JP7052827B2 - 配置計画装置、配置計画方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、配置計画装置、配置計画方法及びプログラムに関する。

従来から、生産工程を構成する複数の作業工程に対して作業者の配置を計画する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、複数の作業者の中から、作業の早い作業者を作業工程に配置することで、生産工程全体としての生産時間を短くすることが記載されている。

特開２００６－３０９５７７号公報

特許文献１においては、「作業が早い」という作業者のスキルについてのみ考慮しているだけで、その他の作業者のスキルについて何ら考慮していない。例えば、作業を仕損じる率（仕損率）の高い作業者を作業工程に配置した場合、検査の結果、不合格品とされる仕損品の発生率が高くなる。仕損品が発生した場合、仕損品の生産に要した労務費及び材料費は仕損費となる。そのため、仮に、「作業が早い」というスキルを有する作業者のみを作業工程に配置した場合でも、仕損費が生産コストを押し上げる要因となり、結果として、生産性の低下を招くおそれがある。

この発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、作業工程の作業を作業者が仕損じて仕損品が発生したとしても、生産コストの押し上げを抑制できるように、複数の作業工程に対する作業者の配置を計画することを目的とするものである。

本開示に係る配置計画装置は、製品を生産する生産ラインを構成する複数の作業工程に対する作業者の配置を計画し、作業工程の作業で消費される品目の材料コストを含む作業工程情報を取得する作業工程情報取得部と、作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得する作業者情報取得部と、作業工程及び作業者の組み合わせごとに、材料コスト及び労務コストに対して仕損率を用いて重み付けした仕損コストを算出する仕損コスト算出部と、生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、仕損コストの合計値が抑制されるように、作業工程に対する作業者の配置計画を生成する配置計画生成部を備えることを特徴とするものである。

本開示に係る配置計画装置は、作業工程の作業を作業者が仕損じて仕損品が発生したとしても、生産コストの押し上げを抑制できるように、複数の作業工程に対する作業者の配置を計画することができるという効果を奏する。

本実施の形態に係る配置計画装置１００が適用される情報処理システム１の構成を示す概略ブロック図である。 配置計画装置１００の構成を概念的に例示するブロック図である。 記憶部に記憶された各テーブルのリレーションを示す図である。 生産ラインマスタＴＢ１の一例を示す図である。 生産計画ＴＢ２の一例を示す図である。 作業者マスタＴＢ３の一例を示す図である。 作業者スキルＴＢ４の一例を示す図である。 出勤スケジュールＴＢ５の一例を示す図である。 担当可能工程ＴＢ６の一例を示す図である。 品目マスタＴＢ７の一例を示す図である。 製品を生産するのに必要な部品の関係を示す図である。 中間品目ＴＢ８の一例を示す図である。 配置計画装置１のハードウェア構成を示す図である。 配置計画処理を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分または相当する部分を示す。
１．実施の形態
＊＊＊構成の説明＊＊＊

図１は、本実施の形態に係る配置計画装置１００が適用される情報処理システム１の構成を示す概略ブロック図である。
情報処理システム１は、配置計画装置１００、収集装置２００及び生産ライン３００を備える。

生産ライン３００には、製品を生産するための生産工程が対応づけられている。また、生産ライン３００には、生産工程を構成する複数の作業工程ＳＫ１～ＳＫＮが、上流側から順番に対応付けられている。また、作業工程ＳＫ１～ＳＫＮに対応して、作業者ＳＳ１～ＳＳＮが配置される。この生産ライン３００で生産される具体的な製品は任意であるが、例えば、家電製品、自動車、家具、食品などをあげることができる。作業工程には、複数の部材（部品又は材料）から中間品を生産する作業、又は、複数の中間品から製品を生産する作業が予め割り付けられている。以降の説明において、部材、中間品、及び、製品を夫々区別して説明する必要が無い場合には、単に、「品目」と称する。また、「生産」には、各品目の組み立て及び／又は加工を含む。

収集装置２００は、作業工程に配置された作業者のスキルを示す情報（スキル情報）を収集する。スキル情報は、作業工程の作業を作業者が開始してから終了するまでの「平均作業時間」、及び、作業工程の作業を作業者が仕損じる率を示す「仕損率」を含む。また、スキル情報は、作業工程の作業を作業者が行った累積の時間を示す「累積作業時間」を含んでもよい。収集装置２００は、作業中の作業者の動作を検知するためのセンサ、撮像装置、キーボード、又は、マウスなどの入力機器を用いて構成される。収集装置２００は、ネットワークを介して、配置計画装置１００の通信部１０７と接続される。

