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公開番号2025141828
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2025029052
出願日2025-02-26
発明の名称生産計画立案システム
出願人株式会社カネカ
代理人個人
主分類G06Q 50/04 20120101AFI20250919BHJP(計算;計数)
要約【課題】サプライチェーン全体での生産効率の向上を図ることが可能な生産計画立案システムを提供する。
【解決手段】生産計画立案システムにおいて、第1入力部と、第1最適化部と、全体計画作成部と、第2入力部と、第2最適化部とを備える構成とし、第1説明変数データから第1制約条件を満たしつつ第1目的変数を算出し、第1目的変数を用いて各生産拠点で生産する各生産物の生産終了時間を含む全体生産計画データを作成し、全体生産計画データに従って生産物を生産したときの生産物間での処方の変更時間及び各生産物の生産終了時間含む第2説明変数データを入力し、全体生産計画データにおける生産終了時間と、全体生産計画データに従って生産したときの生産終了時間との差分のうち最も大きい差分が最小化することを目的関数とする最適化問題を解いて第2目的変数を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の生産拠点での生産物の生産を経て複数種類の製品を生産し、生産拠点から直接又は中継拠点を経由して出荷拠点から出荷する生産計画立案システムであって、
生産要求する製品の種類、製品数、及び時期を含む第１説明変数データを入力する第１入力部と、
前記第１入力部に入力された第１説明変数データから、第１制約条件を満たしつつ、コストを最小化することを目的関数とする最適化問題を解いて、各生産拠点における生産物の生産量を含む第１目的変数を算出する第１最適化部と、
前記第１最適化部によって算出された第１目的変数を用いて各生産拠点で生産する各生産物の生産終了時間を含む全体生産計画データを作成する全体計画作成部と、
前記全体生産計画データに従って、一の生産拠点において、各生産物を生産したときの生産物間での処方の変更時間及び各生産物の生産終了時間を含む第２説明変数データを入力する第２入力部と、
前記第２入力部に入力された第２説明変数データから、第２制約条件を満たしつつ、かつ、前記全体生産計画データにおける前記一の生産拠点での生産物の生産終了時間と前記一の生産拠点において前記全体生産計画データに従って生産したときの各生産物での生産終了時間との差分のうち最も大きい差分が最小化することを目的関数とする最適化問題を解いて、前記一の生産拠点における各生産物の生産順序と生産開始時間を含む第２目的変数を算出する第２最適化部と、を備える、生産計画立案システム。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記第２最適化部は、各生産拠点において各第２説明変数データから最適化問題を解いて各第２目的変数を算出可能であり、
前記第２最適化部によって算出された各第２目的変数を用いて各生産拠点での生産物の生産順序と生産開始時間を含む個別生産計画データを作成する個別計画作成部を備える、請求項１に記載の生産計画立案システム。
【請求項３】
前記第１入力部は、前記第１説明変数データとして、前記全体生産計画データにおける各生産拠点での各生産物の生産終了時間と、各生産拠点において前記全体生産計画データに従って生産したときの各生産物の生産終了時間との差分をそれぞれ入力可能であり、
前記第１最適化部は、前記第１入力部に各差分が入力されると、各差分を踏まえて最適化問題を解いて前記第１目的変数を再度算出し、
前記全体計画作成部は、前記第１最適化部によって再度算出された前記第１目的変数を用いて前記全体生産計画データを更新する、請求項１に記載の生産計画立案システム。
【請求項４】
前記全体生産計画データは、第１期間における生産計画であって、第１期間を複数の第２期間に分割し、複数の第２期間ごとの各生産拠点での生産量を計画するものであり、
前記第１期間よりも短い期間であって、かつ前記第２期間のうち最も短い期間よりも短い期間である第３期間が経過したときに、前記差分を算出し、前記第１説明変数データとして前記第１入力部に入力する、請求項３に記載の生産計画立案システム。
【請求項５】
前記コストは、以下の（１）～（７）の少なくとも一つのコストを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の生産計画立案システム。
（１）各生産拠点での生産物の生産コスト
（２）各生産拠点で生産する生産物の処方の変更コスト
