製造スケジュールと最適化 (MSO) は、製造資源の制約の使用を最適化することで有限の生産スケジュールを生成するように設計されたソリューションです。生産をビジネス目標に合わせることで、作業現場のアクティビティを効率的に実行できるようになります。MSO の主なユーザーは在庫品目計画担当者であり、生産監督者や機械オペレーターなどの作業現場従業員は、生成されたスケジュールを参照して実行をガイドします。生産スケジュールは製造アクティビティの連番を定義し、MSO はこの連番が組織の目標を満たすように最適化されることを保証します。
MSO は、IFS PSO (計画と実施、スケジュール、最適化) エンジンを活用してスケジュールを生成します。次のような幅広いパラメータを考慮します。
生産計画担当者は、MSO データセットのアクティブ化中に、サイトごとに必要な最適化品質と最大スケジュール時間を設定できます。これらの設定により、MSO はパフォーマンスとスケジュールの精度の残高をとることができます。MSO は、単一のスケジュール実行内で見込生産とジャストインタイム (JIT) 生産モデルの両方をサポートします。製造オーダーの定義に従って、どちらの方向でもスケジュールを最適化できます。
MSO は高度にコンフィギュレータで、MSO の高度なパラメータを使用して微調整し、遅延オーダーの最小化、平均遅延時間の短縮、早期対応の向上など、特定のビジネス目標を満たすことができます。
MSO は、製造および製造オーダーのスケジューリング関連データに基づいて有限スケジュールを作成します。したがって、MSO を使用する前に、製造オーダー スケジュールに影響するデータを設定することが重要です。
MSO は柔軟に構成でき、遅延オーダー数の最小化、平均遅延時間の短縮、または早期完了の改善など、幅広いビジネス オブジェクトをサポートするように微調整することができます。専門分野の担当者 (SME) は、MSO 詳細パラメータ ページを使用して、詳細なパラメータ値を設定したテンプレートを作成できます。作成後、これらのテンプレートを有効化し、関連サイトに接続することができます。接続されたテンプレート内で調整したパラメータは、各サイトでのスケジューリング動作に影響します。サイト接続は、有限スケジュール基本情報ページの詳細設定タブで管理されます。
標準テンプレートは、一般的なスケジュール シナリオ全体で信頼性の高いパフォーマンスを確保するために、検証およびテスト済のパラメータが事前に構成され、すぐに使用できるようになっています。この標準テンプレートは、サイトが MSO 用にセットアップされる際に自動的に割り当てられます。特別な業務要件によってカスタマイズされたスケジューリング手法が正当化される場合を除き、この標準テンプレートとその既定値を使用することを強く推奨します。
MSO 拡張パラメータ ページでは、MSO モデル タブに、MSO で最適化された生産スケジュールを生成するために使用される主要なパラメータが含まれています。PSO プロファイル タブには、MSO プロファイル内で定義された PSO 固有のパラメータが含まれており、これらはスケジューリングおよび最適化プロセスの動作と効率に直接影響します。
詳細については、アクティビティ MSO 詳細パラメータを設定するを参照してください。
サイトで MSO を実行するには、有限スケジュール基本情報ページで設定する必要があります。必要な設定を構成し、データセットを有効化する必要があります。最初にデータセットを有効化したユーザーが、その所有者と見なされます。アクティベーション後は、データセットの所有者および管理者権限を持つユーザーのみが、データセットをアクティブ化、非アクティブ化、または削除できます。以下のセクションでは、各設定グループの詳細について説明します。
スケジュール モードに関連する設定は次のとおりです。
スケジューリング サービスのコンフィギュレーションに関連する設定は次のとおりです。
スケジューリング ルールは、スケジューリング サービスがスケジューリング結果を生成する際に従うハード制約です。最適化の目標、たとえば製造オーダーの工程を必要日より前に完了することを目指す場合とは異なり、これらのルールは厳密に遵守されます。
