JP5577946B2 - Manufacturing process evaluation method, its evaluation apparatus, and its program - Google Patents
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Description
本発明は、製造工程の評価方法、その評価装置、及びそのプログラムに関する。 The present invention relates to a manufacturing process evaluation method, an evaluation apparatus thereof, and a program thereof.
複数工程から構成される製造工程の全体処理能力を上げるために、製造工程を構成する各々の工程を評価する方法がある。例えば、製造工程の中から、製造工程の全体処理能力を制約するボトルネック工程を用いた評価方法である。 In order to increase the overall processing capacity of a manufacturing process composed of a plurality of processes, there is a method for evaluating each process constituting the manufacturing process. For example, it is an evaluation method using a bottleneck process that restricts the entire processing capability of the manufacturing process from among the manufacturing processes.
上記のような評価方法では、製造工程を構成する各工程の処理能力の平均値を用いてボトルネック工程を見つけ出し、ボトルネック工程を改良することで、全体処理能力を上げる。このような、ボトルネック工程に着目して製造工程の改善や、運用を図る考え方は、制約理論(TOC:theory of constraints)と呼ばれる。 In the evaluation method as described above, the bottleneck process is found using the average value of the processing capacity of each process constituting the manufacturing process, and the overall processing capacity is increased by improving the bottleneck process. Such an idea of improving and operating the manufacturing process by paying attention to the bottleneck process is referred to as constraint theory (TOC: theory of constraints).
単体工程の処理能力にばらつきがあると、当該ばらつきのある単体工程が、ボトルネック工程とみなされなくても、全体工程の処理能力に影響を及ぼす場合がある。制約理論では、ボトルネック工程以外は改善の対象としない。そのため、ボトルネック工程以外の工程が全体工程の処理能力に及ぼす影響を評価することはできない。 If there is a variation in the processing capability of a single process, the single process with the variation may affect the processing capability of the entire process even if it is not regarded as a bottleneck process. In the constraint theory, it is not targeted for improvement except for the bottleneck process. Therefore, it is not possible to evaluate the influence of processes other than the bottleneck process on the processing capability of the entire process.
上記の課題を解決する製造工程の評価方法、その評価装置、及びそのプログラムは、次の通りである。 The manufacturing process evaluation method, the evaluation apparatus, and the program for solving the above-described problems are as follows.
(1)複数の単体工程を有する製造工程の評価装置であって、
前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを記憶する記憶部と、
前記製造工程の確率分布関数を算出する処理部と、
を備え、
前記処理部は、
前記記憶部に記憶された前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを用いて前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数を算出し、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第1の確率分布関数を算出し、
前記複数の単体工程のうちの1つの単体工程の処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を該単体工程の処理能力が向上する値に変更する入力を受け付けて、該単体工程の処理能力が向上するように変更された平均及び/又は標準偏差を用いて前記1つの単体工程の確率分布関数を算出し、算出された前記1つの単体工程の確率分布関数を含む、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第2の確率分布関数を算出し、
前記製造工程の第1の確率分布関数と第2の確率分布関数とを比較することによって前記複数工程を有する製造工程を評価する、
ことを特徴とする評価装置。
(2)表示部を備え、前記製造工程の第1の確率分布関数と第2の確率分布関数と表示する(1)に記載の評価装置。
(3)前記記憶部は、前記単体工程の処理能力と前記処理能力の向上にかかるコストデータとの対応関係を示す単体工程コストデータを記憶し、
前記処理部は、前記単体コストデータに基づいて、前記処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を前記単体工程の処理能力が向上する値に変更する対象である単体工程を選択する(1)又は(2)に記載の評価装置。
(4)複数の単体工程を有する製造工程の評価方法であって、情報処理装置が、
前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを前記情報処理装置の記憶部から読み出して、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数を算出し、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第1の確率分布関数を算出し、
前記複数の単体工程のうちの1つの単体工程の処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を該単体工程の処理能力が向上する値に変更する入力を受け付けて、該単体工程の処理能力が向上するように変更された平均及び/又は標準偏差を用いて前記1つの単体工程の確率分布関数を算出し、算出された前記1つの単体工程の確率分布関数を含む、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第2の確率分布関数を算出し、
前記製造工程の第1の確率分布関数と第2の確率分布関数とを比較することによって前記複数工程を有する製造工程を評価する、ことを特徴とする評価方法。
(5)前記情報処理装置の表示部に、前記製造工程の第1の確率分布関数と前記第2の確率分布関数とを表示することを特徴とする(4)に記載の評価方法。
(6)前記記憶部は、前記単体工程の処理能力と前記処理能力の向上にかかるコストデータとの対応関係を示す単体工程コストデータを記憶し、
前記情報処理装置は、
前記単体コストデータに基づいて、前記処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を前記単体工程の処理能力が向上する値に変更する対象である単体工程を選択する(4)又は(5)に記載の評価方法。
(7)複数の単体工程を有する製造工程を評価するためのプログラムであって、
前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを前記情報処理装置の記憶部から読み出して、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数を算出し、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第1の確率分布関数を算出し、
前記複数の単体工程のうちの1つの単体工程の処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を該単体工程の処理能力が向上する値に変更する入力を受け付けて、該単体工程の処理能力が向上するように変更された平均及び/又は標準偏差を用いて前記1つの単体工程の確率分布関数を算出し、算出された前記1つの単体工程の確率分布関数を含む、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第2の確率分布関数を算出し、
前記製造工程の第1の確率分布関数と第2の確率分布関数とを比較することによって前記複数工程を有する製造工程を評価する、
処理を情報処理装置に実行させることを特徴とするプログラム。
(8)前記情報処理装置の表示部に、前記製造工程の第1の確率分布関数と前記第2の確率分布関数とを表示する、
処理を情報処理装置に実行させることを特徴とする(7)に記載のプログラム。
(9)前記記憶部は、前記単体工程の処理能力と前記処理能力の向上にかかるコストデータとの対応関係を示す単体工程コストデータを記憶し、
前記単体コストデータに基づいて、前記処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を前記単体工程の処理能力が向上する値に変更する対象である単体工程を選択する、
処理を情報処理装置に実行させる(7)又は(8)に記載のプログラム。
(1) A manufacturing process evaluation apparatus having a plurality of single processes,
A storage unit for storing an average and a standard deviation of values indicating the processing capacities of the plurality of unit processes;
A processing unit for calculating a probability distribution function of the manufacturing process;
With
The processor is
Calculating a probability distribution function of each of the plurality of single steps using an average and a standard deviation of values indicating the processing capabilities of the plurality of single steps stored in the storage unit; Calculating the first probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions;
Accepting an input to change the average and / or standard deviation of values indicating the processing capability of one single step among the plurality of single steps to a value that improves the processing capability of the single step, and processing capability of the single step There comprising a probability distribution function of the modified average and / or standard deviation to calculate the probability distribution function of the previous SL one single step using a calculated pre SL one single step to enhance the plurality of Calculating the second probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the single process;
Evaluating the manufacturing process having the plurality of processes by comparing a first probability distribution function and a second probability distribution function of the manufacturing process;
An evaluation apparatus characterized by that.
(2) The evaluation apparatus according to (1), further including a display unit, which displays a first probability distribution function and a second probability distribution function of the manufacturing process.
(3) The storage unit stores single process cost data indicating a correspondence relationship between the processing capacity of the single process and the cost data required to improve the processing capacity,
The processing unit selects, based on the single cost data, a single process that is a target for changing an average and / or standard deviation of values indicating the processing capacity to a value that improves the processing capacity of the single process (1). ) Or the evaluation device according to (2).
(4) A method for evaluating a manufacturing process having a plurality of unit processes, wherein the information processing apparatus
Reading an average and standard deviation of values indicating the processing capability of each of the plurality of single steps from the storage unit of the information processing device, calculating a probability distribution function of each of the plurality of single steps, and Calculating the first probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the process;
Accepting an input to change the average and / or standard deviation of values indicating the processing capability of one single step among the plurality of single steps to a value that improves the processing capability of the single step, and processing capability of the single step There comprising a probability distribution function of the modified average and / or standard deviation to calculate the probability distribution function of the previous SL one single step using a calculated pre SL one single step to enhance the plurality of Calculating the second probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the single process;
An evaluation method comprising: evaluating a manufacturing process having the plurality of processes by comparing a first probability distribution function and a second probability distribution function of the manufacturing process.
(5) The evaluation method according to (4), wherein the first probability distribution function and the second probability distribution function of the manufacturing process are displayed on the display unit of the information processing apparatus.
(6) The storage unit stores single process cost data indicating a correspondence relationship between the processing capacity of the single process and the cost data for improving the processing capacity,
The information processing apparatus includes:
Based on the elemental cost data, select a single process which is the subject to change the average and / or standard deviation of the values indicating the processing capacity to a value that improves the processing capacity of the single step (4) or (5 ) Evaluation method.
(7) A program for evaluating a manufacturing process having a plurality of unit processes,
Reading an average and standard deviation of values indicating the processing capability of each of the plurality of single steps from the storage unit of the information processing device, calculating a probability distribution function of each of the plurality of single steps, and Calculating the first probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the process;
Accepting an input to change the average and / or standard deviation of values indicating the processing capability of one single step among the plurality of single steps to a value that improves the processing capability of the single step, and processing capability of the single step There comprising a probability distribution function of the modified average and / or standard deviation to calculate the probability distribution function of the previous SL one single step using a calculated pre SL one single step to enhance the plurality of Calculating the second probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the single process;
Evaluating the manufacturing process having the plurality of processes by comparing a first probability distribution function and a second probability distribution function of the manufacturing process;
A program that causes an information processing apparatus to execute processing.
(8) Displaying the first probability distribution function and the second probability distribution function of the manufacturing process on the display unit of the information processing apparatus,
The program according to (7), which causes an information processing apparatus to execute processing.
(9) The storage unit stores single process cost data indicating a correspondence relationship between the processing capacity of the single process and the cost data required to improve the processing capacity,
Based on the single unit cost data, selecting a single step that is a target for changing the average and / or standard deviation of the value indicating the processing capability to a value that improves the processing capability of the single step,
The program according to (7) or (8), which causes the information processing apparatus to execute processing.
