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公開番号2025126948
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023339
出願日2024-02-20
発明の名称作業計画を作成する方法、及び、コンピュータープログラム
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類G06Q 10/04 20230101AFI20250825BHJP(計算;計数)
要約【課題】メタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いて、数理最適化で近似解を求めて初期値とする方法以外の方法で作業計画を効率的に最適化できる技術を提供する。
【解決手段】本開示の方法は、(a)作業計画に関する制約条件を含む処理条件を設定する工程と、(b)メタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いて、作業計画の最適解を探索する工程と、を含む。工程(b)は、メタヒューリスティック最適化アルゴリズムに従って作成された個体を、制約条件の下で翻訳することによって、個体で表される作業計画の解を決定する工程を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の作業を複数の装置で分担して実行する作業計画を作成する方法であって、
（ａ）前記作業計画に関する制約条件を含む処理条件を設定する工程と、
（ｂ）メタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いて、前記作業計画の最適解を探索する工程と、
を含み、
前記工程（ｂ）は、前記メタヒューリスティック最適化アルゴリズムに従って作成された個体を、前記制約条件の下で翻訳することによって、前記個体で表される前記作業計画の解を決定する工程を含む、方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記メタヒューリスティック最適化アルゴリズムは遺伝的アルゴリズムである、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記制約条件は、２つ以上の作業の順序に関する順序制約と、特定の作業が指定装置で実行されることを示す装置制約と、を含み、
前記個体は、作業遺伝子と装置遺伝子とで構成される遺伝子ペアを複数含むように構成されており、
前記翻訳は、前記順序制約に応じて決定される作業翻訳規則に従って前記作業遺伝子を作業名に翻訳する作業翻訳と、前記装置制約に応じて決定される装置翻訳規則に従って前記装置遺伝子を装置名に翻訳する装置翻訳と、を含む方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、
前記作業翻訳規則は、翻訳対象とする対象作業遺伝子の値と、前記複数の作業の各作業に対して設定された作業選択範囲と、の関係に応じて前記対象作業遺伝子を前記作業名に翻訳する規則であり、
前記作業選択範囲は、同一の前記個体において、前記対象作業遺伝子に先行して翻訳された先行作業遺伝子の翻訳結果と、前記順序制約と、に応じて設定される、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
前記先行作業遺伝子の翻訳結果として選択された作業については、前記作業選択範囲がゼロになるように修正される、方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法であって、
前記装置翻訳規則は、翻訳対象とする対象装置遺伝子の値と、前記複数の装置の各装置に対して設定された装置選択範囲と、の関係に応じて前記対象装置遺伝子を前記装置名に翻訳する規則であり、
前記装置選択範囲は、同一の前記個体において、前記対象装置遺伝子に先行して翻訳された先行装置遺伝子の翻訳結果に応じて設定される、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記先行装置遺伝子の翻訳結果として選択された装置については、前記装置選択範囲が前記選択の前よりも小さくなるように修正される、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、
前記対象装置遺伝子の値と前記装置選択範囲との関係に応じて決定される前記装置名が前記装置制約に違反する場合には、前記装置制約によって規定された装置名が前記対象装置遺伝子の翻訳結果として使用される、方法。
【請求項９】
請求項３に記載の方法であって、
前記複数の作業に対して標準作業時間がそれぞれ設定されており、
前記複数の装置に対して作業効率がそれぞれ設定されており、
前記作業計画において、各作業の作業時間は、前記各作業を実行するそれぞれの装置の前記作業効率で、前記各作業の前記標準作業時間を除した値に設定される、方法。
【請求項１０】
複数の作業を複数の装置で分担して実行する作業計画を作成する処理をプロセッサーに実行させるコンピュータープログラムであって、
（ａ）前記作業計画に関する制約条件を含む処理条件を設定する処理と、
（ｂ）メタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いて、前記作業計画の最適解を探索する処理と、
を前記プロセッサーに実行させ、