ところで、一般的に、生産コストは、「材料費」「労務費」「経費」という３つの項目の和から算出される。「材料費」は、製品を構成する部材の原価を含む。また、「労務費」は、製品の生産にかかわる作業者へ支払う賃金を含む。また、「経費」は、材料費や労務費に分類されない原価を含む。作業者が作業を仕損じて仕損品が発生した場合、仕損品の生産にかかる「労務費」及び「材料費」が「仕損費」となり、生産原価を押し上げる原因となる。

本開示の配置計画装置１００は、作業工程の作業を作業者が仕損じて仕損品が発生したとしても、生産コストの押し上げを抑制できるように、複数の作業工程に対する作業者の配置を計画する。以降の説明において、作業工程の作業で消費される品目の材料費の合計値を「材料コスト」と称する。また、作業工程及び作業者の組み合わせごとに算出される値であって、作業工程の作業を作業者が行うことで発生する人件費を「労務コスト」と称する。また、作業工程及び作業者の組み合わせごとに取得される値であって、作業工程の作業を作業者が仕損じる確率を「仕損率」と称する。さらに、「材料コスト」及び「労務コスト」に対して「仕損率」を用いて重み付けした値を「仕損コスト」と称する。

図２は、配置計画装置１００の構成を概念的に例示するブロック図である。
同図のように、配置計画装置１００は、受付部１６０、作業者情報取得部１１０、作業工程情報取得部１２０、仕損コスト算出部１３０、配置計画生成部１４０、出力部１５０、及び、記憶部１０４を備える。なお、配置計画装置１００は、ネットワークなどを介して作業者情報及び作業工程情報を取得できれば記憶部１０４を備えていなくてもよい。この場合、記憶部１０４は、クラウドサーバ上に存在していてもよい。

記憶部１０４は、配置計画装置１００における各処理に必要となる情報を記憶する。記憶部１０４は、生産ラインマスタＴＢ１、生産計画ＴＢ２、品目マスタＴＢ７、中間品ＴＢ８、作業者マスタＴＢ３、作業者スキルＴＢ４、出勤スケジュールＴＢ５、及び、担当可能工程ＴＢ６を記憶する。生産ラインマスタＴＢ１、生産計画ＴＢ２、品目マスタＴＢ７、及び、中間品ＴＢ８には、作業工程で生産される品目に関する情報（以降、作業工程情報と称する。）が登録されている。また、作業者マスタＴＢ３、作業者スキルＴＢ４、出勤スケジュールＴＢ５、及び、担当可能工程ＴＢ６には、作業工程に配置される作業者に関する情報（以降、作業者情報と称する。）が登録されている。

図３は、記憶部１０４に記憶された各テーブルのリレーションを示す図である。各テーブルのデータ項目に記された＜ＰＫ＞は、主キー（ｐｒｉｍａｒｙ ｋｅｙ）を示す。主キーは、１つのテーブルのデータ（行、レコード）を一意に識別するためのデータ項目を示す。また、１つのテーブルに複数の主キーが設定されている場合、複数の主キーの組み合わせごとに、１つの主キーとしての役割を果たす。そして、複数のテーブルに共通するデータ項目を連結キーとして、複数のテーブルを結合することによって、対象となる項目データを特定することができる。具体的には、配置計画装置１００は、生産計画ＴＢ２の品目コード及び品目マスタＴＢ７の品目コードを連結キーとしてそれぞれのテーブルを結合することで、品目名、材料費、又は、属性などのデータ項目を特定することができる。

・生産ラインマスタＴＢ１について
図４は、生産ラインマスタＴＢ１の一例を示す図である。
生産ラインマスタＴＢ１には、生産ラインと、生産ラインに対応づけられた作業工程を示す情報が登録されている。
生産ラインマスタＴＢ１は、生産ラインを識別する「生産ラインコード」、「生産ライン名」、生産ラインに対応づけられた複数の作業工程の夫々を識別する「作業工程コード」、及び、「作業工程名」をデータ項目として含む。

