多段型生産システムにおける生産指示方策と最適設計に関する研究

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本研究では,現実の生産システムとの比較を行いながらより現実に即した多段Fork/Join型生産システムの構築をはかるとともに,オペレーションズ・リサーチの分野における最適化の手法や,確率過程,待ち行列などの解析手法を用いて,スループット,加工待ち時間などを理論的に解析する.特に,このシステムにおいて,仕掛品バッファ数や作業者数,工程数が与えられたときの最適生産指示方策を考察する.さらに,この結果をもとに,バッファ,機械,並びに作業者の最適配置問題を定式化し,分枝限定法やメタ・ヒューリスティックスなどの手法により問題を解くアルゴリズムを開発する.本年度は、諸外国の生産ラインの理論的な解析,最適化,性能評価について,文献,資料などを収集し、これらの文献と現実のモデルを照らし合わせながら,これまでモデル化された複数のステーションからなる多段Fork/Join型生産システムについて検討した。さらに、このシステムの特別な場合である一般的なブロッキングを持つ直列型生産ラインにおける平均時間サイクル時間の上限を求める際,ある確率順序を定義し,この順序をもとに精度の高い上限値を求めることができることを示した。一般的な多段型Fork/Join生産システムのいくつかのタイプは、この直列型生産ラインに等価であることが示されるので、これらのシステムにおける平均サイクル時間の効率的な上限も求めたことになる。さらに,並列型の有限バッファをもつ生産ラインにおけるジョブならびサーバの最適割り当て政策や,やはり多段型生産ラインとして定式可能な,U字型生産ラインにおける多能工の配置による平均サイクル時間の上下限の導出をしている。この上下限値は最適な多能工の配置につながると期待される.