1つの側面では、本発明は、ばらつきのある単体工程が全体工程の処理能力に及ぼす影響を評価するという効果を奏する。 In one aspect, the present invention has an effect of evaluating the influence of a single process having variations on the processing capability of the entire process.
以下、〔1〕製造工程、〔2〕製造工程の実数検証結果を用いた評価、〔3〕製造工程の統計的評価、〔4〕単体工程の全体工程への改善寄与評価、〔5〕評価装置、〔6〕製造工程の評価処理フローに分けて、順に実施例を説明する。 Hereinafter, [1] manufacturing process, [2] evaluation using real number verification result of manufacturing process, [3] statistical evaluation of manufacturing process, [4] evaluation of improvement contribution to whole process of single process, [5] evaluation The embodiment will be described in order by dividing the apparatus into [6] manufacturing process evaluation process flow.
製造工程〔1〕では、処理能力にばらつきのある単体工程を含む製造工程の種類と、具体的な製造工程の例について説明する。製造工程の実数検証結果を用いた評価〔2〕、及び製造工程の統計的評価〔3〕は、製造工程を単体能力の処理能力で判断する評価方法を説明する。単体工程の全体工程への改善寄与評価〔4〕は、単体工程の処理能力の改善が、全体工程の処理能力に与える寄与を説明する。評価装置〔5〕では、評価方法〔3〕又は〔4〕を実行する装置を説明し、製造工程の評価処理フロー〔6〕では、評価装置〔5〕が行なう評価方法〔3〕又は〔4〕の処理フローを説明する。 In the manufacturing process [1], the types of manufacturing processes including single processes with variations in processing capability and examples of specific manufacturing processes will be described. The evaluation [2] using the real number verification result of the manufacturing process and the statistical evaluation [3] of the manufacturing process describe an evaluation method for judging the manufacturing process by the processing ability of the single unit capacity. Improvement contribution evaluation [4] of a single process to the whole process explains the contribution that the improvement of the processing capacity of the single process gives to the processing capacity of the whole process. In the evaluation apparatus [5], an apparatus for executing the evaluation method [3] or [4] will be described. In the evaluation process flow [6] of the manufacturing process, the evaluation method [3] or [4] performed by the evaluation apparatus [5] will be described. ] Will be described.
〔1〕製造工程
まず、製造工程について説明する。製造工程は、一般に、処理能力にばらつきがある単体工程を含む。なお、処理能力のばらつきとは、例えば、固形物を製品とする製造工程であれば、1製品当たりの処理時間のばらつきであり、また、固形物を製品としない製造工程では、時間当たりの流量のばらつきである。製造工程には、全てが固形物を部品表に従って加工し、組み合わせることで製品を製造する離散的な工程もある。また、製造工程には、液体や気体等の流体物を化学反応させ他の流体物に変化させる連続的な工程もある。さらに、製造工程は、上記の連続的な工程と、離散的な工程の組み合わせもある。
[1] Manufacturing Process First, the manufacturing process will be described. The manufacturing process generally includes a single process having a variation in processing capability. Note that the variation in processing capacity is, for example, a variation in processing time per product if the manufacturing process uses solids as a product, and a flow rate per time in a manufacturing process that does not use solids as a product. Variation. In the manufacturing process, there is also a discrete process in which a solid product is processed according to a bill of materials and combined to manufacture a product. In addition, the manufacturing process includes a continuous process in which a fluid such as liquid or gas is chemically reacted to be changed to another fluid. Further, the manufacturing process includes a combination of the above continuous process and a discrete process.
処理能力にばらつきのある製造工程は、例えば、(a)原材料を加工して部品を製造する加工工程、(b)部品を機械加工する機械加工工程、(c)部品から製品を組み立てる組立工程などがある。以下、上記(a)〜(c)の工程について概説する。 Manufacturing processes with varying processing capabilities include, for example, (a) a processing process for manufacturing parts by processing raw materials, (b) a machining process for machining parts, and (c) an assembly process for assembling products from the parts. There is. Hereinafter, the steps (a) to (c) will be outlined.
(a)原材料を加工して部品を製造する加工工程としては、例えば、製鉄所の製鉄プロセスがある。製鉄所の製鉄プロセスは、製銑工程、製鋼工程、圧延工程などから構成される。製銑工程は、高炉で、天然資源である鉄鉱石と、コークスとを高温下で化学反応させ、鉄鉱石の酸素を取り除いた鉄である銑鉄を取り出す工程である。製銑工程における製品とは、高温の液体である銑鉄であるため、所定流量の銑鉄になる。例えば、高炉に投入する鉄鉱石の量が変化することで、製銑工程は、処理能力にばらつきが生じる。 (A) As a processing step of processing a raw material to manufacture a part, for example, there is an iron manufacturing process of an ironworks. The ironmaking process at a steel mill is composed of a iron making process, a steel making process, a rolling process, and the like. The iron making process is a process in which iron ore, which is a natural resource, and coke are chemically reacted at a high temperature in a blast furnace, and pig iron, which is iron obtained by removing oxygen from the iron ore, is taken out. Since the product in the iron making process is pig iron which is a high-temperature liquid, it becomes pig iron at a predetermined flow rate. For example, as the amount of iron ore charged into the blast furnace changes, the iron making process varies in processing capacity.
製鋼工程は、転炉により、銑鉄に含まれる炭素、燐、硫黄、及び珪素などの不純物を取り除いて粘りのある強靭な鉄である「鋼」を製造する工程である。製鋼工程では、転炉により不純物を取り除かれた溶鋼を、連続鋳造機に流し込み、所定の形状に鋳込むことで、側面が凝固した鋼片を製造する。製鋼工程における製品とは、側面が凝固した鋼片であるため、所定量の鋼片になる。例えば、転炉に投入する銑鉄の量が変化することで、製鋼工程は、処理能力にばらつきが生じる。 The steel making process is a process for producing “steel” which is viscous and tough iron by removing impurities such as carbon, phosphorus, sulfur and silicon contained in pig iron by a converter. In the steel making process, molten steel from which impurities have been removed by a converter is poured into a continuous casting machine and cast into a predetermined shape, thereby producing a steel piece whose side has been solidified. Since the product in the steel making process is a steel piece whose side surface is solidified, it becomes a predetermined amount of steel piece. For example, the steelmaking process varies in processing capacity due to the change in the amount of pig iron introduced into the converter.
圧延工程は、鋼片をロールで上下に挟んで押し延ばし、所定の薄さまで薄くする工程である。例えば、圧延工程に投入する鋼片のサイズや、量が変化することで、鋼片のロール通過時間が変わるので、圧延工程の処理能力にばらつきが生じる。当該工程の一例として、図2を用いて、連続圧延工程を後述する。 The rolling process is a process in which a steel slab is sandwiched between rolls and extended to be thinned to a predetermined thickness. For example, since the roll passing time of the steel slab is changed by changing the size and amount of the steel slab to be input into the rolling process, the processing capacity of the rolling process varies. As an example of the process, the continuous rolling process will be described later with reference to FIG.
(b)部品を機械加工する機械加工工程は、例えば、自動車工場には、自動車部品を機械加工して製造する機械加工工程がある。機械加工は、穴を開けるボール盤、固定されたバイトと呼ばれる工具で切削加工をする旋盤などを人間が操作することで行なわれ、又は、自動旋盤等で、自動加工が行なわれる。機械加工工程は、操作する人間による個人差等で、処理能力にばらつきが生じる。 (B) As for the machining process for machining parts, for example, an automobile factory has a machining process for machining and manufacturing automobile parts. The machining is performed by a human operating a drilling machine that drills holes, a lathe that performs cutting with a tool called a fixed tool, or automatic machining is performed using an automatic lathe or the like. In the machining process, the processing capability varies due to individual differences depending on the person operating.
(c)部品から製品を組み立てる組立工程は、例えば、エンジン部品であるシリンダー、ピストンロッド、カムチェーン等から、エンジンを組み立てる工程や、プロセッサや、メモリから、コンピュータを組み立てる工程、構造体や断熱材などの部材から家を組み立てる工程など様々なものがある。組立工程は、人間による個人差などにより、処理能力にばらつきが生じる。 (C) Assembling processes for assembling products from parts include, for example, assembling engines from cylinders, piston rods, cam chains, etc., which are engine parts, assembling computers from processors and memories, structures and heat insulating materials. There are various things such as the process of assembling a house from such members. In the assembly process, the processing capability varies due to individual differences among humans.
このように、製造工程の多くは、処理能力にばらつきがあるが、制約理論などでは、処理能力の検証において平均値を用いるので、ばらつきが無いものとして扱われる。しかしながら、後述するように、実際に製造工程を構成する各工程の処理能力を検証すると、各工程には全体工程に影響を与えるばらつきがあることがわかる。 As described above, many of the manufacturing processes have variations in processing capability. However, in the constraint theory and the like, an average value is used in verification of processing capability, so that it is treated as having no variation. However, as will be described later, when the processing capability of each process that actually configures the manufacturing process is verified, it can be seen that each process has a variation that affects the entire process.
図1は、製造工程の一例を示す図である。図1に示す製造工程100は、n(nは自然数)個の単体工程を有する。製造工程100は、例えば、上記した工程(a)〜(c)の何れかである。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process. The
第1工程は、原料を受け入れ、一連の工程を実行することで、第n工程は製造物を出力する。各単体工程は、それぞれ、他の単体工程と接続している。 In the first step, a raw material is received and a series of steps are executed, and the nth step outputs a product. Each single process is connected to another single process.
また、単体工程間にバッファとなるタンクや、倉庫等の中間在庫用の設備は配置されていない。各単体工程がコンベア等の搬送設備を配置している場合、コンベアは搬送物を蓄積するようには動作せず、一定速度で動作するため、バッファとして機能しないものとする。このように、単体工程間に中間在庫があると、単体工程の処理能力のばらつきが中間在庫によって、全体工程に影響しなくなるので、ばらつきのある単体工程が全体工程の処理能力に及ぼす影響が明確にならないからである。 Also, tanks that serve as buffers between single processes and intermediate inventory facilities such as warehouses are not arranged. In the case where each single process is provided with a transportation facility such as a conveyor, the conveyor does not operate so as to accumulate a conveyed product and operates at a constant speed, and therefore does not function as a buffer. In this way, if there is an intermediate inventory between single processes, the variation in the processing capacity of the single process will not affect the entire process due to the intermediate inventory, so the effect of the varying single processes on the processing capacity of the entire process is clear. It is because it does not become.