・生産計画ＴＢ２について
図５は、生産計画ＴＢ２の一例を示す図である。
生産計画ＴＢ２には、生産ラインに対応づけられた作業工程ごとに、生産する品目と、その数量に関する情報が登録されている。例えば、図５においては、ＬＩＮＥ００１の生産ラインのＫＯＴＥＩ００２の作業工程で、ＩＴＥＭ００５の品目が生産されることが示されている。
生産計画ＴＢ２は、生産を管理する「生産番号」、生産する品目を識別する「品目コード」、生産する生産ラインを識別する「生産ラインコード」、生産する作業工程を識別する「作業工程コード」、生産する品目の数量を示す「生産数量」、及び、生産する日付を示す「生産日」をデータ項目として含む。

・生産計画ＴＢ２の登録について
例えば、監督者は、中日程計画（ひと月分の生産計画）などに基づいて、日々の生産計画（生産日、品目、生産数量）を策定し生産計画ＴＢ２に登録する。また、例えば、配置計画装置１００は、受注システムなどから取り込んだ情報に基づいて生産計画を登録する。

・作業者マスタＴＢ３について
図６は、作業者マスタＴＢ３の一例を示す図である。
作業者マスタＴＢ３には、作業工程に対する配置を計画される作業者の人件費が登録されている。作業者マスタＴＢ３は、作業者を識別する「作業者コード」、「作業者名」、及び、作業者の単位期間（例えば、１時間）あたりの人件費を示す「人件費」をデータ項目として含む。

・作業者マスタＴＢ３の登録について
例えば、人事部門の担当者は、各作業者の人件費（例えば、時給）を作業者マスタＴＢ３に登録する。また、例えば、配置計画装置１００は、人事システムなどから取り込んだ情報を作業者マスタＴＢ３に登録する。

・作業者スキルＴＢ４について
図７は、作業者スキルＴＢ４の一例を示す図である。
作業者スキルＴＢ４には、作業者のスキルを示す情報が作業工程ごとに登録されている。作業者スキルＴＢ４は、作業者を識別する「作業者コード」、生産ラインを識別する「生産ラインコード」、作業工程を識別する「作業工程コード」、作業工程に割り付けられた作業を作業者が開始してから終了するまでの「平均作業時間」、及び、作業工程に割り付けられた作業を作業者が仕損じる確率を示す「仕損率」をデータ項目として含む。

・作業者スキルＴＢ４の登録について
例えば、監督者は、作業者が計上する日報（いつ、何に、どのくらい時間かけたか）をもとに、平均作業時間を計算し作業者スキルテーブルに登録する。また、監督者は、作業者が計上する不良日報（いつ、どの工程で、何を、不良発生させたか）をもとに、作業数当たりの不良品数から、仕損率を計算し作業者スキルＴＢ４に登録する。また、例えば、配置計画装置１００は、収集装置２００で収集された作業者のスキル情報を作業者スキルＴＢ４に登録する。

・出勤スケジュールＴＢ５について
図８は、出勤スケジュールＴＢ５の一例を示す図である。
出勤スケジュールＴＢ５には、作業者の出勤日が登録されている。出勤スケジュールＴＢ５は、「作業者コード」、及び、「出勤日」をデータ項目として含む。

・出勤スケジュールＴＢ５の登録について
例えば、作業者は、所定の期間（半月ごと）に、翌期間分（翌半月分）のシフト表を提出する。そして、現場監督者又はシステム管理者は、提出されたシフト表をもとに作業者の出勤スケジュールを出勤スケジュールＴＢ５に登録する。また、例えば、配置計画装置１００は、人事システムなどから取り込んだ作業者の出勤スケジュールを出勤スケジュールＴＢ５に登録する。

・担当可能工程ＴＢ６について
図９は、担当可能工程ＴＢ６の一例を示す図である。
担当可能工程ＴＢ６には、作業者の担当可能な作業工程を示す情報が登録されている。担当可能工程ＴＢ６は、「作業者コード」、「生産ラインコード」、及び、「作業工程コード」をデータ項目として含む。

・担当可能工程ＴＢ６の登録について
例えば、監督者は、各作業者の作業スキルを見極め、担当できる作業工程を担当可能工程ＴＢ６に登録する。また、例えば、配置計画装置１００は、収集装置２００で収集した作業者のスキル情報（仕損率、平均作業時間、累積作業時間）と所定の設定値との比較結果に基づいて、作業者が担当可能な作業工程を特定し、特定した作業工程を担当可能工程ＴＢ６に登録してもよい。