スケジューリング ルールに関連する設定は次のとおりです。
最適化目標は、スケジューリング結果を生成する際にスケジューリング サービスが考慮するソフト制約です。スケジューリング サービスは、これらの目標に厳密に従う必要はありません。その代わりに、それらはスケジューリング エンジンが標準的なスケジューリングの要素およびスケジューリング ルールを厳密に順守しながら達成を試みるターゲットとして機能します。
最適化目標に関連する設定は次のとおりです。
MSO は、スケジューリング出力を生成する際にワークセンタ、作業者クラス、および工具をスケジューリング制約として考慮し、あらゆる種類の製造オーダーをスケジュールするように設計されています。ただし、必要がない場合は、作業者、工具、または特定の製造オーダーの種類を除外することができます。
制約の除外に関連する設定は次のとおりです。
注釈:製造オーダーの一部に対してスケジューリングを実行する場合、サイト レベルで定義されているこれらの制約除外設定を上書きすることができます。これにより、各サブセットの特定のニーズに合わせて除外を調整することができます。
スケジューリング コントロールに関連する設定は次のとおりです。
スマート製造計画ボードでのドラッグ アンド ドロップ時の再割当を許可することに関連した設定は次のとおりです。
MSO は、さまざまな工程ニーズに対応するために、マニュアル モードと自動モードという 2 つの異なるスケジューリング モードを提供します。
サイトがマニュアル スケジューリング モードに設定されている場合、サイトでの有限スケジューリングは、計画担当者が明示的に要求したときにのみ実行されます。つまり、計画担当者は最新の有限製造オーダー スケジュールを作成するために、スケジューリング プロセスを手動で開始する必要があります。次のスケジューリング手法が利用可能です。
サイトが自動スケジューリング モードに設定されている場合は、新しい製造オーダーが作成されるときなど、必要に応じて有限スケジューリングが自動的に実行されます。このモードでは、スケジューリング プロセスをマニュアルでトリガーすることはできません。
以下は、自動スケジューリング モードの主なポイントです。
制限:IFS.ai ベースのプラットフォーム サービスを利用しているユーザーは、自動スケジューリング モードを利用できません。
MSO 自動とマニュアル モードの両方のライブ スケジュール維持間隔:
これは、MSO 自動モードでも変更が検出されない場合でも、サイトの時間に基づいてスケジュールを自動的にトリガーおよび調整する時間間隔です。
これは、「MFG_site name_Static」または「MFG_site name_Reactive」という名前の特定のデータセット ID のスケジュール最適化データセット更新の送信メソッドで、新しいデータベース タスク スケジュールとして登録できます。このデータベース タスクから、上級ユーザーは MSO データセットのライブ スケジュール更新間隔を追加できます。PSO の推奨値は、MSO自動では 59 分間隔、MSO マニュアル モードでは日次午後 11 時 59 分です。
複数のユーザーが、製造サイト上の製造関連データをいつでも更新できます。MSO の自動モードでは、変更に関連するすべてのトランザクションが収集され、一括してスケジューリングサーバーに送信されます。一定の時間間隔の後、MSO はこのバルク情報をサーバーに転送します。これは、変更トランザクションを収集してからその情報をスケジューリングサーバーに転送するまでにかかる時間間隔として説明できます。これは、すべてのスケジューリング最適化コンフィギュレーションに適用される共通フィールドとして、 スケジューリング最適化コンフィギュレーション ページの [開始間隔] 列に示されています。既定値は 10 秒です。これは、特定の製造組織における変更適応速度の要件を考慮して、機能要件に基づいて変更できます。
IFS.ai ベースの PSO コンフィギュレーションは、マニュアル モードのサイトでのみ使用することができます。