図2は、連続圧延工程の一例を示す図である。図2に示す連続圧延工程100aは、ヤード工程10a、切断工程20a、再加熱工程30a、圧延工程40a、及び冷却工程50aを有する。連続圧延工程100aは、製鋼工程で製造された鋼片から、厚板、薄板、形鋼、及び鋼管などの各種鉄鋼製品を製造する工程である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a continuous rolling process. The
ヤード工程10aは、スラブヤードから鋼片を、連続圧延工程を行なう圧延工場に搬送する工程である。
切断工程20aは、スラブヤードから搬送される鋼片を、ガス切断などにより切断する工程である。切断工程では、後続の圧延工程40aで圧延するための所定の寸法の鋼片に切断する。
The cutting
再加熱工程30aは、切断した鋼片を、再加熱する工程である。再加熱工程は、鋼片を再結晶温度以上に上げることで、鋼片を再結晶させる。なお、再結晶温度は、材質や、板厚の変化率である加工度によっても変わる。例えば、加工度が大きい鋼片ほど再結晶温度は低く、加工度の小さい鋼片ほど再結晶温度が高くなる。このように、再加熱工程30aは、材質又は加工度によって加熱温度が異なるため、処理時間にばらつきが生じる。
The reheating
圧延工程40aは、鋼片に力を加えて鍛えることで、所定の形状の製品に加工する工程である。圧延工程40aは、粗圧延機41a及び仕上圧延機42aによって、鋼片を圧延する。圧延工程40aでは、粗圧延機41a及び仕上圧延機42aが、それらの機械が有するロールの間に鋼片を通すことによって、鋼片を、板、棒、管などの所定の形状に加工する。なお、圧延工程40aでは、サイズ等によって、材質の硬度や、加工度が異なるため、粗圧延機41a及び仕上圧延機42aの処理時間が相違する。このように、圧延工程40aは、材質又は加工度によって加熱温度が異なるため、処理時間にばらつきが生じる。
The rolling
冷却工程50aは、鋼片を冷却する工程である。冷却工程50aでは、圧延後に加速冷却を行うことで、鋼片の組織を変化させ、鋼片の強度又は靭性を高める。冷却工程50aでは、鋼片の形状を矯正するホットラベラー51aと、複数の拘束ロール対で拘束されて搬送ライン上を搬送される鋼片の上下面に、冷却媒体を噴射する噴射ノズルを備えた冷却装置52aとによって、鋼片を冷却する。
The cooling
〔2〕製造工程の実装検証結果を用いた評価
図1及び図2を用いて説明したように、製造工程には、処理時間にばらつきがある。処理時間にばらつきのある単体工程からなる全体工程は、単体工程の処理時間のばらつきの影響を受ける。
[2] Evaluation Using Mounting Verification Result of Manufacturing Process As described with reference to FIGS. 1 and 2, the manufacturing process has variations in processing time. The entire process consisting of single processes with variations in processing time is affected by variations in the processing time of single processes.
図3は、処理時間にばらつきのある単体工程が全体工程に与える影響を説明する図である。2つの単体工程A及び単体工程Bの処理時間は、図3に示す累積分布関数211に相当する。累積分布関数211の縦軸は、処理時間が生じる確率であり、横軸は、以下の式1により求まる確率変数zである。
z=(処理時間x−処理時間の平均値μ)/標準偏差σ。 ・・・式1
FIG. 3 is a diagram for explaining the influence of a single process having variations in processing time on the entire process. The processing times of the two single processes A and B correspond to the
z = (processing time x−average value μ of processing time) / standard deviation σ. ...
単体工程A及び単体工程Bが処理時間の平均値で処理を行う確率は、矢印212に示すように「0.5」であるとする。ここで、単体工程A及び単体工程Bで生じる処理は独立した事象であるため、単体工程A及び単体工程Bにおいてある処理時間が生じる確率P(201)、P(202)と、単体工程A及び単体工程Bから構成される全体工程においてある処理時間が生じる確率P(203)は、以下の式2で示される。
It is assumed that the probability that the single process A and the single process B perform processing with the average value of the processing time is “0.5” as indicated by an
P(203)=P(201)×P(202) ・・・式2
P (203) = P (201) × P (202)
したがって、図3に示す矢印213のように、全体工程が処理時間の平均値で処理を行
う確率は、0.5×0.5=0.25になる。このように、処理時間にばらつきのある単体工程から構成される全体工程の平均時間は、制約理論の予測する平均時間より長くなる。したがって、製造工程を構成する単体工程に処理時間のばらつきがある場合、制約理論では、製造工程全体の処理時間に影響を与える工程は、単体工程の処理時間の平均値では判断できない。
Therefore, as indicated by an
以下に、単体工程の処理時間のばらつきが、製造工程全体の処理時間に与える影響を、実数検証結果を用いて、説明する。 Hereinafter, the influence of the variation in the processing time of the single process on the processing time of the entire manufacturing process will be described using a real number verification result.
〔2.1〕処理時間の平均値がほぼ同じである2つの単体工程から構成される製造工程の処理能力
図4は、処理時間の平均値が同じである2つの単体工程から構成される製造工程の処理時間の一例を示す図である。図4に示すヒストグラム201及び202は、単体工程A及び単体工程Bの処理能力をそれぞれ示すヒストグラムである。単体工程A及び単体工程B間にバッファは無く、単体工程A及び単体工程Bは、各々が独立した工程である。
[2.1] Processing capacity of a manufacturing process composed of two single processes with the same average processing time FIG. 4 shows a manufacturing process composed of two single processes with the same average processing time. It is a figure which shows an example of the process time of a process. The
ヒストグラム203は、単体工程A及び単体工程Bの全体としての処理能力である全体処理能力を示すヒストグラムである。
The
ヒストグラム201に示されるように、単体工程Aの処理能力である1製品当たりの処理時間の平均μは、151秒である。ヒストグラム202に示されるように、単体工程Bの処理能力である1製品当たりの処理時間の平均μは、148秒である。また、単体工程Aの1製品当たりの処理時間の標準偏差σは、52であり、単体工程Bの1製品当たりの処理時間の標準偏差σは、48である。
As shown in the
単体工程A及び単体工程Bは、処理能力がほぼ同等でバランスしているので、ボトルネック工程に該当しない。全体工程の1製品当たりの処理時間の平均値は、制約理論の考え方では、単体工程A及び単体工程Bの平均処理時間となるはずであるが、実際は、全体工程の処理時間の平均値は、178秒であり、単体工程A及び単体工程Bの処理時間の平均値より長い。 The single process A and the single process B do not correspond to the bottleneck process because the processing capabilities are almost equal and balanced. The average processing time per product of the entire process should be the average processing time of the single process A and the single process B in the concept of constraint theory, but in reality, the average processing time of the entire process is 178 seconds, which is longer than the average value of the processing time of the single process A and the single process B.
図5は、図4に示した全体工程の処理時間の平均値と、単体工程の処理時間との関係を示す図である。図5に示すグラフ204の縦軸である平均値増大率(Δμ/μ)は、全体工程であるヒストグラム203の処理時間の平均値μ203と、ヒストグラム201の処理時間の平均値μ201との比率である。Δμは、全体工程であるヒストグラム203の処理時間の平均値μ203と、ヒストグラム201の処理時間の平均値μ201との差分を示す。全体工程であるヒストグラム203の処理時間の平均値μ203と、ヒストグラム201の処理時間の平均値μが同じ場合、平均値増大率(Δμ/μ)は0%になり、ヒストグラム203の処理時間の平均値μが、ヒストグラム201の処理時間μの平均より大きくなるほど、つまり、制約理論と異なる結果になるほど、平均値増大率(Δμ/μ)は大きくなる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the average value of the processing time of the entire process shown in FIG. 4 and the processing time of the single process. The average value increase rate (Δμ / μ) on the vertical axis of the
グラフ204の横軸である単体工程の無次元化ばらつき(σ/平均μ)は、ヒストグラム201の処理時間の標準偏差σ201を、ヒストグラム201の処理時間の平均値μ201で除算した値である。無次元化ばらつきと、平均値増大率とは、式3Aに示す関係がある。
The dimensionless variation (σ / average μ) of the single process, which is the horizontal axis of the
Δμ/μ=0.56×(σ/μ) ・・・式3A Δμ / μ = 0.56 × (σ / μ) Equation 3A
つまり、単体工程の標準偏差σが大きくなれば、その0.56倍に比例して全体工程の処理時間の差分が増加することを示す。例えば、無次元化ばらつきが「30%」のとき、平均値増大率は「17%」になる。したがって、式3Aから以下の式3B及び式3Cが導き出せる。 That is, if the standard deviation σ of a single process is increased, the difference in the processing time of the entire process is increased in proportion to 0.56 times the standard deviation σ. For example, when the non-dimensional variation is “30%”, the average value increase rate is “17%”. Therefore, the following expressions 3B and 3C can be derived from the expression 3A.
全体工程の処理時間=単体工程の処理時間×(1+0.56σ) ・・・式3B
1>>(0.56σ)2 のとき
全体工程の処理能力=単体工程の処理能力の平均×(1−0.56σ) ・・・式3C
σ:単体工程処理時間の標準偏差
Processing time of entire process = processing time of single process × (1 + 0.56σ) Equation 3B
When 1 >> (0.56σ) 2 Total processing capacity = average of single processing capacity × (1−0.56σ) Equation 3C
σ: Standard deviation of processing time for a single process
式3Cに示すように、無次元化ばらつきが大きくなり、平均処理時間に対する標準偏差が大きくなるほど、製造工程全体の処理能力は低下することがわかる。また、「0.56σ」の項に示されるように、単体工程の処理能力の平均値に対する時間標準偏差%の約半分強が、全体工程の処理時間に影響する。 As shown in Equation 3C, it can be seen that the non-dimensional variation increases and the processing capability of the entire manufacturing process decreases as the standard deviation with respect to the average processing time increases. Further, as shown in the section “0.56σ”, a little more than half of the time standard deviation% with respect to the average value of the processing capability of a single process affects the processing time of the entire process.