・品目マスタＴＢ７について
図１０は、品目マスタＴＢ７の一例を示す図である。
品目マスタＴＢ７には、品目と、品目の材料費に関する情報が登録されている。品目マスタＴＢ７は、品目を識別する「品目コード」、「品目名」、品目の原価を示す「材料費」、品目の「属性」、「上位の品目コード」をデータ項目として含む。図１０の品目マスタＴＢ７においては、例えば、ＩＴＥＭ００７の品目（プラスチック）の材料費が１００であることが示されている。「属性」は、完成品、中間品、又は、部材といった品目の状態を示す。「上位の品目コード」については図１１を用いて説明する。

図１１は、製品の生産に用いられる品目の関係を示す図である。
図１１には、生産工程における各品目の状態が階層的に示されている。具体的には、図１１には、生産工程の下流の品目（即ち、図１０の上位の品目）が上段となるように示されている。最上段の完成品である洗濯機（ＩＴＥＭ００１）は、２段目の中間品である外枠（ＩＴＥＭ００３）及びドラム（ＩＴＥＭ００４）を用いて生産されることを示している。また、２段目の中間品である外枠（ＩＴＥＭ００３）は、３段目の部材である無色外枠（ＩＴＥＭ００５）及び塗料（ＩＴＥＭ００６）を用いて生産されることを示している。従って、図１０の品目マスタＴＢ７には、２段目の中間品である外枠（ＩＴＥＭ００３）及びドラム（ＩＴＥＭ００４）の上位の品目コードとして洗濯機（ＩＴＥＭ００１）が登録され、３段目の部材である無色外枠（ＩＴＥＭ００５）及び塗料（ＩＴＥＭ００６）の上位の品目コードとして外枠（ＩＴＥＭ００３）が登録される。

・品目マスタＴＢ７の登録について
例えば、資材部門の担当者は、各部材の材料費を品目マスタＴＢ７に登録する。また、例えば、設計部門の担当者は、各製品のＢＯＭ（ＢＩＬＬ ＯＦ ＭＡＴＥＲＩＡＬ）情報（製品、中間品、部材）を品目マスタＴＢ７に登録する。そして、配置計画装置１００は、ＢＯＭ情報から製品の生産に用いられる品目のリストを生成する。そして、配置計画装置１００は、部材の材料費を品目マスタＴＢ７に登録する。また、配置計画装置１００は、中間品を構成する部材の材料費の合計値から中間品の材料費を算出し品目マスタＴＢ７に登録する。また、配置計画装置１００は、完成品を構成する中間品の材料費の合計値から完成品の材料費を算出し品目マスタＴＢ７に登録する。

・中間品ＴＢ８について
図１２は、中間品ＴＢ８の一例を示す図である。
中間品ＴＢ８には、品目（製品、中間品）と、品目の生産に用いられる品目（中間品、部材）との関係を示す情報が登録されている。中間品ＴＢ８は、品目を識別する「品目コード」、品目を生産する生産ラインを識別する「生産ラインコード」、品目を生産する作業工程を識別する「作業工程コード」、「品目コード」の品目を生産する作業工程で用いられる（消費される）品目の「品目コード（中間品、部材）」、及び、消費される品目の数量を示す「数量」をデータ項目として含む。例えば、図１２の中間品ＴＢ８においては、ＬＩＮＥ００１の生産ラインのＫＯＴＥＩ００２の作業工程の作業で、ＩＴＥＭ００５の品目を１個生産するのに、ＩＴＥＭ００７の品目を５０個消費することが示されている。

なお、上記において、各テーブルに情報を登録する担当者を例示したが、これに限られるものではない。また、配置計画装置１００は、例えば、人事部門、生産部門、資材部門の装置と連携していていてもよく、他の装置から取り込んだ情報が各テーブルに登録されてもよい。

ここで、説明を図２に戻す。
受付部１６０は、作業者の配置計画に関する指示情報を受け付ける。指示情報には、作業者の配置を計画する生産ラインを特定するための、生産する品目、日付、及び／又は、生産番号など情報が含まれる。配置計画装置１００は、受付部１６０で受け付けた指示情報に基づいて、生産ラインを構成する複数の作業工程、作業工程で生産される品目、及び、作業工程に配置する作業者の数などを特定する。なお、例えば、バッチ処理で作業者の配置を計画する場合などには、作業者情報取得部１１０は、受付部１６０を備えなくてもよい。また、バッチ処理で作業者の配置を計画する場合などには、指示情報に相当する情報が配置計画装置１００に入力されるものとする。