IFS.ai コンフィギュレーション ユーザーは、MSO 有限スケジューリング ソリューションにおいても、消費ベースの支払いメカニズムの利点を享受できます。したがって、ユーザーは、有限スケジュールを実行するか、MSO でシミュレーションを行うために、一定数の専用トークンを手元に持っている必要があります。IFS.ai トークンは、各サービスの使用に応じて自動的に消費されます。
以下のページは、IFS.ai ベースの MSO/PSO コンフィギュレーションユーザー専用です。これらのページは、有限スケジュール基本情報 ページ上のナビゲーション コマンドから、またはナビゲータから直接アクセスできます。
MSO は、既存のスケジュール時間枠を優先せずに、計画済ステータスの製造オーダーを再スケジュールするように設計されています。すべての計画された製造オーダーは、需要発生元によって確認されていない非確定オーダーと見なされるため、スケジューリング期間内で再スケジュールすることができます。製造オーダーのヘッダー レベルの ステータス は、再スケジューリングの際にオーダーをフィルタリングする重要な要素と見なされます。
注釈:サイトページの製造サブ メニューで、MSO スケジューリングサイトで計画ステータスでの製造オーダー作成トグルを有効にする必要があります。
MSO は、単一のスケジュール実行内で見込生産とジャストインタイム (JIT) 生産モデルの両方をサポートします。製造オーダーの定義に従って、どちらの方向でもスケジュールを最適化できます。MSO は常に、製造オーダー ヘッダー レベルで指定された計画方式に重点を置きます。製造オーダー ヘッダーと製造オーダ工程の間に不一致がある場合は、工程レベルのスケジュール指示情報も、製造オーダー ヘッダー レベルのスケジュール指示情報に置き換えられます。
フォワード スケジューリングでは、ユーザーは生産を開始し、需要の充足が速やかに実行されることを期待します。フォワード スケジューリングでは、ユーザーは生産を開始し、需要の充足を迅速に実行することを期待しています。フォワード スケジューリングでは、最初の工程をできるだけ早くスケジュールし、最初の工程の完了直後に 2 番目の工程をスケジュールし、これを最終工程まで続けます。能力制約スケジューリングでは、フォワード スケジューリングとは、資材と資源が利用可能になったらすぐに、可能な限り早いタイミングを選択することを意味します。フォワード スケジューリングは、すべての制約に対してスケジュールが現実的であることを保証します。フォワード スケジューリングでは、規定の期間内にスケジュールされたオーダーが完了することを保証するものではないことに注意することが重要です。また、不必要に早く開始してしまう可能性もあります。
この方向では、MSO スケジュールは、製造オーダー工程の EPST (最早可能開始時刻) を設定するための最高の機会を提供します。スケジュール生成時に EPST がすでに過ぎている場合、現在の時刻を優先して、これらのオーダーをできるだけ早くスケジュールします。
図 1 - フォワード スケジューリングは、現在の日付または EPST から最初の工程で開始されます
バックワード スケジューリングでは、ユーザーは生産をできるだけ遅く開始し、需要の充足を実行することを期待しています。これはジャストインタイム (JIT) 製造とも呼ばれます。バックワード スケジューリングは、要求日を基にしています。作業は特定の日時までに完了する必要があります。工程がその日時より前にスケジュールされるようにするには、要求日に終了する最後のタスクを最初にスケジュールし、次に最後から 2 番目のタスクに進むというように、最初の工程に到達するまで続けます。バックワード スケジューリングにより、オーダーが時間どおりに完了し、オーダーが早めに開始されることがなくなります。このアプローチは、完成品に賞味期限がある食品や乳製品の製造 などの業界 で最も一般的に使用されます。
この方向では、MSO スケジュールは、製造オーダー工程の LPST (最遅開始可能時間) に最高の機会を提供します。スケジューリンク実行時に LPST がすでに経過している場合は、その特定の工程が属する製造オーダーは遅延状態になります。したがって、これらの製造オーダーは、他の将来の要求日指定オーダーよりも優先される機会を得られない可能性があります。