〔2.2〕処理時間の平均値が異なる2つの工程から構成される製造工程の処理能力
図6は、処理時間の平均値が異なる2つの工程から構成される製造工程の処理能力の一例を示す図である。図6に示すヒストグラム221及び222は、単体工程C及び単体工程Dの処理時間を示すヒストグラムである。ヒストグラム223は、単体工程C及び単体工程Dから構成される全体工程のヒストグラムである。
[2.2] Processing capacity of a manufacturing process composed of two processes with different average processing times FIG. 6 shows an example of processing capacity of a manufacturing process composed of two processes with different average processing times. FIG. The
ヒストグラム221に示されるように、単体工程Cの処理能力である1製品当たりの処理時間の平均μは、150秒である。ヒストグラム222に示されるように、単体工程Dの処理能力である1製品当たりの処理時間の平均μは、117秒である。また、単体工程Cの1製品当たりの処理時間の標準偏差σは、50であり、単体工程Dの1製品当たりの処理時間の標準偏差σは、38である。
As shown in the
単体工程C及び単体工程Dは、処理能力が異なっており、ヒストグラム221に示される単体工程Cは、処理時間の長いボトルネック工程である。単体工程C及び単体工程Dから構成される全体工程の処理能力である1製品当たりの処理時間の平均値は、制約理論の考え方では、単体工程Cと同じ処理時間となるはずであるが、実際は、全体工程の処理時間の平均値は、163秒であり、単体工程Cの処理時間の平均値より長い。
The single process C and the single process D have different processing capabilities, and the single process C shown in the
図7は、単体工程の処理能力が全体工程の処理能力に与える影響の一例を示す図である。なお、図7を用いて説明するボトルネック工程とは、単体工程Cに相当し、非ボトルネック工程は、単体工程Dに相当する。全体工程は、単体工程C及び単体工程Dから構成される全体工程に相当する。また、図7に示すグラフ224は、図6に示す単体工程C及び単体工程Dをそれぞれ示すヒストグラム221及び222を用いて生成された。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the influence of the processing capability of a single process on the processing capability of the entire process. The bottleneck process described with reference to FIG. 7 corresponds to the single process C, and the non-bottleneck process corresponds to the single process D. The overall process corresponds to an overall process composed of a single process C and a single process D. Also, the
グラフ224の縦軸である能力低下率は、全体工程の全体処理時間の平均とボトルネック工程の処理時間の平均との差分を、ボトルネック工程の処理時間の平均で除算した値である。制約理論では、全体工程の処理時間の平均は、ボトルネック工程の処理時間の平均と同じになるはずである。したがって、能力低下率が上がれば、制約理論と異なり、ボトルネック工程よりも、全体工程の処理時間が伸びたことを示す。
The capability reduction rate, which is the vertical axis of the
グラフ224の横軸である能力差φは、ボトルネック工程と非ボトルネック工程の処理時間の差違を、ボトルネック工程の処理時間で除算した値である。能力差φが小さいことは、非ボトルネック工程の処理能力が低下したことを示し、能力差φが大きいことは、非ボトルネック工程の処理能力が高いことを示す。
The capability difference φ on the horizontal axis of the
図6に示すヒストグラム221及び222から、無次元化ばらつきが10%、20%、30%、40%、50%で示されるデータをそれぞれ選んだ。選んだデータから、能力差が0%、10%、20%、30%、40%になるときの、能力低下率を求めて、グラフ224に当該データをプロットした。
From the
グラフ224から、全体工程の処理能力を向上させるには、以下のことが判明した。
(結果1)単体工程のばらつきを小さくして、全体工程の処理能力を向上させる。
(結果2)ボトルネックの処理能力を変えられない場合、非ボトルネック工程の処理能力を上げて、全体工程の処理能力を向上させる。言い換えれば、非ボトルネック工程の能力を向上させても、全体工程の処理能力が向上する。上記の(結果1)及び(結果2)は、いずれも、制約理論からは導き出すことは出来ない。
以下、説明する。
From the
(Result 1) The processing capability of the entire process is improved by reducing the variation of the single process.
(Result 2) When the processing capability of the bottleneck cannot be changed, the processing capability of the non-bottleneck process is increased and the processing capability of the entire process is improved. In other words, even if the capability of the non-bottleneck process is improved, the processing capability of the entire process is improved. Neither of the above (Result 1) and (Result 2) can be derived from the constraint theory.
This will be described below.
グラフ224のプロットデータから補完して得られた直線225は、標準偏差を平均値で割ったばらつき%が30%のときの、能力低下率と能力差の関係を示す。直線225は、ボトルネック工程と、非ボトルネック工程の能力差である「x」が大きくなればなるほど、その能力差の0.4倍に比例して、全体工程の処理時間と、ボトルネック工程の処理時間との差である「y」が小さくなることを示す。また、上記結果(2)にあるように、直線225において、非ボトルネック工程を、能力差を40%となるように改善しても、全体処理能力低下率を「0」にして向上させることができることがわかる。この直線225を表す1次関数226、及び、式3B、式3Cより、下式4が導き出される。
A
全体工程の処理時間=単体ボトルネック工程の処理時間×(1+0.56σ×(1−φ/0.4)) ・・・式4A
1>>(0.56σ・(1-φ/0.4))2 のとき
全体工程の処理能力=単体ボトルネック工程の処理能力の平均×(1−0.56σ×(1−φ/0.4)) ・・・式4B
Processing time of entire process = processing time of single bottleneck process × (1 + 0.56σ × (1−φ / 0.4)) Equation 4A
When 1 >> (0.56σ · (1-φ / 0.4)) 2 , the processing capacity of the entire process = the average of the processing capacity of the single bottleneck process × (1−0.56σ × (1−φ / 0.4) ) ... Formula 4B
〔3〕製造工程の統計的評価
以上に示した〔2〕製造工程の実数検証結果を用いた評価による定式化手法に基づいて、統計的な手法でばらつきを有する製造工程の全体能力の評価方法を説明する。この評価方法は、平均や標準偏差などの単体工程の処理能力を示す前提条件があれば、製造工程の全体処理能力と、単体能力との関係を正確に提示することが出来る。
[3] Statistical evaluation of manufacturing process [2] Evaluation method of overall ability of manufacturing process having variation by statistical method based on formulation method based on evaluation using real number verification result of manufacturing process shown above Will be explained. In this evaluation method, if there is a precondition indicating the processing capability of a single process such as an average or standard deviation, the relationship between the overall processing capability of the manufacturing process and the single processing capability can be accurately presented.
〔3.1〕平均的に同程度の処理時間の直列工程
(1)一般解の考え方
以下に、一般解の考え方を説明する。平均値μ(1)〜μ(n)、標準偏差σ(1)〜σ(n)の正規分布の確率分布を持つn群の独立した事象があり、各集団の標本数は等しく十分に大きいものとする。このときに各集団から1つづつ任意にサンプルをn個取り出して、その最大値がどのような確率分布(平均と標準偏差)になるか、一般解を求める。
[3.1] Series steps with average processing time (1) General solution concept The following describes the general solution concept. There are n groups of independent events with a normal probability distribution with mean values μ (1) to μ (n) and standard deviations σ (1) to σ (n), and the number of samples in each group is equally large enough Shall. Samples one by one arbitrarily from each population at this time by n pieces taken out, the or the maximum value is any probability distribution (mean and standard deviation), find general solutions.
一般に累積分布関数がF(χ)で表せる、独立なn個の確率変数の最大値の累積分布関数をG(χ)と定義すると、G(χ)は、以下の式5により示される。
In general, the cumulative distribution function is expressed by F (chi), the cumulative distribution function of the maximum value independent of n random variables is defined as G (χ), G (χ ) is represented by
G(χ)={F(χ)}n ・・・式5
G (χ) = {F (χ)} n
式5より、平均値、及び、標準偏差σを計算する。
From
正規分布が以下の式6で示される。
正規分布 φ(χ)=1/√2πσ・exp(−(χ−μ)2/2σ2) ・・・式6
The normal distribution is shown by the following
Normal distribution φ (χ) = 1 / √2πσ · exp (− (χ−μ) 2 / 2σ 2 )
最大値の分布は、下記式7〜式10で示される。
全体工程の合成累積分布関数G(χ)={Φ((χ−μ)/σ)}n ・・・式7
全体工程の確率密度関数g(χ)=n{Φ((χ−μ)/σ)}(n-1)φ((χ−μ)/σ)/σ ・・・式8
μ[x(n)]=μ+e1σ (e1はnについての増加関数) ・・・式9
σ[x(n)]=e2σ2 (e2はnについての減少関数) ・・・式10
The distribution of the maximum value is shown by the following formulas 7 to 10.
Total cumulative distribution function G (χ) = {Φ ((χ−μ) / σ)} n in the whole process Equation 7
Probability density function g (χ) = n {Φ ((χ−μ) / σ)} (n−1) φ ((χ−μ) / σ) /
μ [x (n) ] = μ + e 1 σ (e 1 is an increasing function with respect to n)
σ [x (n) ] = e 2 σ 2 (e 2 is a decreasing function with respect to n)
(2)全体工程の確率分布を示す具体例
次に、上記一般解を用いて、全体工程の確率分布を示す具体例について説明する。
(2) Specific example showing probability distribution of entire process Next, a specific example showing the probability distribution of the entire process will be described using the above general solution.
