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組み立てラインと部品加工の同期化を考慮したスケジューリング手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K04552
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25010:社会システム工学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

松川 弘明  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30242275)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードジョブショップスケジューリング / フローショップスケジューリング / 最適化 / 安全在庫 / 同期化 / MES / スケジューリング / フローショップ / ジョブショップ / 製品プラットフォーム / 生産スケジューリング / 生産計画 / 納期回答 / 日程計画
研究開始時の研究の概要

モジュール製造工場における生産効率を上げるためには,組立ラインのフローショップスケジュールと部品加工におけるジョブショップスケジュールを同期化する必要がある.生産計画を作成するとき,BOM(bill of material)を用いて従属需要が計算され,MRPロジックを用いて日程計画が作成されるが,スケジューリングで実行不可能になることがある.本研究では,日程計画の段階で加工における設備の使用順序を考慮し,ジョブショップスケジューリングとフローショップスケジューリングを統合したスケジューリングモデル,および日程計画とジョブショップスケジューリングを統合したスケジューリングの手法を開発する.

研究成果の概要

フローショップスケジューリングとジョブショップスケジューリングのモデルを構築し、数値実験を通じて同期化の効果を確認した。また、ロットサイズの決定については、個体管理を行い、同じ部品を連続加工するときには1つのロットにまとめることにし、個体間では段取時間発生しないことにし、スケジューリングの制度を上げることにした。現場では設備側と部品側の不確実性によって、工程前に待ち行列ができる場合があり、加工リードタイムが指数関数的に増加する特徴があることを考慮し、待ち時間を含めた加工リードタイムの推定モデルを考案した。バックワード計算とフォワード計算における同期化失敗時の必要部品数を同期化安全在庫とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義はジョブショップスケジューリングとフローショップスケジューリングを統合する時に発生するずれを利用して安全在庫を設定し、両者の同期化を実現したことである。また社会的意義にはSAPなどERPシステムに組み込まれているMRP展開における問題を解決することができる方法を提案し、それの実装に向けて様々なトライアルを実施し、生産企業と連携してMESの中核問題を解決し、MESエンジンとして動かせるような研究および開
発を行ったことである。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Research on Product Platform Configuration with Module Options2022

    • 著者名/発表者名
      Ting WANG, Guixiang JIN, Hiroaki MATSUKAWA
    • 雑誌名

      日本経営工学会論文誌

      巻: 73 号: 2E ページ: 92-103

    • DOI

      10.11221/jima.73.92

    • ISSN
      1342-2618, 2187-9079
    • 年月日
      2022-07-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Commitment Option Contract Selection2022

    • 著者名/発表者名
      Abir TRABELSI, Hiroaki MATSUKAWA
    • 雑誌名

      日本経営工学会論文誌

      巻: 72 号: 4E ページ: 245-258

    • DOI

      10.11221/jima.72.245

    • NAID

      130008141882

    • ISSN
      1342-2618, 2187-9079
    • 年月日
      2022-01-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrating optimal configuration of product platform and supplier selection in mass customization2022

    • 著者名/発表者名
      Ting WANG, Jian WANG, Hiroaki MATSUKAWA
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 16 号: 5 ページ: JAMDSM0060-JAMDSM0060

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2022jamdsm0060

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Product platform configuration decision in NPD with uncertain demands and module options2022

    • 著者名/発表者名
      Ting Wang,Jian Wang,Guixiang Jin &Hiroaki Matsukawa
    • 雑誌名

      International Journal of Production Research

      巻: 60 号: 19 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1080/00207543.2022.2127962

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] プロセスチーズ工場における2工程ライン設計問題に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      松本 卓夫, 久保寺 静, 志田 敬介, 松川 弘明
    • 雑誌名

      日本経営工学会論文誌

      巻: 72 号: 1 ページ: 65-74

    • DOI

      10.11221/jima.72.65

    • NAID

      130008038618

    • ISSN
      1342-2618, 2187-9079
    • 年月日
      2021-04-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フローショップスケジューリング問題とジョブショップスケジューリング問題の同期化に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      柴李路欣,松川弘明
    • 学会等名
      日本経営工学会生産物流部門産学連携交流会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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