図 2 - バックワード スケジューリングは、最終工程の要求日から始まります。
ただし、期限を過ぎた製造オーダーについては、有限スケジュール基本情報ページの最適化目標の下にある過去納期製造オーダーを優先するオプションを有効にすることで、スケジュール内でより高い機会を与えることができます。この機能により、納期を過ぎた製造オーダーの遅延に基づいてスケジュールできる可能性が高まります。
MSO サイトでは手動スケジュール オプションは使用できません。工程が工程レベルで手動スケジューリングとして設定されている場合は、有限スケジュール アクションによって製造オーダー ヘッダー レベルの計画方式も置き換えられます。
スケジューリングステータス列は、各製造オーダ工程の既存のスケジュール ステータスを表示するために、製造オーダ工程の一覧に表示されます。MSO スケジューリング情報 列も有効になっており、MSO によって行われた最新のスケジュール アクションに関する追加情報を提供します。
製造オーダーの優先度カテゴリは、MSO でスケジュールを設定するときに製造オーダーの優先度を定義するための重要な入力です。基本情報 - 製造オーダー優先度 の一覧では、ユーザーは各優先度カテゴリーに対して MSO 優先度スコア を定義できます。この優先度スコア値は、ビジネス要件に基づいて 0 から 10 の範囲の数値として定義できます。スコアが高い製造オーダーは、スケジュールの優先順位が高くなり、各製造オーダーのそれぞれの計画方式に基づいて EPST または要求日に向けてプッシュされます。一方、スコアが低い製造オーダーは、スケジュールの優先順位が低くなります。
標準または中程度の優先度スコアは 5 に設定されています。 製造オーダー に優先度カテゴリーが定義されていない場合、それはMSO優先度スコア 5 と見なされ、スケジューリング時に同様の機会が与えられます。
図 3 - MSO優先度スコア
MSOは、IFSの 日中計画 コンセプトとシームレスに統合されています。MSO は、需要と同じ日に対応するオーダーをスケジュールます。最適な結果を得るためには、有限スケジュール基本情報ページでスケジュール期間を短い期間に設定することをお勧めします。
MSO で資源を割り当てる場合、機械工程と作業者工程はそれぞれ同等に扱われます。
本来、MSO アーキテクチャは、製造オーダー工程を割り当てる際に、同様の機会を持つ機械工程と作業者工程の両方を考慮します。特定の製造オーダー工程に機械と工程者時間の両方が定義されている場合、スケジューリング サービスはそれを、同じ時間枠を消費して一緒にスケジュールする必要がある単一の引当と見なします。
製造オーダー工程で機械時間と工程者時間が等しくない場合、MSO は常に、最大時間負荷を必要とする工程 (機械または工程者) を考慮して基本期間を設定し、それをフル能力 (つまり、100%能力) に割り当てます。より少ない時間負荷を必要とする資源は、負荷の差に基づいて、部分的な能力 (つまり、100% 未満) の引当で同じ期間に割り当てられます。このアプローチは段取と実行の両方の工程に考慮され、個別のトランザクションとして計算されます。
例:
図4 - 機械または作業者:最も時間のかかる制約中心のスケジューリング
代替資源が利用可能な場合 (たとえば、ワークセンタに 2 つ以上の資源がある場合)、資源効率に基づいて優先順位が付けられます。単一の資源をロードする必要がある場合、 優先資源列を製造オーダー工程で設定できます。それ以外の場合、MSO はタイムライン内で最も適切な位置を提供し、製造オーダーで指定された計画方式を考慮して、それぞれの作業時間カレンダーまたは HR スケジュールでの資源の可用性に基づいて資源の組み合わせを使用してスケジュール結果を作成します。
作業者の作業者数機械と労働力の異なる時間、資源の共有、または小数で指定された乗務員数のために部分的な能力で予約する場合、MSO は乗務員数で指定された正確な数を考慮しません (つまり、段取作業者数や運転作業者数)に記載された正確な人数を考慮してスケジュールを作成しません。代わりに、製造オーダー工程で指定された工程員の数や工程員の規模を無視して、各工程の工数を考慮して、必要な最小人数を考慮してスケジュールを作成します。
