2020 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 – 2022-03-31
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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 |
IT技術の急激な発展を背景にビジネススピードの加速化が進んでいる。これに伴い、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。綿密に計画されたスケジュールのもとで生産活動を実施しているなかで、機械故障や資材/部品の調達遅れ、特急ジョブの割り込みなどが発生した場合、発生した小さな作業遅延が玉突き式にスケジュール全体に伝搬し、大きな遅延を引き起こす可能性が高い。このような事態を回避するための代表的な方策として、計画と実施に齟齬が生じた時点で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、スケジュール変更は現場に予定外の作業を生むため、作業の混乱と新たな遅延を誘発することが懸念される。
以上の背景のもと、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ことを前提に、不確実事象に起因する作業遅延の影響を受け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。
事業期間の最終年度となるはずだった令和２年度は、機械故障を想定したシミュレーション実験の結果に基づき、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、前年度までに提案したスケジュールのジョブ間遊休に着目したものから、各ジョブの作業余裕（スラック）に着目したものへと根本から改良した。システム構成が比較的単純なフローショップを対象に、ベンチマーク問題60問について、メイクスパンの遅延量とロバスト性評価指標値の相関関係を検証する数値実験を行ったところ、本年度新たに提案したロバスト性評価指標が、従来の指標よりも明らかに強い相関を示すことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルスの感染拡大による想定外の大量の業務の発生、および所属大学の統合申請手続きのための書類作成担当者の一人となったことでその業務にも膨大な時間を割く必要が生じ、とくに年度の前半は研究課題に取り組む時間が非常に限られた。年度の終盤に、本研究課題のカギとなるスケジュールのロバスト性評価指標の算定式について、根本的な改良を提案することができたが、研究成果を発表するまでには至らなかった。また、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て、提案したロバスト性評価指標の有用性・汎用性を検討する予定であったが、その実施に至らなかった。
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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、期間延長を承認いただいた令和3年度（2021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、昨年度に実施できなか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し、必要に応じて指標の算定式の改良を行う。
次に、2年目(令和元年度)に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について、ロバスト性評価指標を最新提案のものに置き換えて再度数値実験を実施し、その有効性について検証を行う。その後、この2目的スケジューリング法をジョブショップ、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に適用可能なものへと拡張する。
最後に、評価基準に納期遅れ時間などを加えた多目的ロバストスケジューリング法への提案内容の拡張について示唆し、研究のまとめとしたい。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響で、参加を予定されていた学会・国際会議が中止となったことに加え、年度の前半に研究を時間を確保できなかったことから、年度後半に開催された学会等での成果発表が間に合わなかった。
購入を予定していた機器（PC等）についても、年度の前半は在宅勤務だったため購入を保留した。2021年2月にPCを発注したが、業者の誤発注により、希望とは異なる商品が手配されてしまい、3月にキャンセルした。
PCについては、令和3年度（2021年度）に機種・スペックをあらためて選定し、購入する予定である。
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