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JP2005321895A - 生産計画の支援のためのシステム及び生産計画の支援を行うためのコンピュータプログラム - Google Patents

生産計画の支援のためのシステム及び生産計画の支援を行うためのコンピュータプログラム Download PDF

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JP2005321895A JP2004137810A JP2004137810A JP2005321895A JP 2005321895 A JP2005321895 A JP 2005321895A JP 2004137810 A JP2004137810 A JP 2004137810A JP 2004137810 A JP2004137810 A JP 2004137810A JP 2005321895 A JP2005321895 A JP 2005321895A
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Abstract

【課題】 本発明の課題は、生産計画の立案あるいは製造方法の検討等を支援する支援技術を提供することである。
【解決手段】
本発明による解決手段の一つは、生産計画と製造実績のデータを基に、設定した生産計画の目標値を満たす条件を求める仕組みを提供することである。本発明による解決手段のさらにもう一つは、生産計画と製造実績のデータを基に、設定した生産計画の目標値を満たす条件を求め、さらにその条件を満たす条件を求め、利用者が望むまで前記条件を追求する仕組みを提供することである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、生産計画の支援のための支援技術に関する。
生産計画支援と製造方法検討支援に関する技術としては以下のような技術が知られている(特許文献1〜3を参照)。特許文献1には、「問題を含む生産計画を解析することにより、問題点の抽出や計画を改善するための調整内容の絞り込み等を行い、計画調整の際、生産計画担当者の意思決定支援を図る。」と記載されている。特許文献2には、「半導体製造プロセス安定化支援システムにおいて、製品の品質の安定化と歩留まりの向上とを実現し、生産効率を向上できるシステムを提供する。」と記載されている。特許文献3には、「任意の工程における任意の正確なデータを、所定のデータを基に瞬時に検索できる。」と記載されている。
特開平09−128440号公報 特開2000−252179号公報 特開2002−351526号公報
本発明の課題は、生産計画の支援技術即ち生産計画の立案や製造方法の検討等を支援する支援技術を提供することにある。
具体例を挙げて説明する。生産計画の改善については、過去の計画と実績を基に、担当者が改善のための施策を検討しており、過去の計画や実績の分析支援及び前記改善施策の支援が求められる。製造方法の改善に関しては、計画と品質を含めた実績の分析が要求され、その改善策も検討する必要があり、計画や実績の分析を行い、改善目標の提示を容易に実施できる仕組みが必要である。
本発明による解決手段の一つは、生産関連データ即ち生産計画や製造実績のデータを基に、設定した生産計画の目標値を満たす条件を求めるシステムを提供することである。
本発明による解決手段のさらに他の一つは、生産計画や製造実績のデータを基に、設定した生産計画の目標値を満たす条件を求め、さらにその条件を満たす条件を求め、利用者が望むまで前期条件を追求するシステムを提供することである。
本発明の提供する方法によれば、生産計画や製造実績等に対する分析が容易に行うことができる。また、分析結果を利用者に分かり易く提供できる。この結果、対応策の検討がより行ない易くなり、生産計画の立案や変更がより短期間で可能となる。
本発明を実施するための最良の一形態を図面に基づき詳細に説明する。図1に、本発明が適用されるコンピューターシステムのシステム構成の一実施形態、図2〜図5に、本発明の一実施形態における処理データ、図6〜図13に、本発明の一実施形態における処理フローを示す。図14以降は本発明が適用されるコンピューターシステムの操作画面を基に操作の実施形態について説明する。以下、順に説明する。
図1で、システムは製造実績データベース1001、生産計画データベース1002、マスタデータベース1003、データ収集装置1010、製造実績履歴データベース1011、生産計画履歴データベース1012、属性リスト記憶部1013、データ集計装置1020、分析用テーブル記憶部1021、分析装置1030、分析結果記憶部1031及び端末装置1040から構成される。
本実施形態では、利用者が、端末装置1040を操作して、データ収集装置1010、データ集計装置1020及び分析装置1030を動作させる。
まず、利用者は端末装置1040を操作して、データ収集装置1010に対し、入力データである生産関連データ即ち生産計画データ及び製造実績データの収集を指示する。尚本発明を実施するための最良の形態では生産計画データと製造実績データとの差異に注目しているが、生産計画データのみ、製造実績データのみでも本発明の方法は実施できる。前記収集の指示は、具体的には収集期間、収集日時、データの所在及び対象とするデータのキー等を指定する。データ収集装置1010は、その指定に従い、収集期間中、自動的に、製造実績データベース1001及び生産計画データベース1002からデータを収集し、それぞれを製造実績履歴データベース1011及び生産計画履歴データベース1012に保存する。
データ収集完了後、利用者は、端末装置1040においてデータ集計装置1020に対し、データの集計処理の実行を指示する。データ集計装置1020は、データ集計処理の指示を受けると、製造実績履歴データベース1011及び生産計画履歴データベース1012から製造実績履歴データ及び生産計画履歴データを読み込み、属性リスト記憶部1013から事前に登録されている属性リストを参照して全ての製造実績履歴データ及び生産計画履歴データの属性値を算出する。データ集計装置1020は、その結果を分析用テーブルに出力し、分析用テーブルを分析用テーブル記憶部1021に保存する。ここで、属性リストは、利用者が端末装置1040において、製造実績データベース1001、生産計画データベース1002及びマスタデータベース1003を参照しながら任意に追加、変更及び削除することが可能である。