作業者クラスの従業員に対して HR スケジュールを使用フラグが有効になっている場合、従業員の逸脱日数を含む特定の HR スケジュールも MSO によって考慮されます。
接続された工具グループを使用して製造オーダー工程をスケジューリングする場合、その工具グループ内の各工具または機器の必要数量は、段取時間および工程時間を含む作業全体の期間にわたって割り当てられます。工具グループの能力は、工具グループに接続されたカレンダー、その中に含まれる個々の工具または機器、およびそれらの有効期間によって決定されます。この設定は、能力計算基準がグループに設定されている工具グループにも適用されます。個々の工具または機器に接続されたカレンダーは、資源詳細ページでは考慮されません。
MSO は、特定の工具や機器がすでに製造オーダー工程に割り当てられているかどうかを考慮しません。スケジューリング中の実際の割り当てに基づいて、割り当てられた工具や機器を更新することもありません。
さらに、工具や機器がすでに作業オーダー タスクなどの別のオブジェクトに割り当てられているシナリオは考慮されません。その結果、MSO は、工具または機器が有限山積である場合でも、同じ工具または機器をすでに作業オーダー タスクに割り当てられているのと同じ期間中に、製造オーダー工程に割り当てることができます。
無限ワークセンタ資源は、無制限の能力を持つ単一の資源として扱われます。
選択可能な無限資源が複数ある場合 (例えば、無限ワークセンタに 10 のワークセンタ資源が利用可能な場合)、MSO は工程のスケジュールにおいてプライマリ資源を優先します。このアプローチに関する機能的な考え方は、特定の資源が無限の能力を持っている場合、複数の無限の能力の機械に負荷を分散しても意味がないというものです。単一の機械を使用すると、二酸化炭素排出量やエネルギーなどを削減できる可能性があります。この制限された負荷配賦メカニズムは、工程をスケジュールするときに MSO でネイティブにサポートされます。
部分的な工程報告が行われた場合、同じ報告された資源が特定の工程の残りの部分を担当するように計画されます。
無限山積の人員や工具も、同様の設計思想に基づき、この限定的な負荷配賦メカニズムを用いて考慮されます。
製造オーダー工程における資源共有列に記載された資源共有は、スケジュールを立てる際に MSO によって考慮されます。この資源の能力共有は、前述の機械および作業工程スケジュールに関するセクションで説明された、工程者と機械の能力の割り当てによって生じる資源能力のバランスに適用されます。
ワーク センタの工程報告設定で並行作業が「不可」の場合、MSO は特定のワーク センタの資源共有機能をブロックします。
作業者段取と作業実行クルーのサイズ列に指定された小数値は、MSO でのスケジューリング中に部分的な能力引当を設定するためにも考慮されます。この資源の能力の共有は、上記の「機械および作業工程スケジュール」セクションで説明されているように、工程者および機械能力の割り当てから生じる資源の能力バランスに適用されます。
MSO でスケジュールを設定する際には、製造オーダー工程で指定された効率が考慮されます。
工程効率は実行時間のみに影響し、段取時間には影響しません。工程効率を 100% (既定値) 未満に設定すると、機械と工程者の残り稼働時間が増加します。この結果、残りの製造時間の値が増加し、工程のスケジュール済開始日や停止日が影響を受ける可能性があります。工程効率を変更すると、その変更は工程の標準原価にも影響します。工程効率の変更は特定の操作に対して行うことができますが、しばらく慣らし運転期間がある場合、工程のパフォーマンスに一時的に影響します。
ワークセンタ資源に与えられた効率が考慮されます。
資源効率は実行時間と段取時間の両方に影響します。資源効率が 100% (既定値) 未満の場合、段取時間と実行時間が長くなるため、工程はより長い期間にわたってスケジュールされます。影響を受けるのはスケジューリング(工程の開始日と終了日)のみで、残りの製造時間は影響を受けません。異なる機能を持つ異なる機械 (資源) が同じワークセンタで動作する場合、資源効率を変更できます。