次に、作業工程情報取得部１２０は、受付部１６０で受け付けた指示情報に基づいて特定された生産ラインを構成する作業工程の作業で消費される品目の材料コストを含む作業工程情報を取得する。具体的には、作業工程情報取得部１２０は、記憶部１０４に記憶された各種テーブル（生産ラインマスタＴＢ１、生産計画ＴＢ２、品目マスタＴＢ７、及び、中間品ＴＢ８）を参照し、作業工程の作業で消費される品目の材料コストを含む作業工程情報を取得する。材料コストは、作業工程の作業ごとに算出される値であり、作業工程の作業で消費される品目の材料費の合計値を示す。

ここで、例えば、ＬＩＮＥ００１の生産ラインのＫＯＴＥＩ００２の作業工程の作業で消費される品目（ＩＴＥＭ００５）の材料コストを含む作業工程情報を取得する場合について説明する。この場合、作業工程情報取得部１２０は、中間品ＴＢ８（図１２）の「中間品目コード」、及び、品目マスタＴＢ７（図１０）の「品目コード」の結合により、該当の品目コードの材料費として「１００」、中間品数量として「５０」を特定する。そして、作業工程情報取得部１２０は、「材料費」と「中間品数量」を掛け合わせた値を、「作業工程コード」の示す作業工程の作業で消費される品目の材料コストとして取得する。また、１つの作業工程の作業で複数の品目が消費される場合、作業工程情報取得部１２０は、それぞれの品目の材料コストを加算した値を、「作業工程コード」の示す作業工程の作業で消費される品目の材料コストとして取得する。

ところで、「材料コスト」の取得の態様はこれに限らない。例えば、記憶部１０４に記憶されたテーブルに、作業工程を示す「作業工程コード」と、作業工程の作業で消費される品目の「材料コスト」が対応づけて登録されていてもよい。そして、作業者情報取得部１１０は、「作業工程コード」に対応づけられた「材料コスト」を、作業工程の作業で消費される品目の「材料コスト」として取得してもよい。

次に、作業者情報取得部１１０は、受付部１６０で受け付けた指示情報に基づいて特定された生産ラインを構成する作業工程に配置対象となる作業者に関する情報（作業者情報）を取得する。具体的には、作業者情報取得部１１０は、記憶部１０４に記憶された各種テーブル（作業者マスタＴＢ３、作業者スキルＴＢ４、出勤スケジュールＴＢ５、又は、担当可能工程ＴＢ６）を参照し、作業工程ごとに、作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得する。

作業者情報取得部１１０は、例えば、作業者マスタＴＢ３（図６）の「作業者コード」、及び、作業者スキルＴＢ４（図７）の「作業者コード」の結合により、「作業工程」ごとに、作業者の「人件費」、及び、「平均作業時間」を特定する。そして、作業者情報取得部１１０は、「人件費」と「平均作業時間」に基づいて算出した値を、作業工程の作業を作業者が行うことで発生する労務コストとして取得する。また、作業者情報取得部１１０は、例えば、作業者マスタＴＢ３（図６）の「作業者コード」、及び、作業者スキルＴＢ４（図７）の「作業者コード」の結合により、「作業工程」ごとに、作業者の「仕損率」を取得する。

ところで、「労働コスト」及び「仕損率」の取得の態様はこれに限らない。例えば、記憶部１０４に記憶されたテーブルに、「作業工程」及び「作業者」の組み合わせごとに、作業工程の作業で発生する作業者の「労務コスト」及び「仕損率」が対応づけて登録されていてもよい。そして、作業者情報取得部１１０は、記憶部１０４に記憶された各種テーブルを参照し、作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得してもよい。

また、作業者情報取得部１１０は、例えば、出勤スケジュールＴＢ５（図８）の「出勤日」を参照し、作業者の配置を計画する日付（例えば、生産計画ＴＢ２（図５）の「生産日」）に出勤日が登録されている作業者の作業者情報のみを取得してもよい。

次に、仕損コスト算出部１３０は、作業工程及び作業者の組み合わせごとに、材料コスト及び労務コストに対して仕損率を用いて重み付けした仕損コストを算出する。ここで、生産ラインを構成する作業工程(ｉ)の材料コストを材料コスト(ｉ)とし、作業工程(ｉ)に配置された作業者(ｊ)の労務コストを労務コスト(ｉ，ｊ)、仕損率を仕損率(ｉ，ｊ)とする。この場合、作業工程(ｉ)に作業者(ｊ)を配置した場合の仕損コスト(ｉ，ｊ)は、式（１）で算出される。