前記処理（ｂ）は、前記メタヒューリスティック最適化アルゴリズムに従って作成された個体を、前記制約条件の下で翻訳することによって、前記個体で表される前記作業計画の解を決定する処理を含む、コンピュータープログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業計画を作成する方法、及び、コンピュータープログラムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、遺伝的アルゴリズムによって複数製品の生産ラインにおける工程の最適解を探索する技術が開示されている。この従来技術では、探索効率を高めるために、単一製品での工程の近似解を数理最適解などで求め、これを初期値として遺伝的アルゴリズムで複数製品全体に関する工程の最適化を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０７９３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術では、工程内で複数製品の関連度が高い場合には、近似解である初期値がうまく機能せず、探索効率が上がらないことがある。また、各工程にかかる時間に差があり、ガントチャートのような計画化が必要な場合に、工程数や時間ステップ数などの問題のサイズが増えると、数理最適化で近似解を求めるのに時間がかかり過ぎ、全体として探索効率が落ちてしまう場合がある。そこで、遺伝的アルゴリズムなどのメタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いる場合に、数理最適化で近似解を求めて初期値とする方法以外の方法で作業計画を効率的に最適化できる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の形態によれば、複数の作業を複数の装置で分担して実行する作業計画を作成する方法が提供される。この方法は、（ａ）前記作業計画に関する制約条件を含む処理条件を設定する工程と、（ｂ）メタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いて、前記作業計画の最適解を探索する工程と、を含む。前記工程（ｂ）は、前記メタヒューリスティック最適化アルゴリズムに従って作成された個体を、前記制約条件の下で翻訳することによって、前記個体で表される前記作業計画の解を決定する工程を含む。
【０００６】
本開示の第２の形態によれば、複数の作業を複数の装置で分担して実行する作業計画を作成する処理をプロセッサーに実行させるコンピュータープログラムが提供される。このコンピュータープログラムは、（ａ）前記作業計画に関する制約条件を含む処理条件を設定する処理と、（ｂ）メタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いて、前記作業計画の最適解を探索する処理と、を前記プロセッサーに実行させる。前記処理（ｂ）は、前記メタヒューリスティック最適化アルゴリズムに従って作成された個体を、前記制約条件の下で翻訳することによって、前記個体で表される前記作業計画の解を決定する処理を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態における作業計画作成装置のブロック図。
第１実施形態における作業計画の作成例を示す説明図。
作業計画作成処理の手順を示すフローチャート。
作業リストの初期状態の例を示す説明図。
装置リストの初期状態の例を示す説明図。
制約条件の例を示す説明図。
ステップＳ５００の詳細手順を示すフローチャート。
ステップＳ５２０の詳細手順を示すフローチャート。
作業リストの更新の例を示す説明図。
個体の遺伝子翻訳の例を示す説明図。
個体の遺伝子翻訳の例を示す説明図。
第２実施形態における作業計画の作成例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
A.第１実施形態：
図１は、第１実施形態における作業計画作成装置１００の機能を示すブロック図である。作業計画作成装置１００は、プロセッサー１１０と、メモリー１２０と、インターフェイス回路１３０と、インターフェイス回路１３０に接続された入力デバイス１４０及び表示デバイス１５０と、を有している。限定されないが例えば、プロセッサー１１０は、以下で詳述される処理を実行する機能を有するだけでなく、表示デバイス１５０に、当該処理によって得られるデータ、および当該処理の過程で生成されるデータを表示する機能も有する。作業計画作成装置１００は、パーソナルコンピューターなどのコンピューターによって実現可能である。
【０００９】
プロセッサー１１０は、作業計画の処理条件を設定する処理条件設定部３１０と、メタヒューリスティック最適化アルゴリズムを用いて作業計画の最適解を探索する最適化部３２０と、の機能を実現する。処理条件設定部３１０は、作業リストWLを作成する作業リスト作成部３１１と、装置リストDLを作成する装置リスト作成部３１２と、制約条件CCを設定する制約条件設定部３１３と、評価条件ECを設定する評価条件設定部３１４とを含む。最適化部３２０は、個体群を作成する個体作成部３２１と、個体を翻訳して作業計画の解を求める個体翻訳部３２２と、作業計画の解を評価する作業計画評価部３２３と、作成された作業計画を出力する作業計画出力部３２４とを含む。これらの各部の機能は、メモリー１２０に格納されたコンピュータープログラムをプロセッサー１１０が実行することによって実現される。但し、これらの各部の機能をハードウェア回路で実現してもよい。本明細書のプロセッサーは、このようなハードウェア回路をも含む用語である。
【００１０】
メモリー１２０には、作業リストWLと、装置リストDLと、制約条件CCと、評価条件ECが格納される。これらの内容については後述する。
（【００１１】以降は省略されています）

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