（３）各生産拠点での生産物の材料及び生産物の在庫保管コスト
（４）各生産拠点間の輸送コスト
（５）最も下流側の生産拠点から前記中継拠点及び／又は前記出荷拠点への輸送コスト
（６）生産遅延によるペナルティコスト
（７）原料及び／又は材料の外部購入コスト
【請求項６】
前記第１制約条件は、以下の（１０）～（１７）の少なくとも一つを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の生産計画立案システム。
（１０）各生産拠点でのバッチ単位の生産コスト
（１１）各生産拠点でのバッチ単位の生産時間
（１２）各生産拠点でのバッチ単位の生産量
（１３）各生産拠点での安全在庫
（１４）各生産拠点での１サイクルでの生産量の上限及び／又は下限
（１５）各生産拠点での所定期間内の生産量の上限及び／又は下限
（１６）各生産拠点での所定期間内の生産時間の上限及び／又は下限
（１７）前記中継拠点及び／又は前記出荷拠点における在庫の上限
【請求項７】
前記複数種類の製品の中には、発泡成形品が含まれており、
前記第２制約条件は、以下の（２０）～（２７）の少なくとも一つを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の生産計画立案システム。
（２０）特定の生産物間での生産順序
（２１）生産物間での生産の間隔
（２２）生産物の養生時間及び充填時間
（２３）同時発泡系列の上限
（２４）同時充填系列の上限
（２５）同色充填系列の上限
（２６）生産物を生産後、前記出荷拠点から製品が出荷されるまでの期間
（２７）生産物間で処方の変更回数の上限
【請求項８】
前記コストは、以下の（２８）に応じたコスト値と、以下の（２９）に応じたコスト値を含み、
前記第１説明変数データは、以下の（３０）～（４１）を含み、
前記第２目的変数の算出において、以下の（４２）を最小化することを目的関数とする最適化問題を解くものであり、
前記第２説明変数データは、以下の（４３）を含み、
前記第２目的変数は、以下の（３０）～（３３）、（３６）～（３９）、（４０）を含み、
前記第１説明変数データにおける（３０）～（３３）、（３６）～（３９）、（４０）に、前記第２目的変数における（３０）～（３３）、（３６）～（３９）、（４０）をフィードバックさせる、請求項２に記載の生産計画立案システム。
（２８）処方変更削減コスト
（２９）過去の全体生産計画データとの類似度
（３０）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種別の準備コスト
（３１）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種別の準備時間
（３２）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種別の処方変更コスト
（３３）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種別の処方変更時間
（３４）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の優先品種別の処方変更削減コスト
（３５）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の優先品種別の処方変更削減時間
（３６）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種及び期間別の準備コスト
（３７）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種及び期間別の準備時間
（３８）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種及び期間別の処方変更コスト
（３９）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインの生産物の品種及び期間別の処方変更時間
（４０）各生産拠点、及び／又は、各製造ラインにおける期間別の同時生産実績のある生産物の品種の組み合わせとの類似度、及び、同時生産推奨度
（４１）過去の全体生産計画データに基づく生産物の品種及び期間別の生産量、及び、取得対象となる全体生産計画データの数
（４２）過去の個別生産計画データとの類似度
（４３）過去の個別生産計画データに基づく生産物の品種及び時間別の生産量、及び、取得対象となる個別生産計画データの数

