工場建屋の建築制約と物流コストを考慮した新たな工場レイアウト問題に関する研究

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工場レイアウトに関する従来の研究では,生産工程(職場)間の物流量が入力情報として与えられ大きな物流量がある職場間を優先的に近くに配置し,工場全体として効率的な物流システムとなるように設計を行っている.一方,工場建屋には建築構造上の様々な制約があり,物流という観点から精緻に最適化されていても,その配置案通りに実際の建屋を建築することが困難であることが多い.工場レイアウトの最適化問題を机上の空論で終わらせないためには,物流コストを最小化するだけではなく,建築上の制約を考慮した実行可能な配置案を求めることが極めて重要である.そこで本研究では物流コストのみならず工場建屋の建築制約に大きな影響を及ぼす要因を統合的に捉えたモデルを作成し,その新たなモデルの最適化を行うための解法を開発した.2002,2003年度は,単層建屋の工場を対象として,建築構造上重要な制約となる「柱の位置」「通路構造」等を考慮した新たなレイアウトモデルおよびその最適化アルゴリズムを構築した.2004年度は,「柱の位置」を制約条件として固定するのみではなく,柱間隔(スパン長)を最適化するモデルを構築した.このモデルでは,「柱の位置」によって変化するデッドスペースと職場間の搬送コストを評価尺度としている.この研究は「デッドスペースと搬送コストを最小化する最適スパン長設定に関する研究」として成果を公開している.次に,本研究を多層建屋の工場に発展させた.多層建屋で重要なのは,垂直方向の搬送を担うエレベータの配置である.従来の研究では,その台数と位置を入力情報や制約条件として扱っていたが,本研究ではレイアウトの構築過程で最適化するための方法を提案した.この研究は,「エレベータ位置・台数を考慮した多層階工場レイアウトの基礎研究」として公開している.