分析用テーブル作成後、利用者は、端末装置1040において分析装置1030に対し、データの分析処理の実行を指示する。具体的には、利用者は装置に対し、分析方法、検証方法、目標属性、説明属性及び各種パラメータを指定する。分析装置1030は、その指定に従い、分析用テーブル記憶部1021から分析用テーブルを読み込み、分析を実施後、分析結果を端末装置1040に出力するとともに分析結果記憶部1031に保存する。端末装置1040は、分析装置1030から分析結果を受け取ると文章、リスト、表、グラフ等の画像にして表示する。利用者は、端末装置1040に表示された分析結果を検討し、更なる分析が必要な場合は分析方法、検証方法、目標属性、説明属性及び各種パラメータを変更し、再度、分析装置1030に分析処理を指示する。このようにして利用者が有効と判断する分析結果が得られるまで分析を繰り返す。前記分析を繰り返す過程で、利用者は、分析装置1030が有する評価機能を利用できる。また、過程の分析結果は、分析結果記憶部1031に関連付けて保存することができる。分析を繰り返しても有効な分析結果を得られる見通しが無い場合、利用者は、属性リストを追加又は変更し、再度データ集計を行った上で、新たに本実施形態で提供する方法で分析を実施する。
図2に生産計画履歴データベース1012のデータの一例を示す。生産計画履歴データは列方向にロット番号A、品目コードB、工程コードC、リソースコードD、作業者コードE、完成数F、不良数G、開始待ち時間H、終了待ち時間I、作業時間J、前段取時間K、後段取時間L、開始日時M及び終了日時Nからなり、行方向にそれぞれ複数件のデータが、ロット番号A、品目コードB及び工程コードCをキーとして保管されている。
図3に製造実績履歴データベース1011のデータの一例を示す。製造実績履歴データは列方向に生産計画履歴データと同様の属性を持ち、行方向にそれぞれの生産計画データに対応する製造実績データが保管されている。
図4に属性リストのデータの一例を示す。属性リストは列方向に属性名O、集約レベルP、計算式Q、フィルタリング条件Rからなり、行方向にそれぞれ複数件のデータが、属性名Pをキーとして保管されている。集約レベルは、生産計画履歴データ及び製造実績履歴データを集約する際の単位であり、上位から順に計画レベル、ロットレベル、作業レベル及び設備レベルがある。計算式は、生産計画履歴データ及び製造実績履歴データの各属性とマスタデータの各テーブルの各属性との関係演算の定義である。属性リストは生産計画と製造実績に対する分析における影響要因の候補属性となる。また、フィルタリング条件を使用すると、明らかに異常なデータを前記分析の対象から除外することができる。例えば、指定の条件に合致するデータを対象外又は対象内とする範囲を定義することができる。
図5の500、501、502に分析用テーブルの一例を示す。分析用テーブルは集約レベル毎に作成する。列方向の属性には、属性リストに存在する属性のうち、分析用テーブルの集約レベルとそれ以下全ての集約レベルの属性が対応する。行方向には集約された各個体に対する各属性の測定結果が各個体を識別するID(計画ID、ロットID、作業ID又は設備ID)をキーとして保管されている。図5の例では前記識別IDは生産計画IDであり、列方向の項目は、生産計画ID、メイクスパン、スループット等からなる。生産計画IDをキーとして前記項目に対応するデータ即ち各項目で示す属性に対する測定結果が行方向に保管されている。
図6に、図1に記載のシステムの操作及びシステムの処理のフローを示す。英数字「S」で始まる番号は前記処理フローのステップを表す。図6に従い、データを収集してから、分析が終了するまでのフローを説明する。ステップS601はデータ収集を実行するステップで、利用者が収集に必要な条件を設定し、次に実行の操作を行うと、システムであるコンピュータがデータ収集の処理を実行する。データは、本社及び各工場等複数の拠点に分散して記憶手段に保持されていてもよい。これらの記憶手段とは例えばネットワークで繋がれており、ネットワークを介して収集することが可能である。
ステップS602では、属性編集として、利用者が後記する分析で使用する属性の編集を行う。属性として指定するものには、特に制限は無く、例えば稼働率や不良率等の連続値で得られるものでも良いし、作業者コードや設備コード等の不連続値で得られるものでも良い。また、ロット投入後何日目の稼動率や設備メンテナンス後何日目の不良率等時系列的なものでも良い。尚、ステップS602の実施は、ステップS601の完了に制約されない。ステップS601及びステップS602が完了すると、ステップS603が実施可能となる。
ステップS603では、データ集計として、利用者がデータ集計に必要な条件を設定し、コンピュータがデータ集計処理を実施する。ステップS603が完了すると、ステップS604が実施可能となる。ステップS604では、分析として、利用者が分析に必要な条件を設定し、コンピュータが分析処理を実施する。ステップS604が完了すると、スッテプS605に進む。ステップS605では、結果検討として、利用者がステップS604における分析結果に対する検討を実施する。検討は、端末装置1040の画面に表示された分析結果を基に実施する。また、必要に応じて、システムが提供する相関係数行列表示機能、クラスタリング機能、三次元散布図表示機能等の評価機能を利用する。分析結果から、生産計画立案業務に対する改善策として、計画立案ルールの変更やマスタデータの修正等が行われた場合は、シミュレーション機能によってその効果を測定することができる。検討の結果、利用者が分析結果に満足すれば、分析は終了する。利用者が分析結果に不満足な場合は、ステップS606に進む。ステップS606では、属性確認として、再度の分析を実施する前に、利用者が属性の編集の必要性を判断する。利用者が必要と判断した場合は、ステップS602に戻り、属性の編集を実施した後、ステップS603に進む。利用者が不要と判断した場合は、ステップS604に戻り、既存の属性の組替えや分析用パラメータの変更等S607を行った上で、再度の分析を実施する。
前記説明について、次に図7〜図33を用いて具体例を挙げて説明する。図7では、データ収集に関する処理の流れを示している。図7〜図13において、これらフローで使用する図形の意味を凡例として710に示す。利用者の操作は図形711、利用者の選択は図形712、利用者の判断は図形713、プログラムの使用によるマシン処理は図形714、同様にマシンによる判定は図形715で示している。