(i)n=2のケース
標準正規分布f(χ)=1/√2π・exp(−χ2/2)の集団から2個取り出す例を示す。
平均μ(1)=μ(2)=0、標準偏差σ(1)=σ(2)=1のとき、n=2のとき、2工程からなる全体工程の平均値e1、分散e2を以下に示す。
(I) shows an example of taking out two from a population of n = 2 in case the standard normal distribution f (χ) = 1 / √2π · exp (-
When average μ (1) = μ (2) = 0, standard deviation σ (1) = σ (2) = 1, and n = 2, the average value e 1 and variance e 2 of the entire process consisting of two processes. Is shown below.
f(χ)=exp(−χ2/2)×{1+erf(χ/√2)}/√2π ・・・式11
e1=∫χf(χ)dx=1/√π=0.56419
e2=∫χ2f(χ)dx−(∫χf(χ)dx)2=1−1/π=0.6817
f (χ) = exp (-χ 2/2) × {1 + erf (χ / √2)} / √2π ··· formula 11
e 1 = ∫χf (χ) dx = 1 / √π = 0.56419
e 2 = ∫χ 2 f (χ) dx− (∫χf (χ) dx) 2 = 1−1 / π = 0.6817
前述の実数検証結果を用いた例では、単体工程の処理時間の平均値μ=150、標準偏差σ=50のとき、合成処理時間は平均が、μ[x(n)]=150+0.5642×50=178、標準偏差が、σ[x(n)]0.5=(0.6817)0.5×50=41となり、実数検証結果と一致することがわかる。 In the example using the above-described real number verification result, when the average value μ of processing time of a single process μ = 150 and the standard deviation σ = 50, the average processing time is μ [x (n) ] = 150 + 0.5642 × 50 = 178, and the standard deviation is σ [x (n) ] 0.5 = (0.6817) 0.5 × 50 = 41, which is consistent with the real number verification result.
最大値の分布はG(χ)=F(χ)2であり累積分布関数の逆関数をFinv(χ)とすると、標準正規分布でF(χ)=0.5のときにχを(中央値=平均)とみなして、以下の一般解が求められる。
全体工程の平均値 e1:e1=Finv関数(0.51/n) ・・・式12
全体工程の標準偏差 √e2=Finv関数[{G関数(1)}1/n]−e1 ・・・式13
The maximum value distribution is G (χ) = F (χ) 2 and the inverse function of the cumulative distribution function is Finv (χ). When F (χ) = 0.5 in the standard normal distribution, Value = average) and the following general solution is obtained.
Average value of all processes e 1 : e 1 = Finv function (0.5 1 / n ) Equation 12
Standard deviation of entire process √e 2 = Finv function [{G function (1) } 1 / n ] −e 1.
次に、上記したe1、√e2の一般解を用いて、代数的に、全体工程の処理能力の確率分布を示す式を示す。
S1:まず、標本を標準化した確率変数であるz=(χ−μ)/σを用いて、累積分布関数F(z)を描く。χは、処理時間など処理能力を示す値であり、μは平均値、σは標準偏差である。
S2:次に、複数のF(z)を積算で重ね合わせて合成した、合成累積分布関数G(z)を描く。このとき、G(z)=F1(z)×F2(z)×・・Fn(z)であり、同じ分布形ならG(z)=F(z)nとなる。
Next, using the general solution of e1 and √e2 described above, an equation showing the probability distribution of the processing capability of the entire process is shown algebraically.
S1: First, a cumulative distribution function F (z) is drawn using z = (χ−μ) / σ, which is a random variable that standardizes a sample. χ is a value indicating processing capability such as processing time, μ is an average value, and σ is a standard deviation.
S2: Next, a combined cumulative distribution function G (z), in which a plurality of F (z) are superimposed and combined, is drawn. At this time, G (z) = F1 (z) * F2 (z) * .. Fn (z), and G (z) = F (z) n for the same distribution form.
標準正規分布の累積分布関数の正関数及び標準正規分布の累積分布関数の逆関数は、代数解析的に使える式なので、2工程からなる全体工程の平均値e1、2工程からなる全体工程の標準偏差√e2は、式12及び式13を用いて、以下のように示される。
2工程の平均値 e1=Finv関数(0.50.5)=0.545
2工程の標準偏差 √e2=Finv関数[{G関数(1)}0.5]−e1=0.8418
The positive function of the cumulative distribution function of the standard normal distribution and the inverse function of the cumulative distribution function of the standard normal distribution are equations that can be used in algebraic analysis, so the average value e 1 of the entire process consisting of two steps, The standard deviation √e 2 is expressed as follows using Equations 12 and 13.
Average value of two steps e 1 = Finv function (0.5 0.5 ) = 0.545
Standard deviation of two steps √e 2 = Finv function [{G function (1) } 0.5 ] −e 1 = 0.8418
また、2工程からなる全体工程の平均値e1、3工程からなる全体工程の標準偏差√e2は、式12及び式13を用いて、以下のように示される。
3工程の平均値 e1:Finv(0.51/3)=0.819
3工程の標準偏差 √e2:Finv[G(1) 1/3]−Finv(0.51/3)=0.7703
Moreover, the average value e 1 of the whole process consisting of two steps and the standard deviation √e 2 of the whole process consisting of three steps are expressed as follows using Equations 12 and 13.
Average value of 3 steps e 1 : Finv (0.5 1/3 ) = 0.919
Standard deviation of 3 steps √e 2 : Finv [G (1) 1/3 ] −Finv (0.5 1/3 ) = 0.703
以下同様に、工程数が増えた場合には(n,e1,√e2)は、式12及び式13を用いて、(4,0.998,0.727)、(5,1.129,0.697)、(6,1.231,0.674)、・・・、と算定できる。 Similarly, when the number of processes is increased, (n, e1, √e2) is calculated using (12, 0.998, 0.727), (5, 1.129, 0.697), (6, 1.231, 0.674),...
このように、e1、√e2は、全体工程を構成する工程数nから算出することが可能である。 Thus, e 1 and √e 2 can be calculated from the number n of processes constituting the entire process.
図8は、処理能力の確率分布の合成例を示す図である。グラフ231には、標準正規分布の累積分布関数F(z)と、2つの累積分布関数F(z)を合成した合成累積分布関数であるF(z)2と、3つの累積分布関数F(z)を合成した合成累積分布関数であるF(z)3と、e1、√e2が示される。
FIG. 8 is a diagram illustrating a synthesis example of a probability distribution of processing capability. The
グラフ231には、F(z)、F(z) 2 、F(z)3にそれぞれ対応する確率密度関数が示される。
The
平均値がほぼ等しく、処理時間がバランスし連続したn工程の全体能力は下式14、式15で表現される。全体平均能力をGμ、ばらつきをσG、単体平均能力Fμ、ばらつきをσFとする。
The overall ability of n processes in which the average values are almost equal and the processing time is balanced and continuous is expressed by the following
Gμ=Fμ+e1σF ・・・式14
σG=√e2・σF ・・・式15
ただし、e1=Finv関数(0.51/n)、√e2=Finv関数[{G関数(1)}1/n]−e1
Gμ = Fμ + e 1 σ F Equation 14
σ G = √e 2 · σ F Equation 15
However, e 1 = Finv function (0.5 1 / n ), √e 2 = Finv function [{G function (1) } 1 / n ] −e 1
特にn=2のとき、図8の233に示すように、e1=1/√π=0.56419、図8の234に示すように、√e2=√(1−1/π)=0.8256になる。 Particularly when n = 2, as shown by 233 in FIG. 8, e 1 = 1 / √π = 0.56419, and as shown by 234 in FIG. 8, √e 2 = √ (1-1 / π) = 0.8256.
このように、標準正規分布の累積分布関数を用いて、複数の累積分布関数が掛け合わされたときの累積分布関数を示した。図1に示す単体工程が標準正規分布の累積分布関数であると仮定した場合、複数の単体工程から構成される全体工程を、統計的に算出可能であることがわかる。 Thus, the cumulative distribution function when a plurality of cumulative distribution functions are multiplied using the standard normal distribution cumulative distribution function is shown. Assuming that the single process shown in FIG. 1 is a cumulative distribution function of a standard normal distribution, it can be seen that the entire process composed of a plurality of single processes can be statistically calculated.
〔3.2〕処理時間がアンバランスな2工程の連続全体能力評価
平均的に同程度の処理時間の直列工程のみならず、処理時間がアンバランスな2工程の連続全体能力評価の代数計算解析方法を説明する。
[3.2] Evaluation of continuous total capacity of two processes with unbalanced processing time Algebraic calculation analysis of continuous total capacity evaluation of two processes with unbalanced processing time as well as series processes with average processing time A method will be described.
連続工程のうちn工程(例として、2工程)を取り出し、それぞれの単体処理能力(処理時間)の平均値μ(n)とばらつきσF(n)を既知として、全体能力処理時間の平均値μとばらつきσGを求める手法を以下に示す。 Take out n processes (for example, 2 processes) from the continuous processes, and make the average value μ (n) and variation σ F (n) of each single processing capacity (processing time) known, and the average value of the total capacity processing time A method for obtaining μ and variation σ G is shown below.
単体処理時間がバランスしている(Fμ(1)=Fμ(2)・・・=Fμ(n))とき(平均値がほぼ等しい)連続したn工程の全体での処理時間は下式16、式17で表現される。全体処理時間の平均値をGμ、ばらつきσG、単体処理時間の平均値をFμ、ばらつきσFとする。 When the single processing time is balanced (Fμ (1) = Fμ (2)... = Fμ (n) ) (the average value is almost equal), the processing time of the entire consecutive n processes is expressed by the following equation 16, It is expressed by Equation 17. The average value of the entire processing time is Gμ, the variation σ G , and the average value of the single processing time is Fμ, and the variation σ F.
Gμ=Fμ+e1σF ・・・式16
σG=√e2・σF ・・・式17
ただし、e1=Finv関数(0.51/n)、√e2=Finv関数[{G関数(1)}1/n]−e1
Gμ = Fμ + e 1 σ F Equation 16
σ G = √e 2 · σ F Equation 17
However, e 1 = Finv function (0.5 1 / n ), √e 2 = Finv function [{G function (1) } 1 / n ] −e 1
n=2のとき、e1=1/√π=0.56419、√e2=√(1−1/π)=0.8256 When n = 2, e 1 = 1 / √π = 0.56419, √e 2 = √ (1-1 / π) = 0.8256
さらに、O≦で分布する母集団のばらつきσは平均値μとの間は強い相関があり、k・σF=F(k=2〜3程度)と表現できる場合は、以下の一般式18が得られる。 Further, the variation σ of the population distributed with O ≦ has a strong correlation with the average value μ, and when it can be expressed as k · σ F = F (k = 2 to 3), the following general formula 18 Is obtained.