（数１）
仕損コスト(ｉ，ｊ)＝（材料コスト(ｉ)×仕損率(ｉ，ｊ)＋α(労務コスト(ｉ，ｊ)×仕損率(ｉ，ｊ))・・・（１）
１≦ｉ≦生産ラインを構成する作業工程の数（Ｎ）
０≦材料コスト(ｉ)
１≦ｊ≦作業者の数（Ｍ）
０≦仕損率(ｉ，ｊ)≦１
０≦労務コスト(ｉ，ｊ)
αは係数（０＜α）

係数αは、材料コストと労務コストの何れの指標を重視するかに応じて適宜定められればよい。

次に、配置計画生成部１４０は、生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、各作業工程(ｉ)の仕損コスト(ｉ，ｊ)の合計値が抑制されるように、各作業工程(ｉ＝１，2，…，Ｎ)に対する作業者(ｊ＝１，2，…，Ｍ)の配置計画を生成する。このような構成とすることで、配置計画装置１００は、例えば、材料コストの高い作業工程に対して仕損率の低い作業者を配置した配置計画を生成しやすく、材料コストの低い作業工程に対して仕損率の高い作業者を配置した配置計画を生成しやすくなる。また、配置計画装置１００は、労務コストが安く、及び／又は、仕損率の低い作業者を作業工程に配置した配置計画を生成しやすくなる。なお、配置計画生成部１４０は、仕損コスト(ｉ，ｊ)の合計値を最小化するとの観点から、作業工程(ｉ)及び作業者(ｊ)の組み合わせを最適化する最適化問題として定式化してもよい。

出力部１５０は、配置計画生成部１４０で生成された各作業工程に対する作業者の配置計画を表示部１０５に対して表示出力する。

図１３は、配置計画装置１００のハードウェア構成を示す図である。
配置計画装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インターフェース１０８、及び、通信部１０７を備える。通信部１０７は、ネットワークを介して収集装置２００と接続される。Ｉ／Ｏインターフェース１０８は、配置計画装置１００への入力または配置計画装置１００からの出力のインターフェースである。図１３に示すように、Ｉ／Ｏインターフェース１０８は、記憶部１０４、表示部１０５、及び、操作部１０６に接続される。操作部１０６は、例えば、キーボードやマウスであり、ユーザからの配置計画装置１００に対する各種操作を受け付ける。また、配置計画装置１００の処理結果を表示部１０５へ出力する。表示部１０５は、例えば、ディスプレイであり、配置計画装置１００から出力される信号に従う映像または画像を表示する。

ＣＰＵ１０１は、各種の演算を行うプロセッサであり、プログラムを実行することで、図２に示す受付部１６０、作業者情報取得部１１０、作業工程情報取得部１２０、仕損コスト算出部１３０、配置計画生成部１４０、及び、出力部１５０という各機能を実現する。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する。ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラム及びプログラムによって使用されるデータ等を格納する。

記憶部１０４は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）であり、図２に示す、生産ラインマスタＴＢ１、生産計画ＴＢ２、作業者マスタＴＢ３、作業者スキルＴＢ４、出勤スケジュールＴＢ５、担当可能工程ＴＢ６、品目マスタＴＢ７、中間品ＴＢ８を記憶する。

以上の構成を有する配置計画装置１００は、１つのコンピュータを用いて実現してもよいし、複数のコンピュータを用いて実現してもよい。例えば、複数のコンピュータの間で通信ネットワークを介してデータの送受信を行ないながら、互いに連携して処理を行なうようにしてもよい。なお、コンピュータは、汎用のパーソナルコンピュータおよびサーバ等によって構成することができる。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、図１に示した配置計画装置１００で実現される配置計画の処理手順について、図１４を参照して説明する。
図１４は、配置計画処理を示すフローチャート図である。
まず、ここで、配置計画装置１００の操作者が、操作部１０６を操作することにより、作業者の配置を計画する生産ラインを特定するための指示情報として、生産する品目、日付、及び／又は、生産番号などを入力したものとする。

