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離散型生産システムにおける処理時間の遅延リスクの評価方法の開発

Research Project

Project/Area Number 25919007
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 工学Ⅱ-B(情報系)
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

高塚 佳代子  宮崎大学, 工学部, 技術職員

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2013: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords離散型生産システム / QE( : Quantifier elimination) / PERT
Research Abstract

本研究では、システムの操作遅延の許容限界を評価する問題を、PERTのクリティカルパスに着目して求める方法と、計算機代数QE( : Quantifier elimination)を用いて制御仕様の集合が定める実行可能領域に着目して求める方法の2つについて提案することを目的とした。
まず、PERTのクリティカルパスに着目した方法としては、生産システムにおける製品の処理順序をPERTネットワークを用いて表し、それをもとに処理完了時刻の確率密度関数を評価するという既存手法に対し、次の3種類の問題(扱いにくさ)、即ち、(1)実行中の非決定性によりクリティカルパスが変化する、(2)分布関数の型が指数分布に限定されない、(3)ネットワーク構造が大規模、にも対応できるようにするための拡張を行った。更に、実行中の状況変化により「適切な処理手順」が頻々と変わるため、処理順序を表す(PERTの)ネットワーク構造を実行前に予め定めることが簡単ではないケースにも本評価方法を適用するための方法を示した。
一方、QEを用いる方法に関しては、まず、本問題を最適化問題として捉えるようにし、このような最適化問題をQEで解くための方法を示した。また、QEの実行結果の直感的な理解を助ける方法として、実行可能領域となる多次元多面体上の幾つかの頂点や、実行可能領域を包含する多次元矩形領域を求める方法を提案した。また、QEの実行結果に基づき、納期の遅延リスクを評価する方法と、その評価に基づく感度解析、及び、納期の遅延リスクが生じないためのバウンダリを求める方法を示した。更に、現実的なバッチ式化学プラントを適用例とし、QEの実行結果を解析した。その結果、QEの実行結果が持つ各制約条件式は、いずれも、この種の対象の振る舞いに対する本質的制約である「クリティカルパスと成り得る実行パスに対する制約条件」に対応付けられるということを示した。

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report

Research Products

(4 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 所与の制御システム下での離散型生産システムの操作遅延の許容範囲評価へのQEの活用について2013

    • Author(s)
      高塚佳代子 山場久昭 岡崎直宣 冨田重幸
    • Journal Title

      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会(SSI2013)講演論文集

      Pages: 54-59

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PERTのクリティカルパスの変化を考慮した処理時間の遅延リスクの評価方法について2013

    • Author(s)
      高塚佳代子 山口一也 山場久昭 岡崎直宣 冨田重幸
    • Journal Title

      計測自動制御学会システム・情報部門 第54回離散事象システム研究会(DES54) 講演論文集

      Pages: 63-66

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] 複数ジョブを持つ離散型並列生産システムのための動作モデルの提案(-バッチ式化学プラントの動作検証への適用)2013

    • Author(s)
      高塚佳代子 冨田重幸
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 49 Pages: 901-910

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] QEを用いたバッチ式化学プラント制御系の適用限界の評価とその活用について2014

    • Author(s)
      高森千尋 高塚佳代子 山場久昭 岡崎直宣 冨田重幸
    • Organizer
      化学工学会第79年会
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      2014-03-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2020-05-15  

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