Gμ=Fμ(1+e1/k) ・・・式18
n=2のとき、Gμ=(1.188〜1.226)・Fμ、σG=(0.8256)・σF
Gμ = Fμ (1 + e 1 / k) Equation 18
When n = 2, Gμ = (1.188 to 1.226) · Fμ, σ G = (0.8256) · σ F
上記のように定式化でき、実数による推定計算ができる。例えば、全体工程の平均処理能力を100とする場合、2つの単体処理能力は、118〜122程度であるべきと判断が可能になる。 Formulation is possible as described above, and estimation calculation using real numbers is possible. For example, when the average processing capacity of the entire process is set to 100, it can be determined that the two single processing capacities should be about 118 to 122.
なお、式13及び式14で説明したように、e1、√e2は、全体工程を構成する工程数nから算出することが可能である。つまり、式18の(1+e1/k)は、工程数nから算出可能である。下記式19は、式18の変形式である。 Note that, as described in Expression 13 and Expression 14, e 1 and √e 2 can be calculated from the number n of processes constituting the entire process. That is, (1 + e 1 / k) in Expression 18 can be calculated from the number of steps n. Equation 19 below is a variation of Equation 18.
Fμ=Gμ/(1+e1/k)= ・・・式19 Fμ = Gμ / (1 + e 1 / k) = Equation 19
所望の全体処理能力Gμを得るためには、単体工程の処理能力Fμがどの程度であるべきかどうかが、式19から算出可能になる。 In order to obtain a desired overall processing capacity Gμ, it is possible to calculate from Equation 19 how much the processing capacity Fμ of a single process should be.
次に、図9を用いて、処理時間の分布関数を用いて、異なる能力のアンバランス複数工程能力重合せにより、全体処理時間分布を推定する手法を説明する。 Next, a method for estimating the overall processing time distribution by unbalanced multi-step capability superposition with different capabilities using a processing time distribution function will be described with reference to FIG.
図9は、累積分布関数を用いて、複数工程の重合せで全体能力を評価する一例を示す図である。図9に示すグラフ241は、累積分布関数を示し、グラフ242は、確率密度関数を示す。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of evaluating the overall capability by superposing a plurality of steps using a cumulative distribution function. A
グラフ241及び242には、単体工程処理時間の分布関数として、Ga、Gb、Gc、の3つが示され、それぞれ、平均μと標準偏差σが(150,50)、(135,45)、(120,40)とする。Ga、Gb、Gcは、上記式14により算出した。
連続する2つの工程(a→a,a→b,a→c)を重合せて、GA合成=Ga×Ga、GB合成=Ga×Gb、GC合成=Ga×Gcを表現すると図9に示す実線分布になる。 Two successive steps (a → a, a → b, a → c) are polymerized to represent GA synthesis = Ga × Ga, GB synthesis = Ga × Gb, and GC synthesis = Ga × Gc, as shown in FIG. It becomes a solid line distribution.
GA合成は処理時間バランス状態で、定式より150+0.5642×50=177と一致する。図9に示すよう、GA合成の場合でG=177秒(150秒に対して、(177−150)/150=18%悪化)となる。GB合成の場合でG=169秒(150秒に対して、(169−150)/150=12.7%悪化)となる。GC合成の場合でG=161秒(150秒に対して、(161−150)/150=7.3%悪化)となる。 The GA synthesis is in a state where the processing time is balanced, and agrees with 150 + 0.5642 × 50 = 177 from the formula. As shown in FIG. 9, in the case of the GA synthesis, G = 177 seconds ((177−150) / 150 = 18% worse than 150 seconds). (Relative to 150 seconds, (169-150) /150=12.7Pasento worsening) G = 169 seconds in the case of G B synthesis becomes. In the case of GC synthesis, G = 161 seconds (compared to (161-150) /150=7.3% compared to 150 seconds).
このように、標準正規分布ではない累積分布関数を用いて、複数の累積分布関数が掛け合わされたときの累積分布関数を示した。図1に示す単体工程が図9に示す累積分布関数であると仮定した場合、複数の単体工程から構成される全体工程を、統計的に算出可能であることがわかる。 In this way, the cumulative distribution function when a plurality of cumulative distribution functions are multiplied using a cumulative distribution function that is not a standard normal distribution is shown. If it is assumed that the single process shown in FIG. 1 is the cumulative distribution function shown in FIG. 9, it can be seen that the overall process composed of a plurality of single processes can be statistically calculated.
〔3.3〕能力アンバランス複数工程での汎用的全体能力評価
図10は、処理時間の平均値に対して処理時間の標準偏差が大きい場合(平均値の1/2)と小さい場合(平均値の1/6)の全体合成処理時間を比較した図である。図10に示すグラフ251は、処理時間の標準偏差が平均値の1/2の場合の処理時間が異なる工程を示し、グラフ252では、処理時間の標準偏差が平均値の1/6の場合の処理時間が異なる工程を示す。
[3.3] Capability unbalance General purpose general capacity evaluation in multiple steps FIG. 10 shows a case where the standard deviation of the processing time is large (1/2 of the average value) and a case where the standard deviation of the processing time is small (average) It is the figure which compared the whole synthetic | combination processing time of 1/6) of the value. A
全体能力評価において、単体工程能力処理時間平均値のみならず標準偏差σによって合成後の平均全体能力が劣化する。標準偏差σが平均値μの1/6程度に抑えられている場合(グラフ252)では、ボトルネック単体工程の処理能力の10%未満の影響で、ほぼ従来どおりボトルネック平均値で評価できるが、ばらつきが平均の1/2まで大きい場合(グラフ251)は、最大28%も処理時間の劣化が必然的に発生する。 In the overall capability evaluation, the average overall capability after synthesis is deteriorated by the standard deviation σ as well as the single process capability processing time average value. When the standard deviation σ is suppressed to about 1/6 of the average value μ (graph 252), the bottleneck average value can be evaluated almost as usual due to the effect of less than 10% of the processing capacity of the bottleneck single unit process. When the variation is as large as ½ of the average (graph 251), the processing time is inevitably deteriorated by a maximum of 28%.
このように、処理時間がそれぞれ大きく異なる工程を複数掛け合わせた場合でも、全体工程が算出可能であることを示した。 As described above, it was shown that the entire process can be calculated even when a plurality of processes having different processing times are multiplied.
図11は、処理時間の実分布を用いて、異なる能力のアンバランス複数工程能力重合せにより、全体処理時間分布の推定例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of estimating the total processing time distribution by superimposing unbalanced multi-step capability with different capacities using the actual distribution of processing times.
実例として、製鋼工程の1つであるヤードへの受入工程、圧延工程、2次加工工程(切断)の各工程単体処理時間の実績分布(グラフ261)と類似材料毎に正規分布近似した時間分布(グラフ262)の両者について、合成処理した時間分布を比較した。結果263及び264に示すように、合成後の処理時間平均値は殆ど差異なく表現される。
As an actual example, the actual distribution (graph 261) of each process single time of the acceptance process to the yard, which is one of the steelmaking processes, the rolling process, and the secondary processing process (cutting), and the time distribution that approximates the normal distribution for each similar material For both (graph 262), the combined time distributions were compared. As shown in the
さらに、算定した合成処理時間分布と、観測される実績処理時間分布は良く一致する。 Furthermore, the calculated combined processing time distribution and the observed actual processing time distribution agree well.
〔4〕単体工程の全体工程への改善寄与評価
単体工程処理時間の分布関数としてFa(z)、Fb(z)、及びFc(z)の3つがあり、それぞれ、平均μと標準偏差σが(μFa,σFa)、(μFb,σFb)、(μFc,σFc)で示される。上記したように、全体工程の処理時間の合成累積分布関数Gは、G=Fa×Fb×Fcと表現して累積分布関数の平均値μGと標準偏差σGを求めることができる。下記表1は、各単体工程A、B、及びCの処理時間及び標準偏差を示した表である。
[4] Evaluation of improvement contribution to the whole process of the single process There are three distribution functions of the single process time, Fa (z), Fb (z), and Fc (z), and the average μ and the standard deviation σ are respectively (ΜFa, σFa), (μFb, σFb), (μFc, σFc). As described above, the combined cumulative distribution function G of the processing time of the entire process can be expressed as G = Fa × Fb × Fc, and the average value μG and standard deviation σG of the cumulative distribution function can be obtained. Table 1 below shows the processing time and standard deviation of each of the single steps A, B, and C.
図12Aは、単体工程A〜C及び全体工程の処理能力を示す累積分布関数を示す図である。図12Aにおいて、改善前の単体工程の分布関数は、Fa(z)、Fb(z)、及びFc(z)である。改善後の単体工程の分布関数は、FA(z)、FB(z)、及びFC(z)である。改善後のFA(z)と、改善前のFb(z)、及びFc(z)を合成した全体工程の分布関数は、Aupで示される。改善後のFB(z)と、改善前のFa(z)及びFc(z)を合成した全体工程の分布関数は、Bupで示される。改善後のFC(z)と、改善前のFa(z)及びFb(z)を合成した全体工程の分布関数は、Cupで示される。「合成」は、改善前の分布関数は、Fa(z)、Fb(z)、及びFc(z)を合成した全体工程の分布関数である。 FIG. 12A is a diagram illustrating a cumulative distribution function indicating the processing capability of the single processes A to C and the entire process. In FIG. 12A, the distribution function of the single process before improvement is Fa (z), Fb (z), and Fc (z). The distribution function of the improved single process is FA (z), F B (z), and F C (z). The distribution function of the entire process in which FA (z) after improvement, Fb (z) before improvement, and Fc (z) are synthesized is indicated by Au. The distribution function of the overall process of synthesizing the improved FB (z) and the uncorrected Fa (z) and Fc (z) is indicated by Bup. The distribution function of the overall process of synthesizing FC (z) after improvement and Fa (z) and Fb (z) before improvement is indicated by Cup. “Synthesis” is a distribution function of the entire process in which Fa (z), Fb (z), and Fc (z) are synthesized.