ステップS701では、利用者が、端末装置1040のデータ収集条件入力用の画面からデータ収集の条件として、収集期間、収集日時、収集の対象とする生産計画データ及び製造実績データの所在及びキー項目であるオーダコード(利用者の指定するコード)を入力する。この画面の一例を図14に示す。収集期間の設定は、開始日の日付をテキストボックス1101に、終了日の日付をテキストボックス1102に入力することで行う。収集日時の設定は、周期をプルダウンメニュー1103から選択し、日時をテキストボックス1104に入力することで行う。本実施形態では、例えば周期を日次とし、日時を午前2時とする。即ち、毎日夜間バッチ処理でデータを収集するものとする。処理の対象とする生産計画データは、データベースが存在するサーバをプルダウンメニュー1105から選択し、設定ボタン1106を押下してテーブルの指定や接続に関する詳細な設定を行う。製造実績データも同様に、データベースが存在するサーバをプルダウンメニュー1107から選択し、設定ボタン1108を押下してテーブルの指定や接続に関する詳細な設定を行う。オーダコードは、検索語をテキストボックス1109に入力し、検索ボタン1110を押下すると、検索語を含むオーダコードの一覧がリストボックス1111に表示されるので、対象とするオーダコードをリストボックス1111から選択し、>>ボタン1112を押下して対象オーダに追加する。追加されたオーダコードは対象オーダとしてリストボックス1113に表示される。リストボックス1113に表示された対象オーダを選択し、<<ボタン1114を押下すると選択された対象オーダは対象オーダから削除されリストボックス1113から消える。収集期間、データ所在、対象オーダの入力が完了したら、登録1115ボタンを押下する。登録ボタン1115が押下されると、入力した内容がデータ収集装置1010に反映される。登録ボタン1115押下後、起動ボタン1116を押下するとデータ収集装置1010がステップS702以下のデータ収集を開始する。停止ボタン1117はデータ収集装置にデータ収集の停止を指示する場合に押下する。尚、データ収集中は登録ボタン1115が不活性となり、データ収集条件を変更できない。データ収集条件入力画面1100での操作の結果に関しては、リストボックス1118にログメッセージが表示される。
ステップS702からステップS705は、データ収集装置1010において、以下の処理を実施する。ステップS702では、日時情報を取得する。日時情報は、例えばシステムが実装されているコンピュータから取得する。図7では1台のコンピュータの日時情報の取得に関して説明しているが、コンピュータは複数でも良い。ステップS703では、ステップS702で取得した日時が収集期間内かどうかを確認する。収集期間内であればステップS704に遷移し、収集期間外であればデータ収集を終了する。ステップS704では、ステップS702で取得した日時が収集開始日時を超えているかどうかを確認する。収集開始日時を超えていれば、ステップS705に遷移し、超えていなければステップS702に戻り、次のデータを収集する。ステップS705では、データベースと接続し、対象データを取得する。取得したデータは、実績データであれば製造実績履歴データとして、計画データであれば生産計画履歴データとして保存する。データ保存後、次回の収集処理のために収集開始日時を1周期分進める更新処理を実施する。スッテプ705が完了するとステップS702に戻る。このようにして、利用者が設定した条件に従って、データ収集装置1010がデータ収集処理を実施する。
図8は、属性編集に関する処理の流れを示している。属性編集は、利用者が端末装置1040の属性編集画面1200を使用して行う。この画面の一例を図15に示す。ステップS801では、利用者が、分析操作用端末ウィンドウの属性編集タグを選択し属性編集のページを表示後、プルダウンメニュー1201から属性の集約レベルを選択する。属性の集約レベルは、属性で評価する対象を示す。例えば、メイクスパン、納期遅れロット数、平均製造リードタイム等の属性の集約レベルは計画となる。製造リードタイム、納期遅れ時間、製造原価等の属性の集約レベルはロットとなる。作業時間、使用リソース、担当作業者等の属性の集約レベルは作業となる。稼働率、シフトパターン、故障回数等の属性の集約レベルは設備となる。このように、各属性に集約レベルを指定すると、集約レベルごとに属性の検索が可能となり、属性の編集作業に大変便利である。集約レベルが選択されると、ステップS802に遷移する。ステップS802では、データ収集装置1010において、属性検索処理を実施する。具体的には、選択された集約レベルに属する属性を属性リスト記憶部1013から検索し、その結果を端末装置1040に渡す。端末装置1040では受け取った検索結果の一覧をリストボックス1202に表示する。ステップS802完了後は、利用者が編集内容によって処理を選択する。
新しく属性を追加する場合は、ステップS803に進む。ステップS803では、利用者がテキストボックス1203に追加する属性の属性名、リストボックス1204にその計算式を入力して登録ボタン1205を押下する。属性名は利用者が任意に決定することができる。計算式は、例えば、製造実績データベース1001、生産計画データベース1002及びマスタデータベース1003内のテーブル名とそのフィールド名及び集合関数を用いて記述することができる。ステップS803が完了するとステップS804に遷移する。ステップS804では、データ収集装置1010が、属性の追加処理を実施する。具体的には、利用者が入力した属性名、集約レベル及び計算式を属性リスト記憶部1013に追加する。
既に登録されている属性の計算式を変更する場合は、ステップS805に進む。ステップS805では、利用者がリストボックス1202に表示された属性の一覧から、計算式を変更する属性を選択する。リストボックスで属性が選択されると、その属性名がテキストボックス1203、計算式がリストボックス1204に表示される。利用者は、選択した属性の計算式を変更後、登録ボタン1205を押下する。ステップS805が完了するとステップS806に遷移する。ステップS806では、データ収集装置1010が、属性変更処理を実施する。具体的には、利用者が選択した属性の計算式を、利用者が入力した計算式に置換する。
既に登録されている属性を削除する場合は、ステップS807に進む。ステップS807では、利用者がリストボックス1202に表示された属性の一覧から、削除したい属性を選択する。リストボックスで属性が選択されると、その属性名がテキストボックス1203に、計算式がリストボックス1204に表示される。利用者は、選択した属性の属性名と計算式を確認後、削除ボタン1206を押下する。ステップS807が完了するとステップS808に遷移する。ステップS808では、データ収集装置1010が、属性の削除処理を実施する。具体的には、利用者が選択した属性名、集約レベル及び計算式を属性リスト記憶部1013から削除する。尚、ステップS801からステップS808までの利用者による操作及びデータ収集装置1010による処理の結果は、適宜リストボックス1207に表示する。
図9では、データ集計に関する処理の流れを示している。データ集計は、利用者が端末装置1040のデータ集計用の画面を利用して実施する。この画面の一例を図16に示す。ステップS901では、利用者が、対象期間の開始日の日付をテキストボックス1301に、終了日の日付をテキストボックス1302に入力する。ステップS902からステップS905では、データ集計に使用する属性を属性リスト記憶部1013が有する属性リストから選択する処理を行う。分析で使用する属性は、すべてデータ集計の際に選択する必要がある。
