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固有知識と汎用的解法の融合による高性能スケジューリング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04105
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
研究機関広島大学

研究代表者

江口 透  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (80253566)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードスケジューリング / ジョブショップ / 遺伝的アルゴリズム / 優先規則 / ジョブショップスケジューリング / ニューラルネットワーク / 生産スケジューリング / 最適化 / 生産システム / 生産管理
研究開始時の研究の概要

本研究では,多品種少量生産を行う生産システムを対象とし,効率よく生産を行うためのスケジューリング法の開発を行う.生産スケジューリング問題はNP困難な問題と呼ばれ,現実規模の問題で最適解を求めることは容易ではない.本研究では,まず効率的な最適化のためにスケジューリングに有効な知識をニューラルネットワーク(人工神経回路網)を用いて自動学習させる.さらに,これを組み込んだ探索法を開発することによって高性能なスケジューリングを実現する.従来法との比較によってその有効性を検証する.

研究成果の概要

本研究では,多品種少量生産を行う生産システムを対象とし,効率よく生産を行うためのスケジューリング法の開発を行った.このような生産スケジューリング問題は生産対象部品数や加工機械台数が増えるとその組み合わせ数は膨大になり,現実規模の問題で最適解を求めることは容易ではない.本研究では,まず効率的な最適化のためにスケジューリングに有効な知識をニューラルネットワークを用いて自動学習させた.さらに,これを組み込んだ最適化法を開発することによって高性能なスケジューリングを行う方法を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

製造業においては顧客ニーズの多様化により効率的な多品種少量生産が求められている.そのような生産を行う工場では生産工程は複雑になり,適切な生産順序指示が重要であるが,この問題はNP困難と言われ,最適化が非常に難しい問題である.本研究はこの問題に取り組み,効率的に高性能なスケジュールを作成する方法を提案した.特に,近年の労働者不足により,作業者スケジューリングも含めたより効率的な生産スケジューリングが求められており,その実現の社会的意義は大きい.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 4件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 作業者を考慮したジョブショップスケジューリング2023

    • 著者名/発表者名
      吉田拓未, 江口 透, 村山 長
    • 雑誌名

      年次大会

      巻: 2023 号: 0 ページ: S141p-02

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2023.S141p-02

    • ISSN
      2424-2667
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 納期に関する多目的評価を考慮したジョブショップスケジューリングルールの学習2023

    • 著者名/発表者名
      金丸 幸平, 江口 透,村山 長
    • 雑誌名

      年次大会

      巻: 2023 号: 0 ページ: S141p-01

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2023.S141p-01

    • ISSN
      2424-2667
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ューラルネットワークを用いたマルチパススケジューリング法2023

    • 著者名/発表者名
      江口 透, 片岡拓巳,村山 長
    • 雑誌名

      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2023講演論文集

      巻: 1 ページ: 105-105

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムを用いた納期遅れ時間最小化スケジューリング ―ジョブの納期ずれに基づく交叉法―2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺浩一郎,江口 透,村山 長
    • 雑誌名

      日本設計工学会中国支部2022年度研究発表講演会・講演論文集No.38

      巻: 1 ページ: 20-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを用いた重み付き納期遅れ時間最小化スケジューリング2021

    • 著者名/発表者名
      江口 透,林 英哲, 村山 長
    • 雑誌名

      年次大会

      巻: 2021 号: 0 ページ: S144-05

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2021.S144-05

    • ISSN
      2424-2667
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムによる作業者の能力差を考慮したジョブショップスケジューリング2021

    • 著者名/発表者名
      江口 透,渋下 寛人,竹村 哲平,村山 長
    • 雑誌名

      年次大会

      巻: 2021 号: 0 ページ: S144-03

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2021.S144-03

    • ISSN
      2424-2667
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Learning Priority Rule using Neural Network for Job Shop Scheduling with regard to Weighted Tardiness2021

    • 著者名/発表者名
      Toru Eguchi, Eitetsu Hayashi, Takeshi Murayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)

      巻: 1 ページ: 566-568

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムと優先規則を融合したジョブショップスケジューリング2020

    • 著者名/発表者名
      江口 透,林 英哲,村山 長
    • 雑誌名

      年次大会

      巻: 2020 号: 0 ページ: S14205

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2020.S14205

    • NAID

      130008004331

    • ISSN
      2424-2667
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 作業者の共同作業と残業を考慮したジョブショップスケジューリング2020

    • 著者名/発表者名
      山下 智史,江口 透,村山 長
    • 雑誌名

      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2019講演論文集

      巻: 1 ページ: 45-46

    • NAID

      130007973816

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムと優先規則の融合によるジョブショップスケジューリング2019

    • 著者名/発表者名
      江口 透, 西岡 大嬉, 村山 長
    • 雑誌名

      年次大会

      巻: 2019 号: 0 ページ: S14211P

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2019.S14211P

    • NAID

      130007816943

    • ISSN
      2424-2667
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 能力調整を伴うジョブショップスケジューリング2019

    • 著者名/発表者名
      山下 智史, 江口 透, 村山 長
    • 雑誌名

      年次大会

      巻: 2019 号: 0 ページ: S14212P

    • DOI

      10.1299/jsmemecj.2019.S14212P

    • NAID

      130007816941

    • ISSN
      2424-2667
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] マルチパススケジューリングルールの学習法2024

    • 著者名/発表者名
      山井智貴,江口 透,村山 長
    • 学会等名
      日本設計工学会中国支部2024年度研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いたマルチパススケジューリング法2023

    • 著者名/発表者名
      江口 透, 片岡拓巳,村山 長
    • 学会等名
      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムを用いた納期遅れ時間最小化スケジューリング ―ジョブの納期ずれに基づく交叉法―2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺浩一郎,江口 透,村山 長
    • 学会等名
      日本設計工学会中国支部2022年度研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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