図12Bは、単体工程A〜C及び全体工程の処理能力を示す確率密度関数を示す図である。図12Cは、単体工程改善後の全体工程の処理能力を示す確率分布を示す図である。単体工程A、B、及びCのそれぞれの処理時間の平均値μと標準偏差σは、図12A〜図12Cに示すとおりであり、全体工程の処理時間の平均値は(図中黒点線)(μG,σG)=(169,39)となる。 FIG. 12B is a diagram illustrating a probability density function indicating the processing capability of the single processes A to C and the entire process. FIG. 12C is a diagram illustrating a probability distribution indicating the processing capability of the entire process after the improvement of the single process. The average value μ and the standard deviation σ of the processing time of each of the single processes A, B, and C are as shown in FIGS. 12A to 12C , and the average value of the processing time of the entire process (black dotted line in the figure) ( μG, σG) = (169, 39).
ここで、単体工程A〜Cのいずれかの単体工程処理能力を10%改善できた場合の全体工程処理能力への改善寄与を評価した。結果、下記に示す表2のようになる。 Here, the improvement contribution to the whole process capacity when the single process capacity of any of the single processes A to C could be improved by 10% was evaluated. As a result, it becomes like Table 2 shown below.
すなわちボトルネック工程である工程Aの処理時間の平均値μFaを150(s)から135(s)に改善すると全体工程の処理時間の平均値μGは169(s)から161(s)となり、改善率4.9%になる。工程Bの処理時間の平均値μFbを130(s)から117(s)に改善すると全体工程の処理時間の平均値μGは169(s)から164(s)となり、改善率3.9%になる。工程Cの処理時間の平均値μFcを110(s)から99(s)に改善すると全体工程の処理時間の平均値μGは169(s)から167(s)となり、改善率1.1%になる。このように、ボトルネック工程ではない工程B及びCでも全体工程の処理能力を改善できる。 That is, if the average value μFa of the process time of the process A, which is a bottleneck process, is improved from 150 (s) to 135 (s), the average value μG of the process time of the entire process is changed from 169 (s) to 161 (s). The rate is 4.9%. When the average value μFb of the processing time of the process B is improved from 130 (s) to 117 (s), the average value μG of the processing time of the entire process is changed from 169 (s) to 164 (s), and the improvement rate is 3.9%. Become. When the average value μFc of the processing time of the process C is improved from 110 (s) to 99 (s), the average value μG of the processing time of the entire process is changed from 169 (s) to 167 (s), and the improvement rate is 1.1%. Become. Thus, the process capability of the entire process can be improved even in processes B and C that are not bottleneck processes.
また、全体工程の処理時間を、例えば、3%向上させようとした場合、工程A及び工程Bは、改善率をそれぞれ10%上げることで、3%の向上が可能であるが、工程Cでは10%の改善率では不可能であると正確に評価することができる。このような評価により、単体工程能力に変化が生じた場合に、事前に能力変化を推定でき生産計画に反映したり、生産性を改善するための優先施策を事前に推定することができる。
Moreover, when it is going to improve the processing time of the whole process, for example, 3%, the process A and the process B can improve 3% by raising the
表2に示すように、A工程とB工程の10%能力改善のために必要とするコストが、それぞれ「100」、「50」である場合、ボトルネック工程ではない、B工程の改善を優先するという合理的な判断が可能になる。例えば、全体工程の改善率1%あたりにかかる単体工程コストから、改善する単体工程を判断する。 As shown in Table 2, when the costs required for 10% capacity improvement in Process A and Process B are “100” and “50” respectively, priority is given to improving Process B, which is not a bottleneck process. Reasonable judgment is possible. For example, the single process to be improved is determined from the single process cost per 1% improvement rate of the entire process.
〔5〕評価装置
以下に、複数工程を有する製造工程を評価する評価装置としての、情報処理装置のハードウェア構成について説明する。
[5] Evaluation Device Hereinafter, a hardware configuration of an information processing device as an evaluation device for evaluating a manufacturing process having a plurality of steps will be described.
図13は、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図13に示すように、情報処理装置500は、処理部510、メモリアクセス制御部516、記憶部520、通信部530、2次記憶装置540、ドライブ装置550、及びI/Oコントローラ560を有する。情報処理装置500は、さらに、I/Oコントローラ560を介して入力部570及び表示部580に接続する。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the information processing apparatus. As illustrated in FIG. 13, the
処理部510は、記憶部520に記憶されたプログラム990を実行することで、記憶部520からデータをロードし、ロードしたデータを演算して、記憶部520に演算結果をストアする装置である。処理部510は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。処理部510は、例えば、プログラム990を実行することで、図8〜図12に示すような、合成累積分布や確率密度関数を生成し、製造工程の評価を行なう。
The
メモリアクセス制御部516は、記憶部520から処理部510へのデータのロード、処理部510から受け取ったデータの記憶部520へのストア動作等を行うユニットである。
The memory
I/Oコントローラ560は、処理部510と、他のユニットとの接続を制御する装置である。I/Oコントローラ560は、例えば、AGP(Accelerated Graphics Port)又はPCI Express(Peripheral Component Interconnect Express)などの規格に従って動作する。
The I /
記憶部520は、データやプログラム990を記憶する装置である。処理部510は、I/Oコントローラ560を介することなく、記憶部520にアクセスすることができる。記憶部520は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)である。記憶部520に格納するデータは、図14を用いて後述する。
The
2次記憶装置540は、記憶部520に格納されるプログラム990及びデータを記憶するとともに、電源供給が無くても情報を保持可能な装置である。2次記憶装置540は、磁気ディスクを用いたディスクアレイ、又は、フラッシュメモリを用いたSSD(Solid State Drive)等である。
The
通信部530は、通信経路としてのネットワーク400と接続し、ネットワーク400に接続された他の情報処理装置と、情報処理装置500との間で、データを送受信する。通信部530は、例えば、NIC(network Interface Controller)である。
The communication unit 530 is connected to the
ドライブ装置550は、例えば、フロッピー(登録商標)ディスクやCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)などの記憶媒体590を読み書きする装置である。ドライブ装置550は、記憶媒体590を回転させるモータや記憶媒体590上でデータを読み書きするヘッド等を含む。なお、記憶媒体590は、プログラム990を格納することができる。ドライブ装置550は、ドライブ装置550にセットされた記憶媒体590からプログラム990を読み出す。処理部510は、ドライブ装置550により読み出されたプログラム990を、記憶部520又は2次記憶装置540に格納する。
The
入力部570は、文字や数字などのテキスト情報である入力信号を処理部510に出力するキーボードや、表示部580に表示される画像を選択するためのマウス等である。
The
表示部580は、例えば、Liquid Crystal Display(LCD)などの表示デバイスである。処理部510は、I/Oコントローラ560を介して、表示部580を駆動するための表示駆動信号を、表示部580に出力する。表示部580は、表示駆動信号に従って、図8〜図11に示す合成累積分布や確率密度関数などを画像表示する。
The
情報処理装置500は、ネットワーク400を介して単体工程の処理時間分布を把握できるデ−タ収集装置600に接続し、単体工程処理能力データ910(後述)を記憶部520に格納することが出来る。そのため、情報処理装置500は、オフラインでのシミュレ−ションで製造工程の全体処理能力推定を行うことができる。
The
情報処理装置500は、さらに連続多段工程を複数有する構造の生産プロセスにおいては、各ラインの一貫能力を事前に推定することで、処理ライン振り分けを行う制御装置700などに制御信号を送るなど、ダイナミックな制御に活用することもができる。
Further, in the production process having a structure having a plurality of continuous multi-stage processes, the
〔5.1〕記憶部に格納されるデータ
図14は、記憶部に格納されるデータの一例を示す図である。記憶部520は、単体工程処理能力データ910、全体工程処理能力データ920、単体工程コストデータ930、及びプログラム990を記憶する。
[5.1] Data Stored in Storage Unit FIG. 14 is a diagram illustrating an example of data stored in the storage unit. The
単体工程処理能力データ910とは、例えば、図4に示すヒストグラム201及び202、図6に示すヒストグラム221及び222のように、単体工程の処理能力を示すデータであり、複数の単体工程に関する実際の処理能力の測定データである。
The single-step
全体工程処理能力データ920は、単体処理能力工程データ910から、処理部510が製造工程の評価処理を実行することで、生成するデータである。全体工程処理能力データ920は、例えば、図8〜図11に示す合成累積分布や確率密度関数、などの平均値と標準偏差により全体工程の処理能力を特定するデータである。
The overall
単体工程コストデータ930は、単体工程の処理能力と、単体工程の処理能力の向上にかかるコストデータとの対応関係を示すデータである。
The single
図15は、単体工程コストデータの一例を示す図である。単体工程コストデータ930は、例えば、工程名称列931と、コスト列933を有する。工程名称列931には、例えば、図2で示した単体工程の名称が登録され、コスト列933には、処理能力の平均値の増大分「5%、10%、15%、20%、・・・」毎に、工程名称列931に入力された同一エントリの工程に関する、処理能力の増大分に対応するコストが登録される。なお、コスト列933のNAは「該当なし」を示す。関係式列935は、単体工程の処理能力Rとコストとの関係を示す方程式が登録される。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of single process cost data. The unit process cost
全体工程の処理能力の向上を図る場合、例えば、再加熱工程30aの処理能力を30%上げるコストと、圧延工程40aの処理能力を5%上げるコストのほうが高い場合がある。このような場合、処理部510は、よりコストのかからない単体工程の処理能力を上げることで、全体工程の処理能力の改善を、低コストで実現することが可能になる。
When improving the processing capacity of the entire process, for example, the cost of increasing the processing capacity of the
プログラム990は、処理部510に、製造工程の評価処理を実行させるためのプログラムである。
The
〔6〕製造工程の評価処理フロー
図16及び図17を用いて、製造工程の評価処理の一例について説明する。図16は、製造工程の評価処理の一例を示す図である。まず、処理部510は、記憶部520に記憶される単体工程処理能力データ910を読み出す(S1001)。処理部510は、読み出した単体工程の処理能力を掛け合わせて、全体工程処理能力データ920を生成する(S1002)。当該データの掛け合わせは、例えば、図8〜図11に示した累積分布関数や、確率密度関数等の確率関数の合成である。次に、処理部510は、全体工程処理能力データ920を表示部580に画面表示する(S1003)。表示部580に画像表示する全体工程処理能力データ920は、例えば、図8〜図11に示す全体工程の処理能力である。情報処理装置500は、画面表示により、全体工程の処理能力に影響する単体工程の平均値及び標準偏差を、ユーザに提示することができる。
[6] Manufacturing Process Evaluation Process Flow An example of the manufacturing process evaluation process will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process evaluation process. First, the
次に、処理部510は、単体工程の処理能力を変更する(S1004)。当該ステップは、情報処理装置500のユーザが、ステップS1003で画面表示された全体工程処理能力データをみて、操作対象となる単体工程の平均又は標準偏差を変更してもよい。また、当該工程は、処理部510によって自動でおこなってもよい。処理部510が自動で行う場合、単体工程の処理能力の変更は、S1101〜S1102として図17に示される。
Next, the
図17は、単体工程の処理能力変更の一例を示す図である。図17に示すように、処理部510は、各単体工程の平均処理能力をあげて、全体工程の処理能力を算出する(S1101)。当該処理は、例えば、図12A〜図12Cを用いて説明した処理である。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of changing the processing capability of a single process. As shown in FIG. 17, the
処理部510は、最小コストで全体工程の処理能力の改善に寄与する単体工程を判断する(S1102)。処理部510は、例えば、単体工程コストデータ930の関係式列935を参照して、全体工程の改善率1%あたりにかかる単体工程コストを参照する。そして、処理部510は、全体工程の処理能力改善率あたり(例えば、図12Cに示す改善率である)に必要な単体工程の処理能力と、そのときの単体工程コストとを算出する。このようにして、処理部510が、最小コストで全体工程の処理能力の改善に寄与する単体工程を判断する。
The
図16に示すステップS1005では、処理部510は、S1004で変更した単体工程の処理能力を用いて、全体工程処理能力データ920を算出し(S1005)、全体工程処理能力データ920を表示部580に画面表示する(S1006)。表示部580に画像表示する全体工程処理能力データ920は、例えば、図8〜図11に示す全体工程の処理能力である。情報処理装置500は、画面表示により、全体工程の処理能力に影響する単体工程の平均値及び標準偏差を、ユーザに提示することができる。
In step S1005 shown in FIG. 16, the
次に、処理部510は、S1004で変更した単体工程の処理能力を用いて、全体工程の処理能力を算出し、S1005で算出した全体工程処理能力と比較して、全体工程の処理能力が所望の処理能力になったか否か判断する。所望の処理能力になった場合(S1007 YES)、処理部510は、処理を終了する。所望の処理能力になっていない場合(S1007 No)、処理部510は、S1004を繰り返す。このような繰り返し処理により、S1004で変更する処理能力の量が少ない場合、徐々にS1004で変更する処理能力を上げることで、所望の全体処理能力に到達することができる。