ステップS902では、利用者が、集計に使用する属性を選択するために、対象とする属性の集約レベルをプルダウンメニュー1303の右端の逆三角形ボタンを押して表示される集約レベルの一覧から選択し設定する。属性の集約レベルがプルダウンメニューで指定されると、ステップS903に遷移する。ステップS903では、データ集計装置1020において、属性リスト検索処理を実施する。具体的には、選択された集約レベルに属する属性を属性リスト記憶部1013から検索し、その結果を端末装置1040に渡す。端末装置1040では受け取った検索結果の一覧をリストボックス1304に表示する。リストボックス1304に属性を表示する際は、属性名の左側にチェックボックスを付加する。既にデータ集計の対象として登録されている属性は、チェックボックスがチェックされた状態で表示される。また、既にフィルタリング条件が設定されている属性は、属性名の右側に例えばアスタリスクを付ける等して明示する。ステップS904では、利用者が集計に使用する属性をリストボックス1304に表示されたものから選択する。選択する際は、リストボックスに表示された属性名の左側のチェックボックスをチェックする。また、選択を解除する場合は、リストボックスのチェックを外す。ステップS905では、利用者がデータ集計に使用する属性の選択が完了したかどうかを確認する。完了した場合はステップS906に進み、完了していなければ、ステップS902に戻る。
ステップS906からステップS914では、必要に応じて各属性にフィルタリング条件を設定する。フィルタリングは、明らかに異常なデータを分析の対象から除外するために実施する。ステップS906では、利用者がフィルタリング条件の変更が必要かどうかを判断する。変更が必要であれば、ステップS907に進み、変更が必要でなければ、ステップS915に進む。ステップS907では、利用者が変更する対象の属性をリストボックス1304から選択する。属性が選択されると、ステップS908に遷移する。ステップS908では、データ集計収集装置1020において、属性表示処理を実施する。具体的には、選択された属性のフィルタリング条件を属性リスト記憶部1013から検索し、その結果を端末装置1040に渡す。端末装置1040では、選択された属性の属性名をテキストボックス1305に、データ集計収集装置1020から受け取ったフィルタリング条件をリストボックス1306に表示する。ステップS908完了後は、利用者が必要と判断する変更内容によってフィルタリング条件に関する処理を選択する。
新しくフィルタリング条件を追加する場合は、ステップS909に進む。ステップS909では、利用者がリストボックス1306に、ステップS907で選択した属性に対するフィルタリング条件を記述し、登録ボタン1307を押下する。フィルタリング条件の記述方法は、データ集計装置1020で判別可能であればどのような記述方法でも良く、例えば、連続値をとる属性であれば、対象外となる値の範囲を閾値と等号及び不等号で記述し、不連続値をとる属性であれば、対象とする値を記述する方法がある。ステップS909が完了するとステップS910に遷移する。ステップS910では、データ集計装置1020において、フィルタリング条件の追加処理を実施する。具体的には、利用者が選択した属性に対し、利用者が記述した条件式によるフィルタリング条件を属性リスト記憶部1013に追加する。
既に登録されているフィルタリング条件を変更する場合は、ステップS911に進む。ステップS911では、利用者がリストボックス1306に表示されたフィルタリング条件を変更し、登録ボタン1307を押下する。ステップS911が完了するとステップS912に遷移する。ステップS912では、データ集計装置1020において、フィルタリング条件更新処理を実施する。具体的には、属性リスト記憶部1013内に保存されている利用者が選択した属性のフィルタリング条件を、利用者が変更した条件式によるフィルタリング条件に置換する。
既に登録されているフィルタリング条件を削除する場合は、ステップS913に進む。ステップS913では、利用者がリストボックス1306に表示されたフィルタリング条件を確認し、削除ボタン1308を押下する。図16の例では、削除ボタン1308を押下すると「組立_後段取時間」属性に対するフィルタリング条件が削除される。ステップS913が完了するとステップS914に遷移する。ステップS914では、データ集計装置1020において、フィルタリング条件の削除処理を実施する。具体的には、属性リスト記憶部1013内に保存されている利用者が選択した属性のフィルタリング条件を削除する。
データ集計に使用する属性とフィルタリング条件を確認後、ステップS915に進み、利用者が実行ボタン1309を押下する。ステップS915が完了するとステップS916に遷移する。ステップS916では、データ集計装置1020において、データ集計処理と分析テーブル作成処理が実施される。具体的には、まずデータ集計処理として、対象期間の製造実績履歴データ及び生産計画履歴データを順次読み込みながら、ステップS904で選択された全ての属性についてその属性値を算出する。算出結果は、例えば、一旦、集約レベル毎の中間テーブルに記録する。次に分析テーブル作成処理において、中間テーブルのレコードを計画単位に集計し、分析テーブル1021内の分析テーブル等を作成する。尚、ステップS901からステップS916までの利用者による操作及びデータ集計装置1010による処理の結果は、適宜リストボックス1311に表示される。
図10では、分析に関する処理の流れを示している。分析は、利用者が端末装置1040の分析画面1400を使用して行う。この画面の一例を図17に示す。ステップS1010では、利用者が、分析方法をプルダウンメニュー1401の右端の逆三角形ボタンを押して表示される分析方法の一覧から分析方法を選択し設定領域1401に設定する、同様に検証方法をプルダウンメニュー1402で設定する。ステップ1010が完了すると、ステップ1020に遷移する。
ステップ1020では、利用者が目標属性を設定する。まず目標属性ボタン1403を押下し、目標属性設定用の画面を呼び出す。この画面の一例を図18に示す。
図11で、目標属性設定画面1500における操作を説明する。ステップS1021では、利用者がテキストボックス1501に目標属性とする属性の属性名を入力し、入力ボタン1502を押下する。入力ボタン1502が押下されると、ステップS1022に遷移する。ステップS1022では、分析装置1030において、利用者が入力した属性を分析用テーブルの属性から検索する処理を実施する。検索の結果、該当する属性が存在しない場合は、利用者に再入力を促すメッセージを表示する。該当する属性が存在する場合は、ステップS1023に遷移する。ステップ1023では、分析装置1030において、ステップS1022で検索された属性が連続値をとるかカテゴリ値をとるかを判定する。