MSO は、すべての資源タイプに与えられた有効期間を考慮します。 (例:機械、作業者、工具)
優先資源情報は、製造オーダー工程をスケジュールする際の優先事項として考慮されます。
MSO スケジューリング サービスを使用してスケジュールを設定する場合、運搬時間が考慮されます。
2 つの工程が並列である場合、それらは互いに完全に独立して実行できることを意味します。MSO スケジューリング ロジックは、それらの出力が後続の工程に同時に到達するようにスケジュールしようとします。
図5 - 作業10と20は並行してスケジュールされてます
MSO スケジューリング サービスを使用してスケジュールを設定する場合、工程のオーバラップが考慮されます。
製造オーダー工程で機械時間と労働時間の両方が指定されている場合、MSO は機械時間と労働時間の重複を個別に考慮し、最も時間のかかる工程の重複比率を単一の製造オーダー工程の機械と労働時間の両方の共通の比率として考慮します。
詳細は、工程オーバラップについてを参照してください。
品目のアベイラビリティまたはスケジュールされた能力は、次のいずれかとして定義できます。
無限山積の品目が、MSO 内でのスケジューリング プロセスを制約したり中断したりすることはありません。
有限山積、または常に有限山積の品目を必要とする製造オーダー工程は、その品目の必要数量が利用可能な場合にのみ、MSO によってスケジュールされます。必要数量は、利用可能な在庫または利用可能になる供給によって充当することができます。過去日付の供給は考慮されません。有限山積品目と常に有限山積の品目の違いは、有限山積の場合、アベイラビリティの制約が購買または製造リード タイム内でのみ適用される点です。常に有限山積の品目の場合、アベイラビリティは常に制限されます。
MSO スケジュールでは、資材が消費および生産された数量と日時が記録されます。
スケジューリング期間内で、MSO は子品目または半組立品目の製造オーダーによって生成される有限資材供給を計画し、それらの供給を資材として必要とする製造オーダーをスケジューリングする際に考慮します。これは、DOP のような複雑なオーダー構成を使用しないユーザーにとって大きな利点をもたらしつつ、子および半組立に基づく有限資材計画を可能にします。
制限:MSO は、単位に関係なく、すべての在庫、需要、および供給に対して、小数点以下 4 桁までおよび最大数量 214,748.3647 単位をサポートします。
注釈:サイト内のすべての品目に対して有限山積または常に有限山積を適用することは推奨されません。これは、有限山積の考慮が実際に必要な重要な資材にのみ使用する必要があります。
MSO スケジューリング サービスを使用してスケジュールを設定する場合、製造資源オブジェクトの障害となるメンテナンス タスクが考慮されます。MSO は、実際の作業工程を、作業工程の計画開始から計画終了日までの定義された期間に引当されるハード制約と見なします。残りの使用可能時間は、製造オーダー工程のスケジューリングに使用されます。
注釈:メンテナンスインポートは、メンテナンス管理からの作業タスクを直接参照するため、MSO 有限スケジュールで考慮する必要がある作業タスクではありません。資源 停止などの手動で作成されたメンテナンス タスクは、MSO 有限スケジュールでは考慮されません。
スマート製造計画と実施ボード関連のデフォルト設定は、有限スケジュール基本情報ページにある別のタブから設定できます。
詳細は、スマート製造計画ボードについてを参照してください。
つまり、製造オーダー無限スケジューラは通常、製造オーダ工程機械関連のパラメータに関連する変更によってのみトリガーされます。ただし、MSO が有効化されると、機械資源の共有、設定および実行の作業者クラス、設定および実行の作業者時間、設定および実行の作業者クルーの規模、設定および実行の作業者資格条件プロファイル、一覧 - 製造工具、およびインスタンス数に関する変更によっても、製造オーダー無限スケジューラがトリガーされ、製造オーダ工程のスケジュール ステータスが最新のステータスに維持されます。