Next, the
10a ヤード工程
20a 切断工程
30a 再加熱工程
40a 圧延工程
41a 粗圧延機
42a 仕上圧延機
50a 冷却工程
100 製造工程
100a 連続圧延工程
400 ネットワーク
500 情報処理装置
510 処理部
516 メモリアクセス制御部
520 記憶部
530 通信部
540 2次記憶装置
550 ドライブ装置
560 I/Oコントローラ
570 入力部
580 表示部
590 記憶媒体
910 単体工程処理能力データ
920 全体工程処理能力データ
930 単体工程コストデータ
990 プログラム
Claims (9)
前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを記憶する記憶部と、
前記製造工程の確率分布関数を算出する処理部と、
を備え、
前記処理部は、
前記記憶部に記憶された前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを用いて前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数を算出し、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第1の確率分布関数を算出し、
前記複数の単体工程のうちの1つの単体工程の処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を該単体工程の処理能力が向上する値に変更する入力を受け付けて、該単体工程の処理能力が向上するように変更された平均及び/又は標準偏差を用いて前記1つの単体工程の確率分布関数を算出し、算出された前記1つの単体工程の確率分布関数を含む、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第2の確率分布関数を算出し、
前記製造工程の第1の確率分布関数と第2の確率分布関数とを比較することによって前記複数工程を有する製造工程を評価する、
ことを特徴とする評価装置。 An evaluation device for a manufacturing process having a plurality of unit processes,
A storage unit for storing an average and a standard deviation of values indicating the processing capacities of the plurality of unit processes;
A processing unit for calculating a probability distribution function of the manufacturing process;
With
The processor is
Calculating a probability distribution function of each of the plurality of single steps using an average and a standard deviation of values indicating the processing capabilities of the plurality of single steps stored in the storage unit; Calculating the first probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions;
Accepting an input to change the average and / or standard deviation of values indicating the processing capability of one single step among the plurality of single steps to a value that improves the processing capability of the single step, and processing capability of the single step There comprising a probability distribution function of the modified average and / or standard deviation to calculate the probability distribution function of the previous SL one single step using a calculated pre SL one single step to enhance the plurality of Calculating the second probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the single process;
Evaluating the manufacturing process having the plurality of processes by comparing a first probability distribution function and a second probability distribution function of the manufacturing process;
An evaluation apparatus characterized by that.
前記処理部は、前記単体コストデータに基づいて、前記処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を前記単体工程の処理能力が向上する値に変更する対象である単体工程を選択する請求項1又は2に記載の評価装置。 The storage unit stores single process cost data indicating a correspondence relationship between the processing capacity of the single process and cost data related to the improvement of the processing capacity,
The processing unit selects, based on the single unit cost data, a single step that is a target for changing an average and / or standard deviation of values indicating the processing capability to a value that improves the processing capability of the single step. The evaluation apparatus according to 1 or 2.
前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを前記情報処理装置の記憶部から読み出して、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数を算出し、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第1の確率分布関数を算出し、
前記複数の単体工程のうちの1つの単体工程の処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を該単体工程の処理能力が向上する値に変更する入力を受け付けて、該単体工程の処理能力が向上するように変更された平均及び/又は標準偏差を用いて前記1つの単体工程の確率分布関数を算出し、算出された前記1つの単体工程の確率分布関数を含む、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第2の確率分布関数を算出し、
前記製造工程の第1の確率分布関数と第2の確率分布関数とを比較することによって前記複数工程を有する製造工程を評価する、ことを特徴とする評価方法。 A method for evaluating a manufacturing process having a plurality of single processes, wherein the information processing apparatus
Reading an average and standard deviation of values indicating the processing capability of each of the plurality of single steps from the storage unit of the information processing device, calculating a probability distribution function of each of the plurality of single steps, and Calculating the first probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the process;
Accepting an input to change the average and / or standard deviation of values indicating the processing capability of one single step among the plurality of single steps to a value that improves the processing capability of the single step, and processing capability of the single step There comprising a probability distribution function of the modified average and / or standard deviation to calculate the probability distribution function of the previous SL one single step using a calculated pre SL one single step to enhance the plurality of Calculating the second probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the single process;
An evaluation method comprising: evaluating a manufacturing process having the plurality of processes by comparing a first probability distribution function and a second probability distribution function of the manufacturing process.
前記情報処理装置は、
前記単体コストデータに基づいて、前記処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を前記単体工程の処理能力が向上する値に変更する対象である単体工程を選択する請求項4又は5に記載の評価方法。 The storage unit stores single process cost data indicating a correspondence relationship between the processing capacity of the single process and cost data related to the improvement of the processing capacity,
The information processing apparatus includes:
6. The single process, which is a target for changing the average and / or standard deviation of the value indicating the processing capability to a value that improves the processing capability of the single process, is selected based on the single cost data. Evaluation method.
前記複数の単体工程のそれぞれの処理能力を示す値の平均と標準偏差とを前記情報処理装置の記憶部から読み出して、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数を算出し、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第1の確率分布関数を算出し、
前記複数の単体工程のうちの1つの単体工程の処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を該単体工程の処理能力が向上する値に変更する入力を受け付けて、該単体工程の処理能力が向上するように変更された平均及び/又は標準偏差を用いて前記1つの単体工程の確率分布関数を算出し、算出された前記1つの単体工程の確率分布関数を含む、前記複数の単体工程のそれぞれの確率分布関数の積をとることにより前記製造工程の第2の確率分布関数を算出し、
前記製造工程の第1の確率分布関数と第2の確率分布関数とを比較することによって前記複数工程を有する製造工程を評価する、
処理を情報処理装置に実行させることを特徴とするプログラム。 A program for evaluating a manufacturing process having a plurality of unit processes,
Reading an average and standard deviation of values indicating the processing capability of each of the plurality of single steps from the storage unit of the information processing device, calculating a probability distribution function of each of the plurality of single steps, and Calculating the first probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the process;
Accepting an input to change the average and / or standard deviation of values indicating the processing capability of one single step among the plurality of single steps to a value that improves the processing capability of the single step, and processing capability of the single step There comprising a probability distribution function of the modified average and / or standard deviation to calculate the probability distribution function of the previous SL one single step using a calculated pre SL one single step to enhance the plurality of Calculating the second probability distribution function of the manufacturing process by taking the product of the respective probability distribution functions of the single process;
Evaluating the manufacturing process having the plurality of processes by comparing a first probability distribution function and a second probability distribution function of the manufacturing process;
A program that causes an information processing apparatus to execute processing.
処理を情報処理装置に実行させることを特徴とする請求項7に記載のプログラム。 Displaying the first probability distribution function and the second probability distribution function of the manufacturing process on the display unit of the information processing apparatus;
8. The program according to claim 7, which causes an information processing apparatus to execute processing.
前記単体コストデータに基づいて、前記処理能力を示す値の平均及び/又は標準偏差を前記単体工程の処理能力が向上する値に変更する対象である単体工程を選択する、
処理を情報処理装置に実行させる請求項7又は8に記載のプログラム。 The storage unit stores single process cost data indicating a correspondence relationship between the processing capacity of the single process and cost data related to the improvement of the processing capacity,
Based on the single unit cost data, selecting a single step that is a target for changing the average and / or standard deviation of the value indicating the processing capability to a value that improves the processing capability of the single step,
The program according to claim 7 or 8, which causes the information processing apparatus to execute processing.
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