連続値を取る場合はステップS1024に遷移する。ステップS1024では、端末装置1040において、連続値用の設定欄が目標属性設定画面1500上に作成され表示される。この設定欄が作成された状態の目標属性設定画面の一例を図19に示す。ステップS1024が完了すると、ステップS1025に進む。ステップS1025では、利用者がテキストボックス1501に入力した属性を目標属性として二値化するためのしきい値をテキストボックス1503に設定し、良否区分の境界条件をプルダウンメニュー1504及びプルダウンメニュー1505から選択し設定する。境界条件は、境界値を含むか含まないかを設定するためのもので、例えば、以上、以下、より大、より小といった表現から選択する。しきい値を設定し、境界条件を選択したら登録ボタン1506を押下する。登録1506ボタンが押下されると、ステップ1028に遷移する。
カテゴリ値をとる場合はステップS1026に遷移する。ステップS1026では、端末装置1040においてカテゴリ値用の目標属性設定画面1500上に作成され表示される。この設定欄が作成された状態の目標属性設定画面の一例を図20に示す。ステップS1026が完了すると、ステップ1027に進む。ステップ1027では、利用者がリストボックス1507に表示された各カテゴリ値に対し、良否区分を設定する。良否区分の設定は、カテゴリ値の右側に表示されたラジオボタンの選択によって行う。全てのカテゴリ値の良否区分が完了したら、登録ボタン1508を押下する。登録ボタン1508ステップが押下されると、ステップ1028に遷移する。
ステップS1028では、分析装置1030において、目標属性の登録処理を実施する。具体的には、分析テーブル1021に新しく列を追加し、適当な列名を設定した上で、全てのレコードに対し、ステップS1025又はステップS1027での設定に従って、良又は否の区分を付加する。ステップS1028が完了すると、ステップS1030(図10)に遷移する。
ステップS1030では、利用者が説明属性を設定する。まず説明属性ボタン1404(図17)を押下し、説明属性設定用の画面を呼び出す。この画面の一例を図21に示す。
図12で、説明属性設定画面1600における操作を説明する。ステップS1031では、利用者がプルダウンメニュー1601で、説明属性とする属性の集約レベルを指定し、必要に応じてプルダウンメニュー1602でロットコード、プルダウンメニュー1603で工程コード、プルダウンメニュー1604で設備コードを検索キーとして指定し、表示ボタン1605を押下する。表示ボタン1605が押下されると、ステップS1032に遷移する。ステップS1032では、分析装置1030において、利用者が設定した検索キーに該当する属性を分析テーブル1021の属性から検索する処理を実施する。検索の結果、該当する属性が存在しない場合は、利用者に検索キーの再入力を促すメッセージを表示する。該当する属性が存在する場合は、リストボックス1606に一覧表示する。リストボックス1606には、検索された属性の属性名の左側にチェックボックスを合わせて表示する。ステップS1032が完了すると、ステップS1033に遷移する。ステップS1033では、利用者がリストボックス1606に表示された属性から、説明属性として使用する属性を選択する。選択する際は、属性名の左側のチェックボックスをチェックする。リストボックス1606に表示された属性から選択が終了したら、登録ボタン1607を押下する。登録ボタン1607が押下されると、ステップS1034に遷移する。ステップS1034では、分析装置1030において、ステップS1033で利用者が選択した属性を、例えば分析装置1030の内部に記憶する処理を実施する。ステップS1034が完了すると、ステップS1035に進む。ステップS1033では、利用者が説明属性の選択が完了したかどうかを判断する。完了していないと判断した場合は、ステップS1031に戻り、完了した判断した場合は、ステップS1040に進む。
ステップS1040(図10)では、利用者が分析に使用する各種パラメータを設定する。まず図17に示す分析の画面でパラメータボタン1405を押下し、パラメータ設定用の画面を呼び出す。尚、ステップS1010で選択された分析方法及び検証方法によって分析に使用するパラメータの種類が異なるので、パラメータ設定用の画面もその選択に応じて変化する。本実施形態では、例えば分析方法に決定木が選択され、検証方法に交差検証法が選択されたとする。その時のパラメータ設定用画面の一例を図22に示す。
図13で、パラメータ設定画面1700における操作を説明する。ステップS1041では、例えば利用者がテキストボックス1701に最小クラスサイズを、テキストボックス1702に最大ノード数を、テキストボックス1703にルートからの最大階層を、テキストボックス1704に交差検証回数を、テキストボックス1705に乱数初期値を入力し、登録ボタン1706を押下する。尚、ここで入力したパラメータは、決定木分析及び交差検証法に必要なパラメータのうち代表的なものであり、この他にも詳細な設定が必要であれば適宜入力項目を追加する。登録ボタン1706が押下されると、ステップS1042に遷移する。ステップS1042では、分析装置1030において、利用者が設定した各パラメータ値を、例えば分析装置1030内部に記憶する処理を実施する。ステップS1042が完了すると、ステップS1050(図10)に進む。
ステップS1050では、利用者が分析を実施する。利用者が図17に示す分析の画面で分析ボタン1406を押下すると、ステップS1060に遷移し、分析装置1030により分析処理を実施する。分析処理を中断したい場合は、停止ボタン1407を押下する。ステップS1060では、分析装置1030において、分析処理を実施し、分析結果より得られた目標属性に対する説明属性の因果関係をリストボックス1408に図式表示し、分析結果の検証結果をリストボックス1409に表示する。図17では、決定木分析の結果表示の一例をリストボックス1408に、交差検証法による検証結果の一例をリストボックス1409に示している。尚、ステップS1010からステップS1060までの利用者による操作及び分析装置1030による処理の結果は、適宜リストボックス1412に表示する。
結果検討に関する処理の流れを、図18から図33の分析例を用いて説明する。本実施形態で使用する分析例は、ある期間の生産計画データと製造実績データに関するものである。分析は数段階に分けて実施し、各段階で、目標属性と説明属性を変更しながら、計画と実績の結果に影響する要因を特定し、その改善の目標値を求める。