配置計画装置１００の受付部１６０は、作業者の配置計画に関する指示情報を受け付ける（ステップＳ１１）。次に、作業工程情報取得部１２０は、受付部１６０で受け付けた指示情報に基づいて特定した生産ライン３００を構成する作業工程の作業で消費される品目の材料コストを含む作業工程情報を取得する（ステップＳ１２）。また、作業者情報取得部１１０は、受付部１６０で受け付けた指示情報に基づいて特定した生産ラインを構成する複数の作業工程に配置対象となる作業者に関する情報として、作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得する（ステップＳ１３）。次に、仕損コスト算出部１３０は、作業工程及び作業者の組み合わせごとに、材料コスト及び労務コストに対して仕損率を用いて重み付けした仕損コストを算出する（ステップＳ１４）。次に、配置計画生成部１４０は、生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、各作業工程の仕損コストの合計値が抑制されるように、各作業工程に対する作業者の配置計画を生成する（ステップＳ１５）。次に、出力部１５０は、配置計画生成部１４０で生成された各作業工程に対する作業者の配置計画を表示部１０５に対して表示出力する（ステップＳ１６）。

本開示の配置計画装置１００は、作業工程及び作業者の組み合わせごとに仕損コストを算出し、生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、仕損コストの合計値が抑制されるように、作業工程に対する作業者の配置計画を生成する。このような構成とすることで、配置計画装置１００は、材料コストの高い作業工程に対して仕損率の低い作業者を配置した配置計画を生成しやすく、材料コストの低い作業工程に対して仕損率の高い作業者を配置した配置計画を生成しやすくなる。また、配置計画装置１００は、労務コストが低い作業者、及び／又は、仕損率の低い作業者を作業工程に配置した配置計画を生成しやすくなる。このような配置計画を生成することで、配置計画装置１００は、作業工程の作業を作業者が仕損じて仕損品が発生したとしても、生産コストの押し上げが抑制された、複数の作業工程に対する作業者の配置を計画することができるという効果を奏する。

２．変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のような構成を追加、又は、変更した応用例が考えられる。
・変形例１
上述した実施の形態において「労務コスト」は、作業工程の作業を行うことで発生する人件費を示すものとしたが、作業工程によらずに、作業者の単位期間あたりの人件費（図６の作業者マスタＴＢ３の人件費）を示すものであってもよい。また、「仕損率」は、作業工程の作業を作業者が仕損じる確率を示すものとしたが、作業工程によらずに、作業者が作業を仕損じる確率を示すものであってもよい。そして、作業者情報取得部１１０は、作業工程によらずに、作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得してもよい。このような構成としても、配置計画装置１００は、作業工程ごとの「材料コスト」に対して作業員ごとの「仕損率」を用いて重み付けした「仕損コスト」を算出し、生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、各作業工程の仕損コストの合計値が抑制されるように、各作業工程に対する作業者の配置計画を生成することができる。即ち、配置計画装置１００は、作業工程の作業を作業者が仕損じて仕損品が発生したとしても、生産コストの押し上げを抑制できるように、複数の作業工程に対する作業者の配置を計画することができる。

・変形例２
作業工程情報として、作業工程に関する優先度を含んでいてもよい。優先度は、例えば、作業工程で消費される部材の在庫数が少なかったり、作業工程で生産される品目の納期が短かったりするなど、作業の仕損じの抑制が望まれる作業工程に対して高くなるように設定される。そして、作業工程情報取得部１２０は、作業工程に関する優先度を含む作業工程情報を取得する。そして、配置計画生成部１４０は、優先度が高い作業工程の仕損コストが抑制されるように、作業者の配置計画を生成する。このような構成とすることで、配置計画生成部１４０は、材料コストだけでは示すことができない指標（優先度）を考慮したうえで、その優先度に応じて仕損コストを抑制した配置計画を生成することができる。なお、配置計画装置１００の操作者が、優先度を予め設定しておけばよい。また、配置計画装置１００が、作業工程で消費される部材の在庫数、及び／又は、作業工程で生産される品目の納期などに応じて優先度を設定してもよい。

・変形例３
作業者情報取得部１１０は、例えば、担当可能工程ＴＢ６（図９）を参照し、作業者の担当可能な作業工程を含む作業者情報を取得してもよい。
そして、配置計画生成部１４０は、担当可能な作業工程の数が少ない作業者から順番に、作業者を配置する作業工程を計画してもよい。このような構成とすることで、配置計画生成部１４０は、作業者のスキルレベルを考慮したうえで、そのスキルレベルに応じた作業工程に作業者を配置した配置計画を生成することができる。
また、配置計画生成部１４０は、担当可能な作業者の数が少ない作業工程から順番に、作業工程に対する作業者の配置計画を生成してもよい。このような構成とすることで、配置計画生成部１４０は、例えば、作業工程の難易度及び又は条件を考慮したうえで、その作業工程の難易度及び又は条件に応じた作業者を配置した配置計画を生成することができる。

