Development of a real-time production scheduling system for the fourth industrial revolution

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K04883
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森澤 和子 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60220050)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 生産スケジューリング / リアルタイムスケジューリング / 規範スケジュール / 多目的最適化 / ディスパッチングルール / 自律分散型スケジューリング

Outline of Annual Research Achievements

近年の不安定な需要動向および諸外国との摩擦などに起因する経済的な要因，異常気象およびパンデミックなどによる災害的な要因に起因する生産環境の著しい変化に柔軟に対応するためには，IoTベースのリアルタイム生産スケジューリング法の開発が重要となる．本研究で対象とする多目的スケジューリング問題においては，意思決定者の選好構造に即した選好スケジュールを得ることが肝要である．近視眼的な情報に基づき意思決定を行うディスパッチングルールによって選好スケジュールを求めることは困難であり，良好な選好スケジュールを得るためには，大域的な情報を基に選好構造を反映させる必要がある．また，各構成要素の意思決定ほどではないが，非劣スケジュール集合は短時間で生成しなければならない．特に選好構造が変化した時点では，非劣スケジュールの更新は急務となるため，良好な選好スケジュールを得るためには，選好構造に沿ったスケジュールが存在すると想定される解空間を重点的に探索する必要がある．
令和３年度は，以上の要件を満たすため，解空間に意思決定者の選好構造に基づく選好ベクトルを投影し，これに応じて良好なスケジュールが存在し得る領域を重点的に探索する非劣スケジュール集合の効率的探索法を提案した．これを用いて生成される代替スケジュール集合の中から意思決定者の選好構造に即した規範スケジュールを選択し，その選択結果をリアルタイムスケジュールに反映しうる選好スケジュール生成法を提案した．
本課題では，各年度で提案した各手法を統合し，非劣スケジュール集合から生成される規範スケジュールの大域的最適性を併せもつ高精度の多目的リアルタイムスケジューリング法を提案した．