まず、1回目の分析では、目標属性を実績フラグとし、説明属性には集約レベルを計画とする説明属性を選択して、分析を実施する。実績フラグとは、分析用テーブルの列の一つで、ステップS603(図6)で、製造実績履歴データベース1011から取得したレコードに、実績を表すフラグ「0」を、生産計画履歴データベース1012から取得したレコードに、計画を表すフラグ「1」を設定したものである。目標属性にはこのように、ある基準で二値化される属性を1回の分析において必ず1つ指定する。また、1回目の分析で使用する説明属性の一覧の例を図23に示す。この例では利用者は図23に示した説明属性があれば、1回目の分析で計画と実績の結果の大まかな傾向を把握することができると判断した。1回目の分析におけるパラメータの値と分析の結果を図24に示す。分析結果は、if−then型の条件式の組み合わせで示す。図24の分析結果の見方は次の通りである。まず、製造リードタイム平均が257156以下の場合は、製造リードタイム最小が136160以下であれば実績フラグの値が「1」即ち計画データに分類される。また、製造リードタイム平均が、257156以下であり、製造リードタイム最小が136160より大きい場合は、製造リードタイム最大が565720以下であれば実績フラグの値が「1」即ち計画データに分類され、製造リードタイム最大が565720より大きければ実績フラグの値が「0」即ち実績データに分類される。製造リードタイム平均が257156より大きい場合は、納期進み時間最小が1880以下であれば計画データに分類され、納期進み時間最小が1880より大きければ実績データに分類される。このように、1回目の分析では、計画と実績の結果に影響する要因が、図23に示した説明属性の一覧から抽出される。
次に、要因を絞り込むために、目標属性と説明属性はそのままでパラメータのうち、最小クラスサイズを、例えば1から10に変更して再度分析を実施する。最小クラスサイズとは、各条件で分類されるデータ数の最小値である。クラスサイズが小さい分類ほど、特異なケースであり、最小クラスサイズを大きくすることは、特異なケースに対する過度な適合を防止する意味がある。尚、図24、図25、図27、図28及び図30ではクラスサイズを()内の数字で示す。この分析のパラメータの値と分析の結果を図25に示す。図25から、計画と実績は、大まかには製造リードタイム平均によって分類され、製造リードタイム平均が、257165以下であると計画データに分類され、257165より大きいと実績データに分類されることが分かる。また、この分類の誤分類率は、交差検証法により6.7%と測定され、状況により十分に確からしいことが分かる。尚、誤分類とは、ある条件で誤ってデータを分類することで、今回の分析では、実績データを誤って計画データに分類する場合と、計画データを誤って実績データに分類する場合がある。誤分類した数はクラスサイズを示す()内の数字の/記号の右側の数字で示す。分析結果は、分析画面1400の保存ボタン1411を押下することで分析結果記憶部1031に保存できる。
1回目の分析によって、計画と実績とは製造リードタイム平均によって区分でき、実績の方が計画よりも製造リードタイム平均が長くなる傾向にあることが分かった。そこで、2回目の分析では、製造リードタイム平均が、計画と実績を区分するしきい値である257165より大きくなる要因を抽出する。従って、2回目の分析では、目標属性を製造リードタイム平均とし、説明属性には集約レベルが作業及び設備の属性を選択(入力)する。目標属性の値は、しきい値を257165として、しきい値以下であれば「1」、しきい値より大きければ「0」とする。また、2回目の分析で使用する説明属性の一覧を図26に示す。
本実施形態で対象とする生産計画では、1つの製造ロットに対して19種類の作業が実施される。また、1つの作業には、代替性が有り能力が異なる設備が3台ある。従って、図26に示した12種類の作業別の説明属性と7種類の設備別属性は、19種類の作業の全てに対して定義される。即ち、分析用テーブルに、作業別の説明属性として240個の列が作成され、設備別の説明属性として456個の列が作成される。2回目の分析では、これらの列から、目標属性である製造リードタイム平均の値に影響する要因を抽出することが目的となる。
2回目の分析の分析結果を図27及び図28に示す。1回目の分析と同様に、図27に示す結果に対し、最小クラスサイズの変更を実施して説明属性を絞り込み、図28に示す結果を得た。図28から、製造リードタイムがしきい値より大きくなる要因は、塗装作業の代替設備の1つである塗装機3の日別稼働率平均が0.668049以下になることであると分かる。この結果を保存する場合は、1回目の分析と同様に分析画面1400の保存ボタン1411を押下し、1回目の分析に対する追加の分析として保存する。
1回目の分析と2回目の分析の結果を合わせると、次のことが分かる。本実施形態で分析の対象とした製造実績履歴データと生産計画履歴データとは、製造リードタイム平均によって区分され、製造リードタイム平均が257165以下であると計画データに分類され、257165より大きいと実績データに分類される。即ち、製造実績履歴データは生産計画履歴データに対して、製造リードタイム平均が超過傾向にある。この傾向の要因は、塗装作業の代替設備の1つである塗装機3の日別稼働率平均に起因し、その値が0.668049以下になると、製造リードタイム平均が257165を超える傾向があるということがわかる。
3回目の分析では、さらに、塗装機3の日別稼働率平均が0.668049以下になる要因を抽出する。塗装機3の稼働率に影響を与える要因を抽出し、改善策を立案するための指標値を得ることが目的となる。目標属性は、塗装機3の日別稼働率平均とし、しきい値である0.668049以下であれば「0」、しきい値より大きければ「1」とする。説明属性には、塗装作業とその代替設備(塗装機1、塗装機2、塗装機3)に対し、図29に示す属性を選択する。3回目の分析の結果を図30に示す。図30から、塗装機3の日別稼働率平均が0.668049以下になるケースは、塗装作業の平均作業時間が1842を超える場合か、塗装作業の平均作業時間が1842以下であっても、塗装機3の前回メンテナンス後経過時間が、34053以下である場合と分かる。
3回目までの分析結果から、現状の業務に対する改善策として以下の2つが考えられる。1つの改善策は、生産計画の立案業務に対するもので、マスタデータの塗装作業の標準作業時間を1842よりも長めに設定する方法である。この改善策の効果は、評価機能の1つであるシミュレーション機能によって確認できる。シミュレーション機能は、分析画面1400の評価ボタン1410を押下し、シミュレーション機能を選択することで使用可能である(図示せず)。シミュレーション機能では、例えばマスタデータに対する変更を反映させ、生産計画の立案を実施し、対応する製造実績履歴データと比較することで、マスタデータに対する変更の効果を確認することができる。