・変形例４
上記の実施の形態において、材料コストは、作業工程の作業で消費される品目の材料費の合計値を示すものとした。しかしながら、材料コストは、作業者が作業を仕損じた際に再利用できない品目の材料費であってもよい。例えば、ネジ締めを仕損じたとしても、ネジは再利用することが可能であるから、材料コストとして計上しなくてもよい。このような構成とすることで、配置計画装置１００は、より正確な仕損コストに基づいて、作業者を作業工程に配置した計画を生成することができる。

上述した配置計画装置１００が実施する処理は、コンピュータを機能させるためのプログラムとして構成されてもよい。

１００ 配置計画装置、 １１０ 作業者情報取得部、 １２０ 作業工程情報取得部、 １３０ 仕損コスト算出部、 １４０ 配置計画生成部、 １５０ 出力部、 １６０ 受付部、 １０１ ＣＰＵ、 １０２ ＲＡＭ、 １０３ ＲＯＭ、 １０４ 記憶部、 １０５ 表示部、 １０６ 操作部、 １０７ 通信部、 ２００ 収集装置、 ３００ 生産ライン

Claims (7)

1. 製品を生産する生産ラインを構成する複数の作業工程に対する作業者の配置を計画する配置計画装置であって、
   前記作業工程の作業で消費される品目の材料コストを含む作業工程情報を取得する作業工程情報取得部と、
   前記作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得する作業者情報取得部と、
   前記作業工程及び前記作業者の組み合わせごとに、前記材料コスト及び前記労務コストに対して前記仕損率を用いて重み付けした仕損コストを算出する仕損コスト算出部と、
   前記生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、前記仕損コストの合計値が抑制されるように、当該作業工程に対する前記作業者の配置計画を生成する配置計画生成部と
   を備えることを特徴とする配置計画装置。
2. 前記作業者情報取得部は、
   前記作業工程ごとに、前記作業者の労務費及び仕損率を含む作業者情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の配置計画装置。
3. 前記作業工程情報取得部は、
   前記作業工程の優先度を含む作業工程情報を取得し、
   前記配置計画生成部は、
   前記優先度が高い作業工程の仕損コストが抑制されるように、当該作業工程に対する前記作業者の配置計画を生成する
   ことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載された配置計画装置。
4. 前記作業者情報取得部は、
   前記作業者の担当可能な作業工程を含む作業者情報を取得し、
   前記配置計画生成部は、
   前記担当可能な作業工程の数が少ない作業者から順番に、当該作業者を配置する作業工程を計画する
   ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載された配置計画装置。
5. 前記作業者情報取得部は、
   前記作業者の担当可能な作業工程を含む作業者情報を取得し、
   前記配置計画生成部は、
   前記担当可能な作業者の数が少ない作業工程から順番に、当該作業工程に対する作業者の配置計画を生成する
   ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載された配置計画装置。
6. 製品を生産する生産ラインを構成する複数の作業工程に対する作業者の配置を計画する配置計画方法であって、
   コンピュータが、
   前記作業工程の作業で消費される品目の材料コストを含む作業工程情報を取得する作業工程情報取得ステップと、
   前記作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得する作業者情報取得ステップと、
   前記作業工程及び前記作業者の組み合わせごとに、前記材料コスト及び前記労務コストに対して前記仕損率を用いて重み付けした仕損コストを算出する仕損コスト算出ステップと、
   前記生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、前記仕損コストの合計値が抑制されるように、当該作業工程に対する前記作業者の配置計画を生成する配置計画生成ステップと
   を実行することを特徴とする配置計画方法。
7. 製品を生産する生産ラインを構成する複数の作業工程に対する作業者の配置を計画するプログラムであって、
   前記作業工程の作業で消費される品目の材料コストを含む作業工程情報を取得する作業工程情報取得ステップと、
   前記作業者の労務コスト及び仕損率を含む作業者情報を取得する作業者情報取得ステップと、
   前記作業工程及び前記作業者の組み合わせごとに、前記材料コスト及び前記労務コストに対して前記仕損率を用いて重み付けした仕損コストを算出する仕損コスト算出ステップと、
   前記生産ラインを構成する複数の作業工程の全体として、前記仕損コストの合計値が抑制されるように、当該作業工程に対する前記作業者の配置計画を生成する配置計画生成ステップと
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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