施する予定だったメイクスパン最小化とロバスト性評価指標値最大化の2目的スケジューリング・システムの基幹部分を、フローショップを対象に、提案することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ロバスト性評価指標の提案とロバストスケジューリング法の開発という本研究課題の目的を達成するため、最終年度である2020年度は以下のように研究を進めることを考えている。
まず、2年目に実施する予定だったロバスト性評価指標の算定式の、ジョブショップ、フレキシブル・フローショップ、フレキシブル・ジョブショップなど、フローショップ以外の生産システムへの適用可能性について確認を行う。シミュレーション実験を実施し、提案指標の上記の各生産システムにおける有効性を検証する。実験結果に基づき、一般性を失わないよう考慮しつつ、必要に応じて指標の改善を行う。
次に、本年度(令和元年度)フローショップを対象に提案した、ロバスト性評価指標最大化とメイクスパン最小化の2目的スケジューリング法を、納期遅れ時間を目的に加えた3目的スケジューリング法へと拡張し、その有効性について検証を行う。
その後、この多目的ロバストスケジューリング法を、上述のより複雑な生産システムに適用可能なものへと拡張し、提案内容の展開について示唆し、研究のまとめとしたい。
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| Causes of Carryover |
2020年3月に開催予定だった学会での研究成果発表のために、2名分の旅費と学会参加費として約18万円を使用する予定だったが、新型コロナウィルスの感染拡大のため、学会が中止となった。
また、2020年2月下旬にもう1台PCを発注していたが、これも新型コロナウイルスの感染拡大の影響で部品の調達が滞り、納品時期未定との連絡を受けたため、注文をキャンセルした。
PCについては、調達が可能な状況になったらあらためて機種を選定し、購入する予定である。
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