もう1つの改善策は、製造業務に対するもので、塗装機3に対するメンテナンスに関する運用ルールの見直しである。3回目の分析から、ひとつには、塗装機3のメンテナンス後に塗装機3の稼働率が低下する傾向があることが分かった。従って、塗装機3のメンテナンス特性の詳細な調査を実施するとともに、例えば当面はメンテナンスのアイドリング時間を現状よりも長めにするように運用ルールを変更する方法である。このようにして、本実施形態では、本システムが有する分析機能によって業務改善に有効な指標を抽出することができた。業務改善に有効な指標を抽出することは、業務改善において大きな支援となり、本発明の方法による指標の抽出は大変有効である。
前記の分析例では、計画と実績の結果の差異等の発生要因を特定するために、目標属性を実績フラグ、製造リードタイム平均、塗装機3の日別稼働率平均と変更しながら分析を繰り返した。また、説明属性についても目標属性の変更に従って、集約レベルを計画、作業及び設備、特定の作業及び設備と変更した。このように、利用者が分析を繰り返す過程で、分析結果を検討しながら目標属性を変更し、目標属性に合った説明属性を選択することにより、業務改善に有効な指標を抽出することができる。このため、経験を積んだベテランでなくても容易に、業務改善に有効な指標を抽出することが可能となり大変便利である。また、実施形態では生産計画関係と製造実績関係の両データを用いた例を示したが、生産計画関係データ同士又は製造実績関係データ同士だけでも本発明の方法は適用できる。例えば、計画と実績の差異だけでなく、計画と計画の差異、及び実績と実績の差異も分析対象にできる。具体的には計画と計画の差異に関しては、その対象には「システムが自動立案した計画と担当者が手修正した計画」や「担当者Aが作成した計画と担当者Bが作成した計画」が挙げられる。その効果にはシステムによる自動立案の精度向上、手修正の負荷軽減が挙げられる。実績と実績の差異に関しては、その対象には「同一工程(プロセス)を経る製造ロット間の製造実績の差異が挙げられる。その効果には製造技術の改善指標の抽出が挙げられる。
また、さらに本発明の提供する分析システムには、利用者が目標属性及び説明属性を選択する際に、参考となる情報を提供する評価機能がある。この評価機能を利用する場合は、分析画面1400の評価ボタン1410を押下する。評価機能には、前述したマスタデータの変更による製造結果への効果を確認できるシミュレーション機能の他に、相関係数行列表示機能、クラスタリング機能、三次元散布図表示機能がある。以下に各機能の用途を具体的に説明する。
相関係数行列表示機能は、任意の説明属性の目標属性に対する相関係数を知りたい場合に使用する。一般的に差異分析等により要因を抽出する場合は、相関の強い説明属性を複数選択しても、精度の良い分析はできないことが多い。従って、説明属性を選択する前に、説明属性間の相関を知ることが必要となることが多い。相関係数行列の表示例を図31に示す。図31に示すとおり説明属性は横軸と縦軸に同じ項目がならんでいる。左上から右下への対角線上は同じ説明属性なので相関係数は最大値の1となっている。例えば「納期遅れロット数」に対する「リードタイム最大」の相関係数は0.230846となる。
クラスタリング機能は、相関が強い説明属性同士をクラスタリングする場合に使用する。例えば、相関係数の絶対値が0.7以上であれば強い相関、0.5以下であれば弱い相関として、相関が強い複数の説明属性を一つのクラスタに集約させる。相関係数のしきい値や生成するクラスタの数等は利用者が任意に設定できる。クラスタリングによって、説明属性を複数のクラスタに分類分けできるため、各クラスタ説明属性を選択することで、精度の高い分析が可能となる。クラスタリング機能によって生成されたクラスタ及びクラスタ間の距離等は、クラスタ表示画面で確認できる。尚、前記クラスタ間の距離は相関の度合いに応じ決まる値である。例えば、図32の2502に示すように、同一クラスタであれば最も相関度が高く距離は0となる。また相関が認められないクラスタ間の距離は1となる。
図32にその表示例を示す。表2501では横軸と縦軸に同じクラスタ名が項目として並んでいる。左上から右下への対角線上は同じクラスタなので相関係数は0となっている。例えば、クラスタ1とクラスタ2の距離は0.900866であり、比較的遠い距離関係にあり、相関は弱いということになる。また2503に示すように、例えば説明属性の納期遅れロット数、リードタイム平均等がクラスタ1に属している。このように相関の度合いに応じ説明属性をクラスタとして分類することもできる。この機能は説明属性が多い場合等に、本実施形態に示すようなシステムを使用する場合、目標属性に影響する説明属性と関係の深い説明属性を、クラスタを用いて調べることができ、便利である。また必要に応じてクラスタ内の個々の説明属性を用いて、さらに分析を継続することもできる。
三次元散布図表示機能は、任意に選択した3つの説明属性に対する各データの目標属性値の分布を確認するために使用する。図33では例えば目標値は、○は目標を満たしたデータ、×は目標を満たさなかったデータとして表現している。分析を開始する前にデータの概観を把握する場合や、属性の絞込みを実施した後に、その結果を視覚的に確認する場合等に使用する。三次元散布図の表示例を図33に示す。
前記のような評価機能を使用することで、利用者は分析における属性の選択や分析結果の評価を円滑に実施することができる。
前記したように、本発明の実施形態で提供されるようなシステムを用いれば、目標属性値と説明属性を用いて、生産計画や製造実績に対する分析を容易に行うことができる。
また、分析結果に対する対応策の検討を支援できるため、比較的短期間で生産計画の立案や変更が可能となる。
また、前記説明で具体的に述べたように、それぞれの処理はそれぞれ適切な画像を端末に提供し、それぞれの画像に基づいて入力、即ち設定される。このため必要な条件設定が適切に、しかもより簡単に行う事ができる。