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産拠点で製品を生産する際の生産計画を立案する生産計画立案システムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、顧客から要求される製品の多様化により、一つの製品を生産する場合に、一つの生産拠点で材料から製品まで生産することは少ない。また、一つの生産拠点で複数製品を切り替えて生産する場合もあり、一つの製品を生産して顧客に出荷する場合に、一つの生産拠点のみで完結することが少なくなってきている。
材料から一つの製品を生産して顧客の手元に届くまでの間の一例としては、複数のサプライヤー等の生産拠点で、製品の生産に使用される部品を生産し、メーカー等の生産拠点に生産した部品を供給し、メーカー等が当該部品を用いて製品を生産する（例えば、特許文献１）。そして、メーカー等が生産した製品を出荷拠点に輸送し、出荷拠点から顧客に出荷されることで顧客の手元に製品が届く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－０７３３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、サプライヤーとメーカーの関係等では、部品の生産拠点と製品の生産拠点は、離れた地域に設けられることが多く、一つのメーカー内においても、複数の地域に個別の生産拠点を設けている場合がある。これらの場合、生産コストとは別に生産拠点間の輸送コストや、それぞれの生産拠点での保管コストが発生する。そのため、製品コストを管理する上で輸送コストや保管コストを十分に考慮する必要がある。
【０００５】
そこで、生産拠点で在庫の発生を抑制したり、在庫の保管期間を短くすることで、保管のための業務を削減したり、保管コストを低減させる等により、サプライチェーン全体の利益のさらなる向上を図ることが可能となる生産計画が求められていた。また、生産拠点における生産の遅れに起因する問題の発生を抑制可能な適切性の高い生産計画が求められていた。そして、そのような生産計画を立案する際、精度が高い生産計画を短時間で、且つ、なるべく人の手を煩わせずに作成したいという欲求があった。
【０００６】
そこで本発明は、サプライチェーン全体での生産効率の向上を図ることが可能な生産計画立案システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、複数の生産拠点での生産物の生産を経て複数種類の製品を生産し、生産拠点から直接又は中継拠点を経由して出荷拠点から出荷する生産計画立案システムであって、生産要求する製品の種類、製品数、及び時期を含む第１説明変数データを入力する第１入力部と、前記第１入力部に入力された第１説明変数データから、第１制約条件を満たしつつ、コストを最小化することを目的関数とする最適化問題を解いて、各生産拠点における生産物の生産量を含む第１目的変数を算出する第１最適化部と、前記第１最適化部によって算出された第１目的変数を用いて各生産拠点で生産する各生産物の生産終了時間を含む全体生産計画データを作成する全体計画作成部と、前記全体生産計画データに従って、一の生産拠点において、各生産物を生産したときの生産物間での処方の変更時間及び各生産物の生産終了時間を含む第２説明変数データを入力する第２入力部と、前記第２入力部に入力された第２説明変数データから、第２制約条件を満たしつつ、かつ、前記全体生産計画データにおける前記一の生産拠点での生産物の生産終了時間と前記一の生産拠点において前記全体生産計画データに従って生産したときの各生産物での生産終了時間との差分のうち最も大きい差分が最小化することを目的関数とする最適化問題を解いて、前記一の生産拠点における各生産物の生産順序と生産開始時間を含む第２目的変数を算出する第２最適化部と、を備える、生産計画立案システムである。
【０００８】
本様相によると、生産拠点における在庫の保管期間が短く、生産拠点における生産の遅れに起因する問題の発生を抑制可能な精度の高い生産計画をできるので、サプライチェーン全体での生産効率の向上を図ることができる。
【０００９】
好ましい様相は、前記第２最適化部は、各生産拠点において各第２説明変数データから最適化問題を解いて各第２目的変数を算出可能であり、前記第２最適化部によって算出された各第２目的変数を用いて各生産拠点での生産物の生産順序と生産開始時間を含む個別生産計画データを作成する個別計画作成部を備える。
【００１０】
本様相によると、サプライチェーン全体での生産効率のさらなる向上を図ることができる。また、全体生産計画データと、個別生産計画データとをそれぞれ形成することで、全体生産計画データを作成する際に必要な計算量を少なくすることが可能となり、生産計画の立案に必要な時間を短縮できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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