本発明が適用されるコンピューターシステムの一実施形態の全体構成図である。 本発明の一実施形態における生産計画履歴データの一例を示す図である。 本発明の一実施形態における製造実績履歴データの一例を示す図である。 本発明の一実施形態における属性リストの一例を示す図である。 本発明の一実施形態における分析用テーブルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態における操作及び処理のフロー図である。 本発明の一実施形態におけるデータ収集に関するフロー図である。 本発明の一実施形態における属性編集に関する操作及び処理のフロー図である。 本発明の一実施形態におけるデータ集計に関する操作及び処理のフロー図である。 本発明の一実施形態における分析に関する操作及び処理のフロー図である。 本発明の一実施形態における分析のための目標属性の設定に関する処理のフロー図である。 本発明の一実施形態における分析のための説明属性の設定に関する処理のフロー図である。 本発明の一実施形態における分析のためのパラメータの設定に関する処理のフロー図である。 本発明の一実施形態におけるデータ収集に関する操作画面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における属性編集に関する操作画面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるデータ集計に関する操作画面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における分析に関する操作画面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における目標属性の設定に関する操作画面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における目標属性の設定に関する操作画面で、目標属性が連続値をとる場合の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における目標属性の設定に関する操作画面で、目標属性がカテゴリ値をとる場合の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における説明属性の設定に関する操作画面の一例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるパラメータの設定に関する操作画面の一例を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第1回目の分析における説明属性の一覧を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第1回目の分析におけるパラメータと分析結果を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第1回目の分析において、属性の分析を実施した場合のパラメータと分析結果を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第2回目の分析における説明属性の一覧を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第2回目の分析におけるパラメータと分析結果を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第2回目の分析において、属性の分析を実施した場合のパラメータと分析結果を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第3回目の分析における説明属性の一覧を示す図である。 本発明の方法を利用した分析例の第3回目の分析におけるパラメータと分析結果を示す図である。 本発明の一実施形態における相関行列の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるクラスタ間距離行列及びクラスタ内説明属性の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態における三次元散布図の表示例を示す図である。
符号の説明
1001 製造実績データベース
1002 生産計画データベース
1003 マスタデータベース
1010 データ収集装置、
1011 製造実績履歴データベース
1012 生産計画履歴データベース
1013 属性リスト記憶部
1020 データ集計装置
1021 分析用テーブル記憶部
1030 分析装置
1031 分析結果記憶部
1040 端末装置
1100 システムのデータ収集条件入力画面
1200 システムの属性編集画面
1300 システムのデータ集計条件設定画面
1400 システムの分析画面
1500 システムの目標属性設定画面
1600 システムの説明属性設定画面
1700 システムのパラメータ設定画面

Claims (7)

  1. 生産計画の支援を行うシステムであって、
    前記システムは複数の端末と記憶装置とを有し、前記端末には表示部と入力部とがあり、前記記憶装置には生産関連データが記憶され、前記端末から生産計画の目標属性と説明属性とが入力されると、入力された生産計画の目標属性と説明属性とに基づき、前記システムは、目標値に対する説明属性値を求める処理を行い、
    前記目標値と説明属性の関係を前記端末の表示部に表示する
    ことを特徴とする生産計画の支援システム。
  2. 前記目標値と説明属性との関係を表す計算式が入力され、前記計算式により前記目標値に対する説明属性値の処理を行い、その結果を表示する
    ことを特徴とする請求項1に記載の生産計画の支援システム。
  3. 前記第一の目標値を満たす説明属性値を第二の目標値として設定し、処理の実行を行うと、これを満たす説明属性値が出力され、以下利用者が繰り返し説明属性の処理をシステムに指示すると、この指示に従い繰り返し説明属性値を求める処理を行う
    ことを特徴とする請求項1に記載の生産計画の支援システム。
  4. 説明属性値を相関の度合いに応じてクラスタ分けし、目標を満たす説明属性に関連する説明属性を求める
    ことを特徴とする請求項1に記載の生産計画の支援システム。
  5. 複数の説明属性値に対する目標値の表示を行う
    ことを特徴とする請求項1に記載の生産計画の支援システム。
  6. 生産計画の支援を行うためのコンピュータプログラムであって、
    システムは複数の端末と記憶装置とを有し、前記端末には表示部と入力部とがあり、前記記憶装置には生産関連データが記憶されている、生産計画の支援を行うシステムに処理を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
    前記端末から生産計画の目標属性と説明属性とが入力されると、入力された生産計画の目標属性と説明属性とに基づき、前記システムは、目標値に対する説明属性値を求める処理を行い、
    前記目標値と説明属性の関係を前記端末の表示部に表示する
    ことを特徴とする生産計画の支援を行うためのコンピュータプログラム。
  7. 前記第一の目標値を満たす説明属性値を第二の目標値とし、これを満たす説明属性値を求め、以下利用者の指示に従い、繰り返し説明属性値の追求を行う
    ことを特徴とする請求項6に記載の生産計画の支援を行うためのコンピュータプログラム。
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